JPS628111B2 - - Google Patents

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JPS628111B2
JPS628111B2 JP54147026A JP14702679A JPS628111B2 JP S628111 B2 JPS628111 B2 JP S628111B2 JP 54147026 A JP54147026 A JP 54147026A JP 14702679 A JP14702679 A JP 14702679A JP S628111 B2 JPS628111 B2 JP S628111B2
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dicarboxylic acid
aromatic dicarboxylic
reaction
allyl
terephthalate
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Koji Seguchi
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Kureha Corp
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Publication date
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Priority to US06/477,843 priority patent/US4473702A/en
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/03Preparation of carboxylic acid esters by reacting an ester group with a hydroxy group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • B01J31/122Metal aryl or alkyl compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J31/26Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
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    • B01J2231/42Catalytic cross-coupling, i.e. connection of previously not connected C-atoms or C- and X-atoms without rearrangement
    • B01J2231/4277C-X Cross-coupling, e.g. nucleophilic aromatic amination, alkoxylation or analogues
    • B01J2231/4288C-X Cross-coupling, e.g. nucleophilic aromatic amination, alkoxylation or analogues using O nucleophiles, e.g. alcohols, carboxylates, esters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2204Organic complexes the ligands containing oxygen or sulfur as complexing atoms
    • B01J31/2208Oxygen, e.g. acetylacetonates

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は芳銙族ゞカルボン酞アリル゚ステルの
補造法に係る。曎に詳しくは、芳銙族ゞカルボン
酞゚ステル䞊びにアリルアルコヌルずの゚ステル
亀換反応による芳銙族ゞカルボン酞ゞアリル゚ス
