JPH06263690A - 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造方法 - Google Patents
2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造方法Info
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- JPH06263690A JPH06263690A JP5054128A JP5412893A JPH06263690A JP H06263690 A JPH06263690 A JP H06263690A JP 5054128 A JP5054128 A JP 5054128A JP 5412893 A JP5412893 A JP 5412893A JP H06263690 A JPH06263690 A JP H06263690A
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- JP
- Japan
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- reaction
- raw material
- acid
- manganese
- cobalt
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 2,6−ジメチルナフタレンを酸化し、高収
率で2,6−ナフタレンジカルボン酸を製造する。 【構成】 0.01〜10モル%の2,6−ジイソプロ
ピルナフタレンを含有する2,6−ジメチルナフタレン
との混合2,6−ジアルキルナフタレンを原料として使
用し、該原料を連続的に反応系に供給して、コバルト、
マンガン及び臭素からなる触媒の存在下に分子状酸素で
酸化し、反応生成物は反応終了後に系外に抜き出す。
率で2,6−ナフタレンジカルボン酸を製造する。 【構成】 0.01〜10モル%の2,6−ジイソプロ
ピルナフタレンを含有する2,6−ジメチルナフタレン
との混合2,6−ジアルキルナフタレンを原料として使
用し、該原料を連続的に反応系に供給して、コバルト、
マンガン及び臭素からなる触媒の存在下に分子状酸素で
酸化し、反応生成物は反応終了後に系外に抜き出す。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2,6−ナフタレンジ
カルボン酸(以下2,6−NDCAと略記する)の製造
方法に関するものである。2,6−NDCAは、ポリエ
チレンナフタレート(PEN樹脂)などの高機能性樹脂
の原料として有用な化合物である。
カルボン酸(以下2,6−NDCAと略記する)の製造
方法に関するものである。2,6−NDCAは、ポリエ
チレンナフタレート(PEN樹脂)などの高機能性樹脂
の原料として有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】2,6−ジメチルナフタレン(以下2,6
−DMNと略記する)をコバルト、マンガン及び臭素を
含む触媒の存在下、分子状酸素により酸化して2,6−
NDCAを製造する方法は数多く知られている。例え
ば、特開昭48−34153号及び特開昭49−42654号公報によ
る方法では、反応系中に於ける2,6−DMNの酢酸に
対するモル比を1/100以下という低レベルに保たな
ければ6−ホルミル−2−ナフトエ酸などの酸化中間体
が生成し、2,6−NDCAを高収率で得られないとい
う欠点がある。その他、酸化反応温度を変化させること
による二段酸化法(特公昭59−13495号公報)や、脂肪
族カルボン酸と芳香族系化合物の混合溶媒による酸化法
(特開昭64−3148号公報)などが知られているが、工業
的製造の見地から、より低触媒量、低コスト、高収率の
2,6−NDCAの製造方法の提供が望まれている。
−DMNと略記する)をコバルト、マンガン及び臭素を
含む触媒の存在下、分子状酸素により酸化して2,6−
NDCAを製造する方法は数多く知られている。例え
ば、特開昭48−34153号及び特開昭49−42654号公報によ
る方法では、反応系中に於ける2,6−DMNの酢酸に
対するモル比を1/100以下という低レベルに保たな
ければ6−ホルミル−2−ナフトエ酸などの酸化中間体
が生成し、2,6−NDCAを高収率で得られないとい
う欠点がある。その他、酸化反応温度を変化させること
による二段酸化法(特公昭59−13495号公報)や、脂肪
族カルボン酸と芳香族系化合物の混合溶媒による酸化法
(特開昭64−3148号公報)などが知られているが、工業
的製造の見地から、より低触媒量、低コスト、高収率の
2,6−NDCAの製造方法の提供が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記コバル
ト、マンガン及び臭素を含む酸化触媒の存在下、2,6
−DMNから2,6−NDCAを製造する方法におい
て、製造コスト及び製造プロセスとして何等不利益とな
らずに、目的とする2,6−NDCAの収率を向上させ
る方法を提供することを目的とする。
ト、マンガン及び臭素を含む酸化触媒の存在下、2,6
−DMNから2,6−NDCAを製造する方法におい
て、製造コスト及び製造プロセスとして何等不利益とな
らずに、目的とする2,6−NDCAの収率を向上させ
る方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、コバルト、マ
ンガン及び臭素を含む触媒の存在下、分子状酸素により
酸化して2,6−NDCAを製造する方法において、0.
