JPS61115053A - 芳香族ヒドロキシカルボン酸の製造法 - Google Patents

芳香族ヒドロキシカルボン酸の製造法

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JPS61115053A
JPS61115053A JP59235033A JP23503384A JPS61115053A JP S61115053 A JPS61115053 A JP S61115053A JP 59235033 A JP59235033 A JP 59235033A JP 23503384 A JP23503384 A JP 23503384A JP S61115053 A JPS61115053 A JP S61115053A
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aromatic hydroxy
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alkali metal
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Ryuzo Ueno
隆三 上野
Toshiharu Kanegae
金ケ江 敏治
Mitsusachi Kishimoto
岸本 光幸
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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、芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩に芳
香族ヒドロキシ化合物を添加して液化させ、媒体との液
−液混合物中で二酸化炭素と反応させることによる、芳
香族ヒドロキシカルボン酸の選択的製法に関する。
芳香族ヒドロキシカルボン酸特にパラオキシ安息香酸、
サリチル酸、2−オキシ−3−す7トエ酸なとは、防腐
防黴剤、医薬、染料、顔料などの原料として古くからそ
の有用性が知られ、さらに近年は農薬、感熱記鎌紙顕色
剤などの合成原料、芳香族ポリエステル用モノマーとし
ても重要性が増大している。
これら芳香族ヒドロキシカルボン酸は、従来は芳香族ヒ
ドロキシ化合物アル・カリ金属塩と二酸化炭素との気固
相反応、いわゆるコルベシュミット法によって製造され
てきたが、近年に至り本発明者の一人によって、この気
固相法を懸濁相を用いる気液相法の反応に改良され、工
業的大量生産を可能にする方法が確立された(特願昭5
8−39281号明細書参照)。
本発明者らは、この方法をさらに改良すべく研究を重ね
た結果、常温で液体でありかつ沸点が250°C以上の
ジアリール又はトリアリール系の多環状芳香族炭化水素
が、芳香族ヒドロキシ化合物の添加下においてはすぐれ
た効果を奏することを見出して本発明に到達した。
本発明は、多環状芳香族炭化水素、芳香族ヒドロキシ化
合物アルカリ金属塩及び遊離芳香族ヒドロキシ化合物か
らなる液状混合物を二酸化炭素と反応させることを特徴
とする、芳香族ヒドロキシカルボン酸の選択的製造法で
ある。
本発明によれば次の効果が得られる。
(1)本発明の媒体は芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ
金属塩をよく懸濁させるので、芳香族ヒドロキシ化合物
アルカリ金属塩の完全脱水が速やかにかつ比較的低温で
行われる。従って原料として無水の芳香族ヒドロキシ化
合物アルカリ金属塩が容易に得られ、これと芳香族ヒド
ロキシ化合物及び反応媒体からなる混合物と二酸化炭素
との反応における目的物の収率な著しく向上させる。
(2)無水の芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩と
芳香族ヒドロキシ化合物及び反応媒体の混合物は、反応
条件下ですべてが液体状態で良く均一に分散されるので
、定量性よ(輸送ができる。これにより、連続法におい
て反応収率が一定化する。
(6)  コルベシュミット反応において最も重要なこ
とは、収率及び選択率を向上させることにある。この反
応においては常に異性体の生成が伴い、原則的にその生
