JPS5921389B2 - Production method of quinones - Google Patents
Production method of quinonesInfo
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- JPS5921389B2 JPS5921389B2 JP51113342A JP11334276A JPS5921389B2 JP S5921389 B2 JPS5921389 B2 JP S5921389B2 JP 51113342 A JP51113342 A JP 51113342A JP 11334276 A JP11334276 A JP 11334276A JP S5921389 B2 JPS5921389 B2 JP S5921389B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アルキルフェノールからのアルキルベンゾキ
ノンおよびアルキルハイドロキノンの有利な製造法に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an advantageous process for the production of alkylbenzoquinones and alkylhydroquinones from alkylphenols.
従来キノン類の製造は化学反応による複雑な工程を経て
行なわれていたが、これを電解反応により対応するフェ
ノール類から製造しようと試みられ、既に幾つかの技術
が提案されている。Conventionally, quinones have been produced through complicated chemical reaction steps, but attempts have been made to produce quinones from corresponding phenols by electrolytic reactions, and several techniques have already been proposed.
例えばChem、Rev、、困、487(1968)お
よび特公昭48−39928号では二酸化鉛を陽極とし
てフェノール類を電解した例が、また特開昭50−84
540号では二酸化鉛あるいは貴金属を陽極としてアル
キル置換されたフェノール類を電解した例があげられて
いる。しかるにこれらの方法による反応成績は収率及び
電流効率等の点において未だ工業的に満足すべきもので
あるとはいい難い。またこれらの従来技術によるとフェ
ノール類の電解によりキノン類を製造するための陽極と
しては二酸化鉛あるいは貴金属が好ましく、炭素は好ま
しくないとされていた。たとえば前出の特公昭48−3
9928号には好ましくない電極の例として炭素電極に
よる結果が比較例として示されている。そこで本発明者
らは工業的に満足し得る高い収率および電流効率でフエ
ノール類を電解する方法を鋭意検討した結果、意外にも
炭素を陽極とする電解によりアルキル置換されたフエノ
ール類から対応するアルキルベンゾキノン及びアルキル
ハイドロキノンを従来の知見からは予想され得なかつた
良好な成績で得ることを見出し、本発明を完成した。For example, in Chem.
No. 540 gives an example of electrolyzing alkyl-substituted phenols using lead dioxide or a noble metal as an anode. However, the reaction results achieved by these methods are still not industrially satisfactory in terms of yield, current efficiency, etc. Furthermore, according to these conventional techniques, lead dioxide or noble metals are preferable as the anode for producing quinones by electrolysis of phenols, and carbon is not preferable. For example, the aforementioned special public service in 1974-3
No. 9928 shows results using a carbon electrode as an example of an unfavorable electrode as a comparative example. Therefore, the present inventors have intensively investigated a method for electrolyzing phenols with a high yield and current efficiency that is industrially satisfactory.As a result, we have unexpectedly discovered that alkyl-substituted phenols can be electrolyzed using carbon as an anode. The present invention has been completed by discovering that alkylbenzoquinones and alkylhydroquinones can be obtained with good results that could not be expected from conventional knowledge.
即ち、本発明は6下記の一般式(1)で表わされるアル
キルフエノールを電解して下記の一般式()で表わされ
るアルキルベンゾキノンおよび/または下記の一般式(
!)で表わされるアルキルハイドロキノンを製造する電
気化学的方法において、陽極として炭素電極を使用する
ことを特徴とするアルキルフエノールよりアルキルベン
ゾキノンおよび/またはアルキルハイドロキ/ンを製造
する方法である。That is, the present invention produces an alkylbenzoquinone represented by the following general formula () and/or an alkylbenzoquinone represented by the following general formula () by electrolyzing an alkylphenol represented by the following general formula (1).
! ) is a method for producing alkylbenzoquinone and/or alkylhydroquinone from alkylphenol, which is characterized by using a carbon electrode as an anode.
