JPS63104943A - 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造法 - Google Patents

2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造法

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JPS63104943A
JPS63104943A JP61249460A JP24946086A JPS63104943A JP S63104943 A JPS63104943 A JP S63104943A JP 61249460 A JP61249460 A JP 61249460A JP 24946086 A JP24946086 A JP 24946086A JP S63104943 A JPS63104943 A JP S63104943A
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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】 (a)  産業上の利用分野 本発明は、2.6−5)インプロピルナフタレン又はそ
の酸化誘導体を分子状tR素により酸化して、2.6−
ナフタレンジカルボン酸をjlllffifる方法に関
するものである。更に詳しくは、該酸化を脂肪族モノカ
ルボン酸含有溶媒中憲金属及び臭素を含む触媒の存在下
に行って目的とする2、6−ナフタレンジカルボン酸な
極めて高い収率で得ろ方法に関するものである。
(bl  従来技術 2.6−ナフタレンジカルボンfR(以下これを’2.
6−NDA’と略称することがある。)あるいはそのニ
スデル、酸クロライドの如き防導体ハ、種々のポリエス
テル、ポリアミドなどの二塩基成分として価値ある化合
物である。殊に、2.6−NDAと工帝レンゲリコール
とから形成されるポリエチレン2.6−す7タレートは
、ポリエチレンテレフタレートと比ベニ耐熱性0機械的
特性がより優れており、フィルムや繊am品を与える重
合体として有用である。
従来、2.6−NDAの製造法としては%2.6−シメ
チルナ7pレンの酸化反応、例えば2.6−ジメチルナ
フタレンを酢酸溶媒中コバルト、マンガン及び臭素より
なる触媒の存在下に分子状酸素と接触酸化せしめる方法
が知られている。
この方法によれば、2.6−ジメチルナフタレンから2
.6−NDAへの酸化自体は比較的容易であり、目的と
する2、6−NDAを比較的高純度且つ高収率で得るこ
とができる。
しかし、この方法における原料であろ2.6−ジメチル
ナフタレンはその製造法が煩雑であり、高純度あるいは
高品質の該化合物を大鷺且つ安価に得ることは困難であ
る。従来2.6−ジメチルナフタレンの製造法としては
、たとえば、ナフタレンのメチル化、ジメチルナフタレ
ンの異性化、モノメチルナフタレンの不均化、その他ト
ランス・アルキル化法などが知られている。
これらの方法はいずれも2.6−ジメチルナフタレン以
外の他の異性体、殊に2.7−ジメチルナフタレンの生
成を避けることができず、混合ジメチルナフタレンから
の2.4−ジメチルナフタレンの単離は2.7−ジメチ
ルナフタレンと融点。
沸点、溶解特性が極めて近似乃至類似し【いるため極め
℃困難であった。
2.7−ジメチルナフタレンを含む2,6−ジメチルナ
フタレンを酸化して得られる2、7−NDAを含む2.
6−NDAは、高純度の2.6−NDAを利用して得ら
れた1合体よりも例えは耐熱性や機械的性質の低下した
例えばポリエチレンナフタレート等の重合体を与えるこ
とKなる。
一方、これに比べてジインプロピルナフタレンは、ナフ
タレンとプロピレンとのフルキル化(インプロピル化)
Kよって容易に合成することができる。このアルキル化
反応は極め℃容易であり、得られたフルキル化生成物を
必要に応じ不均化、異性化あるい砿トランスアルキル化
して、2.6−ジインブービルナフタレン含量の高い反
応生成物を得ることも極めて容易である。
得られた反応生成物から2.6−ジインプロピルナフタ
レンの分離もまた極めて容易である。
しかしながら、本発明者らの研究によれば、216−ジ
インプロピルナフタレン(以下これを’2.6−DIP
N’と略称することがある)の酸化反応fk、p−キシ
レンや2,6−ジメチルナフタレンを酸化するに適した
公知の反応条件下では、2.6−NDAの収率は高々5
0%と極めて低(また、多輩の副生成物が生成するため
に得られる2、6−NDAの純度も低(、従って上記公
知方法によつ℃工業的に216−DIPNから2.6−
N0人を得ることは到底不可能であり、従ってこれまで
2.6−D I PNを原料として用いる2、6−ND
Aの製造は工業的に全く顧みられることがなかった。
このようKfflJ1己2.6−DIPNの既知の反応
条件下での酸化が満足すべき精米が得られなかった理由
は、明確には判らないが本発明者は多くの実験から、そ
の他のアルキル置換芳香族炭化水素の酸化の場合と異な
り、活性が高く対酸化安定性の低いインプロピル基とナ
