JPH0399032A - 4,4’‐ジヒドロキシビフェニルの製造方法 - Google Patents

4,4’‐ジヒドロキシビフェニルの製造方法

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JPH0399032A
JPH0399032A JP1236680A JP23668089A JPH0399032A JP H0399032 A JPH0399032 A JP H0399032A JP 1236680 A JP1236680 A JP 1236680A JP 23668089 A JP23668089 A JP 23668089A JP H0399032 A JPH0399032 A JP H0399032A
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JP
Japan
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reaction
acid
dhp
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yield
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JP1236680A
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English (en)
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Hiroshi Iwane
寛 岩根
Takahiro Sugawara
貴博 菅原
Kimiko Kaneko
公子 金子
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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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、 4,4゜−ジヒドロキシビフェニル(以下
,4.4’−BPLと略記する)の製造方法に関し,特
に4.4゜−ジイソブ口ビルビフェニル(以下、 4,
4゜−DIPBPと略記する)を分子状酸素により酸化
して得られた過酸化物を酸分解する4,4゜− BPL
の製造方法に関するものである6本発明の目的物である
4.4゜−BPLは、液晶性ボリマーや耐熱性樹脂等の
原籾として有用な化合物である。
〔従来の技術] 従来4.4゜−B P Lの製造方法としては、2.6
−ジーt−プチルフェノールを酸化カップリングし,得
られた化合物を脱ブチル化する方法、ビフェニルをスル
ホン化し、アルカリ溶融する方法等が知られているが、
精製工程が複雑であったり、大量の無機塩類が副生ずる
等、工業的製法としては問題があった. 一方、アルキルベンゼン類を分子状酸素で酸化して対応
するヒドロベルオキシドとし、これを酸分解してフェノ
ール類を得る方法がある。例えば、p−ジイソブロビル
ベンゼンよりp−ジイソブロビルベンゼンジヒドロベル
オキシドを経てヒドロキノンを製造する方法(特開昭4
8−72144号公報)や、2.6−ジイソブロビルナ
フタレンより2.6−ジイソプロビルナフタレンジヒド
ロベル才キドを経て2.6−ジヒドロキシナフタレンを
製造する方法(特開昭61−93156号公報)等が知
られている.この方法を4.4゜−DIPBPに適用し
た例として、特開昭64−75440号公報には、4.
4DIPBPを酸化して4.4゛−ジイソブロビルビフ
ェニルジヒド口ベル才キシド(以下、DHPと略記する
)とし、これを酸分解して4.4゜−B P Lを得る
方法が開示されている。
[発明が解決しようとする課題1 上記特開昭64−75440号公報に記載された方法で
は,酸化生成物として、D H Pの他に,次表に示す
ような物質が生成する。
生成物 これらの生成物のうち、4−(2−ヒドロキシイソプロ
ビル)−4゜−(2−ヒドロベル才キシイソブロビルビ
フェニル(土表でHHPと略記)と、4.4゜−ビス(
2−ヒドロキシイソブ口ビル)ビフエニル(上表でDC
Aと略記)は、そのまま酸分解すると4.4゜− BL
Pは生成せず,脱水生成物である4〜(4ーイソブロペ
ニルフェニル)フェノールや、4.4゜ージイソブ口ペ
ニルビフェニルとなるため、2−ヒドロキシイソプロビ
ル基1モルに対して過酸化水素を1モル以上共存させて
酸分解を行なうことによってH H PやDCAからも
4.4’−B P Lを得ている。
しかしながら、この方法では、4.4’− B P L
の収率を高くするために、4.4’− D I PBP
からD I{ P + H H P + D C Aへ
の転化率を高くすると、これらのうちのDHPの割合が
減少し、HHPやOCAの割合が増加する.特に、4−
(2ヒドロベル才キシイソブ口ビル)−4−イソブロビ
ルビフエニル(上表でM HPと略記) . 4−I 
2−ヒロロキシイソブロビル)−4゜−イソブロビルビ
フエニル(上表でMCAと略記)及び未反応の4.4D
 I PBPなどのイソブロビル基が未反応で存在する
物質の割合がlO%以下になるまで反応を行なうと、生
成DHP十HHP十DCA中のDHPの割合は35%以
下となり、酸分解に際して添加する過酸化水素の量は、
2−ヒドロキシイソブロビル基が増加した分だけ増加す
るという問題がある。
本発明の目的は,上記酸化反応におけるD H Pの選
択率を高め、過酸化水素の使用量が少なく、かつ,4.