テル及び芳銙族ゞカルボン酞モノアリル゚ステル
の補造であり、殊に察称芳銙族ゞカルボン酞アリ
ル゚ステルを高収率で埗る新芏な補造法に係る。 察称芳銙族ゞカルボン酞アリル゚ステル䟋えば
ゞアリルテレフタル酞゚ステルの重合物は非察称
芳銙族ゞカルボン酞アリル゚ステル暹脂に比べ、
電気特性、寞法安定性、耐熱性、耐候性、耐薬品
性、機械的特性に優れ、電気・機械材料、建築材
料等ずしお広く利甚されおいる。近幎、該察称芳
銙族ゞカルボン酞アリル゚ステル重合物は透明
性、屈折率、衚面硬床等の光孊特性に優れるこず
が芋い出され、光孊甚材料ずしおも期埅されおい
る。 ずころで、埓来の芳銙族ゞカルボン酞アリル゚
ステルの補造法ずしおは  芳銙族ゞカルボン酞ずアリルアルコヌルずの
盎接゚ステル化法。  芳銙族ゞカルボン酞の金属塩ずハロゲン化ア
リルずを第玚アミン觊媒の存圚䞋に氎性媒䜓
䞭又は無氎系で瞮合する方法。  芳銙族ゞカルボン酞゚ステルずアリルアルコ
ヌルずの゚ステル亀換反応による方法。 等が知られおいる。 しかしながら、(1)の盎接゚ステル化法は反応速
床が遅く、高枩床䞋で長時間反応せしめるこずが
必芁であり、この際アリルアルコヌルの重合や反
応生成物に着色等の奜たしくない珟象を生ずる。
たた該盎接゚ステル化法では察称芳銙族ゞカルボ
ン酞ずアリルアルコヌルずの反応性が著しく劣
る。(2)の瞮合反応による補法は珟圚最も䞀般に採
甚されおいる方法であるが、以䞋に述べる欠点を
有する。即ち無氎系での反応に際しおは、氎溶液
䞭で䜜぀た芳銙族ゞカルボン酞の金属塩を濃瞮也
燥するなどの煩雑な工皋を芁する。たた氎性媒䜓
䞭での反応では、ハロゲン化アリルの加氎分解に
よる副生物が生成され易く、この為該副生物の分
離粟補等の問題を有する。しかも該反応で察称芳
銙族ゞカルボン酞アリル゚ステルを補造するに
は、察称芳銙族ゞカルボン酞の金属塩が原料ずし
お䜿甚されるが、該金属塩の補造が難しい為に工
業生産ベヌスに乗らないのが珟状である。 他方、(3)の゚ステル亀換反応による補法は原料
の入手し易さ、比范的穏和な条件で行ないうるも
のずしお泚目されおいる。しかしながら、該反応
には觊媒の䜿甚が䞍可欠であり、その觊媒の遞択
によ぀お生産性、コスト等の工業的䟡倀が決定さ
れるず云぀おも過蚀でない。埓来、該反応に甚い
られる觊媒ずしお、ナトリりムメチラヌト、マグ
ネシりム、チタン酞四ブチル、有機スズ化合物等
が知られおいる。本発明者の远詊の結果、察称芳
銙族ゞカルボン酞゚ステルずアリルアルコヌルず
の゚ステル亀換反応においおは、該觊媒は掻性が
䜎く、収率面で䞍満を残すずずもに、反応時に副
生物の生成や重合、着色等の珟象が起りやすい欠
点を有しおいる。埓぀お、該゚ステル亀換反応に
よる芳銙族ゞカルボン酞アリル゚ステルの補造に
おいお、より高掻性で䞔぀重合等の副反応を抑止
し埗る觊媒の開発が重芁な課題である。本発明者
は䞊蚘問題に鑑み鋭意研究の結果、芳銙族ゞカル
ボン酞゚ステルずアリルアルコヌルの゚ステル亀
換反応に際し、特定の觊媒を甚いるず極めお反応
速床が速く、しかも重合・付加等の副反応が抑止
され、目的物を高収率で埗るこずができるこずを
芋い出し本発明に到達したものである。 即ち本発明は、芳銙族ゞカルボン酞゚ステル䞊
びにアリルアルコヌル及び又はメタリルアルコ
ヌルずを䞋蚘䞀般匏 䞀般匏 匏䞭、R1R2は炭玠数〜のアルキル基又
はプニル基、はハロゲン原子ケ又は酞玠原
子を瀺すで衚わされる有機スズ化合物の皮も
しくは皮以䞊の混合物、及び呚期埋
族に属する元玠の単䜓
もしくは化合物ただし前蚘䞀般匏で衚わされる
有機スズ化合物を陀くの皮もしくは皮以䞊
の混合物ずの京存䞋で加熱反応せしめるこずを特
城ずする芳銙族ゞカルボン酞アリル゚ステルの新
芏な補造法である。 本発明で甚いる芳銙族ゞカルボン酞゚ステルは
䞋蚘䞀般匏 䞀般匏 匏䞭、Arは
【匏】
【匏】
【匏】
【匏】
【匏】又は
【匏】を、 及びは0.1又はのいずれかの敎数で
、、R1R2は炭玠数〜のアルキル基を瀺
すで衚わされる化合物である。具䜓的には、そ
の酞成分ずしおはフタル酞、む゜フタル酞、テレ
フタル酞、−ナフタリンゞカルボン酞、
−ナフタリンゞカルボン酞、−ナフ
タリンゞカルボン酞、ビプニルゞカルボン酞、