フタレン核とを有する2、6−Dll)Hの酸化におい
℃は反応初期のイソプロピル基の水素引抜きに伴うラジ
カルオヨヒヒドロベルオキシドの生成が極めて容易かつ
迅速である一方、触媒中のfA素のインプロビルラジカ
ルへの付加、それに伴う触媒の活性低下、その結果によ
ろす7タレン核開裂の促進、さらに触緘の安定錯体(例
えばオルソ−ベンゼンカルボン酸錯体等)形成による不
活性化等が急速に順次進行してそのために目的とする酸
化が充分に進行せず、むしろ副反応が促進されるためで
あろうと推察される。
先に本発明者らは、2.6  DrPNまたはその酸化
誘導体の酸化において被酸化物に対して従来知られ℃い
る菫よりも遥か罠多量のコバルトおよび/またはマンガ
ンを使用することにより前記副反応を抑制し、高収率で
2.6−NDAを得る方法を見出し先に提案した(特願
昭58−197558、同58−197559 、同5
9−261765およびEP−A−142719号明細
書参照)。
これらの方法では、従来知られている如何なる方法によ
るよりも高収率でかつ高純度の2.6−Nl)Aが得ら
れるため工業的に極めて有用である反面高価且つ環境に
有害な触媒金属を多盆に使用するためこれらの反応中の
卓板操作や回収、循環、公害防止等に多大の考慮を要す
るという欠点があった。
(el  発明の目的 このため、本発明者らはさらに工業的に有利な2.6−
DIPN又はその酸化誘導体の酸化法の研究を継続した
結果、触媒とし℃使用する臭素に対しアルカリ金属を過
剰景で反応系に存在せしめることにより極め℃^い収率
″t−2,6−NDAが得られることを見出し本発明に
到達した。
(dl  発明の構成および効果 しかして、本発明に従えは2.6−ジイツプaビルナフ
タレンまたはその酸化誘導体を酢酸およびプaピオン酸
よりなる杯から選ばれた少くとも−dの脂肪族カルボン
酸を少(とも70真t%含有する溶媒中で、 (i)  コバルトおよびマンガンよりなる群から選ば
れた少くとも一■臘の重金属 および (it)  JA索 よりなる酸化触媒の存在下分子状酸素により酸化し、2
16−ナフタレンジカルボン酸を製造する方法において
、該酸化な^′、Jglグラム原子に対し1.1〜15
グラム原子のアルカリ金属の存在下に行うことを特徴と
する2、6−ナフタレンジカルボン酸の製造法が提供さ
れる。
従来、一般にフルキル置換芳香族炭化水素、特にp−キ
シレンを、コバルトおよび/またはマンガンの如き重金
属と臭素よりなる触媒を使用し、脂肪族モノカルボン酸
中で分子状酸素により酸化する方法において、その反応
なす)IJラタムカリウム等のアルカリ金属、カルシウ
ム等のアルカリ土類金属又は7ンモニワムのようなアル
カリ成分の共存下に行う方法は公知であり、臭素と該ア
ルカリ成分の共通の供給源としてNaBr 、 KBr
 、 CaBr、e N1(4Br等の臭化物や、Na
OH、KOH等の水酸化物とHI3r * CoBr1
 IMnBr=との化合物が使用され℃いろ。
しかし従来知られている限りでは、このようなアルカリ
金属等の反応系への添加効果は反応の本質に対しては極
めて小さく、例えば特公昭49−25936++公報災
施例10および比較例7〜9中には触媒として酢酸コバ
ルト、酢酸マンガン、臭化水素酸を用い″CPCキーレ
ンを酸化した場合より、臭化水素酸の代りKA化ナナト
リウムA化カリウム、臭化7ンモニタムを用いた場合の
方が得られたテレフタル酸の収率は、殆んど同様である
ことが示され℃いる。
また特公昭59−8252号公報には、同様Kp−キシ
レンの酸化において臭素原子に対して特定thi(アル
カリ金M/Br原子比=779以下〕のアルカリ金属原
子を添加する方法が示されているが、これによるテレフ
タル酸の収率の増減については言及されておらず、生成
物の性状の変化のみが示され℃いる。
特公昭58−3337号公報にはジメチルナフタレンを
酸化する場合アンモニウム塩をか加した例(実施例1〜
3)および添加しない例(実施例6)が示され℃いるが
、生成ナフタレンジカルボン酸の収率には殆んど差がな
く94〜96モル%である。
このように従来の特許明細書等中には、このような酸化
反応にアルカリ金属等の添加されている例は多いが、こ
れにより、特に者しい収率上の効果の発現がみられたと
6己載され二いる例は見当らず、むしろかえって生成物
の性状に対して好ましくないとする記載(例えば特開昭
51−127037号公報および特公昭49−2593
6号公報等)もある。従ってこれらの1己載からみれば
、アルキル置換芳香族炭化水素の重金属及びA索の存在
下脂肪族モノカルボン酸中で分子状酸素による酸化反応
に対して、アルカリ金属の添加は本質的なものでなく、
目的生成物の収率には悪い影響を与えることがあっても
良い影響は与えないと予想された。
事笑、本発明者の実験におい℃も、p−キシレンやジメ
チルナフタレン等の従来公矧の条件下での酸化反応にお
いて、アルカリ金M’P7ンモニウム等の添加効果は、
5%の収率向上すら認められず、殆んど同等乃至むしろ
低下を示す場合が多かった。
これに対し、本発明において、2.6−1)IPN又は
その酸化誘導体を特定量のアルカリ金属の存在下に酸化