4゜−BPLの収率の高い、工業的に有利な4,4゜−
B P Lの製造方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段1 本発明は、 4.4’−D I P B Pの酸化反応
に際して尿素を共存させることにより、DHPの選択率
を高め、上記の課題を解決したものである。
すなわち、本発明は、4,4゛−ジイソブ口ビルビフエ
ニルを分子状酸素により酸化し,得られた生成物を酸分
解する4.4゜−ジヒドロキシビフェニルの製造方法に
おいて、該酸化反応を尿素及び/又はその誘導体と界面
活性剤の存在下に行なうことを特徴とする4.4゜〜ジ
ヒドロキシビフエニルの製遣方法である。
吐止医= 4.4’−D T P B Pの分子状#素による酸化
反応は、塩基性溶媒中で行なわれるのが一般である。
用いられる塩基性化合物としては、アルカリ金属化合物
が好ましい。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩、
炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ
金属重炭酸塩,リン酸ナトリウム,リン酸カリウム、リ
ン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸二水
素ナトリウム、リン酸二水素カリウムなどのアルカリ金
属リン酸塩、及び四ホウ酸ナトリウムなどのアルカリ金
属ホウ素化合物などがある。これらは単独で6、二種類
以上を任意の割合で混合したものでも使用できる。これ
らアルカリ金属化合物は水溶液として反応系に加えるが
,その水溶液中の濃度は30重量%以下が好ましい。
塩基性水溶液の使用量は、反応系のpHを8以上に保つ
量であればよく、具体的には4.4−DIPBPI重量
部に対し、0.1〜lO重量部、好ましくは0.3〜5
重量部の範囲である.0.1重量部未満では酸化反応が
十分に進行せず,また、IO重量部以上使用しても、そ
の効果に変わりはなく、塩基性廃液の量が増えるので好
ましくない。
添加物として用いられる尿素又はその誘導体としては、
尿素、メチル尿素などのモノアルキル尿素、 1.1゛
−ジメチル尿素,l.3−ジメチル尿素などのジアルキ
ル尿素、トリメチル尿素などのトリアルキル尿素、テト
ラメチル尿素などのテトラアルキル尿素,シアヌル酸,
イソシアヌル酸、メラミンなどが挙げられる。これらは
単独でも,二種類以上を任意の割合で混合したものでも
使用できる。
尿素及びその誘導体の使用量は、原料の4.4“DIP
BPに対し,0、01〜20重量%、好ましくは0.0
5〜lO重量%、特に好ましくは0.1〜5重量%の範
囲である. 0.01重量%未満では添加効果が発現せ
ず,また,20重量%より多く使用しても,その効果に
変わりはない。
本発明の方法で使用される界面活性剤には,特に制限は
なく、例えば脂肪酸石鹸、アルキルスルホン酸塩、アル
キルベンゼン及びアルキルナフクレンのスルホン酸塩、
アルキルエーテルスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ア
ルキルエーテルリン酸塩などがある.これらは単独でも
、或は二種類以上の界面活性剤を任意の割合で混合して
使用してもよい。
界面活性剤の使用量は、原料の4,4゜一DIPBPに
対し、 0,ロOl〜5重量%、好ましくは0.Ol〜
2重量%、特に好ましくは0.05〜l重量%の範囲で
ある. 0.001重量%未満では添加効果が発現せず
、また、5重量%より多く使用しても、その効果に変わ
りはない. 酸化に用いられる分子状酸素としては,酸素ガス又は空
気を使用する.酸素ガスを使用する場合には、窒素、ア
ルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスで任意の濃度に希釈
してもよい。
酸化反応の際には、反応の誘導時間を短縮するために,
好ましくは、ラジカル反応開始剤が使用される。ラジカ
ル反応開始剤としては,具体的には2,2゜−アゾビス
イソブチロニトリル、1.1’−アゾビス(シクロヘキ
サン−1一カルボニトリル)、キュメンヒドロペルオキ
シド,L−プチルヒドロベル才キシド等が挙げられる。
また、4.4゜−BPLの酸化反応で得られるDHPを
含む酸化反応生成物を反応開始剤として用いることもで
きる。
ラジカル反応開始剤の使用量は、原料の4.4゜一D 
I RBPに対し0. 005〜5重量%の範囲である
酸化反応は、上記塩基性水溶液に4.4゜−D I P
BP、尿素及び/又はその誘導体、界面活性剤及びラジ
カル反応開始剤を加え、撹拌しながら分子状酸素を供給
することによって行なわれる。
反応温度は60〜150℃,好ましくは80〜130℃
の範囲である。60℃未満では反応速度が著しく遅くな
り、また、 150℃より高温ではヒドロペルオキシド
の分解が著しく促進されらため好ましくない。
反応時の圧力は、常圧でも加圧してもよいが、常圧〜1
0kg/c1Gの圧力下で反応を行なうことが好ましい
反応時間は、反応温度等の条件によって異なるが、通常
、4〜48時間である。
この酸化反応によって得られる酸化生成物は,DHPを
主成分とし、副成分として、HHP、DCA.MHP.
