３，３’−ジアルキル−４，４’−ビフェノールの製造方法
【課題】高耐熱性かつ良成形性をもつ、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂原料、液晶表示素子、フォトレジスト等の高機能化合物原料等の用途に有用な3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを工業的に容易に、高純度、高収率で得る製造方法の提供。
【解決手段】4,4’-ビフェノールに、２級アミンの存在下、低級アルキルアルデヒドを反応させて、3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールとし、次いで3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を水素化触媒の存在下に水素化分解することによって目的物の3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを製造する。
【解決手段】4,4’-ビフェノールに、２級アミンの存在下、低級アルキルアルデヒドを反応させて、3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールとし、次いで3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を水素化触媒の存在下に水素化分解することによって目的物の3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールの製造方法に関し、詳しくは、高耐熱性かつ良成形性をもつ、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂原料、液晶表示素子、及びフォトレジスト等の高機能化合物原料等の用途に有用である3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを工業的に容易に、高純度、かつ高収率で得ることのできる製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールの製造方法としては、例えば、特開平２−１９６７４５号公報に、2-メチル-6-ターシャリーブチルフェノールを原料とし、これを遷移金属化合物の存在下に、乾燥空気で酸化二量化させて、3,3’-ジメチル-5,5’-ジターシャリーブチル-4,4’-ビフェノールを得、次いで、芳香族溶媒中、ｐ−トルエンスルホン酸の存在下に加熱還流することによりターシャリーブチル基を脱離除去して、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールを製造する方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、この方法によれば、マンガン等の有害な触媒の使用や、高温下での空気酸化二量化、高温下でのパラトルエンスルホン酸による脱ブチル化等の工業的に難易度の高い操作が必要であり、またそのための特別な装置も必要とする。さらに、目的物である3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの収率も、2-メチル-6-ターシャリーブチルフェノールに対して30モル％以下であり、経済性が低く工業的に有利な製造方法ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールの製造における上述した問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、工業的に容易に入手し得る原料を用いると共に、工業的に実施の容易な反応条件下に反応を行って、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを高収率、高純度で製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、-4,4’-ビフェノールに、２級アミンの存在下、低級アルキルアルデヒドを反応させて、3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールを得（第一工程）、次いで得られた3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を水素化触媒の存在下に水素化分解する（第二工程）ことを特徴とする下記一般式（Ｉ）で表される3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールの製造方法が提供される。
【０００６】
【化１】
一般式（Ｉ）
（式中、Ｒは、共に炭素原子数１〜３のアルキル基を示す。）
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、本発明の方法によれば、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを、工業的に容易に入手し得る原料を用いると共に、工業的に実施の容易な反応条件下に反応を行って、高収率、高純度で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールの製造方法によれば、出発原料として、4,4’-ビフェノールを用いる。本発明の製造方法において、出発原料である4,4’-ビフェノールの純度は、特に制限はなく、工業製品純度のものでも、あるいはまた、例えば、95％以下80％以上の粗製品純度のものであってもよい。
また、本発明の製造方法によれば、4,4’-ビフェノールに、２級アミンの存在下、低級アルキルアルデヒドを反応させて、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールを得る第一工程と、得られた3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を水素化触媒の存在下に水素化分解する第二工程を順次行って、目的とする3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを得る。
【０００９】
上記第一工程においては、用いられる低級アルキルアルデヒドとしては、炭素原子数１〜３の脂肪族アルキルモノアルデヒドであり、具体的には、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が挙げられる。このような低級アルキルアルデヒドは、通常、4,4’-ビフェノール１モルに対して、1〜10モル倍、好ましくは1.5〜3モル倍、更に好ましくは2〜2.5モル倍の範囲で用いられる。
【００１０】
本発明の製造方法においては、第一工程の反応に用いられるアルキルアルデヒドのアルキル基に対応して、目的物である、一般式（Ｉ）で表される、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールのアルキル基が決定される。従って、アルキルアルデヒドとして、ホルムアルデヒドを用いた場合は、目的物である、一般式（Ｉ）で表される、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールのアルキル基はメチル基であり、目的物は3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールとなる。同様に、アルキルアルデヒドとして、アセトアルデヒドを用いた場合は、アルキル基はエチル基であり、目的物は3,3’-ジエチル-4,4’-ビフェノールであり、更に、アルキルアルデヒドとして、プロピオンアルデヒドを用いた場合は、ｎ−プロピル基であり、目的物は3,3’-ジn−プロピル-4,4’-ビフェノールである。
【００１１】
