对甲基苯甲酸的制造方法与流程

文档序号:11284076阅读:2704来源:国知局

本发明涉及将可以由生物质资源衍生的物质作为原料、通过简单的固液分离操作制造高纯度的对甲基苯甲酸的方法。



背景技术:

对甲基苯甲酸是作为感光色素、荧光染料、防锈剂、颜料、农药等的制造原料而被广泛使用的重要的化学品之一。对甲基苯甲酸的标准品质已知是纯度98%,是一般要求高纯度的化学品。其中,在药品用途中,特别需要高纯度的对甲基苯甲酸。

对甲基苯甲酸是通过在钴盐、锰盐或铈盐催化剂的存在下、在150℃~200℃下将对二甲苯空气氧化,从所得的反应粗液中将对甲基苯甲酸分离·纯化而在工业上制造的(专利文献1)。

通过简单的分离操作来制造对甲基苯甲酸的方法在专利文献2中公开了。在该方法中,在水的存在下进行对二甲苯的空气氧化,进行冷却,然后通过将生成物过滤来进行回收,进行甲苯洗涤,从而可获得主要包含对甲基苯甲酸的固体物质。

公开了几种制造纯度高的对甲基苯甲酸的方法。例如,公开了基于下述步骤的制造方法:从对二甲苯氧化反应粗液中蒸馏除去对二甲苯,在200℃下进行热硫酸处理,在200℃下进行酯化处理,在230℃下进行水蒸气蒸馏(专利文献3)。此外,公开了基于下述步骤的制造方法:从对二甲苯的氧化反应粗液中蒸馏除去对二甲苯,在138℃下进行碱处理、通过水提取将生成的盐除去,然后进行冷却并析出对甲基苯甲酸,用己烷洗涤该析出的对甲基苯甲酸(专利文献4)。此外,公开了基于下述步骤的制造方法:在120℃下使对二甲苯的氧化反应粗液与碱水溶液和水接触,然后将有机相冷却并析出对甲基苯甲酸,用对二甲苯洗涤该对甲基苯甲酸(专利文献5)。

近年来,由于将来的化石资源的枯竭、由温室效应气体排出导致地球温暖化等问题,需求以作为可再生资源的可以由生物质资源衍生的物质为原料来制造化学品的方法。作为这样的方法,专利文献6中公开了具有由甘油醛-3-磷酸和丙酮酸生物合成对甲基苯甲酸的能力的微生物和使用该微生物的方法。甘油醛-3-磷酸和丙酮酸是通过生物质资源的发酵生产的化合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利第2712551号说明书

专利文献2:日本特表2008-534577号公报

专利文献3:日本特开昭56-53635号公报

专利文献4:日本特开昭54-79244号公报

专利文献5:日本特开平9-301918号公报

专利文献6:国际公开第2011/094131号



技术实现要素:

发明所要解决的课题

如上所述,对甲基苯甲酸的制造中一般包含将对二甲苯空气氧化的工序。然而,对二甲苯的空气氧化是像对二甲苯→对甲基苯甲醛→对甲基苯甲酸→4-羧基苯甲醛→对苯二甲酸这样氧化依次进行的反应,因此想要使作为目标的对甲基苯甲酸不变为与其他对二甲苯氧化生成物的混合物地获得通常是困难的。

记载了:关于由专利文献2中公开的方法所制造的包含对甲基苯甲酸的固体物质,通过气相色谱进行分析的结果是,包含对甲基苯甲酸96.6摩尔%、对苯二甲酸0.4摩尔%、其他氧化生成物3.0摩尔%,但是没有记载该固体物质中的对甲基苯甲酸的纯度。因此,假设该固体物质中不包含气相色谱检测不到的生成物等、其他氧化生成物全部为对甲基苯甲醛,计算对甲基苯甲酸的纯度(重量基准),结果可知最大为96.9%。另一方面,记载了在该方法中作为原料的对二甲苯的80%未反应,存在收率不好这样的课题。

