JP2017178808A - Method for manufacturing trans-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法に関する。 The present invention relates to a process for producing trans-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid.
トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(以下、「t−CHDA」と称する)は医薬品、合成樹脂、合成繊維、液晶材料の原料として有用な化合物である。 Trans-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid (hereinafter referred to as “t-CHDA”) is a useful compound as a raw material for pharmaceuticals, synthetic resins, synthetic fibers, and liquid crystal materials.
現状、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(以下、「CHDA」と称する)は、(1)テレフタル酸塩を水素化し、その後中和する方法、(2)テレフタル酸エステルを水素化し、その後加水分解する方法により、製造されている。 At present, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid (hereinafter referred to as “CHDA”) is (1) a method in which terephthalate is hydrogenated and then neutralized, and (2) terephthalate is hydrogenated and then hydrolyzed. It is manufactured by the method.
上記の方法で得られたCHDAは、通常、シス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(以下、「c−CHDA」と称する)が60〜80%、t−CHDAが20〜40%の混合物である。 The CHDA obtained by the above method is usually a mixture of cis-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid (hereinafter referred to as “c-CHDA”) 60 to 80% and t-CHDA 20 to 40%. .
上記CHDAから純度の高いt−CHDAを得る方法としては、c−CHDAを溶媒中で加熱してt−CHDAへ熱異性化する方法(特許文献1、2)、c−CHDAとt−CHDAとの融点の差を利用してt−CHDAだけを選択的に分離する方法(特許文献3)及び、c−CHDAとt−CHDAとの塩に成りやすさの差を利用してt−CHDAだけを選択的に分離する方法(特許文献4)が知られている。 As a method for obtaining high-purity t-CHDA from CHDA, c-CHDA is heated in a solvent and thermally isomerized to t-CHDA (Patent Documents 1 and 2), c-CHDA and t-CHDA, A method of selectively separating only t-CHDA using the difference in melting point (Patent Document 3), and only t-CHDA using the difference in easiness of forming a salt between c-CHDA and t-CHDA. A method for selectively separating the two is known (Patent Document 4).
特許文献1では、240℃という高温で異性化反応させるため装置面及び操作面で非常に困難を伴うものであり、また、得られるt−CHDAも純度が99.0%以下と純度が低いという問題があった。 In Patent Document 1, since the isomerization reaction is performed at a high temperature of 240 ° C., it is extremely difficult in terms of apparatus and operation, and the obtained t-CHDA has a purity as low as 99.0% or less. There was a problem.
特許文献2では、水溶液中で320℃という高温及び高圧で異性化反応させるため装置面及び操作面で非常に困難を伴うという問題があった。 In Patent Document 2, since the isomerization reaction is performed in an aqueous solution at a high temperature of 320 ° C. and a high pressure, there is a problem that it is very difficult in terms of the apparatus and operation.
特許文献3では、230℃以上という高温で操作を行う必要があり、装置面及び操作面で非常に困難を伴うものであり、また、得られるt−CHDAも純度が97.0%以下と純度が低いという問題があった。 In Patent Document 3, it is necessary to perform the operation at a high temperature of 230 ° C. or higher, which is very difficult in terms of the apparatus and operation, and the t-CHDA obtained has a purity of 97.0% or less. There was a problem of low.
特許文献4では、異性化反応を伴わないため、CHDAのトランス体含有量が少ないとt−CHDAの収率も低いという問題があった。 In Patent Document 4, since there is no isomerization reaction, there is a problem that the yield of t-CHDA is low when the trans-isomer content of CHDA is small.
上述したように、CHDAからt−CHDAを得る方法は、高温で異性化反応を行うために、装置面において、耐食性の装置や高圧装置が必要となり、また、操作面においても煩雑な操作が必要であることから、製造コストが高くなるという問題があり、また、得られるt−CHDAの純度も低いという問題があった。 As described above, the method of obtaining t-CHDA from CHDA requires an anti-corrosion device and a high-pressure device on the device side in order to carry out the isomerization reaction at a high temperature, and also requires a complicated operation on the operation surface. Therefore, there is a problem that the production cost is high, and there is a problem that the purity of the obtained t-CHDA is low.
また、CHDAからt−CHDAを得る方法において異性化反応を伴わない場合、原料のCHDA中のt−CHDAの含有量が少ないと、t−CHDAの収率が少なくなるという問題があった。 Further, in the method of obtaining t-CHDA from CHDA, when no isomerization reaction is involved, there is a problem that the yield of t-CHDA is reduced if the content of t-CHDA in the raw material CHDA is small.
