專利名稱：3，5－二叔丁基－4－羥基苯甲酸的制備方法
技術領域：
本發明涉及3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的制備方法。
背景技術：
已知3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸(以下稱為DBPOB)的作為用于聚丙烯等高分子材料中的紫外線吸收劑或抗氧化劑的用途、作為感壓記錄紙的顯色劑的用途、作為醫藥和農藥等化學品的合成原料的用途等各種用途，其被廣泛應用。
作為DBPOB的制備方法，已知例如利用Kolbe-Schmitt反應的制備方法，其中在特定的溫度下，使氫氧化鈉或甲醇鈉等堿性堿金屬化合物與相對于堿金屬化合物過量的2，6-二叔丁基苯酚(以下稱為DTBP)反應，得到堿金屬的2，6-二叔丁基苯酚鹽，使其與二氧化碳反應(參照日本專利公開號和WO2004/078693)。
利用這些方法能夠以良好的收率得到目的物，而且過量使用的DTBP可作為DBPOB的制備原料再利用。
在上述方法中，通過使DTBP的堿金屬鹽和二氧化碳反應，向該反應液中加入水，然后，將過量使用的DTBP分液，酸析得到的DBPOB的堿金屬鹽水溶液而調制DBPOB。通過酸析，DBPOB析出，成為漿液狀，將其通過固液分離分出，回收DBPOB。
但是，由于通過上述方法得到的DBPOB的粒徑非常小，比表面積大，因此，將通過酸析得到的DBPOB漿液固液分離時，附著于DBPOB表面的溶劑非常多。因此，DBPOB中含有大量酸析后的溶劑中所含的鹽類或反應副產物，有得到的DBPOB的純度低的問題。另外，由于固液分離后的固形物中含有大量溶劑，還有操作效率低的問題。
而且，通過上述方法得到的DBPOB由于粒徑小，作為各種化學品的合成原料使用時，有粉塵分散、加入反應容器等時粉體流動性低而操作困難等作業性方面的大問題。
進一步，通過上述方法得到的DBPOB松密度小。因此，在填充于紙袋等包裝材料時，填充重量小，為了增加填充重量，必須進行脫氣工序，儲藏時需要大的場所等，作為商品流通時有很多問題。
發明內容
本發明的目的在于提供能夠以良好的生產效率得到松密度大的高純度的3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的制備方法。
本發明提供3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的制備方法，它是包含將含有3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的堿金屬鹽的水性溶劑溶液用酸進行酸析的工序的3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的制備方法，其特征在于，該水性溶劑溶液還含有濃度為0.3-10重量％的堿金屬碳酸氫鹽。
本發明人對DBPOB的制備方法進行了深入研究，結果發現在規定量的堿金屬碳酸氫鹽的存在下，通過將DBPOB的堿金屬鹽的水性溶劑溶液酸析，可高效率地生產松密度大的、高純度的DBPOB，從而完成了本發明。
具體實施例方式
對本發明的方法所用的DBPOB的堿金屬鹽的水性溶劑溶液的制備方法沒有特別限定。可列舉例如下述制備方法進行使DTBP的堿金屬鹽和二氧化碳反應的Kolbe-Schmitt反應，得到含有DBPOB的堿金屬鹽的反應液，向該反應液添加水性溶劑。另外，也可用下述方法制備將DBPOB分散于水性溶劑后，加入足以使DBPOB的羧基成為堿金屬鹽的量的氫氧化鈉、碳酸鈉、甲醇鈉等堿性堿金屬化合物。后者的情況下，DBPOB可用任何公知的方法得到。
本發明所用的水性溶劑溶液中的DBPOB的堿金屬鹽可以是DBPOB的羥基和羧基都成堿金屬鹽的二堿金屬鹽，也可以是只有羧基成堿金屬鹽的單堿金屬鹽。由于二堿金屬鹽在酸析時需要大量的酸，因此特別優選只有DBPOB的羧基成堿金屬鹽的單堿金屬鹽。
作為DBPOB的堿金屬鹽，優選使用鈉鹽和/或鉀鹽，特別優選單獨使用DBPOB的鈉鹽。
作為制備上述DBPOB的堿金屬鹽的水性溶劑溶液時所用的水性溶劑，可列舉水或水溶性有機溶劑的水溶液。作為優選的水溶性有機溶劑的例子，可列舉甲醇、乙醇、乙二醇等水溶性的脂族醇類；丙酮等酮類；N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、四氫呋喃等非質子性極性有機溶劑等。其中，由于在堿性、酸性條件下均化學穩定，優選使用脂族醇類。
