JPH0662497B2 - 3,3′,4,4′−ビフエニルテトラカルボン酸の製造方法 - Google Patents

3,3′,4,4′−ビフエニルテトラカルボン酸の製造方法

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JPH0662497B2
JPH0662497B2 JP61215745A JP21574586A JPH0662497B2 JP H0662497 B2 JPH0662497 B2 JP H0662497B2 JP 61215745 A JP61215745 A JP 61215745A JP 21574586 A JP21574586 A JP 21574586A JP H0662497 B2 JPH0662497 B2 JP H0662497B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は4−ハロゲノオルトフタル酸エステルを脱ハロ
ゲン二量化させて3,3′,4,4′−ビフェニルテト
ラカルボン酸を製造する方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン
酸の製造方法については、特開昭55−20705号公
報に記載のように4−ハロゲノオルトフタル酸塩を、水
酸化アルカリと共に溶解されている水溶液中に、金属パ
ラジウムを坦体に坦持させた触媒および少量のメタノー
ルを存在させて、その混合液を50℃〜150℃に加熱
して、0.2〜30時間反応させる方法が知られてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながらこの方法では、収率が29%〜58.6%
程度であまりよくない。この3,3′,4,4′−ビフ
ェニルテトラカルボン酸から得られる3,3′,4,
4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が、ポリミ
イドの原料、エポキシ硬化剤などの用途に適用できるも
ので、工業的にみれば高収率で、例えば、約80%以上
の収率で得られることが各種ポリマーの原料として価格
面で望ましい。収率がよくないと、例えば耐熱性ポリイ
ミドのコストが高くなる。
本発明の目的は、4−ハロゲノオルトフタル酸エステル
の脱ハロゲン二量化反応において、高収率でしかも回収
容易な3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン
酸を製造できる方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、4−ハロゲノオルトフタル酸エステルを、
水に溶解されている水酸化アルカリなどの塩基2モル以
上(対4−ハロゲノオルトフタル酸エステル)の水溶液
中に、金属パラジウムなどの貴金属を坦体に坦持させた
触媒およびギ酸塩とともに存在させ、この混合液を加熱
して反応させることにより、3,3′,4,4′−ビフ
ェニルテトラカルボン酸が高収率で、かつ回収容易に得
ることができる。
〔作用〕
本発明に用いられるギ酸塩は、貴金属を坦体に坦持させ
た触媒および塩基による4−ハロゲノフタル酸エステル
の脱ハロゲン二量化反応には水素供与体(Hydrogen do
nor)としてよりすぐれた触媒である。これを用いるこ
とにより貴金属を坦体に坦持させた触媒、塩基の触媒お
よび加水分解反応によって4−ハロゲノフタル酸エステ
ルから生成されるアルコール類の触媒が活性化され、約
80%以上の高収率で3,3′,4,4′−ビフェニル
テトラカルボン酸が得られる。
本発明に用いられる4−ハロゲノオルトフタル酸エステ
ルとして、例えば、4−ブロモオルソフタル酸ジメチル
エステル、4−ブモロオルソフタル酸ジエチルエステ
ル、4−ブロモオルソフタル酸ジプロピルエステル、4
−ブロモオソフタル酸ジメチルブチルエステル、および
それぞれ上記の4−ブロモオルソフタル酸モノアルキル
エステル、4−クロロオルソフタル酸ジメチルエステ
ル、4−クロロオルソフタル酸ジエチルエステル、4−
クロロオルソフタル酸ジプロピルエステル、4−クロロ
オルソフタル酸ジブチルエステル、およびそれぞれ上記
の4−クロロオルソフタル酸モノアルキルエステル、4
−ヨードオルソフタル酸モノアルキルエステル、4−ヨ
ードオルソフタル酸ジアルキルエステルなどが挙げられ
る。好ましくは4−ブロモオルソフタル酸モノアルキル
