JPH04297431A - o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド類の製造方法 - Google Patents

o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド類の製造方法

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JPH04297431A
JPH04297431A JP3101751A JP10175191A JPH04297431A JP H04297431 A JPH04297431 A JP H04297431A JP 3101751 A JP3101751 A JP 3101751A JP 10175191 A JP10175191 A JP 10175191A JP H04297431 A JPH04297431 A JP H04297431A
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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】
【0001】本発明は、根底をなすo−クレゾール類を
、鉄、マンガンまたは両者の混合物のキレート錯体の存
在下で酸素によって接触酸化することによるo−ヒドロ
キシ−ベンズアルデヒド類の製造方法に関する。
【0002】o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド類は、
香水、染料、医薬品、植物保護剤及び写真化学品の工業
的合成のための重要な中間体である。最も重要な代表例
は、工業的には、サリチルアルデヒドである。それは、
なかんずく、クマリンの製造のための出発物質として使
用される。
【0003】サリチルアルデヒドは、二三の方法で工業
的に入手できる。出発物質は、フェノールまたはo−ク
レゾールのどちらかである(“ウルマン(Ullman
n)、工業化学百科事典”第5版、A3巻(1985)
、470頁)。アルカリの存在下でのフェノールとクロ
ロホルムとのライマー − ティーマン反応においては
o−ヒドロキシ−及びp−ヒドロキシ−ベンズアルデヒ
ドの異性体混合物が生成される(US−3,365,5
00、EP−68,725)。p−ヒドロキシ異性体の
生成は、第一ステップにおいて、硼酸エステルの形のフ
ェノールをホルムアルデヒドによってo−位置で選択的
にヒドロキシメチル化する方法によって回避される。 硼酸エステルの開裂の後で、次のステップで、o−ヒド
ロキシ−ベンジルアルコールを白金接触上で液相中で酸
素によってサリチルアルデヒドに酸化する(DE−AS
(ドイツ公告特許明細書)1,261,517、DE−
OS(ドイツ公開特許明細書)2,612,844)。 o−クレゾールから出発すると、サリチルアルデヒドは
、側鎖塩素化及びジクロロメチル基のアルデヒド基への
加水分解によって製造することができる。この方法にお
いては、ヒドロキシ基がエステル化によって保護されな
ければならない(C.A.79(1973)、1838
7xによって引用されたJP−73/03831)。 その他の方法は、サリチル酸の電気化学還元(C.A.
59(1963)、10986bによって引用されたイ
ンド(Ind.)ケミスト39(1963)、238〜
41)及びサリチロイルハロゲン化物の接触還元(C.
A.70(1969)、28646jによって引用され
たJP−68/13204)を基にしている。
【0004】これまでの方法は、それらが、異性体混合
物を生成させるかまたは、例えば補助剤例えば硼酸若し
くは反応される物質の反応性官能基の保護のための補助
剤が必要とされる複雑な多段階の方法であるかのどちら
かの欠点を有する。
【0005】EP−12,939によれば、p−クレゾ
ール誘導体類は、塩基及びコバルト化合物の存在下で液
相で酸素によって妥当な収率で対応するp−ヒドロキシ
−ベンズアルデヒド類に酸化することができる。この明
細書は、同時に、この方法においてはo−クレゾールは
酸化することができないことを指摘している。
【0006】式
【0007】
【化3】
【0008】[式中、R1、R2、R3及びR4は、お
互いに独立に、水素、直鎖の若しくは分岐したC1〜C
10−アルキル、C3〜C8−シクロアルキル、直鎖の
若しくは分岐したC1〜C10−アルコキシ、フェニル
またはハロゲンを表し(ここで、アルキルまたはシクロ
アルキルは、それらがα−H−原子を持たない場合には
、ヒドロキシル基に対してp−位置にだけ存在すること
ができる)]のo−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド類の
、式
【0009】
【化4】
【0010】[式中、R1〜R4は上で述べた意味を有
する]のo−クレゾール類の、塩基性反応物質の存在下
でのそして溶媒中での酸素による接触酸化による製造方
法であって、鉄、マンガンまたは両者の混合物とキレー
ト化剤としてのポリアザ大員環とのキレート錯体を触媒
として用いることを特徴とする方法が見い出された。
【0011】本発明による方法は、先行技術と比較して
決定的な利点を提供する。何故ならば、それは、一つの
反応ステップでの、根底をなすo−クレゾール類からの
o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド類の選択的製造を可
能にするからである。o−クレゾール類は工業的に容易
に入手できる化合物である。酸化剤としての酸素の使用
は、価格及び環境に関する限り最適の事を代表する。
【0012】ヒドロキシル基に対してo−位置のメチル
基の選択的酸化は、アルデヒド基の段階で停止する;カ
ルボキシル基への一層の酸化は観察されない。酸素を使
用するp−クレゾールのp−ヒドロキシ−ベンズアルデ
ヒドへの選択的酸化のための公知の方法は、o−クレゾ
ール類に使用することができない(EP−12,939
)ので、本発明による方法は、全く驚くべきことである
。もう一つのメチルがヒドロキシル基に対して第二のo
−位置に位置付けられている場合には、これもまたアル
デヒド基に酸化される。ヒドロキシル基に対してm−位
置のメチル基は、本発明による反応条件下では攻撃され
ない。
【0013】C1〜C10−アルキルは、直鎖または分
岐していてよくそして、例えば、メチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert.
