JPS61212523A - Production of aromatic carboxylic acid - Google Patents

Production of aromatic carboxylic acid

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JPS61212523A
JPS61212523A JP60053254A JP5325485A JPS61212523A JP S61212523 A JPS61212523 A JP S61212523A JP 60053254 A JP60053254 A JP 60053254A JP 5325485 A JP5325485 A JP 5325485A JP S61212523 A JPS61212523 A JP S61212523A
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JP
Japan
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compound
aromatic
acid
carboxylic acid
palladium
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JP60053254A
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Japanese (ja)
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Teizo Yamaji
山路 禎三
Hiroshi Taniguchi
谷口 宏
Yuzo Fujiwara
藤原 祐三
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled substance in one step, in high yield, by reacting an aromatic compound having substitutible H atom on the nucleus with CO2 in the presence of a Pd catalyst and an organic P compound, and preferably in the copresence of molecular oxygen or a peroxide compound. CONSTITUTION:An aromatic carboxylic acid can be produced by reacting an aromatic compound having substitutible H atom on the nucleus (e.g. benzene, biphenyl, naphthalene, furan, etc.) with CO2 and molecular oxygen or a peroxide compound (e.g. t-butyl hydroperoxide) in the presence of a Pd catalyst and an organic P compound at 50-200 deg.C and 5-100atm. The Pd catalyst is an organic salt (e.g. Pd carboxylate, beta-diketone complex, ketoester complex, etc.) or an inorganic salt (e.g. nitrate, chloride, etc.), and its amount is >=1X10<-5> Pd metal per 1g-mol of the starting substance. The organic P compound is e.g. monophosphine and its amount is 0.5-5mol per 1mol of the Pd catalyst.

Description

【発明の詳細な説明】 a、産業上の 本発明は芳香族カルボン酸の製造法に関する。[Detailed description of the invention] a. industrial The present invention relates to a method for producing aromatic carboxylic acids.

更に詳しくは、少くとも一個の置換可能な水素原子を核
炭素に有する芳香族化合物を炭酸ガスと反応させて核炭
素をカルボキシル化することによる芳香族カルボン酸の
製造法に関する。
More specifically, the present invention relates to a method for producing an aromatic carboxylic acid by reacting an aromatic compound having at least one substitutable hydrogen atom on a carbon nucleus with carbon dioxide gas to carboxylate the carbon nucleus.

本発明によれば、光などの補助的手段を使用することな
く、炭酸ガスと芳香族化合物から一段で目的とする芳香
族カルボン酸を得ることが可能である。
According to the present invention, it is possible to obtain the desired aromatic carboxylic acid from carbon dioxide gas and an aromatic compound in one step without using auxiliary means such as light.

b、従来技術 芳香族化合物をカルボキシル化し、芳香族カルボン酸を
得る方法は各種方法が知られている。例えば、J ou
rnal  of  Chemical  S oci
ety。
b. Prior Art Various methods are known for carboxylating aromatic compounds to obtain aromatic carboxylic acids. For example, Jou
RNA of Chemical Science
ety.

Chegical Communication  2
20頁(1980)には、芳香族化合物を酢酸パラジウ
ムの存在下、−酸化炭素と反応させて、芳香族カルボン
酸を得る方法、またJ ournal  of  Ch
emical  S ociety。
Chemical Communication 2
20 (1980) describes a method for obtaining aromatic carboxylic acids by reacting aromatic compounds with -carbon oxide in the presence of palladium acetate, and the Journal of Ch.
chemical society.

Chemical Con+unication  1
32頁(1982)には、前例と同様の方法にさらに、
1,2−ジブロムエタンを添加し無水カルボン酸を得る
方法、などが記載されている。
Chemical Con+unication 1
32 (1982), in the same manner as the previous example,
A method for obtaining carboxylic acid anhydride by adding 1,2-dibromoethane is described.

更に炭酸ガスをカルボキシル化剤として用いる方法は、
植物の光合成システムのモデルとしての研究から光を用
いて各種の検討が加えられている。
Furthermore, a method using carbon dioxide gas as a carboxylating agent is
Various studies have been conducted using light in research as a model for the photosynthetic system of plants.

かかる方法としては、例えばN ature第275巻
301頁には、ピレンあるいはべりレンの如き電子伝達
物質および1.4−ジシアノベンゼン、9.10−ジシ
アノアントラセンの如き電子受容物質を水と共に極性溶
媒、例えばアセトニトリル中で水銀アークを照射し、炭
酸ガスを8時間吹き込めば、蟻酸が生成することが確め
られている。
Such a method is described, for example, in Nature, Vol. 275, p. 301, in which an electron transport substance such as pyrene or perylene and an electron acceptor substance such as 1,4-dicyanobenzene or 9,10-dicyanoanthracene are mixed together with water in a polar solvent, For example, it has been confirmed that formic acid is produced by irradiating a mercury arc in acetonitrile and blowing carbon dioxide gas for 8 hours.