本発明は、上記課題を解決するために発明されたものであり、その目的は、高純度且つ高収率でt−CHDAを簡便に製造する方法を提供することである。 The present invention has been invented to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for easily producing t-CHDA with high purity and high yield.
本発明者は上記課題を達成すべく鋭意検討の結果、CHDAを非プロトン系極性溶媒中、塩基性化合物の存在下で、加熱することによりt−CHDAへ異性化させる工程を具備することにより、高純度且つ高収率でt−CHDAが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventor has a step of isomerizing CHDA into t-CHDA by heating in the presence of a basic compound in an aprotic polar solvent, The inventors have found that t-CHDA can be obtained with high purity and high yield, and have completed the present invention.
即ち、本発明は、以下のものである。 That is, the present invention is as follows.
[項1]
シス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を含有する1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を、非プロトン系極性溶媒中、塩基性化合物の存在下で、加熱することによりトランス体へ異性化させる工程を具備することを特徴とする、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法。
[Claim 1]
A step of isomerizing 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid containing cis-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid into a trans isomer by heating in the presence of a basic compound in an aprotic polar solvent; A process for producing trans-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid.
[項2]
非プロトン系極性溶媒が、ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルプロピオン酸アミド、N,N-ジメチル酪酸アミド、N,N-ジメチルイソ酪酸アミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン及び1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンからなる群から選ばれる少なくとも1種の非プロトン系極性溶媒である、[項1]に記載の製造方法。
[Section 2]
Aprotic polar solvents are dimethyl sulfoxide, sulfolane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylpropionic acid amide, N, N-dimethylbutyric acid amide, N, N-dimethylisobutyric acid amide And at least one aprotic polar solvent selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone [Item 1] The manufacturing method as described in.
[項3]
塩基性化合物が、周期表1A族若しくは2A族の水酸化物、炭酸塩及び酢酸塩、並びに第三級アミン化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の塩基性化合物である、[項1]又は[項2]に記載の製造方法。
[Section 3]
[Claim 1] wherein the basic compound is at least one basic compound selected from the group consisting of Group 1A or 2A group hydroxides, carbonates and acetates, and tertiary amine compounds of the periodic table. The production method according to [Item 2].
[項4]
周期表1A族若しくは2A族の水酸化物が、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム及び水酸化カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の水酸化物である、[項3]に記載の製造方法。
[Claim 4]
The hydroxide of group 1A or 2A of the periodic table is at least one hydroxide selected from the group consisting of lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide. 3].
[項5]
周期表1A族若しくは2A族の炭酸塩が、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム及び炭酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の炭酸塩である、[項3]に記載の製造方法。
[Section 5]
The production method according to [Item 3], wherein the carbonate of Group 1A or Group 2A of the periodic table is at least one carbonate selected from the group consisting of lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, and calcium carbonate. .
[項6]
周期表1A族若しくは2A族の酢酸塩が、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム及び酢酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の酢酸塩である、[項3]に記載の製造方法。
[Claim 6]
The production method according to [Item 3], wherein the acetate of Group 1A or Group 2A of the periodic table is at least one acetate selected from the group consisting of lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, magnesium acetate, and calcium acetate. .
[項7]
第三級アミン化合物が、トリメチルアミン、メチルジエチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルドデシルアミン、ジメチルベンジルアミン、ジエチルヘキシルアミン及びジドデシルメチルアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の第三級アミン化合物である、[項3]に記載の製造方法。
[Claim 7]
The tertiary amine compound is at least one selected from the group consisting of trimethylamine, methyldiethylamine, triethylamine, dimethylcyclohexylamine, dimethyloctylamine, dimethyldecylamine, dimethyldodecylamine, dimethylbenzylamine, diethylhexylamine and didodecylmethylamine. The production method according to [Item 3], which is a seed tertiary amine compound.
[項8]
塩基性化合物が、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸100重量部に対して、0.5〜5重量部である、[項1]〜[項7]のいずれかに記載の製造方法。
[Section 8]
The production method according to any one of [Item 1] to [Item 7], wherein the basic compound is 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid.
