JPH0662499B2 - 4−ヒドロキシビフェニル−3−カルボン酸の製造法 - Google Patents

4−ヒドロキシビフェニル−3−カルボン酸の製造法

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JPH0662499B2
JPH0662499B2 JP62157807A JP15780787A JPH0662499B2 JP H0662499 B2 JPH0662499 B2 JP H0662499B2 JP 62157807 A JP62157807 A JP 62157807A JP 15780787 A JP15780787 A JP 15780787A JP H0662499 B2 JPH0662499 B2 JP H0662499B2
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次男 岡田
俊夫 菊池
邦義 岩田
清二 前川
光一 藤城
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Iwaki Seiyaku Co Ltd
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
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Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、近年、感圧・感熱紙用顕色剤として着目さ
れている4-ヒドロキシビフェニル−3-カルボン酸の新規
な製造法に関する。
[従来の技術] 4-ヒドロキシビフェニル−3-カルボン酸を工業的に製造
する方法については、いわゆるコルベ・シュミット反応
(Chem. Rev.,57, 583(1957))を適用するのが最適であ
る。この反応を利用した具体的な製造方法としては、例
えば、4-ヒドロキシビフェニルを過剰の炭酸カリウムと
共に炭酸ガス加圧下に200〜250℃の温度で加熱す
る方法(J. Gen. Chem.(U.S.S.R.),8, 424(1938))、4-
ヒドロキシビフェニルと水酸化ナトリウムとを水溶媒で
加熱した後、水を留去して4-ヒドロキシビフェニルのナ
トリウム塩を製造し、このナトリウム塩を約6kg/cm2
・Gの炭酸ガス加圧下に160〜170℃の温度で加熱
する方法(米国特許第1,941,207号明細書)、4-ヒドロ
キシビフェニルと水酸化ナトリウムを低級アルコール溶
媒中で反応させ、生成した4-ヒドロキシビフェニルのナ
トリウム塩を分離乾燥して20メッシュ以下の粒度に粉
砕し、このナトリウム塩を約2〜40kg/cm2・Gの炭
酸ガス加圧下に190〜210℃の温度で加熱する方法
(特開昭 62-45,558号公報)等が提案されている。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記第一の方法は、過剰の炭酸カリウム
が必要であるほか、約30kg/cm2・Gにも及ぶ高圧炭
酸ガス下での反応になり、原料や設備等の点からその製
造コストが高くつき、大量生産には不向きであるという
問題がある。
また、上記第二及び第三の方法は、原料コスト面では好
ましい方法であるが、設備面及び実生産の面で次のよう
な問題点がある。すなわち、その第一は、両方法共、第
一の方法と同様に炭酸ガスとの反応を加圧下で行うた
め、加圧反応装置が必要となり、設備面でコスト高とな
る上、大量生産には不向きである。
問題点の第二は、両方法共無溶媒の固体一気体の反応で
あるが、一般にコルベ・シュミット反応は、水が含有さ
れるとその収率が著しく低下する。そのため、4-ヒドロ
キシビフェニルのナトリウム塩を一旦単離し、乾燥し、
微粉末化する必要がある。このナトリウム塩は吸湿性で
あるため、加圧反応釜に仕込む際に吸湿するため、反応
釜中で再度乾燥する必要がある。
従って、本発明は、かかる問題点を解決するために創案
されたもので、その目的とするところは、原料コスト、
設備コストの点からも有利であって、操作が容易で大量
生産に適した新規な4-ヒドロキシビフェニル−3-カルボ