エステル、4−ブロモオルソフタル酸ジアルキルエステ
ルが挙げられる。
4−ハロゲノオルソフタル酸塩およびそのエステルの公
知の製造方法〔例えば、Ayling(J.Khem.Soc.h19
29,253)、特開昭56−45438号、英国特許
628,401,Hano Waldman(J.Prakt.Chem.,
26,65〜68,193)〕では4−ハロゲノオルソ
フタル酸塩およびそのエステルのほかに、若干の3−ハ
ロゲノオルソフタル酸塩およびそのエステル、4,5−
ジハロゲノオルソフタル酸塩およびそのエステル、未反
応オルソフタル酸塩およびそのエステルなどを含有し、
ハロゲノオルソフタル酸塩の混合物が得られる。
本発明の方法では上記のハロゲノオルソフタル酸エステ
ルの混合物であるにもかかわらず、脱ハロゲン二量化に
よる生成物として、3,3′,4,4′−ビフェニルテ
トラカルボン酸が高収率で得られ、2,3′,4,4′
−ビフェニルテトラカルボン酸の生成が予想より少な
い。したがって、本発明の4−ハロゲノオルソフタル酸
エステルの脱ハロゲン二量化反応において、4−ハロゲ
ノオルソフタル酸塩およびそのエステルの混合物でも、
4−ハロゲノオルソフタル酸エステルのみでも使用でき
る。
本発明に用いられる塩基としては、例えば、水酸化カリ
ウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどのアルカ
リ金属の水酸化物、水酸化カルシウムなどのアルカリ土
類金属の水酸化物、炭酸カリウムなどの炭酸塩、重炭酸
カリウムなどの重炭酸塩、カリウムなどのアルコキシド
のうちから選ばれる少なくとも1種類の化合物が挙げら
れる。またその他の塩基としては、水酸化テトラメチル
アンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウムなどの
水酸化テトラ低級(炭素数1〜3個)アンモニウムが挙
げられる。特に好ましくは水酸化カリウム、水酸化ナト
リウムである。塩基の使用量はハロゲノオルソフタル酸
モノアルキルエステル、ハロゲノオルソフタル酸ジアル
キルエステルが加水分解されて得られた水溶液のPHが
7以上、好ましくは10以上になる量、即ち、上記ハロ
ゲノオルソフタル酸エステルの混合物に対して、2モル
以上、特に2.1〜5.0モルが好ましい。塩基の使用
量が2.0モル以下では、目的の3,3′,4,4′−
ビフェニルテトラカルボン酸の収率がきわめて低く、反
応が完結しない。また、5.0モル以上の使用量では脱
ハロゲンによるフタル酸塩の生成等の副反応を起したり
して収率の低下をまねく。
また、本発明に用いられる貴金属を坦体に坦持させた触
媒として、例えば、パラジウム(pd)−炭性炭(C),
pd−アルミナ、pd−炭酸カルシウムなどのpdを坦体に坦
持させた触媒が挙げられる特にpd−炭性炭触媒が好まし
い。このpdを坦体に坦持させた触媒中のpdの含有率は1
0〜10重量%、特に2.0〜8.0重量%であること
が好ましい。また白金(pt)−炭素、ルテニウム(R
u)−炭素、Ru−アルミナ、ロジウム(Rh)−炭素、
Rh−アルミナなどが挙げられ、これらの貴金属を坦体
に坦持させた触媒中のPt,Ru,Rhなどの含有率は
1.0〜10重量%である。
本発明に用いられる貴金属を坦体に坦持させた触媒の使
用量は前記触媒の種類、反応温度、反応時間などの条件
等によって異なるが、一般にはハロゲノオルソフタル酸
エステルの混合物に対して貴金属に換算して0.005
〜5重量%、特に0.01〜2重量%程度の比率となる
ような量であればよい。使用量0.005重量%以下で
反応が進まず、収率が悪く、また5重量%以上でもよい
がコスト高になる。
4−ハロゲノオルソフタル酸エステルの脱ハロゲン二量
化反応は反応温度が70〜150℃、好ましくは90〜
120℃の範囲で行う。反応温度が70℃以下では反応
速度が遅く、反応完結までに長時間を要するので効率が
よくない。又150℃以上では反応中にあわがたった
り、副反応のため、目的の3,3′,4,4′−ビフェ
ニルテトラカルボン酸の収率が低下することがある。ま
た反応時間は上記触媒の量、反応温度等に関係するが、
通常1〜20時間である。好ましくは3〜10時間行
う。
4−ハロゲノオルソフタル酸エステルの脱ハロゲン二量
化反応に用いられる溶媒として、例えば水が特に好まし
い。
また、反応圧は常圧であればよいが、4−クロロオルソ
フタル酸エステルの脱塩素二量化反応においては反応が
