製品開発ストーリー
１．OPC開発ストーリー
OPC開発ストーリー
オルトフタル酸クロリド（OPC）は、オルトキシレンの塩素化・加水分解により製造できることがわかったが、塩素化の反応時間が長く、立体障害のために５個の塩素化で収束するので、一旦加水分解後、再度塩素化するという方法を取らざるを得ず、製造コストがかかっていた。 |
先行文献
先行文献は無水フタル酸をジシクロヘキシルホルムアミド触媒でホスゲンを使う1工程製造法であったが、触媒のコストが高いことが想定された。当社はテレフタル酸またはイソフタル酸をベンゾトリクロリド（BTC）との交換塩素化反応でテレフタル酸クロリド（TPC）, イソフタル酸クロリド（IPC）を製造販売していたので、この技術をオルトフタル酸（実際は安定な無水フタル酸になってしまう）に適応した。亜鉛触媒の存在下で無水フタル酸と2当量のBTCを160℃で混合させた。反応終期になると、生成したOPCが塩素化剤となって、ベンゾイルクロリド（BOC）がBTCに戻る逆反応がおこり、93～95％の転化率で平衡に達してしまう。これを蒸留すると、無水フタル酸とOPCの沸点が近く分離できなかった。後で文献調査してこの方法は知られており（J. Am.Chem.Soc. 1937, 59, 206）やはり 93～95％の純度のOPCしか得られないことが記載してあった。熱媒を使用しない現有設備で製造する方法を模索
200℃以上の高温にすると添加率が向上することがわかったが、熱媒を使用しない現有設備で製造する方法を模索した。ルイス酸の検討を繰り返し、最終的は塩化ジルコニウムに行きついた。ZrCl4を触媒に用いて無水フタル酸と4-クロロベンゾトリクロリドを160℃で交換反応すると、転化率99％以上に達し蒸留により純度99％以上のOPCが得られる技術を確立し、海外を含め特許申請した。塩化ジルコニウムは塩化亜鉛と比較すると金属原子の原子半径が大きく、LUMOレベルが低いことが触媒活性に影響していると推測しているが、これは後付けで試行錯誤の成果であった。
WO2010-013684
特許5649288：特開2010-053126
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