JPS6121224B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、２，６−ビス（カルボキシヒドロ
キシメチル）フエノール誘導体と含窒素化合物と
酸素とから、金属触媒の存在下で２，６−ジシア
ノフエノール誘導体を製造する方法に関する。
２，６−ジシアノフエノール誘導体は、各種医
薬、農薬および染料の合成原料として有用な化合
物である。 従来、ホルミルフエノール誘導体からシアノフ
エノール誘導体の製造法として多くの方法が提案
されている。例えば、ホルミルフエノール誘導体
に酸性条件下でトリアゾ水素酸ソーダを作用させ
る方法〔C.Shuerch，Jr.J.Am.Chem.Soc.，70，
2293（1948）〕があるが、この方法は非常に不安
定で爆発の危険性があるトリアゾ水素酸ソーダを
用いなければならないので、反応操作がむずかし
く、工業的に適した方法ではない。 また、ホルミルフエノール誘導体とヒドロキシ
ルアミンとを反応させて、一旦ヒドロキシベンズ
アルドキシム誘導体にした後、このヒドロキシベ
ンズアルドキシム誘導体を種々の脱水剤により脱
水してシアノフエノール誘導体を製造する方法
〔USP2644830明細書：I.B.Johns etal.J.Org.
Chem.，27，592（1962）〕があるが、この方法は
製造工程が複雑であるという欠点を有している。
さらに、２−ホルミルフエノールをヒドロキシル
アミン硫酸塩とギ酸ソーダで処理することにより
２−シアノフエノールを製造する方法〔Ger.
Offen.2014984公報〕は、長期の反応時間を要す
るので工業的とはいえない。 ベンズアルデヒドを銅触媒の存在下、酸素含有
ガスとアンモニアによりアンモ酸化してベンゾニ
トリルを製造する方法〔W.Brackman etal，
Rec.Trav.Chim.，82，757（1963）：A.Misono
etal，Bull.Chem.Soc.Japan，40，912（1967）〕
は、反応系中に水が存在するとアンモ酸化反応が
妨害されるため反応系を非水状態に保たなければ
ならず、したがつて原料の除湿や反応容器の密封
などを要して工業的に不利である。さらに、この
方法を２，６−ビス（カルボキシヒドロキシメチ
ル）フエノール誘導体から２，６−ジシアノフエ
ノール誘導体を製造する反応に応用してみても、
目的物の収率が向上しないことを知つた。 そこで、この発明者らは、この方法を改良して
高収率で２，６−ジシアノフエノール誘導体を製
造することを目的に鋭意研究した結果、意外に
も、ベンズアルデヒドからベンゾニトリルを製造
するアンモ酸化において反応を妨害していた水
が、この発明の方法では反応媒体として使用でき
ることを見い出し、この発明に到達した。 すなわち、この発明は、一般式（） （ただし、式中Ｘは水素原子、低級アルキル
基、低級アルコキシ基およびハロゲン原子を示
す。） で表わされる２，６−ビス（カルボキシヒドロキ
シメチル）フエノール誘導体と、アンモニア、尿
素および無機アンモニウム塩からなる群から選ば
れた含窒素化合物と、酸素とを、銅、鉄およびマ
ンガンからなる群から選ばれる金属の単体、酸化
物、水酸化物、塩化物、硫酸塩および／または酢
酸塩を用いた金属触媒の存在下、塩基性水媒体中
で反応させることを特徴とする一般式（） （ただし、式中のＸは前記と同じ意味を有す
る。） で表わされる２，６−ジシアノフエノール誘導体
の製造方法に関するものである。 この発明の方法で用いる２，６−ビス（カルボ
キシヒドロキシメチル）フエノール誘導体は一般
式（）で表わされる。 （ただし、式中Ｘは前記と同じ意味を有す
る。） ２，６−ビス（カルボキシヒドロキシメチル）
フエノール誘導体の具体例として、例えば、２，
６−ビス（カルボキシヒドロキシメチル）フエノ
ール、低級アルキル基の置換した２，６−ビス
（カルボキシヒドロキシメチル）フエノール、低
級アルコキシ基の置換した２，６−ビス（カルボ
キシヒドロキシメチル）フエノール、ハロゲン原
子の置換した２，６−ビス（カルボキシヒドロキ
シメチル）フエノールなどが挙げられる。 この発明の方法に用いられる含窒素化合物とし
ては、アンモニア、尿素および無機アンモニウム
塩などが挙げられるが、その他各種のアミン類も
用いることができる。無機アンモニウム塩とし
て、例えば、塩化アンモニウム、炭酸アンモニウ
ムおよび硫酸アンモニウムなどが挙げられる。 一般式（）においてＸがハロゲン原子である
２，６−ビス（カルボキシヒドロキシメチル）フ
エノールを用いるときには特に尿素が好ましく、
また一般式（）においてＸが水素原子、低級ア
ルキル基、低級アルコキシ基である２，６−ビス
