JPH0798767B2

JPH0798767B2 - α−（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒドの製造方法

Info

Publication number: JPH0798767B2
Application number: JP63156336A
Authority: JP
Inventors: 五十雄清水; 泰男松村; 祐一徳本; 和道内田
Original assignee: 日本石油化学株式会社
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH026424A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン
酸の前駆体であるα−（４−イソブチルフェニル）プロ
ピオンアルデヒドを経済的に、かつ高純度で製造するこ
とを可能ならしめる方法に関するものである。さらに詳
しくは、ｐ−イソブチルエチルベンゼンを気相で脱水素
触媒の存在下に脱水素させ、ｐ−イソブチルスチレンを
製造する工程、および得られたｐ−イソブチルスチレン
を、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在下、一酸化炭
素および水素と反応させることにより、α−（４−イソ
ブチルフェニル）プロピオンアルデヒドを製造する工程
からなる、α（４−イソブチルフェニル）プロピオンア
ルデヒドの経済的な製造方法に関するものである。

本発明の目的生成物であるα−（４−イソブチルフェニ
ル）プロピオンアルデヒドは、公知の方法により酸化す
れば容易にα−（４−イソブチルフェニル）プロピオン
酸に変換できることが知られている。このα−（４−イ
ソブチルフェニル）プロピオン酸は、英国特許第971700
号公報、フランス特許第1549758号公報、特公昭40−717
8号公報および特公昭40−7491号公報に記載されている
ように、解熱、鎮痛、消炎効果を持つ有用な医薬品（商
品名；イブプロフェン）となる化合物である。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸またはα
−（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒド
は、従来より極めて多くの化合物を出発物質として、種
々の方法により合成されている。

しかしながら、α−（４−イソブチルフェニル）プロピ
オン酸またはα−（４−イソブチルフェニル）プロピオ
ンアルデヒドを安価で経済的に、かつ高純度に合成する
ためには、（イ）単純な化合物を出発原料とすること、（ロ）各工程における中間体もできる限り単純で安定な
化合物が使える反応を利用すること、（ハ）高価な試薬を利用せず安価な試薬または触媒を利
用すること、（ニ）工程数はできる限り少ないこと、および（ホ）イソブチル基は異性化を起こしやすいので、各工
程の反応の際に、異性化などを起こさない反応を利用す
ること、などが要求される。

しかるに、例えば、α−（４−イソブチルフェニル）プ
ロピオンアルデヒドのの合成方法として提案されている
特開昭51−100042号公報では、イソブチルベンゼンのグ
リニヤール化合物から出発しているが、グリニヤール試
薬という不安定で取扱いの困難な試薬を用いているほ
か、BF₃などのルイス酸をも使用しているので、イソブ
チル基が異性化しやすい。また、特開昭53−82740号公
報では、金属リチウムなどの取扱いが困難な化合物を利
用している。

また、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸の
製法を開示している特開昭49−13351号公報および特開
昭50−4040号公報は、いずれもイソブチルベンゼンを出
発原料としているが、触媒として塩化アルミニウムを用
いているので、イソブチル基が異性化しやすく、また、
高価な試薬を使用している。

さらに、フランス特許第1549758号公報、特公昭47−245
50号公報、特開昭49−95938号公報、特開昭52−57338号
公報、特開昭52−97930号公報、特開昭52−131553号公
報、特開昭53−7643号公報、特開昭53−18535号公報お
よび特開昭56−154428号公報に記載された方法は、ｐ−
イソブチルアセトフェノンを出発物質とする方法であ
る。

しかし、ｐ−イソブチルアセトフェノンは、後述の如く
安価な化合物とは言えない。これはイソブチルベンゼン
から合成するのが最も経済的であるが、イソブチルベン
ゼンからｐ−イソブチルアセトフェノンに変換すること
自体経済的観点からは好ましいことではない。すなわ
ち、ｐ−イソブチルアセトフェノンへ変換するために
は、高価でかつ不安定な原料である塩化アセチルを使用
せざるを得ず、しかも反応触媒として水分に対して非常
に敏感な無水塩化アルミニウムを、少なくとも塩化アセ
チルと同じモル数、すなわち大量に使用しなくてはなら
ない。例えば、この変換反応が化学量論的に100％の収
率であったと考えても、ｐ−イソブチルアセトフェノン
を１トン製造するためには、700kgという大量の無水塩
化アルミニウムを使用する必要がある。また反応終了後
には、無水塩化アルミニウムを失活した結果生ずる水酸
化アルミニウムが410kgおよび塩素イオン750kgと、目的
とするｐ−イソブチルアセトフェノンの製造量を大幅に
上回る1160kgもの廃棄物を無害な形にまで処理する必要
がある。従って出発物質としてのｐ−イソブチルアセト
フェノン自体が高価であることはいうまでもない。さら
にｐ−イソブチルアセトフェノンからα−（４−イソブ
チルフェニル）プロピオンアルデヒドへの変換も、複雑
な中間生成物を経由するなど、工業的観点からは必ずし
も経済的な方法とは言い難い。

