JP3115054B2 - ナフタレン誘導体群の製法 - Google Patents

ナフタレン誘導体群の製法

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JP3115054B2 JP03261130A JP26113091A JP3115054B2 JP 3115054 B2 JP3115054 B2 JP 3115054B2 JP 03261130 A JP03261130 A JP 03261130A JP 26113091 A JP26113091 A JP 26113091A JP 3115054 B2 JP3115054 B2 JP 3115054B2
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俊一 小出
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、ジメチルナフタレンの酸化反応
を適度に制御することによりジカルボン酸に至る以前の
各種酸化生成物を製造する方法に関する。
【0002】
【従来技術】前述のような技術分野に関する研究は、ほ
とんど行われていないのが実情である。本発明の各種誘
導体のうち、式(1)、(2)で示される化合物は新規
であり、また、化合物(3)、(3)′、(4)、
(4)′、(5)、(6)の化合物は、ジカルボン酸製
造時の副生成物としてたまたま生成しているのであっ
て、前記式(1)〜(6)の化合物を主生成物とする製
法はいまだ未発表のものである。
【0003】
【目的】本発明の目的は、式(1)〜(6)で示される
ナフタレン誘導体を高収率で製造する新しい方法を提供
する点にある。
【0004】
【構成】本発明の第一は、コバルト塩、マンガン塩およ
び臭素化合物触媒の存在下、有機カルボン酸溶媒中で、
反応温度80〜100℃において、2,7−ジメチルナ
フタレンを分子状酸素により酸化し、式
【化4】 で示されるナフタレン誘導体群の製法に関する。本発明
の第二は、コバルト塩、マンガン塩および臭素化合物触
媒の存在下、有機カルボン酸溶媒中で、反応温度80〜
100℃において、ジメチルナフタレンを分子状酸素に
より酸化し、式
【化5】 で示されるナフタレン誘導体群を得、ついでこれに低級
アルコールを加えて酸基をエステル化した後、式
【化6】 で示されるナフタレン誘導体をそれぞれに分離、回収す
る方法に関する(前記式中、Rは前記低級アルコールの
低級アルキル基である)。前記低級アルコールは、常温
液状のものの使用が有利であり、メチルアルコール、エ
チルアルコール、ブチルアルコールなどが好ましい。
【0005】反応触媒としては、コバルト塩、マンガン
塩および臭素化合物が組合わされて用いられる。コバル
ト塩としては、酢酸コバルト、プロピオン酸コバルト、
ナフテン酸コバルト、塩化コバルト、臭化コバルト、硝
酸コバルト、コバルトアセチルアセトネートなどが用い
られ、一般に出発原料として1mol当り約0.002
〜0.12molの割合で用いられる。マンガン塩とし
ては、酢酸マンガン、プロピオン酸マンガン、ナフテン
酸マンガン、塩化マンガン、臭化マンガン、硝酸マンガ
ン、マンガンアセチルアセトネートなとが用いられる。
また、臭素化合物としては、臭化アンモニウム、臭化水
素酸、臭化ナトリウム、臭化ベンジル、臭化コバルト、
臭化マンガンなどが用いられる。Mnイオン/Coイオ
ン原子比としては約0.025〜4.0の範囲内で、ま
たBrイオン/Coイオン原子比としては約1.0〜
5.0の範囲内で用いられる。反応溶媒としての有機カ
ルボン酸としては、例えば酢酸、プロピオン酸、安息香
酸、クロル酢酸、フルオロ酢酸、シクロヘキサンカルボ
ン酸などが用いられ、好ましくは酢酸、プロピオン酸、
クロル酢酸などの脂肪族カルボン酸が用いられる。これ
らの溶媒は、一般に出発原料に対し約3以上、好ましく
は約6以上の重量比で用いられる。反応は、分子状酸
素、一般には空気を用い、80〜100℃、好ましくは
90〜100℃の温度、常圧乃至約50kgf/cm2
G、好ましくは約2〜30kgf/cm2Gの圧力、約
0.1〜20時間、好ましくは約0.3〜10時間の条
件下で、回分式、半回分式、連続式のいずれかの方式に
より行われる。
【0006】上記のような狭い温度範囲で酸化反応が行
われた場合に限り、目的とする特許請求の範囲の式
(1)〜(6)のナフタレン誘導体が高収率で得られ
