JPH02218643A - 芳香族メタ‐またはパラ‐ヒドロキシカルボン酸とジオキサンとの付加物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、芳香族メタ−またはパラ−ヒドロキシカルボ
ン酸とジオキサンとの付加物およびその製造方法に関す
る。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕種々
の芳香族ヒドロキシカルボン酸は有機化学中間体として
経済上非常に重要である。従って、例えば、３−ヒドロ
キシ−２−ナフタレンカルボン酸は、生地を染色するの
に使用されるアゾ染料用のカップリング成分として広く
使用される。２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン
酸および４−ヒドロキシ安息香酸はモノマーであり、当
該モノマーから、顕著な適用特性を有するプラスチック
および繊維が得られ得る。

このようなヒドロキシカルボン酸を純粋な形で製造する
ことはしばしば困難を伴う。有機化合物を精製するため
の既知の基本的処理方法、例えば蒸留は、芳香族ヒドロ
キシカルボン酸の場合に時折失敗する。なぜならばこれ
らの化合物は、比較的高温が使用されると、分子間エス
テル化または脱カルボキシル化を受けるからである。結
晶化は同様にしばしば精製方法として役に立たない。な
ぜならば、当該化合物は難溶性であるからまたは結晶が
形成する間に不純物が閉じ込められるからである。従っ
て、例えば、上述の理由のため、２ヒドロキシ−６−ナ
フタレンカルボン酸は蒸留されることができず、そして
、溶剤からの結晶化による精製は、しつこく付着する随
伴物質のため困難を生ずる（ヨーロッパ特許第８１，７
５３号）。

〔課題を解決するための手段〕

驚くべきことに、本発明者は、ヒドロキシ基とカルボキ
シル基が互いにメタ−またはバラ−位にある芳香族ヒド
ロキシカルボン酸と１，４−ジオキサンとの付加物の形
成は、このようなヒドロキシカルボン酸の精製の可能性
を提供することを見出した。さらに、ヒドロキシカルボ
ン酸およびジオキサンからなる付加物は新規化合物とし
てまたは中間体として使用されることもできる。

従って、本発明は、当該化合物自体に、そしてさらにそ
の製造方法に関する。

即ち、芳香族メタ−またはパラ−ヒドロキシカルボン酸
と１．４−ジオキサン、との付加物の製造方法は、ヒド
ロキシカルボン酸を１，４−ジオキサンあるいは１．４
−ジオキサンと水または有機溶剤との混合物に溶解し次
いで付加物を結晶化させることを包含する。

芳香族ヒドロキシカルボン酸とジオキサンとの付加物は
、一般式 ％式％］ 〔式中、Ｐ、およびＲｔは水素、フッ素、塩素、臭素ま
たはニトロ基を意味しそしてＡｒはベンゼンまたはナフ
タレン基を意味する〕 で表される。当該付加物の特徴は、水素ブリッジ結合が
、芳香族化合物のヒドロキシ基とジオキサンの酸素原子
との間に存在することであり、従って付加物は２：１付
加物である。

２個のヒドロキシカルボン酸分子のカルボキシル基は、
次いで、二量体化され、その結果比較的長い鎖状の配列
が形成され得る。

工業的に製造される芳香族メタ−またはパラ−ヒドロキ
シカルボン酸は付加物を製造するために直接使用される
ことができる。

好ましくは、ヒドロキシカルボン酸を２０〜９０重量％
のジオキサン含量を有する１、４−ジオキサンおよび水
との混合物に、加熱しながら溶解し、次いで付加物は冷
却しながら晶出する。結晶化生成物は、例えば、濾過さ
れそして減圧下に窒素流中で乾燥される。

ジオキサンと水との混合物の代わりに、ジオキサンと有
機溶剤との混合物を使用することもてきる。水および水
混和性有機溶剤を同時に混合物成分として使用すること
すら可能である；例えば、ジオキン付加物をジオキサン
／水／低級アルコールまたはジオキサン／水／ポリエチ
レングリコールの三成分混合物から晶出させることもで
きる。