−ブチル、または異性体のペンチル類、ヘキシル類、オ
クチル類若しくはデシル類の一つである。
【0014】環のC原子の外に、C3〜C8−シクロア
ルキルはまた、1または2のメチルまたはエチル置換基
の形でC原子を含んでよくそして、例えば、シクロプロ
ピル、メチルシクロプロピル、ジメチル−シクロプロピ
ル、シクロブチル、シクロペンチル、メチル−シクロペ
ンチル、ジメチル−シクロペンチル、シクロヘキシル、
メチル−シクロヘキシル、ジメチル−シクロヘキシル、
シクロヘプチルまたはシクロオクチル及びまたエチルに
よって置換された対応するシクロアルキルである。
【0015】C1〜C10−アルコキシは、直鎖または
分岐していてよくそして、例えば、メトキシ、エトキシ
、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキ
シ、tert.−ブトキシ、または異性体のペンチルオ
キシ、ヘキシルオキシ、オクチルオキシ若しくはデシル
オキシの一つである。
【0016】ハロゲンは、例えば、フッ素、塩素または
臭素、好ましくは塩素または臭素である。
【0017】アルキル及びアルコキシは、好ましくは1
〜6の炭素原子、特に好ましくは1〜4の炭素原子を有
する。シクロアルキルは、好ましくは3、5または6の
炭素原子、特に好ましくは5または6の炭素原子を有し
、そしてメチルまたはエチルによって一置換または二置
換されていてよい。
【0018】フェニルは、上で述べたタイプのハロゲン
によって及び/または上で述べたタイプのC1〜C4−
アルキルによって一置換または二置換されていてよい。
【0019】好ましくは、式
【0020】
【化5】
【0021】[式中、R11、R12及びR13は、お
互いに独立に、水素、直鎖の若しくは分岐したC1〜C
6−アルキル、C5〜C6−シクロアルキル、直鎖の若
しくは分岐したC1〜C6−アルコキシ、フェニルまた
はハロゲンを表し(ここで、アルキルまたはシクロアル
キルは、それらがα−H−原子を持たない場合には、ヒ
ドロキシル基に対してp−位置にだけ存在することがで
きる)]のo−クレゾール類を用いる。
【0022】特に好ましくは、式
【0023】
【化6】
【0024】[式中、R21及びR22は、お互いに独
立に、水素、直鎖の若しくは分岐したC1〜C6−アル
キル、シクロヘキシル、直鎖の若しくは分岐したC1〜
C6−アルコキシ、フェニルまたはハロゲンを表し(こ
こで、アルキルまたはシクロアルキルは、それらがα−
H−原子を持たない場合には、ヒドロキシル基に対して
p−位置にだけ存在することができる)]のo−クレゾ
ール類を用いる。
【0025】本発明によれば、ヒドロキシル基に対して
p−位置にあるアルキルまたはシクロアルキルは、α−
H−原子を持たない。これは、もし芳香核に直接結合し
ているC原子が第三級であるならばそうである;その例
は、tert.−ブチル基及び1−メチル−シクロヘキ
シル基である。
【0026】本発明に従って用いることができる多数の
o−クレゾール類から、例として述べてよいものは、o
−クレゾール、4−クロロ−2−メチルフェノール、4
,6−ジブロモ−2−メチルフェノール、2,6−ジメ
チルフェノール、2,3−ジメチルフェノールである;
本発明による方法は、o−クレゾールの酸化のために特
に重要である。
【0027】本発明による方法は、鉄、マンガンまたは
両者の混合物とキレート化剤としてのポリアザ大員環と
のキレート錯体の使用によって特徴づけられる。これら
のポリアザ大員環の重要な代表例は、アザ−アヌレンで
ある。本発明に従って用いることができるポリアザ−ア
ヌレンの述べてよい例は、5,14−ジヒドロ[b,i
]−[5,9,14,18]テトラアザ[14]−アヌ
レンである(リービヒアン.ケム.(Liebigs 
 Ann.Chem.)717(1968)、137〜
147)。
【0028】特に重要でそしてそれ故好ましいポリアザ
大員環は、ポルフィリン、フタロシアニン、ポルフィリ
ン類似化合物、及びこれらから化学的改質によって生成
される化合物、例えば部分的に水素化されたポルフィリ
ンとしてのクロリンである。この場合には、ポルフィリ
ンは、天然起源のもの、例えばハエマトポルフィリンで
よいが、それらはまた合成のものでもよい。鉄、マンガ
ンまたは両者の混合物は、好ましくは、合成大員環との
錯体の形で用いられる。これらの金属錯体は、式
【00
29】
【化7】
【0030】[式中、Mは、鉄またはマンガンを表し、
X1、X2、X3及びX4は、独立に、Nまたは同じ指
数でラベルされたCY1、CY2、CY3及びCY4を
表し(式中、Y1、Y2、Y3及びY4は、お互いに独
立に、水素、直鎖の若しくは分岐したC1〜C10−ア
ルキル、C3〜C8−シクロアルキル、C7〜C10−
アラルキル、部分的に水素化されていてよいC6〜C1
4−アリール、またはN、O及びSを含有して成る群か
らの1〜3のヘテロ原子を有する芳香族若しくは非芳香
族5−若しくは6−員の複素環式環系を表し)、R31
、R32、R33、R34、R35、R36、R37及
びR38は、お互いに独立に、水素、ハロゲン、直鎖の
若しくは分岐したC1〜C10−アルキル、C3〜C8
−シクロアルキル、C7〜C10−アラルキルまたはフ
ェニル(ここで、ピロール環の二つの基は、それらによ
って置換されたC原子と一緒に、部分的に水素化されて
いてよいC6〜C14−アリールを表し)、またはN、
O及びSを含有して成る群からの1〜3のヘテロ原子を
有する芳香族若しくは非芳香族5−若しくは6−員の複
素環式環系を表し、X−は、無機若しくは有機酸、また
はヒドロキシルまたはアルコキシのアニオン等価物(e
quivalent)であり、そしてnは、数0または
1を表す]によって表される。
【0031】直鎖のまたは分岐したC1〜C10−アル
