(57)【要約】  本発明は、フェノールおよびフェノールエーテルを過酸化水素を用いてヒドロキシル化する方法に関する。本発明は、特定的には、フェノールを過酸化水素を用いてヒドロキシル化する方法に関する。フェノールまたはフェノールエーテルを、酸触媒の存在下で、前記フェノールまたはフェノールエーテルを過酸化水素と反応させることにより、ヒドロキシル化する本発明の方法は、過酸化水素の転化率を最小限に抑えることを可能にする条件下で、フェノールまたはフェノールエーテルを過酸化水素水溶液と、混合装置内で混合することと、その後、前記の反応混合物をピストン流れ反応器内に入れ、ヒドロキシル化物質の生成を導く反応が起き、酸触媒が、混合装置内および／またはピストン流れ反応器内に送られることとを含むことを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェノールまたはフェノールエーテルのヒドロキシル化の方法であって、水中でのｐＫａ−０．１未満を有する強プロトン酸触媒の存在下で、前記フェノールまたはフェノールエーテルを過酸化水素と反応させる方法で、前記過酸化水素の転化率が最小限に抑えられる条件下で、混合装置内でフェノールまたはフェノールエーテルを過酸化水素溶液と混合する工程と、前記反応混合物が、前記ヒドロキシル化生成物の形成を導く反応が起こるピストン流れ反応器に導入される工程と、前記強プロトン酸触媒が前記混合装置内におよび／または前記ピストン流れ反応器内に、導入される工程とを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記混合装置の温度が、７０℃以下、好ましくは４５℃〜７０℃であるように選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記混合装置が、機械的撹拌反応器、好ましくは垂直パドルまたは傾斜パドル、もしくはマリンインペラー（ｍａｒｉｎｅ  ｉｍｐｅｌｌｅｒ）或いは可動式「水中翼」を有するタービン反応器；機械的撹拌反応器であろうとなかろうと、外部ループのポンプを用いて前記反応器の内容物の一部もしくは全てを循環するためのループを有する反応器；動力ミキサー、好ましくは横流ジェット（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ  ｊｅｔ）、衝撃ジェット、またはエジェクタ付きミキサー；静的ミキサー、好ましくは静的ミキサー（Ｓｕｌｚｅｒ  ＳＭＸ，  Ｋｅｎｉｃｓ等）、ビーズまたは粒子、金属性もしくはセラミック気泡等のバルク層であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
熱伝達のための交換表面が、前記反応器内に存在するコイルまたはプレートを用いて、またはジャケット内に循環している熱交換流体を介して、増大しうることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
フェノール、過酸化水素溶液、任意選択的に錯化剤および／または溶媒が、前記混合装置内に導入され、前記触媒が、前記混合装置内におよび／または前記ピストン流れ反応器内に導入されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ピストン流れ反応器の前記温度が、７０℃超、好ましくは７５℃〜２００℃、そして優先的には７５℃〜１５０℃であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ピストン流れ反応器が、３より大きい、好ましくは４〜３０、そして尚さらに優先的には５〜１０の長さ／直径の比を有する管状反応器であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ピストン流れ反応器が、水平または鉛直にもしくは傾斜して配置される管状反応器であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記反応器の流れが５０００未満のレイノルズ数を有する場合、前記反応器が、バッフルを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記反応器の前記流れが５０００以上のレイノルズ数を有する場合、前記反応器が、バッフルを備えないことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記レイノルズ数が５０００未満である場合、前記バッフルを備えない反応器は、構造化され、前記構造化された反応器は、部分的にバッフルを配備される場合もありうることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記反応器が、全体的にもしくは部分的にバッフルで充填され、前記バッフルは、例えばリング、スツール、ボールまたはシリンダーの形態で、中空の小さな物体からなるバルクバッフル（ｂｕｌｋ  ｂａｆｆｌｅ）であってよく、或いは前記反応器が、構造化バッフル、ピン、静的ミキサー、シケインを含んでなることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ピストン流れ反応器が、同軸管から形成されるから管状反応器、カラム形態の反応器、または整列して組み立てられた管を含んでなる管状反応器であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記反応器が、等温反応器または２〜１００のステージを含んでなる反応媒質の温度ステージ有する反応器であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記反応温度が、各ステージで異なる温度を有するステージ化された反応器を用いてステージ化され、ジャケット内の熱交換流体を異なる温度で循環させることにより、または異なる温度で維持される一連の管状反応器からなる装置を使用することにより、確保されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記フェノール系物質が、一般式（Ｉ）
【化１】
2014513041.tif 000011
［式中、
Ａは、ベンゼン環またはナフタリン環を表し、
Ｒ１は、水素原子またはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基もしくはアラルキル基を表し、
Ｒ２は、水素原子または１個もしくは複数の同一または異なる置換基を表し、
ｎは、芳香環当りの置換基の数で、４以下の数である］に相当することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記フェノール系物質が、前記一般式（Ｉａ）：
【化２】
2014513041.tif 000012
［前記式において、
ｎは、０〜４、好ましくは０、１、または２に等しい数であり、
Ｒ１は、水素原子またはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基もしくはアラルキル基を表し、
Ｒ２は、同一でも異なってもよく、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子またはハロアルキルもしくはペルハロアルキル基を表す］に相当することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記フェノール系物質が、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、アニソール、フェネトール、２−メトキシフェノール（グアイコール）または２−エトキシフェノール（グエトール）であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記酸触媒が、−０．１未満の水中でのｐＫａを有する強プロトン酸、またはプロトン酸の混合物であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記酸触媒が、硫酸、過塩素酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、ビス−トリフルオロメタンスルホンイミドまたは過塩素酸と硫酸の混合物、過塩素酸と４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸の混合物、トリフルオロメタンスルホン酸と４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸の混合物、ビス−トリフルオロメタンスルホンイミドと４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸の混合物であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ケトン化合物が加えられ、前記ケトン化合物は、一般式（ＩＩ）
Ｒａ−ＣＯ−Ｘ−Ｒｂ  （ＩＩ）
［式（ＩＩ）中
ＲａおよびＲｂは、同一でも異なってもよく、１〜３０個の炭素原子を含有する炭化水素ベースの基を表し、もしくは一緒に二価基を形成し、１個もしくは複数のハロゲン原子もしくは反応条件の下で安定である官能基で置換されてもよく
Ｘは、原子価結合、−ＣＯ−基、−ＣＨＯＨ基または基−（Ｒ）ｎ−を表し、
Ｒは、好ましくは１〜４個の炭素原子を含有するアルキレン基を表し、そしてｎは、１〜１６から選択される整数である］に相当することを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記ケトン化合物が、以下の一般式（ＩＩａ）
【化３】
2014513041.tif 000013
［前記式（ＩＩａ）中、
ＲｃおよびＲｄは、同一でも異なってもよく、水素原子または置換基、好ましくは電子供与基を表し、
ｎ１およびｎ２は、同一でも異なってもよく、０、１、２または３に等しい数を表し、
−ＣＯ基を担持する２個の炭素原子に対してαに位置する２個の炭素原子は、原子価結合もしくは−ＣＨ２−基を介して一緒に結合されてもよく、従って、ケトン環を形成し、前記ケトン環は、飽和でも不飽和でもよい］に相当することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも２０重量％、好ましくは３０％〜９０重量％、尚さらに優先的には３０％〜７０重量％のＨ２Ｏ２濃度を有する過酸化水素水溶液が、使用されることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