使用水溶性有機溶劑的水溶液作為水性溶劑時，優選水性溶劑中的水溶性有機溶劑的濃度為50重量％或以下，特別優選為20重量％或以下。
如上制備的DBPOB的堿金屬鹽的水性介質溶液中的DBPOB的堿金屬鹽的濃度優選為3-20重量％，特別優選為5-18重量％。
即使DBPOB的堿金屬鹽濃度超過20重量％時，本發明的方法也可實施。但是，DBPOB的堿金屬鹽濃度高時，DBPOB的堿金屬鹽變得容易析出，有酸析后分離的DBPOB中混入DBPOB的堿金屬鹽的情況，需要注意。另外，濃度低于3重量％時，酸析后的漿液的濃度變低，固液分離時向分離機供給漿液時需要長的時間，效率低。
在本發明的DBPOB的制備方法中，向含有上述DBPOB堿金屬鹽和堿金屬碳酸氫鹽的水性溶劑溶液中加入酸進行酸析。
作為本發明使用的堿金屬碳酸氫鹽，優選使用碳酸氫鈉和/或碳酸氫鉀。
本發明中供給酸析工序的水性溶劑溶液中的堿金屬碳酸氫鹽的濃度優選為0.3-10重量％，特別優選為1-7重量％。
堿金屬碳酸氫鹽的濃度低于0.3重量％時，得到的DBPOB的松密度低，得不到本發明的效果。堿金屬碳酸氫鹽的濃度超過10重量％時，有在酸析時必須使用大量的酸，酸析時的發熱量增加，由于酸析生成大量作為副產物產生的酸析所使用的酸的堿金屬鹽，并容易混入得到的DBPOB中等的問題。
在本發明的方法中，只要供給酸析的水性溶劑溶液中含有規定量的堿金屬碳酸氫鹽即可，在水性溶劑溶液中也可以共存例如硫酸鹽、鹽酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽等其他的堿金屬鹽。
本發明的方法所使用的含有DBPOB的堿金屬鹽和規定濃度的堿金屬碳酸氫鹽的水性溶劑溶液的制備方法沒有特別限定，可以用任何方法調配。例如將堿金屬碳酸氫鹽加入用上述方法調制的DBPOB的堿金屬鹽的水性溶劑溶液中，使堿金屬鹽的碳酸氫鹽的濃度為0.3-10重量％范圍的任意濃度即可。將這樣得到的溶液根據需要經活性炭等吸附材料處理或除去不溶性雜質的過濾工序后供給酸析工序。
酸析是向含有DBPOB的堿金屬鹽和規定濃度的堿金屬碳酸氫鹽的水性溶劑溶液中添加酸進行的。酸析優選在0-70℃進行，特別優選在30-60℃進行。
酸析溫度低于0℃時，DBPOB的堿金屬鹽容易析出，高于70℃時，DBPOB或DBPOB的堿金屬鹽的脫碳酸分解劇烈，不優選。
作為酸析使用的優選的酸的例子，可列舉硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、醋酸以及它們的2種或以上的混合物。其中優選單獨使用硫酸。
在酸析工序中，優選用上述酸將DBPOB析出的漿液的pH調至2.0-5.0，特別優選調至3.0-4.0。即使pH小于2.0時，得到的DBPOB的質量也沒有特別的問題，但得不到特別優良的效果，并且有容易腐蝕使用的機器的問題。pH大于5.0時，有時不能以足夠的收率回收DBPOB。
通過酸析工序，DBPOB析出，成為漿液狀。接著將得到的DBPOB的漿液供給固液分離工序，回收DBPOB。固液分離工序使用的分離機只要是通常用于從各種漿液回收固體的則沒有特別限制，從生產效率方面考慮，優選離心分離機。使用離心分離機時，優選在離心效果300-1000G下進行分離操作。
本發明的固液分離工序中使用離心分離機時，為了除去附著于分離的固形分的溶劑中的堿金屬鹽類，優選使用可將得到的固形分用水洗滌的結構的裝置(例如立式籃式離心分離機)。
根據本發明的方法，通過酸析析出粒徑大的DBPOB。因此，附著于粒子表面的水性溶劑量少，以由漿液分離的DBPOB為主體的分離固形分(干燥前)所含的水性溶劑量少。因此，酸析后的漿液的固液分離效率非常好，同時，其后的干燥工序的負荷也減小了。
這樣得到的本發明的DBPOB的通過下述方法測定的表觀松密度高，在0.19或以上，向包裝材料的填充性、制造·流通過程的操作性也優良。
<表觀松密度的測定方法>
用ホソカワミクロン株式會社制造的粉體試驗機(PT-R型)，按照試驗機所附的說明書所述的方法，在篩上振動樣品，使其通過溜槽落下，用規定的容器收集，測定。
進一步，由于本發明的DBPOB在固液分離時附著的水性溶劑含量少，因此由于酸析而副產的堿金屬鹽等雜質的含量少，可制備高純度的DBPOB。
在本發明的方法中，為了防止得到的DBPOB著色，從上述DBPOB的堿金屬鹽的水性溶劑溶液的調制到酸析后的DBPOB的固液分離的工序均優選在氮、氦、氬等惰性氣體氣氛中進行。
通過本發明的方法得到的DBPOB由于制備效率高，價格便宜，同時純度好，適合用作例如聚丙烯等高分子材料用的紫外線吸收劑或抗氧化劑、感壓記錄紙用的顯色劑、醫藥和農藥等化學品的合成原料。