一般式(1)
一般式()
一般式(]
〔式中Rは1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を、
nはl〜3の整数を意味する。General formula (1) General formula () General formula (] [In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
n means an integer of 1 to 3.
但し一般式(1)において水酸基に対するパラ位は置換
されていない。〕従来、ハロゲン化銅、マンガンなどの
試薬を使用したフエノール類の酸化によるキノン類の製
法においては、用いた試薬が製品中に残留するおそれが
あり、一方、電解合成法においても陰極は作用機構上鉛
でも問題ないが、陽極に鉛などの重金属を使用するとこ
れらの物質の溶解、脱落による電解液の汚染が起こるお
それがある等の問題があつた。However, in general formula (1), the para position relative to the hydroxyl group is not substituted. ] Conventionally, in the method for producing quinones by oxidizing phenols using reagents such as copper halides and manganese, there is a risk that the reagents used may remain in the product.On the other hand, even in the electrolytic synthesis method, the cathode is Although there is no problem with the use of lead on the anode, there are problems with the use of heavy metals such as lead in the anode, such as the possibility of contamination of the electrolyte due to dissolution or shedding of these substances.
しかるに本発明の方歩によれば,陽極に炭素を使用する
ので無害であり、電解液の汚染の心配が無く、更に目的
生成物の収率が高いので従来得られなかつた様な高純度
の製品が製造でき、しかも高電流効率でアルキルフエノ
ールより、アルキルキノンおよび/またはアルキルハイ
ドロキノンを得ることができるようになり、工業的にも
極めて有利な製造法を損供するものである。However, according to the method of the present invention, since carbon is used for the anode, it is harmless, there is no need to worry about contaminating the electrolyte, and furthermore, the yield of the desired product is high, so it is possible to achieve high purity that could not be obtained conventionally. This makes it possible to produce products and obtain alkylquinones and/or alkylhydroquinones from alkylphenols with high current efficiency, providing an industrially extremely advantageous production method.
本発明の出発物質である一般式(1)で表わされるアル
キルフエノールとしては例えば2−メチルフエノール、
3−メチルフエノール、2,6−ジメチルフエノール、
2,3,6−トリメチルフエノール、2,3,5−トリ
メチルフエノール等をあげることができる。Examples of the alkylphenol represented by the general formula (1) which is the starting material of the present invention include 2-methylphenol,
3-methylphenol, 2,6-dimethylphenol,
Examples include 2,3,6-trimethylphenol and 2,3,5-trimethylphenol.
これらのうち特に、2,3,6−トリメチルフエノール
からはトコフエロール原料として有用な2,3,5−ト
リメチルベンゾキノンおよび2,3,5−トリメチルハ
イドロキノンを有利に製造することができ、工業的に重
要である。Among these, 2,3,5-trimethylbenzoquinone and 2,3,5-trimethylhydroquinone, which are useful as tocopherol raw materials, can be advantageously produced from 2,3,6-trimethylphenol, and are industrially important. It is.
電解は溶媒に電解質およびアルキルフエノールを溶解さ
せ陽極、陰極を設置して行なう。Electrolysis is performed by dissolving an electrolyte and an alkylphenol in a solvent and installing an anode and a cathode.
溶媒としては水または水とアルキルフエノールの溶解を
促すために添加される有機溶剤との混合溶媒が用いられ
る。As the solvent, water or a mixed solvent of water and an organic solvent added to promote dissolution of the alkylphenol is used.
有機溶剤としてはメタノール、エタノールのようなアル
コール類あるいはアセトン、メチルエチルケトン、ジエ
チルケトンのようなケトン類があげられる。これらの有
機溶剤の溶媒中の濃度は10〜80重量%.特に40〜
60重量%が好ましい。電解質としては無機酸、有機酸
あるいはそれらの塩が用いられる。Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol and ethanol, and ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and diethyl ketone. The concentration of these organic solvents in the solvent is 10 to 80% by weight. Especially from 40~
60% by weight is preferred. Inorganic acids, organic acids, or salts thereof are used as the electrolyte.
