JPS62148446A - キノン類の製造方法 - Google Patents

キノン類の製造方法

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JPS62148446A
JPS62148446A JP60288034A JP28803485A JPS62148446A JP S62148446 A JPS62148446 A JP S62148446A JP 60288034 A JP60288034 A JP 60288034A JP 28803485 A JP28803485 A JP 28803485A JP S62148446 A JPS62148446 A JP S62148446A
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小味山 忠志
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久春 久保山
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  • 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフェノール類を分子状酸素により酸化してそれ
らに対応するキノン類を製造する方法に関し、さらに詳
しくはバラベンゾキノン特に非置換バラベンゾキノンは
写真産業において使用される対応するハイドロキノンを
その水素化によって製造することが出来。
産業上有用な化合物の製造方法に係る。
〔従来の技術〕
銅塩の存在下で、フェノールまたは置換フェノールを酸
素と溶剤中で反応させてベンゾキノンまたは置換ベンゾ
キノンを製造する方法は知られている。しかしながら、
従来公知の方法によると、ベンゾキノンの収率は十分と
はいい難い。例えば特開昭58−24537号明細書に
よると、溶剤としてアセトニトリルを使用し銅塩として
ハロゲン化物と硝酸塩の群から選ばれる2価銅塩を使用
し、この銅触媒をアルカリ全縮塩基で促進させることに
より高められた選択性を得る改良法であるが、この方法
によるとバラベンゾキノンの収率は高々55係程度であ
る。また、特開昭60−51144号明細書によルトフ
ェノール類トしてアルキルフェノールを用い溶剤として
メタノールを使用し、銅塩としてノ・ロゲン化第二銅を
使用し、この銅触媒をアルカリ金属もしくはアルカリ土
類金属の水酸化物及びアルカリ金属もしくはアルカリ土
類金属のハロゲン化物で促進させることにより高められ
た選択性を得る改良法であるが、この方法によっても非
置換フェノールから対応するバラベンゾキノンを製造す
る場合、十分な収率とは言い難い。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明はこの従来技術によるバラベンゾキノンの低収率
を特定の溶媒と特定の触媒を使用することにより高収率
にしようというものである。
〔問題を解決するための手段〕
本発明者等は上記問題点を溶媒としてアルコールを使用
し、且つ塩化第2銅及びアルカリ金稿の塩化物の存在下
で実施することにより解決したものである。即ち本発明
は、銅塩の存在下で、フェノールまたは置換フェノール
を酸素と溶剤中で反応させてベンゾキノンまたは置換ベ
ンゾキノンを製造する方法において、前記反応を溶剤と
してアルコール中で、且つ銅塩として塩化第2銅及びア
ルカリ金属塩化物の存在下で、実施することを゛特徴と
するキノン類の製造方法、である。
本発明で用いられるフェノールまたは置換フエ(式中1
’Lt 、 R2、R3及びR4は同じもの又は異なる
ものであって水素、ハロゲン、シアン、1〜12個の炭
素原子を含有するアルキル又はアルコキシ、6〜16個
の炭素原子を含有する未置換もしくは置換フェニル又は
未置換もしくは置換フェノキシ基からなる。−)で表わ
されるものであり、特にRとして水素、塩素、シアン、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、メトキ
シ、エトキシ、フェニル、フェノキシ等がある。本発明
で用いられる好ましいフェノール類としては、フェノー
ル。
0−クロルフェノール、0−クレゾール、m−クレゾー
ル、2−第三級ブチルフェノール、2,6−ジメチルフ
ェノール、2,3−ジメチルフェノール、2,6−ジ第
三ブチルフエノール、o−フェニルフェノール、0−ベ
ンジルフェノール、2.6−ジクロルフェノール、2−
3−5)ジメチルフェノール、 2−3−6− トIJ
メチルフェノールなどがある。
フェノール類の濃度は反応液に対して0.05〜2゜モ