また、特開昭61−24534号公報によると、イソブチルベ
ンゼンとアセトアルデヒドとを硫酸触媒の存在下に縮合
反応させて1,1−ビス（ｐ−イソブチルフェニル）エタ
ンとし、これを酸触媒により接触分解してｐ−イソブチ
ルスチレンとし、このｐ−イソブチルスチレンと一酸化
炭素および水素とをカルボニル化錯体触媒の存在下に反
応させてα−（４−イソブチルフェニル）プロピオンア
ルデヒドを製造する方法を開示している。しかし上記公
報に記載されているように、硫酸を用いる方法では、1,
1−ビス（ｐ−イソブチルフェニル）エタンを製造する
工程で貴重な原料であるイソブチルベンゼン自体のスル
ホン化反応を避けることはできず、その結果一部のイソ
ブチルベンゼンはスルホン化物として損失となるために
経済的に好ましくない。また、この縮合反応は脱水反応
であるため、硫酸を一度使用した後は、生成した水のた
めに触媒としての硫酸の濃度が低下し、そのために使用
済みの硫酸の濃度を、例えば、装置の腐食などが懸念さ
れる高温蒸留などにより回復させなければ、触媒は再使
用できない。その上、硫酸相には多量のスルホン化物が
溶解しており、単なる蒸留では触媒濃度の回復は容易で
はない。従って、無水硫酸あるいは発煙硫酸などを加え
ることによって、生成した水を化学反応で除去するなど
の方法を用いざるを得ないため、触媒コストも割高にな
る。

以上述べてきたように、α−（４−イソブチルフェニ
ル）プロピオンアルデヒドの製造に関する従来の技術は
まだまだ経済的な方法であるとは言えず、より経済的な
製造方法の開発が望まれていた。

本発明は、ｐ−イソブチルエチルベンゼンを気相で脱水
素触媒の存在下に脱水素させ、ｐ−イソブチルスチレン
を製造する工程、および得られたｐ−イソブチルスチレ
ンを、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在下、一酸化
炭素および水素と反応させてα−（４−イソブチルフェ
ニル）プロピオンアルデヒドを製造する工程からなる、
α−（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒド
の新規な、かつ経済的な製造方法に関するものである。

芳香族炭化水素の脱水素反応における従来技術をみる
と、構造の異なるアルキル基を複数もち、かつどのアル
キル基も脱水素される可能性のあるようなポリアルキル
ベンゼンの、特定の１つの置換基のみを選択的に脱水素
するような技術は、今まで知られていない。例えば、特
公昭62−6528号、特開昭56−135425号、特開昭58−1890
34号、特開昭59−120243号、特開昭61−158940号などの
公報に見られるようなメチルエチルベンゼンを脱水素し
てメチルスチレンを製造する方法、あるいは特開昭56−
155648号、特開昭56−155649号、特開昭56−155650号、
特開昭56−155651号、特開昭56−155652号、特開昭60−
115534号などの公報に見られるようなターシャリーブチ
ルエチルベンゼンを脱水素してターシャリーブチルスチ
レンを製造する方法、さらには特開昭62−29537号公報
などに見られるようなジエチルベンゼンを脱水素してエ
チルスチレンまたはジビニルベンゼンを製造する方法な
どが開示されている。しかし、メチルエチルベンゼンお
よびターシャリーブチルエチルベンゼンは、脱水素され
る可能性のあるエチル基をどちらも持っているが、もう
一つの置換基はメチル基とターシャリーブチル基であ
り、共に脱水素される可能性のないものである。従っ
て、これらの化合物の脱水素反応における副反応はクラ
ッキング反応であり、脱水素反応そのものの選択性は問
題とならない。また、ジエチルベンゼンを脱水素する場
合は、脱水素される可能性のあるアルキル基、すなわち
エチル基を二つ持っているが、どちらのエチル基が一つ
脱水素されても生成するのはエチルスチレンただ一つで
あり、二つの置換基のどちらか一方を選択する必要はな
い上、目的生成物はジエチルベンゼンであるので、前記
エチルスチレンの残りのエチル基をさらに脱水素すれば
よい。つまり二つのエチル基に区別がなく、特に問題で
はないのである。

本発明におけるｐ−イソブチルエチルベンゼンの選択的
脱水素によるｐ−イソブチルスチレンの製造技術は、こ
れらの公知の従来技術と根本的に異なる。具体的には、
原料のｐ−イソブチルエチルベンゼンのベンゼン核に結
合している置換基はエチル基とイソブチル基であり、こ
れらはどちらも脱水素されてそれぞれビニル基とイソブ
テニル基などになる可能性を持っている。すなわち、ｐ
−イソブチルエチルベンゼンのエチル基のみが脱水素さ
れるとｐ−イソブチルスチレンとなり、イソブチル基の
みが脱水素されるとｐ−イソブテニルエチルベンゼンな
どになる。また、エチル基とイソブチル基の両方が脱水
素されると、ｐ−イソブテニルスチレンなどとなる。こ
のように、ｐ−イソブチルエチルベンゼンは脱水素され
得る異なるアルキル基を二つ持ち、しかもどちらが脱水
素されるかによって生成物が全く異なる。