また、２級アミンとしては、具体的には例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジアリルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジ-2-エチルヘキシルアミン、ジ-sec-ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、エチルプロピルアミン等の鎖状２級アミン、ピペリジン、ピロリジン、エチレンイミン、モルホリン等の環状２級アミン、ジエタノールアミン等のアルコール性２級アミン、ジシクロヘキシルアミン、N-メチルシクロヘキシルアミン、N-エチルシクロヘキシルアミン、N-プロピルシクロヘキシルアミン、N-ブチルシクロヘキシルアミン、N-イソプロピルシクロヘキシルアミン、N-イソブチルシクロヘキシルアミン、N-sec-ブチルシクロヘキシルアミン、N-ヘキシルシクロヘキシルアミン、N-2-エチルヘキシルシクロヘキシルアミン等の脂環基含有2級アミン、ジフェニルアミン、N-メチルアニリン、N-エチルアニリン、N-プロピルアニリン、N-ブチルアニリン、N-イソプロピルアニリン、N-イソブチルアニリン、N-sec-ブチルアニリン、N-ヘキシルアニリン、N-2-エチルヘキシルアニリン等の芳香族２級アミンなどが挙げられる。このような２級アミンは、通常4,4’-ビフェノール1モルに対して１〜20モル倍、好ましくは1.5〜5モル倍、更に好ましくは2〜3モル倍の範囲で用いられる。
【００１２】
一方、本発明の製造法における第一工程の反応において、溶媒は用いても良いし、また用いなくても良い。例えば、反応液に流動性があれば溶媒を用いなくても良い。しかしながら溶媒を用いる場合は、溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、メタノール、エタノール、2-プロパノールなどのアルコール、水等が挙げられる。これらの溶媒は単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。このような溶媒は通常、4,4’-ビフェノール100重量部に対して、1〜1000重量部、好ましくは100〜500重量部の範囲で用いられる。本発明の上記第一工程の反応においては、好ましくは、トルエン等の芳香族炭化水素溶媒を用いれば、反応後、冷却、晶析をするだけで、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールが、高純度、高収率で容易に結晶として得られ、晶析等による精製工程が容易になるので好ましい。
【００１３】
上記反応は、いわゆるマンニッヒ反応であり、低級アルキルアルデヒドと２級アミン及び4,4’-ビフェノールの脱水縮合反応により、ヒドロキシ基置換フェニル環が３級アミノアルキル化される。この反応においては、4,4’-ビフェノールの3,3’位置及び5,5’位置の炭素原子に結合している水素が活性であり、容易にマンニッヒ反応によりアミノアルキル化されるが、その一方がアミノアルキル化されると同芳香環の水素原子が安定化し、さらなるアミノアルキル化は起こり難くなる。さらには、ジアミノアルキル化物は溶解性が低いため、ジアミノアルキル化物が結晶として反応中に析出し、それ以上のアミノアルキル化が進み難くなる。これらの理由により、高い選択率で3,3’位置だけがアミノアルキル化されるものと思われる。
上記第一工程の反応及び第二工程の反応は、例えば、4,4’-ビフェノールにホルムアルデヒドとモルホリンを反応させた場合には、下記反応式で表される。
【００１４】
【化２】
【００１５】
【化３】
【００１６】
上記、アミノアルキル化反応（第一工程）において、原料の添加順序に特に制限はないが、例えば、原料の4,4’-ビフェノールを不活性ガス雰囲気中で、トルエン等の有機溶媒中に添加した後、これに、撹拌下、環状２級アミンを添加し、その後、温度を80〜90℃程度に昇温させて、アルキルアルデヒドを添加して、撹拌下に反応を行うことにより、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールを高選択率で得ることができる。反応の選択率は、通常、70〜90％程度である。得られた反応混合物はそのまま次の第二工程の反応の原料として用いてもよいし、あるいはまた、反応混合物から、再結晶等の方法により、反応生成物である3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールを、分離、精製して、高純度品とした後、次の第二工程の反応の原料として用いてもよい。
【００１７】
本発明の製造方法においては、上記第一工程の反応で得られた3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を、第二工程の反応において、触媒の存在下に水素化分解する。これにより、本発明の目的物である、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを高純度で、収率良く得ることができる。
【００１８】
上記、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを、水素化触媒の存在下に選択的水素化分解する第二工程の反応において、用いられる水素化触媒としては、従来より知られている水素化触媒を用いることができる。従って、例えば、ラネーニッケル、還元ニッケル、ニッケル担持触媒等のニッケル触媒、ラネーコバルト、還元コバルト、コバルト担持触媒等のコバルト触媒、ラネー銅等の銅触媒、酸化パラジウム、パラジウム黒、カーボン担持パラジウム触媒等のパラジウム触媒、プラチナ黒、カーボン担持プラチナ等のプラチナ触媒、ロジウム触媒、ルテニウム触媒、クロム触媒、銅クロム触媒等が用いられる。これらのなかでは、特に、パラジウム等の白金族触媒が好ましく、特にパラジウム触媒や、パラジウムとプラチナの混合触媒が好ましく用いられる。
【００１９】
また、上記パラジウム触媒としては、具体的には、0.1〜10重量％程度のパラジウム金属をカーボン、アルミナ、活性白土等の担体に担持させたパラジウム担持触媒、助触媒としての酸成分をパラジウム成分と共に担体に担持させた酸成分含有パラジウム触媒、又は触媒成分としてのパラジウム成分を担体に担持させたパラジウム触媒と助触媒として酸成分とを組合わせたもの等、又は塩化パラジウム、酢酸パラジウム、塩化トリス−トリフェニルフォスフィンロジウム等の、貴金属錯体触媒等を挙げることができる。本発明において用いられるパラジウム触媒は、その形態において、特に限定されるものではなく、粉末状、錠剤状等の適宜の形態のものが用いられる。
【００２０】
本発明によれば、水素化触媒は、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノール100重量部に対して、通常、0.5〜10重量部、好ましくは、1.0〜5.0重量部の範囲で用いられる。助触媒は、用いなくて良いが、好ましくは、助触媒として、酸成分を用いることが好ましく、これらは、通常、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノール100重量部に対して、0.01〜100重量部、好ましくは、0.05〜10重量部の範囲で用いられる。上記酸成分としては、具体的には、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、蓚酸等の有機酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、過塩素酸、硫酸等の鉱酸が挙げられる。
このような水素化触媒の存在下、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールの選択的水素化分解を行うに際しては、系内を窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスで置換した後、水素置換して行うことが望ましい。
【００２１】
水素化反応は、通常、20〜180℃、好ましくは、60〜140℃の温度にて、1〜15kg/cm2（ゲージ圧）、好ましくは、2〜10kg/cm2（ゲージ圧）の水素圧の下、行なわれる。好ましくは、系内に水素を補充して、系内の水素圧を一定に保ちながら反応を行い、系内における水素の吸収が止んだ時点で反応を終了すればよい。反応時間は、通常、0.5〜20時間、好ましくは、2〜15時間の範囲である。
上記水素化反応に際して、溶媒は、必要に応じて用いても良い。溶媒を用いる場合、溶媒としては、水、アルコール、エステル、炭化水素、エーテル又は酢酸等の有機酸等、あるいはモルホリン等の有機アミン等が用いられる。
