JPH06172260A - ナフタレンカルボン酸の製造法 - Google Patents
ナフタレンカルボン酸の製造法Info
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- JPH06172260A JPH06172260A JP4330681A JP33068192A JPH06172260A JP H06172260 A JPH06172260 A JP H06172260A JP 4330681 A JP4330681 A JP 4330681A JP 33068192 A JP33068192 A JP 33068192A JP H06172260 A JPH06172260 A JP H06172260A
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- 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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- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 (1)メチルナフタレン1重量部に対して低
級脂肪族カルボン酸5重量部以上38重量部未満用い、
(2)触媒としてコバルト、マンガン及び臭素を含む触
媒を、低級脂肪族カルボン酸に対して下記式A〜C: A:0.05≦Co+Mn≦1.0 B:0.5≦Mn/Co≦100 C:Br≧0.001/Mn を満たす量用い、メチルナフタレンを酸化してナフタレ
ンカルボン酸を製造する方法。 【効果】 少ない溶媒で高収率でナフタレンカルボン酸
を製造することができる。
級脂肪族カルボン酸5重量部以上38重量部未満用い、
(2)触媒としてコバルト、マンガン及び臭素を含む触
媒を、低級脂肪族カルボン酸に対して下記式A〜C: A:0.05≦Co+Mn≦1.0 B:0.5≦Mn/Co≦100 C:Br≧0.001/Mn を満たす量用い、メチルナフタレンを酸化してナフタレ
ンカルボン酸を製造する方法。 【効果】 少ない溶媒で高収率でナフタレンカルボン酸
を製造することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高収率でナフタレンカ
ルボン酸を製造することができる方法に関する。
ルボン酸を製造することができる方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ナフタレンカルボン酸、例えばナフトエ
酸は、写真用薬品、染料、顔料として、また、ナフタレ
ンジカルボン酸類、特に2,6−ナフタレンジカルボン
酸は、グリコールとの反応により得られるポリエステル
が、ポリエチレンテレフタレートに比べて、耐熱性及び
機械的特性に優れていることから、フィルムやタイヤコ
ードなどの用途に利用されている。更に、ナフタレント
リカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸は、高機能
性樹脂等の原料として有望視されている。
酸は、写真用薬品、染料、顔料として、また、ナフタレ
ンジカルボン酸類、特に2,6−ナフタレンジカルボン
酸は、グリコールとの反応により得られるポリエステル
が、ポリエチレンテレフタレートに比べて、耐熱性及び
機械的特性に優れていることから、フィルムやタイヤコ
ードなどの用途に利用されている。更に、ナフタレント
リカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸は、高機能
性樹脂等の原料として有望視されている。
【0003】従来、メチルナフタレンからナフタレンカ
ルボン酸を製造する方法が数多く提案されている。例え
ば、2,6−ナフタレンジカルボン酸を製造する方法と
しては、2,6−ジメチルナフタレンを酢酸溶媒中、コ
バルト、マンガン及び臭素を含む酸化触媒存在下、分子
状酸素により酸化して、2,6−ナフタレンジカルボン
酸を製造する方法(特公昭48−43893号、特公昭
56−3337号等)などが知られている。
ルボン酸を製造する方法が数多く提案されている。例え
ば、2,6−ナフタレンジカルボン酸を製造する方法と
しては、2,6−ジメチルナフタレンを酢酸溶媒中、コ
バルト、マンガン及び臭素を含む酸化触媒存在下、分子
状酸素により酸化して、2,6−ナフタレンジカルボン
酸を製造する方法(特公昭48−43893号、特公昭
56−3337号等)などが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法においては、反応系中の溶媒量をメチルナフタレ
ンに対して約38重量倍以上という大量に用いなければ
アルデヒド等の酸化中間体が残存し、ナフタレンカルボ
ン酸を高収率で得ることができないという欠点があっ
た。また、この欠点を改良すべく、溶媒にジクロルベン
ゼン等の芳香族系化合物を用いる方法(特開昭64−3