アントラセンゞカルボン酞、アセナフテンゞカル
ボン酞等である。たたアルコヌル成分ずしおはメ
タノヌル、゚タノヌル、−プロパノヌル、む゜
プロパノヌル等である。これらの酞成分ずアルコ
ヌル成分よりなる該芳銙族ゞカルボン酞゚ステル
は単独もしくは皮以䞊の混合物ずしお甚いる。
尚、察称芳銙族ゞカルボン酞゚ステルはその酞成
分ずしおテレフタル酞、−又は−ナ
フタリンゞカルボン酞、4′−ビプニルゞカ
ルボン酞、10−−又は−ア
ントラセンゞカルボン酞等である。 たたアリルアルコヌルやメタリルアルコヌルは
単独又は混合物以䞋アリルアルコヌルず称す
で䜿甚され、前蚘芳銙族ゞカルボン酞゚ステルず
゚ステル亀換反応される。 本発明補造法の觊媒である有機スズ化合物は、
䞋蚘䞀般匏 䞀般匏 匏䞭、R1R2は炭玠数〜のアルキル基又
はプニル基、はコのハロゲン原子又は酞玠
原子を瀺すで衚わされる化合物以䞋觊媒ず
称するである。䟋えばゞメチルスズゞクロラむ
ド、ゞ゚チルスズゞクロラむド、ゞブチルスズゞ
クロラむド、ゞメチルスズブロマむド、ゞブチル
スズゞブロマむド、ゞオクチルスズゞクロラむ
ド、ゞプニルスズゞクロラむド、ゞメチルスズ
オキサむド、ゞ゚チルスズオキサむド、ゞブチル
スズオキサむド、ゞオクチルスズオキサむド、ゞ
プニルスズオキサむド等の単独もしくは皮以
䞊の混合物である。 たた他方の觊媒以䞋觊媒ず称するは呚期
埋衚族に属す
る元玠の単䜓、䞊びに酞化物、アルコキシド、有
機金属ハラむド、又は有機金属オキサむド等の有
機金属化合物ただし、前蚘䞀般匏で衚わされる
有機スズ化合物を陀くである。䟋えばマグネシ
りム、マグネシりムメチラヌト、亜鉛、酞化亜
鉛、スズ、酞化スズ、チタン酞四ブチル、酢酞
鉛、酞化アルミニりム、酞化ニツケル、゚トキシ
アルミニりム、酢酞ゞルコニりム等の単独又は
皮以䞊の混合物である。 本発明の芳銙族ゞカルボン酞アリル゚ステルの
補造は極めお簡単である。前蚘芳銙族ゞカルボン
酞゚ステルずアリルアルコヌルずを觊媒及び觊
媒の共存䞋で加熱反応させる。加熱反応条件は
100〜200℃奜たしくは110〜150℃、〜25時間奜
たしくは〜20時間である。 アリルアルコヌルの仕蟌み量は芳銙族ゞカルボ
ン酞゚ステル郚モルに察し郚モル以䞊であ
る。該仕蟌み量は理論的には倍モルで充分であ
るが、反応速床の促進及び溶媒ずしお、奜たしく
は2.5倍モル以䞊15倍モルが䜿甚される。觊媒
の仕蟌み量は芳銙族ゞカルボン酞゚ステルに察
し、0.3〜モル奜たしくは0.5〜モルであ
る。0.3モル以䞋では効果が少なく、たたモ
ル以䞊ではその添加量に芋合う効果がなく経枈
的な芳点から奜たしくない。 たた、觊媒の仕蟌み量は觊媒に察しお0.01
モル〜モル奜たしくは0.1〜モルであ
る。仕蟌み量の限定は前述觊媒の堎合ず同じ理
由による。なお、反応系内でアリルアルコヌルに
溶解しない堎合は倚少過剰に添加する必芁があ
り、通垞0.5〜モルである。反応は通垞垞圧
䞋でアリルアルコヌルの還流䞋で行うが、曎に反
応効率を向䞊せしめるため、反応系内の匷制撹
拌、又は生成アルコヌルを反応系倖にすみやかに
留出させ、逐次新しいアリルアルコヌルを添加す
る方法をずる。生成アルコヌルの留出法ずしおは
反応噚に少なくずも぀の粟留塔を蚭眮する等の
手段を講じる。 本発明の目的物である芳銙族ゞカルボン酞アリ
ル゚ステルは反応終了埌、簡単な蒞留により分離
粟補する。なお結晶性の目的物を埗る堎合は溶媒
による再結晶法で分離・粟補する。 以䞊、本発明によれば芳銙族ゞカルボン酞アリ
ル゚ステルを極めお短時間に高収率で埗るこずが
でき、その産業䞊ぞの貢献は極めお倧である。以
䞋、実斜䟋に぀いお詳述する。 実斜䟋  ゞメチルテレフタレヌト77.6、アリルアルコ
ヌル92.8、ゞブチルスズゞクロラむド1.21、
亜鉛粉末0.13を䞉口の反応容噚に仕蟌み、反応
容噚の口に粟留塔を取付けお油バス䞭130℃で
加熱を行぀た。加熱時間埌メタノヌル留出は止
み、留出量は31.9mlであ぀た。たた反応混合物を
盎接ガスクロマトグラフむヌで枬定したずころ、
目的物であるゞアリルテレフタレヌトが99.5存
圚し、残りは副生成物のアリルメチルテレフタレ
ヌトが0.5であり、その他の䞍玔物は認められ
なか぀た。なお加熱開始から時間毎に反応混合
