説明

6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の製造方法

【課題】高収率で6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸を製造し得る方法を提供すること。
【解決手段】6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩を22〜50重量%含む水溶液と、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩1モルに対して0.3〜0.7モルの1,2−ジハロゲン化エタンを、50〜250℃で反応させて6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩を調製すること、および、得られた6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩を酸と反応させることを含む、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の製造方法を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸(以下、EBNAとも称する)や、そのエステル誘導体は、高性能ポリエステルの製造原料として重要な化合物である(特許文献1および2を参照)。
【0003】
6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の製造方法としては、濃度20重量%程度と比較的低濃度の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の水溶液と1,2−ジハロゲン化エタンを反応させ、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩を製造し、次いで、水やエチレングリコールなどの溶媒中で6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩を、ほぼ当量の酸と反応させる方法(特許文献3)が知られている。
【0004】
しかし、特許文献3に記載の方法では、原料の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に対しての6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の収率は十分とはいえず、さらなる収率の向上が求められるものであった。
【特許文献1】特開昭60−135428号公報
【特許文献2】特開昭60−221420号公報
【特許文献3】特開昭62−089641号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、高収率で6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸を製造し得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】
【0006】
本発明は、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩を22〜50重量%含む水溶液と、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩1モルに対して0.3〜0.7モルの1,2−ジハロゲン化エタンを、50〜250℃で反応させて6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩を調製すること、および、得られた6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩を酸と反応させることを含む、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の製造方法を提供する。
【0007】
本発明において用いる6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の水溶液は、濃度22〜50重量%であるのが好ましく、25〜45重量%であるのがより好ましく、30〜40重量%であるのが特に好ましい。
【0008】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の水溶液の濃度が22重量%よりも低い場合は、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の収率が十分ではない。6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の水溶液の濃度が50重量%を超える場合には、反応液の攪拌が困難になることや、溶解度の問題により6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の水溶液の調製が困難になる。
【0009】
本発明において用いる、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩は、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸と塩基性アルカリ金属化合物を、水を溶媒に用いて反応させることにより調製することができる。
【0010】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸と塩基性アルカリ金属化合物を反応させる温度は特に制限されないが、10〜100℃が好ましく、50〜100℃がより好ましい。
【0011】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸と塩基性アルカリ金属化合物の反応は、空気中で行ってもよいが、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うのがより好ましい。
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸と塩基性アルカリ金属化合物を反応させる圧力は特に限定されず、大気圧下、減圧下、加圧下の何れも条件でもよい。
【0012】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩を調製する際の、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に対する塩基性アルカリ金属化合物の使用量は、アルカリ金属として6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸1モルについて1.8〜2.2モルであるのが好ましく、1.9から2.1モルであるのがより好ましい。
【0013】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属としては、ナトリウムおよび/またはカリウムが挙げられ、これらの中では、アルカリ金属がカリウムであるものがより好ましい。
【0014】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の調製に用いる好適な塩基性アルカリ金属化合物の具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシドなどが挙げられる。これらの中では入手が容易で取り扱いやすいことなどから、水酸化ナトリウムおよび/または水酸化カリウムを用いるのがより好ましく、水酸化カリウムを単独で用いるのが特に好ましい。
【0015】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の水溶液は、本発明の目的を損なわない範囲で少量の水溶性有機溶媒を含むものであってもよい。具体的な水溶性有機溶媒の含有量としては、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の水溶液に含まれる全溶媒中20重量%以下であるのがよく、10重量%以下であるのがより好ましく、5重量%以下であるのが特に好ましい。
【0016】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の水溶液が含んでいてもよい有機溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、エチレングリコールなどのアルコール類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどのエーテル類が挙げられる。
【0017】
このようにして得られる、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の水溶液は、次いで1,2−ジハロゲン化エタンとの反応に供される。
【0018】
本発明において用いられる1,2−ジハロゲン化エタンとして好適なものとしては、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジブロモエタン、またはこれらの混合物が挙げられ、これらの中では1,2−ジクロロエタンを単独で用いるのがより好ましい。1,2−ジハロゲン化エタンは、工業的に入手可能なものを用いればよい。
【0019】
1,2−ジハロゲン化エタンの使用量は、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩1モルに対して、0.3〜0.7モル用いるのが好ましく、0.4〜0.6モル用いるのがより好ましく、0.45〜0.55モル用いるのが特に好ましい。
【0020】
1,2−ジハロゲン化エタンの使用量が、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩1モルに対して0.3モルより少ない場合は、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の使用量に対して十分な収率でEBNAのアルカリ金属塩が生成しない問題があり、0.7モルよりも多い場合には、副生物の生成量が増加する問題がある。
【0021】
本発明において、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩と1,2−ジハロゲン化エタンを反応させる温度としては50〜250℃が好ましく、60〜220℃がより好ましく、80〜200℃が特に好ましい。反応温度が反応液の沸点を超える場合は、耐圧反応装置を用いて反応を行えばよい。