ル/を程度にする。0.05モル/を未満では反応器の
容積効率が悪く、20モル/を以上では選択率が低下す
る。
酸素源としては、純酸素の他に、空気や、窒素で希釈し
た酸素を用いることができる。本発明でハ、アルコール
トシてC1−yc4のモノアルコールを使用する。具体
例としてはメタノール、エタノール、n−グロパノール
、インプロパツール、ブタノールか挙げられる。この中
ではメタノール力特に好ましい。
銅塩としては本発明では塩化第2銅を使用する。
臭化第二銅や、塩化第一銅ではベンゾキノンの収率が低
いので用いない。塩化第2銅の使用量はフェノール類1
モルに対シて1001モル〜10モル。
好ましくは0.01−1モル、更に好ましくは帆05〜
0.2モル使用する。この使用量がo、ootモル未満
では、フェノール類の酸化速度が遅く、一方10モル以
上では、バラベンゾキノン類への選択率が低くなり好ま
しくない。
本発明では、塩化第2銅と共にアルカリ金榔の塩化物の
存在下で実施する。アルカリ金属の塩化物としては、塩
化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化ルビ
ジウム、塩化セシウムがあり、これらを塩化第2銅と併
用することによりフェノール類の酸化速度が速くなり、
且つ対応するベンゾキノンの収率が高くなる。他の塩化
物2例えばアルカリ土類金属の塩化物では、ベンゾキノ
ンへの選択率は増加しない。
このアルカリ金属の塩化物の使用量は、塩化第2銅1モ
ルに対して0.1〜20モル使用する。0.1モル未満
では、その効果は少なく、20モル以上使用してもベン
ゾキノンの収率は増加しない。
好ましくは、0.5〜10モル、更に好ましくは2〜6
モル使用する。アルカリ金属の塩化物としては塩化リチ
ウムが好ましい。
塩化リチウムは、他のアルカリ金属の塩化物よりもアル
コールに対する溶解度が大きいので、溶液中の濃度を高
く出来、そのためにフェノールの酸化速度が大きくなり
好ましい。
本発明の方法では、酸素圧は1〜500Kv/cdであ
る。通常酸素圧が高くなる程、フェノールの酸化速度が
大きくなり、且つ、ベンゾキノンの選択率が高くなる。
ベンゾキノン製造の設備費を考慮すると、酸素圧として
20〜150 Kg+Jが好ましい。
反応温度としては、使用するフェノール類によって異な
るが2通常O〜120℃で、好ましくは20〜80℃で
ある。未置換フェノールよりもアルキルフェノールの方
が反応速度が大きいのでより低い温度で反応させる。ま
た未置換フェノールよりもアルキルフェノールの方が対
応するベンゾキノンへの選択率が高い。
反応時間は通常0.5〜IO時間程度である。この方法
はバッチ式又は流通式で行うことが出来る。
生成物と触媒との分離は例えば反応復液からメタノール
を蒸留により分離し、しかる後に水と、水に混合しない
有機溶剤により抽出して夫々触媒を含む水層と、生成物
等を含む有機溶剤層に分離し。
有機溶剤層からベンゾキノンを分離することにより行う
ことが出来る。
〔実施例〕
実施例1 ガラスのビーカーを入れた70−の攪拌機付のステンレ
ス製のオートクレーブに、フェノール0.941? (
0,01モル)、塩化第二銅0.134 F (0,0
01モル)。
塩化リチウム0.170 ? (0,004モル)及び
メタノール209を仕込んだ。その後窒素で50に4/
cdGまで圧張りし、しかる後に酸素ガスを100 K
s%i Gまで圧入した。
(酸素分圧50 Kra )このオートクレーブを加熱
して70℃にし、それから3時間保持した。しかる後。
常温まで冷却し、圧抜きを行い内容物を取り出し分析し
た。結果を表1に示した。
実施例2〜8 塩化リチウムの添加量のみ変化させ、他は実施例1と全
く同一の条件下で反応させた。結果を表1に示した。
比較例1 塩化リチウムを添加せず、他は実施例1と全く同一の条
件下で反応させた。結果を表1に示した。
実施例9〜12 塩化リチウムの代わりに塩化ナトリウム、塩化カリウム
、塩化ルビジウム又は塩化セシウムを0.001モル添
加し、他は実施例1と全く同一の条件下で反応させた。
結果を表2に示した。
比較例2〜4 塩化リチウムの代わりに塩化マグネシウム、塩化カルシ
ウム又は塩化バリウムを帆0005モル添加し、他は実
施例1と全く同一の条件下で反応させた。結果を表2に
示した。
表1 フェノールの酸化の結果 注 *ヘンツキフッ選択1=I00x (生成したベンゾキ
ノンのモル数)/(転rLしたフェノールのモル数) **ベンゾキノン収率 =I00X(生成したベンゾキ
ノンのモル数)/(仕込んだフェノールのモル数) 表2 添加物の効果 実施例13 メタノールの代わりにエタノールを使用した以外は実施
例3と全く同じ条件で反応させた。結果を表3に示した