キル、C3〜C8−シクロアルキル及びハロゲンは、上
で述べた範囲の意味を有する。C7〜C10−アラルキ
ルは、例えば、ベンジル、フェニル−エチル、フェニル
−プロピルまたはフェニル−ブチル、好ましくはベンジ
ルである。C8〜C14−アリールは、例えば、フェニ
ル、ナフチル、アントリル、フェナントリルまたはビフ
ェニリル、好ましくはフェニルまたはナフチルである。 定義によってこのタイプのアリールはまた、部分的水素
化によってそれから生じる環系を含む。ピロール核上の
基R31〜R38の場合には、かくして、その範囲は、
ピロール系から、芳香族または部分的に水素化されたア
リールの例として、例えばイソインドール系(3,4−
ベンゾ縮合ピロール)に、3,4−ナフタレノ−ピロー
ルに、3,4−アントラセノ−ピロールに、しかしまた
シクロヘキサノ−ピロールにまたはシクロヘキサジエノ
−ピロールに及ぶ。
【0032】またベンゾ縮合していてよい置換基として
の複素環系の重要な例は、インドリル、キノリル、イソ
キノリル、ピラゾリル、トリアゾリル、チアゾリル、オ
キサゾリル、ピリミジニル、イミダゾリル、カルバゾリ
ル、ピリジル、チエニルまたはピラジニルである。
【0033】上で述べた置換基、特に芳香族置換基は、
例えば直鎖のまたは分岐したC1〜C6−アルキル、C
1〜C6−アルコキシまたはC1〜C6−アルキルチオ
によって、またはヒドロキシル、メルカプト、ハロゲン
、カルボキシル、スルホニル、ニトロ、シアノ、アミノ
、C1〜C6−アルキル−アミノ及びジ−(C1〜C6
−アルキル)−アミノによって、置換されることができ
るH原子の数に依存して一置換ないし五置換、好ましく
は一置換ないし三置換されてされていてよく、ここで、
これらのアルキル基はさらにハロゲン、C1〜C4−ア
ルコキシ、C1〜C4−アルキルチオ、アミノ、アルキ
ルアミノ、ヒドロキシル、メルカプト、カルボキシル、
スルホニルまたはニトロによって置換されていてよい。
【0034】アニオン等価物としてのX−には特別な制
限はない;例は、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物
、アジド、亜硝酸塩、硝酸塩、メトキシまたは酢酸塩ア
ニオン、好ましくは塩化物、臭化物、ヒドロキシルまた
は酢酸塩アニオンである。
【0035】X1〜X4が同一でありそしてCY1、C
Y2、CY3またはCY4を表し(ここで、Y1〜Y4
は上で述べた意味を有する)の場合には、式(5)の化
合物は、一般に、ポルフィリンと呼ばれる。多数のポル
フィリンが、アルデヒドと置換されたまたは置換されて
いないピロールとの縮合によって合成されてきた。例え
ば、メソ−テトラフェニル−ポルフィンは、ヘンズアル
デヒドとピロールとの縮合によって得られる(J.オー
ガ.ケム.(Org.Chem.)32、476(19
67))。同様の方法において、メソ−テトラ−n−プ
ロピル−ポルフィンは、ピロールとn−ブチルアルデヒ
ドとの縮合によって得られ、またはオクタメチル−ポル
フィンはホルムアルデヒドと3,4−ジメチルピロール
との反応によって得られる(リービヒ  アン.ケム.
(Liebigs  Ann.Chem.)718(1
968)183〜207)。アルデヒド及びピロールの
縮合が種々のアルデヒド及び種々の3,4−置換ピロー
ルの混合物を使用して実施される場合には、式(5)の
大員環は、X1〜X4と四つのピロール環の両方が異な
って置換されている可能性があるタイプのものが得られ
る可能性がある。通常は、ポルフィリン混合物は、この
ような合成において得られる。これらの混合物は、本発
明に従って用いることができるキレートのために直接使
用することができる。しかしながら、個々の成分はまた
、それらの分離の後で用いることもできる。これらの合
成において得られたポルフィリンの金属との結合(me
tallation)は、例えばジメチルホルムアミド
中で、鉄またはマンガン塩との反応によって実施される
(J.インオルグ.ヌクル.ケム.(Inorg.Nu
cl.Chem.)32(1970)、2443)。
【0036】式(5)において、X1〜X4が同一であ
りそしてCY1、CY2、CY3またはCY4を表し(
ここで、Y1〜Y4は上で述べた意味を有し)、そして
各々のピロール環の両方の基が炭素環または複素環の一
部である場合には、式(5)は、それらの基本構造が、
式中X1〜X4がCHを表しそして各々のピロール環が
ベンゾ縮合されているベンゾポルフィリンである種類の
ポルフィリンと呼ばれる。ベンゾポルフィリンのための
可能な製造ルートは、マグネシウムの存在下でのメチル
フタルイミジンまたはo−シアノ−アセトフェノンの自
己縮合である(リービヒアン.ケム.533(1938
)、197)。所望の鉄またはマンガンベンゾポルフィ
リンは、原則的には適当な金属交換方法によって得るこ
とができる。原則的には、多様なその他のポルフィリン
が、置換されたo−シアノ−アリールケトンの同様な縮
合によって入手できる。このようなポルフィリンはまた
、付加的に、メソ−置換されていてよい。
【0037】式(5)において、X1〜X4の一つまた
は全部がNを表す場合には、これらの化合物は、アザ基
の数に依存して、モノ−、ジ−、トリ−及びテトラ−ア
ザポルフィリン類または一般的にアザポルフィリン類と
呼ばれる。例外は、フタロシアニンとして知られている
テトラベンゾ−テトラアザポルフィリンである。アザポ
ルフィリン類及びフタロシアニン類、例えばフタロシア
ニン、フタロシアニンテトラスルホネート、ナフタロシ
アニン、テトラチオフェノテトラアザポルフィリン及び
オクタメチルテトラアザポルフィンに関する製造可能性
は、文献から推論することができる。モノ−、ジ−及び
トリ−アザポルフィリンは、ベンゾポルフィリン及びテ