またJournal  Chelcal 5ociet
y、 Chea+1−cal Comff1unica
tion  237頁(1975年)によれば、フェナ
ンスレンの如き芳香族化合物をジメチルアニリンの如き
アミンの存在下、ジメチルスルフオキシドの如き極性溶
媒中、CO2圧4 KW ts−2とし水銀ランプを7
cIRの距離でパイレックスの容器に照射し、常温で1
4時間反応させた所、反応したフェナンスレンに対しカ
ルボン酸は33〜55%の収率で得られたことが開示さ
れている。この反応は非生物的システムで、炭酸ガスの
固定を行った最初の例として知られている。
Also Journal Chelcal 5ociet
y, Chea+1-cal Comff1unica
tion, page 237 (1975), an aromatic compound such as phenanthrene was treated in the presence of an amine such as dimethylaniline in a polar solvent such as dimethyl sulfoxide at a CO2 pressure of 4 KW ts-2 and a mercury lamp at 7 kW.
Irradiate a Pyrex container at a distance of cIR and 1 at room temperature.
It is disclosed that when the reaction was carried out for 4 hours, carboxylic acid was obtained in a yield of 33 to 55% based on the reacted phenanthrene. This reaction is the first known example of carbon dioxide fixation in an abiotic system.

しかしながら、これらの−酸化炭素を用いる方法は一酸
化炭素を原料として使用する所に、工業的にはコストあ
るいは取扱い面で欠点がある。−力先を使用する炭酸ガ
スを用いる方法では、光照射のための製造運転費の上昇
という面で欠点がある。
However, since these methods using carbon oxide use carbon monoxide as a raw material, they have disadvantages in terms of cost and handling from an industrial perspective. - The method using carbon dioxide using a force tip has the disadvantage of increasing production and operating costs for light irradiation.

そこで本発明者らの一部は、光を用いることなく芳香族
化合物とCO2を触媒の存在下刃ルボキシル化を行う方
法について鋭意研究した結果、この反応をパラジウム触
媒の存在下に行うことにより反応が有利に進行すること
を見出し先に提案した(特開昭59−163338号公
報参照)。
Therefore, some of the present inventors conducted intensive research on a method of carboxylating aromatic compounds and CO2 in the presence of a catalyst without using light. The authors proposed that the process proceeds advantageously (see Japanese Patent Laid-Open No. 163338/1983).

C0発明の構成 そこで本発明者らは、上記提案方法を更に改良して、パ
ラジウム触媒がより触媒的に作用して多量に目的物を得
ることが出来る方法について研究を進めた結果本発明に
到達した。
Structure of the C0 Invention Therefore, the present inventors further improved the above-mentioned proposed method and conducted research on a method in which the palladium catalyst acts more catalytically to obtain a large amount of the target product, and as a result, the present invention was achieved. did.

すなわち本発明は、少くとも一個の置換可能な水素原子
を核炭素に有する芳香族化合物をパラジウム触媒および
有機リン化合物の存在下炭酸ガスと反応せしめることを
特徴とする反応する芳香族カルボン酸の製造法である。
That is, the present invention provides a process for producing a reactive aromatic carboxylic acid, which is characterized by reacting an aromatic compound having at least one substitutable hydrogen atom on a nuclear carbon with carbon dioxide gas in the presence of a palladium catalyst and an organic phosphorous compound. It is the law.

かかる本発明方法によれば、光などを用いることなく、
一段且つパラジウム触媒を触媒的に作用せしめて芳香核
に炭酸ガスを導入してカルボキシル化し、対応する芳香
族ベンゼンカルボン酸を有利に得ることができ、その工
業的意義は非常に大きい。
According to the method of the present invention, without using light or the like,
By catalytically acting with a palladium catalyst and introducing carbon dioxide gas into the aromatic nucleus to carboxylate it, the corresponding aromatic benzenecarboxylic acid can be advantageously obtained, and its industrial significance is very great.

本発明において使用される出発原料は、芳香族核を構成
する炭素原子に直結した水素原子を少なくとも1個有す
る芳香族化合物であればよく、単環、多環、縮合環の何
れでもよい。
The starting material used in the present invention may be an aromatic compound having at least one hydrogen atom directly bonded to a carbon atom constituting an aromatic nucleus, and may be monocyclic, polycyclic, or fused ring.