[項9]
1,4−シクロヘキサンジカルボン酸が、非プロトン系極性溶媒100重量部に対して、10〜230重量部である、[項1]〜[項4]のいずれかに記載の製造方法。
[Claim 9]
The production method according to any one of [Item 1] to [Item 4], wherein 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid is 10 to 230 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aprotic polar solvent.
[項10]
異性化温度が、150〜200℃である、[項1]〜[項9]のいずれかに記載の製造方法。
[Section 10]
The production method according to any one of [Item 1] to [Item 9], wherein the isomerization temperature is 150 to 200 ° C.
本発明の製造方法により、CHDAからt−CHDAが高純度且つ高収率で製造でき、また、簡便に製造することが可能である。本製造方法に係る異性化反応は、比較的温和な反応条件であり、簡易な操作である為、特に高価な反応装置を必要とせずに製造することも可能である。また、本発明に係るt−CHDAは、高純度であるため、医薬品、合成樹脂、合成繊維、液晶材料の原料として使用できる。 By the production method of the present invention, t-CHDA can be produced from CHDA with high purity and high yield, and can be produced simply. The isomerization reaction according to this production method is a relatively mild reaction condition and is a simple operation, and thus can be produced without requiring an expensive reaction apparatus. Moreover, since t-CHDA which concerns on this invention is high purity, it can be used as a raw material of a pharmaceutical, a synthetic resin, a synthetic fiber, and a liquid crystal material.
本発明のt−CHDAの製造方法は、c−CHDAを含有するCHDAを、非プロトン系極性溶媒中、塩基性化合物の存在下で、加熱することにより、前記含有するc−CHDAをt−CHDAへ異性化させることを特徴とする製造方法である。 In the method for producing t-CHDA of the present invention, CHDA containing c-CHDA is heated in the presence of a basic compound in an aprotic polar solvent to thereby convert the contained c-CHDA into t-CHDA. It is a production method characterized by isomerization.
CHDAは、市販品、試薬や公知の合成方法で調製したものなどが使用できる。例えば、CHDAの公知の合成方法としては、テレフタル酸ナトリウム塩を水素化した後に中和して製造する方法や、テレフタル酸エステルを水素化し1,4−シクロヘキサンジカルボン酸エステルとした後、加水分解して製造する方法などが例示される。 CHDA can be a commercially available product, a reagent, or one prepared by a known synthesis method. For example, as a known synthesis method of CHDA, a method of producing a neutralized terephthalic acid sodium salt after hydrogenation, or hydrogenating a terephthalic acid ester to form 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid ester, followed by hydrolysis. The method of manufacturing is illustrated.
上記製造方法で得られるCHDAのc−CHDAとt−CHDAの比率は、通常、80:20〜60:40の範囲である。 The ratio of c-CHDA and t-CHDA in CHDA obtained by the above production method is usually in the range of 80:20 to 60:40.
非プロトン系極性溶媒の具体例としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルプロピオン酸アミド、N,N-ジメチル酪酸アミド、N,N-ジメチルイソ酪酸アミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなどが挙げられる。その中でも、N−メチル−2−ピロリドン及び1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンが好ましく、特にN−メチル−2−ピロリドンが好ましい。 Specific examples of aprotic polar solvents include dimethyl sulfoxide, sulfolane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylpropionic acid amide, N, N-dimethylbutyric acid amide, N, N -Dimethylisobutyric acid amide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone are preferable, and N-methyl-2-pyrrolidone is particularly preferable.
上記の非プロトン系極性溶媒は、夫々単独で又は2種以上を適宜組み合わせることができる。 Each of the above aprotic polar solvents can be used alone or in combination of two or more.
塩基性化合物としては、周期表1A族若しくは2A族の水酸化物、炭酸塩及び酢酸塩、並びに第三級アミン化合物が挙げられる。 Examples of basic compounds include 1A or 2A group hydroxides, carbonates and acetates, and tertiary amine compounds of the periodic table.
周期表1A族若しくは2A族の水酸化物の具体例としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムが例示される。その中でも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。 Specific examples of the Group 1A or 2A group hydroxides include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium hydroxide. Among these, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferable.
周期表1A族若しくは2A族の炭酸塩の具体例としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムが例示される。その中でも、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムが好ましい。 Specific examples of the Group 1A or 2A Group carbonates include lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, and calcium carbonate. Among these, sodium carbonate and potassium carbonate are preferable.