上記水素化反応工程においては、反応に際し、溶媒として有機酸又はアルコールを用いると、反応の選択性を高めることができ、しかも出発原料や生成目的物がこれらの溶媒に溶解しやすいので、反応操作に都合も良く、好ましい。
【００２２】
このような溶媒としては、具体的には、例えば、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ｎ−アミルアルコール、イソアミルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、ｎ−ヘプチルアルコール、ｎ−オクチルアルコール等の脂肪族アルコールを挙げることができる。これらのなかでは、特に酢酸等の低級飽和脂肪族カルボン酸、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の一級飽和脂肪族アルコールが好ましく用いられる。これらの溶媒は、単独で、又は２種以上を組合わせて用いられる。
【００２３】
このような溶媒は、通常、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノール100重量部に対して、50〜1000重量部、好ましくは、100〜300重量部の範囲で用いられる。
【００２４】
上記第二工程の水素化分解反応は、例えば、オートクレーブ中、第一工程で得られた、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノール、溶媒及び水素化触媒を仕込み、温度90〜130℃において、容器内を1.0MPa程度の水素圧に保ちつつ、反応を行うことにより、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを得ることができる。反応の選択率は、通常90〜100％程度である。
【００２５】
反応終了後、得られた反応混合物から、常法に従って、触媒を分離した後、必要に応じて、触媒を分離した反応液から、溶媒及び水素化分解反応で生成した2級アミンを、常圧又は減圧下に蒸留した後、残留反応液に晶析溶媒を加え、目的物の結晶を析出させ、その後、濾過等の方法によって目的物の高純度品を得るか、あるいはまた、触媒を分離した反応液から、溶媒を常圧又は減圧下に蒸留して除去した後、晶析溶剤を加えるかして、同時に、酢酸水等の酸を加えて脱離２級アミン塩基を中和した後、水層を分離し、得られた有機層から、目的物の結晶を析出させ、その後濾過等の方法によって、目的物の3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを分離、精製して、高純度品を得ることができる。
【００２６】
本発明の製造法においては、上記の精製工程によって得られた留出液や晶析液からの、ろ液に含まれる２級アミン含有液は、そのままあるいは、精留等の処理を行い、精製することで、第一工程の２級アミン原料として再度使うことができるため、２級アミンを循環使用することができる。
【００２７】
かくして、本発明によれば、4,4’-ビフェノールに、２級アミン及び低級アルキルアルデヒドを反応させて、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールを得（第一工程）、次いで得られた3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を水素化触媒の存在下に水素化分解反応（第二工程）に付することによって、目的とする3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを得ることができる。
また、本発明では、このようにして、4,4’-ビフェノールから出発して、目的とする3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを、通常、約40％又はそれ以上の収率にて得ることができる。
【００２８】
＜実施例＞
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００２９】
3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの製造
（第一工程）
撹拌機、温度計、滴下ロート、ディーンスタックを備えた１L容量の四つ口フラスコに4,4’-ビフェノール93g（0.5モル）とトルエン150ｇを仕込み、これに、撹拌下、室温において、モルホリン108.8ｇ（1.25モル）を30分かけて、滴下した。滴下終了後、内温を80℃に昇温し、その温度を保ちながら、35％ホルマリン水102.9g（1.2モル）を１時間かけて滴下した。滴下終了後、反応容器内の水を留去させながら、温度を113℃まで、昇温し、その後、この温度を維持して、撹拌下に、更に５時間反応させ、反応を完結させた。
【００３０】
反応の終点は、高速液体クロマトグラフィー分析により確認したところ、4,4’-ビフェノールの反応率は100％、目的生成物である3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの原料4,4’-ビフェノールに対する選択率は78.9％であった。反応終了後、反応終了混合物に、トルエン100gを加えた後、徐々に冷却して、目的生成物である、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの結晶を析出させ、濾別、減圧乾燥して、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノール140.8g（液体クロマトグラフィー分析による純度97.4％）を白色結晶として得た。原料4,4’-ビフェノールに対する収率は71.4％であった。
【００３１】
（第二工程）
撹拌機、温度計を備えた１Lのオートクレーブに、上記反応で得られた3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノール50g（0.13モル）、メタノール200g及び5％パラジウム担持カーボン触媒（湿潤品）2gを仕込み、室温下で、窒素で容器内の空気を置換し、続いて水素で容器内の窒素を置換した。その後、温度を95℃に昇温し、内圧を0.9〜1.0Mpa（ゲージ圧）を保つように水素を吹き込みながら、撹拌下に４時間反応させた。
【００３２】
反応終了混合液を高速液体クロマトグラフィー分析により確認したところ3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの反応率は100％、目的物３，３’−ジメチル-4,4’-ビフェノールの原料3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールに対する選択率は96％であった。
反応終了後、得られた反応終了混合液から、触媒を濾別除去した後、これを、撹拌機、温度計及び留出管を備えた１Lの四つ口フラスコに移した。その後、フラスコ内に窒素を導入し、窒素気流下に昇温して、触媒除去後の反応混合物から、メタノールを留去した後、これにトルエンを添加した。トルエンを添加した混合液を酢酸水で中和、水層を分液した後、得られた油層を水洗した。水洗後の油層を冷却し、析出した結晶を濾過、乾燥して、目的物である3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノール18.3g（高速液体クロマトグラフィー分析による純度98％）を微褐色白色粉末として得た。原料3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールに対する収率は67％であった。また、元の原料4,4’-ビフェノールに対する収率は47.8％であった。
【実施例２】
【００３３】
（第一工程）
撹拌機、温度計、滴下ロートを備えた、１L容量の四つ口フラスコに、4,4’-ビフェノール93ｇ（0.5モル）とトルエン150ｇを仕込み、これに、撹拌下、室温においてモルホリン108.8ｇ（1.25モル）を30分かけて滴下した。滴下終了後、内温を80℃に昇温し、その温度を保ちながら、35％ホルマリン水102.9ｇ（1.2モル）を３時間かけて滴下した。その後、この温度を維持して、撹拌下に更に12時間反応させ、反応を完結させた。
