JPH1036320A - 4,4’−ジシクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエステルの製造方法 - Google Patents
4,4’−ジシクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエステルの製造方法Info
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- JPH1036320A JPH1036320A JP8189349A JP18934996A JPH1036320A JP H1036320 A JPH1036320 A JP H1036320A JP 8189349 A JP8189349 A JP 8189349A JP 18934996 A JP18934996 A JP 18934996A JP H1036320 A JPH1036320 A JP H1036320A
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- JP
- Japan
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- hydrogen
- catalyst
- producing
- reaction
- fatty acid
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-
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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】
【課題】 副生成物の生成の少ない4,4’−HDの製
造方法を提供すること及びさらに温和な条件で4,4’
−HDを合成する方法を提供すること。 【解決手段】 ルテニウム、パラジウム及びロジウムか
らなる群から選ばれる少なくとも1種の触媒、及びアル
コールまたは脂肪酸エステルからなる群から選ばれる少
なくとも1種の溶媒の存在下、80〜200℃の温度範
囲において常圧〜50kg/cm2Gの圧力下で、4,
4’−ジフェニルジカルボン酸ジメチルエステルに水素
を作用させることを特徴とする4,4’−ジシクロヘキ
サンジカルボン酸ジメチルエステルの製造方法。
造方法を提供すること及びさらに温和な条件で4,4’
−HDを合成する方法を提供すること。 【解決手段】 ルテニウム、パラジウム及びロジウムか
らなる群から選ばれる少なくとも1種の触媒、及びアル
コールまたは脂肪酸エステルからなる群から選ばれる少
なくとも1種の溶媒の存在下、80〜200℃の温度範
囲において常圧〜50kg/cm2Gの圧力下で、4,
4’−ジフェニルジカルボン酸ジメチルエステルに水素
を作用させることを特徴とする4,4’−ジシクロヘキ
サンジカルボン酸ジメチルエステルの製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、4,4’−ジフェ
ニルジカルボン酸ジメチルエステル(以下、4,4’−
Dと略称することがある)に水素添加し、4,4’−ジ
シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエステル(以下、
4,4’−HDと略称することがある)を穏和な条件で
収率よく製造する技術に関するものである。
ニルジカルボン酸ジメチルエステル(以下、4,4’−
Dと略称することがある)に水素添加し、4,4’−ジ
シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエステル(以下、
4,4’−HDと略称することがある)を穏和な条件で
収率よく製造する技術に関するものである。
【0002】4,4’−Dを共重合成分とするポリエス
テルは耐熱性、剛性などの点で優れた材料であり、繊
維、フィルム、可塑剤、樹脂などへの応用研究が進んで
いる。このポリマーは優れた機能を発現し得るものであ
るが、その分子構造が剛直であるため、ポリマーの物性
をコントロールすることが従来必ずしも容易ではなかっ
た。この点を解決するために、4,4’−Dの芳香環を
水素化してシクロヘキサン環に変換し、その分子構造に
屈曲性・伸縮性を賦与することによるポリマー物性の改
善が期待されている。本発明はこの4,4’−HDを製
造する方法に関するものである。
テルは耐熱性、剛性などの点で優れた材料であり、繊
維、フィルム、可塑剤、樹脂などへの応用研究が進んで
いる。このポリマーは優れた機能を発現し得るものであ
るが、その分子構造が剛直であるため、ポリマーの物性
をコントロールすることが従来必ずしも容易ではなかっ
た。この点を解決するために、4,4’−Dの芳香環を
水素化してシクロヘキサン環に変換し、その分子構造に
屈曲性・伸縮性を賦与することによるポリマー物性の改
善が期待されている。本発明はこの4,4’−HDを製
造する方法に関するものである。
【0003】
【従来の技術】4,4’−Dの製造方法としては、パラ