するときには、後述する実施例に示され℃いるとおり、
2.6−NDA’が極めて高収率で得られることは、上
記従来の開示からすれ%イ宝く篤くべさことであり、歯
朶者にとつ℃予想外のことである。
本発明方法において用いられる出発原料は2.6−ジイ
ンプロピルナフタレン(2,6−DIPN)又はその酸
化誘導体又はそれらの混合物であり、それらは高純度の
ものが好ましいが必ずしも純粋である必貴はなく、酸化
反応に対する影響或いは生成する2、6−NDAの純度
、着色に許容される範囲で他の成分を含んでいくもよい
2.6−DIPHの酸化誘導体とは、216−DIPN
の酸化によって生成し、また反応系内において酸化され
ることによって最終的に目的とする2、6−NDAを与
えるものである。そこで本発明の出発原料は、好ましく
は下記一般式(i)%式% 出発原料としては、前記式CI)におけるR3とから選
ばれるものが好ましい。
本発明において酸化触媒としては前述した通中 コバル
トおよび/またはマンガンよすtする重金属(A成分)
および (i1)  臭素(B成分) が使用される。
A成分およびB成分は共に本発明の酸化反応系中で溶解
しうろ形態であれば、いかなる形態であってもよい。
A成分を形成するコバルトおよびマンガンとしては例え
ば、酸化物、水酸化物、炭酸塩あるいはハロゲン化物、
特に臭化物の如き無機塩、Mell、酢酸、プロピオン
酸、す7テン酸または芳香族カルボン酸特にNDAの如
き有機カルボン酸塩が挙げられるが、これらのうち好ま
しいのは臭化物および脂肪族カルボン酸との塩特に酢酸
塩である。
またB成分を形成する臭素としては酸化反応系に溶解し
℃、Hrイオンを発生するものであれば有機化合物また
は無機化合物のいずれであり又もよい。具体的には、例
えば分子状臭素(grt)−臭化水素、A化水素酸塩の
如き無機臭素化合物または臭化メチル、臭化エチル、ブ
ロモホルム、臭化エチレンその他の臭化アルキル若しく
はズロモ昨酸、多グpモ酢酸の如き臭素化脂肪酸等の有
機臭素化合物が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、分子状臭素(Brl)。
臭化水素、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化す千つ
ム、臭化アン七ニツム、A化エチル。
ブロモ酢酸、A化コバルトおよび臭化マンガンである。
これらの酸化触媒は一般に七の単塩又は錯塩のイオンと
し℃、A成分に対してBI!1.分が配位乃至結合若し
くはイオン対等を形成して反応に関与するものと考えら
れ、従つ℃反応中このようなイオンを形成し難い状態で
の金属単体又は不溶性の金属化合物あるいは反応温度で
分解して臭素イオンを脱離し難いような有機臭素化合物
、例えば核臭素化芳香族化合物等は触媒として使用して
もその効果は小さく得策でない。
本発明の反応におい″′C酸化反応系に加えられた臭素
はそれがどのような化合物形態で与えられたものであれ
、その一部は直接ま、たは二次的に被酸化物2e6−1
)IPN又はその酸化誘導体のインプロピル@鎖に付加
してこれらの側頭有機臭素化合物を形成し易い。
そして、これらは本発明の酸化反応条件下では多かれ少
なかれ分解してAmイオンを脱離再生する。従ってこの
ような*@化物2.6−DIPHの@鎖臭素化合物もま
た本発明方法における触媒B成分源として有効である。
上記酸化触媒の使用蓋は厳密に制限されろものではな(
、原料及び溶媒の種類1反応条件等に依存して広範にわ
たり変えることができる。
しかし、本発明者らが前述のEi’−A−142719
で述べたよ5に1本発明に従う酸化反応におい℃は反応
収率面からみる限り原料に対するA成分の使用割合及び
溶媒に対するA成分の良度は何れも高ければ高い程良(
その上限は事実上規定し難い。
しかし工業的に過度の触媒の使用は生産性の低下を招来
するし、また本発明(示した特定量のアルカリ金属の使
用により上記特許に記されたよりはるかに少量の触媒の
使用で^反応収率が達成出来るので実用上のA成分の使
用澁は使用する脂肪族モノカルボン酸溶媒100g当り
、合計の金属鷺で一般に0.0035〜0.1グラム原
子、好ましくは0.007〜0.07グラム原子、さら
に好ましくは9.008〜0.05グラム原子の範囲内
とすることができる。
A成分の重金属としてはコバルト又はマンガンの何れか
一方のみ或いは両者の混合物が使われるが、特に後者の
混合物が好ましい。コバルト及びマンガン?混合し℃使
用する場合その混合割合は、例えば反応温度1時間、触
媒使用社。
溶媒使用賃などによりその好ましい範囲が左方されるが
、通常Co : Mnの原子比で異わしてl:99〜9
9:1.特に5:95〜60 : 40の範囲が好まし
い。
本発明者らのa側によれは、反応に使用するB成分とし
ての臭素の最適濃度は使用するA成分濃度のみでな(反
応温度、原料濃度、溶媒菫等の他の反応条件にも依存、
する。
従って本発°明方法における用いられる臭素の濃度は一
義的に規制するのは困難であるが、−般には使用するA
成分に対しAX分の合計(金属換算)対臭素の原子比で
1 : 0.1 Nτ:20、好ましくは1 : 0.