さらに、報文Journal of Catalysis 34,167〜174（197
4）によると、クメンの脱水素の反応速度定数は、Bi₂UO
₆−酸化ウラン系触媒を用いた場合、エチルベンゼンの
脱水素反応速度定数の約２倍であると報じている。ま
た、報文Azerb.Khim.Zh.1968,（２）,59−62（Russ）に
よると、イソプロピルエチルベンゼンを脱水素して同一
分子内のアルキル基の脱水素選択性を比較すると、イソ
プロピル基のみ脱水素されたイソプロペニルエチルベン
ゼンの生成量の、エチル基のみ脱水素されたイソプロピ
ルスチレンの生成量に対する比は２以上であり、選択率
を上げるために反応温度を下げると、この比は３以上に
なると報じている。これらの公知文献からわかること
は、分岐型のイソプロピル基と直鎖型のエチル基とで
は、約２〜３倍分岐型のイソプロピル基の方が脱水素さ
れ易いということである。また、本発明者らの検討によ
ると、酸化鉄系触媒の存在下にｐ−sec−ブチルエチル
ベンゼンを脱水素した場合、反応温度550℃、ｐ−sec−
ブチルエチルベンゼンに対するスチームのモル比93、ｐ
−sec−ブチルエチルベンゼンの触媒との接触時間0.2秒
の条件で、ｐ−sec−ブチルエチルベンゼンの転化率が4
3.4重量％、ｐ−sec−ブテニルエチルベンゼン:p−sec
−ブチルスチレンの比がおよそ2:1となり、sec−ブチル
基の方がエチル基の約２倍脱水素されやすく、反応条件
等を変化させても、この傾向が逆転することはないこと
が確かめられた。この事実から、前述のイソプロピルエ
チルベンゼンの文献と同様に、分岐型の炭素数４のsec
−ブチル基の方が、直鎖型のエチル基よりも脱水素され
やすいと考えられる。しかし、このような方法では本発
明の目的を達成することはできない。

すなわち、本発明の脱水素の目的生成物は、エチル基の
み脱水素されたｐ−イソブチルスチレンである。そのた
め、ｐ−イソブチルスチレンの選択率の高いｐ−イソブ
チルエチルベンゼンの脱水素方法、すなわち、ｐ−イソ
ブチルエチルベンゼンのもつエチル基とイソブチル基の
うちエチル基のみを選択的に脱水素する方法の開発が切
に望まれていた。

またさらに、ｐ−イソブチルエチルベンゼンを脱水素し
て得られる脱水素反応液中にはｐ−イソブテニルエチル
ベンゼンおよびｐ−イソブテニルスチレンが副生成物と
して含有されており、これらはヒドロフォルミル化に対
して活性であり、脱水素反応液をそのままヒドロフォル
ミル化反応の原料とするには問題があった。そこで、こ
れらの副生成物を含有する脱水素反応液をそのままヒド
ロフォルミル化の反応の原料として使用できる方法の開
発も同時に望まれていた。

［課題を解決するための手段］本発明は、下記の工程（Ｉ）および工程（II）からなる
ことを特徴とするα−（４−イソブチルフェニル）プロ
ピオンアルデヒドを工業的、経済的に製造可能ならしめ
る方法を提供するものである。

工程（Ｉ）:p−イソブチルエチルベンゼンを気相で脱水
素触媒の存在下に脱水素させ、ｐ−イソブチルスチレン
を製造する工程。

工程（II）：前記工程（Ｉ）で得られたｐ−イソブチル
スチレンを、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在下、
一酸化炭素および水素と反応させることにより、α−
（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒドを製
造する工程。

以下、本発明の技術をさらに具体的に説明する。

本発明の方法における工程（Ｉ）は、ｐ−イソブチルエ
チルベンゼンを脱水素することにより、ｐ−イソブチル
スチレンを製造する工程である。さらに詳しくは、脱水
素触媒の存在下、ｐ−イソブチルエチルベンゼンのエチ
ル基のみを選択的に脱水素してｐ−イソブチルスチレン
を製造する方法に関するものである。

脱水素触媒には、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、パラジウ
ム、白金、コバルト、ロジウム、イリジウム、ルテニウ
ム、クロム、バナジウム、ニオブ、モリブデン、チタ
ン、ジルコニウム、カリウム、アルミニウム、カルシウ
ム、マグネシウム、セリウム、セシウム、ルビジウムな
どの金属化合物があり、これらを適宜組み合わせたもの
も有効に使用しうる。好ましくは鉄、銅、クロームから
選ばれる少なくとも１種の金属を含む触媒である。特に
酸化鉄系触媒、銅−クロム系触媒などはｐ−イソブチル
スチレンへの選択性が高く、本発明の目的には有効であ
る。一般に、脱水素触媒は長時間使用しているとコーキ
ング等によりしだいに少しづつ活性が低下してくるの
で、その場合は触媒を、例えば500℃程度の高温で、空
気等でデコーキングすることにより、初期の活性を再現
することができる。また、必要であれば、200〜500℃の
温度で水素の流れの中に置くことによる水素処理を行っ
てもよい。