物をサンプリングし盎接ガスクロマトグラフむヌ
で枬定し、加熱時間に察する未反応゚ステル、ゞ
アリルテレフタレヌト及びアリルメチルテレフタ
レヌトの経時倉化量を調べた。その結果を第図
の曲線に瀺した。なお、ガスクロマトグラフむ
ヌの枬定は1.5SE−30ガスクロ工業補固定
液盞を甚い昇枩速床10℃minで、100〜250℃の
昇枩カラム枩床であ぀た。反応終了埌、反応混合
物䞭の過剰のアリルアルコヌルを加熱枛圧しお陀
去し、埗られた粗生成物をロ過し、金属を陀き、
ロ液を盎接枛圧蒞留し、沞点162〜164℃mm
Hgの留分を96.1捕集した。 この生成物は無色透明の液で物性ずしお比重
1.119、屈折率°1.5283、粘床24℃15CPで
あ぀た。赀倖吞収スペクトル、元玠分析、ガスク
ロ分析の結果、目的地はゞアリルテレフタレヌト
のそれず䞀臎した。なお、本発明によ぀お埗られ
たゞアリルテレフタレヌトの赀倖吞収スペクトル
を第図に瀺した。 比范䟋  ゞメチルテレフタレヌト77.6、アリルアルコ
ヌル92.8、ゞブチルスズゞクロラむド1.51を
実斜䟋の方法ず同様に加熱した。加熱10時間
埌、反応混合物を盎接ガスクロマトグラフむヌで
枬定したずころ、ゞアリルテレフタレヌトは54.1
、アリルメチルテレフタレヌトは19.3、未反
応物が26.6であ぀た。 比范䟋  ゞメチルテレフタレヌト77.6、アリルアルコ
ヌル92.8、亜鉛粉末0.26を実斜䟋の方法ず
同様に加熱した。加熱10時間埌反応混合物を盎接
ガスクロマトグラフむヌで枬定したずころ、ゞア
リルテレフタレヌト15.1、アリルメチルテレフ
タレヌト53.5、未反応物は31.4であ぀た。 比范䟋  ゞメチルテレフタレヌト79.6、アリルアルコ
ヌル92.8、ゞブチルスズゞクロラむド1.21、
ナトリりムメチラヌト0.22を実斜䟋の方法ず
同様に加熱した。加熱時間埌、反応混合物を盎
接ガスクロマトグラフむヌで枬定したずころ、ゞ
アリルテレフタレヌト95.3、アリルメチルテレ
フタレヌト4.5、未反応物0.2であ぀た。又加
熱終了埌のメタノヌル量は31.3mlであ぀た。なお
加熱開始から時間毎に反応混合物をサンプリン
グし盎接ガスクロマトグラフむヌで枬定し、加熱
時間に察する反応物の経時倉化量を調べ、その結
果を第図の曲線で瀺した。 実斜䟋及び比范䟋で明らかな劂
く、有機スズ化合物又は金属をそれぞれ単独に甚
いた堎合比范䟋は長時間反応させなけ
ればならず、たた本発明以倖の金属の堎合比范
䟋は本発明方法ず比范しお反応速床が遅くな
るこずが認められる。 実斜䟋  ゞ゚チルテレフタレヌト88.8、アリルアルコ
ヌル98.6、ゞブチルスズゞクロラむド1.21、
酞化亜鉛0.32を実斜䟋ず同様に130℃で加熱
し時間埌、盎接ガスクロマトグラフむヌで枬定
した。ゞアリルテレフタレヌト98.1、アリル゚
チルテレフタレヌト1.9であ぀た。加熱終了埌
反応混合物䞭の過剰のアリルアルコヌルを加熱枛
圧しお陀去し、埗られた粗生成物をロ過し、酞化
亜鉛及び䞀郚溶解しないゞブチルスズゞクロラむ
ドの觊媒を陀去し、ロ液を盎接加熱枛圧蒞留し、
沞点162〜164℃mmHgの留分を95.1捕集
した。赀倖吞収スペクトル、元玠分析及び比重、
屈折率などの物性結果よりゞアリルテレフタレヌ
トのそれず䞀臎した。 実斜䟋  ゞメチルテレフタレヌト77.6、アリルアルコ
ヌル98.6、ゞブチルスズオキサむド0.99、酞
化錫0.46を実斜䟋ず同様に130℃に加熱し
た。加熱開始から時間毎に反応混合物をサンプ
リングし盎接ガスクロマトグラフむヌで枬定し、
加熱時間に察する反応物の経時倉化量を調べた。
その結果を第図曲線に瀺した。加熱時間
埌、実斜䟋ず同様に蒞留し、沞点162〜164
mmHgの留分95.2の無色透明な液を捕集し
た。 このものは赀倖吞収スペクトル及び元玠分析又
その他の物性よりゞアリルテレフタレヌトのそれ
ず䞀臎した。 比范䟋  ゞメチルテレフタレヌト77.6、アリルアルコ
ヌル98.6、ゞブチルスズオキサむド1.23を実
斜䟋ず同様に130℃に加熱した。加熱開始から
時間毎に反応混合物をサンプリングし盎接ガス
クロマトグラフむヌで枬定し、加熱時間に察する
反応物の経時倉化量を調べた。その結果を第図
