JPH08169868A - 4−シアノ−4’−ヒドロキシビフェニルの製造方法 - Google Patents

4−シアノ−4’−ヒドロキシビフェニルの製造方法

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JPH08169868A
JPH08169868A JP6313004A JP31300494A JPH08169868A JP H08169868 A JPH08169868 A JP H08169868A JP 6313004 A JP6313004 A JP 6313004A JP 31300494 A JP31300494 A JP 31300494A JP H08169868 A JPH08169868 A JP H08169868A
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JP
Japan
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cyano
acetoxy
hydroxybiphenyl
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acetoxybiphenyl
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JP6313004A
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English (en)
Inventor
Mikito Kashima
幹人 加島
Yumiki Noda
結実樹 野田
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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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

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 4-アセトキシビフェニルをヨード化して4-ア
セトキシ-4'-ヨードビフェニルを製造する工程と、得ら
れる4-アセトキシ-4'-ヨードビフェニルのヨード基をシ
アノ基に置換する反応及びアセトキシ基を加水分解する
反応からなる工程とからなる4-シアノ-4'-ヒドロキシビ
フェニルの製造方法。 【効果】 本発明によれば、4-シアノ-4'-ヒドロキシビ
フェニルを高転化率、高選択率で容易に製造するができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は医農薬中間体や液晶材料
あるいは有機光導電性材料の合成原料として有用な4-シ
アノ-4'-ヒドロキシビフェニルの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニルは近
年、医農薬中間体あるいは液晶材料や有機光導電性材料
として注目されており、より安価に製造し得る合成法の
開発が望まれている。従来その製造法としては、例えば
(Zh.Org.Khim.,1984,(20),1310.)に4-シアノビフェニル
を出発原料とし、これをニトロ化、還元、ジアゾ化、つ
いで加水分解を経て4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニル
を合成する方法が、また、(J.Chem.Soc.,Chem.Commun19
88,203.)には4-クロロベンゾニトリルと2,6-ジ-t- ブチ
ルフェノールを原料とする光化学的合成法が報告されて
いる。しかしながらこれらの方法は工業的製造法として
は経済的に採用し難い。
【0003】一方、特公平1-39474 中にはその液晶材料
の合成原料として4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニルを
使用しており、その合成法も記載されている。これによ
れば、下式に示す様に4-アセトキシビフェニルを出発原
料としこれを臭素化しアセトキシ基を加水分解し、ブロ
モ基をシアノ基に置換することで4-シアノ-4'-ヒドロキ
シビフェニルを合成している。
【0004】
【化4】
【0005】この方法におけるヨウ素を触媒とする臭素
化では収率が低く、臭素の利用効率も悪いためコストア
ップの要因になってしまう。4-アセトキシビフェニルの
臭素化の改良法として、金属炭酸塩等を共存させる方法
( 特開平1-172361) 、水と不溶性の不活性溶媒を用いる
方法( 特開平5-286898) が開示されている。これらの方
法で収率等はかなり改善されているけれども、例えば金
属炭酸塩を用いる方法では反応制御に細かな配慮が必要
で有り、且つ多量生成する金属臭素塩は実質的に再生利
用はできない。また、水と不溶性の不活性溶媒を用いる
方法ではこのような問題は克服されているが、臭素の利
用効率を高めるためには酸化剤として高価な過酸化水素
が必要である。また過酸化物は潜在的に爆発の危険が伴
うという問題点もある。
【0006】更に、上記のプロセスのように臭素化合物
を経由してシアノ化合物を合成する場合、反応後生成す
る臭化銅の再利用は実質的に困難であるため、このプロ
セスで4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニルを製造する場
合、使用する臭素は結果的に全量廃棄物になってしまう
という本質的な欠点がある。
【0007】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は経済的で工
業的に実施可能な4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニルの
製造法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、4-シアノ-4'-
ヒドロキシビフェニルの製造法について種々の検討を重
ねた結果完成されたものであり、4-アセトキシビフェニ