专利文献3-5中记载了从对二甲苯氧化反应粗液中得到纯度为99%以上的对甲基苯甲酸的方法,但纯化工序均是多阶段的,或者需要高温区域准确的温度控制。

如上所述,在包含将对二甲苯空气氧化的工序的对甲基苯甲酸的现有的制造方法中,不存在能够通过简单的纯化操作以高收率获得纯度充分的对甲基苯甲酸的方法。即,为了使用这些现有的方法得到高纯度的对甲基苯甲酸,纯化工序需要大规模的设备和与其相伴的巨大经济负担。

专利文献6中公开了具有从甘油醛-3-磷酸和丙酮酸、经由后述的化合物(1)而生物合成对甲基苯甲酸的能力的微生物和能够通过使用该微生物来制造对甲基苯甲酸的方法。然而,没有记载通过该方法制造对甲基苯甲酸的例子,实际上能否制造对甲基苯甲酸是不明确的。通常,在使用微生物进行物质生产的情况下,期望可以维持由细胞内的nadh与nad+的比所决定的氧化还原平衡,然而,由于在专利文献6中记载了:在通过该方法制造对甲基苯甲酸的情况下,nad+蓄积,可以认为不能维持氧化还原平衡,因此推测难以通过该方法制造对甲基苯甲酸。

鉴于以上的现状,要求将可以由生物质资源衍生的、适合基于微生物进行的发酵生产的物质作为原料使用,通过简单的纯化操作来制造高纯度的对甲基苯甲酸的方法。

用于解决课题的方法

本发明者们为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现,通过将选自作为可以由生物质资源衍生的物质的化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)和化合物(4)中的1种或2种以上化合物作为原料使用,利用简单的固液分离能够制造高纯度的对甲基苯甲酸,从而完成了本发明。

即,本发明提供一种对甲基苯甲酸的制造方法,如流程图1所示,该对甲基苯甲酸的制造方法包含下述工序:使选自化合物(1)-化合物(4)中的1种或2种以上化合物进行脱水反应的脱水反应工序,和将通过该脱水反应工序生成的固体进行固液分离的工序。

流程图1

在本发明的一种方案中,前述脱水反应工序是使酸在水溶液中与前述化合物发生作用的工序。

发明效果

根据本发明,通过将可以由生物质资源衍生的、适合基于微生物进行的发酵生产的物质即化合物(1)-(4)作为原料使用,能够利用简单的固液分离制造高纯度的对甲基苯甲酸。

具体实施方式

在本发明中,生物质资源表示可再生的生物来源的有机性资源,是指由植物利用太阳能将二氧化碳固定化而生成的有机物构成的资源。具体地可举出咖啡豆、金鸡纳树皮、甜菜、塔拉豆(タラ豆)、烟叶、梨叶、茶叶、苹果、蔓越橘、山楂、甘蔗、玉米、芋类、小麦、米、大豆、纸浆、洋麻、稻秸、麦秸、甘蔗渣、玉米秸秆、柳枝稷、杂草、旧纸、木材、木炭、天然橡胶、棉花、大豆油、棕榈油、红花油、蓖麻油等。

在本发明中,“可以由生物质资源衍生的物质”表示由上述生物质资源通过生物学转化、化学转化等衍生的物质、能够衍生的物质或衍生了的物质。

在本发明中,作为对甲基苯甲酸的原料的化合物(1)-(4)可以由生物质资源衍生。例如,如流程图2所示,化合物(1)和化合物(2)可以由奎尼酸(化合物(5))衍生。奎尼酸可以以咖啡豆、金鸡纳树皮、甜菜等为原料,通过生物学转化(例如,在日本特开2009-201473号公报中公开)或化学转化(例如,在日本特开平7-8169号公报中公开)制造。具体而言,日本特开2009-201473号公报公开了下述方法:将由黑曲霉(aspergillusniger)等丝状菌调制的咖啡粕曲作为微生物催化剂利用,由咖啡粕中包含的绿原酸制造奎尼酸。此外,日本特开平7-8169号公报公开了下述方法:将生咖啡豆和/或咖啡提取渣通过碱水解、强碱性阴离子交换树脂处理、强酸性阳离子交换树脂处理、和离子交换膜电渗析处理来提取、纯化奎尼酸。此外,奎尼酸也可以通过葡萄糖的发酵制造(us6600077),葡萄糖可以由作为生物质的主成分的纤维素通过常规方法制造。

