JPS60158132A - Method for oxidizing organic compound - Google Patents

Method for oxidizing organic compound

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JPS60158132A
JPS60158132A JP59014086A JP1408684A JPS60158132A JP S60158132 A JPS60158132 A JP S60158132A JP 59014086 A JP59014086 A JP 59014086A JP 1408684 A JP1408684 A JP 1408684A JP S60158132 A JPS60158132 A JP S60158132A
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ceric
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aqueous solution
salt
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Tatsumi Komatsu
小松 立美
Katsumi Matsuzaki
松崎 克己
Masao Narita
成田 政雄
Shigeaki Numata
繁明 沼田
Yoshikatsu Hioki
日沖 克克
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Abstract

PURPOSE:To obtain advantageously the aimed compound, by reacting an organic compound with a ceric salt in the presence of a water-immiscible organic solvent and tetralin in an aqueous solution of an acid in the reaction system to prepare the aimed oxidation product corresponding to the above-mentioned raw material. CONSTITUTION:An organic compound, preferably a polycyclic aromatic hydrocarbon, particularly naphthalene is reacted with a ceric salt, preferably ceric sulfate in a water-immiscible organic solvent, preferably benzene or a derivative thereof inert to the reaction, e.g. a 1,1-dialkyl-substituted alkylbenzene or chlorobenzene, containing about >=10%, preferably about >=15% tetralin in an aqueous solution of an acid, preferably sulfuric acid at 20-60 deg.C, preferably 30-55 deg.C to give the aimed oxidation product corresponding to the above-mentioned raw material, preferably quinone, particularly 1,1-naphthoquinone advantageously such as easy separation of the solvsnt layer from the aqueous layer after the reaction.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ナフタレン等の被(財)化性の有機化合物上
第二セリウム塩とを、水と混和しない有機溶媒の存在下
、酸水溶液中で反応させることにより、1,4−ナフト
キノン等の対応するば化生成物を工業的有利に製造する
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention involves reacting a ceric salt on a convertible organic compound such as naphthalene in an acid aqueous solution in the presence of an organic solvent that is immiscible with water. The present invention relates to a method for industrially advantageous production of corresponding oxidation products such as 1,4-naphthoquinone.

例えばナフタレン等の被酸化性の有機化合物を、第二セ
リウム塩の水溶液を用い酸化して、■、4−ナフトキノ
ン等を生成させ、その結果第二セリウム塩が還元されて
生成した第一セリウム塩を電解重化して第二セリウム塩
を再生し、再使用する方法は公知であるが、その代表的
な例を挙げれば次のとおりである。すなわち、特公昭4
9−34978号公報には、ナフタレン等の多環式芳香
族炭化水素を水と混和しない不活性有機溶媒に溶1リイ
し、第二セリウム塩の酸水溶液と1、・押下に反応させ
る方法が開示されているが、との方法に適当な水と混和
しない不活性有機溶媒としては、n−ヘキサンのような
飽和脂肪族炭化水素;ジエチルエーテルのようなエーテ
ル;ベンゼン;二塩化エチレン、二塩化メチレンのよう
な塩素化脂肪族炭化水素又は四塩化炭素が記載されてい
るにすぎない。一方、本発明者らは、先に出願した特願
昭58−64315号及び特願昭58−91452号の
各明細書において、tert−ブチルベンゼン(以下、
「T B BJと略記する。)などの1,1−ジアルキ
ル置換アルキルベンゼン(以下、r tert−アルキ
ルベンゼン」と略記する。)及びクロルベンゼンを上記
反応の新しい不活性有機溶媒として提案した。これらの
溶媒は、第二セリウム塩による酸化反応県外下でとくに
安定である上、酸化生成物であるキノン等の溶解性にも
優れている。以上で挙げた不活性有機溶媒のうち、毒性
、比重、酸化生成物のとくにキノン等に対する溶解性及
び蒸気圧などの面から工業的に好ましいものは1.te
rt−アルキルベンゼン、クロルベンゼン及ヒベンゼン
などのベンゼン系化合物である。
For example, an oxidizable organic compound such as naphthalene is oxidized using an aqueous solution of a ceric salt to produce ■,4-naphthoquinone, etc., and as a result, the ceric salt is reduced to produce a cerous salt. Methods for regenerating and reusing ceric salts by electrolytically depolymerizing them are well known, and typical examples thereof are as follows. In other words,
Publication No. 9-34978 describes a method in which a polycyclic aromatic hydrocarbon such as naphthalene is dissolved in an inert organic solvent that is immiscible with water, and the solution is reacted with an acid aqueous solution of a ceric salt. Water-immiscible inert organic solvents which are disclosed and suitable for the process include saturated aliphatic hydrocarbons such as n-hexane; ethers such as diethyl ether; benzene; ethylene dichloride, dichloride Only chlorinated aliphatic hydrocarbons such as methylene or carbon tetrachloride are mentioned. On the other hand, in the specifications of previously filed Japanese Patent Application No. 58-64315 and Japanese Patent Application No. 58-91452, the present inventors disclosed that tert-butylbenzene (hereinafter referred to as
We proposed 1,1-dialkyl-substituted alkylbenzenes (hereinafter abbreviated as tert-alkylbenzenes) such as "TBBJ" and chlorobenzene as new inert organic solvents for the above reaction. These solvents are particularly stable outside of the oxidation reaction caused by ceric salts, and also have excellent solubility of oxidation products such as quinone. Among the inert organic solvents listed above, the industrially preferred ones are 1. from the viewpoint of toxicity, specific gravity, solubility for oxidation products, especially quinone, and vapor pressure. te
These are benzene compounds such as rt-alkylbenzene, chlorobenzene, and hibenzene.