反応の終点は、高速液体クロマトグラフィー分析により確認したところ、4,4’-ビフェノール反応率は100％、目的生成物である3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの原料4,4’-ビフェノールに対する選択率は79.9％であった。反応終了後、徐々に冷却して、目的生成物である、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの結晶を析出させ、濾別、減圧乾燥して、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノール146.8ｇ（高速液体クロマトグラフィー分析による純度97.0％）を白色結晶として得た。原料4,4’-ビフェノールに対する収率は74.1％であった。
【００３４】
（第二工程）
撹拌機、温度計を備えた１Lのオートクレーブに、上記反応で得られた、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノール70ｇ（0.18モル）、メタノール140ｇ及び５％パラジウム担持カーボン触媒（湿潤品）2.8ｇを仕込み、室温下で、窒素で容器内の空気を置換し、続いて水素で容器内の窒素を置換した。その後、温度を95℃に昇温し、内圧を0.9〜1.0Mpa（ゲージ圧）を保つように水素を吹き込みながら、撹拌下に4.5hr反応させた。反応終了混合液を高速液体クロマトグラフィー分析により確認したところ、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの反応率は100％、目的物3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの原料3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールに対する選択率は96％であった。
反応終了後、得られた反応終了混合液から、触媒を濾別除去した後、これを、撹拌機、温度計及び留出管を備えた１Lの四つ口フラスコに移した。その後、フラスコ内に窒素を導入し、窒素気流下に昇温して、触媒除去後の反応混合物から、メタノールを留去した後、これにメシチレンを添加した。メシチレンを添加した混合液から、モルホリンを留去した後、冷却し、析出した結晶を濾過、乾燥して、目的物である3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノール33.4ｇ（高速液体クロマトグラフィー分析による純度98％）を淡褐色粉末として得た。原料3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールに対する収率は85％であった。また、元の原料4,4’-ビフェノールに対する収率は63％であった。
【実施例３】
【００３５】
（80℃、回収蒸留法）
（第一工程）
撹拌機、温度計、滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、4,4’-ビフェノール465.0g、トルエン750gを仕込み、25℃でモルホリン478.5ｇを30分かけて滴下した。その後、内温を80℃まで上昇させ、80〜85℃を保ちながら35％ホルマリン450gを１時間かけて滴下した。80℃を保ちながら6Hr撹拌を続けた後、さらに、モルホリン65.3gとホルマリン64.3gを80〜85℃を保ちながら、それぞれ10分かけて滴下した。その後、80℃を保ちながら20Hr撹拌を続けて反応を終了した。
その反応終了液を高速液体クロマトグラフィー（以下HPLC）により分析したところ、ビフェノール反応率は100％、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノール（以下DAM-BP）選択率（対ビフェノール）は83.9％であった。
その反応終了液にトルエン500gを添加し、徐々に冷却した。25℃まで冷却後、析出していた結晶を濾別し、溶媒付着のDAM-BPを取得した。溶媒付着DAM-BPをエバポレーターで減圧乾燥し、DAM-BP762.6gを収得した（収率77.1％対ビフェノール）。
得られたDAM-BPは白色結晶で、HPLCによる純度97.1％であった。
【００３６】
（第二工程）
撹拌機、温度計を備えたオートクレーブに、DAM-BP180.0g、メタノール360g、5％パラジウムカーボン触媒（湿潤品）5.4gを仕込み、25℃で水素を吹き込み置換した。
内温を110℃まで上昇させ、0.9〜1.0MPaを保つように水素を吹き込みながら、7時間撹拌し、さらに内温を130℃まで昇温させ、0.9〜1.0MPaを保つように水素を吹き込みながら、13時間撹拌し、反応を終了した。
その反応終了液をHPLCにより分析したところ、DAM-BP反応率は100％、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノール（以下DM-BP）の選択率（対DAM-BP）は94.6％であった。
その反応終了液から、触媒を濾別して除去した後、撹拌機、温度計、留出管を備えた四つ口フラスコに移した。窒素気流下に昇温してメタノール及びモルホリンを留去した後、トルエンとメチルエチルケトンを添加し塩酸水で中和、分液して水層を取り除いた。さらに油層を水により２回水洗した。その後さらに、窒素気流下に昇温してメチルエチルケトンを留去した後トルエンを追加した。
その得られた有機層を徐々に25℃まで冷却し、析出していた結晶を濾別した。濾別した結晶をエバポレーターで減圧乾燥し、78.7gの3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールを取得した。
結晶は白色粉末で、HPLCによる純度は98.0％であった。
【実施例４】
【００３７】
（IPA溶媒）
（第一工程）
実施例３と同様にしてDAM-BPを取得した。
【００３８】
（第二工程）
メタノールを2-プロパノールに変え、5％パラジウムカーボン（湿潤品）の仕込み量を3.6gにし、温度110℃、圧力0.9〜1.0MPaを保つように水素を吹き込みながら、8時間撹拌し反応を終了した以外は実施例３の第二工程と同様の操作を行った。
その反応終了液をHPLCにより分析したところ、DAM-BPの反応率は100％、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの選択率（対DAM-BP）は95.4％であった。
その反応終了液から、実施例３と同様に後処理を行い、80.9gの3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールを取得した。
3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールは白色粉末結晶で、HPLCによる純度は98.4％であった。
【実施例５】
【００３９】
（IPA溶媒）
（第一工程）
実施例４と同様にしてDAM-BPを取得した。
【００４０】
（第二工程）
5％パラジウムカーボン（湿潤品）を4.5％パラジウム−0.5％プラチナカーボン（湿潤品）3.6gに変更し、温度110℃、圧力0.9〜1.0MPaを保つように水素を吹き込みながら、２時間半撹拌し反応を終了した以外は、実施例４の第二工程と同様に実験を行った。
その反応終了液をHPLCにより分析したところ、DAM-BPの反応率は98.6％、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの選択率（対DAM-BP）は94.5％であった。
【実施例６】
【００４１】
（第一工程）
実施例４と同様にしてDAM-BPを取得した。
【００４２】
（第二工程）
2-プロパノールを270gに、5％パラジウムカーボン（湿潤品）を10％パラジウムカーボン（湿潤品）1.8gに変更し、温度110℃、圧力0.9〜1.0MPaを保つように水素を吹き込みながら、6時間撹拌し反応を終了した以外は、実施例４の第二工程と同様にして実験を行った。
