JPH03500179A - 2,6‐ジエチルナフタレンの選択的製造法 - Google Patents
2,6‐ジエチルナフタレンの選択的製造法Info
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- C07C6/126—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring of more than one hydrocarbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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
2.6−ジエチルナフタレンの選択的製造法え胛へ1東
l豐O九此
本発明はジエチルナフタレンの製造法に関し、より詳細には、1.4−ジエチル
ベンゼン、1,2.4−トリエチルベンゼン、少なくとも1つのテトラエチルベ
ンゼンまたはペンタエチルベンゼンによるナフタレンまたは2−エチルナフタレ
ンのトランスエチル化による極めて選択的な2,6−ジエチルナフタレンの製造
法に関する。
先方JXMjiケえ朋−
ナフタレンジカルボン酸類は種々のポリマーの調製に有用であることが知られて
いるモノマーである。たとえば、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびエチレ
ングリコールから調製したポリ(エチレン2,6−ナフタレート)はポリエチレ
ンテレフタレートよりも耐熱性および機械的性質がすぐれており、フィルムおよ
び繊維の製造に有用である。
ジエチルナフタレン類は対応するナフタレンジカルボン酸へ酸化させるのに好ま
しい原料である。ナフタレンジカルボン酸の公知の一般的な製造方法は高温高圧
下で、コバルト、マンガンおよび臭素成分を含む触媒を存在させ、酢酸溶媒の液
相中でジエチルナフタレンを酸素で酸化させることよりなる。
ジエチルナフタレン類は考えられる10種類のジエチルナフタレン異性体の若干
またはすべての混合物として精油所のストリームの中に低濃度ではあるが認める
ことができる。しかし、これら異性体の分離は極めて難しく、費用もかかる。従
って、特定のジエチルナフタレン類または高純度・高品質の2.3種類の特定の
ジエチルナフタレン類混合物を製造する方法は極めて望ましい、該方法の1つは
特開昭61−83137号(1986年4月26日)に開示されており、液相中
で0−35℃において塩化アルミニウム触媒を存在させ、ナフタレンまたは2−
メチルナフタレンのトランスアルキル化によって2.6−ジアルキルナフタレン
を製造することを含む合成法である。適当なアルキル化剤はジュレン、ジエチル
ベンゼン、トリエチルベンゼン、トリイソプロピルベンゼンおよびイソプロピル
キシレンジブチルベンゼンを含むと開示されている。報告された試験結果は特定
のジアルキルナフタレン類の生成に対する選択の度合が比較的低いことを示して
いる。
特開昭62−252733号(1987年11月4日)は、70−150℃で、
塩化アルミニウムのようなフリーデン・クラフッ触媒を存在させ、エチルベンゼ
ンでビフェニルをトランスエチル化させてモノエチルビフェニルおよびジエチル
ビフェニルを得る方法を開示している。この特許文献は、70℃未溝の反応温度
が反応速度を遅滞させることを開示している。エチル化ビフェニル生成物中のエ
チル置換基の環中の位置は開示されていない、M当なエチルベンゼン類にはエチ
ルベンゼン、ジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、テトラエチルベンゼン、
他のエチル置換ベンゼン類、エチルトルエン、ジエチルトルエンおよび他のエチ
ル置換トルエン顕がある。比較的少量のモノエチルベンゼン、トリエチルベンゼ
ンおよびテトラエチルベンゼンを含むポリエチルベンゼン顕も好適に使用するこ
とができる。
Shimada等の「ナフタレンのエチル化およびトランスエチル化(Ethy
lation and Transethylation of Naphtl
+alene)」日本化学会誌第48巻(II)、3306−3308頁(19
75年11月)は、20−30℃で、塩化アルミニウム触媒を存在させ、エチル
ベンゼンまたはエチルキシレン類によるナフタレンのトランスエチル化によって
モノエチルナフタレン類を得ることを開示している。エチルキシレン異性体によ
るトランスエチル化の速度は1,2−ジメチル−4−エチルベンゼン上1.3−
ジメチル−4−エチルベンゼン上1.4−ジメチル−2−エチルベンゼン〉1.