另外，由于松密度高，粒徑也大，粉體的操作性好，因此制造·流通過程中的問題少。
實施例以下，通過實施例詳細說明本發明。
實施例1用DBPOB(上野制藥株式會社)、48％氫氧化鈉水溶液(要藥品株式會社)、碳酸氫鈉(和光純藥工業株式會社)和水調制如表1所示組成的水溶液1588g。將得到的水溶液轉移至具有溫度計、pH計和攪拌翼的四頸玻璃制燒瓶中，在氮氣氛中攪拌下升溫至50℃。接著，保持該溫度的同時用1小時滴加70％硫酸，調至pH為3.5，進行酸析。
將酸析得到的DBPOB的漿液用小型離心分離機(株式會社三陽理化學機械制作所制，SYK-5000-15A)型，以3000rpm(離心效果600G)固液分離。將分離后得到的固形分在70℃通風干燥12小時，求出干燥減少量。干燥減少量越小，說明離心分離后附著于固形分的溶劑量越少。
對干燥后的DBPOB，用ホソカヮミクロン株式會社制造的粉體試驗機(PT-R型)測定表觀松密度。干燥減少量和表觀松密度的值如表1所示。
實施例2-4和比較例1-2除將供給酸析工序的水溶液重量、DBPOB鈉鹽的濃度和碳酸氫鈉的濃度改變為如表1所示之外，與實施例1同樣進行酸析、離心分離和干燥的操作。干燥減少量和表觀松密度的值如表1所示。
實施例5除將供給酸析工序的水溶液重量、DBPOB鈉鹽的濃度和碳酸氫鈉的濃度改變為如表1所示，并使用表1記載的濃度的碳酸鈉之外，與實施例1同樣進行酸析、離心分離和干燥的操作。干燥減少量和表觀松密度的值如表1所示。
比較例3除將供給酸析工序的水溶液重量和DBPOB鈉鹽的濃度改變為如表1所示，代替碳酸氫鈉，進一步使用表1記載的濃度的硫酸鈉之外，與實施例1同樣進行酸析、離心分離和干燥的操作。干燥減少量和表觀松密度的值如表1所示。
A-D表示供給酸析的水溶液中各成分的組成(濃度重量％)，E表示供給酸析的水溶液的重量。
ADBPOB鈉鹽B碳酸氫鈉C碳酸鈉D硫酸鈉表1
由表1可知，在碳酸氫鈉存在下進行酸析的實施例的方法得到的DBPOB干燥減少量少，固液分離時附著的溶劑量少。由此可知，用本發明的方法，酸析后固液分離后的DBPOB干燥容易，而且附著溶劑減少，因此干燥的DBPOB的純度也提高了。
另外還可知，用實施例的方法得到的DBPOB的表觀松密度均超過0.2，向包裝材料的填充性等粉體的操作性改善。
另外，由實施例5可知，即使在碳酸氫鈉等碳酸氫鹽以外的堿金屬鹽的共存下也可得到本發明的效果，由比較例3可知，僅由硫酸鈉等碳酸氫鹽以外的堿金屬鹽不能得到本發明的效果。
權利要求
1.3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的制備方法，它是包含將含有3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的堿金屬鹽的水性溶劑溶液用酸進行酸析的工序的3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的制備方法，其特征在于，該水性溶劑溶液還含有濃度為0.3-10重量％的堿金屬碳酸氫鹽。
2.權利要求1所述的方法，其中，該水性溶劑溶液中的3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的堿金屬鹽的濃度為3-20重量％。
3.權利要求1所述的方法，其中，在0-70℃的溫度下酸析。
4.權利要求1所述的方法，其中，堿金屬碳酸氫鹽為碳酸氫鈉，3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸的堿金屬鹽為鈉鹽。
5.權利要求1-4任意一項所述的方法，其中，酸析所用的酸為選自硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸和醋酸的1種或以上。
全文摘要
本發明提供能夠以良好的生產效率得到松密度大的高純度的3，5－二叔丁基－4－羥基苯甲酸的3，5－二叔丁基－4－羥基苯甲酸的制備方法。本發明是包含將含有3，5－二叔丁基－4－羥基苯甲酸的堿金屬鹽的水性溶劑溶液用酸進行酸析的工序的3，5－二叔丁基－4－羥基苯甲酸的制備方法，其特征在于,該水性溶劑溶液還含有濃度為0.3－10重量％的堿金屬碳酸氫鹽。
文檔編號C07C65/00GK1861557SQ20061007985
公開日2006年11月15日 申請日期2006年5月11日 優先權日2005年5月11日
發明者大塚良一, 千足政典 申請人:株式會社上野制藥應用研究所