また環中に酸素、窒素、硫黄の原子を有する複素環芳香
族化合物であってもよい。これらの例として下記のもの
が挙げられる。
It may also be a heterocyclic aromatic compound having oxygen, nitrogen, or sulfur atoms in the ring. Examples of these include the following.

(A)単環芳香族化合物 例えばベンゼン及びその置換誘導体等 (B)多環芳香族化合物 例えばビフェニル、ビフェニルエーテル。(A) Monocyclic aromatic compound For example, benzene and its substituted derivatives, etc. (B) Polycyclic aromatic compound For example, biphenyl, biphenyl ether.

テルフェニル、クォーターフェニル及びそれらの置換誘
導体等 (C)縮合環芳香族化合物 例えばナフタリン、アンスラセン、フェナンスレン及び
それらの置換誘導体等 (D)複素環芳香族化合物 例えば、フラン、チオフェン、ビロール及びそれらの置
換誘導体等 これらの芳香族化合物は、芳香族核を構成する炭素原子
に直結した水素原子を少くとも1個、好ましくは少くと
も2個有していればよく、芳香族核には反応に悪影響を
与えない限り、置換基を有していてもよい。かかる置換
基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基
、ブチル基、シクロヘキシル基の如きアルキル基または
シクロアルキル基:ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエ
チル基の如きヒドロキシアルキル基;メトキシ基。
Terphenyl, quaterphenyl and substituted derivatives thereof, etc. (C) Fused ring aromatic compounds such as naphthalene, anthracene, phenanthrene and substituted derivatives thereof (D) Heterocyclic aromatic compounds such as furan, thiophene, virol and substituted thereof These aromatic compounds such as derivatives need only have at least one, preferably at least two, hydrogen atoms directly bonded to the carbon atoms constituting the aromatic nucleus, and the aromatic nucleus may have no adverse effect on the reaction. Unless otherwise specified, substituents may be present. Such substituents include, for example, alkyl groups or cycloalkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, and cyclohexyl groups; hydroxyalkyl groups such as hydroxymethyl and hydroxyethyl groups; methoxy groups.

エトキシ基の如きアルコキシ基;ヒドロキシカルボニル
基、アルコキシカルボニル基の如きカルボキシル基また
はそのアルキルエステル基;弗素。
Alkoxy groups such as ethoxy groups; carboxyl groups or alkyl ester groups thereof such as hydroxycarbonyl groups and alkoxycarbonyl groups; fluorine.

塩素の如きハロゲン;シアノ基;ニトロ基;ホルミル基
;アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基の如きア
シル基などが挙げられる。
Examples include halogen such as chlorine; cyano group; nitro group; formyl group; acyl group such as acetyl group, propionyl group, and benzoyl group.

本発明において使用される芳香族化合物の具体例を示す
と次の通りである。
Specific examples of aromatic compounds used in the present invention are as follows.

(1)芳香族化合物 例えばベンゼン、トルエン、キシレン(o、m。(1) Aromatic compounds For example, benzene, toluene, xylene (o, m.

p)、エチルベンゼン、クメン、トリメチルベンゼン類
、テトラメチルベンゼン、ナフタレン。
p), ethylbenzene, cumene, trimethylbenzenes, tetramethylbenzene, naphthalene.

α−又はβ−メチルナフタレン、ジメチルナフタレン類
、エチルナフタレン、アンスラセン。
α- or β-methylnaphthalene, dimethylnaphthalenes, ethylnaphthalene, anthracene.

フェナンスレン、ビフェニル、4−メチルビフェニル、
3−メチルビフェニル、  3.3’ −ジメチルビフ
ェニル等 (′2J  芳香族カルボン酸又はそのエステル例えば
安息香酸、安息香酸メチル、安息香酸エチル、トルイル
酸(0,■、p)、トルイル酸メチル(o、m、p )
 、α−ナフトエ酸、β−ナフトエ酸、メチル−α−ナ
フトエ酸類、メチル−β−ナフトエ酸類、α−ナフトエ
酸メチル、β−ナフトエ酸メチル、α−ナフトエ酸エチ
ル、β−ナフトエ酸エチル、ジフェニルモノカルボン酸
(2−、3−又は4−)あるいはそのメチル。
phenanthrene, biphenyl, 4-methylbiphenyl,
3-methylbiphenyl, 3.3'-dimethylbiphenyl, etc. ('2J Aromatic carboxylic acid or its ester, such as benzoic acid, methyl benzoate, ethyl benzoate, toluic acid (0, ■, p), methyl toluate (o , m, p)
, α-naphthoic acid, β-naphthoic acid, methyl-α-naphthoic acids, methyl-β-naphthoic acids, methyl α-naphthoate, methyl β-naphthoate, ethyl α-naphthoate, ethyl β-naphthoate, diphenyl Monocarboxylic acid (2-, 3- or 4-) or its methyl.