ル(式 (I) )をヨード化し、得られる4-アセトキシ-
4'-ヨードビフェニル(式 (II) )のヨード基をシア
ノ基に置換し、アセトキシ基を加水分解することによ
り、高収率で4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニル(式
(III) )を製造する方法に関するものである。
【0009】
【化5】
【0010】
【化6】
【0011】
【化7】
【0012】また、このヨード化反応に用いる酸化剤と
して、二酸化窒素を用いることが特に好ましい。即ち、
酸化剤として二酸化窒素を用いると、安価で取扱易く、
また、温和な条件下で選択的にヨード化できるのであ
る。この二酸化窒素は反応後一酸化窒素になるが、これ
は空気と接触して容易に二酸化窒素を再生するので、次
の反応に循環使用が可能である。
【0013】さらに、本発明では、シアノ化反応後生成
する沃化銅を、安価な硝酸や二酸化窒素を用い、例えば
( 特公昭52-27633、53-41118) に記載の方法でヨウ素を
回収し再使用が可能であるので、本発明の製造方法は、
経済性が大幅に改善されていると共に廃棄物量も最低限
に抑えることのできる製造方法である。更に、本発明の
工程で使用したり生成したりする、ヨウ素及びヨード化
合物は、臭素や臭素化合物に比べ腐食の可能性も小さい
ので、本発明の製造方法は工業的に極めて有利である。
【0014】以下に本発明を詳細に説明する。本発明で
出発原料に用いる4-アセトキシビフェニルは従来公知の
方法により4-ヒドロキシビフェニルを適当なアセチル化
剤、例えば無水酢酸や塩化アセチル等と反応させること
により容易に合成される。
【0015】4-アセトキシビフェニルのヨード化は、適
当な溶媒中、ヨウ素及び酸触媒の存在下、二酸化窒素を
添加することで行われる。反応温度は10〜150 ℃、特に
30〜90℃が好ましく、反応時間は0.5〜15時間、特
に1〜8時間が適当である。
【0016】上記の溶媒として、アセトニトリル等のシ
アン化低級アルキル、酢酸、プロピオン酸等の低級脂肪
酸、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン等
のハロゲン化炭化水素類などを使用することができる。
この中でも、ハロゲン化炭化水素類が好ましい。反応後
に後処理工程を考慮すると、水と混合しにくいものが好
ましいからである。溶媒の使用量は4-アセトキシビフェ
ニル1 モルに対し、300ml 〜5000ml、好ましくは500ml
〜3000mlである。ヨウ素の使用量は4-アセトキシビフェ
ニルに対して約1/2 モル比である。即ち、ヨウ素は理論
量だけ消費されるので、多すぎるとジヨード体が生成
し、また少なすぎるとヨード化の収率が低下するからで
ある。ヨウ素は反応初期から全量加えても良いし、反応
の進行と共に逐次加えても良い。
【0017】このヨード化で用いられる酸触媒として、
不揮発性のプロトン酸及び固体酸触媒を用いることがで
きる。不揮発性のプロトン酸として具体的には、硫酸、
リン酸、ヘテロポリリン酸等を挙げることができる。ま
た、固体酸触媒としては、前記の不揮発性のプロトン酸
を無機担体に担持したもの、あるいは無担持のシリカゲ
ルを挙げることができる。担持触媒の調製法は特に限定
されない。公知の適当な方法、例えば含浸法、蒸発乾固
法、ゲル化法などによって調製される。尚、触媒の使用
量は4-アセトキシビフェニルに対し5 〜100wt%, 好まし
くは10〜50wt% である。
【0018】酸化剤として使用される二酸化窒素の量は
4-アセトキシビフェニルに対して1〜5 倍モル、好まし
くは2 〜5 倍モルである。二酸化窒素の添加方法は反応
初期から全量加えても良いし、使用する溶媒に溶解し逐
次加えても良く、ガス状で吹き込んでも良い。その際、
窒素ガスのような不活性ガスに同伴させても良い。
【0019】生成物の分離は、濾過及び溶媒抽出によっ
て簡単に行うことができる。更に精製する場合は抽出液
を濃縮し再結晶により行える。再結晶に用いられる溶媒
はアルコール系溶剤、例えば、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール等を挙げることができる。
【0020】次に、4-アセトキシ-4'-ヨードビフェニル
のシアノ化反応は、文献(J.Org.Chem. ,1961,Vol26,25
22. )に記載の方法に準じて行うことができる。即ち、
4-アセトキシ-4'-ヨードビフェニルと小過剰のシアン化
第一銅をジメチルホルムアミド(DMF )やジメチルスル
ホキサイド(DMSO)のような非プロトン性極性溶媒中で
120〜200℃で1〜10時間加熱することにより容
易に高収率で行うことができる。
【0021】引き続き行う加水分解は、常法に従い4-ア
セトキシ-4'-シアノビフェニルをアルコール系溶媒中、
水酸化アルカリでケン化し、生成するアルカリ金属塩を
塩酸等の適当な酸で処理することで、容易に高収率で4-
シアノ-4'-ヒドロキシビフェニルを得ることができる。
【0022】尚、シアノ化と加水分解の順序は入れ換え
ても行うこともできる。即ち、4-アセトキシ-4'-ヨード
ビフェニルを加水分解し4-ヒドロキシ-4'-ヨードビフェ
ニルとし、これをシアノ化してもほぼ同じ収率で4-シア
ノ-4'-ヒドロキシビフェニルを得ることができる。
【0023】
【実施例】以下に実施例で本発明を具体的に説明する。 〔実施例1〕ヨード化反応工程 まず、リンモリブデン酸担持シリカゲル触媒をゲル化法
によって調製した。即ち、リンモリブデン酸5.0gを採取
し、シリカゾル(触媒化成(株)製CATALOID−
S−30L,SO2 含量30wt%)66.7g に加え良く
混合した。次に攪拌しながら120℃で水分を蒸発させ
乾固させた。得られた固体を粉砕し、300℃で4時間
電気炉で焼成し、リンモリブデン酸担持シリカゲル触媒
を得た。リンモリブデン酸の担持量は20wt%であっ
た。次に、冷却管を備えた三つ口フラスコに4-アセトキ
シビフェニル2.13g(10mmol) 、ヨウ素1.29g(5mmol)及び
前記のリンモリブデン酸20wt% を担持したシリガゲル1.
