JPS60130547A - 有機酸の製造法 - Google Patents

有機酸の製造法

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JPS60130547A
JPS60130547A JP58236888A JP23688883A JPS60130547A JP S60130547 A JPS60130547 A JP S60130547A JP 58236888 A JP58236888 A JP 58236888A JP 23688883 A JP23688883 A JP 23688883A JP S60130547 A JPS60130547 A JP S60130547A
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JP
Japan
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reaction
acid
alkali metal
carried out
formula
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Pending
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JP58236888A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Sugita
杉田 信之
Kiyoshi Kudo
工藤 清
Koichi Nagaoka
永岡 宏一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KH Neochem Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/10Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はベンゼン多価カルボン酸の製造法に関する。さ
らに詳しくは本発明は 式 (式中、nは2又は3である) で表わされるモノクロルベンゼン多価カルボン酸又はそ
のアルカリ金属塩と一酸化炭素とをアルカリ金属化合物
の水溶液中でカルボニル化触媒の存在下、340〜40
0nmの光の照射下で反応させ、ついで反応液を酸性に
することを特徴とする特(式中、nは前記と同義である
) で表わされるベンゼン多価カルボン酸の製造法に関する
従来、芳香族多価カルボン酸の製造に関し、クロルベン
ゼンから安息香酸、4−クロル安息香酸からテレフタル
酸を00挿入反応により合成する研究がコバルトカルボ
ニルなどのカルボニル化触媒の存在下で篩温高圧下ある
いは相間移動触媒方式等で行なわれているが、高収率で
得られるという報告はない。4−クロルフタル酸、5−
クロルトリメリツ) 11等に00挿入反応を行ない相
轟するトリメリット酸、ピロメリット酸等多価カルボン
酸を得ることについての報告もない。
最近、触媒の存在下でクロルベンゼンの光カルボニル化
を行なう研究が報告はれ、さらに4−クロル安息−M酸
にコバルトカルボニルの存在下で光カルボニル化を行な
いテレフタル酸を製aする研究が報告された(Jθan
−Jacque3Brunet、 Chris−tia
n 5idot、and Paul Caubere 
J、Org、Chem。
1983.48、1166−1171 )。
従来、芳香族カルボン酸の合成においてはカルボキシル
基の数が増加する捻ど反応が困難になり、かつ副生物が
多くなることがわかっている。意外なことにモノクロル
多価カルボン酸を光カルボニル化反応に付する場合には
均一水溶液中で円滑に反応が進行し、反応速度も4−ク
ロル安息香酸の光カルボニル化よりも相当速やかに進行
し、又、副生物もほとんど生じないことが見出はれた。
本反応は均一な水溶液状態で、かつ温和な反応条件下で
有機溶剤や贋蝕性物質を使用することな〈実施できるの
で実用上有利である。
本発明で製造されるベンゼン多価カルボン酸としては、
トリメリット1!l12(ベンゼン−1,2,4−)リ
カルボン酸)、ピロメリット酸(ベンゼン−1゜2.4
.5−テトラカルボン酸)等があげられる。
モノクロルベンゼン多価カルボン酸の具体例としては4
−クロルフタル酸、5−クロルトリメリッ)Lllがあ
げられる。又、そのアルカリ金属塩としてはナトリウム
塩、カリウム塩があげられる。
アルカリ金属化合物としては水酸化アルカリ(苛性ソー
ダ、苛性カリ)、アルカリ金属炭酸塩(炭酸ソーダ、炭
酸カリ)、アルカリ金属重炭酸塩(重炭酸ソーダ、重炭
酸カリ)が使用される。
アルカリ4属化合物水溶液の濃度範囲は0.5〜1゜規
定が用いられるが、4〜6規定の範囲が好ましい。濃度
が0.8規定以下になると目的物の収率の低下がみられ
る。
本発明で使用するカルボニル化触媒はコバルトカルボニ
ル(:)コバルトオクタカルボニル等)、ニッケルカル
ボニル、鉄カルボニル等であり、これらは単独又は組合
せて使用される。原料カルボン酸に対する触媒の使用f
はl/200−H倍モルが適当である。