【0022】
本発明において、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩と1,2−ジハロゲン化エタンを反応させる時間は、反応が良好に進行する限り特に制限されないが、典型的には0.5〜50時間、より好ましくは1〜10時間で行われる。
【0023】
このようにして、22〜50重量%と高濃度の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩の水溶液と、1,2−ジハロゲン化エタンを反応させることによって、高収率で6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩を生成させることができる。
【0024】
なお、本明細書および特許請求の範囲において、「6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩」とは、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のモノアルカリ金属塩、ジアルカリ金属塩およびモノアルカリ金属塩とジアルカリ金属塩の混合物のすべてを指す。
【0025】
以上のようにして6-ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩と1,2−ジハロゲン化エタンを反応させることによって、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩が析出した懸濁液が得られる。
【0026】
このようにして得られた、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩は、反応液をそのまま用いるか、あるいは、反応液から、遠心分離、フィルタープレスなどの常法により分離され、所望により乾燥した後に、酸との反応工程に供される。
【0027】
6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩との反応に用いる酸は、無機酸であっても有機酸であってもよく、無機酸の具体例としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などが挙げられ、有機酸の具体例としては、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸などが挙げられる。これらの中では硫酸を用いるのが特に好ましい。
【0028】
6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩との反応に用いる酸の量は、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩に含まれるアルカリ金属のモル数に対して当量以上を用いればよい。
【0029】
6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩と酸との反応に用いる溶媒は、反応が良好に進行する限り特に制限されない。好ましい溶媒の具体例としては、水や、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類が挙げられる。溶媒の使用量としては、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩の重量に対して、1〜50倍重量用いるのが好ましく、2〜30倍重量用いるのがより好ましく、3〜20倍重量用いるのが特に好ましい。
【0030】
6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩と酸との反応は、通常0〜250℃で行えばよく、50〜220℃で行うのがより好ましく、80〜200℃で行うのが特に好ましい。
【0031】
6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩と酸を反応させる反応時間は、反応が良好に進行する限り特に制限されないが、通常1〜20時間で行われ、2〜10時間で行うのがより好ましい。
【0032】
6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩と酸とを反応させる圧力は特に制限されず、大気圧下、減圧下、加圧下の何れの条件でもよい。
6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩と酸との反応は、空気中で行ってもよいが、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うのがより好ましい。
【0033】
このようにして得られる、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸は、反応液より、遠心分離、フィルタープレスなどの常法により分離された後に、所望により、メタノールやエタノールなどの有機溶媒により洗浄して有機不純物を除去したり、水で洗浄し無機塩を除去した後に乾燥される。
【0034】
本発明の方法により、原料である6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩を高濃度で仕込むことによって反応装置の利用効率および反応収率が向上し、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸を非常に安価に製造することが可能になる。
【0035】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【0036】
〔実施例1〕
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸129.5g、48%水酸化カリウム水溶液160.9g、および水229.6gを窒素雰囲気下に90℃にて混合して調整した濃度35重量%の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジカリウム塩水溶液520gと1,2−ジクロロメタン47.8gを容量1Lのオートクレーブに仕込んだ。
【0037】
次いで、攪拌下に150℃にて1.5時間反応を行い、反応液を25℃まで冷却した後に、水140gをオートクレーブに加え、均一になるように攪拌しながら反応液から試料を採取し、高速液体クロマトグラフ(HPLC)により6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の生成率の分析を行った。分析結果を表1に示す。
【0038】
〈高速液体クロマトグラフ分析方法〉
100mlのメスフラスコに、約600mgの反応液の試料を秤量し、1N−塩酸にて中和する。中和後、少量のジメチルスルホキシドにより試料を溶解させた後に、メタノールにより100mlに定容する。以上のようにして得られた試料の溶液を用いて下記の条件に従い、高速液体クロマトグラフ分析を行った。
なお、EBNAの標準品は、特開昭62−089641号公報に記載の方法により調製したEBNAを、EBNAの重量に対して10重量倍のN−メチル−2−ピロリドンに170℃で溶解させた後に、室温まで冷却し再結晶し、析出物を、イオン交換水およびメタノールで十分に洗浄することにより調製した。
【0039】
[HPLC分析条件]
機種:Waters 2487型 600コントロール
溶媒:メタノール/水(pH2.3)(体積混合比65/35)
波長:300nm
カラム:L-Column C18 ODS 4.6×150mm
温度:40℃
流量:1ml/min.
【0040】
得られた反応液の一部をろ過した後に乾燥し、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩60.5gを得た。
得られた6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩60gを水500gに懸濁し、95℃にて97%硫酸を用いてpH3に調整し、同温度にて6時間保持した。
次いで、析出物をろ過により回収した後、乾燥し、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸52.5gを得た。
【0041】
〔実施例2〕
濃度45重量%の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジカリウム塩の水溶液400gと1,2−ジクロロエタン47.3gを原料に用いることと、反応終了後の加水量を300gとすることの他は、実施例1と同様にして反応を行った。高速液体クロマトグラフによる6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の生成率の分析結果を表1に示す。
【0042】
〔実施例3〕
濃度23重量%の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジカリウム塩の水溶液680gと1,2−ジクロロエタン39.3gを原料に用いることと、反応終了後に水を加えないことの他は、実施例1と同様にして反応を行った。高速液体クロマトグラフによる6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の生成率の分析結果を表1に示す。
【0043】
〔比較例1〕
濃度15重量%の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジカリウム塩の水溶液600gと1,2−ジクロロエタン23.7gを原料に用いることと、反応終了後に水を加えないことの他は、実施例1と同様にして反応を行った。高速液体クロマトグラフによる6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の生成率の分析結果を表1に示す。
【0044】
〔比較例2〕
濃度18重量%の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジカリウム塩の水溶液700gと1,2−ジクロロエタン33.1gを原料に用いることと、反応終了後に水を加えないことの他は、実施例1と同様にして反応を行った。高速液体クロマトグラフによる6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の生成率の分析結果を表1に示す。
【0045】
【表1】