ジウム触媒存在下4−クロロ安息香酸メチルを二量化す
る方法(特開平3−227959号公報)、同様にパラ
ジウム触媒存在下安息香酸メチルを二量化する方法(特
公昭50−10302号公報)等が提案されている。ま
た、4,4’−Dの前駆体となるジメチルジフェニルを
トルエンから合成する方法(特公昭50−10303号
公報)も提案されている。一方、4,4’−HDを製造
する方法については、従来工業的な方法は提案されてい
ない。
ジウム触媒存在下4−クロロ安息香酸メチルを二量化す
る方法(特開平3−227959号公報)、同様にパラ
ジウム触媒存在下安息香酸メチルを二量化する方法(特
公昭50−10302号公報)等が提案されている。ま
た、4,4’−Dの前駆体となるジメチルジフェニルを
トルエンから合成する方法(特公昭50−10303号
公報)も提案されている。一方、4,4’−HDを製造
する方法については、従来工業的な方法は提案されてい
ない。
【0004】
【発明の解決すべき課題】4,4’−HDの合成に通常
の水素添加(水添)反応を適用した場合、4,4’−D
の芳香環を水素付加によりシクロヘキサン環に変換する
際、一方の芳香環をシクロヘキサン環に変換することは
容易だが、もう一方の芳香環まで完全にシクロヘキサン
環に変換することは容易ではなく、一部未水添の化合物
が副生成物として残存する。
の水素添加(水添)反応を適用した場合、4,4’−D
の芳香環を水素付加によりシクロヘキサン環に変換する
際、一方の芳香環をシクロヘキサン環に変換することは
容易だが、もう一方の芳香環まで完全にシクロヘキサン
環に変換することは容易ではなく、一部未水添の化合物
が副生成物として残存する。
【0005】本発明は副生成物の生成の少ない4,4’
−HDの製造方法を提供することを目的とし、さらに温
和な条件で4,4’−HDを合成する方法を提供するこ
とを目的とする。
−HDの製造方法を提供することを目的とし、さらに温
和な条件で4,4’−HDを合成する方法を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するべき手段】本発明はルテニウム、パラ
ジウム及びロジウムからなる群から選ばれる少なくとも
1種の触媒、及びアルコールまたは脂肪酸エステルから
なる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒の存在下、8
0〜200℃の温度範囲において常圧〜50kg/cm
2Gの圧力下で、4,4’−ジフェニルジカルボン酸ジ
メチルエステルに水素を作用させることを特徴とする
4,4’−ジシクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエス
テルの製造方法である。
ジウム及びロジウムからなる群から選ばれる少なくとも
1種の触媒、及びアルコールまたは脂肪酸エステルから
なる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒の存在下、8
0〜200℃の温度範囲において常圧〜50kg/cm
2Gの圧力下で、4,4’−ジフェニルジカルボン酸ジ
メチルエステルに水素を作用させることを特徴とする
4,4’−ジシクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエス
テルの製造方法である。
【0007】本発明を以下に説明する。
【0008】本発明に用いられる触媒はルテニウム、パ
ラジウム及び/又はロジウムである。これらの触媒は坦
体に支持されていることが好ましい。触媒を支持する担
体は、活性炭、ケイソウ土、アルミナ又はゼオライトが
好ましく、特に活性炭が好ましい。表面積が大きいから
である。
ラジウム及び/又はロジウムである。これらの触媒は坦
体に支持されていることが好ましい。触媒を支持する担
体は、活性炭、ケイソウ土、アルミナ又はゼオライトが
好ましく、特に活性炭が好ましい。表面積が大きいから
である。
【0009】本発明で用いられる触媒の量は、4,4’
−Dの量100重量部に対して担体を含めた触媒の合計
重量(乾燥状態)が0.5〜10重量部である。例え
ば、活性炭にその5重量%の割合で坦持されたロジウム
を触媒として用いる場合には、担体を含めた触媒合計が
上記の範囲になるようにすることが好ましい。
−Dの量100重量部に対して担体を含めた触媒の合計
重量(乾燥状態)が0.5〜10重量部である。例え
ば、活性炭にその5重量%の割合で坦持されたロジウム
を触媒として用いる場合には、担体を含めた触媒合計が
上記の範囲になるようにすることが好ましい。
【0010】本発明においてはアルコール、脂肪酸エス
テルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物が
反応系内に存在することが必要である。これらの化合物
が反応系内に存在しない場合には副生成物の生成が多
く、4,4’−HDの収率が低下する。
テルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物が
反応系内に存在することが必要である。これらの化合物