ところが、かかる不活性有機溶媒を用い例えばナフタレ
ンと硫酸第二セリウムとを硫酸水溶液中で反応させると
、反応後、溶媒層と水層との間に、尚該溶媒、水及び反
応により生成した硫酸第一セリウムの結晶からなる混合
泥状物層が生成し、しかもこの混合泥状物層υ二、硫は
第二セリウムの濃度が高く反応後に硫酸第一セリウムの
結晶が析出するような反応方法(スラリー法)又は反応
後に硫酸第一セリウムを析出させないような反応方法(
溶液法)のいずれを採っても生成するため、反応後の溶
媒層と水層との分離は非常に因縁となり、高価なセリウ
ム及びl+’l−ナフトキノンの損失が大きくなる上、
たとえ泥状物からセリウム及び1う4−ナフトキノンを
回収しようとしても煩雑な工程が多くコスト高になり、
実用的でないこと等から、上記のような欠点のない1搭
的な方法がめられていた。
However, when naphthalene and ceric sulfate are reacted in an aqueous sulfuric acid solution using such an inert organic solvent, after the reaction, the solvent, water, and the sulfuric acid produced by the reaction are present between the solvent layer and the aqueous layer. A reaction method in which a mixed mud layer consisting of cerous crystals is generated, and the sulfur has a high concentration of ceric, so that crystals of cerous sulfate precipitate after the reaction. (slurry method) or a reaction method that does not precipitate cerous sulfate after the reaction (
Since it is produced no matter which method (solution method) is adopted, separation of the solvent layer and aqueous layer after the reaction is extremely difficult, resulting in a large loss of expensive cerium and l+'l-naphthoquinone.
Even if we try to recover cerium and 1-4-naphthoquinone from mud, there are many complicated steps and the cost is high.
Since it is not practical, a one-piece method without the above-mentioned drawbacks has been sought.

本発明者らは、前記不活性有機溶媒を使用して有機化合
物を第二セリウム塩−酸水溶液によす酸化する方法に存
在するあ・かる工業上の欠点を解決すべく鋭意検討した
結果、テトラリンを不活性有機溶媒として使用するか又
は前記不活性有機溶媒にテトラリンを共存させることに
よって前記混合泥状物層の生成を可及的に少なくし、そ
の結果反応後の溶媒層と水層との分離を容易にし得るこ
とを見出し、本発明に到達した。
The present inventors have made extensive studies to solve the industrial drawbacks of the method of oxidizing organic compounds with an aqueous ceric salt-acid solution using the inert organic solvent. By using tetralin as an inert organic solvent or by making tetralin coexist with the inert organic solvent, the formation of the mixed mud layer is minimized, and as a result, the solvent layer and water layer after the reaction are separated. The present invention was achieved based on the discovery that the separation of

すなわち、本発明の要旨は、有機化合物と第二セリウム
塩とを水と混和しない有機溶媒の存在下、酸水溶液中で
反応させ、前記有機化合物に対応するキノン等のポ化生
成物を製造する方法において、当該酸化反応をテトラリ
ンの存在下に実施することを特徴とする有機化合物の酸
化方法にある。
That is, the gist of the present invention is to react an organic compound and a ceric salt in an aqueous acid solution in the presence of an organic solvent that is immiscible with water, thereby producing a poration product such as a quinone corresponding to the organic compound. A method for oxidizing an organic compound, characterized in that the oxidation reaction is carried out in the presence of tetralin.

