フタル酸
化学式C8H6O4、分子量166.13の昇華性を持つ無色柱状結晶で、融点191°C(封管中)である。CAS登録番号は88-99-3。
231°C以上で分解しつつ融解して、水分子を放出した無水フタル酸へと変化する。硫酸など脱水剤の存在下でも無水フタル酸を与える。
フタル酸水素塩はIUPACにより、水および誘電率の高い有機溶媒中において、その0.05mol/kg(solvent)溶液をpH一次標準として用いることが提案された。
フタル酸類は側鎖を持つシ置換ベンゼン誘導体を酸化することで製造される。アルキルベンゼンの酸化は強い酸化剤が必要で、通常この種の条件では、原料の種類を問わずアルキルベンゼンのα位(ベンジル位)が酸化されたベンゼンジカルボン酸が生成される。実験室ではアルカリ性水溶液下で過マンガン酸カリウムなどの強酸化剤が使用されるが、工業的には五酸化バナジウムなどの担体保持された触媒による空気酸化が利用される。工業的エステル化は主に過剰な原料アルコールの一部を共沸脱水に利用する方法で製造される。
フタル酸類およびフタル酸類エステル体の工業的製造法には次のものがある。
フタル酸製造法(図の経路1 - 3 - 4、経路2 - 3 - 4)
フタル酸(o-体)の工業的製造法の原料は、古くは石炭化学の副産物であるナフタレン(1)が利用されたが、1960年代を境に、今日では石油化学の副産物であるo-キシレン(2)が原料として利用される。触媒空気酸化(BASF法)によるフタル酸合成(o-体)の場合はフタル酸無水物(3)が生成される。遊離酸が必要な場合は、加水分解してフタル酸(4)とするが、誘導体原料としてはフタル酸無水物(3)がそのまま利用される。
フタル酸エステル製造法(図の経路3 - 6)
フタル酸無水物(3)と目的物に該当するアルコールを反応させると、一旦ハーフエステル体(モノエステル体)(5)が得られる。さらに原料アルコールを加熱還流し、水を共沸により反応系外へ除去することでジエステル体(6)が得られる。