エチル、プロピル、ブチルエステル等 (3)芳香族エーテル 例えばアニソール、ジフェニルエーテル、ジフェニルエ
ーテルカルボン酸,ジフェニルニー又はこれらのエステ
ル等 (4)その他の芳香族化合物 例えばモノクロルベンゼン、ジクOルベンゼン,クロル
ナフタリン、ベンゾニトリル、トルニトリル、シアノナ
フタリン、ニトロベンゼン。
Ethyl, propyl, butyl esters, etc. (3) Aromatic ethers, such as anisole, diphenyl ether, diphenyl ether carboxylic acid, diphenyl ether, or their esters, etc. (4) Other aromatic compounds, such as monochlorobenzene, dichlorobenzene, chlornaphthalene, benzonitrile , tolnitrile, cyanonaphthalene, nitrobenzene.

アセトフェノン、フラン、チオフェン、ビロール等 本発明において使用されるパラジウム触媒としては、パ
ラジウムの有機および無機酸塩が用いられる。用いられ
るパラジウムの塩は一般には二価の塩が用いられる。し
かし、0@jのパラジウム錯体又は4価の塩も同様用い
ることができる。
As the palladium catalyst used in the present invention, organic and inorganic acid salts of palladium are used, such as acetophenone, furan, thiophene, and virol. The palladium salt used is generally a divalent salt. However, 0@j palladium complexes or tetravalent salts can be used as well.

かかるパラジウム有機塩としては、例えばパラジウムカ
ルボキシレート、β−ジケトン錯塩.ケトエステル錯塩
などがこれに相当する。
Such palladium organic salts include, for example, palladium carboxylate, β-diketone complex salts. This includes ketoester complex salts.

パラジウムカルボキシレートとしては、少なくとも1個
のカルボキシル残基とパラジウムが結合しているもので
あればよい。かかるパラジウムと結合したカルボキシル
残基A−Coo−を構成するA基としては、アルキル基
,シクロアルキル基。
The palladium carboxylate may be one in which at least one carboxyl residue and palladium are bonded. The A group constituting the carboxyl residue A-Coo- bonded to palladium is an alkyl group or a cycloalkyl group.

アリル(aryl)基及びこれらに反応を阻害しない置
換基(例えば前記出発原料である芳香族化合物の置換誘
導体基として示した前記<a)〜(i)の基)で置換し
たものをあげることができる。
Examples include aryl groups and those substituted with substituents that do not inhibit the reaction (for example, the groups <a) to (i) shown above as substituted derivative groups of the aromatic compound that is the starting material). can.

これらの内好ましいものは、炭素数2〜20の脂肪族モ
ノカルボン酸,炭素数3〜20の脂肪族ジー又はトリー
カルボン酸,炭素数6〜20の脂環族カルボン酸,ベン
ゼンモノ−又はジ−カルボン酸。
Among these, preferred are aliphatic monocarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms, aliphatic di- or tricarboxylic acids having 3 to 20 carbon atoms, alicyclic carboxylic acids having 6 to 20 carbon atoms, and benzene mono- or dicarboxylic acids. -Carboxylic acid.

ナフタリン七ノー又はジ−カルボン酸等であり、具体例
を示すと例えば酢酸,プロピオン酸,イソ−又はn−酪
酸,カプロン酸,マロン酸,コハク酸,アジピン酸,シ
クロヘキサンカルボン酸,ナフテン酸,安息香酸,トル
イル酸,α−ナフトエ酸,β−ナフトエ酸等であり、特
に好ましいのは炭素数2〜4の脂肪族モノカルボン酸で
ある。
Naphthalene dicarboxylic acid, dicarboxylic acid, etc. Specific examples include acetic acid, propionic acid, iso- or n-butyric acid, caproic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, cyclohexanecarboxylic acid, naphthenic acid, and benzoic acid. acid, toluic acid, α-naphthoic acid, β-naphthoic acid, etc., and particularly preferred are aliphatic monocarboxylic acids having 2 to 4 carbon atoms.