流程图2

此外,如流程图3所示,化合物(1)可以由异戊二烯衍生。异戊二烯是在以橡树、杨树、桉树等树木为代表的植物的叶绿体内生物合成的化合物(atomosphericchemistryandphysics(大气化学和物理),6卷,3181-3210页(2006年))。异戊二烯也可以通过葡萄糖的微生物发酵来制造(例如,在国际公开第2012/149491号中公开)。

流程图3

如流程图4所示,化合物(3)和(4)可以通过将化合物(1)或(2)生物学地或化学地进行脱水来制造。作为能够将化合物(1)或(2)转化为化合物(3)和(4)的酶,可举出3-脱氢奎尼酸脱水酶(ec4.2.1.10)、4α-甲醇胺脱水酶(ec4.2.1.96)、5α-羟基甾醇脱水酶(ec4.2.1.62)、myo肌糖-2脱水酶(ec4.2.1.44)、预苯酸脱水酶(ec4.2.1.51)、小柱孢酮脱水酶(scytalonedehydratase,ec4.2.1.94)等。此外,通过使盐酸、硫酸、氢氟酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、甲酸、磷酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、沸石、二氧化硅-氧化铝、氧化铝、硫化锆、杂多酸、离子交换树脂等酸缓慢地与化合物(1)和/或(2)发生作用,能够合成化合物(3)和(4)。

流程图4

如上所述,化合物(1)-(4)是可以由生物质资源衍生的物质。

在本发明中使用的化合物(1)-(4)可以是由生物质资源衍生的化合物、也可以是由石油、煤、天然气等化石资源衍生的化合物的任一种,但从原料的可持续性的观点出发,优选使用由生物质资源衍生的化合物。

在这里,化合物(1)中有3个不对称碳,理论上可以存在8种立体异构体,任一种立体异构体均可以包含于作为本发明的制造方法中的原料的化合物(1)中,在本发明中可以使用任一种。同样地,化合物(2)中有4个不对称碳,理论上可以存在8种立体异构体,任一种立体异构体均可以包含于作为本发明的制造方法中的原料的化合物(2)中,在本发明中可以使用任一种。

本发明通过使化合物(1)-(4)进行脱水反应的脱水反应工序、和由该脱水反应工序生成的固体的固液分离工序,制造高纯度的对甲基苯甲酸。

本发明中的脱水反应工序可以使酸与化合物(1)-(4)发生作用而进行。在脱水反应工序中发生作用的酸只要使化合物(1)-(4)的分子内脱水反应进行即可,可举出例如,盐酸、硫酸、氢氟酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、甲酸、磷酸、对甲苯磺酸、甲磺酸等均相酸催化剂,沸石、二氧化硅-氧化铝、氧化铝、硫化锆、杂多酸、离子交换树脂等非均相酸催化剂。

在本发明的脱水反应工序中使用的化合物(1)-(4)可以是盐的形态,也可以是游离态与盐的混合物。作为盐,可以是锂盐、钠盐、钾盐、铷盐、铯盐、铵盐、镁盐、钙盐等的任一种,此外,也可以是它们的混合物。

在本发明的脱水反应工序中,作为原料,可以单独使用选自化合物(1)-(4)中的任一种化合物,也可以使用选自化合物(1)-(4)中的2种以上化合物的混合物。

在本发明中的脱水反应工序中使用的溶剂只要对反应无影响就不特别限制,可以使用水、己烷等烃类,乙酸乙酯等乙酸酯类,丙酮等酮类,乙醚等醚类,二氯甲烷等卤代烃类的溶剂。其中,优选使用作为原料的化合物(1)-(4)的溶解性高、作为生成物的对甲基苯甲酸溶解度低的溶剂。如果化合物(1)-(4)的溶解性高,则用于提高反应速度的而进行的反应温度的控制变得容易,且可以增加原料的添加量(浓度)。另一方面,如果作为生成物的对甲基苯甲酸的溶解性低,则在反应体系中,对甲基苯甲酸容易以固体(结晶)形式析出,在该情况下,反应速度提高,且能够通过简便的固液分离操作分离(单独分离)作为生成物的对甲基苯甲酸。

