JPH0529378B2

JPH0529378B2 -

Info

Publication number: JPH0529378B2
Application number: JP1217066A
Authority: JP
Inventors: Katsuomi Takehira; Yoshito Watanabe; Masao Shimizu; Takashi Hayakawa; Hideo Orita
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1989-08-23
Filing date: 1989-08-23
Publication date: 1993-04-30
Also published as: JPH0381241A

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕本発明は、香料、農薬、医薬品等の合成中間体
として有用な３，５−ジメチル−４−ヒドロキシ
ベンズアルデヒドの製造方法に関するものであ
る。さらに詳しくは、本発明は、液相で銅化合物お
よび種々の窒素化合物、即ちアミン類またはアミ
ン類と無機酸との塩もしくはそれらの混合物、ヒ
ドロキシルアミン類またはヒドロキシルアミン類
と無機酸との塩もしくはそれらの混合物あるいは
オキシム類またはオキシム類と無機酸との混合物
の組合せよりなる触媒を用い、溶媒として脂肪族
アルコールもしくは芳香族炭化水素と低級脂肪族
アルコールの混合物を用いて、２，４，６−トリ
メチルフエノール（以下TMPと略す）を効率よ
く酸素酸化して３，５−ジメチル−４−ヒドロキ
シベンズアルデヒド（以下DMHBAと略す）を
製造する方法に関するものである。〔従来技術〕 DMHBAは、香料、農薬あるいは医薬品等の
原料となる重要な物質であるが、現在のところ高
率な合成法は未だ確立されていない。一般に、芳
香族アルデヒド類は香料、農薬、医薬品等の原料
となるものが多く、種々の方法でそれらの合成法
が検討されているが（R.A.Sheldon，”The Role
of Oxygen in Chemistry and Biochemistry”，
p243，Elsevier，Amsterdam，1988）、いずれの
方法にも実用的には問題がある。例えば、ヒドロ
キシベンズアルデヒドはフエノールのフオルミル
化により合成され、これにはライマー・チーマン
法あるいはローヌ・プーラン法があるがいずれも
副原料を要するうえ、反応の選択性が低く、トル
エンをハロゲン化してベンズアルヒデドを得る方
法では、副反応が起こり易いうえ、装置の腐食を
伴うという欠点を有する。近年、酸化反応を利用
する方法が多く検討されるようになつたが、未だ
に試薬を酸化剤として用いる方法が多く、例え
ば、塩化クロミル、クロム酸、二酸化マンガン等
の酸化剤を用いる方法では産業廃棄物の処理の問
題があり、比較的クリーンな過酸化水素あるいは
有機過酸化物を用いる場合でも製造コストが嵩む
うえに、クロム、セリウム等の有害な金属化合物
を触媒として使用せねばならないといし欠点を有
する。また、電解酸化法の適用も検討されている
が（S.Torii，”Electro−organic Synthesis，
Part １，Oxidations，”Monograph in Modern
Chemistry Series，Kodansha，Tokyo，1985）、
電極の耐久性に問題があつたり、電力コストが嵩
むために必ずしも工業的製造法として成立しがた
い。空気中の酸素を酸化剤として用いることがで
きれば、実用的に極めて有利であるが、酸素酸化
反応では生成したベンズアルデヒドが逐次酸化を
受けて酸を生成し易く、反応の制御が困難であ
る。この型の酸化反応で例外的な成功例として
は、ｐ−クレゾールをメタノール溶媒中で多量の
アルカリの存在下で、塩化コバルト触媒を用いて
酸素酸化してｐ−ヒドロキシベンズアルデヒドを
合成することが出来るが（Eur.Pat.Appl.，０，
012，939（1979））、この場合も溶媒のメタノール
および加えたアルカリが多量に消費されるという
欠点がある。〔発明が解決しようとする問題点〕そこで、本発明者は、TMPを酸素酸化して
DMHBAを製造する際の酸化触媒ならびに酸化
反応溶媒に関して鋭意研究を重ねた結果、銅化合
物および種々の窒素化合物、即ちアミン類または
アミン類と無機酸との塩もしくはそれらの混合
物、ヒドロキシルアミン類またはヒドロキシルア
ミン類と無機酸との塩もしくはそれらの混合物あ
るいはオキシム類またはオキシム類と無機酸との
混合物の組合せよりなる触媒を用い、溶媒として
炭素数１〜８の低級脂肪族アルコールもしくは芳
香族炭化水素および炭素数１〜８の低級脂肪族ア
ルコールの混合液を用いることにより、高収率で
目的とするDMHBAを製造し得ることを見出し、
この知見に基づいて本発明をなすに至つた。〔問題点を解決するための手段〕すなわち、本発明は、TMPを酸素酸化して
DMHBAを製造するにあたり、銅化合物および
種々の窒素化合物、即ちアミン類またはアミン類
と無機酸との塩もしくはそれらの混合物、ヒドロ
キシルアミン類またはヒドロキシルアミン類と無
機酸との塩もしくはそれらの混合物あるいはオキ
シム類またはオキシム類と無機酸との混合物の組
合せよりなる触媒を使用し、溶媒として炭素数１
〜８の低級脂肪族アルコールもしくは芳香族炭化
水素および炭素数１〜８の低級脂肪族アルコール
の混合液を使用することを特徴とするDMHBA
の製造方法を提供するものである。本発明は、TMPを炭素数１〜８の低級脂肪族
アルコールもしくは芳香炭化水素および炭素数１
〜８の低級脂肪族アルコールの混合溶媒中に溶解
し、分子状酸素と触媒量の銅化合物および種々の
窒素化合物、即ちアミン類またはアミン類と無機
酸との塩もしくはそれらの混合物、ヒドロキシル
アミン類またはヒドロキシルアミン類と無機酸と
の塩もしくはそれらの混合物あるいはオキシム類
またはオキシム類と無機酸との混合物の存在下、
室温〜200℃で単に攪拌するだけで容易に達成さ
れ極めて簡便且つ安全な酸化方法である。本発明において、TMPを酸化するために酸化
剤として分子状酸素ならびに触媒として銅化合物
および種々の窒素化合物、即ちアミン類またはア
ミン類と無機酸との塩もしくはそれらの混合物、
ヒドロキシルアミン類またはヒドロキシルアミン
類と無機酸との塩もしくはそれらの混合物あるい
はオキシム類またはオキシム類と無機酸との混合
物の組合せが用いられる。分子状酸素源としては
純酸素ガスあるいは空気のいずれかを用いてもよ
く、常圧〜30Kg／cm²の範囲で有効である。触媒の
一成分として用いられる銅化合物は無機塩、有機
塩等が使用可能で特に制限は無いが、なかんずく
塩化第一銅、塩化第二銅等の塩化物が良好な反応
成績を示す。触媒の他の成分として用いられる窒
素化合物であるアミン類については、一級、二
級、および三級の如何を問わず、また環状アミ
ン、アミノアルコール、アミノ酸等の種々の誘導
体が使用可能で特に制限は無いが、比較的低分子
量の化合物が良好な反応成績を与える。ヒドロキ
シルアミン類についてはヒドロキシルアミンその
ものの他に、Ｎ，Ｎ−ジメチルヒドロキシルアミ
ン等のＮ，Ｎ−ジアルキルヒドロキシルアミン
類、Ｎ−メチルヒドロキシルアミン等のＮ−アル
キルヒドロキシルアミン類、Ｏ−メチルヒドロキ
シルアミン等のＯ−アルキルヒドロキシルアミン
等の種々のヒドロキシルアミン誘導体が使用可能
であるが、なかんずくヒドロキシルアミン、ヒド
ロキシ尿素あるいは低分子量のＮ，Ｎ−ジアルキ
ルヒドロキシルアミン類が良好な反応成績を示
す。オキシム類についてはアセトン、メチルエチ
ルケトン、ジエチルケトン等のジアルキルケトン
類、シクロヘキサノン、シクロオクタノン等の環
状ケトン類、アセトフエノン、プロピオフエノン
等の芳香族ケトン類、ジアセチル、アセチルアセ
トン等のジケトン類、ジメドン等の環状ジケトン
類等のいずれのケトン類、あるいはホルムアルデ
ヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド
等の脂肪族アルデヒド、ベンズアルデヒド、フエ
ニルアセトアルデヒド等の芳香族アルデヒド類の
いずれのアルデヒド類のオキシムでも使用が可能
であるが、なかんずくアセトアルドキシム、ベン
ズアルドキシム、アセトンオキシム、２−ブタノ
ンオキシム等の比較的低分子量のオキシム類が良
好な反応成績を与える。また、それらの無機酸と
の塩を用いるに当つての無機酸としては硫酸、ハ
ロゲン酸等の種々の無機酸が使用可能であり特に
制限は無いが、塩酸あるいは硫酸が比較的良好な
結果を与える。この無機酸の添加は必須ではな
く、銅化合物とオキシム類の系でも充分な触媒活
性が得られるが、さらに無機酸を加えた方が触媒
活性が向上する場合が多い。さらに、ヒドロキシ
ルアミン類、オキシム類およびアミン類と無機酸
とは必ずしも前もつて混合物を調製して用いる必
要は無く、別々に添加してもよく、いずれの場合
もそれぞれの組成比は特に制限は無いが、ヒドロ
キシルアミン類およびオキシム類１モルに対し無
機酸0.2〜５モルの範囲が良好な反応結果を与え
る。銅化合物に対するアミン類の使用量について
は、アミンを無機酸との塩もしくは混合物として
加える場合には特に制限は無いが、少なくても多
すぎても反応速度が低くなるので、銅化合物１モ
ルにつき0.3〜３モルの範囲が好ましい。アミン
を単独で加える場合には銅化合物１モルに対して
0.5〜１モルの範囲が好ましく、過剰のアミンの
添加は副反応を促進し、目的化合物であるｐ−ヒ
ドロキシベンズアルデヒドを生成を阻害する。銅
化合物に対するヒドロキシルアミン類およびオキ
シム類の使用量については特に制限は無いが、少
なくても多すぎても反応速度が低くなるので、銅
化合物１モルにつきいずれの場合も0.3〜３モル
の範囲が好ましい。かくして得られる触媒の使用
量については特に制限は無いが、少ないと反応速
度が小さく、多すぎると反応後の分離等で問題が
出てくるので、銅化合物の量にしてTMP1モルに
対して0.01〜0.1モル量の使用が好ましい反応結
果を与える。本発明の方法において、反応に際して用いられ
る溶媒については、炭素数１〜８の低級脂肪族ア
ルコールとしてはメタノール、エタノール、１−
プロパノール、イソプロパノール、１−ブタノー
ル、２−ブタノール、tert−ブタノール、１−ア
ミルアルコール、２−アミルアルコール、３−ア
ミルアルコール、sec−アミルアルコール、tert
−アミルアルコール、１−ヘキサノール、１−オ
クタノール、２−オクタノール等をあげることが
でき、特に制限は無いが、tert−ブタノール、
tert−アミルアルコールのような三級アルコール
が好ましい結果を与える。芳香族炭化水素および
炭素数１〜８の低級脂肪族アルコールの混合溶媒
を用いる場合の芳香族炭化水素としては特に制限
は無いが、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロ
ルベンゼン等の比較的低沸点で且つ酸化に対して
安定であるものが好ましい。この際、上記の炭素
数１〜８の低級脂肪族アルコール一種以上と芳香
族炭化水素１種以上と芳香族炭化水素１種以上と
を組合せた混合液を溶媒として用いる。これらの
溶媒は触媒である銅化合物ならびにアミン類、ヒ
ドロキシルアミン類、オキシム類、および／また
は無機酸、原料であるTMP、ならびに酸素の溶
解に優れた効果を示し、これらを接触させるだけ
で目的とするDMHBAの生成を極めて有効に行
う。芳香族炭化水素と低級脂肪族アルコールとの
組成比については、それらの組合せによつて異な
るため一概には決められないが、芳香族炭化水素
に対する低級脂肪族アルコールの容量比は0.2〜
1.5が好ましく、特に好ましくは0.25〜0.8である。上記の触媒はこれらの混合液溶媒中に直接溶解
して使用することもできるが、また触媒を水溶液
として使用することもできる。またこの場合に用
いる炭素数１〜８の脂肪族アルコールとしては水
溶液の小さいものであれば特に問題はなく、種々
の異性体を含むブタノール、ペンタノール、ヘキ
サノール、ヘプタノール、オクタノール等が使用
可能である。いずれの場合も、溶媒中に溶存する
TMPと水相に溶存する触媒ならびに気相の酸素
を効率良く接触させるために、効率的な攪拌装置
ならびに通気装置を備える必要がある。本発明の方法における反応の温度は室温〜200
℃付近の温度で行うことができるが、あまり低温
すぎると反応速度が遅くなり、一方、高すぎると
溶媒の損失あるいは副反応が多くなるので室温〜
80℃の範囲で実施するのが好ましい。反応時間
は、反応温度、酸素圧力、触媒の使用量により左
右されるが、通常は１〜10時間で充分である。〔発明の効果〕本発明方法に従うと、安価な市販の一般試薬で
ある塩化第二銅等の銅化合物およびアミン、ヒド
ロキシルアミン、アセトンオキシム等の窒素化合
物を触媒として用い、炭素数１〜８の低級脂肪族
アルコールあるいは芳香族炭化水素と炭素数１〜
８の低級脂肪族アルコールの好ましい組成で形成
される混合液を溶媒として、また触媒を水溶液と
して反応に供するときは前記の混合液もしくは炭
素数１〜８の脂肪族アルコール中で比較的水溶性
の低いものをを溶媒として、TMPを分子状酸素
で酸化して１段階で、しかも極めて高い反応速度
ならびに収率でDMHBAを得ることができる上
に、従来法の欠陥であつた大量の触媒を循環させ
る必要が無くなるので、工業的なDMHBAの製
造法として好適である。本発明において使用する触媒の活性は極めて高
いので、小量の触媒の使用で充分であり、触媒を
循環再使用する必然性は必ずしも無いが、これが
必要な場合には触媒を水溶液として用いることに
より触媒の循環使用が可能である。この場合は、
反応中は攪拌下において、混合溶媒系では芳香族
炭化水素の親油性と低級脂肪族アルコールの親水
性とのために、難水溶性の脂肪族アルコールを溶
媒では長鎖のアルキル基の親油性と水酸基の親水
性とのために、水相の触媒と良好な懸濁状態とな
り、水相−有機相−気相の三相反応を円滑に進行
させるが、反応終了後、攪拌を停止すると有機相
と水相とに急速に分離し、水相の触媒を分離回収
して再使用することができ、同時に有機相からは
溶媒を蒸留等の手段により除去して生成物
DMHBAの単離を容易に行うことができる。〔実施例〕次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。尚、本発明の実施例は本発明の理解をより容
易にするために代表的なものを揚げたものであ
り、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、下記の実施例ならびに比較例に示すTMP
の転化率ならびにDMHBAの収率はｏ−ジクロ
ロベンゼンを内部標準とするガスクロ分析により
求めた。実施例１〜５内容積10mlのガラス製容器中にTMP2mmol、触
媒として塩化第二銅二水塩0.2mmolと各種の添加
剤を所定量、ならびにｎ−ヘキサノール２mlを溶
媒として仕込み、反応温度60℃で酸素圧を860mm
Hgに保ちながら反応させ、酸素吸収量をガスビ
ユレツトで測定した。酸素吸収量がほぼ停止した
のち、さらに約１〜２時間反応させて反応を完結
させ、反応溶液中の生成物を分析した。TMPの
転化率ならびに生成したDMHBAの収率を表１
に示す。 [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing 3,5-dimethyl-4-hydroxybenzaldehyde, which is useful as a synthetic intermediate for perfumes, agricultural chemicals, pharmaceuticals, and the like. More specifically, the present invention provides a method for combining copper compounds and various nitrogen compounds in the liquid phase, namely amines or salts of amines and inorganic acids or mixtures thereof, hydroxylamines or salts of hydroxylamines and inorganic acids, or 2,4,6- The present invention relates to a method for efficiently oxidizing trimethylphenol (hereinafter referred to as TMP) with oxygen to produce 3,5-dimethyl-4-hydroxybenzaldehyde (hereinafter referred to as DMHBA). [Prior Art] DMHBA is an important substance that is a raw material for fragrances, agricultural chemicals, medicines, etc., but a high-efficiency synthesis method has not yet been established. In general, aromatic aldehydes are often used as raw materials for fragrances, agricultural chemicals, pharmaceuticals, etc., and various methods of synthesizing them are being investigated (RASheldon, “The Role