遷移金属イオンを錯化するための薬剤の存在下で、実施され、前記薬剤が、前記反応条件下で安定であり、リン酸、ピロリン酸、ホスホン酸およびそれらの酸エステルであることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェノールおよびフェノールエーテルを過酸化水素でヒドロキシル化する方法に関する。
【０００２】
本発明は、さらに詳細には、フェノールを過酸化水素でヒドロキシル化する方法に関する。
【０００３】
本発明の以下の説明において、用語「フェノール物質」は、フェノールまたはフェノールエーテルを意味することを優先することなく、使用される。
【背景技術】
【０００４】
過酸化水素でフェノールをヒドロキシル化する反応は、２種の異性体、すなわち１，４−ジヒドロキシベンゼンまたはヒドロキノン（ＨＱ）と１，２−ジヒドロキシベンゼンまたはピロカテコール（ＰＣ）の生成をもたらす。
【０００５】
本明細書において、用語「ジフェノール」は、ヒドロキノンおよびピロカテコールを意味する。
【０００６】
ヒドロキノンは、エラストマー中での重合防止剤、酸化防止剤として、または合成中間体として多くの分野で利用される生成物である。別の分野での利用は、写真技術である。
【０００７】
ピロカテコールも、殊にエラストマー、オレフィン、ポリオレフィン、またはポリウレタン中での重合防止剤または酸化防止剤として、もしくは鞣し剤として広範囲に利用される生成物でもある。
【０００８】
ピロカテコールは、その錯化性のため、殊に電子分野におけるキレート剤として使用され、また腐食防止剤としても使用される。
【０００９】
ピロカテコールは、また、様々な合成、殊に芳香剤、化粧品、薬剤および殺虫剤の合成において、中間体としても働く。
【００１０】
ヒドロキノンおよびピロカテコールは、大規模に製造される大量消費生成物でもある。
【００１１】
従って、製造規模が付与されると、それらの製造方法が、特に生成効率、エネルギー効率および収率の点で、理論上最適であることが、重要である。
【００１２】
ヒドロキノンおよびピロカテコールは、従来、酸触媒、強プロトン酸または酸性の固体触媒（例えば、ＴＳ−１）の存在下で、過酸化水素でフェノールをヒドロキシル化することにより、生成されている。
【００１３】
前記ジフェノールを調製する公知の手段のひとつは、仏国特許第２  ０７１  ４６４号明細書に従って、強プロトン酸（例えば、硫酸、クロロ硫酸または過塩素酸もしくはスルホン酸（例えば、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トルエンスルホン酸またはフェノールスルホン酸））の存在下で、過酸化水素でフェノールのヒドロキシル化を実施することである。仏国特許第２  ９４４  ０１２号明細書に従って、この反応は、少なくとも２種の強酸（一方は、強プロトン酸で、他方は超酸である）の混合物を用いることにより、さらに向上される。
【００１４】
過酸化水素は、水溶液の形態で使用される。
【００１５】
市販の過酸化水素溶液は、約３０％の濃度を有するが、水の存在が反応を減速させるので、その濃度の過酸化水素溶液は、反応に不利益をもたらし、この水は後に除去されなければならないので、エネルギーバランスにおいて不利益をもたらす。
【００１６】
さらに高濃度の過酸化水素溶液に頼ることが望まれるが、しかし、過酸化水素の濃度が高くなるほど、爆発のリスクが増すので、工業規模で高濃度の過酸化水素溶液を使用することは困難である。
【００１７】
米国特許第５  ０２６  ９２５号明細書は、強酸（例えば、過塩素酸または硫酸）の存在下でのフェノールのヒドロキシル化反応は、殊にその収率を向上させうることを教示する。これに関して、前記特許は、触媒を変えること（特に、硫黄または二酸化セレンの使用）を推奨する。米国特許第５  ０２６  ９２５号明細書は、また、過酸化水素水溶液を用いて反応を実施することが可能であると示唆する。しかしながら、例証される水溶液は、８５％までの過酸化水素を含んでなる場合があり、それは、市販品のグレードではない。
【００１８】
さらに、フェノールは、常に、過酸化水素の量に対してかなり過剰に使用される。従って、過酸化水素／フェノールのモル比は、一般的に、０．０１〜０．３の範囲である。
【００１９】
かなり過剰のフェノールの存在は、反応の終点で、フェノールを再利用するために、反応媒質からフェノールを分離する必要がある。
【００２０】
この余分なコストは、フェノールの転化率が高くなるほど、比例的に増大して削減される。
【００２１】
しかしながら、フェノールのヒドロキシル化反応が、従来使用されている混合装置（例、撹拌反応器または撹拌反応器のカスケード等）で実施される場合、良好な反応性能を確保するために、フェノールの転化率は、比較的に低く（５％未満）保たれる。フェノールの転化率が、増大して１５〜２０％に達する場合、得られるジフェノールの収率は、半分になる。具体的には、連続した酸化反応のため、殊にジフェノールの減成反応を介して、副産物の濃度が増大するので、ジフェノールの収率が低くなる。
【００２２】
ヒドロキノンおよびピロカテコールの選択性および／または収率を維持することにより、フェノールの転化率を増大させることは、それ故に非常に有利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
従って、本発明の目的は、物質収支およびエネルギー効率の観点から、ヒドロキノンおよびピロカテコールを調製する改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
フェノールまたはフェノールエーテルをヒドロキシル化するため、強プロトン酸触媒の存在下で、前記フェノールまたはフェノールエーテルを過酸化水素と反応させることによる、本発明の主題を構成する方法が、現在判明されており、その方法は、過酸化水素の転化率を最小限に抑えるような条件下で、混合装置内においてフェノールまたはフェノールエーテルを過酸化水素溶液と混合した後、前記の反応混合物をピストン流れ反応器内に導入し、ヒドロキシル化生成物の形成をもたらす反応を起こすことを備え、酸触媒は、混合装置内および／またはピストン流れ反応器内に導入されることを特徴とする。
【００２５】
本発明の方法は、試薬の混合が起こる混合装置と反応が実施されるピストン流れ反応器とを順次一体にした装置で、実施される。
【００２６】
本発明の方法の第一の特徴に従って、試薬の混合は、ピストン流れ反応器の流れに逆らって、前記ピストン流れ反応器と別個の装置で起こり、それにより、その方法の安全性を増大させることが可能となる。
【００２７】
従って、その濃度が３０重量％〜９０重量％、好ましくは３０％〜７０％の範囲であるさらに高濃度の過酸化水素水溶液を使用することが可能である。具体的には、過酸化水素の導入が直接ピストン流れ反応器に実施されない事実は、フェノール物質の供給に関連して生じる事態の際に、安全性を提供する。具体的には、その方法が高濃度の過酸化水素溶液を伴う場合やフェノール系物質の導入を中止した際に、反応媒質に過酸化水素が蓄積される場合があり、過酸化水素が爆発しやすくなる条件を満たすだろう。
【００２８】
本発明の方法の第二の特徴に従って、フェノール系物質のヒドロキシル化反応は、本質的にピストン流れ反応器内で実施され、それにより、ヒドロキシル化反応が撹拌反応器のカスケード内で実施される方法と比較すると、選択性が増大される。具体的には、続いての反応を限定するため、良好な選択性が、得られた。
【００２９】
本発明の方法の別の利点は、フェノール系物質の転化率が、増大して、例えば、５％〜１５％、優先的には５％〜１０％の範囲に及び、その結果、再利用される残留フェノール系物質の量が低減されるので、エネルギー消費を下げることが可能になることである。
【００３０】
さらに、各々試薬を導入する手段、生成物を除去する手段、さらに試薬を混合する装置、プロセスパラメーターを制御する装置が配備されている完全な撹拌反応器のカスケードと比較すると、ピストン流れ反応器に連結された混合装置１台のみが存在する事実は、嵩が小さく、そして稼働コスト、エネルギーコストおよび投資コストが削減される利点を示す。
【００３１】
本発明の別の利点は、反応収率の増大をもたらすことである。
【００３２】
本発明の一実施形態は、図１の形態において添付の図面において例証される。
【００３３】
使用される装置は、２つのアセンブリーからなる。
【００３４】
第一アセンブリーは、試薬を導入する手段と混合する手段とが配備された反応器（１）を含んでなる。
【００３５】
第二アセンブリーは、ピストン流れ反応器（２）を含んでなる。
【００３６】
反応器（１）の出口で、反応混合物が得られ、その反応混合物は、ピストン流れ反応器（２）内に導入される。
【００３７】
本発明の方法は、液相で実施されるが、本発明は、気相を除外しない。
【００３８】
反応器（２）の出口で、ヒドロキシル化されたフェノール系物質が得られる。
【００３９】
本発明の方法の第一の特徴に従って、フェノール系物質の混合および過酸化水素溶液の混合が、混合装置（１）内で実施される。酸触媒は、この反応器内におよび／またはピストン流れ反応器内に導入されてもよい。
【００４０】
混合作業は、この工程中に反応が開始しないように或いは反応が殆ど開始しないように、実施される。
【００４１】
従って、過酸化水素の転化率が、２５モル％未満、好ましくは０．５モル％〜２５モル％、尚さらに優先的には０．５モル％〜１５モル％であることが望まれる。
【００４２】
所望の過酸化水素の転化率を達成するために、この混合作業の温度は、７０℃以下、好ましくは４５℃〜７０℃であるように有利に選択される。
【００４３】
本発明の方法の別の特徴に従って、反応は、本質的にピストン流れ反応器（２）内で実施される。
【００４４】
この目的のため、前記反応器の温度は、混合装置の温度よりも高い。その温度は、７０℃超、好ましくは７５℃〜２００℃、そしてさらに優先的には７５℃〜１５０℃であるように選択される。
【００４５】
好適な実施形態に従って、反応器は、管状反応器またはカラム反応器である。
【００４６】
本発明の以下の説明において、用語「管状反応器」は、管の形態における反応器を意味し、用語「カラム反応器」は、円形断面の垂直反応器を意味する。