作为这样的溶剂,具体地可举出水。化合物(1)和(2)在水中的溶解度在ph值为7、25℃条件下为50g/l以上,较高,这是本发明者们通过研究而明确的。另一方面,关于对甲基苯甲酸在水中的溶解度,在ph值为7、25℃条件下为0.3g/l是已知的,此外,在ph值为0、25℃条件下为0.1g/l以下是本发明者们通过研究而明确的。因此,在脱水反应工序中,特别是在将化合物(1)或(2)作为原料使用的情况下,将水用作溶剂在经济、环境方面也是优选的。

本发明中的脱水反应工序的反应温度不受特别限制,在使用水作为溶剂的情况下优选为80℃~140℃,进一步优选为90℃~120℃,更优选为95℃~110℃。

本发明中的脱水反应工序的压力不受特别限制,在使用水作为溶剂的情况下优选为0.1大气压~10大气压,更优选为0.5大气压~3大气压。尤其是在不需要减压或加压用的装置、操作的大气压下进行是简便的,因此优选。

本发明中的脱水反应工序的气氛不受特别限制,可以使用空气、氧气、氮气、氦气、氩气、氢气、水蒸气、或它们的混合气体,但从简便性的观点出发,优选使用空气。

在本发明中,脱水反应工序的结果是,在反应体系中以固体(结晶)形式生成的对甲基苯甲酸可以通过固液分离工序从反应粗液中分离并回收。

本发明的固液分离工序中的固液分离方法不受特别限制,可以使用一般的固液分离操作。例如,可以使用过滤分离、离心分离、沉淀分离、膜分离等,也可以将它们组合使用。

本发明中的固液分离工序的温度不受特别限制,但优选为-10℃~70℃,更优选为0℃~50℃。通过使其低于脱水反应工序中的反应温度,可以促进对甲基苯甲酸的析出。尤其是在不需要升温或降温用的装置、操作的常温下进行是简便的。

本发明中的固液分离工序的气氛不受特别限制,可以使用空气、氧气、氮气、氦气、氩气、氢气、水蒸气、或它们的混合气体,但从简便性的观点出发,优选使用空气。

固液分离了的对甲基苯甲酸可以用适当的溶剂进行洗涤。作为洗涤对甲基苯甲酸的溶剂,可以使用水、甲醇、乙醇、异丙醇、己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷等,但优选使用水。对甲基苯甲酸在水中的溶解性不高,因此通过用水进行洗涤,可以增加高纯度的对甲基苯甲酸的回收量。

包含在固液分离工序中生成的对甲基苯甲酸的母液可以在脱水反应工序和/或固液分离工序中再循环利用。通过进行再循环,可以削减酸和溶剂的使用量,而且可以提高对甲基苯甲酸的回收率。母液的再循环方法没有特别限定,例如,可以将母液的总量进行再循环,也可以进行浓缩并再循环。

本发明的特征在于,可以通过简单的固液分离工序获得高纯度对甲基苯甲酸,但也可以将固液分离工序与气体吸收、吸附·离子交换、提取、蒸馏、晶析等以往公知的分离操作组合使用。