01〜10モル%の2,6−ジイソプロピルナフタレン
(以下2,6−DIPNと略記する)を含有する2,6−
ジメチルナフタレンとの混合2,6−ジアルキルナフタ
レンを原料とし、半回分式反応方式により酸化反応を実
施することを特徴とする2,6−NDCAの製造方法で
ある。
ンガン及び臭素を含む触媒の存在下、分子状酸素により
酸化して2,6−NDCAを製造する方法において、0.
01〜10モル%の2,6−ジイソプロピルナフタレン
(以下2,6−DIPNと略記する)を含有する2,6−
ジメチルナフタレンとの混合2,6−ジアルキルナフタ
レンを原料とし、半回分式反応方式により酸化反応を実
施することを特徴とする2,6−NDCAの製造方法で
ある。
【0005】
(原料)本発明の出発原料は、主として2,6−DMN
であり、これに少量の2,6−DIPNを存在させた、
混合2,6−ジアルキルナフタレンである。2,6−DM
Nと2,6−DIPNの割合は、モル比で、99.99:
0.01〜90:10、好ましくは99.9:0.1〜9
8:2である。2,6−DMNおよび2,6−DIPNは
どのような方法で製造されたものでも使用することがで
きる。
であり、これに少量の2,6−DIPNを存在させた、
混合2,6−ジアルキルナフタレンである。2,6−DM
Nと2,6−DIPNの割合は、モル比で、99.99:
0.01〜90:10、好ましくは99.9:0.1〜9
8:2である。2,6−DMNおよび2,6−DIPNは
どのような方法で製造されたものでも使用することがで
きる。
【0006】(触媒)本発明で使用される触媒は、コバ
ルト、マンガン及び臭素を含有するものである。触媒成
分として用いられるコバルト化合物及びマンガン化合物
については特に制限はないが、例えばコバルト及びマン
ガンのギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マレイン
酸などの脂肪族カルボン酸塩;ナフテン酸などの脂環式
カルボン酸塩;安息香酸、テレフタル酸、ナフトエ酸、
ナフタレンジカルボン酸などの芳香族カルボン酸塩;水
酸化物、酸化物、炭酸塩、ハロゲン化物などの無機塩類
を挙げることができる。これらの中で、特に酢酸塩及び
臭化物が好ましい。コバルト化合物及びマンガン化合物
は反応に共存させて使用される。本発明による半回分式
反応方式では、コバルト化合物とマンガン化合物の割合
は、金属モル比でコバルト:マンガンで1.5:1〜
1:10、好ましくは1:1〜1:3の範囲である。コ
バルト及びマンガンの使用量は、混合2,6−ジアルキ
ルナフタレン原料1モルに対し、コバルト及びマンガン
原子の合計モル数として0.0001〜10モル、好ましくは
0.001〜5モルの範囲である。
ルト、マンガン及び臭素を含有するものである。触媒成
分として用いられるコバルト化合物及びマンガン化合物
については特に制限はないが、例えばコバルト及びマン
ガンのギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マレイン
酸などの脂肪族カルボン酸塩;ナフテン酸などの脂環式
カルボン酸塩;安息香酸、テレフタル酸、ナフトエ酸、
ナフタレンジカルボン酸などの芳香族カルボン酸塩;水
酸化物、酸化物、炭酸塩、ハロゲン化物などの無機塩類
を挙げることができる。これらの中で、特に酢酸塩及び
臭化物が好ましい。コバルト化合物及びマンガン化合物
は反応に共存させて使用される。本発明による半回分式
反応方式では、コバルト化合物とマンガン化合物の割合
は、金属モル比でコバルト:マンガンで1.5:1〜
1:10、好ましくは1:1〜1:3の範囲である。コ
バルト及びマンガンの使用量は、混合2,6−ジアルキ
ルナフタレン原料1モルに対し、コバルト及びマンガン
原子の合計モル数として0.0001〜10モル、好ましくは
0.001〜5モルの範囲である。
【0007】触媒成分中に含まれる臭素化合物として
は、例えば、分子状臭素、臭化水素、アルカリ金属臭化
物、アルキル土類金属臭化物、臭化水素酸塩等の無機臭
素化合物、または臭化メチル、臭化エチル、プロモホル
ム、臭化エチレン、プロモ酢酸などの有機臭素化合物を
例示することができる。これらの中でも、臭化カリウム
が好ましい。臭素化合物の臭素原子としての使用量は、
溶媒中に含まれるコバルト及びマンガン原子の合計モル
数に対し、0.1〜10モル倍、好ましくは0.2〜5モ
ル倍の範囲である。
は、例えば、分子状臭素、臭化水素、アルカリ金属臭化
物、アルキル土類金属臭化物、臭化水素酸塩等の無機臭