3−ジメチル−5−エチルベンゼンの順に減少すると報告された。
このように、トランスエチル化法によって、2.6−ジエチルナフタレンまたは
2.6−および2,7−ジエチルナフタレン混合物を極めて選択的に製造する既
存の方法は知られていない。
■所91−的一
従って本発明の一般的な目的は、2.6−ジエチルナフタレンまたは2,6−お
よび2,7−ジエチルナフタレン混合物を極めて選択的に製造する改良方法を提
供することである。
より具体的には、本発明の目的は、高度にregeospec:f ie(レギ
オ特定)な条件下でナフタレンまたは2−エチルナフタレンをトランスエチル化
することによって2,6−ジエチルナフタレンまたは2.6−および2.7−ジ
エチルナフタレン混合物を極めて選択的に製造する改良方法を提供することであ
る。
本発明の他の目的および利点は以下の詳細な説明および請求の範囲を添付図面を
参照しつつ読めば明かとなろう。
光」し宏然り一
これらの目的は、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、塩化タンタル、フッ化
アンチモン、およびレッドオイルよりなる群から選ばれるルイス酸触媒を重量羊
位で供給原料1モル当り触媒的0.01ないし約1モルの水準で(レッドオイル
の場合、塩化アルミニウム含量を基準にしたレッドオイル含有量)存在させ、か
つ約−10°Cないし約100°Cの範囲の温度で、供給原料としてナフタレン
または2−エチルナフタレンのうちの少なくとも1つと、エチル化剤として1,
4−ジエチルベンゼン、1,2.4−トリエチルベンゼン、少なくとも1つのテ
トラエチルベンゼンまたはペンタエチルベンゼンのうちの少なくとも1つとを重
量単位で供給原料1モル当りエチル化剤約1ないし約10モルの水準で液相中で
反応させることよりなる2、6−ジエチルナフタレンの改良製造方法によって達
成される。
fJL= の=4f=8
ナフタレンまたは2−エチルナフタレンまたはそれらの混合物は本発明の方法に
おける供給原料として使用するのに適当である。供給原料は2−エチルナフタレ
ンよりなるのが好ましい。
後記実施例で示すように、1,2−および1,3−ジエチルベンゼン、1.2.
3−および1,3.5−トリエチルベンゼン、およびヘキサエチルベンゼンと比
較して、ベンゼン環にて、好ましくは3個から最高5個のエチル置換基を有し、
その中2個は互いにバラ位にあるポリエチル化ベンゼン類は本発明の方法におい
て2,6−および2,7−ジエチルナフタレンの著しくすぐれた収率を与える。
このように1.4−ジエチルベンゼン、1,2.4−)リエチルベンゼン、任意
のテトラエチルベンゼン、ペンタエチルベンゼン、およびそれらの混合物は本発
明の方法におけるl&適なエチル化剤である9テトラエチルベンゼン類はすべて
互いにバラ化にある環位置をとる少なくとも一対のエチル置換基ともっているの
で、テトラエチルベンゼン類はすべて本発明の方法の適当なエチル化剤であり、
従ってテトラエチルベンゼン異性体混合物は分離する必要はなく、本発明の方法
におけるエチル化剤そのものとして使用することができる。ヘキサエチルベンゼ
ンは酸触媒と不可逆的な付加複合体を形成し、したがって本発明の好適な方法で
は作用しない。
エチル止剤対ナフタレンおよび/または2−エチルナフタレン供給原料のモル比
は本発明の方法においては、約1:1、好ましくは約2=1から約10:l、好
ましくは約5:1の範囲である。
本発明のトランスエチル化反応は溶剤が存在するがまたは存在しない液相中で行
われる。採用反応条件下で不活性であって、反応物および生成物の有効な溶剤と
して働く液体はどんなものでも本発明の方法に用いるのに適する。適当な溶剤に
は塩化メチレン、クロロベンゼン、1.1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロ
エタンおよびクロロホルムのようなハロカーボン類、または二硫化炭素、ベンゼ
ン、ジクロヘキサン、およびn−オクタンがある。塩基性で、触媒と不可逆的に
結合する溶剤は適当ではない。このような不適当な溶剤にはケトン類、アルデヒ
ド類、エーテル頚、エステル類およびアルコール類がある。好ましくは溶剤は塩
化メチレンである。溶剤を使用する場合には、溶剤対供給原料の重量の比は約1
=1、好ましくは約2:1から約15・ 1、好ましくは約8= 1の範囲であ
る。
成る特定のルイス酸は本発明の方法の触媒として用いるのに適する。適当なルイ
ス酸触媒には塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、五塩化タンタル、五フッ化
アンチモン、三塩化ホウ素、および「レッドオイル」(塩化アルミニウムまたは