成は避けられない。これは配向性支配の原理に由来する
。従来のコルベシュミット法においては、その異性体の
生成を抑えるべく反応温度や反応圧力等の条件が限定さ
れるにもかかわらず、なおその異性体の生成は起こって
いた。しかし本発明によれば原料系が反応条件下で液体
状態となっているため、従来法による固−液懸濁系に比
較して異性体の生成を著しく抑制し、極めて選択率良く
目的物な得ることかできる。
即ち、該反応において芳香族ヒドロキシカルボン酸化合
物が生成するが、更に芳香族ヒドロキシ化合物を添加す
ることによって、芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ金属
塩及び反応媒体との6者の相互親和性が調整され、それ
によって該反応の配向性の支配を調節することができ、
選択率を飛躍的に向上させうる。
(4)本反応媒体は芳香族ヒドロキシ化合物と親和性が
あり、かつ芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩とも
親和性があるため、3者が液−液混合状態で極めて良好
な分散状態になり、反応工程の速度、目的物の収率を向
上させる。
(5)反応工程において生成物のタール化を抑制し、さ
らにタール化副生物を反応媒体層に溶解するので、芳香
族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩層へのタール物質の
混入が少なく、その結果タール状物質の混入による反応
速度、目的物の収率ならびに比率の低下が起こらない。
(6)上記反応媒体は芳香族ヒドロキシ化合物の分配率
が良いため水層への芳香族ヒドロキシ化合物の移行が極
めて少な(、このため芳香族ヒドロキシ化合物の回収が
容易になる。さらに前記のように水層へのタール物質の
混入が少ないことと相まって、仕上げ処理工程において
水層の有機溶媒等による抽出工程を経ることなく、水層
から直接に目的物を得ることができる。
(7)上記反応媒体は、芳香族ヒドロキシ化合物アルカ
リ金属塩の存在下でも高温での熱的安定性にすぐれてお
り、媒体の熱劣化による損失が少なく、経済的に有利で
ある。
(8)上記反応媒体は目的物の収率、比率を高めると共
に媒体自体の熱安定性にすぐれているため不純物の生成
が少なく、仕上げ処理工程におし・て処理が容易である
(9)上記反応媒体は通常は沸点が高(、反応工程中で
の溶媒の蒸気圧による圧力上昇がないので、装置の耐圧
のため二酸化炭素の圧力以上を要しない利点をも有する
本発明における多環状芳香族炭化水素としては1例えば
シアリニル、ジアリールアルカン、トリアリール、トリ
アリールアルカン又はこれらの水素化物あるいはこれら
の混合物があげられ、例えば1−フェニル−1−(2,
5−ジアルキルフェニル゛)−アルカン、トリフェニル
、ジベンジルトルエン、水素化トリフェニル類又はこれ
らの混合物などが好ましく、250 ’C以上の高沸点
を有するものが優れている。
芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩としては、例え
ばフェノールカリウム、フェノールナトリウム又は2−
ナフトールナトリウムがあげられる。
コルベシュミット法では、原料の芳香族ヒドロキシ化合
物アルカリ金属塩の完全脱水がその重要課題の1つであ
って、上記原料の脱水が不完全であると反応収率は激減
する。上記原料はフェノール又は2−ナフトールとアル
カリ性のカリウムもしくはナトリウム化合物例えばカリ
ウム又はナトリウムの水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩な
どとの反応によって常法により調製することができ、得
られる芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩を前記の
反応媒体の存在下に脱水することが特に有利である。
本発明によれば芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩
と二酸化炭素との反応は、100°C以上好ましくは1
20〜600℃特に150〜300°Cの温度、ならび
に30 kg/cm2(G)以下好ましくは1〜15 
J / cm” (G)特ニ2〜10′に9/an 2