その反応終了液をHPLCにより分析したところ、DAM-BPの反応率は100％、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの選択率（対DAM-BP）は96.3％であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールの製造方法に関し、詳しくは、高耐熱性かつ良成形性をもつ、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂原料、液晶表示素子、及びフォトレジスト等の高機能化合物原料等の用途に有用である3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを工業的に容易に、高純度、かつ高収率で得ることのできる製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールの製造方法としては、例えば、特開平２−１９６７４５号公報に、2-メチル-6-ターシャリーブチルフェノールを原料とし、これを遷移金属化合物の存在下に、乾燥空気で酸化二量化させて、3,3’-ジメチル-5,5’-ジターシャリーブチル-4,4’-ビフェノールを得、次いで、芳香族溶媒中、ｐ−トルエンスルホン酸の存在下に加熱還流することによりターシャリーブチル基を脱離除去して、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールを製造する方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、この方法によれば、マンガン等の有害な触媒の使用や、高温下での空気酸化二量化、高温下でのパラトルエンスルホン酸による脱ブチル化等の工業的に難易度の高い操作が必要であり、またそのための特別な装置も必要とする。さらに、目的物である3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの収率も、2-メチル-6-ターシャリーブチルフェノールに対して30モル％以下であり、経済性が低く工業的に有利な製造方法ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールの製造における上述した問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、工業的に容易に入手し得る原料を用いると共に、工業的に実施の容易な反応条件下に反応を行って、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを高収率、高純度で製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、-4,4’-ビフェノールに、２級アミンの存在下、低級アルキルアルデヒドを反応させて、3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールを得（第一工程）、次いで得られた3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を水素化触媒の存在下に水素化分解する（第二工程）ことを特徴とする下記一般式（Ｉ）で表される3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールの製造方法が提供される。
【０００６】
【化１】
一般式（Ｉ）
（式中、Ｒは、共に炭素原子数１〜３のアルキル基を示す。）
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、本発明の方法によれば、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを、工業的に容易に入手し得る原料を用いると共に、工業的に実施の容易な反応条件下に反応を行って、高収率、高純度で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールの製造方法によれば、出発原料として、4,4’-ビフェノールを用いる。本発明の製造方法において、出発原料である4,4’-ビフェノールの純度は、特に制限はなく、工業製品純度のものでも、あるいはまた、例えば、95％以下80％以上の粗製品純度のものであってもよい。
また、本発明の製造方法によれば、4,4’-ビフェノールに、２級アミンの存在下、低級アルキルアルデヒドを反応させて、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールを得る第一工程と、得られた3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を水素化触媒の存在下に水素化分解する第二工程を順次行って、目的とする3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを得る。
【０００９】
上記第一工程においては、用いられる低級アルキルアルデヒドとしては、炭素原子数１〜３の脂肪族アルキルモノアルデヒドであり、具体的には、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が挙げられる。このような低級アルキルアルデヒドは、通常、4,4’-ビフェノール１モルに対して、1〜10モル倍、好ましくは1.5〜3モル倍、更に好ましくは2〜2.5モル倍の範囲で用いられる。
【００１０】
本発明の製造方法においては、第一工程の反応に用いられるアルキルアルデヒドのアルキル基に対応して、目的物である、一般式（Ｉ）で表される、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールのアルキル基が決定される。従って、アルキルアルデヒドとして、ホルムアルデヒドを用いた場合は、目的物である、一般式（Ｉ）で表される、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールのアルキル基はメチル基であり、目的物は3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールとなる。同様に、アルキルアルデヒドとして、アセトアルデヒドを用いた場合は、アルキル基はエチル基であり、目的物は3,3’-ジエチル-4,4’-ビフェノールであり、更に、アルキルアルデヒドとして、プロピオンアルデヒドを用いた場合は、ｎ−プロピル基であり、目的物は3,3’-ジn−プロピル-4,4’-ビフェノールである。
【００１１】
また、２級アミンとしては、具体的には例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジアリルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジ-2-エチルヘキシルアミン、ジ-sec-ブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、エチルプロピルアミン等の鎖状２級アミン、ピペリジン、ピロリジン、エチレンイミン、モルホリン等の環状２級アミン、ジエタノールアミン等のアルコール性２級アミン、ジシクロヘキシルアミン、N-メチルシクロヘキシルアミン、N-エチルシクロヘキシルアミン、N-プロピルシクロヘキシルアミン、N-ブチルシクロヘキシルアミン、N-イソプロピルシクロヘキシルアミン、N-イソブチルシクロヘキシルアミン、N-sec-ブチルシクロヘキシルアミン、N-ヘキシルシクロヘキシルアミン、N-2-エチルヘキシルシクロヘキシルアミン等の脂環基含有2級アミン、ジフェニルアミン、N-メチルアニリン、N-エチルアニリン、N-プロピルアニリン、N-ブチルアニリン、N-イソプロピルアニリン、N-イソブチルアニリン、N-sec-ブチルアニリン、N-ヘキシルアニリン、N-2-エチルヘキシルアニリン等の芳香族２級アミンなどが挙げられる。このような２級アミンは、通常4,4’-ビフェノール1モルに対して１〜20モル倍、好ましくは1.5〜5モル倍、更に好ましくは2〜3モル倍の範囲で用いられる。
【００１２】
一方、本発明の製造法における第一工程の反応において、溶媒は用いても良いし、また用いなくても良い。例えば、反応液に流動性があれば溶媒を用いなくても良い。しかしながら溶媒を用いる場合は、溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、メタノール、エタノール、2-プロパノールなどのアルコール、水等が挙げられる。これらの溶媒は単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。このような溶媒は通常、4,4’-ビフェノール100重量部に対して、1〜1000重量部、好ましくは100〜500重量部の範囲で用いられる。本発明の上記第一工程の反応においては、好ましくは、トルエン等の芳香族炭化水素溶媒を用いれば、反応後、冷却、晶析をするだけで、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールが、高純度、高収率で容易に結晶として得られ、晶析等による精製工程が容易になるので好ましい。