实施例

以下使用实施例更详细地说明本发明,但本发明不受以下的实施例限定。

参考例1化合物(1)和化合物(2)的合成

如以下的(a)-(j)所示,化合物(1)和化合物(2)按照流程图2所示的路径合成。

(a)化合物(6):(1s,3r,4s,5r)-1,3,4,5-四羟基环己烷甲酸甲酯的合成

将奎尼酸(东京化成工业株式会社制,5g,26mmol)(化合物(5))溶解于甲醇(国产化学株式会社制,40ml)中,添加10%的盐酸甲醇溶液(东京化成工业株式会社制,10ml),在40℃搅拌9.5小时。利用旋转蒸发仪(东京理化机械株式会社制)进行浓缩,然后添加甲苯(和光纯药工业株式会社制,100ml),利用旋转蒸发仪进行浓缩,在减压下干燥。将所得的化合物(6)的粗纯化物直接用于接下来的反应(收量6.54g)。

(b)化合物(7):(1s,3r,4s,5r)-3,5-双(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-1,4-二羟基环己烷甲酸甲酯的合成

将化合物(6)的粗纯化物(6.54g)溶解于二甲基甲酰胺(和光纯药工业株式会社制,50ml)中,添加叔丁基二甲基氯硅烷(东京化成工业株式会社制,4.75g,31.5mmol)、三乙胺(和光纯药工业株式会社制,5.47ml,39.5mmol),在室温下搅拌17.5小时,然后追加叔丁基二甲基氯硅烷(4.75g,31.5mmol)、三乙胺(5.47ml、39.5mmol),在40℃搅拌3小时。添加蒸馏水(150ml)、乙醚(250ml),进行分液。用蒸馏水、饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸钠(和光纯药工业株式会社制)进行干燥、浓缩(9.42g)。通过硅胶柱色谱(中压,硅胶100g,己烷(国产化学株式会社制):乙酸乙酯(和光纯药工业株式会社制)=80:20~30:70)将所得的粗纯化物纯化,获得化合物(7)(1.70g,2阶段15%)和在化合物(6)中导入了1个叔丁基二甲基甲硅烷氧基而得的化合物(1.86g,2阶段22%)。

向在化合物(6)中导入了1个叔丁基二甲基甲硅烷氧基而得的化合物(1.86g)中,按照与上述同样的顺序导入叔丁基二甲基甲硅烷氧基,获得化合物(7)(2.14g,85%)。

(c)化合物(8):(3r,5r)-3,5-双(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-1-羟基-4-氧代环己烷甲酸甲酯的合成

将化合物(7)(10.63g,24.5mmol)溶解于二氯甲烷(和光纯药工业株式会社制,60ml)与饱和碳酸氢钠水(60ml)的混液中,添加溴化钾(和光纯药工业株式会社制,0.292g,2.45mmol)、2-羟基-2-氮杂金刚烷(东京化成工业株式会社制,37.5mg,0.245mmol),在室温下进行搅拌。一点一点地添加氯酸钠(和光纯药工业株式会社制,6.05g,36.8mmol),搅拌2小时。添加0.1mol/l的硫代硫酸钠水溶液(6ml),搅拌30分钟,将由此获得的反应液加入蒸馏水中,用二氯甲烷进行提取。收集有机层并用无水硫酸镁(和光纯药工业株式会社制)进行干燥、浓缩,从而获得化合物(8)(10.49g,99%)。

(d)化合物(9):(3r,5r)-3,5-双(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-1-羟基-4-亚甲基环己烷甲酸甲酯的合成

将甲基三苯基溴化(东京化成工业株式会社制,2.36g)溶解于四氢呋喃(和光纯药工业株式会社制,25ml)中,在0℃添加正丁基锂(2.65mol/l,正己烷溶液,2.31ml),在室温下搅拌30分钟。冷却至-14℃(乙醇/冰浴),滴加化合物(8)(1.06g,2.45mmol)的四氢呋喃(15ml)溶液,在室温下搅拌3.5小时。在0℃将反应液加入蒸馏水与饱和食盐水的混液中,利用乙酸乙酯进行提取。收集有机层,用无水硫酸钠进行干燥、浓缩。利用硅胶柱色谱(中压,己烷/乙酸乙酯=97/3~85/15)进行纯化,获得化合物(9)(257mg,24%)。

(e)化合物(10):(1s,3r,4s,5r)-3,5-双(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-1-羟基-4-甲基环己烷甲酸甲酯的合成