148号等)も知られているが、この方法においても溶
媒単位当たりの生産性は十分でなく、工業的製造方法と
しては不利なものであった。
の方法においては、反応系中の溶媒量をメチルナフタレ
ンに対して約38重量倍以上という大量に用いなければ
アルデヒド等の酸化中間体が残存し、ナフタレンカルボ
ン酸を高収率で得ることができないという欠点があっ
た。また、この欠点を改良すべく、溶媒にジクロルベン
ゼン等の芳香族系化合物を用いる方法(特開昭64−3
148号等)も知られているが、この方法においても溶
媒単位当たりの生産性は十分でなく、工業的製造方法と
しては不利なものであった。
【0005】従って、ナフタレンカルボン酸を安価にし
かも高収率で製造する方法が望まれていた。
かも高収率で製造する方法が望まれていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意研究を行った結果、特定の濃度のコバル
ト、マンガン及び臭素を触媒として用いれば、従来より
少ない量の溶媒を用いて、高収率でナフタレンカルボン
酸を製造できることを見出し、本発明を完成した。
発明者らは鋭意研究を行った結果、特定の濃度のコバル
ト、マンガン及び臭素を触媒として用いれば、従来より
少ない量の溶媒を用いて、高収率でナフタレンカルボン
酸を製造できることを見出し、本発明を完成した。
【0007】すなわち、本発明は、低級脂肪族カルボン
酸と触媒の存在下に、メチルナフタレンを酸化してナフ
タレンカルボン酸を製造する方法において、(1)メチ
ルナフタレン1重量部に対して低級脂肪族カルボン酸5
重量部以上38重量部未満用い、(2)触媒としてコバ
ルト、マンガン及び臭素を含む触媒を、低級脂肪族カル
ボン酸に対して下記式A〜C: A:0.05≦Co+Mn≦1.0 B:0.5≦Mn/Co≦100 C:Br≧0.001/Mn (式中、Co、Mn及びBrは、それぞれ低級脂肪族カ
ルボン酸に対するコバルト、マンガン及び臭素原子の重
量百分率を示す)を満たす量用いる、ことを特徴とする
ナフタレンカルボン酸の製造法を提供するものである。
酸と触媒の存在下に、メチルナフタレンを酸化してナフ
タレンカルボン酸を製造する方法において、(1)メチ
ルナフタレン1重量部に対して低級脂肪族カルボン酸5
重量部以上38重量部未満用い、(2)触媒としてコバ
ルト、マンガン及び臭素を含む触媒を、低級脂肪族カル
ボン酸に対して下記式A〜C: A:0.05≦Co+Mn≦1.0 B:0.5≦Mn/Co≦100 C:Br≧0.001/Mn (式中、Co、Mn及びBrは、それぞれ低級脂肪族カ
ルボン酸に対するコバルト、マンガン及び臭素原子の重
量百分率を示す)を満たす量用いる、ことを特徴とする
ナフタレンカルボン酸の製造法を提供するものである。
【0008】本発明で用いられるメチルナフタレンは、
ナフタレン環にメチル基を1〜4個有するものであり、
例えば1−メチルナフタレン、2−メチルナフタレン、
1,2−ジメチルナフタレン、1,3−ジメチルナフタ
レン、1,4−ジメチルナフタレン、1,5−ジメチル
ナフタレン、1,6−ジメチルナフタレン、1,7−ジ
メチルナフタレン、1,8−ジメチルナフタレン、2,
3−ジメチルナフタレン、2,6−ジメチルナフタレ
ン、2,7−ジメチルナフタレン、1,2,6−トリメ
チルナフタレン、1,2,7−トリメチルナフタレン、
1,4,5−トリメチルナフタレン、2,3,7−トリ
メチルナフタレン、1,2,5,6−テトラメチルナフ
タレン、1,4,5,8−テトラメチルナフタレン、
2,3,6,7−テトラメチルナフタレン等が挙げられ
る。
ナフタレン環にメチル基を1〜4個有するものであり、
例えば1−メチルナフタレン、2−メチルナフタレン、
1,2−ジメチルナフタレン、1,3−ジメチルナフタ
レン、1,4−ジメチルナフタレン、1,5−ジメチル
ナフタレン、1,6−ジメチルナフタレン、1,7−ジ
メチルナフタレン、1,8−ジメチルナフタレン、2,
3−ジメチルナフタレン、2,6−ジメチルナフタレ
ン、2,7−ジメチルナフタレン、1,2,6−トリメ
チルナフタレン、1,2,7−トリメチルナフタレン、
1,4,5−トリメチルナフタレン、2,3,7−トリ
メチルナフタレン、1,2,5,6−テトラメチルナフ
タレン、1,4,5,8−テトラメチルナフタレン、
2,3,6,7−テトラメチルナフタレン等が挙げられ
る。
【0009】また、低級脂肪族カルボン酸としては、例
えば酢酸、プロピオン酸、酪酸等を挙げることができ、
特に酢酸が好ましい。使用する低級脂肪族カルボン酸の
量は、原料のメチルナフタレン1重量部に対して5重量
部以上38重量部未満、好ましくは5〜30重量部、更
に好ましくは10〜20重量部である。
えば酢酸、プロピオン酸、酪酸等を挙げることができ、
特に酢酸が好ましい。使用する低級脂肪族カルボン酸の
量は、原料のメチルナフタレン1重量部に対して5重量
部以上38重量部未満、好ましくは5〜30重量部、更
に好ましくは10〜20重量部である。
【0010】本発明で用いられる触媒は、従来酸化触媒