脱水素温度は、触媒の組成、触媒時間、希釈モル比など
に応じて400〜700℃、好ましくは450〜650℃の範囲内で
選択することができる。反応温度がこの範囲より高くな
ると、ｐ−イソブチルスチレン生成反応との競争反応の
みならず、生成したｐ−イソブチルスチレンがさらに脱
水素されたりあるいは分解されるといった副反応が急激
に多くなり、ｐ−イソブチルスチレンの選択率が著しく
低下する。これはｐ−イソブチルエチルベンゼンの損失
が大きいだけでなく、生成物分布が非常に複雑になって
蒸留等によるｐ−イソブチルスチレンおよびｐ−イソブ
チルエチルベンゼンなどの分離が困難になるので好まし
くない。また、反応温度がこの範囲より低いと、ｐ−イ
ソブチルスチレンの選択率は高いが反応速度が著しく低
下して経済性が悪くなるのでこれも好ましくない。

脱水素反応によって生成するオレフィンは重合性である
ため、反応層中でのオレフィン濃度が高い状態を高温で
続けると、せっかく生成したｐ−イソブチルスチレンの
一部が重合して損失となる。これを避けるためには、非
還元性ガス、例えば窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴン
ガス、スチーム、酸素ガスなどを同伴させてオレフィン
濃度を希釈により下げることが有効である。ベンゼンな
どの脱水素されにくい溶媒で希釈することもできる。ま
た、脱水素の触媒活性を維持するために、反応層にスチ
ームを同伴して脱水素を行うのもよい。スチームの量に
は、特に制限はない。

脱水素工程（Ｉ）における反応形式は固定床、移動床、
流動床のいずれを用いても、本発明の目的を達成でき
る。

反応圧力は、上記反応条件下で生成したｐ−イソブチル
スチレンが気化しうる範囲であれば特に制限はないが、
通常常圧ないし10kg/cm²以下が経済的である。

本発明の脱水素工程（Ｉ）における原料ｐ−イソブチル
エチルベンゼンと触媒の接触時間は、0.005〜20秒、好
ましくは0.01〜10秒の範囲で適宜選択できるが、更に好
ましくは0.05〜５秒の範囲で選択するのが適当である。
接触時間がこれより短いと、反応率が低くて好ましくな
い。また、接触時間がこれより長いと、生成したｐ−イ
ソブチルスチレンがさらに脱水素されるなどの副反応が
大きくなり、ｐ−イソブチルスチレンの選択率が下がる
ので、これも好ましくない。反応形式、反応ガス組成、
触媒の組成、反応温度、あるいは原料ガスの予熱温度等
の種々の組合せの相違により、上記範囲内で適宜変化せ
しめることができる。

さらに当然ながら、上記工程（Ｉ）を連続して行うこと
もでき、またバッチ式で行うこともできる。いずれにせ
よ本発明では、ｐ−イソブチルエチルベンゼンを脱水素
して目的物のｐ−イソブチルスチレンに効率良く転化せ
しめることが肝要である。

以上、反応条件およびそれぞれの因子の反応に及ぼす影
響について述べてきたが、本発明の条件でｐ−イソブチ
ルエチルベンゼンの脱水素を行うと、反応条件およびそ
れぞれの因子の反応に与える影響については、ｐ−イソ
ブチルエチルベンゼンの転化率とｐ−イソブチルスチレ
ンの選択率との関係でまとめることができることが本発
明者等の研究から明らかになった。すなわち、前記反応
条件下で得られるｐ−イソブチルエチルベンゼンの任意
の転化率ｘに対して、ｐ−イソブチルスチレンへの選択
率ｙは一次関数ｙ＝ax＋ｂ（ａ、ｂは触媒固有の定数）の関係にある。図１に、後述の実施例で得られたｐ−イ
ソブチルエチルベンゼンの転化率とｐ−イソブチルスチ
レンの選択率の関係（以後、脱水素性能直線と呼ぶ）の
例を示す。例えば、前記反応条件内で、ある条件を設定
すれば、そのときの転化率に対応する脱水素性能直線上
の点は、実際に得られるｐ−イソブチルスチレンの選択
率を示している。従って、使用する脱水素触媒の性能直
線に応じて、望みの選択率に対応するｐ−イソブチルエ
チルベンゼンの転化率を与えるような反応条件を選べば
良い。例えば、銅−クロム系触媒の場合、本発明におい
ては、ｐ−イソブチルエチルベンゼンの転化率を好まし
くは40重量％以下、さらに好ましくは30重量％以下に保
つのが適当である。また、例えば、酸化鉄系触媒の場
合、本発明においては、ｐ−イソブチルエチルベンゼン
の転化率を好ましくは70重量％以下、さらに好ましくは
50重量％以下に保つのが適当である。転化率がこれらの
範囲を越えると副生成物であるｐ−イソブテニルエチル
ベンゼン、ｐ−イソブテニルスチレンのみならず、クラ
ッキング生成物も急激に多くなり好ましくない。転化率
がこれらの範囲内の場合、転化率が低ければ低いほど選
択率は高くなるが、ｐ−イソブチルスチレンの生成率は
前記転化率と選択率の積であるから、あまり転化率を低
くとるのも、後に続く蒸留などによる未反応ｐ−イソブ
チルエチルベンゼンの分離回収操作にかかる負担が大き
くなり好ましくない。経済的には５重量％以上の転化率
に保つのが適当であろう。