素化合物、または臭化メチル、臭化エチル、プロモホル
ム、臭化エチレン、プロモ酢酸などの有機臭素化合物を
例示することができる。これらの中でも、臭化カリウム
が好ましい。臭素化合物の臭素原子としての使用量は、
溶媒中に含まれるコバルト及びマンガン原子の合計モル
数に対し、0.1〜10モル倍、好ましくは0.2〜5モ
ル倍の範囲である。
【0008】(溶媒)溶媒としては、酢酸、プロピオン
酸、酪酸等の脂肪族カルボン酸を単独、あるいはこれら
脂肪族カルボン酸にベンゼン等の芳香族化合物、ヘキサ
ン等の脂肪族化合物などいわゆる有機溶媒を混合した混
合溶媒として用いてもかまわない。混合溶媒を用いる場
合には、混合溶媒中に占める脂肪族カルボン酸の割合は
特に制限はないが、好ましくは25重量%以上、さらに
好ましくは50重量%以上である。溶媒の使用量は特に
制限はないが、原料である混合2,6−ジアルキルナフ
タレンに対し、好ましくは0.5〜300重量倍、さら
に好ましくは1〜150重量倍である。溶媒の含水量に
ついては特に制限はない。
酸、酪酸等の脂肪族カルボン酸を単独、あるいはこれら
脂肪族カルボン酸にベンゼン等の芳香族化合物、ヘキサ
ン等の脂肪族化合物などいわゆる有機溶媒を混合した混
合溶媒として用いてもかまわない。混合溶媒を用いる場
合には、混合溶媒中に占める脂肪族カルボン酸の割合は
特に制限はないが、好ましくは25重量%以上、さらに
好ましくは50重量%以上である。溶媒の使用量は特に
制限はないが、原料である混合2,6−ジアルキルナフ
タレンに対し、好ましくは0.5〜300重量倍、さら
に好ましくは1〜150重量倍である。溶媒の含水量に
ついては特に制限はない。
【0009】(分子状酸素)分子状酸素としては、純酸
素の他、純酸素を窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活
性ガスで任意の濃度に希釈したものでも使用できるが、
空気で十分である。
素の他、純酸素を窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活
性ガスで任意の濃度に希釈したものでも使用できるが、
空気で十分である。
【0010】(反応方式および条件)本発明の方法で
は、半回分式反応方式により酸化反応が実施される。本
発明でいう「半回分式反応方式」とは、原料を連続的に
反応系に供給して反応させるが、反応生成物は連続的に
は反応系外に取り出さずに、原料の供給を停止しそして
反応終了後に生成物を取り出す反応方式を指す。従っ
て、この方式は、原料、触媒、溶媒等を反応器に仕込ん
でから反応を開始し、反応終了後に生成物を取り出す回
分式(バッチ式)反応方式、および原料を連続的に反応
器に供給し且つ生成物を連続的に取り出す連続式反応方
式とは異なるもであり、いわばそれら方式の折衷法とい
うことができる。この方式の採用により、目的とする
2,6−ナフタレンジカルボン酸の収率が非常に向上す
ることは意外なことである。
は、半回分式反応方式により酸化反応が実施される。本
発明でいう「半回分式反応方式」とは、原料を連続的に
反応系に供給して反応させるが、反応生成物は連続的に
は反応系外に取り出さずに、原料の供給を停止しそして
反応終了後に生成物を取り出す反応方式を指す。従っ
て、この方式は、原料、触媒、溶媒等を反応器に仕込ん
でから反応を開始し、反応終了後に生成物を取り出す回
分式(バッチ式)反応方式、および原料を連続的に反応
器に供給し且つ生成物を連続的に取り出す連続式反応方
式とは異なるもであり、いわばそれら方式の折衷法とい
うことができる。この方式の採用により、目的とする
2,6−ナフタレンジカルボン酸の収率が非常に向上す
ることは意外なことである。
【0011】混合2,6−ジアルキルナフタレンの反応
器への供給方法には、その供給が連続的に行われるもの
であるならば特に制限はない。触媒および溶媒を反応器
に仕込み、分子状酸素含有ガスを吹き込みながら原料
2,6−ジアルキルナフタレンをフィードしていく場
合、該原料を溶媒等に溶かした状態で、あるいは溶融状
態で供給してもよい。また、原料の一部(例えば30重
量%まで)を反応器に仕込み、残部を反応器へ連続的に
フィードしながら酸化反応を実施することもできる。原
料の供給は、反応により消費される量を補うように行わ
れるが、その速度は、反応温度、圧力、触媒量などによ
って最適値が変化するので一律には規定できないが、通
常は1〜12時間でその全量を供給できる条件とするこ