トラアザポルフィリンと同様なルートによって入手でき
る。モノ−及びジ−アザポルフィリン例えばモノ−及び
ジ−アザテトラベンゾポルフィリンの鉄(II)錯体は
、例えば、リービヒ  アン.ケム.531(1937
)279に従ってフタロニトリル、o−シアノ−アリー
ルケトン及び金属塩の混合物を加熱することによって得
ることができる。トリ−アザポルフィリンは、例えば、
フタロニトリル、メチレンフタルイミデン及び金属塩の
混合物を加熱することによって製造することができる(
EP  0,003,149)。式(5)の多様な化合
物が、この方法に従ってフタロニトリルのまたはo−シ
アノ−アリールケトンの適当な置き換えによって入手で
き、それらの中ではまた付加的にメソ−置換されている
ものもある。
【0038】好ましくはメソ−テトラアリールポルフィ
ンを用いる。本発明に従って用いることができるメソ−
テトラアリールポルフィンの鉄及びマンガン錯体は、式
【0039】
【化8】
【0040】[式中、M、X−及びnは、上で述べた意
味を有し、R41、R42、R43、R44、R45、
R46、R47及びR48は、お互いに独立に、水素、
ハロゲンまたはC1〜C4−アルキルを表し、そして各
々の場合において、一つのピロール核あたりR41〜R
48の一つはまた、C7〜C10−アラルキルまたはフ
ェニルであってもよく、そしてAr1、Ar2、Ar3
及びAr4は、お互いに独立に、炭素環式または複素環
式芳香族基である]によって表される。
【0041】式(6)のポルフィリンは、例えば、置換
されていないまたは適切に置換されたピロール及び対応
して置換されたアリールアルデヒドの縮合によって金属
を含まない形で製造することができる(J.オーガ.ケ
ム.(Org.Chem.)32(1967)、476
)。金属との結合(metallation)は、例え
ばジメチルホルムアミド中で、鉄またはマンガン塩との
反応によって実施される(J.インオルグ.ヌクル.ケ
ム.32(1970)、2443)。異なって置換され
たピロールの混合物及び種々のアリールアルデヒドの混
合物を、ピロール及びアリールアルデヒドの縮合におい
て用いる場合には、各々の場合において、個々のメソ−
位置及びピロール部分の両方において異なって置換され
ている可能性がある式(6)のポルフィリンが得られる
。このようなポルフィリンは、通常は、変化する組成の
数個のポルフィリンの混合物として得られる。これらの
ポルフィリン混合物は、本発明による方法のために直接
用いることができる。
【0042】本発明に従って用いることができそして式
(6)の金属錯体を形成するメソ−テトラアリールポル
フィンの例は:テトラフェニルポルフィン、テトラキス
−(2−メトキシフェニル)−ポルフィン、テトラキス
−(2,4−ジメトキシフェニル)−ポルフィン、テト
ラキス−(2,3,4−トリメトキシフェニル)−ポル
フィン、テトラキス−(2−エトキシフェニル)−ポル
フィン、テトラキス−(2−イソプロポキシフェニル)
−ポルフィン、テトラキス−(2−ブロモフェニル)−
ポルフィン、テトラキス−(2,4−ジメチルフェニル
)−ポルフィン、テトラキス−(2,6−ジクロロフェ
ニル)−ポルフィン、テトラキス−(ペンタフルオロフ
ェニル)−ポルフィン、テトラキス−(2−メルカプト
メチルフェニル)−ポルフィン、テトラキス−(2−ピ
リジル)−ポルフィン、テトラキス−(2−メチルピリ
ジニウム)−ポルフィン、テトラキス−(4−メチルピ
リジニウム)−ポルフィン、テトラキス−(4−ジメチ
ルアミノ−2−メトキシフェニル)−ポルフィン、テト
ラキス−(2−アミノフェニル)−ポルフィン、テトラ
キス−(2−フェニル−トリメチルアンモニウム−クロ
リド)−ポルフィン、テトラキス−(2−カルボキシフ
ェニル)−ポルフィン、ナトリウムテトラキス−(2−
フェニルスルホネート)−ポルフィン、テトラキス−[
−1−ナフチル]−ポルフィン、テトラキス−[2−メ
トキシ−1−ナフチル]−ポルフィン、テトラキス−[
−9−アントラセニル]−ポルフィン、テトラキス−[
2−(3−メチルチオフェニル)]−ポルフィン、テト
ラキス−(2−ヒドロキシフェニル)−ポルフィン、テ
トラキス−(2−トリフルオロメチル)−ポルフィン、
テトラキス−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル
)−ポルフィン、テトラキス−(4−ジメチルアミノ−
2−ヒドロキシフェニル)−ポルフィン、テトラキス−
(2−メルカプトフェニル)−ポルフィン、テトラキス
−(2−ヒドロキシ−5−ニトロフェニル)−ポルフィ
ン、テトラキス−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)−
フェニル]−ポルフィン、テトラキス−[2−(2−メ
ルカプトエトキシ)−フェニル]−ポルフィン、テトラ
キス−[2−(2−メチルメルカプトエトキシ)−フェ
ニル]−ポルフィン、テトラキス−[2−(2−カルボ
キシエトキシ)−フェニル]−ポルフィン、メソ−テト
ラキス−(ペンタフルオロフェニル)−オクタフルオロ
ポルフィン、メソ−テトラフェニル−オクタメチル−ポ
ルフィン、テトラキス−[8−ヒドロキシ−4−メトキ
シ−1−ナフチル]−ポルフィン、テトラキス−[8−
ヒドロキシ−7−キノリニル]−ポルフィン、テトラキ
ス−[8−メトキシ−7−キノリニル]−ポルフィンで
ある。
【0043】式(6)のメソ−テトラアリール−ポルフ
ィンの中で、それらのアリール部分が少なくとも2−位
置で置換されているものが好ましい。2−位置のこのタ
イプの置換基は、例えば、また縮合炭素環または複素環
でよい。
【0044】これらの好ましいメソ−テトラアリールポ
ルフィンの例は:テトラキス−(2−メトキシフェニル
)−ポルフィン、テトラキス−(2−ヒドロキシフェニ