of Oxygen in Chemistry and Biochemistry”,
p243, Elsevier, Amsterdam, 1988), both methods have practical problems. For example, hydroxybenzaldehyde is synthesized by formylation of phenol, and the Reimer-Tiemann method or the Rhône-Poulenc method both require auxiliary raw materials and have low reaction selectivity. This method has disadvantages in that side reactions are likely to occur and equipment is corroded. In recent years, many methods using oxidation reactions have been studied, but there are still many methods that use reagents as oxidizing agents. There are problems with the processing of materials, and even if relatively clean hydrogen peroxide or organic peroxide is used, the production cost increases and harmful metal compounds such as chromium and cerium must be used as catalysts. has. Also, the application of electrolytic oxidation method is being considered (S. Torii, “Electro-organic Synthesis,”
Part 1, Oxidations, “Monograph in Modern
Chemistry Series, Kodansha, Tokyo, 1985),
This method is not necessarily viable as an industrial manufacturing method because of problems with the durability of the electrodes and increased power costs. If oxygen in the air could be used as an oxidizing agent, it would be extremely advantageous in practical terms, but in the oxygen oxidation reaction, the generated benzaldehyde is likely to undergo sequential oxidation to produce an acid, making it difficult to control the reaction. An exceptionally successful example of this type of oxidation reaction is the oxygen oxidation of p-cresol using a cobalt chloride catalyst in the presence of a large amount of alkali in a methanol solvent to synthesize p-hydroxybenzaldehyde. is (Eur.Pat.Appl., 0,
012, 939 (1979)), but this case also has the disadvantage that a large amount of the solvent methanol and the added alkali are consumed. [Problems to be solved by the invention] Therefore, the present inventors oxidized TMP with oxygen.
As a result of intensive research on oxidation catalysts and oxidation reaction solvents for producing DMHBA, we have found that copper compounds and various nitrogen compounds, such as amines or salts of amines and inorganic acids, or mixtures thereof, hydroxylamines or hydroxyl A catalyst consisting of a salt of an amine and an inorganic acid or a mixture thereof or a combination of oximes or a mixture of an oxime and an inorganic acid is used, and a lower aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon and a solvent are used. We have discovered that the desired DMHBA can be produced in high yield by using a mixture of lower aliphatic alcohols having 1 to 8 carbon atoms,
Based on this knowledge, the present invention was accomplished. [Means for solving the problem] That is, the present invention oxidizes TMP with oxygen.
In producing DMHBA, copper compounds and various nitrogen compounds, such as amines or salts of amines and inorganic acids or mixtures thereof, hydroxylamines or salts of hydroxylamines and inorganic acids or mixtures thereof, or oximes are used. A catalyst consisting of a mixture of oximes or oximes and an inorganic acid is used, and the solvent has 1 carbon number.
A DMHBA characterized by using a mixture of a lower aliphatic alcohol having ~8 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon and a lower aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms.
The present invention provides a method for manufacturing. The present invention uses TMP as a lower aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon and 1 to 8 carbon atoms.
~8 dissolved in a mixed solvent of lower aliphatic alcohols, containing molecular oxygen and a catalytic amount of a copper compound and various nitrogen compounds, namely amines or salts of amines and inorganic acids, or mixtures thereof, hydroxylamines. or in the presence of salts of hydroxylamines and inorganic acids or mixtures thereof, or oximes or mixtures of oximes and inorganic acids,
It is an extremely simple and safe oxidation method that can be easily achieved by simply stirring at room temperature to 200°C. In the present invention, in order to oxidize TMP, molecular oxygen as an oxidizing agent and a copper compound and various nitrogen compounds as catalysts, namely amines or salts of amines and inorganic acids, or mixtures thereof,
Hydroxylamines or salts of hydroxylamines and inorganic acids, or mixtures thereof, or combinations of oximes or mixtures of oximes and inorganic acids are used. As the molecular oxygen source, either pure oxygen gas or air may be used, and is effective in the range of normal pressure to 30 kg/cm ² . As the copper compound used as a component of the catalyst, inorganic salts, organic salts, etc. can be used and there are no particular restrictions, but chlorides such as cuprous chloride and cupric chloride show particularly good reaction results. Regarding amines, which are nitrogen compounds used as other components of the catalyst, various derivatives such as cyclic amines, amino alcohols, and amino acids can be used regardless of whether they are primary, secondary, or tertiary, and there are no particular restrictions. However, relatively low molecular weight compounds give good reaction results. Regarding hydroxylamines, in addition to hydroxylamine itself, N,N-dialkylhydroxylamines such as N,N-dimethylhydroxylamine, N-alkylhydroxylamines such as N-methylhydroxylamine, O-methylhydroxylamine, etc. Although various hydroxylamine derivatives such as O-alkylhydroxylamines can be used, hydroxylamine, hydroxyurea or low molecular weight N,N-dialkylhydroxylamines show particularly good reaction results. Oximes include dialkyl ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and diethyl ketone, cyclic ketones such as cyclohexanone and cyclooctanone, aromatic ketones such as acetophenone and propiophenone, diketones such as diacetyl and acetylacetone, and dimedone. Oximes of any ketones such as cyclic diketones, aliphatic aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, and propionaldehyde, and aromatic aldehydes such as benzaldehyde and phenylacetaldehyde can be used, but above all, oximes of aldehydes can be used. Relatively low molecular weight oximes such as acetaldoxime, benzaldoxime, acetone oxime, and 2-butanone oxime give good reaction results. In addition, when using salts with these inorganic acids, various inorganic acids such as sulfuric acid and halogen acids can be used, and there are no particular restrictions, but hydrochloric acid or sulfuric acid has yielded relatively good results. give. Addition of this inorganic acid is not essential, and sufficient catalytic activity can be obtained with a system of copper compound and oximes, but catalytic activity is often improved by further adding an inorganic acid. Furthermore, it is not necessary to prepare and use a mixture of hydroxylamines, oximes, amines, and inorganic acids in advance, and they may be added separately, and in either case, there are no particular restrictions on the composition ratio of each. However, a range of 0.2 to 5 moles of inorganic acid per mole of hydroxylamines and oximes gives good reaction results. There is no particular restriction on the amount of amines used in the copper compound when the amine is added as a salt or mixture with an inorganic acid, but if it is too little or too much, the reaction rate will be low, so A range of 0.3 to 3 moles is preferred. When adding amine alone, it is added per mole of copper compound.