若干の他の前記の適当なルイス酸をベンゼン、エチルベンゼン、または混合ジエ
チルベンゼン類または混合テトラエチルベンゼン類のような芳香族溶剤に分散さ
せたスラリーに塩化エチルまたは臭化エチルを加えることによって合成される複
雑な極性液体触媒相)がある。塩化アルミニウムが触媒であるのが好ましい、触
媒は適当な溶剤に溶解させるかまたは炭化水素媒質中の不溶相として使用するこ
とができる。
塩化アンチモン、塩化ビスマス、塩化第二鉄、塩化スズ、塩化チタン、塩化亜鉛
および塩化ジルコニウムのような他の通常のルイス酸は本発明の好適な方法にお
ける効果的な触媒ではない。臭化エチルおよび塩化エチルは有用な助触媒である
。
触媒は本発明の方法において、使用するナフタレンおよび2−エチルナフタレン
合計の1モル当り約0゜01、好ましくは約0.05から約1.0モル、好まし
くは約0.2モルの範囲の量で使用する。
反応を連続式またはバッチ式で行わせる場合には、滞留時間は約0.1、好まし
くは約1から約10時間、好ましくは約5時間である。
反応温度は約−10℃、好ましくは一5℃から、約100℃、好ましくは約20
℃の範囲である。反応圧力は採用する特定反応温度において反応物および生成物
を液相に保つほど高くなければならず、通常的0.5、好ましくは約0.8から
約10気圧、好ましくは約5気圧(ゲージ圧)の範囲である。
以下の特定の実施例によって本発明はさらに明白に理解されよう。
夾羞漕すニシ練
以下特記するものを除き、各実施例1−34は磁気撹拌機を備え、窒素でパージ
し、水浴で冷却した250ミリリツトルの三つ口丸底フラスコを用いて行った。
第1.3および5表に明示する反応混合物の成分を、第1.3および5表に規定
する量で投入した。いずれの場合にも、触媒は最後に投入し、その時点で瞬時に
トランスエチル化反応が始まり、各実施例は実質的に同一の反応条件を採用した
。触媒投入24時間後に、反応媒質の容積の略、2倍の容積のメタノールを投入
して反応を制止させた。
次いで生成混合物を分析して、転化されるナフタレン(第2.4および6表にN
pと明示)および2−エチルナフタレン(第2表に2−EN、と明示)の合計重
量%、選択的に2.6−および2,7−ジニチルナフタレン(第2.4および6
表にそれぞれ2.6−DENpおよび2.7− D E Npと明示)の両方に
転化されるナフタレンおよび2−エチルナフタレンの合計重量%、および各実施
例で生成した2、6−ジニチルナフタレンおよび2,7−ジニチルナフタレン合
計量中の各2.6−ジニチルナフタレンおよび2,7−ジニチルナフタレンの相
対濃度をめた。
第」j!
1 6.37 6.37 1.27 25 50.942 6.37 6.37
2.54 25 25.473 6.37 6.37 1.27 25 38
.204 6.37 6.37 2.54 255 6.37 6.37 2.
54 256 3.82 8.91 2.54 257 3.82 8.91
2.54 258 3.82 8.91 2.54 259 3.82 8.9
1 2.54 2510.3.82 8.91 1.27 1033 12.7
3 2.54 1.27 2512 12.73 1.27 10
13 6.37 6.37 1.27 1014 3.82 8.91 1.2
7 2515 3.82 8,91 2.54 2316 6.37 6.37
2.54 25脚−」
【
1 ミリモル単位。ただし塩化メチレンについてはミリリットル単位。
匿ユ、1戟工
iヨム に いられる の量1
4 50.94
5 50.94
6 38.20
7 39.48
】O
靴二と
1 ミリモル単位。ただし塩化メチレンについてはミリリ・ノトル単位。
星ユJ■軟上
5 。
10 38.20
1 ミリモル単位。ただし塩化メチレンについてはミリリットル単位。
2 テトラエチルベンゼン類72重量%とペンタエチルベンゼン21重量%の混
合物。
第」■!
2 転化された供給原料化合物の重量%3 2.6−DENpまなは、2.7−
DENpに転化される転化供給原料化合物の重量%
4 転化生成物および2.6−D E Npまたは2.7−D E Npへの選
択性第λJ■老J
2 転化された供給原料化合物の重量%3 2.6−DENpまたは、2.7−
DENpに転化される転化供給原料化合物の重量%
4 転化生成物および2.6−DEN、または2.7− D E N9への選択
性
箪ユJ■鷺1
寒施」二V
120 82.3 31.4 22.8 25.84 18.76大ll殊」1
120 70.4 56.5 20.0 39.78 14.08X姉1−v
30 2.5 65.3 23.8 1.63 0.6060 6.7 78.