本発明の工程（II）では、工程（Ｉ）の方法で得られた
ｐ−イソブチルスチレンを、一酸化炭素と水素によるヒ
ドロフォルミル化によりｐ−イソブチルスチレンを貴金
属錯体触媒を用いてα−（４−イソブチルフェニル）プ
ロピオンアルデヒドへ変換する。

上記のヒドロフォルミル化に使用される貴金属錯体触媒
としては、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニ
ウム等の貴金属錯体である。これらの貴金属は、酸価数
０〜最高位酸価数まで使用でき、ハロゲン原子、三価の
リン化合物、π−アリル基、アミン、ニトリル、オキシ
ム、オレフィンあるいはカルボニル錯化合物などとして
一酸化炭素、水素などを配位子として含有するものも有
効である。

触媒の具体例としては、ビストリフェニルホスフィンジ
クロロ錯体、ビストリブチルホスフィンジクロロ錯体、
ビストリシクロヘキシルホスフィンジクロロ錯体、π−
アリルトリフェニルホスフィンジクロロ錯体、トリフェ
ニルホスフィンピペリジンジクロロ錯体、ビスベンゾニ
トリルジクロロ錯体、ビスシクロヘキシルオキシムジク
ロロ錯体、1,5,9−シクロドデカトリエン−ジクロロ錯
体、ビストリフェニルホスフィンジカルボニル錯体、ビ
ストリフェニルホスフィンアセテート錯体、ビストリフ
ェニルホスフィンジナイトレート錯体、ビストリフェニ
ルホスフィンスルフェート錯体、テトラキストリフェニ
ルホスフィン錯体および一酸化炭素を配位子の一部に持
つ、クロロカルボニルビストリフェニルホスフィン錯
体、ヒドリドカルボニルトリストリフェニルホスフィン
錯体、ビスクロロテトラカルボニル錯体、ジカルボニル
アセチルアセトナート錯体等を挙げることができる。

触媒は、錯体として反応系に供給して使用することもで
き、また、配位子となる化合物を別個に反応系に供給
し、反応系内において錯体を生成させて使用することも
できる。すなわち、上記貴金属の酸化物、硫酸塩、塩化
物などに対して配位子となり得る化合物、すなわち、ホ
スフィン、ニトリル、アリル化合物、アミン、オキシ
ム、オレフィン、あるいは一酸化炭素、水素等を同時に
反応系に存在させる方法である。

ホスフィンとしては、例えばトリフェニルホスフィン、
トリトリルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリシ
クロヘキシルホスフィン、トリエチルホスフィン等、ニ
トリルとしては、例えばベンゾニトリル、アクリロニト
リル、プロピオニトリル、ベンジルニトリル等、アリル
化合物としては、例えばアリルクロライド、アリルアル
コール等、アミンとしては、例えばベンジルアミン、ピ
リジン、ピペラジン、トリ−ｎ−ブチルアミン等、オキ
シムとしては、例えばシクロヘキシルオキシム、アセト
オキシム、ベンズアルドオキシム等、オレフィンとして
は、例えば1,5−シクロオクタジエン、1,5,9−シクロド
デカトリエン等が挙げられる。

錯体触媒、または錯体を作り得る化合物の使用量は、ｐ
−イソブチルスチレン１モルに対して0.0001〜0.5モ
ル、好ましくは0.001〜0.1モルである。また、配位子と
なり得る化合物の添加量はパラジウム、ロジウム、イリ
ジウム、ルテニウムなどの錯体の核となり得る貴金属１
モルに対して0.8〜10モル、好ましくは１〜４モルであ
る。

さらに、反応を促進する目的で塩化水素、三フッ化ホウ
素などの無機ハロゲン化物やヨウ化メチル等の有機ヨウ
化物等を添加しても良い。

これらハロゲン化物を添加する場合は、錯体触媒、また
は、錯体を作り得る化合物１モルに対し、ハロゲン原子
として0.1〜30倍モル、好ましくは１〜15倍モルを使用
する。添加量が0.1モル未満の場合、触媒の種類によっ
ても異なるが、添加の効果が見られないこともある。ま
た、30倍モルを越える時は、触媒活性がかえって低下す
るとともに、ｐ−イソブチルスチレンの二重結合にハロ
ゲンが付着する等、目的の反応が抑制される。