（カルボキシヒドロキシメチル）フエノールを用
いるときには特にアンモニアが好ましい。 アンモニアは液体アンモニア、アンモニアガ
ス、アンモニア水溶液として用いることができ、
尿素ならびに塩化アンモニウム、炭酸アンモニウ
ムおよび硫酸アンモニウムなどの無機アンモニウ
ム塩は、そのままでも、またこれらの水溶液とし
ても用いることができる。 アンモニアの使用量は、２，６−ビス（カルボ
キシヒドロキシメチル）フエノール誘導体の使用
量に対し化学量論的に２モル倍以上であればよ
く、好ましくは３〜75モル倍であり、塩化アンモ
ニウムの使用量は、２，６−ビス（カルボキシヒ
ドロキシメチル）フエノール誘導体の使用量に対
し化学量論的に２モル倍以上であればよく、好ま
しくは２〜８モル倍であり、尿素、炭酸アンモニ
ウム、硫酸アンモニウムなどの使用量は、２，６
−ビス（カルボキシヒドロキシメチル）フエノー
ル誘導体の使用量に対し等モル以上であればよ
く、好ましくは1.5〜7.5モル倍である。 この発明の方法における酸素は、酸素ガス、窒
素などの不活性ガスで希釈した酸素含有ガスおよ
び空気などとして用いることができる。特に、空
気を用いるのが簡単で好都合である。 酸素の供給量は、反応液１当り0.015〜
1.5Nl／分、好ましくは0.075〜0.75Nl／分、であ
る。酸素の供給量が前記の範囲の量よりも少ない
ときは反応速度が小さくなり、前記の範囲より多
くしても酸素の供給量を多くすることによる利点
がない。 この発明の方法に用いる金属触媒は、銅、鉄お
よびマンガンからなる群から選ばれる金属の単
体、酸化物、水酸化物、塩化物、硫酸塩および／
または酢酸塩である。なかでも、銅の単体、酸化
物、水酸化物、塩化物、硫酸塩および酢酸塩が好
ましい。 金属触媒の使用量は、２，６−ビス（カルボキ
シヒドロキシメチル）フエノール誘導体１モル当
り0.001ｇ原子以上、好ましくは、0.05〜0.5ｇ原
子である。金属触媒の使用量が、２，６−ビス
（カルボキシヒドロキシメチル）フエノール誘導
体１モル当り0.001ｇ原子より少ないと反応速度
が著しく小さくなり、0.5ｇ原子より多くても格
別の効果はない。 塩基性水媒体は、水に塩基性物質を溶解させる
ことにより調製され、塩基性物質としてはカセイ
ソーダ、カセイカリ、炭酸ソーダおよび炭酸カリ
などが挙げられる。塩基性物質の使用量は、２，
６−ビス（カルボキシヒドロキシメチル）フエノ
ール誘導体の使用量に対して１〜10モル倍、好ま
しくは２〜５モル倍である。その他塩基性水媒体
として、緩衝溶液を用いることもできる。このよ
うな緩衝溶液として、炭酸ソーダと炭酸水素ソー
ダを含む水溶液、リン酸一水素ソーダとカセイソ
ーダを含む水溶液、リン酸一水素ソーダとリン酸
ソーダを含む水溶液などが挙げられる。 反応混合液中の２，６−ビス（カルボキシヒド
ロキシメチル）フエノール誘導体の濃度は、通常
0.2〜50重量％が適当であり、特に0.5〜15重量％
が好ましい。 反応温度は80〜140℃、特に90〜130℃が好まし
い。また反応圧力は常圧でも加圧でもよい。反応
時間は、２，６−ビス（カルボキシヒドロキシメ
チル）フエノール誘導体の種類や量、あるいは反
応温度などにより異なるが、通常、１〜2.5時間
である。 反応終了後、得られる反応生成液からの２，６
−ジシアノフエノール誘導体の単離は、例えば、
つぎのような操作によつて行なうことができる。 反応生成液に、そのPH値が５以下になるまで塩
酸、硫酸などの鉱酸を添加した後、２，６−ジシ
アノフエノール誘導体をエーテル、ベンゼン、ト
ルエン、キシレンなどの有機溶媒で抽出する。そ
して、この有機溶媒層を蒸留することにより、
２，６−ジシアノフエノール誘導体を単離する。 この発明の方法で得られる２，６−ジシアノフ
エノール誘導体は一般式（）で表わされる。 （ただし、式中Ｘは前記と同じ意味を有す
る。） ２，６−ジシアノフエノール誘導体の具体例と
して、例えば、２，６−ジシアノフエノール、低
級アルキル基の置換した２，６−ジシアノフエノ
ール、低級アルコキシ基の置換した２，６−ジシ
アノフエノール、ハロゲン原子の置換した２，６
−ジシアノフエノールなどが挙げられる。 この発明の方法を実施することによつて、従来
のような複雑な工程を経ることなく一段の反応工
程において、短縮された反応時間で高収率、高選
択率で２，６−ジシアノフエノール誘導体を製造
することができる。 次にこの発明の実施例および参考例を示す。 実施例１〜17および参考例 オートクレーブ中で、２，６−ビス（カルボキ
シヒドロキシメチル）フエノール誘導体50mmol
とカセイソーダ８ｇとをアンモニア水（アンモニ
アを28重量％含有）122ｇに溶解した溶液に金属
