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JPH04116188A - m―ヒドロキシベンジルアルコールの製造法 - Google Patents

m―ヒドロキシベンジルアルコールの製造法

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Publication number
JPH04116188A
JPH04116188A JP2230642A JP23064290A JPH04116188A JP H04116188 A JPH04116188 A JP H04116188A JP 2230642 A JP2230642 A JP 2230642A JP 23064290 A JP23064290 A JP 23064290A JP H04116188 A JPH04116188 A JP H04116188A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hba
hboh
current efficiency
electrolytic
current
Prior art date
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Granted
Application number
JP2230642A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2902755B2 (ja
Inventor
Shinji Takenaka
竹中 慎司
Chitoshi Shimakawa
千年 島川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はm−ヒドロキシベンジルアルコール(以下、5
−HBOHと略記する)の製造法に関する。更に詳しく
はm−ヒドロキシ安息香酸(以下、+m−HBAと略記
スる)とm−HBOHの分離に関するものである。
m−HBOHは工薬、あるいは農薬の中間体として有用
な化合物であるが、現状では安価な製造方法による工業
的供給には至っていない。
〔従来の技術〕
m−HBOHの合成法としては、I−クレゾールを原料
とする発酵法、■−ヒドロキシベンズアルデヒドを原料
とするナトリウム、アマルガム、NaBH4、LiAe
Ha等による還元及び水素添加反応等があるが、収率的
に不十分であったりして、実用化には至っていない、ま
た、水素添加反応は高温高圧下の反応であり、工業的製
造方法には種々問題がある。
また、5−HBAを原料とする方法についてはナトリウ
ムアマルガム及び電解還元法(Beilstein 3
81752)が提案されているが、収率的にも低く工業
的方法にはなり得なかった。
本発明者らは、先にm−HBOHの製造方法について検
討し、m−HBAの電解還元を水溶液、あるいは水溶性
有機溶媒中で行う方法(特開昭6O−234987)、
更に、陰極液中に支持電解質を添加する方法(特開昭6
O−243293)で+1−HBOHを高収率で得る方
法をすでに見出している。
〔発明が解決しようとするyA題〕
本発明の電解還元反応は通常、陽・陰両極を分離した電
解槽を用い、陰極側で反応を行う、しかし、本電解還元
反応を完結するには基質濃度の減少する後半の電流効率
が低下するため、理論通電量(4Fr/mole)のお
よそ3倍の通電量が必要となる。即ち、本電解反応をよ
り効果的に実施するためには電流効率の良好な前半で電
解を止める電解通電量の低減が必要である。
本発明の課題は通電量を低減することにより生じる未反
応原料のIt−)IBftと生成物のm−)IBOHの
効率的な分離方法を提供することである。
〔課題を解決するための手段] 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行っ
た。
m−HBAの電解還元反応の理論通電量は4 Fr/m
olであるが、実際の電解による通電量と反応の転化率
および電流効率の関係は図−1に示すごとくである。即
ち、通電量2 Fr/+no+では転化率50%、電流
効率100%であるが、通電量4 Fr/n+olでは
転化率70%まで高められるが、電流効率は70%に低
下する。更に7 Fr/mo1通電すると転化率は90
%に達するが、電流効率は50%になる。この様に通電
量と転化率と電流効率の関係が明らかとなり、電流効率
をを向上させるには転化率を下げることが必須であるこ
とが判った。