本発明においてはパラジウムのβ−ジケトン錯体塩も触
媒として同様に有利に使用される。従って本発明方法で
はパラジウムのβ−ジケトン錯体塩を反応系に添加して
もよく、反応系中でパラジウムのβ−ジケトン錯体塩が
形成されるようにそれ以外のパラジウム化合物とβ−ジ
ケトンを別々に反応系に添加してもよい。反応系中でβ
−ジケトンを与える化合物としては例えばアセチルアセ
トン、プロピオニルアセトン、ブチルアセトン。
In the present invention, β-diketone complex salts of palladium are likewise advantageously used as catalysts. Therefore, in the method of the present invention, the β-diketone complex salt of palladium may be added to the reaction system, and the other palladium compounds and the β-diketone are separated so that the β-diketone complex salt of palladium is formed in the reaction system. It may be added to the reaction system. β in the reaction system
- Compounds that give diketones include, for example, acetylacetone, propionylacetone, and butylacetone.

イソブチリルアセトン、カプロイルアセトン、C−メチ
ルアセチルアセトン、テトラアセチルエタン、ベンゾイ
ルアセトン、ジベンゾイルメタン。
Isobutyrylacetone, caproylacetone, C-methylacetylacetone, tetraacetylacetone, benzoylacetone, dibenzoylmethane.

トリフルオルアセチルアセトン、ヘキサフルオルアセチ
ルアセトン、ベンゾイルトリフルオルアセトン、β−ナ
フトイルトリフルオルアセトン、アセト酢酸、アセト酢
酸エステル、トリフルオルアセト酢酸、トリフルオルア
セト酢酸エステル等が挙げられる。
Examples include trifluoroacetylacetone, hexafluoroacetylacetone, benzoyltrifluoroacetone, β-naphthoyltrifluoroacetone, acetoacetic acid, acetoacetic ester, trifluoroacetoacetic acid, trifluoroacetoacetic ester, and the like.

これらβ−ジケトンの錯体塩を反応系中で形成するパラ
ジウム化合物としてはパラジウムの硝酸塩、過塩素酸塩
、塩化物、酢酸塩、酸化物、水酸化物等が挙げられる。
Examples of palladium compounds that form complex salts of β-diketones in the reaction system include palladium nitrates, perchlorates, chlorides, acetates, oxides, and hydroxides.

又パラジウム無機塩として用いられるものとしては、例
えば硝酸塩、過塩素酸塩、塩化物、酸化物、水酸化物な
どが挙げられる。
Examples of palladium inorganic salts include nitrates, perchlorates, chlorides, oxides, and hydroxides.

本発明方法で使用される前記パラジウム触媒は非常に微
量であってもよく、その使用量は特に制限されない。一
般に出発物質1グラムモル当りパラジウム金属としてl
X10′4グラム原子以上、好ましくはlX10′5グ
ラム原子以上であり、その上限は特に制限はないが経済
的或は工業的見地から自ら制限される。本発明方法にお
いて使用後のパラジウム触媒は反応生成物と分離した後
、そのまま、或は精製または賦活処理して再使用するこ
とができる。
The palladium catalyst used in the method of the present invention may be used in a very small amount, and the amount used is not particularly limited. Generally 1 as palladium metal per gram mole of starting material
It is at least 10'4 gram atoms, preferably at least 10'5 gram atoms, and the upper limit thereof is not particularly limited, but is determined by itself from an economical or industrial standpoint. After the palladium catalyst used in the method of the present invention is separated from the reaction product, it can be reused as it is or after being purified or activated.

本発明方法では有機リン化合物の使用によりパラジウム
触媒を触媒的に作用せしめることができる。かかる有機
リン化合物としては、モノ−、ジーまたはトリーホスフ
ィンなどのホスフィン類。
In the method of the present invention, the use of an organic phosphorus compound allows the palladium catalyst to act catalytically. Such organic phosphorus compounds include phosphines such as mono-, di- or tri-phosphines.

モノ−、ジーまたはトリーホスファイトなどのボスファ
イト類、モノ−、ジーまたはトリーボスフィンオキシド
などのホスフィンオキシト類が挙げられ、これらのうち
でモノホスフィン、モノホスファイト、モノホスフィン
オキシトが好ましい。
Examples include bosphites such as mono-, di-, or tri-phosphites, and phosphine oxytos such as mono-, di-, or tri-bosphine oxides, and among these, monophosphines, monophosphites, and monophosphine oxides are preferred. .

この例としては、トリフェニルホスフィン、トリ(メチ
ルフェニル)ホスフィン、トリ(メトキシフェニル)ホ
スフィンの如きホスフィン;トリメチルホスファイト、
トリエチルホスファイト、トリプロピルホスファイト、
トリブチルホスファイト、トリフェニルホスファイトの
如きホスファイト;トリエチルホスフィンオキシト、ト
リフェニルホスフィンオキシトの如きホスフィンオキシ
トが挙げられる。
Examples of this include phosphines such as triphenylphosphine, tri(methylphenyl)phosphine, tri(methoxyphenyl)phosphine; trimethylphosphite;
Triethyl phosphite, tripropyl phosphite,
Examples include phosphites such as tributyl phosphite and triphenyl phosphite; and phosphine oxides such as triethylphosphine oxyto and triphenylphosphine oxyto.