(G)の二酸化炭素圧力において行われる。芳香族ヒド
ロキシ化合物の添加量は、通常は芳香族ヒドロキシ化合
物アルカリ金属塩のモル数に対して0.05倍モル以上
、好ましくは0.1〜2倍モル特に0.2〜2倍モルで
ある。反応媒体の使用量は、通常は芳香族ヒドロキシ化
合物アルカリ金属塩の重量に対し0.5倍重量以上、好
ましくは0.5〜10倍特に1〜5倍重量である。
反応は回分式又は連続式のいずれでも行うことができる
が、大量生産のためには連続式で行うことが好ましい。
反応時間あるいは滞留時間は、数分ないし15時間好ま
しくは1o分ないし10時間特に20分ないし10時間
の間で適宜選択することができる。
仕上げ処理は、例えば次のように行うことができる。反
応混合物に加水したのち反応媒体層を分離し、溶存する
夛香族ヒドロキシ化合物をアルカリ性のカリウムもしく
はナトリウム化合物の溶液で芳香族ヒドロキシ化合物ア
ルカリ金属塩として回収し、再使用に供する。分離した
水層は希硫酸又は濃硫酸で液性を調整したのち、必要忙
応じ反応媒体又は有機溶媒としてのトルエン又はキシレ
ンを用いて溶解する芳香族ヒドロキシ化合物を抽出する
。有機溶媒層をアルカリ性のカリウムもしくはナトリウ
ム化合物の溶液で洗浄し、芳香族ヒドロキシ化合物アル
カリ金属塩として回収し、原料として再使用する。
あるいは有機溶媒層の全量を蒸留して、有機溶媒と芳香
族ヒドロキシ化合物に分離し、芳香族ヒドロキシ化合物
を原料として再使用することもできる。これらの仕上げ
処理法は適宜選択できる。
本発明は前記の種々の利点を有するので、工業的価値が
極めて高い。
実施例1 フェノールカリウム100,9.フェノール35I及び
水素化トリフェニル混合物400Iを耐圧反応装置に入
れ、250°C及び二酸化炭素圧7 kg/crr? 
(G)で20分間攪拌下に反応させる。
反応混合物を冷却したのち水j00ml中に加え、60
°Cで反応媒体層と水層な分液する。水層をキシレン5
0gで抽出し、反応媒体層と抽出媒体層から水酸化カリ
ウム液でフェノールを回収する。フェノール回収後の水
層を希硫酸で酸性にすると、パラオキシ安息香酸(純度
100%)80、8.9が得られる。異性体としてのサ
リチル酸及びイソフタル酸は検出されない。フェノール
カリウム基準の収率は77.6%、回収されたフェノー
ルカリウムは21.8.9で、選択率は99.7%であ
る。
実施例2 フェノールナトリウム100g、フェノール40.9及
び1−フ二二A/−1−(2,6−シメチルフエニル)
−エタン400Jを耐圧反応装置に入れ、170℃及び
二酸化炭素圧’ Okg 7cm2(Glで2時間、攪
拌下に反応させる。反応混合物を冷却したのち水500
 ml中に加え、90°Cで反応媒体層と水層な分液す
る。水層をキシレン50gで抽出し、反応媒体層と抽出
媒体層から水酸化ナトリウム液でフェノールを回収する
フェノール回収後の水層を希硫酸で酸性にすると、サリ
チル酸94.5 gが得られる。異性体としてのパラオ
キシ安息香酸及びイン7タル酸は検出されない。フェノ
ールナトリウム基準の収率は90.2%、回収されたフ
ェノールナトリウムは57pで、選択率は98.5%で
ある。
実施例3 2−ナフトールナトリウム166g、2−ナフトール7
2p及び水素化トリフェニル4989を耐圧反応装置に
入れ、260℃及び二酸化炭素圧5kg/c1n”(G
)で3時間攪拌下に反応させる。反応混合物を水800
−中に加え、硫酸でpH5,5に調整したのち85℃で
反応媒体層と水層を分液する。反応媒体層から水酸化ナ
トリウム液で2−ナフトールを回収する。2−ナフトー
ル回収後の水層を同温度で硫酸でpH2,0となし、4
0℃に冷却したのち濾過すると、2−ヒドロキシナフタ
リン−3−カルボン酸89゜3gが得られる。この生成
物は2−ヒドロキシナフタリン−1−カルボン酸を含有
せず、2−ヒドロキシナ7′タリンー6−カルボン酸を
わずか0.1%含有するにすぎない。2−ナフトールナ
トリウム基準の収率は47.5%、選択率は996%で
ある。
実施例4 図面に示す装置を用いて反応及び仕上げ処理を連続式で
行う。混合機1に毎時、2−ナフトールナトリウム86
kg、2−ナフトール42・ゆ及び水素化トリフェニル
混合物166kgを供給して、混合分散させる。この混