【００４７】
用語「ピストン流れ」は、その流れに垂直な平面において、全ての流体流が、均一の速度で移動する一定方向の流れと定義する。このような流れにおいて、半径方向の混合は、完全であるが、軸方向の混合は存在しない。実際には、これらの条件は、流れが乱流である際に満たされると考えられる。
【００４８】
レイノルズ数が５０００以上である場合、優先的にはレイノルズ数が、１０，０００を超える場合に、流れは、乱流であると評価される。流れが乱流でない場合、半径方向の混合は、完全ではなく、軸方向の逆混合が存在しうる。この場合において、約５０００未満、さらに優先的には２０００未満のレイノルズ数に対して、管状反応器またはカラム反応器は、バッフルが搭載されるおよび／または構築される。
【００４９】
レイノルズ数の定義は、
【数１】
2014513041.tif 000002
［式中、
ｐは、流体の単位体積当たりの質量（ｋｇ／ｍ3）であり、
ｖは、流量（ｍ／ｓ）であり、
ｄは、反応器の直径（ｍ）であり、
μは、動粘性率（Ｐａ．ｓ）である］であると想起され、
一般的に、Ｒｅは、１〜１，０００，０００である。
【００５０】
図３〜５は、本発明の方法に使用されうるピストン流れ反応器の型式を示す。
【００５１】
本発明の手段のさらに詳細な説明は、以下の本発明の説明に示される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明を実施するための装置の概略図である。
【図２】反応温度をステージ化するようにピストン流れ反応器が組み込まれている本発明の方法の変形形態を実施するのに適切な装置の概略図である。
【図３】同軸管から形成される管状反応器の略図である。
【図４】カラム形態における反応器の略図である。
【図５】束にして組み合わせた管を含んでなる多管状反応器の略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
記載される方法は、フェノールまたはフェノールエーテルのヒドロキシル化反応を実施することを企図する。
【００５４】
芳香核は、少なくとも１つのヒドロキシル基もしくは１つのエーテル官能基を担持する。
【００５５】
本発明の方法は、フェノールとフェノールエーテルの両方に適用し、フェノールおよびフェノールエーテルは、本明細書において、「フェノール系物質」と呼ばれる。
【００５６】
本発明の方法は、フェノールまたはフェノールエーテルのヒドロキシル化に適切であるだけでなく、置換されたフェノールまたはフェノールエーテルにも適切である。
【００５７】
用語「置換されたフェノールまたはフェノールエーテル」は、芳香環の水素原子の１つが、１つまたは複数の置換基と置換されたフェノールまたはフェノールエーテルを意味する。
【００５８】
一般的に、用語「数個の置換基」は、芳香核当り４個未満の置換基と定義する。
【００５９】
本発明の反応を妨げない限り、任意の置換基が存在しうる。
【００６０】
従って、本発明の方法は、一般式（Ｉ）
【化１】
2014513041.tif 000003
［式中、
Ａは、ベンゼン環またはナフタリン環を表し、
Ｒ1は、水素原子またはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基もしくはアラルキル基を表し、
Ｒ2は、水素原子または１個もしくは複数の同一または異なる置換基を表し、
ｎは、芳香環当りの置換基の数で、４以下の数である］のフェノール系物質に適用されるのに適切である。
【００６１】
式（Ｉ）において、基ＯＲ1は、Ｒ1が水素原子以外である場合、エーテル基である。
【００６２】
芳香環当りの置換基の数は、可変であり、一般的に４以下であり、好ましくは０、１、２または３である。
【００６３】
置換基の好適な例は、式（Ｉａ）で示される。
【００６４】
従って、本発明の方法は、Ａがベンゼン環を表す式（Ｉ）に相当するフェノール系物質（さらに詳細には、一般式（Ｉａ）
【化２】
2014513041.tif 000004
［前記式中、
ｎは、０〜４、好ましくは０、１、または２に等しい数であり、
Ｒ1は、水素原子またはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基もしくはアラルキル基を表し、
Ｒ2は、同一でも異なってもよく、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子またはハロアルキル基もしくはペルハロアルキル基を表す］で表される）に適切である。
【００６５】
本発明の方法は、優先的には式（Ｉａ）［式中、ｎは、０または１であり、Ｒ1は、水素原子もしくは１〜４個の炭素原子を含有するアルキル基を表し、Ｒ2は、水素原子もしくは１〜４個の炭素原子を含有するアルキル基またはアルコキシ基を表す］に相当する物質に適用される。
【００６６】
式（Ｉ）および（Ｉａ）において、用語「アルキル」は、直鎖もしくは分岐のＣ1−Ｃ15、好ましくはＣ1−Ｃ10そして尚さらに優先的にはＣ1−Ｃ4の炭化水素ベースの鎖を意味する。好適なアルキル基の例は、殊に、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチルおよびｔ−ブチルである。
【００６７】
用語「アルコキシ」は、基アルキル−Ｏ−を意味し、式中、用語「アルキル」は、上述の意味を有する。アルコキシ基の好適な例は、メトキシ基またはエトキシ基である。
【００６８】
用語「シクロアルキル基」は、Ｃ3-Ｃ8の単環式環状炭化水素ベースの基、好ましくはシクロペンチル基もしくはシクロヘキシル基を意味する。
【００６９】
用語「アリール基」は、単環式または多環式の芳香族基、好ましくはＣ6−Ｃ20の単環式もしくは二環式基、好ましくはフェニルもしくはナフチルを意味する。基が、多環式である場合、つまり基が複数の環式核を含んでなる場合、環式核は、対になって縮合されても、δ結合を介して対になって結合されてもよい。（Ｃ6−Ｃ18）アリール基の例は、殊にフェニルおよびナフチルである。
【００７０】
用語「アラルキル」は、Ｃ7−Ｃ12の単環式芳香環、好ましくはベンジルを担持する直鎖または分岐の炭化水素ベースの基を意味し、脂肪族鎖は、１または２個の炭素原子を含んでなる。
【００７１】
用語「ハロアルキル基」は、１個もしくは複数の水素原子が、ハロゲン原子、好ましくはフッ素原子と置換された上述のアルキル基を意味する。
【００７２】
用語「ペルハロアルキル基」は、１〜１０個の炭素原子と、３〜２１個のハロゲン原子（好ましくはフッ素、そしてさらに詳細にはトリフルオロメチル基）とを含んでなるアルキル基を意味する。
【００７３】
用語「ハロゲン原子」は、フッ素、塩素、臭素と定義する。
【００７４】
本発明の方法に使用されうる式（Ｉ）のフェノール系物質の例証として、さらに詳細には、
ｎが０である式（Ｉ）に相当するフェノール系物質（例、フェノールまたはアニソール等）
ｎが１である式（Ｉ）に相当するフェノール系物質（例、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、２−エチルフェノール、３−エチルフェノール、２−プロピルフェノール、２−ｓｅｃ−ブチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−メトキシフェノール、３−メトキシフェノール、４−メトキシフェノール、２−エトキシフェノール、メチルサリチラート、２−クロロフェノール、３−クロロフェノールまたは４−クロロフェノール等）
ｎが２である式（Ｉ）に相当するフェノール系物質（例、２，３−ジメチルフェノール、２，５−ジメチルフェノール、２，６−ジメチルフェノール、３，５−ジメチルフェノール、２，３−ジクロロフェノール、２，５−ジクロロフェノール、２，６−ジクロロフェノール、３，５−ジクロロフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールまたは３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール等）
ｎが３である式（Ｉ）に相当するフェノール系物質（例、２，３，５−トリメチルフェノール、２，３，６−トリメチルフェノール、２，３，５−トリクロロフェノールまたは２，３，６−トリクロロフェノール等）
Ａがナフタリン環を表す式（Ｉ）に相当するフェノール系物質（例、１−ヒドロキシナフタリン等）が挙げられる。
【００７５】
上述のフェノール系物質の中で、優先的にはフェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、アニソール、フェネトール、２−メトキシフェノール（グアイコール）または２−エトキシフェノール（グエトール）が使用される。
【００７６】
本発明の方法は、フェノールからヒドロキノンおよびピロカテコールを調製するのに特に最適である。
【００７７】
強酸である酸触媒が、本発明の方法に使用される。本発明において、用語「強酸」は、水中でのｐＫａが−０．１未満、好ましくは−１．０未満である酸を意味する。
【００７８】
ｐＫａは、水が溶媒として使用される場合、酸／塩基対のイオン解離定数であるとして定義される。
【００７９】
この定義に相当する酸の中で、過酸化水素での酸化に関して安定である酸を使用することは好ましい。
【００８０】
さらに詳細には、ハロゲン化または未ハロゲン化のオキシ酸（例、硫酸、リン酸、ピロ硫酸、過塩素酸等）、脂肪族または芳香族スルホン酸（例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ナフタリンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸、ナフタリンジスルホン酸）、ハロスルホン酸（例、フルオロスルホン酸、クロロスルホン酸、ビス−トリフルオロメタンスルホンイミドまたはトリフルオロメタンスルホン酸等）が挙げられる。
【００８１】
上述の酸の中で、硫酸、過塩素酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸およびビス−トリフルオロメタンスルホンイミドを使用するのが好ましい。
【００８２】
本発明の方法の一変形形態に従って、強プロトン酸として、国際公開第２００９／１５０  １２５号パンフレットに記載されるヒドロキシ芳香族スルホン酸を使用することが可能である。