として用いられているコバルト、マンガン又は臭素を含
むものを使用することができ、特に酢酸に可溶性のもの
が好ましい。これらのうち、コバルト化合物及びマンガ
ン化合物としては、例えばコバルト及びマンガンの蟻
酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、蓚酸、マレイン酸等の
炭素数1〜4の脂肪族カルボン酸の塩;ナフテン酸等の
脂環族カルボン酸の塩;安息香酸、テレフタル酸、ナフ
トエ酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族カルボン酸
の塩;水酸化物、酸化物、臭化物等の無機化合物が挙げ
られる。これらのうち、脂肪族カルボン酸の塩が好まし
く、特に酢酸コバルト、酢酸マンガンが好ましい。これ
らのコバルト塩又はマンガン塩は、無水塩又は含水塩の
いずれも使用することができる。また、臭素化合物とし
ては、例えば臭化水素酸、臭化アンモニウム、臭化ナト
リウム、臭化カリウム、臭化コバルト、臭化マンガン、
ブロモ酢酸等が挙げられ、特に臭化アンモニウムが好ま
しい。
として用いられているコバルト、マンガン又は臭素を含
むものを使用することができ、特に酢酸に可溶性のもの
が好ましい。これらのうち、コバルト化合物及びマンガ
ン化合物としては、例えばコバルト及びマンガンの蟻
酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、蓚酸、マレイン酸等の
炭素数1〜4の脂肪族カルボン酸の塩;ナフテン酸等の
脂環族カルボン酸の塩;安息香酸、テレフタル酸、ナフ
トエ酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族カルボン酸
の塩;水酸化物、酸化物、臭化物等の無機化合物が挙げ
られる。これらのうち、脂肪族カルボン酸の塩が好まし
く、特に酢酸コバルト、酢酸マンガンが好ましい。これ
らのコバルト塩又はマンガン塩は、無水塩又は含水塩の
いずれも使用することができる。また、臭素化合物とし
ては、例えば臭化水素酸、臭化アンモニウム、臭化ナト
リウム、臭化カリウム、臭化コバルト、臭化マンガン、
ブロモ酢酸等が挙げられ、特に臭化アンモニウムが好ま
しい。
【0011】本発明においては、これらの触媒は、以下
の式A〜Cを満たす量用いられる。 A:0.05≦Co+Mn≦1.0、好ましくは0.1
6≦Co+Mn≦0.56 B:0.5≦Mn/Co≦100、好ましくは1≦Mn
/Co≦60 C:Br≧0.001/Mn、好ましくはBr≧0.0
075/Mn
の式A〜Cを満たす量用いられる。 A:0.05≦Co+Mn≦1.0、好ましくは0.1
6≦Co+Mn≦0.56 B:0.5≦Mn/Co≦100、好ましくは1≦Mn
/Co≦60 C:Br≧0.001/Mn、好ましくはBr≧0.0
075/Mn
【0012】更に、コバルト、マンガン及び臭素は、そ
れぞれ下記の式を満たす量で、かつ前記式A〜Cを満た
す量であるのが特に好ましい。 0.01≦Co≦0.3 0.05≦Mn≦0.7 0.01≦Br≦0.15
れぞれ下記の式を満たす量で、かつ前記式A〜Cを満た
す量であるのが特に好ましい。 0.01≦Co≦0.3 0.05≦Mn≦0.7 0.01≦Br≦0.15
【0013】コバルト及びマンガンの使用量は前記式を
満たす範囲内でなければ、ナフタレンカルボン酸を高収
率で得ることはできない。また、臭素は反応開始剤とし
て働くものであるが、前記式を満たす量より少ないと、
反応開始がうまく行われず、収率が低下してしまい、多
すぎると副生成物が増し、生成物が着色してしまう。
満たす範囲内でなければ、ナフタレンカルボン酸を高収
率で得ることはできない。また、臭素は反応開始剤とし
て働くものであるが、前記式を満たす量より少ないと、
反応開始がうまく行われず、収率が低下してしまい、多
すぎると副生成物が増し、生成物が着色してしまう。
【0014】本発明において、メチルナフタレンを酸化
するには分子状酸素を用いる。分子状酸素としては、例
えば純酸素;窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス
と酸素の混合ガスなどを使用することができ、特に使用
し易さの点から空気が好ましい。
するには分子状酸素を用いる。分子状酸素としては、例
えば純酸素;窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス
と酸素の混合ガスなどを使用することができ、特に使用
し易さの点から空気が好ましい。
【0015】反応は、酸素含有ガスを反応混合物に吹き
込むことにより行われ、回分式、連続式のいずれでも行
うことができる。このとき、反応温度は、160〜22
0℃、特に180〜200℃であるのが好ましい。16
0℃未満ではナフタレンカルボン酸の収率が急激に低下
し、220℃を超えるとナフタレン環の開裂によりトリ
メリット酸等が生成し、更に溶媒である脂肪族カルボン
酸の燃焼損失が大きくなるので好ましくない。また、反