周期表1A族若しくは2A族の酢酸塩の具体例としては、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウムが例示される。その中でも、酢酸ナトリウム、酢酸カリウムが好ましい。 Specific examples of the periodic table Group 1A or Group 2A acetates include lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, magnesium acetate, and calcium acetate. Among these, sodium acetate and potassium acetate are preferable.
第三級アミン化合物の具体例としてはトリメチルアミン、メチルジエチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルドデシルアミン、ジメチルベンジルアミン、ジエチルヘキシルアミン、ジドデシルメチルアミンが例示される。その中でも、トリエチルアミンが好ましい。 Specific examples of the tertiary amine compound include trimethylamine, methyldiethylamine, triethylamine, dimethylcyclohexylamine, dimethyloctylamine, dimethyldecylamine, dimethyldodecylamine, dimethylbenzylamine, diethylhexylamine and didodecylmethylamine. Among these, triethylamine is preferable.
上記の塩基性化合物は、夫々単独で又は2種以上を適宜組み合わせることができる。 The above basic compounds can be used alone or in combination of two or more.
塩基性化合物は、CHDA100重量部に対して、0.5〜5重量部が好ましく、特に0.5〜3重量部が好ましい。使用量が0.5重量部より少ないと異性化速度が遅くなる傾向があり、5重量部より多く用いてもその使用量に見合った異性化速度の上昇の効果は得られ難くなる。 0.5-5 weight part is preferable with respect to 100 weight part of CHDA, and, as for a basic compound, 0.5-3 weight part is especially preferable. If the amount used is less than 0.5 parts by weight, the isomerization rate tends to be slow, and even if it is used more than 5 parts by weight, it is difficult to obtain the effect of increasing the isomerization rate commensurate with the amount used.
CHDAは、非プロトン系極性溶媒100重量部に対して、10〜230重量部が好ましく、さらに好ましくは30〜150重量部であり、特に45〜100重量部が好ましい。10重量部より少ないと製造コストが高くなる場合があり、経済的に不利益となり、230重量部より多いとCHDAが完全に溶解せず、異性化速度が低下する傾向がある。 CHDA is preferably 10 to 230 parts by weight, more preferably 30 to 150 parts by weight, and particularly preferably 45 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aprotic polar solvent. If the amount is less than 10 parts by weight, the production cost may be increased, which is economically disadvantageous. If the amount is more than 230 parts by weight, CHDA does not completely dissolve and the isomerization rate tends to decrease.
異性化反応温度は、150〜200℃の範囲が好ましく、特に170〜200℃の範囲が好ましい。反応温度が150℃より低温だと異性化速度が遅くなる傾向があり、200℃より高温の場合、非プロトン系極性溶媒が着色し、その影響で、目的物であるt−CHDAが着色しやすいこと、装置面において、耐食性の装置や高圧装置が必要となることがあったり、また操作面においても煩雑な操作が必要となることがあったりすることから、製造コストが高くなる場合があり、経済的に不利益となることがある。 The isomerization reaction temperature is preferably in the range of 150 to 200 ° C, particularly preferably in the range of 170 to 200 ° C. When the reaction temperature is lower than 150 ° C., the isomerization rate tends to be slow. When the reaction temperature is higher than 200 ° C., the aprotic polar solvent is colored, and as a result, the target t-CHDA is easily colored. In addition, on the device side, a corrosion-resistant device or a high-pressure device may be required, and since a complicated operation may be required on the operation surface, the manufacturing cost may increase. It may be economically disadvantageous.
異性化反応時間は、通常2〜10時間程度であり、好ましくは3〜8時間程度である。 The isomerization reaction time is usually about 2 to 10 hours, preferably about 3 to 8 hours.
異性化反応は、安全性や非プロトン系極性溶媒の着色防止の観点から、不活性雰囲気下で行うのが好ましい。前記不活性雰囲気とは、本発明の異性化反応条件において実質的にCHDAと反応しないガス(不活性ガス)の存在下を意味する。不活性ガスとしては、特に限定されないが、例えば、二酸化炭素、窒素、アルゴン、またはこれらの任意のガス混合物等であり工業的に実施するには特に窒素が好ましい。 The isomerization reaction is preferably performed in an inert atmosphere from the viewpoint of safety and prevention of coloring of the aprotic polar solvent. The inert atmosphere means the presence of a gas (inert gas) that does not substantially react with CHDA under the isomerization reaction conditions of the present invention. Although it does not specifically limit as an inert gas, For example, it is a carbon dioxide, nitrogen, argon, or these arbitrary gas mixtures etc., and nitrogen is especially preferable for implementing industrially.