3へ1:10、さらに好ましくFii:0.5〜1: 
s、oの範囲内とするのが好都合である。一般的には、
A成分の使用量が少ない程この比は高い方がよい。
本発明の方法は、前述したとおり、過剰のアルカリ金属
の存在下に実施することを1つの大きな%徴としている
。該アルカリ金属は一般に、水酸化物、炭酸塩、A化物
のような無機塩類;酢酸塩、プロピオン酸塩のような有
機酸塩の形で反応系に導入される。一方、アルカリ金属
としては、カリウム、ナトリウム及びリチウムが好まし
く、中でもカリウム及びナトリウム、さらに特にカリウ
ムが適し℃いる。
本発明に従う反応系に存在させうるアルカリ金属の最適
濃度は用いろアルカリ金属の種類や他の反応条件にも依
存し必ずしも一義的には決め難いが、少くとも反応系中
に存在する臭素lI原子当り1,1.9原子は必要であ
り、それ以下では2.6−NDAの収率の実質的な改善
効果を期待できない。しかし臭素原子に対するアルカリ
金属の濃度は高ければ高いほど艮いわけではなく、あま
り高すぎろと2.6−NDAの収率FiA索対アルカリ
金属の比率次第で却って低下する場合がある。又実用上
の見地からも無用に多量のアルカリ金属を使用する事は
何ら効用がないのみならず、かえつ又有害の場合の方が
多く、この面からもアルカリ金属の使用量の上限は臭素
1.9原子当り15J)l原子で充分である。
すなわちアルカリ金属の使用量は反応系中に存在するA
*1.9原子当り、1.1〜15g原子、好ましくは1
.3〜8g原子、より好ましくは1.5〜6&I!子で
ある。また、アルカリ金属の脂肪族モノカルボン酸溶媒
に対するa[は、アルカリ金属対臭素の原子比が上記範
囲内において、一般に、使用する脂肪族モノカルボン酸
100、p当り、0.4 #原子を越えない割合、好ま
しくはo、zsy*子を越えない割合であるのが好都合
である。
本発明方法において反応溶媒として、酢酸。
プロピオン酸又は両者の混合物を少(とも70嵐量%、
好ましくは少くとも8oム鷺5含むものが使用されろ。
該反応溶媒の残りの成分は、本発明の酸化反応に実質的
に慈影響を与えない限り特に規制されるものではな(、
例えば水。
他の脂肪族モノカルボン酸、例えばn−酪酸であること
ができる。特に、本発明におい′Cは。
酢酸対プロピオン酸のm量比が一般にO/100〜75
/25、好ましくは20/80〜70/30%さらに好
ましくは33/67〜67/33の範囲内にある溶媒を
使用するのが収率及び経街上の点で有利である。
本発明者の研究によれば、反応溶媒として酢酸を使用す
る場合に比べて、プロピオン酸を使用した場合いくつか
の優れた利点があることがわかった。すなわち、その1
つは、目的とする2、6−NDAの収率が向上すること
である。具体的には同−触梶濃度条件下で酸化を行うと
、2.6−NDAの収単に著しく向上し、また同じ21
6−NDAの収率を達成するために使用すべき触ms度
は著しく低下させることができる。第2の利点は、酢酸
に比べてプロピオン酸を使用した場合2.6−NDAの
着色が少な(なり、後の精縁作が容易になるということ
である。
溶媒は本質的にはXlK科および触媒の少くとも一部を
溶解し、これらと分子状酸素との接触を助けろために使
用されるが、その他にも熱の分散、除熱や生成物の流動
性、生成物の結晶成長等を促進、助長し、本発明方法の
工業的実施を容易にする等の目的を有している。
従って、その使用量は、これらの目的に応じて定められ
るべきであり本質的に本発明方法に使用される溶媒輩は
規制されないが、実用上系中の原料(2,6−DIPN
 )−酸化中間体、および目的2.6−NDAの合計n
u<対して少(とも1倍、好ましくは2〜10倍程度の
使用が実施に便利である。
溶媒の使用量が過度に少いと本発明の目的が充分に達成
されず、反応の円滑な進行が妨げられるが、逆に上記の
使用社以上に過度に溶媒を多kK使用しても反応自体が
それにより促進されろ革はなく、かえって溶媒の酸化燃
焼による損失のみか多(なり得策ではない。
本発明方法は、2.6−DIPNまたはその酸化誘導体
を酸化触媒の存在下、上述した反応溶媒中、分子状tR
:lAにより酸化することにより実施される。
原料の2.6−DIPNまたはその酸化誘導体の反応系
への供給割分は、出発原料である2、6−DIPNまた
はその酸化誘導体の反応系中における対酸化成m濃度を
上記酸化触媒の該総1(金属元素(A成分)1グラム原
子肖り、好ましくは2モル以下、より好ましくは1モル
以下、就中0.5モル以下に維持するのが有利であり、
またこのような割合とするのが好都合である。
一般に5本発明の方法を連続的または半連続式に行なう
場合、反応温度と酸素濃度(酸素分圧)とを好適条件範
囲内に保持する限り出発原料の反応による消失は速かで
あり、反応中の出発原料濃度を上[2モル以下に維持す
ることは比較的容易である。また、反応媒体は、上記酸