00g を採り、これにジクロロエタン20mlを加えた。内容
物を攪拌しながら加熱還流し、これに二酸化窒素を所定
量(約3%)含有する窒素ガスを3 時間吹き込んだ。使
用した二酸化窒素の量は0.99g(22mmol) であった。反応
生成物をガスクロマトグラフィーで分析したところ4-ア
セトキシビフェニルの転化率100%選択率74% で4-アセト
キシ-4'-ヨードビフェニルが生成した。
【0024】反応液を放冷後、触媒を濾過、分離した。
濾液は5%チオ硫酸ナトリウム溶液、次いで5%炭酸ナトリ
ウム溶液で洗浄した後、濃縮し、残渣をエタノール50ml
を用い再結晶し、2.16g の4-アセトキシ-4'-ヨードビフ
ェニルを得た。収率64% 、純度96% であった。
【0025】〔実施例2〕ヨード化反応工程 冷却管を備えた三つ口フラスコに4-アセトキシビフェニ
ル2.13g(10mmol),ヨウ素1.30g(5mmol)及びシリガゲル1.
02g を採りこれにクロロホルム20mlを加えた。内容物を
攪拌しながら加熱還流し、これに二酸化窒素を所定量含
有する窒素ガスを3 時間吹き込んだ。使用した二酸化窒
素の量は1.72g(37mmol) であった。反応生成物をガスク
ロマトグラフィーで分析したところ4-アセトキシビフェ
ニルの転化率64% 、選択率97% で4-アセトキシ-4'-ヨー
ドビフェニルが生成した。
【0026】〔実施例3〕シアノ化反応 実施例1で得られた4-アセトキシ-4'-ヨードビフェニル
1.71g (4.9mmol )及びシアン化第一銅0.53g(5.9mmol)
を冷却管を備えた三つ口フラスコに採りこれにDMF2.4ml
を加えた。内容物を攪拌しながらバス温度160 ℃で5 時
間加熱した。放冷後、内容物をクロロホルム30mlを加え
希釈し生成した銅塩を濾過分離した。濾液を10% アンモ
ニア水溶液、次いで水洗した後、濃縮乾固し4-アセトキ
シ-4' シアノビフェニル1.13g を得た。収率98% 、純度
95% であった.
【0027】〔実施例4〕加水分解反応 実施例3で得られた、4-アセトキシ-4'-シアノビフェニ
ル1.00g(4.0mmol)をエタノール20ml中に分散し、これに
水酸化カリウム0.56g(10mmol) のエタノール溶液(10ml)
を滴下した。更に室温で1 時間攪拌した後、5%塩酸30ml
を加え生成した白色沈澱を濾過し蒸留水で洗浄した後、
乾燥し0.75g の粗製4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニル
を得た。これを20mlのイソプロパノールより再結晶し0.
70g の4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニルを得た。収率
90% 、純度99% であった。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、4-アセトキシビフェニ
ル(式 (I) )をヨード化し、得られる4-アセトキシ-
4'-ヨードビフェニル(式 (II) )のヨード基をシア
ノ基に置換し、アセトキシ基を加水分解することによ
り、高収率で4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニル(式
(III) )を製造することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式 (I) で表される4-アセトキシビフェ
    ニルをヨード化して式(II)で表される4-アセトキシ
    -4'-ヨードビフェニルを製造する工程と、 得られる4-アセトキシ-4'-ヨードビフェニルのヨード基
    をシアノ基に置換する反応及びアセトキシ基を加水分解
    する反応からなる工程とからなる式(III)で表され
    る4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニルの製造方法。 【化1】 【化2】 【化3】
  2. 【請求項2】 前記の4-アセトキシビフェニルをヨード
    化する工程が、ヨウ素及び酸触媒の存在下、酸化剤とし
    て二酸化窒素を用いるヨード化反応であることを特徴と
    する請求項1に記載の4-シアノ-4'-ヒドロキシビフェニ
    ルの製造方法。
JP6313004A 1994-12-16 1994-12-16 4−シアノ−4’−ヒドロキシビフェニルの製造方法 Pending JPH08169868A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2759697A1 (fr) * 1997-02-18 1998-08-21 Expansia Sa Preparation du 4-cyano-4'-hydroxy biphenyle
CN100460385C (zh) * 2005-06-07 2009-02-11 烟台万润精细化工股份有限公司 4-氰基-4'-羟基联苯的制备方法

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