る。一方、これ以外の温度範囲で行うと、生成物の収率
が著しく低下する。即ち、これ以下の温度で反応を行う
と、生成物中の未反応物含量が多くなり、式(1)〜
(6)のナフタレン誘導体の収率は著しく低下する。ま
た、これ以上の反応温度では、2,7−ジメチルナフタ
レンの酸化反応がどんどん進行して2,7−ナフタレン
ジカルボン酸が主生成物となり、式(1)〜(6)のナ
フタレン誘導体の一部が副生成物として微量に生成する
のみとなる。生成物たる式(1)〜(6)のナフタレン
誘導体は、反応後均一に溶媒中に溶解した状態であり、
溶媒を除去することにより混合した固形物として取得さ
れる。固形物は、0.01〜1Nアルカリ塩(NaO
H、KOHなど)水溶液を用いて、室温で2〜3時間け
ん化し、その水溶液を水と混合しない有機溶剤(エチル
エーテルのようなエーテル系有機溶剤、塩化メチレン,
塩化エチレンのような塩素系有機溶剤、ペンタン,ヘキ
サンのような炭化水素系有機溶剤)で抽出し、有機溶剤
層から有機溶剤を除去することにより、
【化7】 の混合物を得る。この混合物は、蒸留法、再結晶法、カ
ラムクロマト法などにより単離されるが、カラムクロマ
ト法による分離は、一般に使用されるアルミナゲル、シ
リカゲルなどの分離剤を用い、混合溶剤により、溶出さ
せることにより単離する。すなわち、n−ヘキサン(ペ
ンタンやヘプタンのような他の炭化水素系有機溶剤でも
よい)とエチルエーテル(ブチルエーテルやプロピルエ
ーテルのような他の含酸素系有機溶剤でもよい)の5
0:50(溶量比)の混合溶剤により、まず式(5)の
化合物を溶出し、ついで、アセトンのような極性溶剤を
用いて式(1)の化合物、式(6)の化合物、式(2)
の化合物を順次溶出単離する。有機溶剤により抽出され
た後のアルカリ塩水溶液は、0.01〜1Nの酸(硝酸
や塩酸などの強酸が好ましい)により中和され、水を除
去することにより
【化8】 の混合物が得られる。この混合物は、蒸留法、再結晶
法、カラムクロマト法などにより単離されるが、カラム
クロマト法による分離を行う場合には、物質(3)、
(4)のカルボキシル基をアルキルエステル化し、物質
(3)′、(4)′の形で処理した方が好都合である。
アルキルエステル化法は、通常の酸あるいはアルカリ触
媒存在下、低級アルキルアルコールを加え数時間還流す
ることにより行われる。なお、この低級アルキルとして
は、メチル、エチル、プロピル、ブチルエステルなどの
低級アルキルを例示することができる。カラムクロマト
法により具体的分離方法をつぎに説明する。一般に使用
されるアルミナゲル、シリカゲルなどの分離剤を充填し
たカラムに物質(3)、(4)のアルキルエステル混合
物(3)′、(4)′を入れ、n−ヘキサン(ペンタン
やヘプタンのような他の炭化水素系有機溶剤でも可)と
エチルエーテル(ブチルエーテルやプロピルエーテルの
ような他の含酸素系有機溶剤でも可)の50:50(容
量比)混合溶剤により物質(3)のアルキルエステル、
すなわち物質(3)′が溶出され、ついで、エチルエー
テル溶剤により物質(4)のアルキルエステル、すなわ
ち物質(4)′が溶出される。溶剤を除去し、物質
(3)′と(4)′をそれぞれ単離する。
【0007】
【実施例】
実施例1 2,7−ジメチルナフタレン47g、酢酸コバルト・4
水和物2.4g、酢酸マンガン・4水和物4.8gおよ
び臭化アンモニウム2.8g、酢酸300mlをガス吹
込管、排ガスコンデンサーおよび電磁誘導撹拌機を備え
た容量500mlのチタン製オートクレーブに仕込ん
だ。オートクレーブ内を空気で20kgf/cm2Gに
加圧し、空気流量1リットル/minで空気を吹込み、
撹拌速度1000rpmで撹拌した。その後加熱を開始
し、内温が90℃に達してから温度を保持しながら8時
間反応を継続した。反応終了後、反応溶液を取出し、酢
酸を除去し、固形物を乾燥し、ナフタレン誘導体混合物
〔物質(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、
(6)を含む〕49.2gを得た。ナフタレン誘導体混
合物を0.1N NaOHで室温3時間でけん化を行
い、けん化物をエチルエーテル抽出し、エーテル層とア
ルカリ水溶液層とに分離した。エーテル層の方は、エー
テルを除去し、7−メチル−2−ナフタレンメタノール
〔物質(1)〕、7−ヒドロキシメチル−2−ナフタレ
ンカルボキシアルデヒド〔物質(2)〕、7−メチル−