ル)−ポルフィン、テトラキス−(2,4−ジメトキシ
フェニル)−ポルフィン、テトラキス−(2,3−ジメ
トキシフェニル)−ポルフィン、テトラキス−(2−ブ
ロモフェニル)−ポルフィン、テトラキス−(2−エト
キシフェニル)−ポルフィン、テトラキス−(2−フル
オロフェニル)−ポルフィン、テトラキス−[8−ヒド
ロキシ−7−キノリニル]−ポルフィン、テトラキス−
(4−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシフェニル)−ポ
ルフィンである。
【0045】当業者にとってはよく知られている方法で
、錯体配位子によって占められていない、金属上の配位
サイトは、任意の所望の供与体によって、例えばアンモ
ニア、一酸化炭素、アミン例えばピリジン、ピペリジン
、イミダゾール、ジエチルアミンによって、スルフィド
例えばジメチルスルフィド若しくはジメチルスルホキシ
ドによって、またはリン化合物例えばトリブチルホスフ
ィン若しくはトリブチルホスファイトによって占められ
る。このような供与体はまた、鉄及び/またはマンガン
錯体とは別に反応混合物に添加することもできる。
【0046】本発明による鉄及び/またはマンガン錯体
はまた、ダイマー、オリゴマーまたはポリマーとして用
いることもできる。二量化、低量重合または重合は、例
えば、金属中心の間の架橋(bridge)形成によっ
てまたは錯体配位子を経由した橋かけによって実施する
ことができる。ダイマーとしての本発明による錯体の使
用の例は、オキソ橋かけされた金属テトラアリール−ポ
ルフィン、(FeTAP)2O及び(MnTAP)2O
(TAP=テトラアリールポルフィン)である。ポリマ
ーの形での使用は、例えば、適切に官能化されたポリス
チレンによる橋かけの後で実施することができる(J.
/マクロモル.サイ.−ケム.(Macromol.S
ci.−Chem.)、A25(1988)、1127
〜36)。さらに、鉄及び/またはマンガン錯体はまた
、表面活性物質と組み合わせて、例えば活性炭と組み合
わせて用いることもできる。
【0047】本発明に従って用いられる鉄及び/または
マンガン錯体は、痕跡でさえ驚くほど高度に活性である
。用いられる鉄及び/またはマンガン錯体対o−クレゾ
ールのモル比は、0.000001〜0.05:1、好
ましくは0.00001〜0.01:1である。勿論、
示されたよりも多い量のキレート錯体を用いることがで
きるが、これは、付加的な利点を提供せず、しかしただ
コストを増しそしてある種の環境下では後処理を困難に
する可能性がある。
【0048】鉄及び/またはマンガン錯体は、本発明に
よる方法においては、必ずしもではないが有利には、共
触媒としての銅または銅化合物と組み合わせて用いられ
る。銅は、共触媒中で0、1、2または3、好ましくは
1または2の原子価を帯びることができる。使用のため
の可能な形態は、無機酸の銅塩、例えばフッ化銅、塩化
銅、臭化銅、ヨウ化銅、硫酸銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅
、シアン化銅、リン酸銅、ホウ酸銅;酸化銅;有機酸の
銅塩、例えば酢酸銅、シュウ酸銅、クエン酸銅、ステア
リン酸銅;銅を含むイオン交換体;銅錯体、例えば銅ア
セチルアセトネート、及びN,N′−ジサリチリデンエ
チレンジアミン−銅(II)である。銅塩はまた、キレ
ート化剤と組み合わせて用いることができる;キレート
化剤は、例えば、アンモニア、アミン例えばエチレンジ
アミン、及びスルフィド例えばジメチルスルフィドであ
る。上で既に述べたように、元素状の銅の使用でさえ効
果的である。好ましい形態においては、水和された及び
無水の形の両方での銅塩、または酸化銅、例えばCuC
l2.2H2O、Cu(NO3)2.3H2O、Cu(
CH3COO)2.H2O、CuSO4.5H2O、C
uO、CuClを用いる。
【0049】共触媒としての銅及び銅塩もまた、非常に
少ない濃度においてさえそれらの共触媒活性を示す。銅
または銅化合物は、0.000001〜0.1:1、好
ましくは0.00001〜0.05:1のo−クレゾー
ルとのモル比で用いられる。本発明による方法において
適当な塩基性反応物質は、それらから製造することがで
きるo−クレゾール塩(o−cresolates)よ
りも高い塩基性を有するすべての物質、例えばアルカリ
金属及びアルカリ土金属の金属水酸化物、金属アルコキ
シド及び金属アミド並びに、アルミニウムのアルコキシ
ド及びアミドである。述べたものの中で重要な金属は、
例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム
及びマグネシウムである。アルコキシドの述べてよい例
は、メトキシド、エトキシド、イソプロポキシド及びt
ert.−ブトキシドである。アミドは、例えば、ジエ
チルアミド、エチルアミド、ジイソプロピルアミド、ジ
ブチルアミド等でよい。述べた塩基の中では、水酸化物
及びアルコキシドが好ましい;水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキ
シド及びカリウムtert.−ブトキシドが特に好まし
い。アミドは、例えばジエチルアミド、エチルアミド、
ジイソプロピルアミド、ジブチルアミド等でよい。上で
述べた塩基の中でも、水酸化物及びアルコキシドが好ま
しい;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウム
メトキシド、ナトリウムエトキシド及びカリウムter
t.−ブトキシドが特に好ましい。
【0050】本塩基性反応物質は、o−クレゾール1モ
ルあたり1〜10塩基当量の量で用いられる;好ましく
は、1.5〜6塩基当量が用いられる。
【0051】本発明による方法のための適当な溶媒は、