異性化反応後は、そのままの濃度又は溶媒を留去させて所定のCHDA濃度に調整した後、反応液の温度を下げることで反応液からt−CHDAを優先的に析出させることができる。前記所定のCHAD濃度としては、30〜70重量%程度が好ましい。降温する速度は特に限定されないものの、例えば、好ましくは10〜50℃/hrの割合で室温まで冷却することが挙げられる。析出したt−CHDAの結晶は、濾過等などの方法で分離することができる。分離した結晶は、そのまま乾燥してもよく、好ましくは非プロトン系極性溶媒や水でリンス洗浄してから乾燥することが推奨される。 After the isomerization reaction, t-CHDA can be preferentially precipitated from the reaction solution by lowering the temperature of the reaction solution after the concentration or solvent is distilled off to adjust to a predetermined CHDA concentration. The predetermined CHAD concentration is preferably about 30 to 70% by weight. Although the rate of temperature reduction is not particularly limited, for example, cooling to room temperature at a rate of preferably 10 to 50 ° C./hr can be mentioned. The precipitated t-CHDA crystals can be separated by a method such as filtration. The separated crystals may be dried as they are, and it is recommended that the crystals be rinsed with an aprotic polar solvent or water and then dried.
乾燥方法は、特に限定はされないが、常圧棚式乾燥機、減圧棚式乾燥機又は容器回転式真空乾燥機などで行うことができる。減圧下で加熱し乾燥させるほうが好ましく、特に減圧下で加熱しt−CHDAを回転させる方法が好ましい。乾燥条件としては、減圧条件として、0.13〜1.33kPa、乾燥温度として100〜200℃の条件が挙げられる。 The drying method is not particularly limited, but can be performed with an atmospheric shelf dryer, a vacuum shelf dryer, a container rotary vacuum dryer, or the like. Heating under reduced pressure and drying are preferred, and a method of heating under reduced pressure and rotating t-CHDA is particularly preferred. Examples of drying conditions include 0.13 to 1.33 kPa as a decompression condition and 100 to 200 ° C. as a drying temperature.
本発明の製造方法により、簡便に高純度のt−CHDAを得ることができ、純度が99.0%以上のt−CHDAを得ることもできる。 By the production method of the present invention, highly pure t-CHDA can be easily obtained, and t-CHDA having a purity of 99.0% or more can also be obtained.
以下に実施例を掲げて本発明を詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例における測定方法は以下の方法の通りである。また、特に言及していない化合物は試薬を使用した。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Measurement methods in Examples and Comparative Examples are as follows. Further, reagents were used for the compounds not particularly mentioned.
<CHDA異性体比率(c/t)及びt−CHDA純度(GC面積%)>
実施例及び比較例中のCHDA異性体比率(c/t)及びt−CHDA純度(GC面積%)は、下記の方法で、CHDAをシリルエステル(以下、CHDAシリルエステルと略記する。)とした後、ガスクロマトグラフィー(GC)分析を行い、CHDAシリルエステルを面積百分率法により求め、その値を用いて対応する、CHDA異性体比率(c/t)及びt−CHDA(GC面積%)とした。CHDAシリルエステルのピークの順番は、保持時間の短い順に、c−CHDA、t−CHDAである。
<CHDA isomer ratio (c / t) and t-CHDA purity (GC area%)>
The CHDA isomer ratio (c / t) and t-CHDA purity (GC area%) in Examples and Comparative Examples were determined as follows. CHDA was converted to silyl ester (hereinafter abbreviated as CHDA silyl ester). Thereafter, gas chromatography (GC) analysis was performed to obtain CHDA silyl ester by area percentage method, and the corresponding values were used as CHDA isomer ratio (c / t) and t-CHDA (GC area%). . The order of the peaks of the CHDA silyl ester is c-CHDA and t-CHDA in order of decreasing retention time.
(CHDAシリルエステルのサンプル調製)
CHDAを30mg採取し500mgのピリジンに加えて溶解させた後、室温にて、トリメチルシリル化剤としてBSTFA−TMCS(N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド−トリメチルクロロシラン[99:1],東京化成工業製)を加えて、CHDAシリルエステルを調製した。
(Sample preparation of CHDA silyl ester)
30 mg of CHDA was collected and dissolved in 500 mg of pyridine, and at room temperature, BSTFA-TMCS (N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamido-trimethylchlorosilane [99: 1], Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as a trimethylsilylating agent. CHDA silyl ester was prepared.