化触媒の該凰金属元素(A成分)の該反応媒体に対する
濃度が使用する脂肪族モノカルボン酸溶媒100g当り
0.0035〜0.1 M原子、好ましくは0.007
〜0.07JT’原子、さらに好ましくはo、o o 
s〜0.05&原子の範囲内となる割合で有利に使用さ
れる。
本発明方法におい1分子状cR索源とし又は純酸素の他
、これを他の不活性ガスで稀釈した混合ガスが使用され
ろ。実用上空気が最も入手し易い分子状酸素含有ガスで
あり、これをそのままあるいは必狭く応じて適宜酸素あ
るいは他の不活性ガスで濃縮あるいは稀釈して使用する
ことができろ。
本発明方法の酸化反応は常圧でも可能であるが、加圧下
でより一層速やかに進行する。
反応は一般には系中のv2分圧が高ければ高いほど速や
かKfi行する。使用上の見地からは6を素分圧0.1
 kl/cd−abs以上、好ましくは0.2に97d
−abs以上、例えば0−1〜8 ”l/cri −a
bs程度で充分である。これを不活性ガスとの混合状態
で使用した場合の全圧が30 kg/crd−G以下で
も反応は速やかに進行し高収率で2.6−NL)人を得
ろことができる。
反応は60℃でも進行するが、このとき反応速度は遅く
必ずしも経済的ではない。また反応温度が240℃を越
えると副生成物の生成比率が増加し2.6−NL)Aの
収率は低下する。
また線温下では酢酸、プロピオン酸等の溶媒の燃焼損失
も無視出来なくなる。一般には好ましい反応温度は12
0〜240℃、より好ましくFi160〜230℃、荷
に好ましくは180〜220℃の範囲が有利である。
本発明方法の酸化反応を実施するに当っては、酸化触媒
および反応媒体と出発原料とを同時または別々にあるい
は経今的に反応容器に装入して(必要に応じて加温後)
これに分子状e、素甘せガスを吹込み所定の圧力、温度
を保持しながら2.6−NDAが得られるまでの光分な
時間反応を行なう。
反応の進行に伴い、分子状rR素が吸収されろと共に多
盆の反応熱を発生するので、通常酸化反応中は外部から
の加温、加熱は不要であるばかりでなく、むしろ除熱し
℃所定反応温度を維持jることが好ましい。
この際、除熱は酢酸、水等の反応系媒体の蒸発や吹込み
ガスの放出による熱の随伴等の内部除熱かあるいは外部
から水、水蒸気等の冷媒を用いて冷却するか若しくはこ
れら双方を併用するか等の公知の方法により容易に行う
ことができる。
反応系中の原料が消失し、反応の終了が近付くと分子状
酸素の吸収が見掛は上殆んど停止するのでその時点で反
応′It終了する。
反応終了後反応生成混合物からの2.6−NDAの分離
・回収および2.6−NDAの祠製と2.6−NDAを
除去した反応母液の後処理、循環、再使用等は他の出発
原料、例えば2.6−シメチルナ7タレンからの2.6
−NDAの製造やp−キシレンからのテレフタル酸の製
造において公知の゛常法に従つ℃行うことができる。
反応を停止した時点において、反応系内にはまだ完全に
2.6−NDAK転化していない反応中間体の存在が認
められる場合がある。
このよ、うな場合には、必をに応じてこれを文に分子状
酸素と接触させるいわゆるポスト・オキシデーションに
付することにより反応を完結させるN D Aの収率な
向上させると共に同時に不餞な副生成物ヤその中間体を
酸化分解して生成2.(i−NDAの純度をも向上せし
めることができる。
このようなポスト・オキシデーションは主酸化反応ft
実施した酸化及応答器内でそのまま、または主酸化反応
後、一旦別容器に移してその後これを新漬時間分子状酸
素と接触させることにより行われろ。
この際ポスト・オキシデーションの反応圧力。
温度杖主反応の場合と同じである必要はなく、これより
A6くても低くてもよい。
ポスト・オキシデーションを実施した後に得られた反応
混合の後処理例えばz、6−NDAの分離0回収等は上
記と同様にして実施することかできる。
本発明方法はパッチ式、半連続式および連続式のいずれ
の方法によっても実iすることができる。
本発明方法は、酸化触媒に対する出発原料の濃度を低く
維持することが容易に可能となるため、連続式または半
連続式により有利に実施される。
それ故、本発明の好ましい具体例によれば、2.6−D
IPNまたはその酸化誘導体を、酪酸。
ブクピオン酸、またはこれらの混合物よりなる群から選
ばれた脂肪族モノカルボン酸を少くとも?0ffi量%
含有する反応媒体中で、(i)  コバルトおよび/ま
たはマンガンよりなる崖金属 および (It)  臭素 よりなる触媒の存在下、臭素1g−原子につきアルカリ
金属を1.1〜8y−原子共存させて分子状酸素で酸化
しC2,6−DIPNをa造する方法であって、2.6
−DIPNを連続的にまたは半連伐的に添加し、かつ反
応系から生成した2、6−NDAを含む反応混合物の1
部または全部を抜き出し、セし″′C該反応混合物から