ン酸の製造法を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] すなわち、本発明は、4-ヒドロキシビフェニルと水酸化
カリウムとを反応させて得られた反応混合物を、沸点が
150℃以上の疎水性溶剤の存在下に水を留去して脱水
し、引続き疎水性溶剤の存在下に150〜250℃で炭
酸ガスと反応させる4-ヒドロキシビフェニル−3-カルボ
ン酸の製造法である。
本発明方法においては、先ず、4-ヒドロキシビフェニル
と水酸化カリウムとを反応させて4-ヒドロキシビフェニ
ルのカリウム塩とする。この方法としては、例えば、水
酸化カリウムをフレーク状又はペレット状の固体のまま
あるいは水及び/又はメタノール、エタノール等の低級
アルコールに溶解して4-ヒドロキシビフェニルと混合
し、加熱下に反応させて4-ヒドロキシビフェニルのカリ
ウム塩とする方法がある。
そして、この際の水酸化カリウムの使用量は、4-ヒドロ
キシビフェニル1モル対して1モルで充分であるが、好
ましくは1〜2モルの範囲でやや過剰に使用するのが有
利である。しかし、あまり多くぎると、脱水が困難にな
ったり、最終生成物の収率が低下する。また、水酸化カ
リウムを水及び/又は低級アルコールの溶液として使用
する場合は、10〜50%溶液として使用するのがよ
い。この反応は、水酸化カリウムの溶液を使用する場合
は常温でも容易に短時間で反応が進行するが、特に固体
状の水酸化カリウムを使用する場合には50℃以上に加
熱するのがよく、溶媒を使用する場合にはその沸点近く
まで加熱するのが好ましい。
また、この4-ヒドロキシビフェニルのカリウム塩を製造
する工程において、次の炭酸ガスとの反応工程で使用す
る疎水性溶剤と同様の疎水性溶剤を反応溶媒として使用
することもできる。これによって、撹拌することにより
反応原料の分散、接触が充分に行われるようになり、ま
た、結晶が大きくなりすぎたり、あるいは、固結するの
を防止することができ、反応が良好に進行する。特に、
他の溶媒を加えない場合にはこの効果が著しい。なお、
4-ヒドロキシビフェニルと水酸化カリウムとの反応は、
次の脱水工程でも進行するので、この反応がまだ不完全
な状態であっても次の脱水工程に移行して差し支えな
い。
なお、本発明者等の検討によれば、4-ヒドロキシビフェ
ニルのアルカリ塩を製造する工程で水酸化ナトリウムや
炭酸カリウム等を使用した場合には、その収率が低いだ
けでなく、製造工程で高い反応圧力が要求され、しか
も、原料の4-ヒドロキシビフェニルが多量に混在して精
製が困難である。
4-ヒドロキシビフェニルと水酸化カリウムとを反応させ
て得られた反応生成物から、副生した水あるいは水酸化
カリウムの溶剤として使用した水を脱水する方法として
は、沸点が150℃以上の疎水性溶剤を共沸溶剤として
使用し、減圧下あるいは常圧下に加熱して水を留去する
方法がある。この目的で使用する共沸溶剤としては、共
沸性を有する限り、次の炭酸ガスとの反応工程で使用す
る疎水性溶剤を添加することが有利である。この疎水性
溶剤は、反応混合物が固体状であるとき、これを分散さ
せて熱伝導性を良好にし、脱水速度を促進する作用もあ
る。
4-ヒドロキシビフェニルのカリウム塩を製造しその反応
混合物を脱水した後、引続き疎水性溶剤の存在下に15
0〜250℃で炭酸ガスと反応させ4-ヒドロキシビフェ
ニル−3-カルボン酸を製造する。
この目的で使用する疎水性溶剤は、4-ヒドロキシビフェ
ニルのカリウム塩と炭酸ガスの反応に関与しないもので
あればよく、種々の芳香族炭化水素、複素環式芳香族化
合物、エーテル類等を挙げることができるが、この4-ヒ
ドロキシビフェニルのカリウム塩と炭酸ガスとの反応を
常圧で行う場合にはその反応温度を150〜250℃に
する必要があることから、その沸点が150℃以上のも
のである。このような疎水性溶剤としては、例えば、ト
リイソプロピルベンゼン、トリ-tert-ブチルベンゼン、
ナフタレン、メチルナフタレン、エチルナフタレン、ジ
メチルナフタレン、ビフェニル、ジフェニルメタン、ジ
フェニルエタン、エチルビフェニル、ジエチルビフェニ
ル、キノリン、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテ
ル等を挙げることができ、これはその1種のみを単独で
使用できるほか、2種以上を組合せた混合溶剤として使
用することもできる。この目的で使用する疎水性溶剤の
使用量は、4-ヒドロキシビフェニル1重量部に対して
0.1〜50重量部、好ましくは1〜20重量部の範囲
がよい。
上記4-ヒドロキシビフェニルのカリムウ塩と炭酸ガスと
の反応の際における反応条件は、その反応温度が150
〜250℃、好ましくは160〜220℃であり、ま
た、炭酸ガス圧力については、特に制限はないが、設備
コスト等の点から好ましくは常圧〜2kg/cm2・Gより
好ましくは常圧である。設備コストにあまり影響のない
範囲で若干加圧することは反応速度の点で有利である。
反応終了後、反応混合物に水を添加して反応生成物を加
熱溶解し、水層と疎水性溶剤層とを分離し、水層に塩
酸、硫酸等の鉱酸を添加して目的物の4-ヒドロキシビフ
ェニル−3-カルボン酸を析出させ、濾過して分離した
後、必要により溶媒洗浄や再結晶等の生成操作を行い、
4-ヒドロキシビフェニル−3-カルボン酸を単離する。
[作 用] 本発明によれば、4−ヒドロキシビフェニルと水酸化カ
リウムとの反応生成物を、沸点が150℃以上の疎水性
溶剤の存在下に水を留去して脱水するので、脱水して得
られた−ヒドロキシビフェニルのカリウム塩が塊状にな
らず、この脱水後に粉砕処理を行う必要がないほか、疎
水性溶剤の存在下に炭酸ガスと反応させるので、カリウ
ム塩と炭酸ガスとの間の接触効率及び反応速度が向上
し、容易に高収率で4-ヒドロキシビフェニル−3-カルボ
ン酸を製造できるものと考えられる。
[実施例] 以下、実施例及び比較例に基いて、本発明方法を具体的
に説明する。
実施例1 水酸化カリウム14.4gをメタノール40ml中に溶解
し、次いで4-ヒドロキシビフェニル34.0gと疎水性
溶剤としてビフェニル:ジフェニルエーテル(3:7)
の混合溶剤(沸点257℃)300mlとを添加して反応
させ、この懸濁液を2時間かけて80℃から210℃ま
で昇温させながら脱水蒸留しメタノールと副生した水を
留去した。
次に、上記反応混合物中に常圧下に炭酸ガスを導入しな
がら、撹拌下に165℃で2時間加熱し、さらに195
℃に昇温して8時間加熱撹拌して反応させた。
反応終了後冷却し、温水300mlを添加して生成した4-
ヒドロキシビフェニル−3-カルボン酸のカリウム塩を水
層中に移行させ、この水層を分液し、水層中に濃塩酸を
添加してpH1以下に調整し、析出した結晶を濾別して
乾燥し、純度98.1%(HPLC)で融点215℃の4-ヒド
ロキシビフェニル−3-カルボン酸30.5g(収率約7
0%)を得た。
比較例1 水酸化ナトリウム9.3gをメタノール60ml中に溶解
し、次いで4-ヒドロキシビフェニル34.0gとビフェ
ニル:ジフェニルエーテル(3:7)の混合溶剤300
mlとを添加し、実施例1と同様に反応させ、また、メタ
ノールと副生した水を留去して反応混合物を脱水した。
次に、上記反応混合物中に常圧下に炭酸ガスを導入しな
がら、撹拌下に165℃で2時間加熱し、さらに195
℃に昇温して12時間加熱撹拌して反応させた。
反応終了後冷却し、温水900mlを添加して生成した4-
ヒドロキシビフェニル−3-カルボン酸のナトリウム塩を
水層中に移行させ、この水層を分液し、水層中に濃塩酸
を添加してpH1以下に調整し、析出した結晶を濾別し
て乾燥し、純度45.5%(HPLC)の4-ヒドロキシビフェ
ニル−3-カルボン酸29.2g(収率約31%)を得
た。なお、残りは未反応の4-ヒドロキシビフェニルであ
った。
実施例2 疎水性溶剤として300mlのエチルビフェニルを使用し
た以外は、上記実施例1と同様にして4-ヒドロキシビフ
ェニル−3-カルボン酸28.7gを得た。得られた4-ヒ
ドロキシビフェニル−3-カルボン酸は、純度96.8%
(HPLC)であって融点214℃であり。収率は約65%で
あった。
実施例3 疎水性溶剤として300mlのβ−メチルナフタレンを使
用した以外は、上記実施例1と同様にして4-ヒドロキシ
ビフェニル−3-カルボン酸30.3gを得た。得られた
4-ヒドロキシビフェニル−3-カルボン酸は、純度97.