本発明の反応は触媒の光吸収スペクトルの極大値あたり
の光の照射下に行なうのがよく、通常340〜400 
nm 、好ましくは350〜37Qnmの光の照射下に
行なう。
本発明における反応温度#′i40〜110での間が好
ましく、ω〜帥°Cの間が低圧(常圧〜10気圧)反応
下ではより好ましい。温度が110”C以上に高くなる
と出発物質の脱クロル化反応が増加し、目的多価カルボ
ン酸の収率の低下傾向がみられる。
反応圧力は常圧から数百気圧の高圧下で可能であるが、
実用的にけ常圧〜美気圧たとえば、常圧〜10気圧で行
なうことができる。加圧下の反応の方が反応の進行も速
く目的物の収量も増加する。
加圧下で行う場合は、効果及び実用性の面から2〜加気
圧、特に2〜10気圧が適当である。
本発明の反応のメカニズムの詳細は不明であるが、反応
進行中、少欧のギ酸塩の生成がみられることから、ギ酸
が発生かつ存在するような反応条件下において本反応が
達成されることは明らかである。
例えば、4〜6規定苛性ソーダ水溶液中に4−クロルフ
タル酸を溶解せしめ、反応温度ω〜閏゛C1圧力1〜1
0気圧下で一酸化炭素を溶液に吹込むことによって光カ
ルボニル化反応を行なうと、こうして得られた反応生成
物は目的とするトリメリツト酸が主であり、少量のギ酸
以外、副反応物はほとんど認められない。
5−クロルトリメリット酸からピロメリット酸を合成す
る場合もl盆ぼ同様である。
本反応終了後通常の単離精製手段により目的物を取得で
きる。例えば反応終了液を溶媒(例えばエーテル)で抽
出し、ついで液体クロマトグラフィー、カラムクロマト
グラフィー、濃縮、再結晶等を適宜くみあわせて目的物
を単離することができる。
次に本発明の実施例を示す。
実施例1 一枚羽根の攪拌機付きのがラスオートクレーブ(パイレ
ックス)(答tf50d)及びオートクレーブから31
Janの距離から高圧水銀灯(500W )を照射でき
るようにした反応装置を用い、このオートクレーブ中に
5規定苛性ソーダ水溶液25 tlLe、ジコバルトオ
クタカルボニルco2(co)80.5 mM、 4−
クロルフタル酸モノンジウム塩3.(imMを入れ、常
圧下、光照射下で一酸化炭素をオートクレーブの下部よ
り毎分10d通気する。反応液は45°C近辺から透明
な均一状態となる。温度を65°Cとし一酸化炭素通気
を8時間行なう。
反応停止後反応液を2C1硫酸水溶液でpI(3とし、
エーテル抽出を行なう。この抽出液を常法に従ってジア
ゾメタン処理し目的物であるトリメリット酸をメチルエ
ステルとしガスクロマトグラフィーにより分析する(ガ
スクロ条件、 Apeazon L、%φX 1.5 
m、 180°C、キャリアガス窒素、1気圧)。
分析結果ニトリメリット酸0.8.810M及び未反応
4−クロルフタル酸2.0mM0 実施例2 実施例1の反応装置を用い、5規定苛性カリ水溶液25
虹、ジコバルトオクタカルボニルQ、5mM。
4−クロルフタル酸3.6mM、フタル酸1.9mMを
入れ、反応温度65°Cで一酸化炭素を毎分10−15
 m13オートクレーブの下部から通気する。反応圧力
は5気圧に保ち8時間光反応を行なう。
反応停止後実施例1と同様に処理しガスクロ分析を行な
う。
分析結果ニトリメリット酸1.52mM、未反応4−ク
ロルフタルp Q 、5 mM及びフタル酸1.6mM
1他に副反応物なし7゜ 実施例3 実施例1の反応装置を用い、5規定苛性ソ一ダ水溶g 
25 m1%ジコノ署ルトオクタカルボニル9.5mM
4−クロルフタル酸3.5mM及びフタル酸1.9mM
を入れ、反応温度65°Cで一酸化炭素を毎分10−1
5 m/オートクレーブ下部から通気する。反応圧力は
5気圧に保ち、8時間光反応を行なう。反応液を実施例
1の方法で処理し、ガスクロ分析を行なう。
分析結果ニトリメリット酸1.5mM、未反応4−クロ
ルフタル酸1.4knM及びフタル酸1.6mM、他に
副反応物なし。
実施例4 実施例1の反応装置を用い、5規定苛性ソーダ水(谷$
 25 ml 、ジコバルトオクタカルボニル(1,5
mM。
ギ酸ソーダ29.4 mM 、 4−クロルフタル酸3
.5mM及びフタル酸1゜9mMを入れ、他は実施例3
と同様に行なう。
分析結果ニトリメリット酸1.5mM、未反応4−クロ
ルフタル#1.6mM及びフタル酸1.6mM0笑施例
5 実施例1の反応装置を用い、5規定苛性〕−ダ水溶液2
5コ、ジコバルトオクタカッ5ボニルQ、5mM。
4−クロルフタルd3.61nJlr入れ、反応温度1
10°Cとした以外は実施例3と同様に行なう。
分析結果ニトリメリット酸1.11 mM、未反応4−
りo ルフタ” ml 1 、22 mM及びフタル酸
0.60 mM 0実施例6 実施レリ1の反応装置1を用い、6規定苛性カリ水溶液
25コ、ジコバルトオクタカルボニルQ、5.mM。
5−クロルトリメリット酸5mMを入れ、反応温度70
゛Cで一酸化炭素を毎分10 ml!オートクレーブの
下部から通気し、常圧下で8時間光反応を行なう。
反応液を芙施f1」1の方法で処理し、ピロメリット1
#1mMが得られる。
実施例7 実施例工の反応装置において光源の前に集光器を取り付
は実施例3と同様の反応を行なう。トリメリットrt!