が反応系内に存在しない場合には副生成物の生成が多
く、4,4’−HDの収率が低下する。
【0011】アルコールは炭素数1から5のアルコール
であることが好ましく、メタノール、エタノール、プロ
パノール、ブタノール、ペンタノールが特に好ましい。
であることが好ましく、メタノール、エタノール、プロ
パノール、ブタノール、ペンタノールが特に好ましい。
【0012】アルコールの炭素数が6以上であると水素
添加が不十分な副生成物の発生が多くなる。
添加が不十分な副生成物の発生が多くなる。
【0013】脂肪酸エステルは下記式で表わされる低級
脂肪酸エステルであることが好ましい。脂肪酸エステル
が上記の条件を満たさないときには水素添加反応の効率
が低下する。
脂肪酸エステルであることが好ましい。脂肪酸エステル
が上記の条件を満たさないときには水素添加反応の効率
が低下する。
【0014】
【化2】CmH(2m+1)COOCnH(2n+1) [但し、m=1〜5かつn=1〜5である。]
【0015】本発明に於いて4,4’−Dに水素を作用
させる際に反応系内に存在するアルコール及び脂肪酸エ
ステルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物
の量は、反応系内の4,4’−Dの量100重量部に対
して100〜10000重量部であることが好ましい。
この範囲であれば4,4’−Dの水素化反応が効率的に
進行する。
させる際に反応系内に存在するアルコール及び脂肪酸エ
ステルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物
の量は、反応系内の4,4’−Dの量100重量部に対
して100〜10000重量部であることが好ましい。
この範囲であれば4,4’−Dの水素化反応が効率的に
進行する。
【0016】本発明に於いて4,4’−Dに水素を作用
させる際の反応温度は80〜200℃であり、好ましく
は130〜170℃である。200℃を越えると副生成
物が多く発生し、80℃未満であると反応速度が遅い。
させる際の反応温度は80〜200℃であり、好ましく
は130〜170℃である。200℃を越えると副生成
物が多く発生し、80℃未満であると反応速度が遅い。
【0017】本発明に於いて4,4’−Dに水素を作用
させる際の反応系内の圧力は1気圧から50kg/cm2
Gであり、好ましくは15〜30kg/cm2Gである。
圧力が1気圧より低いと反応速度は遅い。反応速度の点
で圧力は高いほど好ましいが、圧力が50kg/cm2G
より高いと急激な発熱が起こり、副反応や分解反応の原
因となり収率の低下が起こる。
させる際の反応系内の圧力は1気圧から50kg/cm2
Gであり、好ましくは15〜30kg/cm2Gである。
圧力が1気圧より低いと反応速度は遅い。反応速度の点
で圧力は高いほど好ましいが、圧力が50kg/cm2G
より高いと急激な発熱が起こり、副反応や分解反応の原
因となり収率の低下が起こる。
【0018】水素を作用させる際の反応系内の水素の分
圧は好ましくは1気圧から50kg/cm2Gであり、更
に好ましくは15〜30kg/cm2Gである。この範囲
であれば反応は適度な反応速度で進行し、副生成物の生
成量が少なく、収率の点でも好ましい。
圧は好ましくは1気圧から50kg/cm2Gであり、更
に好ましくは15〜30kg/cm2Gである。この範囲
であれば反応は適度な反応速度で進行し、副生成物の生
成量が少なく、収率の点でも好ましい。
【0019】本発明において水素付加反応は4,4’−
Dに水素を作用させることにより行われる。水素を作用
させるとは水素と液相の4,4’−Dを接触させること
である。水素は不活性の気体と共に用いられてもよい。
Dに水素を作用させることにより行われる。水素を作用
させるとは水素と液相の4,4’−Dを接触させること
である。水素は不活性の気体と共に用いられてもよい。
【0020】水素を作用させることは触媒を原料の溶液
中に懸濁させて行う所謂懸濁床による方法、触媒を固定
してこれに原料の溶液を流す所謂固定床による方法を用
いて好適に行うことができる。懸濁床を用いる場合、耐
圧容器に触媒、原料及び溶媒を仕込み、容器中の空間を
水素を含有する気体で置換し、所定の温度及び圧力で所
定時間撹拌する方法を用いて4,4’−HDを合成する
ことができる。反応容器内の圧力を所定の圧力に保つた
めに水素ガスを含有する気体を反応容器中に吹き込んで
もよい。固定床による方法に於いては、水素化触媒を充
填した層、例えば充填塔に原料の4,4’−Dの溶液と
水素ガスとを並流で通じる方法を適用することができ
る。この方法においては原料は完全に溶媒に溶解した状
態で水素ガスと作用され水素化反応が行われることが好
ましい。
中に懸濁させて行う所謂懸濁床による方法、触媒を固定
してこれに原料の溶液を流す所謂固定床による方法を用
いて好適に行うことができる。懸濁床を用いる場合、耐
圧容器に触媒、原料及び溶媒を仕込み、容器中の空間を
水素を含有する気体で置換し、所定の温度及び圧力で所
定時間撹拌する方法を用いて4,4’−HDを合成する