無機酸としては、たとえば硫酸あるいは燐酸等が、有機
酸としては、たとえば酢酸等が、塩としては、たとえば
硫酸カリウム、硫酸リチウム、燐酸ナトリウム、酢酸ナ
トリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウムなどがあげられ
る。これらの電解質は4またはそれ以下のPHにおいて
水中で容易にイオン化し、且つアルキルフエノール類に
害を与えないものである。塩を使用する場合には4また
はそれ以下のPHを保持するのに十分な量の上記の無機
酸あるいは有機酸と組み合せて使用される。電解質の濃
度は溶媒に対して約1〜5重量%特に2〜5重量%の濃
度範囲が好ましい。Examples of inorganic acids include sulfuric acid or phosphoric acid, examples of organic acids include acetic acid, and examples of salts include potassium sulfate, lithium sulfate, sodium phosphate, sodium acetate, potassium acetate, and lithium acetate. These electrolytes readily ionize in water at a pH of 4 or less and do not harm the alkylphenols. When salts are used, they are used in combination with a sufficient amount of the above inorganic or organic acids to maintain a pH of 4 or less. The concentration of the electrolyte is preferably in the range of about 1 to 5% by weight, particularly 2 to 5% by weight, based on the solvent.
本発明の特徴である陽極としての炭素電極は通常の電解
用炭素電極の他にグラツシーカーボン電極、樹脂含浸黒
鉛電極なども使用することができる。As the carbon electrode as the anode, which is a feature of the present invention, in addition to the usual carbon electrode for electrolysis, a glassy carbon electrode, a resin-impregnated graphite electrode, etc. can be used.
その形状には特に限定はなく板状、柱状など装置に適合
した形のものを選ぶことができる。陰極としては高い水
素過電圧を有する金属例えば鉛、水銀、カドミウムなど
が好ましいが、特に鉛が最も好ましい。原料であるアル
キルフエノール類の溶媒に対しての濃度は、溶媒への溶
解性、電解効率を考慮するとl〜30重量%、特に1〜
10重量%が好ましい。There is no particular limitation on its shape, and a shape suitable for the device, such as a plate or column, can be selected. As the cathode, metals having a high hydrogen overvoltage such as lead, mercury, cadmium, etc. are preferred, and lead is particularly preferred. Considering the solubility in the solvent and the electrolytic efficiency, the concentration of the raw material alkylphenols in the solvent is 1 to 30% by weight, especially 1 to 30% by weight.
10% by weight is preferred.
この濃度範囲になるように任意に回分法もしくは連続法
で原料を供給しつつアルキルフエノールを電気分解する
のが好ましい。反応成績に影響を与えるその他の重要な
因子として陽極電位ならびに電流密度の両者が挙げられ
る。It is preferable to electrolyze the alkylphenol while optionally supplying raw materials in a batch method or a continuous method so that the concentration falls within this range. Other important factors influencing reaction performance include both anodic potential and current density.
陽極電位は、水の電解などの副反応を引き起さず、同時
に目的生成物を収率よく得るような範囲に設定する必要
がある。従つてアルキルフエノールの電解が起り得る最
低値に出来るだけ近い値に設定されることが望ましく、
飽和カロメル電極に対して1.0〜3.0V特に1.0
〜2.0が好ましい。電流密度は高い方が電極表面の単
位面積当りの転化率は良いという点から1dm2当り3
A以上に保持することが必要である。しかしあまり高く
なると陽極が有機物により汚染されるので1dm2当り
3〜20Aが好ましい。電解の温度は10〜80℃特に
20〜60℃が好ましい。The anode potential must be set within a range that does not cause side reactions such as water electrolysis and at the same time allows the desired product to be obtained in good yield. Therefore, it is desirable to set the value as close as possible to the lowest value at which electrolysis of alkylphenol can occur.