21.94 mMが得られる。
代理人 (6739)弁封1士 野 波 俊 次(自発
的)手続補正書 1、事件の表示 昭和58年 特許 該第236888号2発明の名称 
有機酸の製造法 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 京都府京都市左京区修学院千万田町3の4氏 
名(名称)杉 1) 信 之 4、 代 理 人 電話 353−55215 補正命
令の日付 6 補正により増加する発明の数 なし7・補zo対象
 明細哲 (1) 明細誉の特許請求の範囲の記載を別紙の通シ補
正する。
(2) 明細書第5頁1行目、「カリウム塩」の後に「
、リチウム塩」を加入する。
+3+ 同12行目、「ニッケルカルボニル・」の後に
「マンガンカルボニル、」を加入する。
(4) 同第8貞17行目、「反応圧力」の前に「この
際」を加入する1、 (5) 同第9負9行目、「反応圧力」の前に「この際
」を加入する□ (6) 同第10頁2行目、「フタル酸1.6mMJを
[フタル酸1.8rnMJに補正する。
(7) 同第11頁1行目、「得られる。」の後に次の
通り加入する。
「実施例8 実施例1の反応装置を用い、5規定水酸化リチウム水溶
液25rIL11ジコバルトオクタカルボ= ル0.4
9 mM % 4−クロルフタル酸3.6mMを入れ、
他は実施例3と同様に行なうとトリメリット酸1.28
mMが得られる。」特許請求の範囲 (1)式 (式中、町は2又は3である) で表わされるモノクロルペンセン多価カルボン酸又はそ
のアルカリ金属塩と一酸化炭素とをアルカリ金叫化合物
の水溶液中でカルボニル化触媒の存在下、340〜40
0nmの光の照射下で反応させ、ついで反応液を酸性に
することを特徴とする式 (式中、nは前記と同義である) で表わされるベンゼン多価カルボン酸の製造法。
(2) 反応を均−系で行わせることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の製造法。
(3) ギ酸アルカリ金属塩の存在下に反応を行わせる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造法。
(4) 反応を2〜20気圧で行わせることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の製造法。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)式 (式中、nは2又は3である) で表わされるモノクロルベンゼン多価カルボン酸又はそ
    のアルカリ金属塩と一酸化炭素とをアルカリ金属化合物
    の水溶液中でカルボニル化触媒の存在下、340〜40
    0 nmの光の照射下で反応させ、ついで反応液を酸性
    にすることを特徴とする式 (式中、nは前記と同義である) で表わされるベンゼン多価カルボン酸の9造法。
  2. (2)反応を均一系で行わせることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の製造法。
  3. (3) ギ酸アルカリ金属塩の存在下に反応を行わせる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造法。
  4. (4)反応を2〜20気圧で行わせることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の製造法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US2563820A (en) * 1947-10-04 1951-08-14 California Research Corp Preparation of aryl dicarboxylic acids
DE1953971C3 (de) * 1969-10-27 1975-12-18 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur Herstellung von Trimesinsäure durch thermische Behandlung von Benzolcarbonsäuresalzen

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WO1987000830A1 (en) 1987-02-12

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