将化合物(9)(257mg,0.597mmol)溶解于甲醇(10ml)中,添加10%钯/活性炭(シグマアルドリッチ株式会社制,70mg),在氢气气氛下、在室温下搅拌15小时。将反应液过滤,将滤液浓缩。利用硅胶柱色谱(中压,己烷/乙酸乙酯=95/5~90/10)进行纯化,获得化合物10(89mg,34%)。化合物(10)的立体化学通过使用x射线晶体结构解析装置(リガク株式会社制)的分析进行了确认。

(f)化合物(11:(3r,4s,5r)-3,5-双(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-4-甲基-1-环己烯甲酸甲酯的合成

将化合物(10)(236mg、0.545mmol)溶解于二氯甲烷(5ml)中,添加双[α,α-双(三氟甲基)苯甲醇合]二苯硫(bis[α,α-bis(trifluoromethyl)benzenemethanolato]diphenylsulfur,东京化成工业株式会社制,513mg,0.763mmol)的二氯甲烷(2ml)溶液,在室温下搅拌17小时。利用硅胶柱色谱(中压,己烷/乙酸乙酯=100/0~92/8)将反应液纯化,然后利用硅胶柱色谱(中压,己烷/乙酸乙酯=100/0~92/8)进行再纯化,获得化合物(11)(208mg,92%)。

(g)化合物(12):(3r,4s,5r)-3,5-二羟基-4-甲基-1-环己烯甲酸甲酯的合成

将化合物(11)(1.00g,2.41mmol)溶解于甲醇(18ml)中,添加10%的氯化氢甲醇溶液(2ml),在室温下搅拌2.5小时。将反应液浓缩,获得化合物(12)的粗纯化物(566mg)。

(h)化合物(1)的合成

将化合物(12)的粗纯化物(566mg)溶解于甲醇(20ml)中,添加1mol/l氢氧化钠水溶液(ナカライテスク株式会社制,4.8ml),在室温下搅拌13小时。冷却至0℃,添加1mol/l盐酸(ナカライテスク株式会社制,4.8ml)(ph3~4),进行浓缩。将所得的混合物利用hplc(アジレントテクノロジー社制)进行纯化,获得化合物(1)(356mg,2阶段76%)。

化合物(1):1h-nmr(400mhz,cd3od)δ:0.97-1.01(3h,d),1.81-1.87(1h,m),2.07-2.14(1h,m),2.60-2.67(1h,m),3.77-3.82(1h,m),4.37(1h,s),6.83-6.85(1h,m).esi-ms:m/z=171(m-h)-

(i)化合物(13):(1s,3r,4s,5r)-1,3,5-三羟基-4-甲基环己烷甲酸甲酯的合成

将化合物(10)(0.25g,2.41mmol)溶解于甲醇(10ml)中,添加10%的氯化氢甲醇溶液(1ml),在室温下搅拌3.5小时。将反应液浓缩,获得化合物(13)的粗纯化物(130mg)。

(j)化合物(2)的合成

将化合物(13)的粗纯化物(130mg)溶解于甲醇(6ml)中,添加1mol/l的氢氧化钠水溶液(0.6ml),在室温下搅拌17小时。冷却至0℃,添加1mol/l的盐酸(0.6ml),进行浓缩。将所得的混合物利用hplc进行纯化,获得化合物(2)的白色结晶(74mg,2阶段61%)。

化合物(2):1h-nmr(400mhz,cd3od)δ:1.14-1.15(3h,d),1.45-1.54(1h,m),1.75-1.81(1h,m),1.98-2.00(2h,m),2.11-2.15(1h,m),3.74-3.82(1h,m),3.94-3.97(1h,m).esi-ms:m/z=189(m-h)-

[对甲基苯甲酸的纯度·收率]

以下的实施例1所示的对甲基苯甲酸纯度如下进行分析:通过将利用固液分离回收的白色结晶10mg溶于水/乙腈(1:1)10ml而得的溶液、利用高效液相色谱(hplc)进行分析。对甲基苯甲酸的纯度(%)根据下述的计算式(式1)算出。