【００８３】
本発明の方法に優先的に使用されるヒドロキシ芳香族スルホン酸の好適な例として、以下の式
【化３】
2014513041.tif 000005
［前記式中、
ｘは、１、２または３、好ましくは１または２であり、
ｙは、１または２であり、
ｚは、０〜４の数であり、好ましくは０、１または２であり
Ｍは、水素、ナトリウムまたはカリウム原子を表し、
Ｒは、１〜４個の炭素原子を含有するアルキルまたはアルコキシ基、もしくはカルボキシル基を表す］に相当する酸が挙げられる。
【００８４】
本発明の方法に使用されるのに適切である酸の中で、さらに詳細には、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、スルホン化ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシベンゼンジスルホン酸、ジヒドロキシベンゼンジスルホン酸、ヒドロキシトルエンスルホン酸、ヒドロキシナフタリンスルホン酸、およびヒドロキシナフタリンジスルホン酸、そしてそれらの混合物が挙がられる。
【００８５】
ヒドロキシベンゼンスルホン酸の中で、４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、２−ヒドロキシベンゼンスルホン酸または５−スルホサリチル酸、またはそれらの混合物を使用するのが好ましいだろう。
【００８６】
使用されるジヒドロキシベンゼンスルホン酸の好適な例として、ヒドロキノン（１，４−ジヒドロキシベンゼン）、ピロカテコール（１，２−ジヒドロキシベンゼン）およびレソルシノール（１，３−ジヒドロキシベンゼン）のスルホン化の結果として生成されるスルホン酸が挙げられる。
【００８７】
好適なジヒドロキシベンゼンジスルホン酸は、５，６−ジヒドロキシ−１，３−ベンゼンジスルホン酸、４，６−ジヒドロキシ−１，３−ベンゼンジスルホン酸および２，５−ジヒドロキシ−１，４−ベンゼンジスルホン酸である。
【００８８】
スルホヒドロキシ芳香族酸は、固体または液体の形態で、或いはその濃度が、５重量％〜９５重量％、好ましくは５０重量％〜７０重量％の範囲である水溶液として、入手可能である。
【００８９】
本発明の方法の別の変形形態に従って、国際公開第２０１０／１１５  ７８４号パンフレットに記載のように、少なくとも２種の強プロトン酸の混合物を使用することが可能である。
【００９０】
混合物は、各々特定のｐＫａ値を有する２種の酸（Ａ）および（Ｂ）を含んでなり、酸（Ｂ）は、酸（Ａ）よりもかなり強い酸である。
【００９１】
前記混合物は、
硫酸のｐＫaより大きいかもしくは等しいｐＫa（Ｓ）および４以下でかつ０以上の、硫酸に対するΔｐＫa（Ｓ）を有する強酸（Ａ）と、
超酸から選択される別の酸（Ｂ）とを含んでなる。
【００９２】
酸（Ａ）は、硫酸のｐＫaより大きいかもしくは等しいｐＫa（Ｓ）を有し、（Ｓ）は、有機溶媒を表し、有機溶媒は、ニトロベンゼンである。
【００９３】
酸（Ｂ）は、超酸であり、超酸は、硫酸のｐＫa（Ｓ）よりも小さいｐＫa（Ｓ）を有すると定義される。
【００９４】
ｐＫa（Ｓ）は、溶媒（Ｓ）中での酸／塩基対のイオン解離定数として定義される。
【００９５】
酸のｐＫaは、ニトロベンゼン（Ｓ）である溶媒中で実施される電位差測定を参照して、規定され、その測定プロトコルは、国際公開第２０１０／１１５  ７８４号パンフレットの実施例の前に記載されている。
【００９６】
前記混合物に使用される酸は、ｐＫaの差、ΔｐＫaにより限定され、ｐＫaの差は、同一溶媒での選択した酸のｐＫaと硫酸のｐＫaとの差に相当する。
【００９７】
使用される酸（Ａ）は、４以下で０以上の、硫酸に対するΔｐＫa（Ｓ）を有する。
【００９８】
尚さらに優先的には、酸（Ａ）は、３以下で０以上の、硫酸に対するΔｐＫa（Ｓ）を有する。
【００９９】
殊に記載されうる酸（Ａ）の例として、硫酸、脂肪族または芳香族スルホン酸（例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸およびナフタリンスルホン酸）が挙げられる。
【０１００】
酸（Ａ）の別の種類は、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、スルホン化ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシベンゼンジスルホン酸、ジヒドロキシベンゼンジスルホン酸、ヒドロキシトルエンスルホン酸、ヒドロキシナフタリンスルホン酸およびヒドロキシナフタリンジスルホン酸、そしてそれらの混合物類である。
【０１０１】
上述の酸の中で、好適な酸は、４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、２−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、５−スルホサリチル酸、ヒドロキノン（１，４−ジヒドロキシベンゼン）のスルホン化、ピロカテコール（１，２−ジヒドロキシベンゼン）のスルホン化およびレソルシノール（１，３−ジヒドロキシベンゼン）のスルホン化の結果として生成したスルホン酸、５，６−ジヒドロキシ−１，３−ベンゼンジスルホン酸、４，６−ジヒドロキシ−１，３−ベンゼンジスルホン酸および２，５−ジヒドロキシ−１，４−ベンゼンジスルホン酸である。
【０１０２】
殊に記載されうる酸の他の例として、ペルハロ酢酸（例、トリクロロ酢酸およびトリフルオロ酢酸等）が挙げられる。
【０１０３】
酸の混合物の第二成分（Ｂ）に関して、それは、超酸（つまり硫酸のｐＫa（Ｓ）よりも小さいｐＫa（Ｓ）を有する酸）であり、従って、超酸は、マイナスのΔｐＫaを有する。
【０１０４】
下限は、臨界的ではないが、一般的に、ニトロベンゼン中でのΔｐＫaは、−１２以下である。
【０１０５】
優先的に選択される超酸は、−０．１以下、そして好ましくは−８以上のΔｐＫaを有する。
【０１０６】
記載されうる超酸（Ｂ）の例として、過塩素酸、ハロスルホン酸（例、フルオロスルホン酸またはクロロスルホン酸等）、ペルハロアルカンスルホン酸、好ましくはトリフルオロメタンスルホン酸が挙げられる。
【０１０７】
同様に記載されうる超酸（Ｂ）として、特に、トリフルオロメタンスルフィン酸、ビス−トリフルオロメタンスルホンイミドが挙げられる。
【０１０８】
優先的に選択される酸（Ａ）と（Ｂ）の対として、過塩素酸と硫酸、過塩素酸と４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸と４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、ビス−トリフルオロメタンスルホンイミドと４−ヒドロキシベンゼンスルホン酸の対が挙げられうる。
【０１０９】
様々な酸の混合物中の割合は、大きく変わってもよい。
【０１１０】
従って、使用されうる混合物は、
６０モル％〜９５モル％、好ましくは８０モル％〜９５モル％の酸（Ａ）と、
５モル％〜４０モル％、好ましくは５モル％〜２０モル％の酸（Ｂ）とを含んでなる。
【０１１１】
酸の各百分率は、検討中の酸のモル数と２種の酸（Ａ）と（Ｂ）の合計のモル数の比（百分率として表す）を表す。
【０１１２】
混合物に使用される酸は、固体または液体の形態で、或いはその濃度が、５重量％〜９５重量％、好ましくは５０重量％〜７０重量％の範囲でありうる水溶液として、市販されている。
【０１１３】
強プロトン酸または酸の混合物は、フェノール系物質のモル数に対して当量のプロトン数の比で表される量で、本発明の方法で使用され、その比は、有利には０．００２％〜０．１５％の範囲である。従って、前記モル比は、優先的には、０．０１％〜０．０７％で選択される。
【０１１４】
本発明の方法の別の変形形態に従って、フェノール系物質のヒドロキシル化が、助触媒の存在下で実施され、助触媒は、ケトン化合物、さらに詳細には式（ＩＩ）
Ｒa−ＣＯ−Ｘ−Ｒb  （ＩＩ）
［式（ＩＩ）中
ＲaおよびＲbは、同一でも異なってもよく、１〜３０個の炭素原子を含有する炭化水素ベースの基を表し、もしくは一緒に二価基を形成し、１個もしくは複数のハロゲン原子もしくは反応条件の下で安定である官能基で置換されてもよく
Ｘは、原子価結合、−ＣＯ−基、−ＣＨＯＨ基または基−（Ｒ）n−を表し、Ｒは、好ましくは１〜４個の炭素原子を含有するアルキレン基を表し、そしてｎは、１〜１６から選択される整数である］に相当するケトン化合物である。
【０１１５】
式（ＩＩ）において、ＲaおよびＲbは、さらに詳細には
直鎖または分岐のアルキル基、
直鎖または分岐のアルケニル基、
４〜６個の炭素原子を含有するシクロアルキル基またはシクロアルケニル基、
単環式または多環式アリール基（後者の場合、オルト−縮合またはオルト−およびペリ−縮合を一緒に形成する環、或いは、原子価結合により一緒に結合する環）
アリールアルキルまたはアリールアルケニル基を表し、
ＲaおよびＲbは、３〜５個の炭素原子を含有するアルキレンまたはアルケニレン基を一緒に形成してもよく、低炭素縮合を伴うアルキル基で、或いは４〜６個の炭素原子を含有するシクロアルキル基またはシクロアルケニル基で置換されてもよく、アルキレンまたはアルケニレン基の２〜４個の炭素原子は、１または２個のベンゼン環（ヒドロキシルおよび／または低炭素縮合を伴うアルキルおよび／またはアルコキシ基の１〜４個で置換されてもよい）の一部を形成することもある。
【０１１６】
本発明の以下の説明において、用語「低炭素縮合のアルキル基」は、一般的に１〜４個の炭素原子を含有する直鎖または分岐のアルキル基を意味する。
【０１１７】
上述の炭化水素ベースの基は、１個もしくは複数の、好ましくは１〜４個の、低炭素縮合のアルキル基で、もしくは官能基（例、ヒドロキシル基、低炭素縮合のアルコキシ基、ヒドロキシカルボニル基またはアルキル基中に１〜４個の炭素原子を含有するアルキルオキシカルボニル基、ニトリル基、スルホ基またはニトロ基で、或いは１個もしくは複数のハロゲン原子（殊に、塩素および臭素））で置換されてもよい。
【０１１８】
好ましくはＲaおよびＲbは、さらに詳細には、
１〜１０個の炭素原子を含有する直鎖または分岐のアルキル基、
２〜１０個の炭素原子を含有する直鎖または分岐のアルケニル基、
４〜６個の炭素原子を含有するシクロアルキルまたはシクロアルケニル基、