The amount is preferably in the range of 0.5 to 1 mole, and addition of excess amine promotes side reactions and inhibits the production of p-hydroxybenzaldehyde, which is the target compound. There is no particular restriction on the amount of hydroxylamines and oximes to be used with respect to the copper compound, but if it is too little or too much, the reaction rate will be low, so in any case, it should be in the range of 0.3 to 3 mol per 1 mol of the copper compound. preferable. There is no particular restriction on the amount of the catalyst obtained in this way, but if it is too small, the reaction rate will be low, and if it is too large, problems will arise with separation after the reaction, etc. Therefore, the amount of copper compound should be 0.01 per mole of TMP. The use of ˜0.1 molar amounts gives favorable reaction results. In the method of the present invention, as for the solvent used in the reaction, lower aliphatic alcohols having 1 to 8 carbon atoms include methanol, ethanol, 1-
Propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, 1-amyl alcohol, 2-amyl alcohol, 3-amyl alcohol, sec-amyl alcohol, tert
-amyl alcohol, 1-hexanol, 1-octanol, 2-octanol, etc., including but not limited to, tert-butanol,
Tertiary alcohols such as tert-amyl alcohol give favorable results. When using a mixed solvent of aromatic hydrocarbons and lower aliphatic alcohols having 1 to 8 carbon atoms, there are no particular restrictions on the aromatic hydrocarbons; Those that are stable against oxidation are preferred. At this time, a mixture of one or more of the above-mentioned lower aliphatic alcohols having 1 to 8 carbon atoms, one or more aromatic hydrocarbons, and one or more aromatic hydrocarbons is used as a solvent. These solvents are highly effective in dissolving copper compounds as catalysts, amines, hydroxylamines, oximes, and/or inorganic acids, TMP as raw materials, and oxygen, and can be used to achieve the desired purpose simply by bringing them into contact. The production of DMHBA is extremely effective. The composition ratio of aromatic hydrocarbons and lower aliphatic alcohols cannot be determined unconditionally as it varies depending on the combination, but the volume ratio of lower aliphatic alcohols to aromatic hydrocarbons is 0.2 to 0.2.
1.5 is preferred, particularly preferably 0.25-0.8. The above catalysts can be used by directly dissolving them in a mixed solvent, but they can also be used as an aqueous solution. In addition, as the aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms used in this case, there is no particular problem as long as the aqueous solution is small, and butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, etc. containing various isomers can be used. . In either case, dissolved in the solvent
In order to efficiently bring TMP into contact with the catalyst dissolved in the aqueous phase and oxygen in the gas phase, it is necessary to provide an efficient stirring device and aeration device. The temperature of the reaction in the method of the invention is room temperature to 200 ℃
It can be carried out at a temperature around ℃, but if the temperature is too low, the reaction rate will be slow, while if it is too high, there will be a lot of solvent loss or side reactions.
Preferably, the temperature is 80°C. The reaction time depends on the reaction temperature, oxygen pressure, and amount of catalyst used, but 1 to 10 hours is usually sufficient. [Effects of the Invention] According to the method of the present invention, copper compounds such as cupric chloride, which are inexpensive commercially available general reagents, and nitrogen compounds such as amines, hydroxylamine, acetone oxime, etc. are used as catalysts, and Lower aliphatic alcohol or aromatic hydrocarbon with 1 or more carbon atoms
When a mixed solution formed with a preferable composition of lower aliphatic alcohols of 8 is used as a solvent and a catalyst is subjected to the reaction as an aqueous solution, a comparatively water-soluble aliphatic alcohol in the above-mentioned mixed solution or aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms is used as a solvent. It is possible to obtain DMHBA in one step by oxidizing TMP with molecular oxygen using a low-carbon solvent as a solvent, and with an extremely high reaction rate and yield.In addition, it is possible to circulate a large amount of catalyst, which was a drawback of the conventional method. This method is suitable as an industrial method for producing DMHBA because it eliminates the need for additional steps. Since the activity of the catalyst used in the present invention is extremely high, it is sufficient to use a small amount of the catalyst, and it is not necessarily necessary to recycle the catalyst. However, if this is necessary, the catalyst can be used as an aqueous solution. can be used repeatedly. in this case,
During the reaction, under stirring, in a mixed solvent system, due to the lipophilicity of aromatic hydrocarbons and the hydrophilicity of lower aliphatic alcohols, aliphatic alcohols, which are poorly water-soluble, are mixed with the lipophilicity of long-chain alkyl groups in the solvent. Due to the hydrophilic nature of the hydroxyl group, it forms a good suspension state with the catalyst in the aqueous phase, allowing the three-phase reaction of aqueous phase - organic phase - gas phase to proceed smoothly. However, when stirring is stopped after the reaction is completed, the organic phase The catalyst in the aqueous phase can be separated and recovered for reuse, and at the same time, the solvent can be removed from the organic phase by means such as distillation to produce the product.
DMHBA can be easily isolated. [Example] Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Note that the examples of the present invention are representative examples for easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited to these examples. In addition, the TMP shown in the following examples and comparative examples
The conversion rate of and the yield of DMHBA were determined by gas chromatography using o-dichlorobenzene as an internal standard. Examples 1 to 5 In a glass container with an internal volume of 10 ml, 2 mmol of TMP, 0.2 mmol of cupric chloride dihydrate as a catalyst, and predetermined amounts of various additives, and 2 ml of n-hexanol as a solvent were charged, and the reaction temperature was 60°C. to increase the oxygen pressure to 860mm
The reaction was carried out while maintaining the Hg level, and the amount of oxygen absorbed was measured using a gas filter. After the amount of oxygen absorption had almost stopped, the reaction was continued for about 1 to 2 hours to complete the reaction, and the products in the reaction solution were analyzed. Table 1 shows the conversion rate of TMP and the yield of DMHBA produced.
Shown below.