反応条件下で酸素と反応しないかまたは非常にゆっくり
としか反応せず、そして酸化されるo−クレゾールを溶
解する溶媒である。このような溶媒は、例えば、アルコ
ール、エーテル、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アミ
ン、アミド及びスルホキシドである。このタイプの溶媒
は、個別にまたは2若しくはそれより多い溶媒の混合物
として用いることができる。これらの溶媒が水と完全に
または部分的に混和性である場合には、このタイプと水
との混合物もまた適当である。好ましくは、アルコール
性溶媒例えばメタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、ブタノール、tert.−ブタノール及びエチレン
グリコールを用いる。溶媒としては、メタノールが非常
に特に好ましい。
【0052】o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド(1)
に加えて、式
【0053】
【化9】
【0054】の随時置換されたo−ヒドロキシ−ベンジ
ルアルコール及び、溶媒としてアルコールが使用される
場合には、また、式
【0055】
【化10】
【0056】[式中、R1〜R4は、上で述べた範囲の
意味を有し、そしてR5は、溶媒として使用されるアル
コールのアルキル基である]のo−ヒドロキシ−ベンジ
ルアルキルエーテルが反応混合物中に見い出される。R
5は、例えば、上で述べたタイプのC1〜C4−アルキ
ル、好ましくはメチルである。
【0057】これらのアルコール(7)及びエーテル(
8)の量は、反応条件によっていくらか変化する。これ
らの物質の両方のグループとも、後続のバッチにリサイ
クルすることができ、そしてそこにおいて一層の酸化を
受けて所望のo−ヒドロキシ−ベンズアルデヒドを与え
る。
【0058】純粋な酸素または、希釈された形での、例
えば酸素含有ガスの形での酸素を、本発明による方法の
ための酸素として用いることができる。本発明に従って
使用される酸素の経済的にもっとも好ましい形は、大気
の空気である。酸素のまたは酸素含有ガスの圧力には特
別な制限はなく、そして0.5〜20bar、好ましく
は0.8〜10bar、特に好ましくは大気圧の近くで
よい。酸素含有ガスを使用するときに、酸素含量にも同
様に制限はない。酸素含量は、なかんずく、操作上の考
慮、例えば溶媒蒸気の爆発性混合物の回避に依存する。 さらにまた、酸素の含量及び量は、反応速度に依存する
。例えばフリットを使用して、反応混合物中に酸素を細
かく分配することが有利である。しかしながら、酸素は
また、適当な撹拌機を使用する激しい撹拌によって反応
混合物中に吸収させることもできる。通気の強度、即ち
単位時間あたり利用できる酸素の量もまた、大幅に変動
することができそして、例えば熱の除去及び用いられる
o−クレゾールの反応性に依存する。酸素の最大吸収、
及びこれとは異なる可能性があるもっとも好ましい反応
条件は、簡単な予備テストによって決定することができ
る。一般に、本反応は、反応混合物の最大酸素吸収能力
未満で有利に実施される。
【0059】反応温度は、広い限度内、例えば0〜20
0℃、好ましくは20〜150℃で変化してよい。
【0060】酸素の吸収の完結の後で反応混合物を後処
理するためには、触媒及び、もし適切ならば、共触媒ま
たはそれらの二三の混合物を、例えば濾過、遠心分離ま
たは傾斜分離によってまず除去する。触媒及び共触媒は
、それらの除去の後で後続のバッチにおいて再使用する
ことができる。未反応o−クレゾール及びアルコール(
7)及び、もし所望ならば、エーテル(8)もまた、後
続のバッチ中に戻して供給される。
【0061】述べてよい有利な反応条件のための組み合
わせは、溶媒としてのメタノール、塩基性反応物質とし
ての水酸化ナトリウム、ナトリウムメトキシド、水酸化
カリウムまたはこれらの混合物、触媒としての鉄−及び
/またはマンガン−テトラキス−(2,4−ジメトキシ
フェニル)−ポルフィンクロリド並びに共触媒としての
Cu(NO3)2.3H2Oである。
【0062】本発明に従って得られるo−ヒドロキシ−
ベンズアルデヒドは、金属塩として、しばしばナトリウ
ムまたはカリウム塩として反応混合物中に存在する。こ
の塩は、溶媒中に僅かしか溶けない可能性があり、その
結果それは沈殿として堆積する。この場合には、後処理
は、o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒドのこの金属塩を
、もし所望ならば触媒及び共触媒と一緒に、濾過、遠心
分離または傾斜分離によって除去するように実施する。 次に、o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒドを、酸性化に
よって遊離し、そして通常の方法によって単離しそして
、もし所望ならば、精製することができる。沈殿した塩
の除去からの濾液は、未反応クレゾールのために及びア
ルコール(7)またはエーテル(8)のために後処理さ
れる。それらは上で述べたやり方で再使用する。
【0063】さらに有利な後処理変形例は、反応混合物
を噴霧乾燥すること、乾いた残渣の可溶性成分を熱水中
に溶解することそして次にもし所望ならば触媒を濾別す
ることから成る。o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒドの
ナトリウムまたはカリウム塩が冷水中に僅かしか溶けな
い場合には、このような水溶液を50〜90℃に加熱し
てそしてこの温度で濾過することができる。o−ヒドロ
キシ−ベンズアルデヒドを、酸性化によってアルカリ性
水溶液から遊離しそして、もし所望ならば、未反応o−
クレゾールからまたはアルコール(7)そして、もし所