【００１３】
上記反応は、いわゆるマンニッヒ反応であり、低級アルキルアルデヒドと２級アミン及び4,4’-ビフェノールの脱水縮合反応により、ヒドロキシ基置換フェニル環が３級アミノアルキル化される。この反応においては、4,4’-ビフェノールの3,3’位置及び5,5’位置の炭素原子に結合している水素が活性であり、容易にマンニッヒ反応によりアミノアルキル化されるが、その一方がアミノアルキル化されると同芳香環の水素原子が安定化し、さらなるアミノアルキル化は起こり難くなる。さらには、ジアミノアルキル化物は溶解性が低いため、ジアミノアルキル化物が結晶として反応中に析出し、それ以上のアミノアルキル化が進み難くなる。これらの理由により、高い選択率で3,3’位置だけがアミノアルキル化されるものと思われる。
上記第一工程の反応及び第二工程の反応は、例えば、4,4’-ビフェノールにホルムアルデヒドとモルホリンを反応させた場合には、下記反応式で表される。
【００１４】
【化２】
【００１５】
【化３】
【００１６】
上記、アミノアルキル化反応（第一工程）において、原料の添加順序に特に制限はないが、例えば、原料の4,4’-ビフェノールを不活性ガス雰囲気中で、トルエン等の有機溶媒中に添加した後、これに、撹拌下、環状２級アミンを添加し、その後、温度を80〜90℃程度に昇温させて、アルキルアルデヒドを添加して、撹拌下に反応を行うことにより、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールを高選択率で得ることができる。反応の選択率は、通常、70〜90％程度である。得られた反応混合物はそのまま次の第二工程の反応の原料として用いてもよいし、あるいはまた、反応混合物から、再結晶等の方法により、反応生成物である3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールを、分離、精製して、高純度品とした後、次の第二工程の反応の原料として用いてもよい。
【００１７】
本発明の製造方法においては、上記第一工程の反応で得られた3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を、第二工程の反応において、触媒の存在下に水素化分解する。これにより、本発明の目的物である、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを高純度で、収率良く得ることができる。
【００１８】
上記、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを、水素化触媒の存在下に選択的水素化分解する第二工程の反応において、用いられる水素化触媒としては、従来より知られている水素化触媒を用いることができる。従って、例えば、ラネーニッケル、還元ニッケル、ニッケル担持触媒等のニッケル触媒、ラネーコバルト、還元コバルト、コバルト担持触媒等のコバルト触媒、ラネー銅等の銅触媒、酸化パラジウム、パラジウム黒、カーボン担持パラジウム触媒等のパラジウム触媒、プラチナ黒、カーボン担持プラチナ等のプラチナ触媒、ロジウム触媒、ルテニウム触媒、クロム触媒、銅クロム触媒等が用いられる。これらのなかでは、特に、パラジウム等の白金族触媒が好ましく、特にパラジウム触媒や、パラジウムとプラチナの混合触媒が好ましく用いられる。
【００１９】
また、上記パラジウム触媒としては、具体的には、0.1〜10重量％程度のパラジウム金属をカーボン、アルミナ、活性白土等の担体に担持させたパラジウム担持触媒、助触媒としての酸成分をパラジウム成分と共に担体に担持させた酸成分含有パラジウム触媒、又は触媒成分としてのパラジウム成分を担体に担持させたパラジウム触媒と助触媒として酸成分とを組合わせたもの等、又は塩化パラジウム、酢酸パラジウム、塩化トリス−トリフェニルフォスフィンロジウム等の、貴金属錯体触媒等を挙げることができる。本発明において用いられるパラジウム触媒は、その形態において、特に限定されるものではなく、粉末状、錠剤状等の適宜の形態のものが用いられる。
【００２０】
本発明によれば、水素化触媒は、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノール100重量部に対して、通常、0.5〜10重量部、好ましくは、1.0〜5.0重量部の範囲で用いられる。助触媒は、用いなくて良いが、好ましくは、助触媒として、酸成分を用いることが好ましく、これらは、通常、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノール100重量部に対して、0.01〜100重量部、好ましくは、0.05〜10重量部の範囲で用いられる。上記酸成分としては、具体的には、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、蓚酸等の有機酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、過塩素酸、硫酸等の鉱酸が挙げられる。
このような水素化触媒の存在下、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールの選択的水素化分解を行うに際しては、系内を窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスで置換した後、水素置換して行うことが望ましい。
【００２１】
水素化反応は、通常、20〜180℃、好ましくは、60〜140℃の温度にて、1〜15kg/cm2（ゲージ圧）、好ましくは、2〜10kg/cm2（ゲージ圧）の水素圧の下、行なわれる。好ましくは、系内に水素を補充して、系内の水素圧を一定に保ちながら反応を行い、系内における水素の吸収が止んだ時点で反応を終了すればよい。反応時間は、通常、0.5〜20時間、好ましくは、2〜15時間の範囲である。
上記水素化反応に際して、溶媒は、必要に応じて用いても良い。溶媒を用いる場合、溶媒としては、水、アルコール、エステル、炭化水素、エーテル又は酢酸等の有機酸等、あるいはモルホリン等の有機アミン等が用いられる。
上記水素化反応工程においては、反応に際し、溶媒として有機酸又はアルコールを用いると、反応の選択性を高めることができ、しかも出発原料や生成目的物がこれらの溶媒に溶解しやすいので、反応操作に都合も良く、好ましい。
【００２２】
このような溶媒としては、具体的には、例えば、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ｎ−アミルアルコール、イソアミルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、ｎ−ヘプチルアルコール、ｎ−オクチルアルコール等の脂肪族アルコールを挙げることができる。これらのなかでは、特に酢酸等の低級飽和脂肪族カルボン酸、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の一級飽和脂肪族アルコールが好ましく用いられる。これらの溶媒は、単独で、又は２種以上を組合わせて用いられる。
【００２３】
このような溶媒は、通常、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノール100重量部に対して、50〜1000重量部、好ましくは、100〜300重量部の範囲で用いられる。
【００２４】
上記第二工程の水素化分解反応は、例えば、オートクレーブ中、第一工程で得られた、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノール、溶媒及び水素化触媒を仕込み、温度90〜130℃において、容器内を1.0MPa程度の水素圧に保ちつつ、反応を行うことにより、3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを得ることができる。反応の選択率は、通常90〜100％程度である。
【００２５】