【表】尚、表１において添加剤に関して使用した略号
は下記の化合物を示す。 AO＝アセトンオキシム（（CH₃）₂Ｃ＝NOH）
およびHC1としては36％塩酸水溶液を用いた。実施例６〜７実施例１において、塩化第二銅二水塩を0.1mm
ol、添加剤としてヒドロキシルアミン塩酸塩0.2
mmol、溶媒として２−ペンタノールあるいはｎ−
ブタノール２mlを用いて、実施例１と同様に反応
を行つた。TMPの転化率ならびに生成した
DMHBAの収率を表２に示す。[Table] The abbreviations used for additives in Table 1 indicate the following compounds. AO=acetone oxime ((CH ₃ ) ₂ C=NOH)
And 36% hydrochloric acid aqueous solution was used as HC1. Examples 6-7 In Example 1, cupric chloride dihydrate was added to 0.1 mm
ol, hydroxylamine hydrochloride 0.2 as additive
mmol, 2-pentanol or n- as solvent
A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using 2 ml of butanol. Conversion rate of TMP and produced
The yield of DMHBA is shown in Table 2.

【表】尚、表２において、溶媒に関して使用した略号
は下記の化合物を示す。２−PeOH＝２−ペンタノールおよびｎ−
BuOH＝ｎ−ブタノール。実施例８〜９実施例４および実施例５において、転化剤とし
てヒドロキシルアミン塩酸塩のかわりにヒドロキ
シルアミン硫酸塩0.1mmolを用いて、実施例４お
よび５と同様に反応を行つた。TMPの転化率な
らびに生成したDMHBAの収率を表３に示す。[Table] In Table 2, the abbreviations used for solvents indicate the following compounds. 2-PeOH=2-pentanol and n-
BuOH = n-butanol. Examples 8 to 9 In Examples 4 and 5, reactions were carried out in the same manner as in Examples 4 and 5, except that 0.1 mmol of hydroxylamine sulfate was used instead of hydroxylamine hydrochloride as a converting agent. Table 3 shows the conversion rate of TMP and the yield of DMHBA produced.