ヒドロフォルミル化反応は、反応温度は40〜150℃、好
ましくは55〜110℃で行う。反応温度が40℃未満では、
反応速度が著しく遅くなり、実用上実施することができ
ない。また、150℃を越える温度では、重合、水素付加
等の副反応や錯体触媒の分解が生じ好ましくない。

反応圧力は5kg/cm²以上あれば適宜選択できる。5kg/cm²
未満では実用上実施できないほど反応が遅くなる。ま
た、圧力は高いほど反応が速やかに進行し好ましいが、
高すぎる圧力は反応器の耐圧を非常に高くする必要がで
てくるなど、製造装置の点からおのずと限界がある。従
って、実用上は500kg/cm²以下の圧力で充分である。

反応は一酸化炭素および水素の混合ガスの吸収が見られ
なくなるまで行えばよく、通常は４〜20時間の反応時間
で充分である。

反応に必要な一酸化炭素と水素とは、あらかじめ混合さ
れた混合ガスの状態でも、各々別に反応器に供給しても
よい。反応系に供給する場合の一酸化炭素と水素とのモ
ル比は、適宜選択できる。すなわち、本発明の工程（I
I）であるカルボニル化反応では、一酸化炭素と水素と
は正確に1:1のモル比で吸収消費されていく。従って、
反応器の大きさ、反応の形式にもよるが、一酸化炭素対
水素のモル比は1:1で供給すれば最も効率的である。

本発明のカルボニル比において、カルボニル化に不活性
な触媒を反応熱除去等の目的で用いることもできる。カ
ルボニル化に不活性な溶媒としては、エーテル、ケト
ン、アルコール等の極性溶媒や、パラフィン、シクロパ
ラフィン、芳香族炭化水素のような無極性溶媒が挙げら
れる。しかし、一般には無溶媒の状態で充分好ましい結
果が得られる。

ヒドロフォルミル化反応において、ｐ−イソブチルスチ
レンを一酸化炭素と水素の存在下で反応させるとα−
（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒドが得
られる。

ヒドロフォルミル化反応の終了後、反応物は好ましくは
減圧下で蒸留分離すれば、容易に目的化合物であるα−
（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒドと触
媒とに分離することができる。回収された錯体触媒は再
度使用することができる。

本発明によって得られるα−（４−イソブチルフェニ
ル）プロピオンアルデヒドは、常法によりこれを酸化す
ることにより、容易にα（４−イソブチルフェニル）プ
ロピオン酸が得られる。

本発明の工程（Ｉ）の方法で得られる脱水素反応液は、
蒸留などによりｐ−イソブチルスチレンを分離して、あ
るいは反応液をそのまま、工程（II）の原料として供す
ることができる。特に、工程（II）の原料として工程
（Ｉ）の反応液をそのまま用いる場合、反応液中に含ま
れる不純物であるｐ−イソブテニルエチルベンゼンおよ
びｐ−イソブテニルスチレンなどはヒドロフォルミル化
の反応に対して活性であるが、本発明の方法によれば、
これらの不純物のイソブテニル基に対する活性がエテニ
ル基に比べて驚くほど抑制されることがわかった。すな
わち、ｐ−イソブテニルエチルベンゼンは上記反応条件
下ではほとんど反応せず、ｐ−イソブテニルスチレンに
ついては、そのエテニル基のみヒドロフォルミル化さ
れ、イソブテニル基の方はほとんど変化されない。従っ
てこの場合、工程（II）の後、反応液を水素添加して蒸
留などにより精製すれば、上記不純物はそれぞれ工程
（Ｉ）の原料となるｐ−イソブチルエチルベンゼンおよ
び目的生成物のα−（４−イソブチルフェニル）プロピ
オンアルデヒドとして回収できる。このことは本発明の
方法をさらに経済的な方法とする上で非常に重要なこと
である。

［発明の効果］本発明の方法は、ｐ−イソブチルエチルベンゼンのエチ
ル基を選択的に脱水素してこれを効率よくｐ−イソブチ
ルスチレンに転化せしめ、かつこのｐ−イソブチルスチ
レンをヒドロフォルミル化することによって、工業的か
つ経済的な実施を可能にしたものである。

本発明の工程（Ｉ）の条件でｐ−イソブチルエチルベン
ゼンの脱水素を行うと、高い選択率でｐ−イソブチルス
チレンを製造できる。従って前述したように、本発明の
方法で得られた脱水素反応液を、例えば水層と分液、乾
燥後、蒸留などといった二〜三の簡単な単位操作だけ
で、高純度のｐ−イソブチルスチレンおよび未反応のｐ
−イソブチルエチルベンゼンが得られる。またこの未反
応ｐ−イソブチルエチルベンゼンは、回収して再び脱水
素の原料とすることができ、副生成物であるｐ−イソブ
テニルエチルベンゼンおよび／またはｐ−イソブテニル
スチレンは、水素添加してｐ−イソブチルエチルベンゼ
ンとして再び脱水素原料とすることもできる。また、前
述のように工程（Ｉ）の反応液をそのまま工程（II）の
原料として用いることもできる。