*1:反応に使用した6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジカリウム塩水溶液の濃度(重量%)。
*2:原料の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジカリウム塩の使用量を基準とする、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のカリウム塩の生成率。
生成率=(生成した6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のカリウム塩のモル数×2)/(6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジカリウム塩の仕込みモル数)×100

【特許請求の範囲】
【請求項1】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩を22〜50重量%含む水溶液と、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩1モルに対して0.3〜0.7モルの1,2−ジハロゲン化エタンを、50〜250℃で反応させて6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩を調製すること、および、得られた6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸のアルカリ金属塩を酸と反応させることを含む、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の製造方法。
【請求項2】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩が、ナトリウム塩および/またはカリウム塩である、請求項1に記載の6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の製造方法。
【請求項3】
6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸ジアルカリ金属塩がカリウム塩である、請求項2に記載の6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の製造方法。
【請求項4】
1,2−ジハロゲン化エタンが、1,2−ジクロロエタンである、請求項1〜3の何れかに記載の、6,6’−(エチレンジオキシ)ビス−2−ナフトエ酸の製造方法。

【公開番号】特開2009−120539(P2009−120539A)
【公開日】平成21年6月4日(2009.6.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−296560(P2007−296560)
【出願日】平成19年11月15日(2007.11.15)
【出願人】(000189659)上野製薬株式会社 (76)
【Fターム(参考)】