MCA等を含む混合物である。
漿立簾返裏 上記の酸化生成物は、濾過回収し、洗浄液のpHが3〜
7を示すまで酸で洗浄する.次いで有機溶媒中に溶解し
、酸触媒と過酸化水素により酸分解し.  4.4”−
BPLを得る。
酸化生成物を溶解する有機溶媒としては、アセトン、メ
チルイソブチルケトン、メチルエチルケトンなどのケト
ン類,メタノール、エタノールなどの低級アルコール類
、ジエチルエーテル、ジイソブロビルエーテル、テトラ
ヒドロフランなどのエーテル類、酢酸、ブロビ才ン酸な
どのカルボン酸類、アセトニトリルなどのニトリル類、
ベンゼン,トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類
、ヘキサン、ヘプタン、イソオクタンなどの脂肪族鎖式
炭化水素類、シクロヘキサンなどの脂肪族環式炭化水素
類などがある。これらは単独でも、二種類以上を任意の
割合で混合したものでも使用できる。
酸触媒としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸などの無機
酸、トリクロロ酢酸、p−}ルエンスルホン酸.p−フ
ェノールスルホン酸、シュウ酸などの有機酸.リンモリ
ブデン酸、リンタングステン酸などのへテロボリ酸、強
酸性イオン交換樹脂、活性白土、シリカアルミナ、ゼオ
ライトなどの固体酸などがある。
酸触媒の使用量は、酸化反応で得られた酸化生成物に対
し0.Ol〜20重量%の範囲である。
過酸化水素は酸化生成物のうちHHP及びDCAをDH
Pに酸化し、4.4゜− BPLの収量を増加せしめる
ために用いられる.また、カルビノール類の脱水縮合反
応を著しく抑制する点からも過酸化水素の使用は好まし
い。
過酸化水素としては,過酸化水素及びその水溶液のほか
に,酸分解反応条件下で過酸化水素を生じる物質、例え
ば過酸化ナトリウム,過酸化カルシウムなども用いられ
るが、過酸化水素水を用いるのが好ましい.過酸化水素
水の濃度は5〜70%のものが好ましい。
過酸化水素の使用量は、HHP.DCA.MCA等が持
つヒドロキジイソプロビル基1モルに対し,1〜2モル
,好ましくは1〜1.5モルである。
酸分解反応は、酸化生成物を溶解した有機溶媒と過酸化
水素を酸触媒と反応させ、加熱することにより行なわれ
る. 反応温度は、30〜120’c,好ましくは50〜10
0℃の範囲である. 反応時間は、反応温度にもよるが、通常は0.5〜12
時間、好ましくは1〜8時間の範囲である。
反応終了後、反応生成液に塩基を加えて酸触媒を中和し
、水層を分離する。一方の有機層から有機溶媒を回収し
て、生成物を得る。
[実施例] 以下、実施例及び比較例により、本発明を更に具体的に
説明する。
文中の収率は、すべて原料の4.4’− D I PI
3Pに対するモル%で示す。
また、分析及び定量は,高速液体クロマトグラフィーで
行なった。
なお、以下の実施例及び比較例で酸化反応に用いたラジ
カル反応開始剤は、次の方法で得たDHP含有酸化反応
生成物を用いた。
ラジカル反応開tlij!iの調製 50mjハステロイBオートクレープに、4.4’−D
 I P B P lO.Ogf41.9ミリモル) 
. 4.5 1量%水酸化ナトリウム水溶液10. 0
g及びラジカル反応開始剤として1.1−アゾビス(シ
クロヘキサン−1カルボニトリル) 0.01gを仕込
み、酸素をゲージ圧で2 kg/cn+”になるまで導
入した。 100℃で、l500rpmで撹拌しながら
,内圧が2kg/cm2Gに保たれるように酸素を連続
的に供給し、22時間反応を行なった。反応混合物から
水酸化ナトリウム水溶液を除去し,洗浄液のpi{が7
となるまで水洗を繰り返し、得られた固体を乾燥し、白
色粉末11.2 gを得、これを以下の実施例等で酸化
反応のラジカル反応開始剤として使用した。その組成は
.DHP16.8%、HHP38.1%、D C A 
20.6%、MHP8.8%、MCA8.7%、 4.