(GC分析条件)
装置:株式会社島津製作所製 GC−2010Plus
カラム:TC−5(カラム長:30m、カラム内径:0.25mm、膜厚0.25μm、GL Science社製)
キャリアーガス:ヘリウム(40cm/sec、線速度一定)
スプリット比:1/50
インジェクション温度:300℃
検出器:FID(325℃)
注入量:1.5μL
カラム温度プログラム:100℃(2分間保持)〜(昇温10℃/min)〜320℃(1分間保持)
(GC analysis conditions)
Device: GC-2010 Plus, manufactured by Shimadzu Corporation
Column: TC-5 (column length: 30 m, column inner diameter: 0.25 mm, film thickness: 0.25 μm, manufactured by GL Science)
Carrier gas: Helium (40 cm / sec, constant linear velocity)
Split ratio: 1/50
Injection temperature: 300 ° C
Detector: FID (325 ° C)
Injection volume: 1.5 μL
Column temperature program: 100 ° C. (2 minutes hold) to (temperature rise 10 ° C./min) to 320 ° C. (1 minute hold)
<金属分析(ICP発光分光分析法)>
装置:iCAP6500Duo(Thermo Fisher SCIENTIFIC社製)
マイクロウェーブ分解法による前処理を実施して、金属分析を行った。前処理は、装置:Multiwave PRO (Anton Paar社製)を用い、試料0.2gと特級硝酸6mlを入れ、マイクロウェーブ分解装置で分解後、蒸留水で約15gとした。その後、ICP発光分光分析装置にて金属分析を行った。
<Metal analysis (ICP emission spectroscopy)>
Device: iCAP6500Duo (Thermo Fisher SCIENTIFIC)
Metal analysis was performed by pretreatment by microwave decomposition method. Pretreatment was performed using an apparatus: Multiwave PRO (manufactured by Anton Paar), 0.2 g of a sample and 6 ml of special grade nitric acid were added, decomposed with a microwave decomposing apparatus, and about 15 g with distilled water. Thereafter, metal analysis was performed using an ICP emission spectroscopic analyzer.
[実施例1]
温度計、冷却管および攪拌機を備えた500mlの反応器(ガラス製)にCHDA(新日本理化製,製品名「リカシッド CHDA」,c−CHDA/t−CHDA=75/25)60.0g、非プロトン系極性溶媒(反応溶媒)としてN―メチル―2―ピロリドン(NMP)140.0gに、水酸化ナトリウム1.5gを加えて180℃まで撹拌しながら昇温した。180℃を維持しながら7時間撹拌した。反応停止時におけるCHDA異性体比率をGCで分析した。その後、降温速度約10℃/hrで室温まで冷却し、析出した結晶を減圧濾過して取り出した。得られた湿結晶を減圧乾燥(170℃/3時間/0.27kPa)し、t−CHDA27.4g(CHDAからの収率45.7%)を得た。得られたt−CHDAの金属分析を行った結果、ナトリウムは、29ppmであった。反応条件を表1に、また、得られたt−CHDAをGC分析した結果を表2に示した。
[Example 1]
A 500 ml reactor (made of glass) equipped with a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 60.0 g of CHDA (manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., product name “Ricacid CHDA”, c-CHDA / t-CHDA = 75/25) 1.5 g of sodium hydroxide was added to 140.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a protonic polar solvent (reaction solvent), and the temperature was raised to 180 ° C. with stirring. The mixture was stirred for 7 hours while maintaining 180 ° C. The ratio of CHDA isomers when the reaction was stopped was analyzed by GC. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature at a temperature drop rate of about 10 ° C./hr, and the precipitated crystals were filtered out under reduced pressure. The obtained wet crystals were dried under reduced pressure (170 ° C./3 hours / 0.27 kPa) to obtain 27.4 g of t-CHDA (yield 45.7% from CHDA). As a result of conducting a metal analysis of the obtained t-CHDA, sodium was 29 ppm. The reaction conditions are shown in Table 1, and the results of GC analysis of the obtained t-CHDA are shown in Table 2.