2.6−Nl)Aを分離して母液を七のまま、または必
要により水を除去したのち、上記酸化反応に再使用する
ことを特徴とする方法が提供される。
出発原料である2、6−DIPN又はその酸化誘導体は
反応系に連続的にまたは半連続的にCM時的Kfi回に
分けて添加することができる。反応混合物の1部の抜き
出しは、連続的Kまたは半連続的九行うことができ、ま
た、反応混合物の全部の抜き出しは、一時に行うことが
できる。
酸化触媒は、反応系中に必JM量あらかじめ存在せしめ
ておくこともでき、また反応中に連続的に半連続的に添
加することもできる。
反応系から抜き出した反応混合物は必要(より上記の如
くポスト・オキシデーションに付すことができ、2.6
−NDAを分離されろ。母液の全部または一部はそのま
まあるいは必要により水を除去したのち、再び上記酸化
反応に使用されろ。
以上述べたとおり、本発明方法によれば、従来2.6−
DIPNまたはその酸化誘導体から低収率でしか得られ
なかった2、6−NDAが容易に高収単かつ高純度で得
られるようになり、工業的に従来の何れの方法によるよ
りも安価でかつ商品質の2.6−N D Aの供給が可
能になった。
本発明方法により得られろ2.6−NDAは例えばポリ
エステル、ポリアミド等の原料とし℃使用され、高品質
の重合体を与える。
以下実施例およびその比較例を掲げて本発明方法を詳述
する。
なお、以下例示において部とはすべてin部を指す。
実施例1 還流冷却器、ガス吹込管・排出管、原料連続送入ポンプ
および攪拌機を有するチタン・ライニング加圧・反応容
器に 氷炸HR(HOAa )          150部
酢酸コバルト・4水塩(Co (OAc )t・4H,
O)  6.2271ll(0,01667mol/l
 OOJ/−)10Ae )6ffi−vンガン・4水
塩(Mn(OAc)t・4Hto )  6.127部
(0,01667mo17100g−1(OAe )臭
化カリウム(KBr)       2.975部酢酸
カリウム(KOAe)       7.361部を装
入して温度200℃、圧力30 kg/c+d−Gの条
件下ではげしく攪拌しながらこれに、2.6−ジイツブ
aビル・す7タレン 53.08部(2,6−DIPN
 ) を連続的に4時間かげて送入すると共に過剰の圧!l空
気を流通して酸化反応を行った。
2.6−DIPNの送入完了後さらにそのまま200℃
、 30 kJiJ/ad−Gに保って空気の流通を1
時間継続し【反応を完結させた後反応生成物を取出し℃
、主として2.6−ナフタレン・ジカルボン酸(2,6
−NDA)より成る生成固体沈澱を分離した。
これを洗浄・1!E、燥して分析した結果2.6−ND
Aの収量は45.55部であり、これの2,6−DIP
Nに対する収率は85.08モル%であった。
実施例2〜20.比較例1〜3 実施例1と同様の反応装置に 氷酢酸             150部酢酸フパル
ト・4水塩     6,227部(0,01667m
ol/ 100y−HOAc )酢酸マンガン・4水塩
     6.127部(0,01667mol/10
0y−HOAc )および異−1に記した童の臭化カリ
ウムおよび酢酸カリウムを装入して温度200℃、圧力
30 kg/cti−Gの条件下ではげしく攪拌しなが
らこれに、 2.6−ジイツプaビル中ナフタレン  53.08部
を連続的に4時間かげて送入すると共に過剰の゛圧縮空
気を流通して酸化反応を行った。
2.6−DIPNの送入完了後さらにそのまま200℃
、  30 kg/c+d−Gに保って空気の流通を1
時間Ia続し℃反応を完結させた後、以後の操作を実施
例1と同様に行い、得られた2、6−ナフタレン・ジカ
ルボン酸の収率な下記@−1に示した。
なお表中、各成分添加量(部)および生成物収峯(no
1%)は夫々′A61II値、その他の値Br−/ H
OAc 、  Co +Mn / Br 、ΣK /H
oAc 、  およびΣK”/Br−等は各実−1値か
らの計算値を示す。
表中に示した結果から明らかなように、アルカリ金属の
臭素に対するJ−atom比Σに+/ B r −=2
/l近辺で生成2.6−NDAの収率が最も高(なる。
但し、この比の値すなわち最高比2/lは臭素の濃度が
低い場合はど、その値が大きい方へ偏る傾向があり、従
ってアルカリ金属の臭素に対する。!+I−atom比
は本発明のクレームおよび本文中に紀した範囲が実用的
に最も優れた範囲であるφが判る。
なお、これら実施例において、使用した嵐媒重金属(C
o e Mn )のIg、科2.6−DIPNK対する
モル比は0.20に相当し、これを本発明者らが先に提
案したE)’−A−142719と比較すると前者がア
ルカリ金属対臭素の原子比を適当に選択するのみで、容
易に収率9o%若しくはそれ以上で目的生成物2.6−
NDAが得られろのに対し、後者ではCo+Mn/2.