応圧力は、反応混合物の蒸気圧以上であれば特に制限さ
れないが、酸素分圧として2〜10kg/cm2 、特に2〜
6kg/cm2 であるのが好ましい。
込むことにより行われ、回分式、連続式のいずれでも行
うことができる。このとき、反応温度は、160〜22
0℃、特に180〜200℃であるのが好ましい。16
0℃未満ではナフタレンカルボン酸の収率が急激に低下
し、220℃を超えるとナフタレン環の開裂によりトリ
メリット酸等が生成し、更に溶媒である脂肪族カルボン
酸の燃焼損失が大きくなるので好ましくない。また、反
応圧力は、反応混合物の蒸気圧以上であれば特に制限さ
れないが、酸素分圧として2〜10kg/cm2 、特に2〜
6kg/cm2 であるのが好ましい。
【0016】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0017】実施例1 上部にガス吹き込み管、ガス排出口を有し、攪拌機を備
えたチタン製オートクレーブに、2,6−ジメチルナフ
タレン4g、氷酢酸150g、酢酸コバルト4水塩0.
5g、酢酸マンガン4水塩1.8g及び臭化アンモニウ
ム0.24gを加え、温度200℃、圧力30kg/cm2
に保ち、攪拌しながら、ガス導入管より約1l/min で
圧縮空気を吹き込み、40分間反応させた。反応生成物
を濾過し、熱酢酸で洗浄した後、固体分と酢酸可溶分に
分離した。得られた固体及び酢酸中の生成物をメチルエ
ステルとし、ガスクロマトグラフ分析した結果、2,6
−ナフタレンジカルボン酸の収率は93mol%であっ
た。
えたチタン製オートクレーブに、2,6−ジメチルナフ
タレン4g、氷酢酸150g、酢酸コバルト4水塩0.
5g、酢酸マンガン4水塩1.8g及び臭化アンモニウ
ム0.24gを加え、温度200℃、圧力30kg/cm2
に保ち、攪拌しながら、ガス導入管より約1l/min で
圧縮空気を吹き込み、40分間反応させた。反応生成物
を濾過し、熱酢酸で洗浄した後、固体分と酢酸可溶分に
分離した。得られた固体及び酢酸中の生成物をメチルエ
ステルとし、ガスクロマトグラフ分析した結果、2,6
−ナフタレンジカルボン酸の収率は93mol%であっ
た。
【0018】実施例2〜4及び比較例1 2,6−ジメチルナフタレンの仕込量を表1に示すよう
に代える以外は実施例1と同様にして、2,6−ナフタ
レンジカルボン酸を製造した。得られた2,6−ナフタ
レンジカルボン酸の収率を表1に示す。
に代える以外は実施例1と同様にして、2,6−ナフタ
レンジカルボン酸を製造した。得られた2,6−ナフタ
レンジカルボン酸の収率を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】実施例5〜9及び比較例2〜4 実施例1と同様の反応器に、2,6−ジメチルナフタレ
ン15g、氷酢酸150g、並びに酢酸コバルト4水
塩、酢酸マンガン4水塩及び臭化アンモニウムを各々溶
媒中のコバルト、マンガン、臭素元素濃度が表2のよう
になるよう用いる以外は実施例1と同様にして、2,6
−ナフタレンジカルボン酸を製造した。得られた2,6
−ナフタレンジカルボン酸の収率を表2に示す。
ン15g、氷酢酸150g、並びに酢酸コバルト4水
塩、酢酸マンガン4水塩及び臭化アンモニウムを各々溶
媒中のコバルト、マンガン、臭素元素濃度が表2のよう
になるよう用いる以外は実施例1と同様にして、2,6
−ナフタレンジカルボン酸を製造した。得られた2,6
−ナフタレンジカルボン酸の収率を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】実施例10〜13 2−メチルナフタレン、1,2−ジメチルナフタレン、
2,7−ジメチルナフタレン、1,2,5,6−テトラ
メチルナフタレンについて、実施例1と同様の反応器
に、それぞれ氷酢酸150g、並びに酢酸コバルト4水
塩、酢酸マンガン4水塩及び臭化アンモニウムの溶媒中
の濃度が表3のようになるよう用いる以外は実施例1と
同様にして、ナフタレンカルボン酸を製造した。得られ
たナフタレンカルボン酸の収率を表3に示す。
2,7−ジメチルナフタレン、1,2,5,6−テトラ
メチルナフタレンについて、実施例1と同様の反応器
に、それぞれ氷酢酸150g、並びに酢酸コバルト4水
塩、酢酸マンガン4水塩及び臭化アンモニウムの溶媒中
の濃度が表3のようになるよう用いる以外は実施例1と
同様にして、ナフタレンカルボン酸を製造した。得られ
たナフタレンカルボン酸の収率を表3に示す。
【0023】
【表3】
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、触媒であるコバルト、
マンガン及び臭素の濃度を工夫することにより、従来よ
り少ない量の溶媒を用いて、高収率でナフタレンカルボ
ン酸を製造することができ、溶媒単位当たりの生産性を
高めることができる。更に、装置を小さくすることもで
きるため、経済的にも有利である。
マンガン及び臭素の濃度を工夫することにより、従来よ