[実施例2]
水酸化ナトリウム1.5gの代わりに、水酸化カリウム2.1gを使用した以外は、実施例1と同様に行い、t−CHDA25.8g(CHDAからの収率43.0%)を得た。得られたt−CHDAの金属分析を行った結果、カリウムは、90ppmであった。反応条件を表1に、また、得られたt−CHDAをGC分析した結果を表2に示した。
[Example 2]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 2.1 g of potassium hydroxide was used instead of 1.5 g of sodium hydroxide to obtain 25.8 g of t-CHDA (43.0% yield from CHDA). As a result of conducting a metal analysis of the obtained t-CHDA, potassium was 90 ppm. The reaction conditions are shown in Table 1, and the results of GC analysis of the obtained t-CHDA are shown in Table 2.
[実施例3]
CHDA100.0g、N―メチル―2―ピロリドン100.0gを使用した以外は、実施例1と同様に行い、t−CHDA50.0g(CHDAからの収率50.0%)を得た。得られたt−CHDAの金属分析を行った結果、ナトリウムは、43ppmであった。反応条件を表1に、また、得られたt−CHDAをGC分析した結果を表2に示した。
[Example 3]
Except for using 100.0 g of CHDA and 100.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone, the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain 50.0 g of t-CHDA (yield 50.0% from CHDA). As a result of conducting a metal analysis of the obtained t-CHDA, sodium was 43 ppm. The reaction conditions are shown in Table 1, and the results of GC analysis of the obtained t-CHDA are shown in Table 2.
[実施例4]
CHDA100.0g、N―メチル―2―ピロリドン100.0g、水酸化カリウム2.1gを使用した以外は、実施例1と同様に行い、t−CHDA51.4g(CHDAからの収率51.4%)を得た。得られたt−CHDAの金属分析を行った結果、カリウムは、105ppmであった。反応条件を表1に、また、得られたt−CHDAをGC分析した結果を表2に示した。
[Example 4]
Except that 100.0 g of CHDA, 100.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 2.1 g of potassium hydroxide were used, the same procedure as in Example 1 was carried out, and 51.4 g of t-CHDA (yield from CHDA: 51.4% ) As a result of conducting a metal analysis of the obtained t-CHDA, potassium was 105 ppm. The reaction conditions are shown in Table 1, and the results of GC analysis of the obtained t-CHDA are shown in Table 2.
[比較例1]
水酸化ナトリウム1.5gを加えなかった以外は、実施例1と同様に行い、CHDA15.9g(CHDAからの収率26.5%)を得た。反応条件を表1に、また、得られたCHDAをGC分析した結果を表2に示した。
[Comparative Example 1]
Except not adding 1.5 g of sodium hydroxide, it carried out like Example 1 and obtained CHDA15.9g (yield 26.5% from CHDA). The reaction conditions are shown in Table 1, and the results of GC analysis of the obtained CHDA are shown in Table 2.
[比較例2]
反応温度を130℃にした以外は、実施例1と同様に行い、CHDA19.8g(CHDAからの収率33.0%)を得た。得られたt−CHDAの金属分析を行った結果、ナトリウムは、54ppmであった。反応条件を表1に、また、得られたCHDAをGC分析した結果を表2に示した。
[Comparative Example 2]
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 130 ° C., to obtain 19.8 g of CHDA (yield 33.0% from CHDA). As a result of conducting a metal analysis of the obtained t-CHDA, sodium was 54 ppm. The reaction conditions are shown in Table 1, and the results of GC analysis of the obtained CHDA are shown in Table 2.
[比較例3]
水酸化ナトリウム1.5gを加えなかった以外は、実施例3と同様に行い、CHDA31.5g(CHDAからの収率31.5%)を得た。反応条件を表1に、また、得られたCHDAをGC分析した結果を表2に示した。
[Comparative Example 3]
Except not adding 1.5 g of sodium hydroxide, it carried out like Example 3 and obtained CHDA 31.5g (yield 31.5% from CHDA). The reaction conditions are shown in Table 1, and the results of GC analysis of the obtained CHDA are shown in Table 2.
表1、表2から、本発明の製造方法によれば、高収率且つ高純度のt−CHDAが得られることが明らかである。 From Table 1 and Table 2, it is clear that according to the production method of the present invention, high yield and high purity t-CHDA can be obtained.
本発明によって得られるt−CHDAは、高純度であるため、医薬品、合成樹脂、合成繊維、液晶材料の原料として好適に使用することができる。 Since t-CHDA obtained by the present invention has high purity, it can be suitably used as a raw material for pharmaceuticals, synthetic resins, synthetic fibers, and liquid crystal materials.
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