1.0-3.0V especially 1.0 for saturated calomel electrode
~2.0 is preferred. The higher the current density, the better the conversion rate per unit area of the electrode surface, so the current density is 3/dm2.
It is necessary to maintain it at A or higher. However, if it becomes too high, the anode will be contaminated with organic matter, so 3 to 20 A per 1 dm2 is preferable. The temperature of electrolysis is preferably 10 to 80°C, particularly 20 to 60°C.
混合溶媒の場合には、併用される有機溶剤の沸騰温度を
越えないことは勿論である。電解は、陰陽極を隔膜で仕
切つた分離槽または仕切りの無い非分離槽のいずれでも
実施し得る。電解を分離槽で実施すれば、実質的にほと
んどアルキルベンゾキノンのみを製造することができ、
また非分離槽で実帷すれば、アノキルベンゾキノン一と
アルキルハイドロキ/ンの両者を6その電解条件に応じ
て異なつた割合で製造することができる。後者の場合は
陽極で酸化されたアルキルキノンが陰極で還元されアル
キルハイドロキノンとなるので電気の利用効率が高くな
りしかもより有用な化合物であるアルキルハイドロキノ
ンを一段の電解で製造し得るので工業的に非常に有利な
方法といえる。得られた反応生成物であるアルキルハイ
ドロキノンおよび/またはアルキルベンゾキノンを含有
した電解溶液は、通常の溶媒の除去法、例えば蒸発除去
あるいは水と混合しないエーテルのような溶媒を用いて
抽出した後、沈殿または分別結晶により目的物のアルキ
ルハイドロキノンおよび/またはアルキルベンゾキノン
を得ることができる。In the case of a mixed solvent, it goes without saying that the boiling temperature of the organic solvent used together should not be exceeded. Electrolysis can be carried out either in a separated tank in which the anode and cathode are partitioned by a diaphragm, or in a non-separated tank without partitions. If electrolysis is carried out in a separation tank, virtually only alkylbenzoquinone can be produced,
In addition, if the process is carried out in a non-separated tank, both anokylbenzoquinone and alkylhydroquinone can be produced in different proportions depending on the electrolytic conditions. In the latter case, the alkylquinone that is oxidized at the anode is reduced to alkylhydroquinone at the cathode, which increases the efficiency of electricity use, and makes it possible to produce alkylhydroquinone, a more useful compound, in a single electrolysis process, making it very industrially viable. This can be said to be an advantageous method. The resulting electrolytic solution containing the reaction products, alkylhydroquinone and/or alkylbenzoquinone, is subjected to conventional solvent removal methods, such as evaporation or extraction using a water-immiscible solvent such as ether, followed by precipitation. Alternatively, the target alkylhydroquinone and/or alkylbenzoquinone can be obtained by fractional crystallization.
以下に実験例をあげて本発明を更に具体的に説明するが
、本発明は実施例より制限されるものではない。実施例
1
容量約12のビーカ一の中央に炭素平板陽極を設置させ
、その両側にそれぞれ陽極から約3c1rLの距離を隔
てて対称に2枚の鉛板陰極を設置した。The present invention will be explained in more detail by giving experimental examples below, but the present invention is not limited by the examples. Example 1 A carbon flat plate anode was placed in the center of a beaker having a capacity of about 12, and two lead plate cathodes were symmetrically placed on both sides of the anode at a distance of about 3c1rL from the anode.