これら有機リン化合物は、使用されるパラジウム触媒に
対して0.1〜20モル倍、好ましくは0.5〜5モル
倍反応系に存在させるように用いるのが有利である。
These organic phosphorus compounds are advantageously present in the reaction system in an amount of 0.1 to 20 moles, preferably 0.5 to 5 moles, relative to the palladium catalyst used.

本発明において使用される二酸化炭素は、実質上二酸化
炭素からなるものでよいが、反応を阻害しない他のガス
が含有されていてもよい。
The carbon dioxide used in the present invention may consist essentially of carbon dioxide, but may contain other gases that do not inhibit the reaction.

かかるガスとしては、窒素、メタン、エタン等の低級炭
化水素、水素、ヘリウム、アルゴン等があげられる。
Examples of such gases include nitrogen, lower hydrocarbons such as methane and ethane, hydrogen, helium, and argon.

本発明を実施するに当って反応圧力としては、通常常圧
〜300気圧、好ましくは2〜200気圧、特に好まし
くは5〜100気圧の範囲が望ましい。
In carrying out the present invention, the reaction pressure is usually in the range of normal pressure to 300 atm, preferably 2 to 200 atm, particularly preferably 5 to 100 atm.

また、反応系中の二酸化炭素の分圧は特に限定されない
が、通常1気圧以上、特に好ましくは2気圧以上が適当
である。
Further, the partial pressure of carbon dioxide in the reaction system is not particularly limited, but it is usually 1 atm or more, particularly preferably 2 atm or more.

本発明の反応温度は一般に30〜300℃、好ましくは
50〜200℃の範囲が望ましく、また反応時間は反応
条件によって異なるが、10分〜500時間、好ましく
は30分〜300時間の範囲が望ましい。
The reaction temperature of the present invention is generally 30 to 300°C, preferably 50 to 200°C, and the reaction time varies depending on the reaction conditions, but is preferably 10 minutes to 500 hours, preferably 30 minutes to 300 hours. .

本発明は溶媒の存在下、又は非存在下のいずれでも実施
しうるが、溶媒の非存在下で行う場合は出発物質により
反応系内が液相に保たれるようにすることが本発明の最
も好ましい実施態様の一つである。溶媒を使用する場合
は反応条件下で安定で反応に悪影響を与えないものであ
れば如何なるものでもよい。
The present invention can be carried out either in the presence or absence of a solvent, but when carried out in the absence of a solvent, it is important to maintain the reaction system in a liquid phase using the starting material. This is one of the most preferred embodiments. When a solvent is used, any solvent may be used as long as it is stable under the reaction conditions and does not adversely affect the reaction.

溶媒を使用する場合、好ましいものとしては次のちのを
あげることができる。
When using a solvent, the following are preferred.

(1)  カルボン酸 例えば酢酸、プロ、ピオン酸、酪酸、安息香酸等 ■ カルボン酸無水物 例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水フ
タル酸、無水コハク酸等 (至) カルボン酸エステル 例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピ
オン酸メチル、プロピオン酸エチル。
(1) Carboxylic acids such as acetic acid, pro-pionic acid, butyric acid, benzoic acid, etc. Carboxylic acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride, etc. Carboxylic acid esters such as acetic acid Methyl, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate.

酪酸メチル、酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エ
チル等 (へ) エーテル 例えばエチルエーテル、テトラヒドロフラン。
Methyl butyrate, ethyl butyrate, methyl benzoate, ethyl benzoate, etc. Ethers such as ethyl ether, tetrahydrofuran.

ジオキサン、グライム、ジグライム等 (V)  ケトン 例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等 い アルコール 例えばメタノール、エタノール、ブタノール。
Dioxane, glyme, diglyme, etc. (V) Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc. Alcohols such as methanol, ethanol, butanol.

イソプロパツール等 に) ニトリル 例えばアセトニトリル、プロピオニトリル等に) 有機
ハロゲン化物 例えばクロロホルム、四塩化炭素、エチレンジクロライ
ド、パークロロエチレン等 前記した媒体は単なる例であって、これらに何等限定さ
れるものではない。また前記媒体は単独でも2種以上の
混合物でも使用することができる。
Nitriles (e.g. acetonitrile, propionitrile, etc.) Organic halides (e.g. chloroform, carbon tetrachloride, ethylene dichloride, perchlorethylene, etc.) The above-mentioned media are merely examples, and are not limited to these in any way. isn't it. Moreover, the above-mentioned medium can be used alone or in a mixture of two or more.