本発明の方法では、イソブチル基の骨格異性化反応は実
質上起こっておらず、ｐ−イソブチルスチレンの重合反
応も少ない。このことは経済的観点、すなわち本発明の
方法を安価にかつ経済的なものとするために重要なこと
である。このような経済上大変有利な効果を実現し得た
のは、脱水素される可能性のあるイソブチル基とエチル
基を同時に持っているｐ−イソブチルエチルベンゼン
の、エチル基のみを高い選択率で脱水素し効率的にｐ−
イソブチルスチレンと成す技術を確立し、さらにこのｐ
−イソブチルスチレンを有効にα−（４−イソブチルフ
ェニル）プロピオンアルデヒドに変換する方法を確立し
得たからである。

以下、実施例により本発明を詳述する。

［実施例］以下の実施例に示すように、脱水素工程（Ｉ）およびヒ
ドロフォルミル化工程（II）を行った。

実施例No.1:p−イソブチルエチルベンゼンの脱水素〔工程（Ｉ）〕カリウムおよびクロムを助触媒とする酸化鉄系の脱水素
触媒（日産ガードラー（株）製、商品名:G−64A）を粒
径1mm〜2mmに調整し、内径12mm、長さ1mのステンレス管
に20ml充填した。

ｐ−イソブチルエチルベンゼンを10ml/hr、および水90m
l/hrを、予熱管を経て、温度550℃で触媒層に通し脱水
素させた（触媒との接触時間0.2秒、ｐ−イソブチルエ
チルベンゼンに対するスチームのモル比93）。脱水素物
は冷却し、気液を分離したのち、有機相についてガスク
ロマトグラフィーによりｐ−イソブチルエチルベンゼン
の転化率およびｐ−イソブチルスチレンの選択率を確認
した。

脱水素物の有機相は、主としてｐ−イソブチルエチルベ
ンゼン（以下、PBEと称することがある）、ｐ−イソブ
チルスチレン（以下、PBSと称することがある）、ｐ−
イソブテニルエチルベンゼン（以下、EDSと称すること
がある）、およびｐ−イソブテニルスチレン（以下、VD
Sと称することがある）から成り、その組成は、表１の
ようであった。表１成分名含有率（重量％） PBE 69.3wt％ PBS 24.7wt％ EDS 2.2wt％ VDS 3.0wt％不明分 0.8wt％これから、ｐ−イソブチルエチルベンゼンの転化率は31
％、ｐ−イソブチルスチレンの選択率は83％であること
がわかり、高い選択率でPBSに脱水素されていることが
確認できた。

脱水素物の各成分を分離し、Mass、IR、NMRで確認した
ところ、ｐ−イソブチルエチルベンゼンについては原料
に用いたものと全く同一であり、sec−ブチルベンゼン
やtert−ブチルベンゼンの生成は認められず、イソブチ
ル基の異性化等の副反応は生じていないことを確認でき
た。またｐ−イソブチルスチレンについても、ブチル基
はイソブチル基であり、その置換位置はｐ−位であっ
た。

実施例No.2〜５実施例No.1に準じて、反応温度を変えて脱水素反応を行
った。得られた結果を実施例No.1の結果と一緒に表２に
示した。

実施例No.6〜10 実施例No.1に準じて、接触時間を変えて脱水素反応を行
った。得られた結果を表３に示した。

実施例No.11〜15 CuO 43重量％、Cr203 42重量％、SiO2 15重量％からな
る銅−クロム系の脱水素触媒を使用して、実施例No.1に
準じて、反応温度を変えて脱水素反応を行った。得られ
た結果を表４に示した。

実施例No.16〜20 Cr203 18重量％、CuO 39重量％、ZnO 38重量％からなる
銅−クロム系脱水素触媒を使用して、実施例No.1に準じ
て脱水素反応を行った。得られた結果を表５に示した。

実施例No.21:ヒドロフォルミル化〔工程（II）〕実施例No.1で得られた脱水素反応液を蒸留により精製し
て得られた純度97.8重量％のｐ−イソブチルスチレン30
g、ロジウムヒドリドカルボニルトリストリフェニルホ
スフィン0.3gを内容積100mlの攪拌器付きオートクレー
ブに入れ、攪拌しながら60℃に加熱し、水素と一酸化炭
素との等モル混合ガスにより50kg/cm²まで加圧した後、
反応によって一酸化炭素の吸収が無くなるまで反応を続
けた。