望ならば、エーテル(8)から分離する。o−ヒドロキ
シ−ベンズアルデヒドは、公知の方法によって公知のや
り方で、例えば分別蒸留若しくは水蒸気蒸留によってま
たは重亜硫酸塩との付加物生成を経由して分離及び精製
することができる。
【0064】o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒドのナト
リウムまたはカリウム塩が水性アルカリ中に不溶性であ
る上で述べた場合には、o−ヒドロキシ−ベンズアルデ
ヒドはまた、例えば濾過によって、o−ヒドロキシ−ベ
ンズアルデヒドのナトリウムまたはカリウム塩を取り出
すことによってアルカリ性水溶液から単離することがで
きる。次に、酸性化によって単離されたo−ヒドロキシ
−ベンズアルデヒドのナトリウムまたはカリウム塩から
o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒドを遊離する。沈殿し
た塩の分離からの濾液を、今度は、未反応クレゾールの
ために及びアルコール(7)またはエーテル(8)のた
めに後処理する。
【0065】なお別の後処理変形例においては、特にア
ルコール性溶媒が反応媒体として使用された場合には、
溶媒に対して0.5〜5倍量の重量の水を反応混合物に
添加し、そしてこの溶媒をカラムの助けによって留去す
る。次に、この水性アルカリ性蒸留残渣を、上で述べた
やり方でさらに後処理する。
【0066】
【実施例】実施例1 常圧での1.0l/hの酸素の流れを、1lの反応器中
の54.0g(0.5モル)の2−クレゾール、250
gのメタノール、100g(2.5モル)の水酸化ナト
リウム、66mg(0.07ミリモル)の鉄−テトラキ
ス−(2,4−ジメトキシフェニル)−ポルフィン−ク
ロリド及び50mg(0.2ミリモル)のCu(NO3
)2.3H2Oの混合物中に、70℃で激しく撹拌しな
がら30hの間、通過させた。
【0067】次に、メタノールを留去し、残渣を水の中
に取りそして、生成したアルカリ性水溶液のHPLC分
析によって生成物組成を測定した。
【0068】 収率(理論収率の%):           2−ヒドロキシベンズアルデヒド
          78.3%          
2−ヒドロキシベンジルメチルエーテル      6
.5%          2−ヒドロキシベンジルア
ルコール        見い出されなかった    
      2−クレゾール            
              見い出されなかった生成
物を単離するために、アルカリ性水溶液をpH=2.5
に酸性化し、そして酢酸エチルによって三回抽出した。 酢酸エチル相を合わせ、硫酸ナトリウム上で乾燥し、そ
してこの溶媒をロータリーエバポレータで除去した。6
5.1%の2−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド及び4.
2%の2−ヒドロキシベンジルメチルエーテルの含量を
有する茶色の液体の72.8gが残渣として残った。
【0069】実施例2 常圧での2.0l/hの酸素の流れを、1lの反応器中
の54.0g(0.5モル)の2−クレゾール、250
gのメタノール、100g(2.5モル)の水酸化ナト
リウム及び132mg(0.14ミリモル)の鉄−テト
ラキス−(2,4−ジメトキシフェニル)−ポルフィン
−クロリドの混合物中に、70℃で激しく撹拌しながら
13hの間、通過させた。
【0070】実施例1におけるように後処理を実施した
【0071】 アルカリ性水溶液中の収率(理論収率の%):    
      2−ヒドロキシベンズアルデヒド    
      39.6%          2−ヒド
ロキシベンジルメチルエーテル    14.2%  
        2−ヒドロキシベンジルアルコール 
       見い出されなかった         
 2−クレゾール                 
         見い出されなかった実施例3 触媒として108mgの鉄−テトラキス−(2−ヒドロ
キシフェニル)−ポルフィン−クロリドを用いた以外は
実施例2のように実施した。
【0072】 アルカリ性水溶液中の収率(理論収率の%):    
      2−ヒドロキシベンズアルデヒド    
      60.3%          2−ヒド
ロキシベンジルメチルエーテル    13.9%  
        2−ヒドロキシベンジルアルコール 
         6.2%          2−
クレゾール                    
      見い出されなかった実施例4 反応を、触媒として132mg(0.14ミリモル)の
マンガン−テトラキス−(2,4−ジメトキシフェニル
)−ポルフィン−クロリド及び50mg(0.2ミリモ
ル)のCu(NO3)2.3H2Oの存在下で実施した
以外は実施例2のように実施した。
【0073】 アルカリ性水溶液中の収率(理論収率の%):    
      2−ヒドロキシベンズアルデヒド    
      24.9%          2−ヒド
ロキシベンジルメチルエーテル    22.3%  
        2−ヒドロキシベンジルアルコール 
       見い出されなかった         
 2−クレゾール                 
         21.6%実施例5〜10 各々の場合において触媒として50mg(0.2ミリモ
ル)のCu(NO3)2.3H2Oと一緒に表1中に明
記したテトラアリールポルフィンを含む0.14ミリモ
ルの鉄−テトラアリール−ポルフィン−クロリドを用い
た以外は実施例2のように実施した。結果を表1中に要
約する。
【0074】
【表1】
【0075】実施例11 2.0l/hの酸素の流れを、1lの反応器中の73.