6  DIPN(モル比)が1〜4と原料に対して極め
て多量の触媒重金属を使用してはじめ工収軍1m!j等
の結果が得られている( EP−A−142719,実
施例3〜5および14参照)。
これらの両結果を比較すれば本発明の方法が従来の知見
K(らべて、はるかに少蓋の触媒夏金属の使用で同等も
しくはそれ以上の没れた結果が得られる点で、著しい実
用的効用を有する事は明らかである。そし℃、この効果
は後側に示すように溶媒として酢酸の代りにプロピオン
酸を使用する事により、より明確となるであろ5 。
比較例4 実施例1と同様の反応装装置で酪酸コバルト・4水塩、
酢酸マンガン4水塩および臭化カリウムの代りに 臭化コバルト・6水塩(CoBrt j 6HtO) 
    8 、17部(0,0167mol/I UO
J/−HoAc )臭化マンガン・4水塩(MnBr*
 ・4HtO)     7 、17部(0,0167
mol/100.)/−HoAc )酢酸カリウム  
           0部を用いた以外は実施例1と
同様の反応を行った。
七の結果を嚢−1に示した。
比較例5 実施例1と同様の反応装置で酢酸マンガン・4水塩の代
りに 臭化マンガン・4水塩      7.17部(0,0
167mol/I 00.?−H0Ac )とし、また
さらに 臭化カリウム          5.950部(0,
03333mol/10L+&−HoAc )酢酸カリ
ウム            0部酢酸コバルト・4水
塩は不変   6.227部と変更した以外は実施例1
と同様の反工6を行った。
その結果を表−IK示した。
実施例21 実施例2〜20と同様の反応装置で臭化カリウムおよび
I¥l−dカリウムの代りに臭化ナトリウム(NaBr
 )     10.289部(0,06667mol
/100.9−HOAc )酢酸ナトリウム(Na0A
c )     8.203部(0,1) 6667 
mol/1007−HOAc )を用いた以外は実施例
2〜20と同様の反応を行った。
得られた2、6−ナフタレン・ジカルボン酸の収量if
 44,68部、DIPHに対する収率は82.61モ
ル%であった。
比較例6 比較例4に示した反応系にさらに 酢酸カルシウム・l水塩(Ca(OAc)t−H,o)
   8.81 m(0,0333mol/100&−
HoAe )を加えた以外は比較例3と同様の反応を行
った。
得られた生成固体は濃褐色で多値のタール状生成物を含
み乾燥Ji(fi 33.62部であったが分析の結果
、七〇NDA含有率は52.14 *鷺%(i7,53
部に相当)に過ぎずNDA収″4は32.75モル%で
あった。
実施例22 実施例2〜2oと同様の反応装置で臭化カリウムおよび
酢酸カリウムの代りに、 臭化リチウム(LI Br −HtO)    10 
、486部((i,06667mol/ 100&−H
oAC)酢酸リチウムCLi0Ac )      6
.599部(0,066ti 7  mol/100&
−HOAc)を用いた以外は実施例2〜2oと同様の反
応を行った。
得られた2、6−す7タレン・ジカルボン酸の収斂Fi
40.63部、DIPNK対する収率は75.18モル
%であった。
比較例7 実施例2〜2oと同様の反応装置で臭化カリウムおよび
酢酸カリウムの代りに、 臭化アンモニウム(N山Br)         9.
794部(0,06667mol/foe、!?−H0
Ac )酢酸アンモニウム(NH40Ac )    
    7.708部(0,06667mol/100
g−HoAc )を用いた以外は実施例2〜2oと同様
の反応を行った。
得られた2、6−す7タレン・ジカルボン酸は褐色の固
体でその乾燥1址は42.95部であったが、分析の結
果その純度が低(NDA収′4は54.22モル外に過
ぎなかった。
実施例1と同様の反応装UK 氷酢酸             150部酢酸コバル
ト・4水塩           3.114部(0,
00833mol/100.9−HOAc )酢酸マン
ガン・4水塩           3.064部(0
,00833mol/100g−HoAe )およびd
−2に記したtの臭化カリウムおよび酢酸カリウムを装
入して温度200℃、圧力3 tl kg/d−Gの条
件下ではげしく攪拌しながらこれに、 2.6−ジインプロピル・す7タンン   53.08
 部を連続的に4時間かけて送入すると共に過剰の圧縮
空気を流通してa化反応を行った。
2.6−DIPNの送入完了後さらKそのまま200℃
、3υkf/cII−Gに保って空気の流通を1時間継
続して反応を完結させた後、以後の操作を実施例1と同
様に行い、得られた2、6−ナフタレン・ジカルボン酸
の収率な下n己城−2に示した。
実施例1と同様の反応装置に 氷酢酸            150s酢酸コバルト
・4水塩     12.454部(U、03333 
mol/100&−HoAc )酢酸マンガン・4水塩
     12.254部(0,03333mol/1
00y−HOAe )および表−2に記した賃の臭化カ
リウムおよびrn酸カリウムを装入して温度200℃、
圧力30に9/cn−Gの条件下ではげしく攪拌しなが
らこれに。
2.6−ジイソプロピル・す7タンン   53.08
部を連続的に4時間かけて送入すると共に過剰の圧縮空
気を流通し″′C欲化灰化反応った。
2.6−1)IPNの送入完了後さらにそのまま200
 C,30kg/cIi−G  に保って!気の流通を
1時間継続して反応を完結させた後、以後の操作を実施
例1と同様に行い、得らhた2、6−ナフタレン・ジカ
ルボン酸の収率を下記X−2に示した。
′−)!、施引例3 1施例1と同様の反応装置に プロピオン酸          150部酢酸コバル
ト・4水塩      3.114部■ (0,00833mol/1007−HOPrn )酢
酸マンガン・4水塩      3.06411(0,
00833mol/100/−HoPrn )共化カリ
ウム         11.900部(Br″″0.