2−ナフタレンカルボキシアルデヒド〔物質(5)〕と
2,7−ナフタレンジカルボキシアルデヒド〔物質
(6)〕の混合物19.8gを得た。これをシリカゲル
を分離剤としたシリカゲルクロマトを用い、n−ヘキサ
ン/エチルエーテル50:50(容量比溶剤)により、
物質(5)を溶出し、物質(5)10.3gを得た。つ
いで、アセトンにより、まづ、物質(1)1.8g、物
質(6)6.5g、物質(2)0.8gを順次単離し
た。一方、アルカリ水溶液の方は、1N HClで中和
し、水を蒸発させて物質(3)、(4)の混合物18.
8gを得た。これを硫酸触媒5mlの存在下、メチルア
ルコール300mlを加えて6時間還流することにより
メチルエステル化し、物質(3)′、(4)′に変換し
た。メチルアルコールを除去後、エチルエーテルを加
え、水により酸を洗浄、除去し、最後にエチルエーテル
を除去して物質(3)′、(4)′の混合物19.0g
を得た。これをシリカゲルを分離剤とし、シリカゲルク
ロマトを用い、n−ヘキサン/エチルエーテル50:5
0(容量比)混合溶剤により、物質(3)′8.4gを
回収した。ついで、エチルエーテル溶剤により物質
(4)′10.3gを回収した。回収物質の純度は、ガ
スクロマトによる分析の結果 (1) 96.0% (2) 96.5% (3)′97.5% (4)′96.0% (5) 99.0% (6) 98.5% であった。実施例フローは、つぎのとおりである。 (以下余白)
【表1】 比較例1 反応温度を140℃に変更した以外は実施例1と同様に
反応を行なった。その結果、ナフタレン誘導体の
(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)の混
合物は僅か5gが得られたのみであった。
【0008】
【効果】本発明により新規なナフタレン誘導体を高収率
で製造することができた。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07C 45/36 C07C 45/36 47/546 47/546 47/57 47/57 51/265 51/265 63/36 63/36 65/30 65/30 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 山内 俊男 東京都千代田区霞ヶ関3丁目2番5号 昭和シェル石油株式会社内 (56)参考文献 特開 昭48−34153(JP,A) 特開 昭55−7235(JP,A) 特開 昭61−236747(JP,A) 特開 昭64−90153(JP,A) 特開 平1−228939(JP,A) 特公 昭48−43893(JP,B1) 特公 昭48−27319(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 27/12 340 B01J 27/08 B01J 31/04 C07C 29/50 C07C 33/18 C07C 45/36 C07C 47/546 C07C 47/57 C07C 51/265 C07C 63/36 C07C 65/30 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コバルト塩、マンガン塩および臭素化合
    物触媒の存在下、有機カルボン酸溶媒中で、反応温度8
    0〜100℃において、ジメチルナフタレンを分子状酸
    素により酸化し、式 【化1】 で示されるナフタレン誘導体群を製造する方法。
  2. 【請求項2】 コバルト塩、マンガン塩および臭素化合
    物触媒の存在下、有機カルボン酸溶媒中で、反応温度8
    0〜100℃において、2,7−ジメチルナフタレンを
    分子状酸素により酸化し、式 【化2】 で示されるナフタレン誘導体群を得、ついでこれに低級
    アルコールを加えて酸基をエステル化した後、式 【化3】 で示されるナフタレン誘導体をそれぞれに分離、回収す
    る方法(前記式中、Rは前記低級アルコールの低級アル
    キル基である)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102360037B1 (ko) 2013-08-30 2022-02-08 브루스 골드스미스 인공 항문 기기들을 위한 시스템들 및 어셈블리들

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