反応終了後室温まで冷却して反応液を回収し、減圧単蒸
留器に移して、留出温度範囲60〜90℃/2mmHgの粗α−
（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒド留分
34gを得た。その組成は次の通りであった。粗α−（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒ
ドｐ−イソブチルエチルベンゼン 0.3重量％ｐ−イソブチルスチレン 0.1重量％ α−（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒド 89.9重量％ β−（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒド 9.7重量％この粗α−（４−イソブチルフェニル）プロピオンアル
デヒド留分を再度減圧蒸留を行って、沸点範囲70〜76℃
/3mmHgであるα−（４−イソブチルフェニル）プロピオ
ンアルデヒド27gを得た。このα−（４−イソブチルフ
ェニル）プロピオンアルデヒドの純度は99.6重量％であ
った。また、IR分析などにより標品と比較し、その構造
を確認した。

実施例No.22 ロジウムヒドリドカルボニルトリストリフェニルホスフ
ィンの代わりに、酸化ロジウム0.1gとトリフェニルホス
フィン0.6gとを用いて、実施例No.21と同様にして実施
した。その結果ｐ−イソブチルエチルベンゼン0.3重量
％、ｐ−イソブチルスチレン0.1重量％、α−（４−イ
ソブチルフェニル）プロピオンアルデヒド83.5重量％、
およびβ−（４−イソブチルフェニル）プロピオンアル
デヒド16.1重量％の粗α−（４−イソブチルフェニル）
プロピオンアルデヒド留分31gを得た。

実施例No.23 実施例No.1で得られた脱水素反応液121.5g、ロジウムヒ
ドリドカルボニルトリストリフェニルホスフィン0.3gを
内容積200mlの攪拌器付きオートクレーブに入れ、実施
例No.21と同様にして実施した。その結果ｐ−イソブチ
ルエチルベンゼン0.2重量％、ｐ−イソブチルスチレン
0.1重量％、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオ
ンアルデヒド85.7重量％、およびβ−（４−イソブチル
フェニル）プロピオンアルデヒド14.0重量％の粗α−
（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒド留分
29gを得た。

実施例No.24:α−（４−イソブチルフェニル）プロピオ
ンアルデヒドの酸化によるイブプロフェンの製造実施例21で得られた沸点範囲70〜76℃/3mmHgであるα−
（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒド25グ
ラムを容量が200ミリリットルの攪はん機付フラスコに
入れ、濃塩酸１グラム及び溶媒としてアセトン40ミリリ
ットルをいれ、温度を−15℃まで冷却した。次に温度を
−12℃から−16℃に保ちながら10％次亜塩素酸ナトリウ
ム水溶液36グラムを徐々に滴加した。滴加終了後更に１
時間攪はん反応させた。反応終了後５％苛性ソーダ水溶
液を加え中和し、PH8.5に調製した。混合物を静置分離
させ下層の水相をノルマルヘキサンで洗浄した。

水相に５％塩酸を加えPHを２に調製し、分離した油分を
ノルマルヘキサンで抽出し水洗した。ノルマルヘキサン
を減圧で蒸発分離し、淡黄色の粗イブプロフェン結晶2
6.7グラムを得た。

粗イブプロフェンをノルマルヘキサン溶媒で再結晶させ
白色の精製イブプロフェン（融点75−76）結晶を22.4グ
ラムを得た。スペクトルなどは標品と一致した。

比較例No.1 実施例No.1に準じて、ｐ−sec−ブチルエチルベンゼン
（純度97.5重量％）の脱水素反応を行った。結果は表６
の通りであった。

【図面の簡単な説明】

図は脱水素反応におけるｐ−イソブチルエチルベンゼン
の転化率とｐ−イソブチルスチレンの選択率の関係を示
す。図において実線は本発明の実施例No.1〜10を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次の工程（Ｉ）および工程（II）からなる
ことを特徴とするα−（４−イソブチルフェニル）プロ
ピオンアルデヒドの製造方法。工程（Ｉ）:p−イソブチルエチルベンゼンを気相で脱水
素触媒の存在下に脱水素させ、ｐ−イソブチルスチレン
を製造する工程。工程（II）：前記工程（Ｉ）で得られたｐ−イソブチル
スチレンを、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在下、
一酸化炭素および水素と反応させることにより、α−
（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒドを製
造する工程。
【請求項２】次の工程（Ｉ）、工程（II）および工程
（III）からなることを特徴とするα−（４−イソブチ
ルフェニル）プロピオン酸の製造方法。工程（Ｉ）:p−イソブチルエチルベンゼンを気相で脱水
素触媒の存在下に脱水素させ、ｐ−イソブチルスチレン
を製造する工程。工程（II）：前記工程（Ｉ）で得られたｐ−イソブチル
スチレンを、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在下、
一酸化炭素および水素と反応させることにより、α−
（４−イソブチルフェニル）プロピオンアルデヒドを製
造する工程。工程（III）：前記工程（II）で得られたα−（４−イ
ソブチルフェニル）プロピオンアルデヒドを酸化するこ
とにより、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン
酸を製造する工程。
【請求項３】前記脱水素触媒が鉄、銅、クロームから選
ばれる少なくとも１種の金属を含む触媒である請求項１
または請求項２記載のα−（４−イソブチルフェニル）
プロピオンアルデヒドの製造方法。