とが好ましい。供給速度が大きすぎると触媒濃度が低下
し、副反応のよるトリメリット酸の副生率が増大するの
で好ましくない。原料の供給が12時間以上に亙るので
は、半回分式で行う合理性に欠け実際的でない。反応温
度は、好ましくは50〜300℃、さらに好ましくは7
0〜250℃の範囲であり、反応温度がこれ未満である
と反応速度が著しく遅くなるため好ましくなく、これを
越える温度では、溶媒や原料の燃焼による損失が増加す
るため好ましくない。反応圧力には特に制限はないが、
反応速度を考慮すると、気相中の酸素分圧が絶対圧で
0.2〜40kg/cm2となるような圧力が好ましい。
器への供給方法には、その供給が連続的に行われるもの
であるならば特に制限はない。触媒および溶媒を反応器
に仕込み、分子状酸素含有ガスを吹き込みながら原料
2,6−ジアルキルナフタレンをフィードしていく場
合、該原料を溶媒等に溶かした状態で、あるいは溶融状
態で供給してもよい。また、原料の一部(例えば30重
量%まで)を反応器に仕込み、残部を反応器へ連続的に
フィードしながら酸化反応を実施することもできる。原
料の供給は、反応により消費される量を補うように行わ
れるが、その速度は、反応温度、圧力、触媒量などによ
って最適値が変化するので一律には規定できないが、通
常は1〜12時間でその全量を供給できる条件とするこ
とが好ましい。供給速度が大きすぎると触媒濃度が低下
し、副反応のよるトリメリット酸の副生率が増大するの
で好ましくない。原料の供給が12時間以上に亙るので
は、半回分式で行う合理性に欠け実際的でない。反応温
度は、好ましくは50〜300℃、さらに好ましくは7
0〜250℃の範囲であり、反応温度がこれ未満である
と反応速度が著しく遅くなるため好ましくなく、これを
越える温度では、溶媒や原料の燃焼による損失が増加す
るため好ましくない。反応圧力には特に制限はないが、
反応速度を考慮すると、気相中の酸素分圧が絶対圧で
0.2〜40kg/cm2となるような圧力が好ましい。
【0012】
【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳し
く説明する。 実施例1 還流冷却装置、ガス導入管、原料送液ポンプ、背圧調整
器および誘導撹拌機を備えた500ml容量のチタン製オ
ートクレーブに酢酸150g、酢酸コバルト4水和物
0.125g(0.5mmol)、酢酸マンガン4水和物 0.1
23g(0.5mmol)、臭化カリウム 0.074g(0.625mm
ol)を仕込み、窒素で反応系内を置換し、背圧調整器で
系内の圧力が30kg/cm2Gとなるように調整した。反応
器内の温度が200℃になるまで加熱し、空気を1.5
Nl/minおよび窒素を3.6Nl/minで吹き込み、内圧
が30kg/cm2Gに保たれるように反応系を調整した。系
内が安定したところで2,6−DMN 15.61g(9
9.9mmol)、2,6−DIPN0.021g(0.1mmo
l)および酢酸200gの混合物を2.5時間で連続供給
し、コンデンサーから酢酸と水の混合物を約80g/時
間の割合で回収した。原料の供給終了後、系内を200
℃、30kg/cm2Gに保ったまま1時間上記の混合ガスの
供給を続けた。反応終了後、オートクレーブを室温まで
冷却し、析出した固形物を濾過して回収し、酢酸40g
で洗浄した。得られた固形物を水で加熱洗浄し、蒸留水
で洗浄後、固形物を乾燥したところ、収量19.79
g、NDCA純度99.5%、収率91.1%であった。
く説明する。 実施例1 還流冷却装置、ガス導入管、原料送液ポンプ、背圧調整
器および誘導撹拌機を備えた500ml容量のチタン製オ
ートクレーブに酢酸150g、酢酸コバルト4水和物
0.125g(0.5mmol)、酢酸マンガン4水和物 0.1
23g(0.5mmol)、臭化カリウム 0.074g(0.625mm
ol)を仕込み、窒素で反応系内を置換し、背圧調整器で
系内の圧力が30kg/cm2Gとなるように調整した。反応
器内の温度が200℃になるまで加熱し、空気を1.5
Nl/minおよび窒素を3.6Nl/minで吹き込み、内圧
が30kg/cm2Gに保たれるように反応系を調整した。系
内が安定したところで2,6−DMN 15.61g(9
9.9mmol)、2,6−DIPN0.021g(0.1mmo
l)および酢酸200gの混合物を2.5時間で連続供給
し、コンデンサーから酢酸と水の混合物を約80g/時
間の割合で回収した。原料の供給終了後、系内を200
℃、30kg/cm2Gに保ったまま1時間上記の混合ガスの