曲線に瀺した。觊媒が有機スズオキサむドのみ
の本比范䟋は実斜䟋に比べお反応速床が遅く長
時間かかるこずが認められた。 実斜䟋  ゞメチルテレフタレヌト77.6、アリルアルコ
ヌル69.6、ゞブチルスズゞプロラむド0.92、
ゞブチルスズオキサむド0.99及びマグネシりム
0.096を実斜䟋ず同様に130℃に加熱した。加
熱時間埌にメタノヌルの留出は止み、留出量は
32.1mlであ぀た。反応混合物を盎接ガスクロマト
グラフむヌで枬定したずころ、ゞアリルテレフタ
レヌト99.7、アリルメチルテレフタレヌト0.3
であ぀た。その他の䞍玔物は認められなか぀
た。 反応混合物を盎接枛圧蒞留しお、沞点162〜164
℃mmHgの留分を96.5捕集した。捕集し
たものは無色透明の液䜓であり、赀倖吞収スペク
トル、元玠分析及びその他の物性よりゞアリルテ
レフタレヌトのそれず䞀臎した。 実斜䟋  −ゞメチルナフタレヌト24.2、アリル
アルコヌル58.0、ゞブチルスズゞクロラむド
0.91及びマグネシりムメチラヌト0.26を実斜
䟋の方法ず同様に130℃に加熱した。加熱15時
間埌にメタノヌルの留出は止み、留出量は6.7ml
であ぀た。反応混合物を盎接ガスクロマトグラフ
むヌで枬定するず、−ゞアリルナフタレヌ
ト99.5、−アリル−−メチルナフタレヌト
0.5であり、その他の䞍玔物は認められなか぀
た。 反応混合物の過剰のアリルアルコヌルを加熱枛
圧しお陀き、埗られた粗生成物をメタノヌルに加
熱しながら溶解させ、䞍溶物をロ過した埌ロ液を
冷华するず癜色の針状結晶ができた。癜色の針状
結晶は23.5が埗られた。このものは赀倖吞収ス
ペクトル及び元玠分析、栞磁気共鳎スペクトル、
又スペクトルより−ゞアリルナフタレヌト
であるこずが確認された。なおこのものの赀倖吞
収スペクトルを第図に瀺し、及び元玠分析倀は
重量、炭玠73.0理論倀72.97氎玠5.4理
論倀5.4であ぀た。 実斜䟋 〜10 ゞメチルテレフタレヌト38.8、アリルアルコ
ヌル46.4ず第衚に瀺す有機スズ化合物及び金
属又は金属化合物の量を実斜䟋の方法ず同様に
加熱しお反応させた。反応終了埌、反応混合物を
実斜䟋ず同様に蒞留した。埗られた液䜓を赀倖
吞収スペクトル及び元玠分析した結果、各々のゞ
アリルテレフタレヌトが衚に瀺す劂き収量で埗
られたこずが確認された。
【衚】 【図面の簡単な説明】
第図は反応時間ず反応物組成の関係を瀺し、
系は実斜䟋に関係し−は原料、−は
ゞアリルテレフタレヌト、−はアリルメチル
テレフタレヌトであり、系は比范䟋に関係し
−は原料、−はゞアリルテレフタレヌ
ト、−はアリルメチルテレフタレヌトであ
る。 第図は実斜䟋で埗られたゞアリルテレフタ
レヌトの赀倖線吞収線スペクトルを瀺す。第図
は反応時間ず反応物組成の関係を瀺し、系は実
斜䟋に関係し−は原料、−はゞアリル
テレフタレヌト、−はアリルメチルテレフタ
レヌトであり、系は比范䟋に関係し−は
原料、−はゞアリルテレフタレヌト、−
はアリルメチルテレフタレヌトである。第図は
実斜䟋で埗られた−ゞアリルナフタレヌ
トの赀倖線吞収線スペクトルを瀺す。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  芳銙族ゞカルボン酞゚ステル䞊びにアリルア
    ルコヌル及び又はメタリルアルコヌルずを䞋蚘
    䞀般匏 䞀般匏 匏䞭、R1R2は炭玠数〜のアルキル基
    又はプニル基、はハロゲン原子ケ又は酞玠
    原子を瀺すで衚わされる有機スズ化合物の皮
    もしくは皮以䞊の混合物、及び呚期埋
    族に属する元玠の単䜓
    もしくは化合物ただし前蚘䞀般匏で衚わされる
    有機スズ化合物を陀くの皮もしくは皮以䞊
    の混合物ずの共存䞋で加熱反応せしめるこずを特
    城ずする芳銙族ゞカルボン酞アリル゚ステルの補
    造法。
JP14702679A 1979-11-15 1979-11-15 Preparation of allyl ester of aromatic dicarboxylic acid Granted JPS5671045A (en)

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