一般に、水および／または有機溶剤との混合物のジオキ
サン含量は、少なくとも１０重量％、好ましくは少なく
とも２０重量％、そして特に少なくとも３０重量％であ
る。

しかしながら、先ずヒドロキシカルボン酸をジオキサン
に溶解し次いで水または有機溶剤とこの溶液に付加物の
結晶化が起こるような量で添加すうこともできる。さら
に、ジオキサンを、ヒドロキシカルボン酸をジオキサン
またはジオキサンと結晶化が起こるような量の水または
有機溶剤との混合物に溶解した溶液から蒸留することも
できる。

付加物の結晶化は、室温で行われることができるばかり
でなく、高められた（沸点まで）または減ぜられた（約
−２０°Ｃまで）温度で行うこともできる。結晶化は高
められた圧力で、沸点の対応する上昇の下でも可能であ
る。

付加物の結晶化は、断続的にも連続的にも行われること
ができる。ここで、冷却結晶化または蒸発結晶化あるい
はいわゆる真空結晶化を使用することができる。これら
の場合、不活性ガス雰囲気下に操作することが有利であ
り得る。窒素は不活性ガスとしてここでは特に適してい
る。二酸化炭素またはアルゴンは同様にこの目的に使用
することができる。

以下のヒドロキシカルボン酸が特に本発明による付加物
製造に適している： ４−ヒドロキシ安息香酸 ３−ニトロ−４−ヒドロキシ安息香酸 ２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン酸３−クロロ
−４−ヒドロキシ安息香酸 次の有機溶剤またはこれらの組合せは、例えば、本発明
による方法においてジオキサンと混合され得る： 脂肪族炭化水素、例えば炭素原子５〜１０個を有するも
の 芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエン、キシレン
およびクメン 脂環式炭化水素、例えばシクロヘキサン、デカリンおよ
びテトラリン 塩化炭化水素、例えばＣＧＩｎ、　ＣＨＣｌ３．　ＣＨ
１Ｃ１ｔ＋ジクロロエタンオヨヒトリクロロエチレン エステル１２例えば酢酸エステル、特に酢酸エチルアル
コール、例えば炭素原子１〜８個を有するもの。

遊離ヒドロキシカルボン酸と比較して、当該付加物は著
しく変化した溶解性を有しそして容易に再結晶化される
ことができる。

ジオキサンは、本発明による付加物から種々の化学操作
により再度分離されることができそして基礎にしたヒド
ロキシカルボン酸は従って高度に純粋な形で回収される
ことができる。

例えば、ジオキサンは付加物を約１００”Ｃに減圧下に
加熱することにより事実上完全に分離され得る。ジオキ
サンは付加物において緩く結合されているので、ジオキ
サンのないヒドロキシカルボン酸を回収するためには、
減圧を適用した３０〜５０°Ｃの温度がすでに充分であ
る場合もある。

ジオキサンのないヒドロキシカルボン酸を、付加物を別
の溶剤例えば希釈されたエタノールから再結晶すること
により得ることもできる。さらに、ジオキサンのないヒ
ドロキシカルボン酸を、水酸化ナトリウム溶液に対応す
る付加物を溶解し次いで稀鉱酸を用いて沈澱することに
より得ることができる。

さらに、ジオキサンを本発明による付加物から分離しそ
して基礎となるヒドロキシカルボン酸を得るためには、
付加物を蒸気蒸留することもできる。付加物を適当な溶
剤と、例えばケトンと混合して、ジオキサンが除去され
るまで溶剤を混合物から留去することもできる。ヒドロ
キシカルボン酸は、冷却および濾過または溶液の濃縮に
より溶剤から分離され得る。

付加物の形成および続くヒドロキシカルボン酸の遊離は
、先駆物質として染料またはプラスチックの製造に使用
される芳香族ヒドロキシカルボン酸を精製するのに特に
適している。特に重要なのは、例えば、４−ヒドロキシ
安息香酸および２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボ
ン酸の付加物である：２つの付加物から得られる非常に
純粋なヒドロキシカルボン酸を互いに反応し非常に純粋
なポリエステルを形成することができ、このポリエステ
ルから非常に有益なプラスチックまたは繊維が製造され
ることができる（米国特許第４．３９３，１９１号）。