供給を続けた。反応終了後、オートクレーブを室温まで
冷却し、析出した固形物を濾過して回収し、酢酸40g
で洗浄した。得られた固形物を水で加熱洗浄し、蒸留水
で洗浄後、固形物を乾燥したところ、収量19.79
g、NDCA純度99.5%、収率91.1%であった。
【0013】比較例1 供給する原料を2,6−DMN 15.62g(100mmol)
および酢酸200gの混合物とした以外は実施例1と全
く同じ条件で反応を行ったところ、最終的に得られた固
形物は収量19.05g、NDCA純度99.8%、収率
87.9%であった。
および酢酸200gの混合物とした以外は実施例1と全
く同じ条件で反応を行ったところ、最終的に得られた固
形物は収量19.05g、NDCA純度99.8%、収率
87.9%であった。
【0014】実施例2 反応に供する触媒を酢酸コバルト4水和物 0.125g
(0.5mmol)、酢酸マンガン4水和物 0.246g(1.0m
mol)、臭化カリウム 0.074g(0.625mmol)とし、
原料を2,6−DMN 15.59g(99.8mmol)、2,6
−DIPN 0.042g(0.2mmol)および酢酸200
gの混合物とした以外は実施例1と全く同じ条件で反応
を行ったところ、最終的に得られた固形物は収量19.
95g、NDCA純度99.7%、収率92.0%であっ
た。
(0.5mmol)、酢酸マンガン4水和物 0.246g(1.0m
mol)、臭化カリウム 0.074g(0.625mmol)とし、
原料を2,6−DMN 15.59g(99.8mmol)、2,6
−DIPN 0.042g(0.2mmol)および酢酸200
gの混合物とした以外は実施例1と全く同じ条件で反応
を行ったところ、最終的に得られた固形物は収量19.
95g、NDCA純度99.7%、収率92.0%であっ
た。
【0015】本発明の方法によれば、反応液中に溶残し
ているナフタレン誘導体に対する触媒量の比を高くして
反応させることによりトリメリット酸の副生を抑え、か
つ、少量のDIPNの添加により相乗効果的にDMNの
NDCAへの選択率を高めることができる。
ているナフタレン誘導体に対する触媒量の比を高くして
反応させることによりトリメリット酸の副生を抑え、か
つ、少量のDIPNの添加により相乗効果的にDMNの
NDCAへの選択率を高めることができる。
フロントページの続き (72)発明者 坂田 智也 茨城県稲敷郡阿見町中央8丁目3番1号 三菱油化株式会社筑波総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項1】 2,6−ジメチルナフタレンをコバル
ト、マンガン及び臭素を含む触媒の存在下、分子状酸素
により酸化して2,6−ナフタレンジカルボン酸を製造
する方法において、0.01〜10モル%の2,6−ジ
イソプロピルナフタレンを含有する2,6−ジメチルナ
フタレンとの混合2,6−ジアルキルナフタレンを原料
とし、半回分式反応方式により酸化反応を実施すること
を特徴とする2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5054128A JPH06263690A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5054128A JPH06263690A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06263690A true JPH06263690A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12961960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5054128A Pending JPH06263690A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 2,6−ナフタレンジカルボン酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06263690A (ja) |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5054128A patent/JPH06263690A/ja active Pending
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