り少ない量の溶媒を用いて、高収率でナフタレンカルボ
ン酸を製造することができ、溶媒単位当たりの生産性を
高めることができる。更に、装置を小さくすることもで
きるため、経済的にも有利である。
Claims (1)
- 【請求項1】 低級脂肪族カルボン酸と触媒の存在下
に、メチルナフタレンを酸化してナフタレンカルボン酸
を製造する方法において、(1)メチルナフタレン1重
量部に対して低級脂肪族カルボン酸5重量部以上38重
量部未満用い、(2)触媒としてコバルト、マンガン及
び臭素を含む触媒を、低級脂肪族カルボン酸に対して下
記式A〜C: A:0.05≦Co+Mn≦1.0 B:0.5≦Mn/Co≦100 C:Br≧0.001/Mn (式中、Co、Mn及びBrは、それぞれ低級脂肪族カ
ルボン酸に対するコバルト、マンガン及び臭素原子の重
量百分率を示す)を満たす量用いる、ことを特徴とする
ナフタレンカルボン酸の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4330681A JPH06172260A (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | ナフタレンカルボン酸の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4330681A JPH06172260A (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | ナフタレンカルボン酸の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06172260A true JPH06172260A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18235393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4330681A Pending JPH06172260A (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | ナフタレンカルボン酸の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06172260A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003521529A (ja) * | 2000-02-03 | 2003-07-15 | ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド | ナフタレンジカルボン酸の低温精製 |
JP2005239598A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 1,3−ナフタレンジカルボン酸の製造法 |
JP2006070000A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ナフタレンジカルボン酸ジメチルの製造方法 |
JP2008001717A (ja) * | 1996-03-15 | 2008-01-10 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 高純度2,6−ジメチルナフタレンの製造方法 |
-
1992
- 1992-12-10 JP JP4330681A patent/JPH06172260A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008001717A (ja) * | 1996-03-15 | 2008-01-10 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 高純度2,6−ジメチルナフタレンの製造方法 |
JP2003521529A (ja) * | 2000-02-03 | 2003-07-15 | ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド | ナフタレンジカルボン酸の低温精製 |
JP4756807B2 (ja) * | 2000-02-03 | 2011-08-24 | ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド | ナフタレンジカルボン酸の低温精製 |
JP2005239598A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 1,3−ナフタレンジカルボン酸の製造法 |
JP2006070000A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ナフタレンジカルボン酸ジメチルの製造方法 |
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