本発明の酸化方法の原料に用いる有機化合物としては、
本発明の酸化方法の反応県外下で酸化されて対応するキ
ノン等の酸化生成物を生成する化合物(被酸化性有機化
合物という。)から選ばれ、具体的には、例えば多環式
芳香族炭化水素及びその誘導体、トルエン系化合物、第
二級アルコール等が挙げられる。さらに詳17<は、多
環式芳香族炭化水素及びその誘導体とそれから得られる
酸化生成物(以下、括弧内は括弧外の原料から得られる
酸化生成物を表わす。)としては、例えばナフタレン(
1,4−ナフトキノン)、2−メチルナフタレンなどの
2−アルギルナフタレン(2−アルキル−1,4−ナフ
トキノン又は7−アルキル−5)8−ナフトキノン)、
1−ニトロナフタレン(5−ニトロ−1,4−ナフトキ
ノン)、アンスラセン(9,10−アントラキノン)、
エチルアンスラセン(エチル−LIO−アントラキノン
)、フェナンスレン(9,10−フエナンl−レンキノ
ン)、ハフェニル(2−フェニルベンゾキノン)等が挙
げられる。壕だ、トルエン系化合物とそれから得られる
酸化生成物としては、例えばトルエン(ベンズアルデヒ
ド)、キンレン(トルイルアルデヒド)、メチルアニソ
ール(アニスアルデヒド)、ニトロトルエンにトロベン
ズアルデヒド)等が挙げられる。また、第二級アルコー
ルとそれから得られる酸化生成物としては、例えば4−
ドデカノール(4−ドデカノン)等が挙げられる。そし
て、本発明の方法は、これらの有機化合物とそれから得
られる酸化生成物のうちでも、ナフタレンから1+4−
ナフトキノンの製造にとりわけ工業的有利に適用される
Organic compounds used as raw materials for the oxidation method of the present invention include:
Compounds (referred to as oxidizable organic compounds) that are oxidized to produce corresponding oxidation products such as quinones outside the reaction area of the oxidation method of the present invention, specifically, for example, polycyclic aromatic carbonization. Examples include hydrogen and its derivatives, toluene compounds, and secondary alcohols. Further details 17< refers to polycyclic aromatic hydrocarbons and their derivatives and oxidation products obtained therefrom (hereinafter, the numbers in parentheses represent the oxidation products obtained from raw materials outside the parentheses), such as naphthalene (
1,4-naphthoquinone), 2-argylnaphthalene (2-alkyl-1,4-naphthoquinone or 7-alkyl-5)8-naphthoquinone) such as 2-methylnaphthalene,
1-nitronaphthalene (5-nitro-1,4-naphthoquinone), anthracene (9,10-anthraquinone),
Examples include ethyl anthracene (ethyl-LIO-anthraquinone), phenanthrene (9,10-phenanyl-lenequinone), and haphenyl (2-phenylbenzoquinone). Examples of toluene-based compounds and oxidation products obtained from them include toluene (benzaldehyde), toluene (tolylaldehyde), methylanisole (anisaldehyde), and nitrotoluene and trobenzaldehyde. In addition, secondary alcohols and oxidation products obtained from them include, for example, 4-
Examples include dodecanol (4-dodecanone). Among these organic compounds and the oxidation products obtained therefrom, the method of the present invention is capable of converting naphthalene to 1+4-
It is particularly advantageously applied industrially to the production of naphthoquinones.

本発明の方法において酸化剤として用いる第二セリウム
塩としては、第二セリウムの例えば硫酸塩、硝ば塩、過
塩素酸塩等の鉱酸の塩、酢酸塩、クロロ酢酸塩、フルオ
ロ酢酸塩又はメタンスルホン酸塩などが挙げられるが、
工業的には、通常、硫酸第二セリウムが好ましい。
The ceric salts used as oxidizing agents in the method of the present invention include salts of mineral acids such as sulfates, nitrates, perchlorates, acetates, chloroacetates, fluoroacetates, or ceric salts. Examples include methanesulfonate,
Industrially, ceric sulfate is usually preferred.

加えて、本発明方法で酸化反応に用いる第二セリウム塩
水溶液を安定に存在せしめるためには、十分に酸性な酸
水溶液でなければならない。
In addition, in order to stably exist the ceric salt aqueous solution used in the oxidation reaction in the method of the present invention, the acid aqueous solution must be sufficiently acidic.

かかる酸としては、上記の如き第二セリウム塩を形成す
る陰イオンに対応する酸を使用することができるが、a
ニセリウム塩による酸化反応の結果還元生成した第一セ
リウム塩を電解酸化により第二セリウム塩に再生させる
場合における安定性の点から、鉱酸とくに硫酸が好寸し
い。
As such an acid, an acid corresponding to the anion forming the ceric salt as described above can be used, but a
Mineral acids, particularly sulfuric acid, are preferred from the viewpoint of stability when regenerating cerous salts, which are produced by reduction as a result of oxidation reactions with nicerium salts, into ceric salts by electrolytic oxidation.

かかる酸の濃度は、通常5〜15係、好ましくは6〜1
2%の範囲から選ばれる。
The concentration of such acid is usually 5 to 15, preferably 6 to 1.
Selected from a range of 2%.

上記の酸水溶液中における第二セリウム塩の濃度は、特
に限定されず、例えば反応初期においてその溶解度以上
即ちスラリー状で使用するとともできる。しかしながら
、一般的には01モル/1以上、好捷しくは0.3モル
/71以上ないしその溶解1.f以下の第二セリウム塩
濃度で反応を実施する。例えば硫酸第二セリウム−硫酸
水溶液では、通常、−1mt酸第二セリウム濃度が01
〜0.6モル/lのものを用い反応させる。
The concentration of the ceric salt in the above acid aqueous solution is not particularly limited, and for example, it may be used at a level higher than its solubility in the initial stage of the reaction, that is, in the form of a slurry. However, it is generally at least 0.3 mol/1, preferably at least 0.3 mol/71, or its dissolution 1. The reaction is carried out at a ceric salt concentration below f. For example, in a ceric sulfate-sulfuric acid aqueous solution, the -1 mt ceric acid concentration is usually 01
~0.6 mol/l is used for reaction.