芳香族０−ヒドロキシカルボン酸から知られている水素
ブリッジ（キレート）のために、分子間結合が、例えば
ｐ−ヒドロキシカルボン酸の場合に形成されることが予
想され得るので、２：１付加物が形成されることは驚く
べきことである。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。以下の例に
おける百分率は重量％である。

例１ ４−ヒドロキシカルボン酸１２．５ｇをジオキサン９０
ｇに攪拌および加熱しながら溶解する。ｎ−へブタン６
８ｇを溶液に添加しそしてこの混合物を、溶解が完了す
るまで加熱する。次いで溶液をゆっくりと冷却しそして
生成物を晶出する。２０時間後、充分に形成された、円
柱状結晶を濾過する。

単一の結晶のＸ線構造分析により、該結晶の次の式が得
られた。

例２ ４−ヒドロキシ安息香酸２０ｇをジオキサン１５０ｇに
溶解する。この溶液を乾燥するまで減圧下に５０°Ｃ（
浴）で蒸発させる。収量は２：１付加物２６．０ｇであ
った。

例３ ３−ニトロ−４−ヒドロキシ安息香酸３０ｇをジオキサ
ン１００ｇおよび水１００ｇに、加熱および攪拌しなが
ら溶解する。この溶液を活性炭素２．５ｇで処理し次い
で熱いうちに濾過する。ゆっくりと冷却した後、結晶化
生成物を濾過しそして減圧下に濃硫酸で乾燥する。２：
１付加物２８．７ｇが得られた。

単一の結晶のＸ線構造分析により、式 ％式％ 未処理の２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン酸（
コルベーシヱミット反応により得られる）５０ｇを水４
００ｇおよびジオキサン３００ｇの混合物に攪拌および
加熱しながら溶解する。５ｇの活性炭素と混合後、該混
合物を濾過する。溶液をゆっくりと冷却する。

結晶化生成物を濾過しそして３０重量％濃度のジオキサ
ンで洗浄する。次いで該生成物を再度水３６０ｇおよび
ジオキサン２７０ｇの混合物から再結晶する。純粋な生
成物を減圧下に濃硫酸で乾燥する。

単一結晶のＸ線構造分析により結晶の次の式が得られた
： 実測値：　Ｃ６７，１５％ Ｈ５，２％ ジオキサン１７．１／１７．７％ 計算値：　Ｃ６７，２４％ Ｈ５，１７％ ジオキサン１９．０％ 例５ 例４から得られた２：１付加物４．２４ｇを水５０ｇと
混合しそしてＩＮ水酸化ナトリウム溶液２１１ｄを用い
て溶解する。さらに水５０ｇを添加後、生成物をＩＮ硫
酸２２ｍ１を用いて攪拌しながら沈澱させる。

２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン酸の濾過し、
該カルボン酸を水で洗浄し濃硫酸で減圧下に乾燥すると
、収量３．４２ｇが得られた。ジオキサン含量は２０ｐ
ｐ−であった。

例６ 例４により得られた２：１付加物５．３ｇを水１００ｇ
中で攪拌する。懸濁液を沸騰するまで加熱しそして水２
０ｇをそこから留去させる。冷却後、ブタノン１６．１
ｇを混合物に添加する。次いで該混合物を再度加熱しそ
してブタノンおよび水２５ｇを留去する。混合物を冷却
後、生成物を濾過し、洗浄しそして減圧下に乾燥する。

収量ニジオキサン含量ｌｐｐ鴎を有する２−ヒドロキシ
−６−ナフタレンカルボン酸４．３ｇ。

例７および８ ２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン酸（コルペー
ジエミツト反応により得られる）５０ｇを水４００ｇと
１．４−ジオキサン３００ｇの混合物に攪拌および加熱
しながら溶解する。５ｇの活性炭と混合後、この混合物
を濾過する。溶液をゆっくりと冷却する０分離された付
加物の結晶を濾過しそして３０重量％の濃度のジオキサ
ンで洗浄する。次いで付加物を、即ち水３６０ｇおよび
ジオキサン２７０ｇの混合物から、再結晶する。生成物
を減圧下に濃硫酸で乾燥する。

融点（稀エタノールからの再結晶後）：２４７〜２４８
℃。

分析：ＣＨ 計算値　　　６７．２４％　　　５．２％実測値　　　
６７、１５％　　　５．２％次表は、２つの異なる出発
物質（未処理の酸）および対応する最終生成物（純粋な
酸）の不純分の含量を示す。