１個〜４個のアルキルおよび／またはヒドロキシルおよび／またはアルコキシ基で任意選択的に置換されたフェニル基、
脂肪族部分に１（または２）〜１０個の炭素原子、尚さらに詳細には１（または２）〜５個の炭素原子を含有するフェニルアルキルまたはフェニルアルケニル基を表し、
ＲaとＲbは一緒に、低炭素縮合を伴う１〜４個のアルキル基で任意置換された、３〜５個の炭素原子を含有するアルキレンまたはアルケニレン基を形成してもよい。
【０１１９】
従って、最も詳細には、式（ＩＩ）［式中、ＲaおよびＲbは、１〜８個の炭素原子を含有する直鎖又は分枝のアルキル基を表す］に相当するジアルキルケトン型のケトン化合物を用いる。
【０１２０】
式（ＩＩ）に相当する全てのケトン化合物の中で、優先的に選択されるケトン化合物は、式（ＩＩ）［式中、ＲaおよびＲbは、任意に置換されたフェニル基を表す］に相当するケトン化合物である。
【０１２１】
前記ケトン化合物は、以下の式（ＩＩａ）
【化４】
2014513041.tif 000006
［前記式（ＩＩａ）中、
ＲcおよびＲdは、同一でも異なってもよく、水素原子または置換基、好ましくは電子供与基を表し、
ｎ1およびｎ2は、同一でも異なってもよく、０、１、２または３に等しい数を表し、
−ＣＯ基を担持する２個の炭素原子に対してαに位置する２個の炭素原子は、原子価結合もしくは−ＣＨ2−基を介して一緒に結合されてもよく、従って、ケトン環を形成し、ケトン環は、飽和でも不飽和でもよい］で表しうる。
【０１２２】
本発明の酸性条件下で反応しないような置換基が、選択される。その置換基は、優先的には、電子供与基である。
【０１２３】
用語「電子供与基」は、Ｊｅｒｒｙ  ＭａｒｃｈによるＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第９章，２４３および２４４ページ（１９８５）の論文においてＨ．Ｃ．Ｂｒｏｗｎにより定義された基を意味する。
【０１２４】
本発明に使用されるのに適切である置換基の例は、以下の
１〜４個の炭素原子を含有する直鎖または分枝のアルキル基、
フェニル基、
１〜４個の炭素原子を有する直鎖または分枝のアルキル鎖またはフェニル基を含んでなるアルコキシ基、
ヒドロキシル基、
フッ素原子である。
【０１２５】
本発明の使用に特に適切なケトン化合物の例として、最も詳細には、一般式（ＩＩａ）［式中、ＲcおよびＲdは、同一でも異なってもよく、水素原子、または好ましくは４，４’位の上述の置換基を表し、ｎ1およびｎ2は、同一でも異なってもよく、０または１である］に相当するケトン化合物が挙げられる。
【０１２６】
式（ＩＩａ）［式中、ＲcおよびＲdは、同一でも異なってもよく、好ましくは３，３’位または４，４’位の、水素原子、メチル、エチル、ｔｅｒｔ−ブチルまたはフェニル基、メトキシまたはエトキシ基、ヒドロキシル基を表す］に相当するケトン化合物が、優先的に使用される。
【０１２７】
本発明の方法に使用されうるケトンの特定な例として、さらに詳細には
ベンゾフェノン、
２−メチルベンゾフェノン、
２，４−ジメチルベンゾフェノン、
４，４’−ジメチルベンゾフェノン、
２，２’−ジメチルベンゾフェノン、
４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、
４−ヒドロキシベンゾフェノン、
４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、
４−ベンゾイルビフェニルが挙げられる。
【０１２８】
使用されるケトン化合物の量は、ケトン化合物のモル数とフェノール系化合物のモル数との比によって表され、０．０１％〜２０％、好ましくは０．１％〜２％の範囲であってよい。
【０１２９】
本発明の方法に従って、フェノールまたはフェノールエーテルは、強プロトン酸および任意選択的にはケトンの存在下で、過酸化水素と反応される。
【０１３０】
本発明に従って使用される過酸化水素は、水溶液または有機溶液の形態であってもよい。
【０１３１】
水溶液は、より手軽に市販されているので、水溶液を使用するのが好ましい。
【０１３２】
過酸化水素水溶液の濃度は、それ自体は臨界ではないが、反応媒質中に可能な限り少量の水を導入するように、選択される。少なくとも２０重量％、好ましくは２０％〜９０重量％のＨ2Ｏ2濃度を有する過酸化水素水溶液が、一般的に使用される。
【０１３３】
３０％〜９０％、好ましくは３０％〜７０％の範囲のＨ2Ｏ2重量濃度を有する過酸化水素水溶液が、有利に選択される。
【０１３４】
過酸化水素の量は、式（Ｉ）の物質１モル当りＨ2Ｏ2０．５モルまでの範囲に及びうる。
【０１３５】
しかしながら、工業的に許容し得る収率を得るために、０．０１〜０．３、好ましくは０．０３〜０．１０の範囲の、過酸化水素／フェノール系物質のモル比を用いるのが好ましい。
【０１３６】
水の量は、反応速度に影響するので、水の存在を最小限に抑えるのが好ましく、水は、殊に使用される試薬によって、反応媒質に導入されてよい。
【０１３７】
２０重量％未満、好ましくは１０重量％未満の媒質の初期の含水率が、優先的に選択されるのが望ましい。
【０１３８】
表示される水の重量含有率は、式（Ｉ）の物質／過酸化水素／水の混合物に対して、表される。
【０１３９】
この初期の含水率は、試薬（殊に過酸化水素）と共に導入された含水率に相当する。
【０１４０】
本発明の方法の一変形形態は、殊にヒドロキシル化生成物の収率が低いフェノールの場合、金属イオンが、本発明の方法の正確な進行に害を及ぼすので、媒質に存在する金属イオンを錯化する薬剤を加えることにある。それゆえに、金属イオンの作用を抑制することは、好ましい。
【０１４１】
ヒドロキシル化の進行に害を及ぼす金属イオンは、遷移金属イオンであり、さらに詳細には、鉄、ニッケル、銅、クロム、コバルト、マンガンおよびバナジウムイオンである。
【０１４２】
金属イオンは、使用される試薬（殊に出発物質）および装置によって、導入される。これらの金属イオンの作用を抑制するためには、過酸化水素に対して安定な１種もしくは複数の錯化剤の存在下で、反応を実施することは十分であり、錯化剤は、存在する強酸で分解されることができない錯体を付与し、その金属は、もはやいかなる化学活性も発揮できない。
【０１４３】
使用されうる錯化剤の例は、殊に様々なリン酸（例えば、オルトリン酸、メタ−リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸）、ホスホン酸（例、（１−ヒドロキシエチリデン）ジホスホン酸、ホスホン酸、エチルホスホン酸またはフェニルホスホン酸等）が挙げられる（それらに限定されない）。
【０１４４】
使用されうる上述の酸のエステルとして、さらに詳細には、モノアルキルまたはジアルキルホスファート、モノシクロアルキルまたはジシクロアルキルホスファート、もしくはモノアルキルアリールまたはジアルキルアリールオルトホスファート（例えば、エチルまたはジエチルホスファート、ヘキシルホスファート、シクロヘキシルホスファートまたはベンジルホスファート）が、挙げられる。
【０１４５】
錯化剤の量は、反応媒質の金属イオン含有率に応じて変わる。
【０１４６】
上限が存在しないのは明らかであるが、存在する錯化剤の量は、金属イオンを錯化するのに必要である量に対してかなり過剰であってよい。一般的に、反応媒質の０．０１重量％〜２重量％、好ましくは０．０１重量％〜０．３重量％を示す量が、使用に適切である。
【０１４７】
ヒドロキシル化方法は、一般的に試薬に由来する溶媒（例えば、過酸化水素のための溶媒）を除いて、いかなる溶媒をも用いないで、実施される。
【０１４８】
反応は、しかしながら、有機溶媒中で実施されてもよい。
【０１４９】
使用される溶媒は、過酸化水素の存在下で安定でなければならない。
【０１５０】
塩素化脂肪族炭化水素（例えば、ジクロロメタン、テトラクロロメタンおよびジクロロエタン）等のような無極性溶媒が挙げられる。
【０１５１】
さらに極性溶媒、殊にエーテル（例えば、スルホランまたは１，２−ジメトキシエタン）、さらにアセトニトリル、２−メチルグルタロニトリル、アジポニトリルおよびジメチルカーボネートを使用してもよい。
【０１５２】
本発明の方法の理解を容易にするために、図１を参照されたい。図１は、本発明の方法の工程を概略的に示すが、しかしながら、それに本発明の範囲を限定することはない。
【０１５３】
本発明の方法に従って、試薬の混合の第一工程を混合装置（１）において実施する。
【０１５４】
第一クラスの混合装置は、機械的撹拌反応器に関与する。その反応器は、一般的に、平面もしくは楕円形の基部を有する鉛直円筒形である。
【０１５５】
この反応器は、試薬を導入する手段、加熱手段、撹拌システム、および底面もしくは上面に反応混合物を取り出すシステムが配備されている。反応器は、また、温度や圧力を測定するための装置も配備されている。
【０１５６】
混合は、材料移送や熱伝達の点で良好な性能品質を有する反応器内で、実施される。
【０１５７】
撹拌システムは、図１に示してないが、回転撹拌機であってもよい。
【０１５８】
記載しうる撹拌機の例として、特に、垂直パドルまたは傾斜パドル、もしくはマリンインペラー（ｍａｒｉｎｅ  ｉｍｐｅｌｌｅｒ）或いは任意の可動式「水中翼」を有するタービンが挙げられる。
【０１５９】
第二クラスの混合装置は、外部ループに関与する。外部ループのポンプを用いて、機械的撹拌器であろうとなかろうと、反応器の一部もしくは全ての内容物のループにおける循環により、反応媒質の混合が起こる。
【０１６０】
第三クラスの混合装置は、回転部を除いて、一方に動力ミキサー、他方に静的ミキサーのように公知のミキサーを一体化する。
【０１６１】
動力ミキサーの系統において、横流ジェットミキサー、衝撃ジェットミキサー、ＴまたはＹミキサー、多層積層型ミキサー、またはエジェクタが挙げられる。
【０１６２】
「静的」ミキサーに関して、静的ミキサー（Ｓｕｌｚｅｒ  ＳＭＸ，  Ｋｅｎｉｃｓ等）、ビーズまたは粒子、金属性もしくはセラミック気泡等のバルク層等の様々な内部物（ｉｎｔｅｒｉｏｒｓ）が列挙されうる。
【０１６３】
これらの全てのミキサーは、送り込まれる流体の流れを、下流に分けることにより、或いは小規模の構造体を作りだすことにより、物質を互いに交換させる。これらの構造体は、試薬の流れの間の接触表面を増大させる。
【０１６４】
熱伝達のための交換表面は、反応器内に存在するコイルまたはプレートを用いて、或いはジャケットに循環している熱交換流体を介して、増大しうる。