本発明の方法にあっては、酸水溶液中の第二セリウム塩
による有機化合物の酸化反応をテトラリンの存在下に実
施することを必須要件とし、テトラリンを単独又は前述
したような水と混和しない他の有機溶媒との混合物とし
て用いることもできる。後者のテトラリンの混合物の場
1合、本発明の目的を達成するだめ工業的に好捷しい水
と混和しない他の有機溶媒としては、本発明方法の酸化
反応に対し実質的に不活性なベンゼン又はベンゼン誘導
体を挙げることができ、ベンゼン誘導体としては、例え
ば]、]1−ジアルキル置換アルキルベンゼンクロルベ
ンゼン等が挙げられる。さらに詳しくは、かかる好まし
い1.1−ジアルキル置換アルキルベンゼンハ、一般式
: (式中、R+ + R2+ Ra はアルキル基を表わ
し、かつこれらのアルキル基の炭素数の台別は3〜6)
で示される炭素数4〜7の第三アルキル基を1個有する
tert−アルキルベンゼンにおいて、R1゜R2及び
R3としては直鎖状又は分岐状のアルキル基が含まれる
が、一般には直鎖状のものから選ばれる。かかるter
t−アルキルベンゼントシては、例えば、tert−ブ
チルベンゼン、tert −ペンチルベンゼン、I+1
−シメチルフチルベンゼン(tert−ヘキシルベンゼ
ン>、111−ジメチルペンチルベンゼン(tert−
ヘプチルベンゼン)等が挙げられる。これに対して、前
示一般式(1)のR11R2及びR3の合計炭素数が6
を超えると、即ち第三アルキル基の炭素数が7を超メる
と、沸点が高くなって溶媒の回収が困難になる他、目的
とする酸化生成物のキノン等の溶解度が低下するので好
捷しくない。本発明の方法でテトラリンとかかる他の有
機溶媒との混合物を用いるW5合、本発明の目的を達成
するためには、かかる他の有機溶媒の鍾1+j+によっ
ても異なるが、当該混合有機溶媒中のテトラリンの含有
量は約10係以上、好ましくは15係以上にすればよい
In the method of the present invention, it is an essential requirement that the oxidation reaction of an organic compound with a ceric salt in an acid aqueous solution be carried out in the presence of tetralin, and tetralin may be used alone or in a water-immiscible solution as described above. It can also be used as a mixture with an organic solvent. In the case of the latter mixture of tetralins, other industrially preferred water-immiscible organic solvents to achieve the object of the invention include benzene, which is substantially inert to the oxidation reaction of the process of the invention. Alternatively, a benzene derivative can be mentioned, and examples of the benzene derivative include ], ]1-dialkyl-substituted alkylbenzene, chlorobenzene, and the like. More specifically, the preferred 1.1-dialkyl-substituted alkylbenzene has the general formula: (wherein, R+ + R2+ Ra represents an alkyl group, and the number of carbon atoms in these alkyl groups varies from 3 to 6).
In the tert-alkylbenzene having one tertiary alkyl group having 4 to 7 carbon atoms, R1゜R2 and R3 include linear or branched alkyl groups, but generally linear ones are used. selected from. It takes ter
Examples of t-alkylbenzene include tert-butylbenzene, tert-pentylbenzene, I+1
-dimethylphthylbenzene (tert-hexylbenzene>, 111-dimethylpentylbenzene (tert-hexylbenzene)
heptylbenzene), etc. On the other hand, the total number of carbon atoms of R11R2 and R3 in the general formula (1) is 6.
In other words, if the number of carbon atoms in the tertiary alkyl group exceeds 7, the boiling point becomes high, making it difficult to recover the solvent, and the solubility of the target oxidation product, such as quinone, decreases. It's not scary. When a mixture of tetralin and such other organic solvent is used in the method of the present invention, in order to achieve the object of the present invention, it is necessary to use a mixture of tetralin and other organic solvents, although it varies depending on the content of the other organic solvent. The content of tetralin may be about 10 parts or more, preferably 15 parts or more.