更に、原料のm−HBAと生成物のm−HBOHの反応
混合液をpill製することによりm−HBAを塩とし
てm)IBOHと分離、回収することで電解通電量の低
減が可能であることを見出し、本発明を完成させるに至
った・ 即ち、本発明は0l−1(BAを陽・陰極を分離した電
解槽を用いて陰極室で酸性水溶液中で電解還元反応し、
m−HBOIIを製造するに際し、箭電流効率を維持し
ている期間、通電後、未反応m−11BAを含む混合液
をpH6〜8に調製し生成物と出発原料を分離すること
を特徴とするm−HBOIIの製造法である。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の方法において使用する酸性水溶液としては陰極
での電解還元反応に不活性な酸性物質であれば、特に限
定するものではないが、コスト的に通常鉱酸を用いるの
が望ましく、特に材質及び収率の点から硫酸が好ましい
鉱酸であり通常5〜30重量%の硫酸水溶液が用いられ
る。
m−HBAの酸性水溶液中の濃度は通常5〜20重量%
である。ii電解還元反応20〜70°C1好ましくは
40〜60°Cの温度範囲で実施する。又、電解還元反
応に用いる電極のうち陰極材料は水素過電圧の高いもの
、具体的には亜鉛、鉛、カドミウム、水銀が用いられる
。対する陽極については通常の電極であれば特に限定は
ないが、例えば鉛、カーボン、白金、DSE(Dime
nsinally 5table Electrde)
等が用いられる。
電解槽は陽極室、陰極室を隔離することが必要である。
隔離する隔膜の材質としては、例えばイオン交換膜、ア
スベスト、セラミックス、シンクタートグラス等が挙げ
られるが、好ましくはイオン交換膜が使用される。
本発明の電解還元反応において、電流密度は5〜30A
/dTat、好ましくは10〜2OA/dm”である。
即ち、本発明はm−HBAを陽・陰極を分離した電解槽
を用いて、陰極室で酸性水溶液中電解還元するに際し、
高電流効率を維持している間、具体的には電流効率50
%以上、好ましくは70%以上を達成するのに相当する
電気量を通電後、未反応m−1(BAを含む混合液をp
HtWJr製により生成物と出発原料を分離する…−R
BOHの製造法である。
本発明の具体的な実施態様は次のとおりである。
陽・陰両極を隔離した電解槽を用い、両極に所定濃度の
硫酸水溶液を装入する。電解槽を所定の温度に加熱し、
直流の定電流を通電する。原料のm−)18^は陰極室
中に一括、分割又は連続的に添加する。所定時間、通電
し電解還元反応を行う。
所定時間通電後、陰極室の未反応m−11BAとm −
tl BOHを含む酸性の混合液に例えば、水酸化ナト
リウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリを添加しpH
6〜8、好ましくはpH6,5〜7に調製する0図−2
に示したTI−HBA 、 m−IIBOHのpt1曲
線からも明らかなように、反応混合液のpHを6未満と
するとm−1(BA、m−HBOHの水と有機溶媒の分
配比が小となり抽出が困難となる。また、pl+が8を
越えるとm−HBA と共にm−HBOHも塩を形成し
水層に熔解し分離が困難となり好ましくない。未反応m
−HBAは金属塩として水層に溶解しm−HBOHはフ
リーの状態になる。有機溶媒で生成物のm−118OH
を抽出する。その結果、m−NBAの塩は水相に、+n
−1(Boilは有機相に分離できる。水相は再度酸性
にすることでm−flBAが回収され次回の電解還元反
応に使用することができる。
また有機相は有機溶媒を留去してm−HBOHを得るこ
とができる。
〔発明の効果〕
m−HBAを酸性水溶液中で電解還元してm−IIBA
を得る場合、理論通電量に対して過大な通電量が必要で
あり、電流効率の低下を招き問題である。
本発明の方法では高電流効率の期間内通電後、未反応原
料と電解性成物の混合液のpuを調製することにより簡
単にff1−HBAとm−HBOHを分離、回収するこ
とができ、工業的に価値あるものである。
〔実施例] 以下、実施例により本発明の方法を詳しく説明する。
実施例1 両極とも300dの溶量を有し、隔膜としてセレミオン
(旭硝子輛製) CMVで隔離されたH型のセルを使用
して、両極室に10%の硫酸水溶液を200dづつ仕込
む、陰極として25c++1の鉛板、陽極として25c
jの白金板を用いた。!解セルを60°Cに保ちつつ、
4Aの直流定電流を通電しつつ、m−HBA 25gを
マイクロフィーダーを用いて6.4 g /Hrの割合