反応終了後、得られた反応混合物から、常法に従って、触媒を分離した後、必要に応じて、触媒を分離した反応液から、溶媒及び水素化分解反応で生成した2級アミンを、常圧又は減圧下に蒸留した後、残留反応液に晶析溶媒を加え、目的物の結晶を析出させ、その後、濾過等の方法によって目的物の高純度品を得るか、あるいはまた、触媒を分離した反応液から、溶媒を常圧又は減圧下に蒸留して除去した後、晶析溶剤を加えるかして、同時に、酢酸水等の酸を加えて脱離２級アミン塩基を中和した後、水層を分離し、得られた有機層から、目的物の結晶を析出させ、その後濾過等の方法によって、目的物の3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを分離、精製して、高純度品を得ることができる。
【００２６】
本発明の製造法においては、上記の精製工程によって得られた留出液や晶析液からの、ろ液に含まれる２級アミン含有液は、そのままあるいは、精留等の処理を行い、精製することで、第一工程の２級アミン原料として再度使うことができるため、２級アミンを循環使用することができる。
【００２７】
かくして、本発明によれば、4,4’-ビフェノールに、２級アミン及び低級アルキルアルデヒドを反応させて、3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールを得（第一工程）、次いで得られた3,3’-ジ（アミノアルキル）-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を水素化触媒の存在下に水素化分解反応（第二工程）に付することによって、目的とする3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを得ることができる。
また、本発明では、このようにして、4,4’-ビフェノールから出発して、目的とする3,3’-ジアルキル-4,4’-ビフェノールを、通常、約40％又はそれ以上の収率にて得ることができる。
【００２８】
＜実施例＞
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００２９】
3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの製造
（第一工程）
撹拌機、温度計、滴下ロート、ディーンスタックを備えた１L容量の四つ口フラスコに4,4’-ビフェノール93g（0.5モル）とトルエン150ｇを仕込み、これに、撹拌下、室温において、モルホリン108.8ｇ（1.25モル）を30分かけて、滴下した。滴下終了後、内温を80℃に昇温し、その温度を保ちながら、35％ホルマリン水102.9g（1.2モル）を１時間かけて滴下した。滴下終了後、反応容器内の水を留去させながら、温度を113℃まで、昇温し、その後、この温度を維持して、撹拌下に、更に５時間反応させ、反応を完結させた。
【００３０】
反応の終点は、高速液体クロマトグラフィー分析により確認したところ、4,4’-ビフェノールの反応率は100％、目的生成物である3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの原料4,4’-ビフェノールに対する選択率は78.9％であった。反応終了後、反応終了混合物に、トルエン100gを加えた後、徐々に冷却して、目的生成物である、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの結晶を析出させ、濾別、減圧乾燥して、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノール140.8g（液体クロマトグラフィー分析による純度97.4％）を白色結晶として得た。原料4,4’-ビフェノールに対する収率は71.4％であった。
【００３１】
（第二工程）
撹拌機、温度計を備えた１Lのオートクレーブに、上記反応で得られた3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノール50g（0.13モル）、メタノール200g及び5％パラジウム担持カーボン触媒（湿潤品）2gを仕込み、室温下で、窒素で容器内の空気を置換し、続いて水素で容器内の窒素を置換した。その後、温度を95℃に昇温し、内圧を0.9〜1.0Mpa（ゲージ圧）を保つように水素を吹き込みながら、撹拌下に４時間反応させた。
【００３２】
反応終了混合液を高速液体クロマトグラフィー分析により確認したところ3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの反応率は100％、目的物３，３’−ジメチル-4,4’-ビフェノールの原料3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールに対する選択率は96％であった。
反応終了後、得られた反応終了混合液から、触媒を濾別除去した後、これを、撹拌機、温度計及び留出管を備えた１Lの四つ口フラスコに移した。その後、フラスコ内に窒素を導入し、窒素気流下に昇温して、触媒除去後の反応混合物から、メタノールを留去した後、これにトルエンを添加した。トルエンを添加した混合液を酢酸水で中和、水層を分液した後、得られた油層を水洗した。水洗後の油層を冷却し、析出した結晶を濾過、乾燥して、目的物である3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノール18.3g（高速液体クロマトグラフィー分析による純度98％）を微褐色白色粉末として得た。原料3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールに対する収率は67％であった。また、元の原料4,4’-ビフェノールに対する収率は47.8％であった。
【実施例２】
【００３３】
（第一工程）
撹拌機、温度計、滴下ロートを備えた、１L容量の四つ口フラスコに、4,4’-ビフェノール93ｇ（0.5モル）とトルエン150ｇを仕込み、これに、撹拌下、室温においてモルホリン108.8ｇ（1.25モル）を30分かけて滴下した。滴下終了後、内温を80℃に昇温し、その温度を保ちながら、35％ホルマリン水102.9ｇ（1.2モル）を３時間かけて滴下した。その後、この温度を維持して、撹拌下に更に12時間反応させ、反応を完結させた。
反応の終点は、高速液体クロマトグラフィー分析により確認したところ、4,4’-ビフェノール反応率は100％、目的生成物である3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの原料4,4’-ビフェノールに対する選択率は79.9％であった。反応終了後、徐々に冷却して、目的生成物である、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの結晶を析出させ、濾別、減圧乾燥して、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノール146.8ｇ（高速液体クロマトグラフィー分析による純度97.0％）を白色結晶として得た。原料4,4’-ビフェノールに対する収率は74.1％であった。
【００３４】
（第二工程）
撹拌機、温度計を備えた１Lのオートクレーブに、上記反応で得られた、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノール70ｇ（0.18モル）、メタノール140ｇ及び５％パラジウム担持カーボン触媒（湿潤品）2.8ｇを仕込み、室温下で、窒素で容器内の空気を置換し、続いて水素で容器内の窒素を置換した。その後、温度を95℃に昇温し、内圧を0.9〜1.0Mpa（ゲージ圧）を保つように水素を吹き込みながら、撹拌下に4.5hr反応させた。反応終了混合液を高速液体クロマトグラフィー分析により確認したところ、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールの反応率は100％、目的物3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの原料3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールに対する選択率は96％であった。