06667 p−atom/100&−HoPrn )
酢酸カリウム           9,814部(Σ
K” 0,13333 &−atom/101)J$−
KOPrn )(従って Co ” Mn / B r
 =1741ΣK /Br =2 )■HOPrn=プ
ロピオン位の略号 を装入し′″C温度20り℃、圧力30ゆ/c+d−G
の条件下で激しく攪拌しながらこれに2.6−ジイソ゛
プロピルナフタレン(DIPN ) 53.08部を連
続的に4 hrかげて送入すると共に過41の圧縮空気
を流通して酸化反応を行ったi 2.6−DIPNの送入完了後さらにそのます200℃
、  301v/d−Gに保って空気の流通なlhr継
続して反応を完結させた後、反応生成物を取出して王と
し℃2.6−ナフタレン・ジカルボン酸(NDA)より
成る生成固体沈殿を分離した。
これを熱酢酸および熱水で洗浄後乾燥し、N1)A純度
99.88%の帯黄白色微結晶生成物49.13部を得
た。これは使用した原料2.6−DIPHに対する収率
として90.80モル%に相当する。
なお、同様の反応をプロピオン酸の代りに酢fi150
部を用い℃行った結果は(前記実施例27参照)得られ
た生成物は2.6−NL)A純度98.41%の黄褐色
固体43.30部であった。
これは使用した原料2.6−DIPHに対する収率とし
て78.85モル%に相当する。
このφからプロピオン酸はこの反応の溶媒として同−触
媒点金属量存在下においては、生成2.6−NDAの収
率、純度9着色度何れの而からも酢酸よりも優れ又いる
事が判る。また、本例の結果を前記の実施例14とくら
べると溶媒としてプロピオン酸を用いた場合には、同一
の2.6−NDA収率な得るために伏する触媒ム金属菫
が酢酸溶媒の場合に比べil/2で同等の効果が示され
る事が判る。
実施例32 実施例1と同様の反応装置で触媒重金属塩を6酸コバル
ト・4水塩      1,557部(0,00417
mot/100J#HOPrn )酢酸マンガン・4水
塩 、     1,532部(0,00417mol
/100&−HoPrn )(従ってCo + Mn 
/ Br W 1 / 8 )とした以外は実施例31
と同様の反応を行った。
その結果得られた生成物は、2.6−NL)A純度99
.01%の淡黄出色固体44.01部で、これはDIP
Nに対する収率80.63モル%に相当する。
実施例33 実施例1と同様の反応装置で肛1&ム金属塩を酢酸コバ
ルト・4水塩     12.454部(0,U 33
33 mol/1005−)ioPrn )酢酸マンガ
ン・4水塩     12,254部(0,03333
mol/1tJOI−HOPrn )(従ってCo +
 Mn / Br−171)とした以外は実施例31と
同様の反応を行った。
その結果、得られた生成物は殆ど純科の2.6−NDA
から成る帯黄白色微結晶50.20部でこれは原料2.
6−DIPNに対する対重92.88モル%に相当する
実施例34.35 実施例31と同様の反応を温度だけ実施例34では18
0℃、実施例35では220Cのように代えて行った。
その結果、生成した2、6−NDA収率な表−3に示す
択−3 実施例31と同様の反応をプロピオン酸150部の代り
に宍−4に示したように酢酸、プロピオン酸の混合溶媒
を用いて行った。反工6の結果を表−4に示す。
戎−4 光−4に示したように、反応溶媒としてプロピオン酸の
みを使用した場合の2.6−NDA収単向上効果は通常
どのような酸化反応において従来から好んで使用されて
いる酢酸で、プロピオン酸の約2/3を代替してもなお
殆ど同等に保持されている41が判る。
実施例39〜44 実施例9と同様の反応を酢酸コバルト、酢酸マンガンお
よび反応温度だけを−fi−5に示シタように代えて行
った。その結果を秋−5に示す。
手  続  補  正  書 昭和61年72月9日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、2,6−ジイソプロピルナフタレンまたはその酸化
    誘導体を、酢酸およびプロピオン酸よりなる群から選ば
    れた少くとも一種の脂肪族カルボン酸を少くとも70重
    量%含有する溶媒中で (i)コバルトおよびマンガンよりなる群から選ばれた
    少くとも一種の重金属 および (ii)臭素 よりなる酸化触媒の存在下分子状酸素により酸化し、2
    ,6−ナフタレンジカルボン酸を製造する方法において
    、該酸化を臭素1グラム原子に対し1.1〜15のグラ
    ム原子のアルカリ金属の存在下に行うことを特徴とする
    2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造法。 2、該酸化をアルカリ金属の臭素1グラム原子に対して
    1.3〜8グラム原子のアルカリ金属の存在下に行う第
    1項記載の方法。 3、該酸化を臭素1グラム原子に対して1.5〜6グラ
    ム原子のアルカリ金属の存在下に行う第1項記載の方法
    。 4、該アルカリ金属がカリウム、ナトリウムまたはリチ
    ウムである第1項記載の方法。 5、該アルカリ金属がカリウムまたはナトリウムである
    第1項記載の方法。 6、該アルカリ金属の量が脂肪族モノカルボン酸100
    g当り0.4グラム原子を越えない第1項記載の方法。 7、該アルカリ金属の量が脂肪族モノカルボン酸100
    g当り0.25グラム原子を越えない第1項記載の方法
    。 8、該脂肪族モノカルボン酸が0〜75重量%の酢酸と
    100〜25重量%のプロピオン酸とからなる第1項記
    載の方法。 9、該酸化触媒における重金属の合計対臭素の原子比が
    1:0.1〜1:20の範囲内にある第1項記載の方法
    。 10、該酸化を該脂肪族モノカルボン酸100g当り合
    計で3.5×10^−^3〜0.1グラム原子の重金属
    の存在下に行う第1項記載の方法。 11、該酸化を160〜230℃の温度で行う第1項記
    載の方法。 12、該酸化を0.1〜8kg/cm^3−absの酸
    素分圧下に行う第1項記載の方法。 13、重金属としてコバルトとマンガンの混合物を用い
    る第1項記載の方法。 14、コバルト対マンガンの原子比が5:95〜60:
    40の範囲内にある第1項記載の方法。
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