【０１６５】
記載されうる熱交換流体として、特に、水、水蒸気または適切な有機溶媒（例えば、芳香族エーテル（例、ジフェニルエーテルおよび／またはベンジルエーテル等）、シリコーン油、パラフィンおよび／またはナフテン油、石油蒸留残渣等）が挙げられる。
【０１６６】
ピストン流れ反応器の反応温度を高めることにより、反応時間が減少し、所与の流量での反応器の体積が減少し、同時に化学反応の実施を維持し、つまり、過酸化水素およびフェノールの高転化率と、フェノールまたはフェノールエーテルで開始するヒドロキシル化生成物に対する高い選択性とを維持することが、驚くべきことに見出された。反応時間の低減は、熱交換器型の工業用ピストン流れ反応器を使用することを可能にする。
【０１６７】
本発明の一変形形態に従って、ピストン流れ反応器は、２０ｋＷ／（ｍ3Ｋ）以上、好ましくは１００ｋＷ／（ｍ3Ｋ）以上、さらに好ましくは２００〜２０，０００ｋＷ／（ｍ3Ｋ）のＨＳ／Ｖ比［式中、Ｈは、包括的な熱伝達係数Ｗ／（ｍ3Ｋ）を表し、Ｓは、熱交換の表面積（ｍ2）を表し、Ｖは、反応体積（ｍ3）を表す］を有する。２００〜４０００ｋＷ／（ｍ3Ｋ）のＨＳ／Ｖ比を有するピストン流れ反応器を使用するのが好ましい。
【０１６８】
典型的には、ジャケット付き管状反応器、カレンダー型の熱交換管状反応器またはプレート型の熱交換反応器を使用してもよい。プレート型の熱交換反応器として、仏国特許出願第２  ８２３  ９９５号明細書、米国特許出願公開第２００４／０  １０９  ７９８号明細書、仏国特許出願第２  ８８０  ９６７号明細書、国際公開第２００２／０８５  ５１１号パンフレット、米国特許出願公開第２００６／０  １５９  ６００号明細書、および欧州特許第１  ５６２  ６９９号明細書に記載されるＡｌｆａ−Ｌａｖａｌの技術、Ｍａｒｂｏｎｄ  （商標）Ｈｅｘ  Ｒｅａｃｔｏｒを有するＣｈａｒｔ  ａｎｄ  ＢＨＲ  Ｇｒｏｕｐの技術（殊に国際公開第０２／３７０４７号パンフレットおよび国際公開第０２／０５８  ８４０号パンフレットに記載される）、およびＨｅａｔｒｉｃ  ＩＰ  ＰＣＲの技術が挙げられうる。国際公開第２０１１／１１７  ５４０号パンフレット（Ｒｈｏｄｉａ）も挙げられ、それは、殊に、熱交換流体を含んでなるチャンバに配置される１台もしくは複数の管状反応器が配備されたピストン流れ熱交換反応器を記載する。記載されうる熱交換流体として、特に、水、水蒸気または適切な有機溶媒（例えば、芳香族エーテル（例、ジフェニルエーテルおよび／またはベンジルエーテル等）、シリコーン油、パラフィンおよび／またはナフテン油、石油蒸留残渣等）が挙げられる。
【０１６９】
実用の観点から、フェノール（３）および過酸化水素溶液（４）を混合装置（１）内に導入する。
【０１７０】
錯化剤および／または溶媒が存在する場合、錯化剤および／または溶媒は、例えば、フェノール中に導入されてもよい。
【０１７１】
ピストン流れ反応器の（５）、任意選択的に（６）の上面に、触媒を導入する。
【０１７２】
（５）および（６）に、触媒を断片的に導入してもよい。
【０１７３】
様々な試薬を徐々に、好ましくは連続して導入し、それらの導入速度は、ポンプにより調節される。
【０１７４】
上述のように、試薬の混合物を獲得し、図１は、図１に示される再循環ループを確立することにより、混合物の生成を例証する。
【０１７５】
反応混合物の一部は、反応器の底面（７）で取り出された後、（８）で反応器内に導入される。混合物の強制循環は、ポンプ（不図示）により、確保される。
【０１７６】
上述のように、混合は、反応を最小限に抑えるような条件下で、実施される。
【０１７７】
従って、温度が７０℃以下、好ましくは４５℃〜７０℃になるように、温度を選択する。
【０１７８】
反応を大気圧で実施するのは有利であるが、高圧も構想されうる。例えば、５〜１０バールの圧力は、使用に適切でありうる。
【０１７９】
不活性雰囲気下で（例えば、窒素下で、またはアルゴン下で）、この工程を実施するのは有利であり、殊にコスト削減のため、窒素が好ましい。
【０１８０】
混合装置内の反応媒質の滞留時間および温度は、前記装置内の過酸化水素の選択された転化率に適正でなければならない。
【０１８１】
次に、反応混合物は、重力流れによって、または例えばポンプ（通常、遠心ポンプ）を用いて強制循環によって、反応器（１）から反応器（２）へと通過する。
【０１８２】
本発明の方法に従って、ヒドロキシル化反応に関する第二工程は、ピストン流れ反応器（２）内で実施される。
【０１８３】
反応器は、（１０）で入る反応混合物と（１１）で離れる反応生成物とを循環させる管（９）からなる。
【０１８４】
通常、反応器は、３より大きい長さ／直径の比を有するだろう。それは、殊に、４〜３０、特に５〜１０の長さ／直径の比を有する管状反応器であってよい。
【０１８５】
有利にも、管状反応器は、低バルクを有するように実施され、例えば管状反応器が押し返される場合、ピストンの性質を増大させるのを可能にする。
【０１８６】
反応器の材料は、特に限定されない。反応器の材料は、反応条件下で不活性であるように、選択されるだろう。一般的に、ステンレス鋼反応器が選択されるだろう。
【０１８７】
管状反応器は、一般的に水平に配置される。
【０１８８】
しかしながら、空間制約に適合するために、鉛直にもしくは傾斜して配置される反応器を提供することも構想してもよい。
【０１８９】
有利にも、１つもしくは複数の多孔プレートが、反応器のこの断面の流体の良好な均質性を確保するように、試薬注入口の近くに配置されている。
【０１９０】
有利にも、管状反応器は、カラム形態である。管状反応器は、試薬注入口と反応混合物の出口パイプとが配備されている。
【０１９１】
試薬は、標準の手段（例えば、ポンプ、さらに詳細には遠心ポンプまたは容積ポンプ）を介して送り込まれる。
【０１９２】
原理上は、試薬が液相だけに作用するのが好ましい。
【０１９３】
管状反応器は、バッフルが配備されてもよい。
【０１９４】
反応器内のバッフルの存在は、反応器の全断面の至る所で反応混合物の均質性を確保する乱流を作りだす。バッフルは、従って、レイノルズ数５０００未満の場合を含めて、ピストン流れの性質の維持を可能にする。
【０１９５】
バッフルの材料は、反応条件下で、反応混合物に関して化学的に不活性であるならば、重要ではない。一般的に、バッフルは、ガラス、金属（殊にステンレス鋼）、炭素、ポリマーまたはセラミック等の材料で作製される。
【０１９６】
様々なタイプのバッフルが、構想されうる。それらは、殊に、
バルクバッフル（ｂｕｌｋ  ｂａｆｆｌｅ）（例えば、リング、スツール、ボールまたはシリンダーの形態で、中空の小さな物体からなり、反応器の全てまたは一部が、バッフルで充填されている）、
構造化バッフル：ピン、静的ミキサー、シケインである。
【０１９７】
バッフルは、試薬注入口の近くの反応器内に配置されるのが好ましい。
【０１９８】
鉛直に配置された反応器の場合、バッフルは、反応器の全上面に沿って配置されるのが好ましい。所定位置にバッフルを保つように、例えばクロス梁の形態で、適切な支持体を提供することが必要である。
【０１９９】
正確な角度で配置され、複雑な様式で位置する導羽根を備える混合要素からなる静的ミキサー型の搭載が、特に好適である。この型の搭載は、例えば、ＳＭＶおよびＳＭＸの名前で、Ｓｕｌｚｅｒ社により、販売されている。
【０２００】
これらのバッフルの説明に関して、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇにより２００３年５月に発行された論文“Ｄｏｎ’ｔ  Ｂｅ  Ｂａｆｆｌｅｄ  Ｂｙ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｍｉｘｅｒｓ”を参照されてもよい。
【０２０１】
実用的な観点から、レイノルズ数が２０００を超える場合、優先的には５０００を超える場合に、それ自体に折り返されて、水平または鉛直に配置されるバッフルを有さない線形管が、選択される。
【０２０２】
レイノルズ数が５０００未満である場合、バッフルを有さない反応器は、それを構造化することにより、使用されうる。例えば、螺旋または曲がり／直線の連続の形態に、管状反応器をそれ自体に折り返すことは可能であり、この構造は、バッフルを部分的に配備してもよい。管の各々の曲がりの後に、等しい長さ（例えば、２つの連続的な曲がりの間に位置する管の直線長さの全てまたは一部を超えて、管の直径の３〜６倍）のバッフルの断面が挿入される。
【０２０３】
添付の図３〜５は、ピストン流れ反応器として使用されうる装置の型を例証する。
【０２０４】
図３は、同軸管から形成される管状反応器を示す。
【０２０５】
従って、反応器は、（１９）で入る反応混合物と（２０）で出る反応生成物とを循環させる管（１４）からなる。
【０２０６】
熱交換は、ジャケット（１５）内を循環する熱交換流体によって提供され、熱交換流体は、（１７）で入り、（１８）で出る。管は、各曲がり（１６）の後に充填断面を含んでもよい。
【０２０７】
図４は、（２３）で入り（２４）で出る熱交換流体が循環されるジャケット（２２）または任意の同等の手段を配備したカラム形態（２１）での反応器を示す。
【０２０８】
カラムは、バッフル（２５）を配備する。
【０２０９】
反応混合物は、（２６）で導入され、生成物は、（２７）で出る。
【０２１０】
図５によって示される管状反応器が鉛直の多管式カレンダー熱交換器型である場合を、本発明が除外していないことは、言及されるべきである。
【０２１１】
管状反応器は、反応混合物の導入ゾーン（２８）、中央ゾーン（２９）および試薬出口ゾーン（３０）を備える。中央ゾーンは、一連の並列管（３１）を備え、各管は、注入口ゾーンに現れる注入口と、出口ゾーンに現れる出口とを備える。
【０２１２】
（３２）で入り、（３３）で出る熱交換流体は、管の周りのカレンダー（３６）内で循環する。
【０２１３】
反応混合物は、（３４）で導入され、生成物は、（３５）で出る。
【０２１４】
管は、バッフルが配備されていても、されていなくてもよい。
【０２１５】
プロセスパラメーターの観点から、前記反応器（２）の温度は、混合装置の温度よりも高い。反応器の温度は、７０℃超、好ましくは７５℃〜２００℃、さらに優先的には７５℃〜１５０℃であるように選択される。
【０２１６】