4 21.6 5.25 1.45120 30.9 73.8 21.8 2
2.80 6.73寒茄]−狙
30 痕跡 −
6011,576,320,88,702,3712G 45.8 68.0
21.2 31.14 9.71夾焦旧−徂
30 痕跡
60 痕跡
120 痕跡 −
2転化した供給原料化合物の重量%
3 2.6−DENpまたは2.7−DEN、に転化される転化供給原料化合物
の重量%
4 転化生成物および2.6−DENpまたは2.7− D E N、への選択
性
第3表
17 6.37 6.37 25.47 25218 6.37 6.37 2
5.47 25319 6.37 6.37 25.47 2520 6.37
6.37 25.47 2521 6.37 6.37 25.47 252
2 6.37 6.37 25.47 2523 6.37 6.37 25.
47 2524 6.37 6.37 25.47 2525 6.37 6.
37 25.47 2526 6.37 6.37 25.47 2527 6
.37 6.37 25.47 2528 3.82 8.91 38.20
2529 12.73 38.20 10
30 12.73 38.20 10コ31 12.73 12.73 76.
40脚注
1 ミリモル単位、ただし塩化メチレンについてはミリリットル単位
2 塩化メチレンの代りに二硫化炭素
3 塩化メチレンの代りにベンゼン
!旦Ju斌上
反 ム に用いられる の量1
18 6.37
19 2.54
20 2.54
既−良
1 ミリモル単位、ただし塩化メチレンについてはミリリットル単位
2 塩化メチレンの代りに二硫化炭素
3 塩化メチレンの代りにベンゼン
4 助触媒として2.54−3.8ミリモルの臭化エチルを余分に含む第310
老エ
フ
1 ミリモル単位。ただし塩化メチレンについてはミリリットル単位2塩化メチ
レンの代りに二硫化炭素
3塩化メチレンの代りにベンゼン
5 レッドオイル中の塩化アルミニウムのミリモル数第4?t
60 17.5 63.9 36.1 11.18 6.32120 38.5
53.2 44.4 20.48 17.09240 57.8 40.1
40.7 23.18 23.5260 20.8 42.6 45.0 8.
86 9.36120 36.1 33.4 47.5 12.06 17.1
560 35.8 41.6 27.0 14.89 9.67120 45.
3 42.6 31.7 19.30 14.3660 痕跡
120 痕跡
2 転化した供給原料化合物の重量%
3 2.6−DENpまたは2.7− D E Npに転化される転化供給化合
物の重量%
4 転化生成物および2.6−DENpまたは2.7−DENpへの選択性
箪AJu秋工
120 痕跡
120 痕跡
120 痕跡
2 転化した供給原料化合物の重量%
3 2.6−DENpまたは2.7− D E Npに転化される転化供給原料
化合物の重量%
4 転化生成物および2.6−D E N、または2.7−D E Npへの選
択性!AJ■載J
120 痕跡
120 痕跡
60 3.3 75.6 19.2 2.49 0.63120 17.5 7
3.9 21.8 12.93 3.8118G 86.3 45.5 20.
3 39.27 17.52240 29.7 65.6 25.0 19.4
8 0.741440 B9.6 34.1 23.7 30.55 21.2
460 4.8 81.2 18.8 3.90 0.90120 18.2
77.6 19.6 14.12 3.57240 42.7 71.5 21
.5 30.53 9.1B360 55.7 65.4 21.2 36.4
3 11.812 転化した供給原料化合物の重量%
3 2.8−DENpまたは2.7−DEN、に転化される転化供給原料化合物
の重量%
4 転化生成物および2.6−D E N、または2.7−D E N pへの
選択性第5表
17 6.37 6.37 25.4718 6.37 6゜37 25.47
32 6.37 6.37 25.47 1.2733 12.73 1.27
34 12.73 38.20 1.2フル単位
1 ミリモル単位、ただし塩化メチレンについてはミリリットル単位
箋」J!
120 38.5 53.2 44.4 20.48 17.0960 20.
8 42.6 45.0 8.86 9.36120 36.1 33.4 4
7.5 12.06 17.1590 51.8 43.1 40.3 22.