【表】実施例 10〜11 実施例１において、塩化第二銅水塩を0.1mmol、
溶媒としてｎ−ヘキサノールの代わりに第三級ブ
タノールを２ml、添加剤としてヒドロキシルアミ
ン塩酸塩0.2mmolあるいはヒドロキシルアミン硫
酸塩0.1mmolを用いて、反応温度40℃で実施例１
と同様に反応を行つた。TMPの転化率ならびに
生成したDMHBAの収率を表４に示す。比較例１〜２実施例10において、添加剤として塩化リチウム
0.1mmolあるいはジエチルアミン塩酸塩0.2mmolを
用いて、実施例10と同様な方法で反応を行つた。
TMPの添加率ならびに生成したDMHBAの収率
を表４に示す。[Table] Examples 10 to 11 In Example 1, 0.1 mmol of cupric chloride hydrate,
Example 1 Using 2 ml of tertiary butanol instead of n-hexanol as a solvent and 0.2 mmol of hydroxylamine hydrochloride or 0.1 mmol of hydroxylamine sulfate as an additive, the reaction temperature was 40°C.
The reaction was carried out in the same manner. Table 4 shows the conversion rate of TMP and the yield of DMHBA produced. Comparative Examples 1-2 In Example 10, lithium chloride was used as an additive.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 10 using 0.1 mmol or 0.2 mmol of diethylamine hydrochloride.
Table 4 shows the addition rate of TMP and the yield of DMHBA produced.