4゜−DIPBP0.9%及びその他6.1%であった
実施例l 50mjハステロイB才一トクレープに、 4.4’−
D I P P P 5.0g(21.0ミリモルl、
0.5重量%水酸化ナトリウム水溶液to. Og、尿
素0− 1g 、ステアリン酸ナトリウム0. 025
g及びラジカル反応開始剤として予め製造した前記D 
H P含有酸化反応生成物o. 05gを仕込んだ。
酸素をゲージ圧で2k.g/cm2の圧力で導入し、反
応温度lロ0℃で、1200rpmで撹拌しながら酸化
反応を行なった。酸素は、反応系の圧力が2kg/cm
”Gに保たれるように連続的に導入した。また、5.0
重量%水酸化ナトリウム水溶液0.2mlを2時間毎に
添加した。
■6時間反応を行なったところ、4.4゛DIPBPの
転化率は100%で、DHPの収率は46.2%であっ
た。HHPの収率は31.8%,DCAの収率は5.4
%であり、DHP+HHP+DCA中のDHPの選択率
は55.4%であった。また、MHP.MCAの収率は
それぞれ5.2%、166%であった。
反応混合物を濾過、水洗して得られた酸化反応生成物6
.2gに、1%硫酸を加えてpH4とした。固形物を吸
引濾過で分離し、得られた固体を乾燥後、アセトン20
gに溶解し、31%過酸化水素水1.2g(ヒドロキシ
イソブロビル基に対して12当量)を加えて均一な溶液
とした。
滴下ロート,還流冷却器,温度計を取り付けた100 
rag四ツロフラスコにアセトン5gを仕込み、加熱還
流させた。98%硫酸0. 6gをアセトン5gに溶解
した溶液をボンブで連続的に供給しながら、滴下ロート
から酸化生成物と過酸化水素水のアセトン溶液を連続的
に供給した.供給はいずれも1.5時間で終了し、更に
1.5時間反応を続けた.反応液に5%水酸化ナトリウ
ム水溶液を加えてpH6とし、水層を分離した.有機層
からアセトンを回収したところ、微黄色の固体3.8g
を得た.この中には3.26gの4.4゜−BPLが含
まれていた。
DHP.HHP.DCAの転化率はいずれも100%で
.4.4’−BPLの収率は83%であった.比較例l 尿素を添加しなかった以外、実施例lと全く同じ方法で
酸化反応を行なった。
4.4’−D I P B Pの転化率は98.6%で
、DHPの収率は42.5%.HHP収率24.7%、
DCA収率3,8%で、これらの合計中のDHP選択率
は59.8%であったが、MHP16.8%、MCA 
4.4%が副生じていた. 反応混合物を濾過、水洗、中和後. 31%過酸化水素
水の使用量をl.Og (ヒドロキシイソブロビル基に
対して12当量)とした以外は,実施例1と全く同じ条
件で酸分解反応を行なった。
その結果、微黄色の固体3.97gを得た。この中には
2. 78gの4.4’−B P Lが含まれていた。
DHP.HHP.DCAの転化率はいずれも100%で
、4.4’−B P Lの収率は7l%であった。
比較例2 界面活性剤を添加しなかった以外は、実施例lと全く同
じ方法で酸化反応を行なった。
4.4’−D I P B Pの転化率は98,6%で
、DHPの収率は37.0%、HHP収率26.9%、
DCA収率5.2%で,このうちのDHP選択率は53
.5%であったが、ほかにMHPl5.1%、MCA 
5.6%が副生していた。
反応混合物を濾過、水洗、中和後,実廁例lと全く同じ
条件で酸分解反応を行なった。その結果,微黄色の固体
4.03gを得た。この中には2.70gの4.4゜−
B P Lが含まれていた。D H P、HHP.OC
Aの転化率はいずれも100%で、4,4゜−BPLの
収率は69%であった。
比較例3 界面活性剤と尿素を添加しなかった以外は、実施例lと
全く同じ方法で酸化反応を行なった。
4.4’−D I P B Pの転化率は94.4%で
、DHPの収率は35.l%、HHP収率22.0%、
DCA収率3.8%で、このうちのDHP選択率は57
67%であったが、Ml{P22.2%、MCA 7.
5%が副生じていた。
反応混合物を濾過、水洗、中和後、31%過酸化水素水
の使用量を1.0gとした以外は実施例lと全く同じ条
件で酸分解反応を行なった。その結果、淡黄色の固体4
.05gを得た.この中には2.35gの4.4゜−B
PLが含まれていた。DHP.HHP、DCAの転化率
はいずれも100%で、4.4’−BPLの収率は60
%であった。
[発明の効果] 本発明の方法によれば、4,4゜−DIPBPの酸化反
応において尿素化合物と界面活性剤を存在させることに
より、DHP選択率を高めることができ、その結果、次
の酸分解反応により高収率で目的の4,4゜−B P 
Lが得られ、工業的製法として好適である.

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)4,4’−ジイソプロピルビフェニルを分子状酸
    素により酸化し、得られた生成物を酸分解する4,4’
    −ジヒドロキシビフェニルの製造方法において、該酸化
    反応を尿素及び/又はその誘導体と界面活性剤の存在下
    に行なうことを特徴とする4,4’−ジヒドロキシビフ
    ェニルの製造方法。
JP1236680A 1989-09-12 1989-09-12 4,4’‐ジヒドロキシビフェニルの製造方法 Pending JPH0399032A (ja)

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