8%(HPLC)であって融点215℃であり、収率は約69
%であった。
実施例4 4-ヒドロキシビフェニル34.0gに、水酸化カリウム
14.4gと疎水性溶剤としてビフェニル:ジフェニル
エーテル(3:7)の混合溶剤300ml及びトルエン6
0mlとを加え、得られた懸濁液を120〜130℃で1
時間加熱して反応させ、その後1.5時間かけて130
℃から220℃まで昇温させつつ脱水蒸留し、トルエン
と副生した水とを共沸させて留去した以外は、上記実施
例1と同様の方法で4-ヒドロキシビフェニル−3-カルボ
ン酸31.2gを得た。得られた4-ヒドロキシビフェニ
ル−3-カルボン酸は、純度98.7%(HPLC)であって融
点215℃であり、収率は約72%であった。
実施例5 炭酸ガスとの反応の際の反応条件を反応温度165℃で
2時間及び210℃で4時間とした以外は、上記実施例
1と同様にして4-ヒドロキシビフェニル−3-カルボン酸
29.6gを得た。得られた4-ヒドロキシビフェニル−
3-カルボン酸は、純度98.3%(HPLC)であって融点2
15℃であり、収率は68%であった。
[発明の効果] 本発明方法によれば、4-ヒドロキシビフェニルをそのカ
リウム塩とし、次いでこれに炭酸ガスを反応させて4-ヒ
ドロキシビフェニル−3-カルボン酸を製造する工程を1
つの通常の反応装置で連続的に行うことができるほか、
目的物の4-ヒドロキシビフェニル−3-カルボン酸を高純
度かつ高収率で容易に製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 邦義 東京都墨田区八広6丁目31番6号 (72)発明者 前川 清二 千葉県松戸市松戸2283−16 (72)発明者 藤城 光一 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新日 本製鐵株式會社第一技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】4−ヒドロキシビフェニルと水酸化カリウ
    ムとを反応させて得られた反応混合物を、沸点が150
    ℃以上の疎水性溶剤の存在下に水を留去して脱水し、引
    続き疎水性溶剤の存在下に150〜250℃で炭酸ガス
    と反応させることを特徴とする4−ヒドロキシビフェニ
    ル−3−カルボン酸の製造法。
  2. 【請求項2】疎水性溶剤を、4−ヒドロキシビフェニル
    と水酸化カリウムとの反応工程から存在させる特許請求
    の範囲第1項記載の4−ヒドロキシビフェニル−3−カ
    ルボン酸の製造法。
  3. 【請求項3】炭酸ガスとの反応を常圧下に行う特許請求
    の範囲第1項又は第2項記載の4−ヒドロキシビフェニ
    ル−3−カルボン酸の製造法。
JP62157807A 1987-06-26 1987-06-26 4−ヒドロキシビフェニル−3−カルボン酸の製造法 Expired - Lifetime JPH0662499B2 (ja)

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JPS6245558A (ja) * 1985-08-23 1987-02-27 Nippon Steel Corp 4−ヒドロキシビフエニル−3−カルボン酸の製造方法

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