で陰極中に添加し、3.9時間でw−NBAを全量添加
した。
この後さらに電解を1時間継続した(4.OFr/mo
le)。
電解終了後、陰極液は抜き取り98%NaOH18,3
gを加えてp)l−7に調製した。つぎにエーテルで抽
出し、エーテル留去後16.7gの結晶を得た。CC分
析の結果、m−HBOH純度98%、単離収率73%(
消費m−HB^に対して97%)であった、また抽出残
液をHLC分析した結果、m−HBA転化率75%、電
解電流効率は75%であった。
実施例2 実施例1と同様の電解セルの両極に10%硫酸水溶液を
200d仕込む。陰極として25cJの鉛板、陽極とし
て25c+aの白金板を用いた。電解セルを50’Cに
保ちつつ、4Aの直流電流を通電しつつ、m−HBA2
5gをマイクロフィーダーを用いて6.4 g /Hr
の割合で陰極中に添加し、4.9時間でm−NBAを全
量添加した。この後さらに電解を1.1時間継続した(
5Fr/mole)、電解終了後、陰極液は抜き取り9
8%NaOH17,8gを加えてpl!=7に調製した
。つぎにエーテルで抽出し、エーテル留去後17.9 
gの結晶を得た。CC分析の結果、m−HBOH純度9
7%、単離収率78%(消費m−HBAに対して98%
)であった、また抽出残液をHLC分析した結果、m−
HBA転化率80%、電解電流効率は64%であった。
比較例1 両極とも300Inlの溶量を有し、隔膜としてセレミ
オン(旭硝子■製) CMVで隔離されたH型のセルを
使用して、両極室に10%の硫酸水溶液を200−づつ
仕込む、陰極として25cnの鉛板、陽極として25c
fflの白金板を用いた。1:1解セルを60’Cに保
ちつつ、4Aの直流電流を通電しつつ、m−HBA25
 gをマイクロフィーダーを用いて6.4 g /Hr
の割合で陰極中に添加し、4.9時間でm−)18M全
量を添加した。
この後さらに電解を9.7時間継続した(12 Fr/
+note)。
電解終了後、陰極液は抜き取り98%NaOH16,7
gを加えてpH=7に中和した。つぎにエーテルで抽出
し、エーテル留去後21.3 gの結晶を得た。CC分
析の結果、m−HBO)I純度98%、単離収率93%
、消費鋼HBAに対し95%であった。また抽出残液を
HLC分析の結果、m−HBAの転化率98%、電解電
流効率は33%であった。
比較例2 実施例1と同様の反応を行った。
反応終了後、陰極液を抜取98%Na0I(16,7g
を加えてpH4に調製した。つぎにエーテルで抽出し、
エーテルを留去して18.8gの結晶を得た。
CC分析の結果、m−HBOI(87%、m−HBAI
I%、単離収率73%、消費m−NBAに対し97%で
あった。抽出残液をHLCで分析した結果、残存5−H
BAは4.2gであった。
比較例3 実施例2と同様の反応を行った。
反応終了後、陰極液を抜取98%NaOH19,1gを
加えてpH10に調製した。つぎにエーテルで抽出し、
エーテルを留去して16.1gの結晶を得た。
CC分析の結果、m4BOl(純度99%、単離収率7
1%、消費m−HB’Aに対し89%であった。抽出残
液をHLCで分析した結果、残存m−HBA5g、m−
HBO)11.6gであった。
〔発明の効果〕
実施例からも明らかな様にm−HBAの電解還元による
m−HBOHの製造において、電解反応液のpHtFI
製により未反応an−HBAとm−HBOHの分離が可
能となった。即ち、本発明以前は理論通電量以上の過大
な電力を要し、電解還元プロセスとしての電流効率は著
しく低かった。しかし、pH1!製により有効な分離法
が確立されたので電流効率の向上、及び反応時間短縮に
よる容積効率の向上が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図はm−H’BAの通電量に対する転化率及び電流
効率を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、m−ヒドロキシ安息香酸を陽・陰極を隔離した電解
    槽を用い陰極室で酸性水溶液中、電解還元反応し、m−
    ヒドロキシベンジルアルコールを製造するに際し、高電
    流効率を維持している期間、通電後、未反応m−ヒドロ
    キシ安息香酸を含む混合液をpH6〜8に調製し、m−
    ヒドロキシベンジルアルコールとm−ヒドロキシ安息香
    酸を分離することを特徴とするm−ヒドロキシベンジル
    アルコールの製造法。
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