5g(0.5モル)の4−クロロ−2−メチル−フェノ
ール(97%)、250gのメタノール、100g(2
.5モル)の水酸化ナトリウム、132mg(0.14
ミリモル)の鉄−テトラキス−(2,4−ジメトキシフ
ェニル)−ポルフィンクロリド及び50mg(0.2ミ
リモル)のCu(NO3)2.3H2Oの混合物中に、
常圧で70℃で激しく撹拌しながら18hの間、通過さ
せた。
【0076】次に、メタノールを減圧下で留去し、残渣
を水の中に取りそして、生成したアルカリ性水溶液のH
PLC分析によって生成物組成を測定した。
【0077】 収率(理論収率の%): 5−クロロ−2−ヒドロキシベンズアルデヒド    
        44.2%5−クロロ−2−ヒドロキ
シベンジルメチルエーテル      23.7%4−
クロロ−メチルフェノール             
             見い出されなかった 実施例12 2−クレゾール誘導体として2,3−ジメチルフェノー
ルを用いた以外は実施例9のように実施した。
【0078】 収率(理論収率の%):     6−メチル−2−ヒドロキシベンズアルデヒド
            32.8%    6−メチ
ル−2−ヒドロキシベンジルメチルエーテル     
 24.1%    2,3−ジメチルフェノール  
                      見い出
されなかった本発明の主なる特徴及び態様は以下の通り
である。
【0079】1)式
【0080】
【化11】
【0081】[式中、R1、R2、R3及びR4は、お
互いに独立に、水素、直鎖の若しくは分岐したC1〜C
10−アルキル、C3〜C8−シクロアルキル、直鎖の
若しくは分岐したC1〜C10−アルコキシ、フェニル
またはハロゲンを表し(ここで、アルキルまたはシクロ
アルキルは、それらがα−H−原子を持たない場合には
、ヒドロキシル基に対してp−位置にだけ存在すること
ができる)]のo−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド類の
、式
【0082】
【化12】
【0083】[式中、R1〜R4は上で述べた意味を有
する]のo−クレゾール類の、塩基性反応物質の存在下
でのそして溶媒中での酸素による接触酸化による製造方
法であって、鉄、マンガンまたは両者の混合物とキレー
ト化剤としてのポリアザ大員環とのキレート錯体を触媒
として用いることを特徴とする方法。
【0084】2)キレート化剤としてポルフィリン及び
ポルフィリン類似体を用いることを特徴とする、上記1
に記載の方法。
【0085】3)キレート化剤としてフタロシアニン、
ポルフィリン、アザポルフィリンまたはベンゾポルフィ
リンを用いることを特徴とする、上記2に記載の方法。
【0086】4)キレート化剤としてメソ−テトラアリ
ール−ポルフィンを用いることを特徴とする、上記3に
記載の方法。
【0087】5)キレート化剤として、それらのアリー
ル基が少なくとも2−位置で置換されているメソ−テト
ラアリール−ポルフィンを用いることを特徴とする、上
記4に記載の方法。
【0088】6)鉄及び/またはマンガン錯体対o−ク
レゾールのモル比が0.000001〜0.05:1、
好ましくは0.00001〜0.01:1であることを
特徴とする、上記1に記載の方法。
【0089】7)キレート錯体に対する共触媒として、
銅または銅化合物を0.000001〜0.1:1、好
ましくは0.00001〜0.05:1のo−クレゾー
ルに対するモル比で用いることを特徴とする、上記1に
記載の方法。
【0090】8)塩基性反応物質として、アルカリ金属
及びアルカリ土金属の水酸化物、アルコキシド及びアミ
ド並びにアルミニウムのアルコキシド及びアミドを含有
して成る群からの一またはそれより多いものを、o−ク
レゾールの1モルあたり1〜10塩基当量、好ましくは
1.5〜6塩基当量の量で用いることを特徴とする、上
記1に記載の方法。
【0091】9)溶媒として、アルコール、エーテル、
炭化水素、ハロゲノ炭化水素、アミン、アミド及びスル
ホキシドを含有して成る群からの一またはそれより多い
もの、好ましくは一またはそれより多いアルコール、特
に好ましくはメタノールを用いることを特徴とする、上
記1に記載の方法。
【0092】10)触媒として、式
【0093】
【化13】
【0094】[式中、Mは、鉄またはマンガンを表し、
X1、X2、X3及びX4は、独立に、Nまたは同じ指
数でラベルされたCY1、CY2、CY3及びCY4を
表し(式中、Y1、Y2、Y3及びY4は、お互いに独
立に、水素、直鎖の若しくは分岐したC1〜C10−ア
ルキル、C3〜C8−シクロアルキル、C7〜C10−
アラルキル、部分的に水素化されていてよいC6〜C1
4−アリール、またはN、O及びSを含有して成る群か
らの1〜3のヘテロ原子を有する芳香族若しくは非芳香
族5−若しくは6−員の複素環式環系を表し)、R31
、R32、R33、R34、R35、R36、R37及
びR38は、お互いに独立に、水素、ハロゲン、直鎖の
若しくは分岐したC1〜C10−アルキル、C3〜C8
−シクロアルキル、C7〜C10−アラルキルまたはフ
ェニル(ここで、ピロール環の二つの基は、それらによ
って置換されたC原子と一緒に、部分的に水素化されて
いてよいC6〜C14−アリールを表し)、またはN、
O及びSを含有して成る群からの1〜3のヘテロ原子を
有する芳香族若しくは非芳香族5−若しくは6−員の複
素環式環系を表し、X−は、無機若しくは有機酸、また
はヒドロキシルまたはアルコキシのアニオン等価物であ
り、そしてnは、数0または1を表す]の金属錯体を用
いることを特徴とする、上記1に記載の方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項】  式 【化1】 [式中、R1、R2、R3及びR4は、お互いに独立に
    、水素、直鎖の若しくは分岐したC1〜C10−アルキ
    ル、C3〜C8−シクロアルキル、直鎖の若しくは分岐
    したC1〜C10−アルコキシ、フェニルまたはハロゲ
    ンを表し(ここで、アルキルまたはシクロアルキルは、
    それらがα−H−原子を持たない場合には、ヒドロキシ
    ル基に対してp−位置にだけ存在することができる)]
    のo−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド類の、式 【化2】 [式中、R1〜R4は上で述べた意味を有する]のo−
    クレゾール類の、塩基性反応物質の存在下でのそして溶
    媒中での酸素による接触酸化による製造方法であって、
    鉄、マンガンまたは両者の混合物とキレート化剤として
    のポリアザ大員環とのキレート錯体を触媒として用いる
    ことを特徴とする方法。
JP3101751A 1990-04-13 1991-04-08 o−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド類の製造方法 Expired - Lifetime JPH0739366B2 (ja)

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