本発明の方法において、ヒドロキシル化反応の温度は、温度調節をするのに従来から使用される手段を用いて温度を調節することにより、殊にジャケット内の熱交換流体を循環させることにより、上述の温度範囲に維持されている。
【０２１７】
一実施形態において、反応器は、等温反応器である。
【０２１８】
図１は、単に例証する目的の為、等温反応器を示す。反応器の温度は、ジャケットを介して熱交換流体を循環させることにより、提供され、熱交換流体は、（１２）で導入され、（１３）で出る。
【０２１９】
別の実施形態において、反応器は、反応媒質の温度ステージを有し、様々な熱ゾーンを有する反応器である。
【０２２０】
ステージの数は、例えば２〜１００、好ましくは２〜１０の範囲に及んでもよい。
【０２２１】
各ステージにおける温度は、過酸化水素の所望の転化率に従って、決定される。
【０２２２】
図２は、単に例証する目的の為、ステージ化された反応器を示す。各ステージでの異なる温度は、ジャケット内の熱交換流体を、異なる温度で循環させることにより、確保される。熱交換流体は、（１２ａ）および（１２ｂ）で各ステージに入り、（１３ａ）および（１３ｂ）で各々出る。
【０２２３】
各ゾーンの温度ステージおよび滞留時間は、反応性能品質（転化率および収率）に適正であるように確定される。
【０２２４】
この測定は、Ｊ．  Ｖｉｌｌｅｒｍａｕｘによる出版物（Ｇｅｎｉｅ  ｄｅ  ｌａ  ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｃｈｉｍｉｑｕｅ；ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ  ｅｔ  ｆｏｎｃｔｉｏｎｎｅｍｅｎｔ  ｄｅｓ  ｒｅａｃｔｅｕｒｓ［化学反応技術：反応器の設計および動作］、；Ｊ．Ｖｉｌｌｅｒｍａｕｘ；Ｔｅｃ＆Ｄｏｃ  Ｌａｖｏｉｓｉｅｒ；１９９３）またはＯ．  Ｌｅｖｅｎｓｐｉｅｌによる出版物（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；  ２nd  ｅｄｉｔｉｏｎ；Ｗｉｌｅｙ  Ｉｎｔ．；１９７２）に準拠して、されてもよい。
【０２２５】
本発明に係る方法おける温度ステージは、異なる温度で維持される一連の管状反応器からなる装置において、実施され得る。
【０２２６】
反応は、有利にも大気圧で実施されるが、上述のように、高圧力も構想されてもよい。
【０２２７】
この工程は、不活性雰囲気下で、有利にも実施されうる。
【０２２８】
本発明は、本発明を例証する実施例により、さらに詳細に説明されるだろうが、しかしながらそれを限定しない。
【０２２９】
実施例において、以下の略語は、以下のような意味を有する。
過酸化水素の転化率（ＤＣH2O2）は、転化した過酸化水素のモル数と導入した過酸化水素のモル数の比に相当する。
フェノールの転化率（ＤＣphenol）は、転化したフェノールのモル数と導入したフェノールのモル数の比に相当する。
ジフェノールの反応収率（ＲＹdiphenols）は、生成したジフェノール（ピロカテコール＋ヒドロキノン）のモル数と導入した過酸化水素のモル数の比に相当する。
ピロカテコールの反応収率（ＲＹpyrocatechol）は、生成したピロカテコールのモル数と導入した過酸化水素のモル数の比に相当する。
ヒドロキノンの反応収率（ＲＹhydroquinone）は、生成したヒドロキノンのモル数と導入した過酸化水素のモル数の比に相当する。
（ＴＹdiphenols）のジフェノールの選択性は、生成したジフェノール（ピロカテコール＋ヒドロキノン）のモル数と変換した過酸化水素のモル数の比に相当する。
比ＰＣ／ＨＱは、ピロカテコールのモル数とヒドロキノンのモル数の比により、定義される。
【実施例】
【０２３０】
比較例１
ピロリン酸（フェノールに対して４００質量ｐｐｍ）を含有するフェノール１００ｇ／ｈ（１．０６モル／ｈ）と、７０重量％（つまり、０．０６０５モル／ｈ）の過酸化水素２．９４ｇ／ｈと、過塩素酸（フェノールに対して２５０モルｐｐｍ）とを、ジャケットと、４つの傾斜パドル、上昇コンデンサー（ａｓｃｅｎｄｉｎｇ  ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）、窒素注入口および反応媒質を９０℃に維持するための温度調節装置を有する型の撹拌システムとが配備された、連続モードでの３００ｍＬの反応器に、ポンプを用いて供給する。
【０２３１】
滞留時間７０分を有するように調整された一定反応体積を有するように、試薬注入口の流量に出口流量を合わせる。
【０２３２】
安定化時間（約３時間）後、高性能の液体クロマトグラフィーにより、生成したジフェノールを分析し、電位差測定により、過酸化水素を分析する。
【０２３３】
その結果を表（Ｉ）に示す。
【０２３４】
比較例２
フェノール（フェノールに対して４００質量ｐｐｍの割合でピロリン酸を含有する）、過酸化水素および触媒を、３００ｍＬの全体積を有する３つのガラス反応器のカスケード内に、同時にそして連続して導入する。
【０２３５】
各ジャケット付き反応器には、４つの傾斜パドル、温度調節システム、上昇コンデンサー、および窒素注入口を有する型の機械的撹拌システムが配備されている。
【０２３６】
フェノール１００ｇ／ｈ（１．０６モル／ｈ）と、７０重量％（つまり、０．０６０５モル／ｈ）の過酸化水素２．９４ｇ／ｈと、過塩素酸（フェノールに対して２５０モルｐｐｍ）とをポンプを用いて、導入する。
【０２３７】
全滞留時間７０分を有するように調整された一定反応体積を有するように、試薬注入口の流量に出口流量を合わせる。
【０２３８】
反応器は、全て同一温度（９０℃）である。
【０２３９】
安定化時間（約３時間）後、高性能の液体クロマトグラフィーにより、生成したジフェノールを分析し、電位差測定により、過酸化水素を分析する。
【０２４０】
３番目の反応器で得られた結果を表（Ｉ）に示す。
【０２４１】
実施例３
以下、
フェノールに対して４００質量ｐｐｍの割合でピロリン酸を含有するフェノール１００ｇ／ｈ（１．０６モル／ｈ）、
フェノールに対して２５０モルｐｐｍの割合での過塩素酸、
７０重量％の過酸化水素（つまり、０．０６０５モル／ｈの過酸化水素）２．９４ｇ／ｈを、６０℃で連続して、ポンプを用いて、４つの傾斜パドル、上昇コンデンサー、窒素注入口、および温度調節システムを有する型の撹拌システムが配備されている、作用体積３０ｍＬを有するジャケット付き反応器に導入する。
【０２４２】
この反応器の滞留時間は、２０分である。
【０２４３】
この反応器の反応媒質を、全体積１１５ｍＬ（長さ＝２５５ｍｍ、直径＝２４ｍｍ）を有する、Ｓｕｌｚｅｒ  ＳＭＸミキサーを搭載したジャケット付き管状反応器に、ポンプを用いて続けて導入し、その温度を９０℃に設定する。
【０２４４】
安定化時間（約３時間）後、高性能の液体クロマトグラフィーにより、生成したジフェノールを分析し、電位差測定により、過酸化水素を分析する。
【０２４５】
管状反応器の出口で得られた結果を表（Ｉ）に示す。
【０２４６】
【表１】
2014513041.tif 000007
【０２４７】
この表は、本発明の実施例３と比較例１および２を比較することにより、実施例１および２よりも高い反応進行に対して、同じ滞留時間対して、ジフェノールの収率は、実施例３において高いので、本発明の装置（撹拌反応器＋ピストン反応器）においてフェノールのヒドロキシル化反応を実施する利点を実証する。
【０２４８】
比較例４
フェノール（ピロリン酸を含有する）、過酸化水素および触媒を、全体積５００ｍＬを有する３つのガラス反応器のカスケード内に、同時に連続して、導入する。
【０２４９】
各ジャケット付き反応器には、４つの傾斜パドル、温度調節システム、上昇コンデンサー、および窒素注入口を有する型の機械的撹拌システムが配備されている。
【０２５０】
フェノール（フェノールに対して４００質量ｐｐｍの割合でピロリン酸を含有する）１６５ｇ／ｈと、７０重量％の過酸化水素４．８ｇ／ｈと、過塩素酸（フェノールに対して２５０モルｐｐｍ）とをポンプを用いて、送り込む。
【０２５１】
全滞留時間６７分を有するように調整された一定反応体積を有するように、試薬注入口の流量に出口流量を合わせる。
【０２５２】
反応器は、全て同一温度（１１０℃）である。
【０２５３】
安定化時間（約３時間）後、高性能の液体クロマトグラフィーにより、生成したジフェノールを分析し、電位差測定により、過酸化水素を分析する。
【０２５４】
３番目の反応器で得られた結果を表（ＩＩ）に示す。
【０２５５】
実施例５
以下、
フェノールに対して４００質量ｐｐｍの割合でピロリン酸を含有するフェノール１６５ｇ／ｈ、
フェノールに対して２５０モルｐｐｍの割合での過塩素酸、
７０重量％の過酸化水素６．５ｇ／ｈを、６０℃で連続して、ポンプを用いて、４つの傾斜パドル、上昇コンデンサー、窒素注入口、および加熱装置を有する型の撹拌システムが配備されている、作用体積３０ｍＬを有するジャケット付き反応器に導入する。
【０２５６】
この反応器の滞留時間は、１０分である。
【０２５７】
この反応器の反応媒質を、全体積１１５ｍＬ（長さ＝２５５ｍｍ、直径＝２４ｍｍ）を有する、Ｓｕｌｚｅｒ  ＳＭＸミキサーを搭載したジャケット付き管状反応器に、ポンプを用いて続けて導入し、その温度を１１０℃に設定する。
【０２５８】
安定化時間（約３時間）後、高性能の液体クロマトグラフィーにより、生成したジフェノールを分析し、電位差測定により、過酸化水素を分析する。
【０２５９】
管状反応器の出口で得られた結果を表（ＩＩ）に示す。
【０２６０】
【表２】
2014513041.tif 000008
【０２６１】
この表は、Ｈ2Ｏ2に対して表されたジフェノールの選択性が、５％のフェノール転化率を有する撹拌反応器のカスケードにおいて方法を実施しても、７％のフェノール転化率を有する、管状ピストン反応器に連結された撹拌反応器を用いて方法を実施しても（その他の点では稼働条件を同じにする）、同等であることを示す。
【０２６２】
本発明に従って使用される装置（撹拌反応器＋管状ピストン反応器）は、撹拌反応器のカスケードの収率と同等の収率を維持すると同時に、より高いフェノール転化率を目標に設定することを可能とする。
【０２６３】
比較例６
フェノール（ピロリン酸を含有する）、過酸化水素および触媒を、全体積５００ｍＬを有する３つのガラス反応器のカスケード内に、同時に連続して、導入する。
【０２６４】