本発明で用(八られるテトラリンの単独又は混合の実質
的に不活性々反応有機溶媒の使用前としては、一般的に
は原料の多環式芳香族炭化水素等の被酸化性有機化合物
を溶解せしめる量が用いられ、通常は溶解した原料の濃
度が1%以上になるように溶媒量が設定されるが、反応
速度を上げるため、原料の反応温度における溶解度に近
い濃度にし得る量が好ま1.い。例えば、原料がナフタ
レンの場合は、一般的には溶解したナフタレンの#度を
20〜60%、通常は40〜50係になし得る量の上記
溶媒を用いる。
Before using the substantially inert reactive organic solvent used in the present invention (used alone or as a mixture of tetralin), the oxidizable organic compound such as the raw material polycyclic aromatic hydrocarbon is generally dissolved. Usually, the amount of solvent is set so that the concentration of the dissolved raw material is 1% or more, but in order to increase the reaction rate, it is preferable to use an amount that can bring the concentration close to the solubility of the raw material at the reaction temperature. For example, when the raw material is naphthalene, the above-mentioned solvent is generally used in an amount that can bring the degree of dissolved naphthalene to 20 to 60%, usually 40 to 50%.

本発明の方法は、反応温度は20〜60℃、好丑しくけ
30〜55℃、反応時間は攪拌条件、原料濃度及び反応
温度に依存するが一般的には10分〜2時間という反応
条件で行われる。上記の反応温度は、30℃とくに20
℃以下では反応速度が遅くなり、60℃以上ではテトラ
リンが酸化されやすくなることによる。まだ、原料の反
応率は、1回の反応でほとんど100%まで高めること
も可能である。しかしながら請求める反応生成物、例え
ば1,4−ナフトキノンの選択率を高めるために原料の
反応率を50係以下に押え、残存する原料(例えばナフ
タレン)と前記不活性有機溶媒とを混合溶媒として用い
ミこれに第一目的生成物(例えばナフトキノン)が溶解
している水と混和しない上記反応後の混合溶媒溶液をそ
のまま該ナフトキノンを原料とする次の反応の例えばブ
タジェンとのディール・アルダ−反応に使用し、該ナフ
トキノンを水に溶けやすい第二目的生成物の1ν4 r
 4a + 9a−テトラヒドロアントラキノンのジナ
トリウム塩として水層に分離するなどの方法又はその他
の方法により、第一目的生成物の例えばナフトキノンを
実質的に分隊除去した後、該混合溶媒溶液に原料(1タ
リえはナフタレン)の必要隼″を追加して循環し第二セ
リウム塩を反応させる方法を繰り返し、その結果原料(
例えばナフタレン)の反応率を実質的にほぼ100ヂに
高める方がむしろ工業的見地から有利な場合が多い。
In the method of the present invention, the reaction temperature is 20 to 60°C, preferably 30 to 55°C, and the reaction time is generally 10 minutes to 2 hours, although it depends on stirring conditions, raw material concentration, and reaction temperature. It will be held in The above reaction temperature is 30°C, especially 20°C.
This is because the reaction rate becomes slow at temperatures below .degree. C., and tetralin becomes easily oxidized at temperatures above 60.degree. However, it is possible to increase the reaction rate of the raw materials to almost 100% in one reaction. However, in order to increase the selectivity of the desired reaction product, such as 1,4-naphthoquinone, the reaction rate of the raw material is suppressed to 50 parts or less, and the remaining raw material (for example, naphthalene) and the above-mentioned inert organic solvent are used as a mixed solvent. The mixed solvent solution after the above reaction, which is immiscible with water and in which the first target product (e.g. naphthoquinone) is dissolved, is directly used in the next reaction using the naphthoquinone as a raw material, e.g. Diel-Alder reaction with butadiene. and convert the naphthoquinone into a water-soluble second target product, 1ν4 r
After substantially fractional removal of the first desired product, e.g. naphthoquinone, by methods such as separation into an aqueous layer as the disodium salt of 4a + 9a-tetrahydroanthraquinone or other methods, the raw material (1 By repeating the process of adding the required amount of Naphthalene and circulating it to react with the ceric salt, as a result, the raw material (Naphthalene)
For example, it is often advantageous from an industrial standpoint to substantially increase the reaction rate of naphthalene to approximately 100 degrees.

本発明の方法は、一般に次のようにして実施する。すな
わち、第二セリウム塩例えば硫1疲第二セリウムの所定
濃度の硫酸水溶液と、ナフタレン等の原料をテトラリン
の単独有機溶媒又は前記の所定ターのテトラリンを共存
させた水と混和し々い混合有機溶媒に溶解した溶液とを
、所定温度で攬枡゛下、所定時間反応させ、次いで溶媒
層と水層とを分離[7、水層になお溶存する一部生成物
を上記有機溶媒を用い抽出し、前に分離した溶媒層と合
せる。この併合溶媒層はその後の目的に応じて処理する
。例えば1ν4−ナフトキノン等のキノンを取得する目
的には、減圧下膜溶媒して目的物を晶出又は乾固する。
The method of the invention is generally carried out as follows. In other words, a sulfuric acid aqueous solution of a ceric salt such as ceric sulfate with a predetermined concentration and a raw material such as naphthalene are mixed with an organic solvent of tetralin or water in which tetralin coexists with a predetermined amount. The solution dissolved in the solvent is reacted under pressure at a predetermined temperature for a predetermined time, and then the solvent layer and the aqueous layer are separated [7. Some of the products still dissolved in the aqueous layer are extracted using the above organic solvent. and combine with the previously separated solvent layer. This combined solvent layer is then processed depending on the purpose. For example, in order to obtain a quinone such as 1v4-naphthoquinone, the desired product is crystallized or dried using a membrane solvent under reduced pressure.