(式1)对甲基苯甲酸纯度(%)=(对甲基苯甲酸的重量)(g)/(白色结晶的重量)(g)×100。

此外,以下的实施例2~5所示的对甲基苯甲酸收率如下进行分析:将脱水反应工序后的反应溶液中和,然后添加水/乙腈(1:1)使总量为10ml,将由此获得的溶液利用hplc进行分析。对甲基苯甲酸的收率(%)根据下述的计算式(式2)算出。

(式2)对甲基苯甲酸收率(%)=(对甲基苯甲酸的物质量/原料的物质量)×100。

上述测定中的溶液中的对甲基苯甲酸浓度通过使用由对甲基苯甲酸(オークウッド·プロダクツ社制,纯度99%以上)调制的标准溶液的外部标准法分析。hplc分析条件如下所示。

柱:アジレントテクノロジー社制zorbaxsb-aq

柱温:40℃

流动相:0.1%磷酸水溶液:乙腈(95:5)

流动相流速:1ml/min

检测器:光电二极管阵列(检测波长210nm)。

实施例1

向300ml的茄形瓶中添加化合物(1)(1.0g),35%盐酸(100ml),在95℃下搅拌3小时,然后冷却至0℃。通过过滤将析出的固体分离,用冷水(10ml)进行洗涤,在减压下干燥,从而以白色结晶(0.62g)的形式获得对甲基苯甲酸。对甲基苯甲酸收率为78%、对甲基苯甲酸纯度为99%以上(hplc)。

实施例2

向10ml试管中添加化合物(1)(10mg),35%盐酸(1ml),在95℃搅拌7小时,然后冷却至0℃,结果析出白色结晶。与实施例1同样地将析出的结晶分离,获得对甲基苯甲酸。对甲基苯甲酸收率为97%(hplc)。

实施例3

使用18%盐酸代替35%盐酸,除此以外,与实施例2进行同样的实验,结果以白色结晶的形式获得对甲基苯甲酸。对甲基苯甲酸收率为96%(hplc)。

实施例4

使用30%硫酸代替35%盐酸,除此以外,与实施例2进行同样的实验,结果以白色结晶的形式获得对甲基苯甲酸。对甲基苯甲酸收率为27%(hplc)。

实施例5

向小型高压釜容器(耐压硝子工业株式会社制)中加入化合物(2)(10mg)、35%盐酸(1.5ml),进行密封,然后在130℃搅拌2小时,然后冷却至0℃,结果析出结晶。与实施例1同样地将析出的结晶分离,获得对甲基苯甲酸。对甲基苯甲酸收率为54%。

如实施例1所示,通过使化合物(1)在水溶液中与酸发生作用来进行脱水反应,通过简单的固液分离将生成的固体(结晶)回收,从而能够制造纯度(重量基准)为99.0%以上的对甲基苯甲酸。这比由专利文献2公开的方法所制造的对甲基苯甲酸的纯度(算出最大为96.9%。)高。

此外,如实施例2~5所示,显示了:通过使化合物(1)或化合物(2)在水溶液中与酸发生作用,能够以高收率获得对甲基苯甲酸。此外,显示了:在反应后对甲基苯甲酸以固体(结晶)形式析出。

在上述的实施例1-5中,显示了使用化合物(1)或(2)作为原料来制造对甲基苯甲酸的例子,在使用化合物(3)或化合物(4)代替化合物(1)或(2)作为原料使用的情况下,同样可以制造对甲基苯甲酸。

产业上的可利用性

根据本发明,将可以由生物质资源衍生的、适合基于微生物进行的发酵生产的物质作为原料使用,通过简单的固液分离操作,能够制造高纯度的对甲基苯甲酸。根据本发明,能够使由对甲基苯甲酸制造的感光色素、荧光染料、防锈剂、颜料、农药等、药品等化学品的原料从化石资源转变为生物质资源,能够有利于向可持续的循环型社会转变,因此本发明在产业上极其有用。

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