遅いので、10kg/cm2以下、好ましくは5kg/cm2以下
の加圧下であれば収率が向上する。
〔実施例〕
実施例1 温度計、還流冷却管、攪拌器を備えた300mlの4つ口
フラスコに、4−ブロモオルソフタル酸ジメチルエステ
ル90モル%、3−ブロモオルソフタル酸ジメチルエス
テル0.3モル%、オルソフタル酸ジメチルエステル
9.7モル%からなる無色の液体26.6g、水酸化カ
リウム16.8g、水70gを入れ、次に金属パラジウ
ム(pd)−炭素触媒(pd含有量5wt%、水分量50重量
%)2.5gを加えて90〜110℃で約1時間かきま
ぜる。しかるのち、キ酸ナトリウム13.6gを少量ず
つ加えながら攪拌して5時間脱臭素二量化反応をさせ
た。収量を求めるため、次に反応完了後、反応液を冷却
し、pd−C触媒をろ過によって除去し、その反応ろ液に
塩酸を加えて酸性(1以上)にすると、白色沈殿物3,
3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸として析
出した。収量は13.1gであった。
実施例2〜4 実施例1で用いられた4−ブロモオルソフタル酸ジメチ
ルエステル等の混合物、水酸化カリウム、水、pd−Cに
ギ酸ナトリウム10.2g,17g,20.4gをそれ
ぞれ用い、実施例1の方法に準じて実施したところ、
3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸とし
て、12.5g,12.2g,12.1gがそれぞれ高
収量で得られた。
実施例5〜8 実施例1で用いられた4−ブロモオルソフタル酸ジメチ
ルエステル等の混合物の代わりに、4−ブロモオルソフ
タル酸ジエチルエステル、4−ブロモオルソフタル酸ジ
プロピルエステル、4−ブロモオルソフタル酸ジブチル
エステルをそれぞれ用い、それ以外の触媒、塩基、水、
実験条件は実施例1の方法に準じて実施したところ、
3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸とし
て、12.6g,12.0g,11.8gがそれぞれ高
収量で得られた。
比較例1 温度計、還流冷却管、攪拌器を備えた300mlの4つ口
フラスコに、4−ブロモオルソフタル酸ナトリウム塩8
0.9モル%、3−ブロモオルソフタル酸ナトリウム塩
0.9モル%、オルソフタル酸ナトリウム塩18.2モ
ル%からなる淡黄色の粉末27.5g、水酸化カリウム
13.2g、水60gを入れて溶解し、次にメタノール
4.6ml、金属パラジウム−炭素触媒(pd含有量5wt
%、水分含有量50重量%)2gを加えて実施例1に準
じて3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸
塩を合成した。実施例1と同様に3,3′,4,4′−
ビフェニルテトラカルボン酸として析出させて収量とし
た。収量8.3gで収量が約30.7%低い。
比較例2 比較例1で用いたメタノールの代わりにブチルアルコー
ル7.4mlを用いた以外は比較例と同様にして3,
3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸塩を合成
した。上記ビフェニルテトラカルボン酸として析出させ
て収量を求めた。収量1gで収率が約7.3%で低い。
〔発明の効果〕
以上、述べたように本発明の3,3′,4,4′−ビフ
ェニルテトラカルボン酸の製造方法によれば、高収率
で、しかも回収容易に目的物を得ることができるという
効果がある。例えば、収率を従来より約25%以上向上
させることができた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】4−ハロゲノオルトフタル酸類の脱ハロゲ
    ン二量化反応による3,3′,4,4′−ビフェニルテ
    トラカルボン酸を製造する方法において、4−ハロゲノ
    オルトフタル酸エステルが、水に溶解されている塩基2
    モル以上(対オルトフタル酸エステル)の水溶液中に、
    貴金属を坦体に坦持させた触媒、ギ酸塩を存在させ、そ
    の混合液を加熱して反応させることを特徴とする3,
    3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸の製造方
    法。
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