又、次の反応工程に引き続いて使用する目的には、水洗
等の適当な後処理の後その目的に供する。
In addition, if the product is to be used subsequent to the next reaction step, it is used for that purpose after an appropriate post-treatment such as washing with water.

上記方法において、反応工程及び溶媒層と水層との分離
工程を、いくつかの反応器及び分離槽を結合する等の代
りに多段向流プロセスによって実施することもできる。
In the above method, the reaction step and the separation step of the solvent layer and the aqueous layer can also be carried out by a multistage countercurrent process instead of combining several reactors and separation vessels, etc.

上記の工程で溶媒層を分離した水層中には反応で生成し
た第一セリウム(三価)塩が主として存在しているので
、この水層を再び前記の本発明方法の酸化反応に供する
ためには、鵠−セリウム塩を第二セリウム塩に酸化再生
する必要がある。この再生法としては、過酸化水素等に
よる化学的再生法も提案されているが、一般的には電解
酸化とよる方法が行われる。例えば、特公昭49−34
978号公報に記載されているように、白金、白金メッ
キチタン又は炭素のような不活性電導性材料で作られた
電接を使用した回分式又は連続式電解槽に、本発明方法
のtンク化反応で生成した第一セリウム塩水溶液を供船
し、電解酸化して第一セリウム塩を第二セリウム塩に変
換する。この電解の際に、電極間に多孔質隔壁又はイオ
ン交換膜を設けるこ店が好ましい。
Since the aqueous layer from which the solvent layer was separated in the above step mainly contains the cerous (trivalent) salt produced by the reaction, this aqueous layer is again subjected to the oxidation reaction of the method of the present invention. For this purpose, it is necessary to oxidize and regenerate the cerium salt to ceric salt. Although a chemical regeneration method using hydrogen peroxide or the like has been proposed as a regeneration method, a method using electrolytic oxidation is generally used. For example,
No. 978, the process of the present invention is applied to a batch or continuous electrolytic cell using an electrical connection made of an inert conductive material such as platinum, platinized titanium or carbon. The aqueous solution of cerous salt produced in the oxidation reaction will be delivered to the ship and electrolytically oxidized to convert the cerous salt into ceric salt. During this electrolysis, it is preferable to provide a porous partition wall or an ion exchange membrane between the electrodes.

電1リイ温度は、一般に材質の耐蝕性の関係から40〜
60℃で行われ、本発明方法の温度条件と一致するから
、上記の電解酸化による再生法は工業的かつ経済的に実
施することができる。
The electric temperature is generally 40~40°C due to the corrosion resistance of the material.
Since it is carried out at 60° C., which matches the temperature conditions of the method of the present invention, the regeneration method by electrolytic oxidation described above can be carried out industrially and economically.

又、上記の電8’tIR化による再生工程においては、
工業的な見地から電流効率を高く保つ必要があるので、
一般に第一セリウム塩濃既を0にすることは経済的でな
く、通常は第一セリウム塩が残存する状態で電解を終了
し、第一セリウム塩を一定量含有した第二セリウム塩−
酸水溶液を前記反応工程に供する。
In addition, in the regeneration process using the above-mentioned 8'tIR conversion,
From an industrial standpoint, it is necessary to maintain high current efficiency, so
Generally, it is not economical to reduce the concentration of cerous salt to 0, and usually the electrolysis is finished with the cerous salt remaining, and the cerous salt containing a certain amount of the cerous salt is removed.
The acid aqueous solution is subjected to the reaction step.

次に、本発明を実施例により更に具体的に説明する。な
お、本明細書において用いられる「%」は、特に断わら
ない限り「重量係」を意味する。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Note that "%" used in this specification means "by weight" unless otherwise specified.

実施例1 容JiB 100 mlの三角フラスコに、不活性反応
溶媒としてtert−ブチルベンゼン(以下、[TBB
、lと略記する。)、クロルベンゼン(以下、rOA−
BZjと略記する。)又はベンゼン(以下、「Bz」と
略記する。)とテトラリン(以下、「TLN Jと略記
する。)との下記第1表に示す割合からなる単独又は混
合不活性反応溶媒281を仕込み、ナフタレン(略称:
 Np ) −(F、 P。
Example 1 Tert-butylbenzene (hereinafter, [TBB
, abbreviated as l. ), chlorobenzene (rOA-
It is abbreviated as BZj. ) or benzene (hereinafter abbreviated as "Bz") and tetralin (hereinafter abbreviated as "TLN J") in the proportions shown in Table 1 below. (Abbreviation:
Np) −(F, P.