合分散液毎時291kgを、二酸化炭素圧6 kg /
 cm” (G)を保った反応槽2に送り、260°C
で反応させる。滞留時間は3時間である。反応槽2を出
た反応混合物を熱交換器3で冷却したのち、攪拌槽4中
で毎時4201の水と混合し、温度を85℃に調節し、
次いで分液槽5に送り、85℃で反応媒体層と水層に分
液する。上層の反応媒体層から回収装置(図示しない)
を用いて、2−ナフトール分を2−ナフトールナトリウ
ムとして回収する。下層の水層をpH調整槽6中で、希
硫酸によりpH5,5に調整したのち、抽出機7に送り
、キシレン20001で2−ナス9トール及びタール分
を抽出する。キシレン層から減圧蒸留装置(図示しない
)を用いてキシレン及び2−ナフトールを回収する。。
抽出機7を出た水層を酸析槽8に送り、85℃で希硫酸
によりpH2,0となし、酸析する。毎時44.8 k
gの2−ヒドロキシナフタリン−3−カルボン酸が得ら
れる。
β−ナフトールナトリウム基準の収率は47.7%であ
る。毎時β−ナフトール57.6kgが回収され、選択
率は994%である。
実施例5 フェノールカリウム100g、フェノール65g及び水
素化トリフェニル混合物500Jを耐圧反応装置に入れ
、250°C及び二酸化炭素圧7kg/crn2(G)
で20分間攪拌下に反応させる。
屓反応混合物を冷却したのち水200d中に加え、60
°Cで反応媒体層と水層に分液する。水層を希硫酸で酸
性にすると、パラオキシ安息香酸(純度99%) 81
.6 gが得られる。フェノールカリウム基準の収率は
77.5%、回収されたフェノールカリウムは2 i、
 0 !iで、選択率は997%である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施態様を説明するための工程図であっ
て、1及び4は攪拌槽、2は反応槽、6は熱交換器、5
は分液槽、6はpH調整槽。 7は抽出機、8は酸析槽である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、多環状芳香族炭化水素、芳香族ヒドロキシ化合物ア
    ルカリ金属塩及び遊離芳香族ヒドロキシ化合物からなる
    液状混合物を二酸化炭素と反応させることを特徴とする
    、芳香族ヒドロキシカルボン酸の選択的製造法。 2、芳香族炭化水素がジアリール、ジアリールアルカン
    、トリアリール、トリアリールアルカンもしくはこれら
    の水素化物又はこれらの混合物であることを特徴とする
    、特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩がフェノー
    ルナトリウム、フェノールカリウム又は2−ナフトール
    ナトリウムであり、遊離芳香族ヒドロキシ化合物がフェ
    ノール又は2−ナフトールであることを特徴とする、特
    許請求の範囲第1項又は第2項に記載の方法。 4、芳香族ヒドロキシ化合物とアルカリ性のカリウムも
    しくはナトリウム化合物との反応及び/又は該反応によ
    つて得られる芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩の
    脱水を連続的に行うことを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項又は第2項に記載の方法。 5、反応終了後、分離された反応媒体中に溶存する芳香
    族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩を回収して再使用す
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第1項又は第2項
    に記載の方法。 6、反応終了後、加水して分離された水層をpH調整し
    たのち、溶解する芳香族ヒドロキシ化合物を溶媒により
    抽出し、アルカリ性のカリウムもしくはナトリウム化合
    物を作用させて芳香族ヒドロキシ化合物アルカリ金属塩
    として回収し、これを再使用することを特徴とする、特
    許請求の範囲第1項又は第2項に記載の方法。
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