ことができる。反応容器内の圧力を所定の圧力に保つた
めに水素ガスを含有する気体を反応容器中に吹き込んで
もよい。固定床による方法に於いては、水素化触媒を充
填した層、例えば充填塔に原料の4,4’−Dの溶液と
水素ガスとを並流で通じる方法を適用することができ
る。この方法においては原料は完全に溶媒に溶解した状
態で水素ガスと作用され水素化反応が行われることが好
ましい。
【0021】本発明の方法に於いてはこれらいずれの方
法を用いてもその結果に支障が生じることはなく、工業
的に有利に製造することができる。
法を用いてもその結果に支障が生じることはなく、工業
的に有利に製造することができる。
【0022】本発明の方法で水素化して得られた4,
4’−HDの粗生成物は触媒を例えば濾過によって除去
し、例えば蒸留によって溶媒を除去し、さらに例えば減
圧蒸留によって精製することができる。
4’−HDの粗生成物は触媒を例えば濾過によって除去
し、例えば蒸留によって溶媒を除去し、さらに例えば減
圧蒸留によって精製することができる。
【0023】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。
明する。
【0024】本明細書において転化率、選択率は下記の
式に基づいて算出したものである。
式に基づいて算出したものである。
【0025】
【数1】転化率(%)=(4,4'-Dの消費量(モル))/
(4,4'-Dの仕込量(モル))×100
(4,4'-Dの仕込量(モル))×100
【0026】
【数2】選択率(%)=(4,4'-HDの生成量(モル))
/(4,4'-Dの消費量(モル))×100 [但し、4,4'-HDの生成量は4,4'-HDの全異性体の生成量
の合計である。]
/(4,4'-Dの消費量(モル))×100 [但し、4,4'-HDの生成量は4,4'-HDの全異性体の生成量
の合計である。]
【0027】[実施例1]30gの原料4,4’−Dを
内容積500ccに撹拌機つきハステロイ製オートクレ
ーブの中に、市販のロジウムを活性炭に担持せしめた触
媒(5%Rh−C)3gを150gのメタノールと共に
入れた。次にオートクレーブ内の空気を窒素と置換し、
さらに窒素を水素と置き換えた後に撹拌機を起動し、回
転速度を1000rpmに調節し約1時間かけて150
℃まで昇温した後、オートクレーブ内の圧力を30kg/
cm2Gにまで上げ、反応系内での水素の消費に伴い水
素を補充しながら温度と圧力を2時間一定に保った。水
素吸収の終了後、オートクレーブを冷却し、残存する水
素を放出した。オートクレーブから取出した粗生成物を
No.5Cの濾紙を用いて濾過して分離濾液を得、約3
0gのメタノールを用いて濾紙上の触媒を洗浄して洗浄
濾液を得た。この生成物の分離濾液と、洗浄濾液を合わ
せた後、溶媒のメタノールをエバポレーターを用いて留
去し、約32.3gの組生成物を得た。その組成を分析
した結果、残存原料はなかった。目的の4,4’−HD
は約95%の収率で得られた。この分析はガスクロマト
グラフィーにより行った。
内容積500ccに撹拌機つきハステロイ製オートクレ
ーブの中に、市販のロジウムを活性炭に担持せしめた触
媒(5%Rh−C)3gを150gのメタノールと共に
入れた。次にオートクレーブ内の空気を窒素と置換し、
さらに窒素を水素と置き換えた後に撹拌機を起動し、回
転速度を1000rpmに調節し約1時間かけて150
℃まで昇温した後、オートクレーブ内の圧力を30kg/
cm2Gにまで上げ、反応系内での水素の消費に伴い水
素を補充しながら温度と圧力を2時間一定に保った。水
素吸収の終了後、オートクレーブを冷却し、残存する水
素を放出した。オートクレーブから取出した粗生成物を
No.5Cの濾紙を用いて濾過して分離濾液を得、約3
0gのメタノールを用いて濾紙上の触媒を洗浄して洗浄
濾液を得た。この生成物の分離濾液と、洗浄濾液を合わ
せた後、溶媒のメタノールをエバポレーターを用いて留
去し、約32.3gの組生成物を得た。その組成を分析
した結果、残存原料はなかった。目的の4,4’−HD
は約95%の収率で得られた。この分析はガスクロマト
グラフィーにより行った。
【0028】[実施例2]反応溶媒に酢酸エチルを用い
る他は実施例1と同様に実施した。その結果を表1に記
載した。
る他は実施例1と同様に実施した。その結果を表1に記
載した。
【0029】[実施例3]反応容器が3000mlのス
テンレス製オートクレーブであること、反応圧力が25
kg/cm2Gであり、撹拌速度が700rpmであるこ
と以外は実施例1と同様に実施した。その結果を表1に
記載した。
テンレス製オートクレーブであること、反応圧力が25
kg/cm2Gであり、撹拌速度が700rpmであるこ
と以外は実施例1と同様に実施した。その結果を表1に
記載した。
【0030】[実施例4]触媒がパラジウムを活性炭に
担持せしめた触媒(5%Pd−C)であること以外は実
施例1と同様に実施した。その結果を表1に記載した。
担持せしめた触媒(5%Pd−C)であること以外は実
施例1と同様に実施した。その結果を表1に記載した。
【0031】[実施例5]触媒がルテニウムを活性炭に