33 20.8860 42.7 66.6 23,6 25.88 16.0
B90 78.9 48.8 i’)、2 38.56 17.5290 64
.5 48.3 18.2 31.15 18.262 転化した供給原料化合
物の重量%
3 2.6−DENpまたは2.7− D E Npに転化される転化供給原料
化合物の重量%
4 転化生成物および2.6−DENpまたは2.7−DENpへの選択性
実施例1−16.32および33で得られた試験結果を比較すると、選択的エチ
ル化剤としてのテトラ〜およびベンターエチルベンゼンの優位性および同一化合
物の部類内での非バラ置換異性体に勝るパラ置換異性体の優位性がわかる。実施
例1−3で得られた試験結果を比較すると、エチル死刑対供給原料化合物の比率
が高いほど大きな活性および反応速度を与える該比率の活性に及ぼす影響がわか
る。実施例9−12で得られた試験結果を比較すると、(1)触媒の使用量が多
いと触媒活性は大きくなるが選択率の変動は少なくなり、(2)供給原料中に2
−エチルナフタレンが存在すると選択率および収率が大きくなることがわかる。
実施例13−14で得られた試験結果を比較すると、低級エチルベンゼンのエチ
レンによるエチル化によって調製したテトラエチルベンゼン類混合物は2.6−
ジニチルナフタレンの選択的製造用の適切なエチル化剤であることがわかる。
実施例15はペンタエチルベンゼンがテトラエチルベンゼン類と同様に、本発明
の方法における極めて選択性のあるエチル化剤であることを示す、実施例17−
31で得られた試験結果を比較すると、少なくとも塩化アルミニウム程度に酸性
であるルイス酸は2,6−ジニチルナフタレンの製造に著しい活性を示すことが
わかる。実施例17−18で得られた試験結果を比較すると、2.6−ジニチル
ナフタレンを製造する本発明の方法において非極性溶剤中の可溶性触媒が効果的
であることがわかる。実施例19および24の試験結果から、五塩化タンタルお
よび五フッ化アンチモンは、塩化アルミニウムよりも活性が劣るけれども、塩化
アルミニウムよりも選択性があり、2.6−ジニチルナフタレン対2.7−ジニ
チルナフタレンの高比率を与えることがわかる。
実施例25−28で得られた試験結果を比較すると、塩化第二鉄、塩化ビスマス
および塩化ジルコニウムは採用した反応条件下では不活性であることがわかる。
実施例29−31で得られた試験結果を比較すると、rレッドオイル」−塩化ア
ルミニウムとハロゲン化アルキル(または塩化水素およびオレフィン)および芳
香族化合物との複合体は本発明の極めて選択性ある触媒である。
実施例17.18.29−31および32−35から本発明の方法は(1)触媒
も反応物もともに溶解している溶剤中での均一触媒反応かまたは(2)非極性溶
剤かまたは無溶剤での不均一触媒反応で、この場合に触媒は反応物にほとんどま
たはまったく溶解性を示さない極性液相−たとえばレッドオイル−よりなるもの
として行わせることができることがわかる。
上記説明から、本発明の目的が達せられたことは明かである。
僅かなある態様を示したにすぎないけれども、当業者にとっては前記説明から別
の態様および種々の変更が明かであろう。これらの別法は等価であり本発明の精
神および範囲内にあると考えられる。
国際調査報告
Claims (11)
- 1.塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、三塩化ホウ素、五塩化タンタル、五 フッ化アンチモンおよびレッドオイルよりなる群から選ばれたルイス酸触媒を、 重量単位で供給原料1モル当り触媒約0.01ないし約1モルの量で存在させ、 約−10℃ないし約100℃の範囲の温度で、供給原料としてナフタレンまたは 2−エチルナフタレンのうちの少くとも1つと、エチル化剤として1,2,4− トリエチルベンゼン、少なくとも1種類のテトラエチルベンゼンおよびペンタエ チルベンゼンのうちの少なくとも1つとを重量単位で供給原料1モル当りエチル 化剤約1ないし約10モルの量で液相中で反応させることよりなる2,6−ジエ チルナフタレンを製造する方法。
- 2.供給原料が2−エチルナフタレンよりなる請求項1記載の方法。
- 3.エチル化剤がテトラエチルベンゼン、ペンタエチルベンゼンまたはそれらの 混合物である請求項1記載の方法。
- 4.エチル化剤が重量単位で供給原料1モル当り約2ないし約5モルの量である 請求項1記載の方法。
- 5.ルイス酸触媒が塩化アルミニウムよりなる請求項1記載の方法。
- 6.ルイス酸触媒がレッドオイルよりなる請求項1記載の方法。
- 7.ルイス酸が重量単位で供給原料1モル当り約0.05ないし約0.2モルの 量である請求項1記載の方法。
- 8.ルイス酸が塩化メチレンまたはクロロベンゼンよりなる溶剤に溶解されて用 いられる請求項1記載の方法。
- 9.溶剤が任意の炭化水素またはハロカーボンよりなる請求項8記載の方法。
- 10.供給原料およびエチル化剤がハロカーボン、二硫化炭素、ベンゼン、シク ロヘキサンまたはn−オクタンよりなる溶剤に溶解されている請求項1記載の方 法。
- 11.反応が約−5℃ないし約20℃の範囲の温度で行われる請求項1記載の方 法。
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