例９ 未処理の２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン酸１
２．５ｇを氷酢酸４２ｇとジオキサン４１ｇの混合物に
、攪拌および加熱しながら溶解する。　Ｉｇの活性炭と
混合後、該混合物を２分間攪拌し次いで濾過する。結晶
付加物はゆっくりと冷却する際に溶液から分離しそして
濾過されそして２０重量％濃度のエタノールで洗浄され
る。濃硫酸で減圧下に乾燥すると、付加物１１．３ｇが
得られた。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族メタ−またはパラ−ヒドロキシカルボン酸
   を１，４−ジオキサンあるいは１，４−ジオキサンと水
   または有機溶剤との混合物に溶解し、次いで付加物を結
   晶化させることを特徴とする、芳香族メタ−またはパラ
   −ヒドロキシカルボン酸と１，４−ジオキサンとの付加
   物の製造方法。
2. （２）使用される芳香族メタ−またはパラ−ヒドロキシ
   カルボン酸が４−ヒドロキシ安息香酸、３−ニトロ−４
   −ヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシ−６−ナフタレ
   ンカルボン酸または３−クロロ−４−ヒドロキシ安息香
   酸である、請求項１記載の方法。
3. （３）ヒドロシカルボン酸を、２０〜９０重量％のジオ
   キサン含量を持つ１，４−ジオキサンと水との混合物に
   、加熱しながら溶解し、次いで付加物を冷却しならが晶
   出させる、請求項１または２記載の方法。
4. （４）１モルあたり１モルの１，４−ジオキサンおよび
   約２モルのヒドロキシカルボン酸からなる芳香族メタ−
   またはパラ−ヒドロキシカルボン酸とジオキサンとの付
   加物。
5. （５）１モルあたり１モルの１，４−ジオキサンおよび
   約２モルの４−ヒドロキシ安息香酸からなる４−ヒドロ
   キシ安息香酸とジオキサンとの付加物。
6. （６）１モルあたり１モルの１，４−ジオキサンおよび
   約２モルの３−ニトロ−４−ヒドロキシ安息香酸からな
   る３−ニトロ−４−ヒドロキシ安息香酸とジオキサンと
   の付加物。
7. （７）１モルあたり１モルの１，４−ジオキサンおよび
   約２モルの３−クロロ−４−ヒドロキシ安息香酸からな
   る、３−クロロ−４−ヒドロキシ安息香酸とジオキサン
   との付加物。
8. （８）１モルあたり１モルの１，４−ジオキサンおよび
   約２モルの２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン酸
   からなる、２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン酸
   とジオキサンとの付加物。
9. （９）２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン酸を１
   ，４−ジオキサンあるいは１，４−ジオキサンと水また
   は有機溶剤との混合物に溶解し、次いで付加物を結晶化
   させることを特徴とする、２−ヒドロキシ−６−ナフタ
   レンカルボン酸と１，４−ジオキサンとの付加物の製造
   方法。
10. （１０）２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン酸を
    １，４−ジオキサンあるいは１，４−ジオキサンと水ま
    たは有機溶剤との混合物に溶解させ次いで付加物を結晶
    化させることを特徴とする、１モルあたり１モルの１，
    ４−ジオキサンおよび約２モルの２−ヒドロキシ−６−
    ナフタレンカルボン酸からなる２−ヒドロキシ−６−ナ
    フタレンカルボン酸とジオキサン付加物との製造方法。
11. （１１）２−ヒドロキシ−６−ナフタレンカルボン酸を
    ２０〜９０重量％のジオキサン含量を有する１，４−ジ
    オキサンと水との混合物に、加熱しならが溶解し、次い
    で付加物を冷却しながら晶出させる、請求項９または１
    ０記載の方法。
12. （１２）付加物が熱処理によって２−ヒドロキシ−６−
    ナフタレンカルボン酸に転換され次いで２−ヒドロキシ
    −６−ナフタレンカルボン酸がプラスチック用または繊
    維用モノマーとして使用されることを特徴とする、請求
    項８記載のジオキサン付加物の使用方法。