各ジャケット付き反応器には、４つの傾斜パドル、温度調節システム、上昇コンデンサーおよび窒素注入口を有する型の機械的撹拌システムが配備されている。
【０２６５】
フェノール（フェノールに対して４００質量ｐｐｍの割合でピロリン酸を含有する）９０ｇ／ｈと、７０重量％の過酸化水素２．６ｇ／ｈと、過塩素酸（フェノールに対して４００モルｐｐｍ）をポンプを用いて、送り込む。
【０２６６】
全滞留時間１１５分を有するように調整された一定反応体積を有するように、試薬注入口の流量に出口流量を合わせる。
【０２６７】
反応器は、全て同一温度（９２℃）である。
【０２６８】
安定化時間（約５時間）後、高性能の液体クロマトグラフィーにより、生成したジフェノールを分析し、電位差測定により、過酸化水素を分析する。
【０２６９】
３番目の反応器で得られた結果を表（ＩＩＩ）に示す。
【０２７０】
実施例７
以下、
フェノールに対して４００質量ｐｐｍの割合でピロリン酸を含有するフェノール２３４ｇ／ｈ、
フェノールに対して４００モルｐｐｍの割合での過塩素酸、
７０重量％の過酸化水素９．２ｇ／ｈを、６０℃で連続して、ポンプを用いて、４つの傾斜パドル、上昇コンデンサー、窒素注入口および加熱装置を有する型の撹拌システムが配備されている、作用体積３０ｍＬを有するジャケット付き反応器に導入する。
【０２７１】
この反応器の滞留時間は、８分である。
【０２７２】
この反応器の反応媒質を、全体積３３０ｍＬ（長さ＝３５０ｍｍ、直径＝３５ｍｍ）を有し、４つの独立したジャケット付きゾーン（各々長さ、７８ｍｍ、１１６ｍｍ、７８ｍｍ、７８ｍｍを有し、連続的な温度、７５℃−８０℃−９２℃−１０７℃を有する）を有する、Ｓｕｌｚｅｒ  ＳＭＸミキサーを搭載した管状反応器に、ポンプを用いて続けて導入する。
【０２７３】
安定化時間（約５時間）後、高性能の液体クロマトグラフィーにより、生成したジフェノールを分析し、電位差測定により、過酸化水素を分析する。
【０２７４】
管状反応器の出口で得られた結果を表（ＩＩＩ）に示す。
【０２７５】
【表３】
2014513041.tif 000009
【０２７６】
この表は、ピストンモードで機能し約７％のフェノール転化率での温度ステージを有する、撹拌反応器と管状反応器を備える、本発明の装置で方法を実施することにより、Ｈ2Ｏ2に対して表されたジフェノールの選択性が、５％のフェノール転化率を有し９２℃の等温で作動する撹拌反応器のカスケードにおいてよりも良好になることを示す。
【０２７７】
実施例８
以下、
フェノール１８，２４０ｋｇ／ｈ、
フェノールに対して４００モルｐｐｍの割合での過塩素酸、
７０重量％の過酸化水素７２０ｋｇ／ｈを、６０℃で連続して、ポンプを用いて、４つの傾斜パドル、上昇コンデンサー、窒素注入口、および温度調節器を有する型の撹拌システムが配備されている、ジャケット付きの３ｍ3反応器に導入する。
【０２７８】
滞留時間は、１０分である。
【０２７９】
この反応器の反応媒質を、Ｓｕｌｚｅｒ  ＳＭＸ静的ミキサーを搭載した、全体積８．５ｍ3（長さ＝１１ｍ、直径＝１ｍ）を有する、ジャケット付き管状反応器に、ポンプを用いて吸い上げ、その温度を１１０℃に設定する。
【０２８０】
管状反応器の出口で、試料を取り出し、高性能の液体クロマトグラフィーにより、生成したジフェノールを分析し、電位差測定により、過酸化水素を分析する。
【０２８１】
管状反応器の出口で得られた結果を表（ＩＶ）に示す。
【０２８２】
【表４】
2014513041.tif 000010
【０２８３】
実施例９
本実施例において、ミキサー（Ｔミキサー）として働き、３１６Ｌステンレス鋼のジャケット付きピストン流れ反応器に接続されるＴ形状の継手を備える反応器を使用する。このようなピストン流れ反応器は、特許出願、国際公開第２０１１／１１７  ５４０号パンフレットに記載されている。
【０２８４】
反応器出口の、５絶対バール、風袋計測のフラップ弁は、反応媒質を常に液相で維持することを可能にする。Ｔミキサーは、Ｓｗａｇｅｌｏｋよりに製造されている標準の継手（１／１６インチ）であり、５０℃（電気抵抗）に維持されている。ピストン流れ反応器は、管−カレンダー型で、内容積７ｍｌ、内径１／８インチを有する。
【０２８５】
使用された管状反応器は、内径１／８インチを有する管であり、それらの長さを滞留時間に応じて調整した。実用的に当接ジョイント巻き（ａｂｕｔ−ｊｏｉｎｔｅｄ  ｔｕｒｎｓ）とコンパクトなコイルを得るように、この管を巻いた。管を加熱する／冷却するために、熱交換流体を循環させるチャンバに、このコイルを封じ込めた。熱交換流体の循環およびその温度の制御は、サーモスタットで調整される循環浴により、確保された。管状反応器は、ピストン流れ型である。管状反応器は、完全に撹拌されるカスケード反応器（０．２〜１０ｇ．ｍｉｎ-1の流量）６０超に相当する。反応媒質において１６５℃の温度を維持するように、４７Ｖ５０シリコーン油の流れを介して、この反応器を加熱する。
【０２８６】
フェノールを液体に保つように、５０℃まで加熱された注入押出機を介して、４．８ｇ．ｍｉｎ-1の流量で、フェノールをＴミキサーに送り込む。この同一の流れは、２３０モルｐｐｍの割合での均質の触媒（過塩素酸ＨＣｌＯ4）と、さらに２００質量ｐｐｍの濃度でリン酸をも含有する。７０ｗ／ｗ％の過酸化水素水溶液をＴミキサーの他方のバーに（反対方向にまたは頭対尾に）、１２ｇ．ｈ-1の流量で送り込む。
【０２８７】
このような条件下で、不変状態（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  ｒｅｇｉｍｅ）（５分離して２つの試料によって検出）に到達した後２０分、反応器の滞留時間は、１．２分であり、以下の成果
Ｈ2Ｏ2の転化率＝９７モル％、
Ｈ2Ｏ2に対するヒドロキノンおよびカテコールの選択性＝７４モル％、
フェノールに対するヒドロキノンおよびカテコールの選択性＝８４モル％、
カテコール／ヒドロキノンのモル比＝１．６８を得て、
ｗ／ｗ％は、試料の総重量に対する重量％を意味する。
【０２８８】
実施例１０
３１６Ｌステンレス鋼のジャケット付きピストン流れ反応器に接続されている、Ｃ２７６  Ｈａｓｔｅｌｌｏｙマイクロミキサーを本実施例に使用する。反応器出口の、５絶対バール、風袋計測のフラップ弁は、反応媒質を常に液相に維持することを可能にする。マイクロミキサーは、ドイツの会社ＩＭＭにより、ＳｕｐｅｒＦｏｃｕｓ  Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｘｅｒ  ＳＦＩＭＭ−Ｖ２の名称で製造され、絶縁されて、５０℃（電気抵抗）に維持される。ピストン流れ反応器は、実施例９のピストン流れ反応器と同一である。反応媒質において１６５℃の温度を維持するように、４７Ｖ５０シリコーン油の流れを介して、この反応器を加熱する。フェノールを液体に保つように、５０℃まで加熱された注入押出機を介して、１．２ｇ．ｍｉｎ-1の流量で、フェノールをマイクロミキサーに送り込む。この同一の流れは、２３０モルｐｐｍの割合での均質の触媒（過塩素酸ＨＣｌＯ4）と、さらに２００質量ｐｐｍの濃度でリン酸をも含有する。７０ｗ／ｗ％の過酸化水素水溶液をマイクロミキサーに、３ｇ．ｈ-1の流量で別々に送り込む。
【０２８９】
このような条件下で、不変状態（５分離して２つの試料によって検出）に到達した後２０分、反応器の滞留時間は、約５分であり、以下の成果、
Ｈ2Ｏ2の転化率＝１００モル％、
Ｈ2Ｏ2に対するヒドロキノンおよびカテコールの選択性＝７４モル％、
フェノールに対するヒドロキノンおよびカテコールの選択性＝８３モル％、
カテコール／ヒドロキノンのモル比＝１．６８を得る。
【０２９０】
実施例１１
本実施例は、プレート型の熱交換反応器に関する。装置は、３１６Ｌステンレス鋼のプレート型の熱交換反応器に接続されるＴ形状の継手（Ｔミキサー）を備えてもよい。熱交換流体の循環およびその温度の制御は、サーモスタットで調整される循環浴により、確保されうる。反応器出口の、５絶対バール、風袋計測のフラップ弁は、反応媒質を常に液相で維持することを可能にする。Ｔミキサーは、Ｓｗａｇｅｌｏｋよりに製造されている標準の継手（１／８インチ）である。
【０２９１】
直径約２ｍｍのチャネルを有する３つのエッチングプレートを含む熱交換器反応器（内容積３７ｍｌ、交換表面０．０７４ｍ2）を使用し得る。比熱交換係数は、約８０００ｋＷ．ｍ-3．Ｋ-1である。反応媒質において１４５℃の温度を維持するように、熱交換流体（４７Ｖ５０シリコーン油）を循環させる２つの「ユーティリティ」プレートの間に、３つのプレートの各々を配置する。フェノールを液体に保つように、５０℃まで加熱され、５０℃に維持されるヘッドを有するポンプを介して、０．６５ｋｇ．ｈ-1の流量で、フェノールをＴミキサーに送り込む。この同一流れは、２３０モルｐｐｍの割合での均質の触媒（過塩素酸ＨＣｌＯ4）と、さらに２００質量ｐｐｍの濃度でリン酸をも含有してもよい。７０ｗ／ｗ％の過酸化水素水溶液をＴミキサーの他方のバーに向流式で、２６ｇ．ｈ-1の流量で、圧力下で注入押出機を介して送り込むことができる。
【０２９２】
このような条件下で、不変状態に到達した後２０分、プレート型の熱交換反応器の滞留時間は、３．３分で、温度プロファイルは、著しく平坦で、以下の成果
Ｈ2Ｏ2の転化率＝９８モル％、
Ｈ2Ｏ2に対するヒドロキノンおよびカテコールの選択性＝７６モル％、
フェノールに対するヒドロキノンおよびカテコールの選択性＝８７モル％、
カテコール／ヒドロキノンのモル比＝１．６１を得るだろう。
【０２９３】
実施例１２
実施例１１と同じ装置を使用してもよく、フェノールの流量３，６ｋｇ．ｈ-1、７０ｗ／ｗ％の過酸化水素水溶液の流量１４４ｇ．ｈ-1で、圧力下でピストンポンプを介して、Ｔミキサーに別々に注入される。
【０２９４】
このような条件下で、不変状態に到達した後２０分、プレート型の熱交換反応器の滞留時間は、０．６分で、温度プロファイルは、著しく平坦で、以下の成果
Ｈ2Ｏ2の転化率＝６９モル％、
Ｈ2Ｏ2に対するヒドロキノンおよびカテコールの選択性＝８３モル％、
フェノールに対するヒドロキノンおよびカテコールの選択性＝９３モル％、
カテコール／ヒドロキノンのモル比＝１．６２を得るだろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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