比較1例5 塩化リチウムを添加せず、他は実施例13と全く同じ条
件で反応させた。結果を表3に示した。
表3  エタノールを溶媒とした場合の7ニノールの酸
化の結果比較例6 塩化第2銅の代わりに塩化第一銅を用いたこと以外は実
施例3と全く同じ条件で反応を行った。
結果を表4に示した。
比較例7 塩化リチウムを添加しなかったこと以外は比較例6と全
く同じ条件で反応を行った。結果を表4に示した。
表4  塩化第一銅を使用した場合のフェノールの酸化
の結果実施例14 フェノールの代ワリに2,6−シメチルフエノールを使
用し、それ以外は実施例1と全く同じ条件下で反応を行
った。
2.6−シメチルフエノールの転化率     100
  %2.6−シメチルーバラベンゾキノンの収率  
97.8%比較例8 実施例3に更に、水酸化リチウムをo、ooiモル添加
しそれ以外は実施例3と全く同一の条件で反応を行った
。結果を表5に示した。
表5 アルカリの添加効果 〔発明の効果〕 表1の結果から塩化リチウムを無添加の場合は。
フェノールの転化率が低く、且つ、ベンゾキノンへの選
択率も低いが、塩化リチウムを塩化第二銅1モルに対し
て0.5モル〜10モル添加した場合には、フェノール
の転化率が高く、且つ、ベンゾキノンの収率も高い。
この結果は特開昭58−24537号明細書の5頁左欄
の15行〜17行に、「アルカリ金属ハライドが水が無
いとき又はあるときに選択度向上に比較的無効であるこ
とを示している。」という記載からみると驚くべき結果
であり、この違いは両方法の1@媒の違いに基づいてい
る。即ち特開昭58−2=1537号では溶媒としてア
セトニトリルを使用しているが本発明はメタノールのよ
うなアルコ−# 類ヲ(F?用している点である。
このように特定の溶媒と、特定の触媒とのに[1合せに
より初めて、ベンゾキノンを高収率で表造することが出
来る。
表2の結果から塩化ナトリウム、塩化カリウム。
塩化ルビジウム及び塩化セシウムは塩化リチウムと同様
に添加効果が認められるが、塩化マグネシウム、塩化カ
ルシウム、塩化バリウムはペンツキノンの選択率を向上
させる効果はない。
表3の結果から溶媒としてエタノールを使用した場合に
も、塩化第二銅に塩化リチウムを添加することにより、
フェノールの酸化速度を著しく速く、且つ、バラベンゾ
キノンへの選択率を向上させることが出来ることがわか
る。
表4と表1の実施例3の結果を比較すると、塩化第二銅
を塩化第一銅に代えると、フェノールの酸化の速度が遅
くなり、且つ、ベンゾキノンの収率が低くなる。このよ
うに銅化合物として塩化第二銅を使用した場合にのみ、
バラベンゾキノンが高収率で得られる。
実施例I4に示したように、フェノールがアルキル基で
置換されると対応するバラベンゾキノンへの収率が増大
する。
表5の結果より、特開昭60−51144号明細書に記
載の方法、即ち、触媒としてノ・ロゲン化第二銅および
アルカリ金属の水酸化物を用い、且つ、促進剤としてア
ルカリ金属のハロゲン化物を用いる方法(比較例8の方
法)は本方法のアルカリ金属の水酸化物を使用しない方
法に比べて、バラベンゾキノンの選択率、収率共に大巾
に低下する。
このことは特開昭60−51144号明細書の2頁左下
欄の10行〜14行に「これら水酸化物の量が多すぎる
と、キノンへの反応は進行せず、また少な過ぎても進行
しない。上記触媒濃度はキノン生成の選択性には影響を
与えない。」という記載から見ると全く予知できないも
のである。
本発明方法では、意外なことにアルカリ金属の水酸化物
がなくても反応は進行し、しかもアルカリ金属の水酸化
物がない方がキノン生成の選択率が高くなることを児い
出して本発明を完成させたものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)銅塩の存在下で、フェノールまたは置換フェノール
    を酸素と溶剤中で反応させてベンゾキノンまたは置換ベ
    ンゾキノンを製造する方法において、前記反応を溶剤と
    してアルコール中で、且つ、銅塩として塩化第2銅及び
    アルカリ金属塩化物の存在下で、実施することを特徴と
    するキノン類の製造方法。 2)アルコールとしてメタノールを用いる特許請求の範
    囲第1項記載の方法。 3)アルカリ金属の塩化物として塩化リチウムを用いる
    特許請求の範囲第1項または第2項記載の方法。 4)塩化第2銅に対するアルカリ金属の塩化物のモル比
    を0.5〜10、とする特許請求の範囲第1項ないし第
    3項のいずれかに記載の方法。
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