79.8°C;8分023係(チオナフテンとして0.
98係)含有〕の第1表に示す所定量を加えた。次いで
、硫酸第一セリウム(Oe2(S04 )3 ) 2.
951 (f)、10t)2mol/[)、硫11 W
gニセリウムCCe (SO4)2 ) 723t (
0,420mol/71)、im 敵4.51 ?及び
水48.52f(硫ば水浴液としての硫酸濃度は85係
)からなる水溶液51.81mj!を加え、マグネティ
、クスターラー用の回転子を入れ、100 (l r、
 Pom、で払・。
79.8°C; 8 min 023 (0.0 as thionaphthene)
The predetermined amount shown in Table 1 of Section 98) Contained] was added. Then cerous sulfate (Oe2(S04)3) 2.
951 (f), 10t) 2mol/[), sulfur 11W
g Nicerium CCe (SO4)2 ) 723t (
0,420mol/71), im enemy 4.51? and 51.81 mj of an aqueous solution consisting of 48.52 f of water (the concentration of sulfuric acid as a sulfuric water bath liquid is 85%)! , put in the rotor for magneti and Kustahler, and make 100 (l r,
Pom, pay with.

拌しながら50℃で30分間反応させた。反1芯後静置
して有機溶媒層(以下、「油層」と略記する。)と水層
との界面における泥状物の生成状態を観察し、次に抽出
溶媒としてのベンセン201Mを加え、反応生成物を抽
出し、油層から分離した水層をさらにベンゼン20rJ
を用いて2回抽出し、全油層を合せてガスクロマトグラ
フで、水層を高速液体クロマトグラフで、それぞれ分析
した。それらの結果を下記第1表にまとめて比1咬表示
する。
The reaction was carried out at 50° C. for 30 minutes while stirring. After one core, it was allowed to stand still and the state of formation of mud at the interface between the organic solvent layer (hereinafter abbreviated as "oil layer") and water layer was observed, and then benzene 201M was added as an extraction solvent. The reaction product was extracted, and the aqueous layer separated from the oil layer was further heated with 20 rJ of benzene.
The whole oil layer was extracted twice using a gas chromatograph, and the aqueous layer was analyzed using a high performance liquid chromatograph. The results are summarized in Table 1 below and expressed as a ratio.

第1表 (注) (−):微量、(+):少量、(++):やや
多量。
Table 1 (Note) (-): Trace amount, (+): Small amount, (++): Slightly large amount.

実施例2 容量100βの攪拌機付グラスライニング反応器に仕込
んだce(SO4)2 (下記第2表に示す各濃度)、
ce2(so4)3 (0,15mol/n)及びH2
S04(&5係水溶液)からなる水相80βに、ナフタ
レン(F、P、79.8°C;チオナフテン0.98%
含有)3、31 kg及び反応溶媒として下記第2表に
示すようにそれぞれTBB及び/又はTLNの合羽4.
28kgを加え、50°Cで30分間攪拌反応させて、
下記第2表に示す結果を得た。
Example 2 ce(SO4)2 (each concentration shown in Table 2 below) charged in a glass lined reactor with a stirrer with a capacity of 100β,
ce2(so4)3 (0,15mol/n) and H2
Naphthalene (F, P, 79.8°C; thionaphthene 0.98%
3,31 kg (containing) and 4.3 kg of TBB and/or TLN as the reaction solvent, respectively, as shown in Table 2 below.
Add 28 kg, stir and react at 50°C for 30 minutes,
The results shown in Table 2 below were obtained.

第 2 表 第1表及び第2表の結果から明らかなように、TLNの
単独溶媒を用いる場合は、反応後の油層と水層の間にお
ける界面泥状物の生成は実験室的小規模反応では全く無
しで、約1009の工業的大規模反応でも痕跡程度ある
にすぎない。これに対して、従来の好捷しい不活性反応
溶媒のTBB、C1−Bz又はBzを用いる場合は、前
記界面泥状物の生成は実験室的小規模反応でもやや多く
、ましてや工業的大規模反応では大量(油相全体の約3
6係にも達する。)になり、油層と水層の分離に困難を
きたす上、セリウム及び生成した1、4−ナフトキノン
の回収を多くの損失なしに行うことも難しくなる。しか
るに、TBBの場合は10チ以上、C1)−Bzの場合
は20チ以上、Bzの場合は30チ以上のTLN 牡れ
ぞれ共存させた混合溶媒として用いれば、前記界面泥状
物の生成は微量ないし痕跡となるから、反応後の油層と
水層の分離はいかなる規模の反応でも極めて容易になる
上、セリウム及び生成した1、4−ナフトキノンの回収
をほとんど損失なしに容易に行うことも可能となる。
Table 2 As is clear from the results in Tables 1 and 2, when TLN is used as a sole solvent, the formation of interfacial mud between the oil layer and the water layer after the reaction is a small-scale laboratory reaction. There is no such thing at all, and there are only traces of it even in approximately 1009 large-scale industrial reactions. On the other hand, when conventional favorable inert reaction solvents such as TBB, C1-Bz or Bz are used, the formation of the interfacial mud is somewhat common even in laboratory small-scale reactions, much less in industrial large-scale reactions. In the reaction, a large amount (approximately 3
It reaches the 6th section. ), which makes it difficult to separate the oil layer and the water layer, and also makes it difficult to recover the cerium and the produced 1,4-naphthoquinone without much loss. However, if TLN is used as a mixed solvent in which TLN is 10 or more in the case of TBB, 20 or more in the case of C1)-Bz, and 30 or more in the case of Bz, the above-mentioned interfacial sludge can be formed. Since the amount of 1,4-naphthoquinone produced is very small or trace, separation of the oil and water layers after the reaction is extremely easy in any scale reaction, and cerium and the 1,4-naphthoquinone produced can be easily recovered with almost no loss. It becomes possible.