かかる媒体を使用する場合、その使用量は反応系が流動
しうる量(スラリーも含む)以上であれば如何なる量で
あってもよい。
When such a medium is used, the amount used may be any amount that is at least the amount that allows the reaction system to flow (including slurry).

本発明方法において、分子状酸素を存在せしめることに
よって一層有利にパラジウム触媒が触媒的に作用する。
In the process of the invention, the presence of molecular oxygen allows the palladium catalyst to act catalytically.

分子状酸素は反応系において、その分圧が1気圧以上、
好ましくは2気圧以上となるように使用するのが望まし
い。
Molecular oxygen has a partial pressure of 1 atmosphere or more in the reaction system,
It is preferable to use it so that the pressure is preferably 2 atmospheres or more.

また本発明方法では、ペルオキシド化合物の使用によっ
ても一層有利にパラジウム触媒を触媒的にせしめること
ができる。かかるペルオキシド化合物としては、過酸化
水素、t−ブチルヒドロペルオキシド、ジt−ブチルペ
ルオキシド、過酸化ベンゾイルなどを示すことができる
Furthermore, in the method of the present invention, the palladium catalyst can be made more catalytic by using a peroxide compound. Examples of such peroxide compounds include hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, and benzoyl peroxide.

前記した本発明方法を実施することにより、芳香族化合
物にカルボキシル基を導入することができ、一段且つパ
ラジウム触媒当り高い収率で芳香族カルボン酸を得るこ
とができる。
By carrying out the method of the present invention described above, a carboxyl group can be introduced into an aromatic compound, and an aromatic carboxylic acid can be obtained in one step and in a high yield per palladium catalyst.

本発明は回分式でも連続式のいずれの方式でも実施しう
る。
The present invention can be carried out either batchwise or continuously.

以下、本発明を実施例を掲げて説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 容量100ccのステンレス製オートクレーブ中にベン
ゼン30g r 、パラジウムアセチルアセトネート0
.0612 or(0,2mi+ol)およびトリフェ
ニルホスフィンオキシト0,111gr (0,4ss
ol )を入れ、二酸化炭素35Kg/ d Gおよび
酸素15都/dGを常温にて張り込んで130℃にて1
20時間反応させた。
Example 1 30 g of benzene and 0 of palladium acetylacetonate were placed in a stainless steel autoclave with a capacity of 100 cc.
.. 0612 or (0,2mi+ol) and triphenylphosphine oxyto 0,111gr (0,4ss
ol), charged with 35 kg/dG of carbon dioxide and 15 kg/dG of oxygen at room temperature, and heated to 130°C.
The reaction was allowed to proceed for 20 hours.

その結果安息香酸が使用したパラジウム触媒当り、15
0モル%の収率で得られ、またビフェニルが使用したパ
ラジウム触媒当り1020%の収率で生成した。
As a result, benzoic acid per palladium catalyst used was 15
A yield of 0 mol% was obtained, and biphenyl was produced in a yield of 1020% based on the palladium catalyst used.

実施例2 容量10000のステンレス製オートクレーブ中にベン
ゼン20gr、酢酸5g「、パラジウムアセチルアセト
ネート0.061212r(0,2swol)およびト
リフェニルホスフィンオキシト0.111gr (0,
4siol)を入れ、二酸化炭素35Ny/aJG、酸
素15Nf/aIGを常温で張り込んで100℃にて2
00時間反応させた。その結果、パラジウム触媒当り安
息香酸が111モル%、ビフェニルが400%生成した
Example 2 In a stainless steel autoclave with a capacity of 10000, 20 gr of benzene, 5 g of acetic acid, 0.061212 r (0,2 swol) of palladium acetylacetonate and 0.111 gr (0,2 swol) of triphenylphosphine oxide were added.
4siol), carbon dioxide 35Ny/aJG and oxygen 15Nf/aIG at room temperature, and heated to 100℃ for 2 hours.
The reaction was carried out for 00 hours. As a result, 111 mol% of benzoic acid and 400% of biphenyl were produced based on the palladium catalyst.

実施例3〜5 容量5occのガラス製反応容器中にベンゼンと酢酸と
の混合物(重量で4 : 1) 15ccを入れ、この
中に酢酸パラジウム[Pd  (OAc >2 ) ]
  0.1110+、  t−ブチルペンオキシド40
imo Iおよび下記表−1に示したリン化合物を加え
て封管し、二酸化炭素雰囲気下80℃にて72時間撹拌
し反応させた。
Examples 3 to 5 15 cc of a mixture of benzene and acetic acid (4:1 by weight) was placed in a glass reaction vessel with a capacity of 5 oc, and palladium acetate [Pd (OAc > 2)] was added thereto.
0.1110+, t-butyl pen oxide 40
imo I and the phosphorus compounds shown in Table 1 below were added, the tube was sealed, and the mixture was stirred and reacted at 80° C. for 72 hours in a carbon dioxide atmosphere.