【表】尚、表４において、添加剤に関して使用した略
号は下記の化合物を示す。 HAH＝ヒドロキシルアミン塩酸塩（NH₂
OH・HC1）およびHAS＝ヒドロキシルアミン
硫酸塩（（NH₂OH）₂・H₂SO₄）。実施例 12〜21 実施例10において、溶媒として第三級ブタノー
ルの代わりに種々の脂肪族アルコールを用いて、
実施例10と同様に反応を行つた。TMP転化率な
らびに生成したDMHBA収率を表５に示す。比較例３実施例17において、ヒドロキシルアミン塩酸塩
を添加しないで、実施例17と同様に反応を行つ
た。TMPの転化率ならびに生成したDMHBAの
収率を表５に示す。[Table] In Table 4, the abbreviations used for additives indicate the following compounds. HAH=Hydroxylamine hydrochloride ( _NH2
OH・HC1) and HAS=hydroxylamine sulfate ((NH ₂ OH) ₂・H ₂ SO ₄ ). Examples 12-21 In Example 10, using various aliphatic alcohols instead of tertiary butanol as the solvent,
The reaction was carried out in the same manner as in Example 10. The TMP conversion rate and the yield of DMHBA produced are shown in Table 5. Comparative Example 3 In Example 17, the reaction was carried out in the same manner as in Example 17 without adding hydroxylamine hydrochloride. Table 5 shows the conversion rate of TMP and the yield of DMHBA produced.