さらに、TLNをTBB溶媒の一部又は全部に代えて使
用する場合、生成する1、4−ナフトキノンの50℃に
おける溶解度を測定したところ、下記第3表に示すとお
り当該溶解度は約10〜30%増加した。すなわち、本
発明の方法は、従来になく溶媒使用量の節減を図り得る
という工業上の利点もあるものである。
Furthermore, when TLN is used in place of part or all of the TBB solvent, the solubility of the 1,4-naphthoquinone produced at 50°C was measured, and as shown in Table 3 below, the solubility was approximately 10 to 30%. increased. That is, the method of the present invention has an industrial advantage in that the amount of solvent used can be reduced more than ever before.

第3表 特許出願人 川崎化成工業株式会社 代理人弁理士 小 川 恒 部Table 3 Patent applicant: Kawasaki Chemical Industries, Ltd. Representative Patent Attorney Tsune Ogawa Department

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)有機化合物と第二セリウム塩とを水と混和しない
有機溶媒の存在下、識水溶液中で反応させ、前記有機化
合物に対応するキノン等の酸化生成物を製造する方法に
おいて、当該酸化反応をテトラリンの存在下に実施する
ことを特徴とする有機化合物の酸化方法。 (2〕 有機化合物が多環式芳香族炭化水素であり、対
応する酸化生成物がキノンである特許請求の範囲第1項
記載の方法。 (3)芳香族炭化水素がナフタレンであり、キノンが1
,4−ナフトキノンである特許請求の範囲第2項記載の
方法。 (4) 第二セリウム塩が硫酸第2セリウムである特許
請求の範囲第1項記載の方法。 (5)酸水溶液が硫に水溶液である特許請求の範囲第1
項記載の方法。 (6)有機溶媒が実質的に前記酸化反応に不活性のベン
ゼン又はベンゼン誘導体である特許請求の範囲81項記
載の方法。 (7ン ベンゼン誘導体が1.1−シアルギル置換アル
キルベンゼン(但し、]、]1−ジアルキル置換アルキ
ルの炭素数は4〜7)又はクロルベンゼンである特許請
求の範囲第6項記載の在下で、反応させることからなる
特許請求の在下で反応させることからなる特許請求の範
囲第1項記載の方法。 (10)反応温度が20〜60℃である特許請求の範囲
第1項記載の方法。 (11)反応源rが30〜55℃である特許請求の範囲
第10項記載の方法。
[Claims] (1) An organic compound and a ceric salt are reacted in an aqueous solution in the presence of an organic solvent that is immiscible with water to produce an oxidation product such as a quinone corresponding to the organic compound. A method for oxidizing an organic compound, characterized in that the oxidation reaction is carried out in the presence of tetralin. (2) The method according to claim 1, wherein the organic compound is a polycyclic aromatic hydrocarbon and the corresponding oxidation product is quinone. (3) The aromatic hydrocarbon is naphthalene, and the quinone is 1
, 4-naphthoquinone. (4) The method according to claim 1, wherein the ceric salt is ceric sulfate. (5) Claim 1 in which the acid aqueous solution is an aqueous solution of sulfur.
The method described in section. (6) The method according to claim 81, wherein the organic solvent is benzene or a benzene derivative that is substantially inert to the oxidation reaction. The reaction is carried out in the presence of claim 6, wherein the benzene derivative is 1,1-sialgyl-substituted alkylbenzene (however, ],]1-dialkyl-substituted alkyl has 4 to 7 carbon atoms) or chlorobenzene. (10) The method according to claim 1, wherein the reaction temperature is 20 to 60°C. (11) 11.) The method according to claim 10, wherein the temperature of the reaction source r is 30 to 55°C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62267486A (en) * 1986-05-05 1987-11-20 ダブリユー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカツト Oxidation of organic compound using cerium ion in aqueous methane sulfonic acid
JPS62280384A (en) * 1986-05-05 1987-12-05 ダブリュー・アール・グレイス・アンド・カンパニー―コネチカット Oxidation of organic compound using serium ion in aqueous trifluoromethanesulfonic acid
JPS6396285A (en) * 1986-10-10 1988-04-27 ダブリユー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカツト Oxidation of organic compound using cerium methanesulfonate in aqueous organic solution

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