担持せしめた触媒(5%Ru−C)であること以外は実
施例1と同様に実施した。その結果を表1に記載した。
担持せしめた触媒(5%Ru−C)であること以外は実
施例1と同様に実施した。その結果を表1に記載した。
【0032】[比較例1]反応溶媒がシクロヘキサンで
あること以外は実施例1と同様に実施した。その結果を
表2に記載した。
あること以外は実施例1と同様に実施した。その結果を
表2に記載した。
【0033】[比較例2]触媒がパラジウムを活性炭に
担持せしめた触媒(5%Pd−C)であること、反応溶
媒がシクロヘキサンであること以外は実施例1と同様に
実施した。その結果を表2に記載した。
担持せしめた触媒(5%Pd−C)であること、反応溶
媒がシクロヘキサンであること以外は実施例1と同様に
実施した。その結果を表2に記載した。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、水素化反応圧力の低い
条件で4,4’−HDを製造することができ、効率、安
全性が格段に向上するとともに、4,4’−HDを副生
成物の少ない高い選択率で製造することができる。
条件で4,4’−HDを製造することができ、効率、安
全性が格段に向上するとともに、4,4’−HDを副生
成物の少ない高い選択率で製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C07B 61/00 300
Claims (3)
- 【請求項1】 ルテニウム、パラジウム及びロジウムか
らなる群から選ばれる少なくとも1種の触媒、及びアル
コールまたは脂肪酸エステルからなる群から選ばれる少
なくとも1種の溶媒の存在下、80〜200℃の温度範
囲において常圧〜50kg/cm2Gの圧力下で、4,
4’−ジフェニルジカルボン酸ジメチルエステルに水素
を作用させることを特徴とする4,4’−ジシクロヘキ
サンジカルボン酸ジメチルエステルの製造方法。 - 【請求項2】 アルコールが炭素数1から5のアルコー
ルである請求項1に記載の4,4’−ジシクロヘキサン
ジカルボン酸ジメチルエステルの製造方法。 - 【請求項3】 脂肪酸エステルが下記式で表わされる低
級脂肪酸エステルである請求項1に記載の4,4’−ジ
シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエステルの製造方
法。 【化1】CmH(2m+1)COOCnH(2n+1) [但し、m=1〜5かつn=1〜5である。]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189349A JPH1036320A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 4,4’−ジシクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエステルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189349A JPH1036320A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 4,4’−ジシクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエステルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1036320A true JPH1036320A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16239851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8189349A Pending JPH1036320A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 4,4’−ジシクロヘキサンジカルボン酸ジメチルエステルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1036320A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009242357A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Fujifilm Corp | ジシクロヘキサン誘導体の製造方法 |
-
1996
- 1996-07-18 JP JP8189349A patent/JPH1036320A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009242357A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Fujifilm Corp | ジシクロヘキサン誘導体の製造方法 |
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