【表】【table】

【表】尚、表５において、溶媒に関して使用した略号
は下記の化合物を示す。 EtOH＝エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−
PrOH＝イソプロパノール、ｉ−BuOH＝ｉ−ブ
タノール、ｎ−AmOH＝ｎ−アミルアルコール、
ｓ−AmOH＝ｓ−アミルアルコール、ｔ−
AmOH＝ｔ−アミルアルコールおよびｎ−
HeOH＝ｎ−ヘキサノール。実施例 22 実施例20において、ヒドロキシルアミン塩酸塩
を0.4mmol用いて、実施例20と同様に３時間反応
を行つたところ、TMPの転化率98.6％、
DMHBA58.6％の値が得られた。実施例 23〜24 実施例10において、溶媒として第三級ブタノー
ル２mlの代わりにイソプロパノールとトルエン
（Tol）との混合溶媒を用いて、実施例10と同様
に反応を行つた。TMPの転化率ならびに生成し
たDMHBAの収率を表６に示す。[Table] In Table 5, the abbreviations used for solvents indicate the following compounds. EtOH = ethanol, n-propanol, i-
PrOH=isopropanol, i-BuOH=i-butanol, n-AmOH=n-amyl alcohol,
s-AmOH=s-amyl alcohol, t-
AmOH = t-amyl alcohol and n-
HeOH=n-hexanol. Example 22 In Example 20, a reaction was carried out for 3 hours in the same manner as in Example 20 using 0.4 mmol of hydroxylamine hydrochloride, and the conversion rate of TMP was 98.6%.
A value of 58.6% DMHBA was obtained. Examples 23 to 24 In Example 10, the reaction was carried out in the same manner as in Example 10, using a mixed solvent of isopropanol and toluene (Tol) instead of 2 ml of tertiary butanol as the solvent. Table 6 shows the conversion rate of TMP and the yield of DMHBA produced.