反応結果を下記表−1に示した。収率は使用したパラジ
ウム当りのモル%で示した。
The reaction results are shown in Table 1 below. The yield is expressed in mol % based on the palladium used.

(以下余白) 表−1 実施例6〜8 実施例3〜5と同じ容器中にベンゼンと酢酸との混合物
(重量で4 : l ) 15CQを入れCO2を張り
込んで後、この中にパラジウムアセチルアセトネート0
.1m1ol、  t−ブチルペルオキシド40110
1および下記表−2に示したリン化合物を加えて封管し
80℃にて72時間撹拌し反応させた。反応結果を下記
表−2に示した。
(Leaving space below) Table 1 Examples 6 to 8 Into the same container as Examples 3 to 5, put 15CQ of benzene and acetic acid mixture (4:1 by weight), fill it with CO2, and add palladium acetyl into the container. acetonate 0
.. 1ml t-butyl peroxide 40110
1 and the phosphorus compounds shown in Table 2 below were added, the tube was sealed, and the mixture was stirred at 80° C. for 72 hours to react. The reaction results are shown in Table 2 below.

(以下余白) 表−2 なお実施例8の場合は、t−ブチルペルオキシド10a
nolを最初に加え、それから2時間おきに6回5■0
1添加した。
(Margin below) Table 2 In the case of Example 8, t-butyl peroxide 10a
Add nol first, then 5■0 6 times every 2 hours.
1 was added.

実施例9〜11 実施例3〜5と同じ容器中に、下記芳香族化合物および
りOoホルムと酢酸の混合物(重量で4=1 ) 15
ccを入れCO2を張り込んで後、この中に酢酸ハラシ
’yム[Pd” (OAc ) 2 ]  0.211
mol。
Examples 9-11 In the same container as Examples 3-5, the following aromatic compound and a mixture of Ooform and acetic acid (4=1 by weight) 15
After putting in cc and filling with CO2, add acetic acid halachim [Pd” (OAc) 2 ] 0.211
mol.

(−ブチルペルオキシド10mmolおよび下記表−3
に示したリン化合物を加えて封管し80℃にて表−3に
示した時間撹拌下に反応させた。その結果を下記表−3
に示した。
(10 mmol of -butyl peroxide and Table 3 below
The phosphorus compound shown in Table 3 was added, the tube was sealed, and the reaction was allowed to proceed at 80° C. with stirring for the time shown in Table 3. The results are shown in Table 3 below.
It was shown to.

表−3Table-3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少くとも1個の置換可能な水素原子を核炭素に有す
る芳香族化合物をパラジウム触媒および有機リン化合物
の存在下炭酸ガスと反応せしめることを特徴とする対応
する芳香族カルボン酸の製造法。 2、少くとも1個の置換可能な水素原子を核炭素に有す
る芳香族化合物をパラジウム触媒および有機リン化合物
の存在下炭酸ガスおよび分子状酸素と反応せしめること
を特徴とする対応する芳香族カルボン酸の製造法。 3、少くとも1個の置換可能な水素原子を核炭素に有す
る芳香族化合物をパラジウム触媒および有機リン化合物
の存在下炭酸ガスおよびペルオキシド化合物と反応せし
めることを特徴とする対応する芳香族カルボン酸の製造
法。
[Claims] 1. A corresponding aromatic compound characterized by reacting an aromatic compound having at least one substitutable hydrogen atom in the nuclear carbon with carbon dioxide gas in the presence of a palladium catalyst and an organic phosphorus compound. Method for producing carboxylic acid. 2. Corresponding aromatic carboxylic acid characterized by reacting an aromatic compound having at least one substitutable hydrogen atom in the nuclear carbon with carbon dioxide gas and molecular oxygen in the presence of a palladium catalyst and an organic phosphorus compound manufacturing method. 3. The preparation of a corresponding aromatic carboxylic acid, which is characterized by reacting an aromatic compound having at least one substitutable hydrogen atom in the nuclear carbon with carbon dioxide gas and a peroxide compound in the presence of a palladium catalyst and an organic phosphorus compound. Manufacturing method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012012382A (en) * 2010-05-31 2012-01-19 Ueno Fine Chem Ind Ltd Method for production of aromatic hydroxycarboxylic acid

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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