触媒を添加混合し、さらに水を加えて全量500ml
の反応混合液とした。この反応混合液に、圧力２
Kg／cm²（ゲージ）で空気を0.25Nl／分の流速で流
通させながら、撹拌下125℃で120分間反応を行な
つた。 反応終了後、反応生成物から金属触媒を別す
ると均一な溶液が得られた。この溶液に12N−塩
酸27mlを加えてPH値を２とした後、エチルエーテ
ル各500mlで５回抽出し、抽出液中に含まれる
２，６−ジシアノフエノール誘導体をガスクロマ
トグラフイーで分析した。その結果を第１表に示
す。なお、２，６−ビス（カルボキシヒドロキシ
メチル）フエノール誘導体の反応率は、いずれも
100％であつた。 参考例から明らかなように、この発明の方法に
よると、２，４−ビス（カルボキシヒドロキシメ
チル）フエノール誘導体の水酸基に隣接しないカ
ルボキシヒドロキシメチル基はシアノ基に変換さ
れず、ホルミル基に変換されるにとどまる。

【表】

【表】 実施例 18 ２，６−ビス（カルボキシヒドロキシメチル）
フエノール50mmolとカセイソーダ８ｇとを水に
溶解して全量を500mlとして、これをオートクレ
ーブに仕込み、ついで酸化第２銅１ｇを添加混合
した。この反応混合液に圧力２Kg／cm²（ゲージ）
でアンモニアガスを0.07Nl／分の流速で、および
圧力２Kg／cm²（ゲージ）で空気を0.25Nl／分で流
通させながら、撹拌下125℃で120分間反応を行な
つた。 反応終了後、反応生成物を前記実施例と同様に
処理して、２，６−ジシアノフエノールをガスク
ロマトグラフイーで分析した。 その結果２，６−ビス（カルボキシヒドロキシ
メチル）フエノールの反応率は100％であり、
２，６−ジシアノフエノールの収率は88％であつ
た。 実施例 19〜27 ２，６−ビス（カルボキシヒドロキシメチル）
フエノール誘導体50mmolとカセイソーダ８ｇと
含窒素化合物とを水に溶解して全量を500mlにし
て、これをオートクレーブに仕込み、ついで所定
量の金属触媒を添加混合した。この反応混合液に
圧力２Kg／cm²（ゲージ）で、空気を0.25Nl／分の
流速で流通させながら、撹拌下125℃で120分間反
応を行なつた。 反応終了後、反応生成物を前記実施例と同様に
処理して、２，６−ジシアノフエノール誘導体を
ガスクロマトグラフイーで分析した。 その結果を第２表に示す。なお、２，６−ビス
（カルボキシヒドロキシメチル）フエノール誘導
体の反応率はいずれも100％であつた。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式（） （ただし、式中Ｘは水素原子、低級アルキル
   基、低級アルコキシ基およびハロゲン原子を示
   す。） で表わされる２，６−ビス（カルボキシヒドロキ
   シメチル）フエノール誘導体と、アンモニア、尿
   素および無機アンモニウム塩からなる群から選ば
   れた含窒素化合物と、酸素とを、銅、鉄およびマ
   ンガンからなる群から選ばれる金属の単体、酸化
   物、水酸化物、塩化物、硫酸塩および／または酢
   酸塩を用いた金属触媒の存在下、塩基性水媒体中
   で反応させることを特徴とする一般式（） （ただし、式中Ｘは前記と同じ意味を有す
   る。） で表わされる２，６−ジシアノフエノール誘導体
   の製造方法。 ２ 金属触媒として銅の単体、酸化物、水酸化
   物、塩化物、硫酸塩および／または酢酸塩を用
   い、２，６−ビス（カルボキシヒドロキシメチ
   ル）フエノール誘導体として一般式（）におい
   てＸがハロゲン原子である２，６−ビス（カルボ
   キシヒドロキシメチル）フエノールを用い、およ
   び含窒素化合物として尿素を用いることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の一般式（）に
   おいてＸがハロゲン原子である２，６−ジシアノ
   フエノールの製造方法。 ３ 金属触媒として銅の単体、酸化物、水酸化
   物、塩化物、硫酸塩および／または酢酸塩を用
   い、２，６−ビス（カルボキシヒドロキシメチ
   ル）フエノール誘導体として一般式（）におい
   てＸが水素原子、低級アルキル基、および低級ア
   ルコキシ基である２，６−ビス（カルボキシヒド
   ロキシメチル）フエノールを用い、および含窒素
   化合物としてアンモニアを用いることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の一般式（）にお
   いてＸが水素原子、低級アルキル基および低級ア
   ルコキシ基である２，６−ジシアノフエノールの
   製造方法。