【表】実施例 25〜32 実施例11において、第三級ブタノールの代わり
に種々の脂肪族アルコールを溶媒として用いて、
実施例11と同様に反応を行つた。TMPの転化率
ならびに生成したDMHBAの収率を表７に示す。[Table] Examples 25-32 In Example 11, using various aliphatic alcohols as solvents instead of tertiary butanol,
The reaction was carried out in the same manner as in Example 11. Table 7 shows the conversion rate of TMP and the yield of DMHBA produced.

【表】【table】

【表】尚、表７において、溶媒に関して使用した略号
は下記の化合物を示す。２−OcOH＝２−オクタノール。実施例 33 実施例11において、第三級ブタノールのかわり
にトルエン1.0mlとイソプロパノール1.0mlとの混
合溶媒を用いて、実施例11と同様に１時間反応を
行つたところ、TMPの転化率100％ならびに生成
したDMHBAの収率78.0％の値が得られた。実施例 34〜37 実施例１において添加剤としてジエチルアミン
（Et₂NH）、ジ−ｎ−プロピルアミン（Pr₂NH）
あるいはジ−ｎ−ブチルアミン（Bu₂NH）を用
いて、実施例１と同様に反応を行つた。TMP転
化率ならびに生成したDMHBA収率を表８に示
す。[Table] In Table 7, the abbreviations used for solvents indicate the following compounds. 2-OcOH=2-octanol. Example 33 In Example 11, when a mixed solvent of 1.0 ml of toluene and 1.0 ml of isopropanol was used instead of tertiary butanol and the reaction was carried out for 1 hour in the same manner as in Example 11, the conversion rate of TMP was 100%. In addition, a value of 78.0% yield of DMHBA was obtained. Examples 34 to 37 In Example 1, diethylamine (Et ₂ NH) and di-n-propylamine (Pr ₂ NH) were used as additives.
Alternatively, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 using di-n-butylamine (Bu ₂ NH). The TMP conversion rate and the yield of DMHBA produced are shown in Table 8.

【表】【table】

Claims

【特許請求の範囲】１２，４，６−トリメチルフエノールを酸素酸
化して３，５−ジメチル−４−ヒドロキシベンズ
アルデヒドを製造するにあたり、銅化合物および
種々の窒素化合物、即ちアミン類またはアミン類
と無機酸との塩もしくはそれらの混合物、ヒドロ
キシルアミン類またはヒドロキシルアミン類と無
機酸との塩もしくはそれらの混合物、あるいはオ
キシム類またはオキシム類と無機酸との混合物の
組合せよりなる触媒を用いることを特徴とする３，５−ジメチル−４−ヒドロキシベンズアル
デヒドの製造方法。２２，４，６−トリメチルフエノールを銅化合
物および種々の窒素化合物、即ちアミン類または
アミン類と無機酸との塩もしくはそれらの混合
物、ヒドロキシルアミン類またはヒドロキシルア
ミン類と無機酸との塩もしくはそれらの混合物、
あるいはオキシム類またはオキシム類と無機酸と
の混合物の組合せよりなる触媒により、酸素酸化
して３，５−ジメチル−４−ヒドロキシベンズア
ルデヒドを製造する方法において、溶媒として炭
素数１〜８の低級脂肪族アルコールもしくは芳香
族炭化水素および炭素数１〜８の低級脂肪族アル
コールの混合液を使用することを特徴とする３，
５−ジメチル−４−ヒドロキシベンズアルデヒド
の製造方法。[Claims] 1. In producing 3,5-dimethyl-4-hydroxybenzaldehyde by oxidizing 2,4,6-trimethylphenol with oxygen, a copper compound and various nitrogen compounds, namely amines or amines, and A catalyst consisting of a salt with an inorganic acid or a mixture thereof, a hydroxylamine or a salt of a hydroxylamine with an inorganic acid or a mixture thereof, or a combination of oximes or a mixture of an oxime and an inorganic acid is used. A method for producing 3,5-dimethyl-4-hydroxybenzaldehyde. 2 2,4,6-trimethylphenol is combined with a copper compound and various nitrogen compounds, namely amines or salts of amines and inorganic acids, or mixtures thereof, hydroxylamines or salts of hydroxylamines and inorganic acids, or the like. a mixture of
Alternatively, in a method for producing 3,5-dimethyl-4-hydroxybenzaldehyde by oxygen oxidation using a catalyst consisting of oximes or a combination of oximes and an inorganic acid, lower aliphatic compounds having 1 to 8 carbon atoms are used as the solvent. 3, characterized in that a mixture of alcohol or aromatic hydrocarbon and lower aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms is used;
A method for producing 5-dimethyl-4-hydroxybenzaldehyde.