電解質として硫酸ナトリウム259を入れ、次に予め、
硫酸でPH3に調整した水300m1、メタノール20
0m1よりなる混合溶媒中に原料である2,3,6−ト
リメチルフエノール59を溶解して調製した電解液を加
えた。磁気攪拌を続けながら溶液の温度をほぼ30℃に
保ちつつ電解を実帷し、10,000クーロンの電気量
となつたところで電解を中止した。陽極の近くに設置し
た飽和カロメル電極により測定した陽極電位は電解中1
.4〜1.8Vの範囲であつた。電解の終了後赤黄色の
電解液をエーテルで抽出しガスクロマトグラフイ一によ
り定量したところ原料2,3,6−トリメチルフエノー
ルに対して62,3,5−トリメチルベンゾキノンおよ
び2,3,5−トリメチルハイドロキノンの合計収率は
51.2(:fl)、電流効率は72.6(:fl)で
あつた。比較例 1
陽極である炭素電極の代りに二酸化鉛平板電極を使用し
た以外は実施例1と全く同様の装置及び実験条件で電解
を実施し、電解生成物をガスクロマトグラフイ一により
定量したところ62,3,5−トリメチルベンゾキノン
と2,3,5−トリメチルフエノールの合計収率は32
(fl)、電流効率は46%であつた。Add sodium sulfate 259 as an electrolyte, then preliminarily
300ml of water adjusted to pH 3 with sulfuric acid, 20ml of methanol
An electrolytic solution prepared by dissolving 2,3,6-trimethylphenol 59 as a raw material in a mixed solvent of 0 ml was added. Electrolysis was carried out while maintaining the temperature of the solution at approximately 30° C. while continuing magnetic stirring, and the electrolysis was stopped when the amount of electricity reached 10,000 coulombs. The anode potential measured by a saturated calomel electrode placed near the anode is 1 during electrolysis.
.. It was in the range of 4 to 1.8V. After the completion of electrolysis, the red-yellow electrolyte was extracted with ether and quantified by gas chromatography. It was found that 62,3,5-trimethylbenzoquinone and 2,3,5-trimethyl were detected relative to the raw material 2,3,6-trimethylphenol. The total yield of hydroquinone was 51.2 (:fl), and the current efficiency was 72.6 (:fl). Comparative Example 1 Electrolysis was carried out using the same equipment and experimental conditions as in Example 1, except that a lead dioxide flat plate electrode was used instead of the carbon electrode serving as the anode, and the electrolysis product was quantified by gas chromatography. , 3,5-trimethylbenzoquinone and 2,3,5-trimethylphenol total yield is 32
(fl), and the current efficiency was 46%.
Claims (1)
ールを電解して下記の一般式(II)で表わされるアルキ
ルベンゾキノンおよび/または下記の一般式(III)で
表わされるアルキルハイドロキノンを製造する電気化学
的方法において、陽極として炭素電極を使用することを
特徴とするアルキルフェノールよりアルキルベンゾキノ
ンおよび/またはアルキルハイドロキノンを製造する方
法。 一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼ 一般式(III) ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中Rは1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を、
nは1〜3の整数を意味する。 但し、一般式( I )において水酸基に対するパラ位は
置換されていない〕[Claims] 1. An alkylphenol represented by the following general formula (I) is electrolyzed to produce an alkylbenzoquinone represented by the following general formula (II) and/or an alkylhydroquinone represented by the following general formula (III). 1. A method for producing alkylbenzoquinone and/or alkylhydroquinone from alkylphenol, which method comprises using a carbon electrode as an anode. General formula (I) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ General formula (II) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ General formula (III) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ [In the formula, R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
n means an integer from 1 to 3. However, in general formula (I), the para position relative to the hydroxyl group is not substituted]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51113342A JPS5921389B2 (en) | 1976-09-21 | 1976-09-21 | Production method of quinones |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51113342A JPS5921389B2 (en) | 1976-09-21 | 1976-09-21 | Production method of quinones |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5340728A JPS5340728A (en) | 1978-04-13 |
| JPS5921389B2 true JPS5921389B2 (en) | 1984-05-19 |
Family
ID=14609803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51113342A Expired JPS5921389B2 (en) | 1976-09-21 | 1976-09-21 | Production method of quinones |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5921389B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6127290Y2 (en) * | 1981-03-27 | 1986-08-14 | ||
| JPS6127292Y2 (en) * | 1981-04-20 | 1986-08-14 |
-
1976
- 1976-09-21 JP JP51113342A patent/JPS5921389B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5340728A (en) | 1978-04-13 |
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