反応終了後、得られた反応終了混合液から、触媒を濾別除去した後、これを、撹拌機、温度計及び留出管を備えた１Lの四つ口フラスコに移した。その後、フラスコ内に窒素を導入し、窒素気流下に昇温して、触媒除去後の反応混合物から、メタノールを留去した後、これにメシチレンを添加した。メシチレンを添加した混合液から、モルホリンを留去した後、冷却し、析出した結晶を濾過、乾燥して、目的物である3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノール33.4ｇ（高速液体クロマトグラフィー分析による純度98％）を淡褐色粉末として得た。原料3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノールに対する収率は85％であった。また、元の原料4,4’-ビフェノールに対する収率は63％であった。
【実施例３】
【００３５】
（80℃、回収蒸留法）
（第一工程）
撹拌機、温度計、滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、4,4’-ビフェノール465.0g、トルエン750gを仕込み、25℃でモルホリン478.5ｇを30分かけて滴下した。その後、内温を80℃まで上昇させ、80〜85℃を保ちながら35％ホルマリン450gを１時間かけて滴下した。80℃を保ちながら6Hr撹拌を続けた後、さらに、モルホリン65.3gとホルマリン64.3gを80〜85℃を保ちながら、それぞれ10分かけて滴下した。その後、80℃を保ちながら20Hr撹拌を続けて反応を終了した。
その反応終了液を高速液体クロマトグラフィー（以下HPLC）により分析したところ、ビフェノール反応率は100％、3,3’-ジ（モルホリノメチル）-4,4’-ビフェノール（以下DAM-BP）選択率（対ビフェノール）は83.9％であった。
その反応終了液にトルエン500gを添加し、徐々に冷却した。25℃まで冷却後、析出していた結晶を濾別し、溶媒付着のDAM-BPを取得した。溶媒付着DAM-BPをエバポレーターで減圧乾燥し、DAM-BP762.6gを収得した（収率77.1％対ビフェノール）。
得られたDAM-BPは白色結晶で、HPLCによる純度97.1％であった。
【００３６】
（第二工程）
撹拌機、温度計を備えたオートクレーブに、DAM-BP180.0g、メタノール360g、5％パラジウムカーボン触媒（湿潤品）5.4gを仕込み、25℃で水素を吹き込み置換した。
内温を110℃まで上昇させ、0.9〜1.0MPaを保つように水素を吹き込みながら、7時間撹拌し、さらに内温を130℃まで昇温させ、0.9〜1.0MPaを保つように水素を吹き込みながら、13時間撹拌し、反応を終了した。
その反応終了液をHPLCにより分析したところ、DAM-BP反応率は100％、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノール（以下DM-BP）の選択率（対DAM-BP）は94.6％であった。
その反応終了液から、触媒を濾別して除去した後、撹拌機、温度計、留出管を備えた四つ口フラスコに移した。窒素気流下に昇温してメタノール及びモルホリンを留去した後、トルエンとメチルエチルケトンを添加し塩酸水で中和、分液して水層を取り除いた。さらに油層を水により２回水洗した。その後さらに、窒素気流下に昇温してメチルエチルケトンを留去した後トルエンを追加した。
その得られた有機層を徐々に25℃まで冷却し、析出していた結晶を濾別した。濾別した結晶をエバポレーターで減圧乾燥し、78.7gの3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールを取得した。
結晶は白色粉末で、HPLCによる純度は98.0％であった。
【実施例４】
【００３７】
（IPA溶媒）
（第一工程）
実施例３と同様にしてDAM-BPを取得した。
【００３８】
（第二工程）
メタノールを2-プロパノールに変え、5％パラジウムカーボン（湿潤品）の仕込み量を3.6gにし、温度110℃、圧力0.9〜1.0MPaを保つように水素を吹き込みながら、8時間撹拌し反応を終了した以外は実施例３の第二工程と同様の操作を行った。
その反応終了液をHPLCにより分析したところ、DAM-BPの反応率は100％、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの選択率（対DAM-BP）は95.4％であった。
その反応終了液から、実施例３と同様に後処理を行い、80.9gの3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールを取得した。
3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールは白色粉末結晶で、HPLCによる純度は98.4％であった。
【実施例５】
【００３９】
（IPA溶媒）
（第一工程）
実施例４と同様にしてDAM-BPを取得した。
【００４０】
（第二工程）
5％パラジウムカーボン（湿潤品）を4.5％パラジウム−0.5％プラチナカーボン（湿潤品）3.6gに変更し、温度110℃、圧力0.9〜1.0MPaを保つように水素を吹き込みながら、２時間半撹拌し反応を終了した以外は、実施例４の第二工程と同様に実験を行った。
その反応終了液をHPLCにより分析したところ、DAM-BPの反応率は98.6％、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの選択率（対DAM-BP）は94.5％であった。
【実施例６】
【００４１】
（第一工程）
実施例４と同様にしてDAM-BPを取得した。
【００４２】
（第二工程）
2-プロパノールを270gに、5％パラジウムカーボン（湿潤品）を10％パラジウムカーボン（湿潤品）1.8gに変更し、温度110℃、圧力0.9〜1.0MPaを保つように水素を吹き込みながら、6時間撹拌し反応を終了した以外は、実施例４の第二工程と同様にして実験を行った。
その反応終了液をHPLCにより分析したところ、DAM-BPの反応率は100％、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェノールの選択率（対DAM-BP）は96.3％であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
4,4’-ビフェノールに、２級アミンの存在下、低級アルキルアルデヒドを反応させて、3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールを得（第一工程）、次いで得られた3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を水素化触媒の存在下に水素化分解する（第二工程）ことを特徴とする下記一般式（Ｉ）で表される3,3’-ジアルキル-4,4’ビフェノールの製造方法。
【化１】
一般式（Ｉ）
（式中、Ｒは、共に炭素原子数１〜３のアルキル基を示す。）
【請求項１】
4,4’-ビフェノールに、２級アミンの存在下、低級アルキルアルデヒドを反応させて、3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールを得（第一工程）、次いで得られた3,3’-ジアルキルアミノ-4,4’-ビフェノールのアミノアルキル基を水素化触媒の存在下に水素化分解する（第二工程）ことを特徴とする下記一般式（Ｉ）で表される3,3’-ジアルキル-4,4’ビフェノールの製造方法。
【化１】
一般式（Ｉ）
（式中、Ｒは、共に炭素原子数１〜３のアルキル基を示す。）
【公開番号】特開２００６−７６９９８（Ｐ２００６−７６９９８Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２６１２６（Ｐ２００５−２２６１２６）
【出願日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（０００２４３２７２）本州化学工業株式会社 (44)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（０００２４３２７２）本州化学工業株式会社 (44)
【Ｆターム（参考）】
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