Wikipedia preview

出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2015/12/21 15:54:22」(JST)

wiki ja

フタル酸類の工業的製造法

フタル酸（フタルさん、Phthalic acid）は示性式 C₆H₄(COOH)₂、分子量 166.14 のベンゼンジカルボン酸である。狭義にはオルト体をフタル酸と呼ぶが、他異性体を含めたベンゼンジカルボン酸の総称もまたフタル酸（類）と呼称される。メタ体はイソフタル酸、パラ体はテレフタル酸とも呼ばれる。

遊離酸型のフタル酸類は一般的に、昇華性を有する無色固体で水にも有機溶媒にも溶けにくく、極性の高い有機溶媒に溶けやすいといった性質を示す。

フタル酸類は合成樹脂のモノマーとして利用されたり、特にエステル体の一部は、熱可塑性樹脂の可塑剤として30%～70%w/wほど添加される。

1 フタル酸類の製造法
2 フタル酸および誘導体
- 2.1 フタル酸（オルト体）
  - 2.1.1 フタル酸無水物
  - 2.1.2 フタルイミド
  - 2.1.3 フタル酸エステル
  - 2.1.4 フタル酸塩
  - 2.1.5 その他フタル酸関連物質
3 関連項目
4 脚注・参考文献

フタル酸類の製造法

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。

イソフタル酸製造法（図の経路7～8）

イソフタル酸（8）はもっぱら、m-キシレン（7）を原料とし、テレフタル酸と同様な触媒空気酸化（Amoco法等）により製造される。

イソフタル酸エステル製造法（図の経路8～9）

イソフタル酸（8）と目的物に該当するアルコールとを共沸脱水することで目的のジエステル体（9）が得られる。

テレフタル酸製造法

テレフタル酸（12）の製造法としては、p-キシレン（10）を原料とするAmoco法、フタル酸ジカリウム塩（16）を原料とする第一Henkel法、二分子の安息香酸カリウム塩を原料とする第一Henkel法、p-キシレン（10）をアンモ酸化したフタロニトリル（18）をアルカリ加水分解する方法などが知られている。

Amoco法（図の経路10～15）

Mn塩あるいはCo塩を利用する液相空気酸化でp-キシレン（10）を空気酸化する場合は、一段階目のp-トルイル酸（11）で酸化反応が停止する欠点がある。これを反応系内にメタノール等を共存させ、生成される11を系中でエステル体（13）として、二段階目の酸化反応とエステル化反応を経てジメチルテレフタレート（Dimethyl terephtalate, 15）を介してテレフタル酸（12）を製造する。この方法の利点は遊離酸もジエステル体もポリエチレンテレフタレート（ポリエステル）の原料モノマーであることと、テレフタル酸（12）が高沸点、難溶化合物であり、合成繊維向けグレードの高純度製品に精製が困難である欠点を、精製が容易なジエステル体段階で精製することで回避できる点である。

第一Henkel法（図の経路16～12）

フタル酸ジカリウム塩16をZn-Cd触媒で転位反応させテレフタル酸（12）へと異性化する方法が知られている。この方法は開発したHenkel社にちなんで第一Henkel法とも呼ばれる。コスト面でAmoco法に対して不利であることから今日では利用されない。

第二Henkel法（図の経路17～12）

第一Henkel法のZn-Cd触媒は安息香酸カリウム塩（17）の分子間転移反応にも適用できる為、第二Henkel法と呼ばれる。すなわち、安息香酸カリウム塩は触媒による不均化反応で、テレフタル酸（12）とベンゼンとに変換される。第一Henkel法同様、今日では利用されない。

アンモ酸化法（図の経路10～18～12）

p-キシレン（10）を五酸化バナジウム触媒でアンモ酸化してフタロニトリル（18）とし、これを加水分解してテレフタル酸（12）とする方法が、Lummus社により開発され、Lummus法とも呼ばれる。この方法は、不純物として含まれる微量の窒素成分がポリエステル繊維の着色を引き起こす難があるので、テレフタル酸の精製に工夫が必要である。

テレフタル酸エステル製造法（図の経路12～15）

Amoco法ではジメチルフタレートが中間体として得られるが、他の方法で製造したテレフタル酸（12）や違う種類のエステルは、該当するアルコールと共沸脱水することでジエステル体（15）が得られる。

フタル酸および誘導体

フタル酸類

フタル酸（オルト体）

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℃（封管中）である。CAS登録番号は88-99-3。

231℃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。

フタル酸無水物

詳細は「無水フタル酸」を参照

フタル酸無水物（-さんむすいぶつ、Phthalic Anhydride）はフタル酸の分子内酸無水物で、化学式C₈H₄O₃、分子量148.12、融点130.8℃、沸点295℃の昇華性を持つ無色結晶である。CAS登録番号は85-44-9。フタル酸誘導体の合成原料として重要。

フタルイミド

フタルイミド　構造式

フタルイミド（Phthalimide）は、フタル酸(0-benzenedicarboxylic acid)の分子内イミド化合物である。C₈H₅NO₂分子量147.13、融点238℃の昇華性のあるプリズム晶。CAS登録番号は85-41-6。

無水フタル酸とアンモニアあるいは炭酸アンモニウムとを加熱して製造する^[1]。ヘキサン、エーテル、ベンゼン、クロロホルム、水等には溶けず、DMF、熱時アルコール、酢酸には溶解する。フタルイミドのイミド水素の酸性度は高く (K_a=5×10⁻⁹) 濃いアルカリ水溶液にはよく溶ける。フタルイミド塩は求核性も高く、フタルイミドカリウム塩はアルキルハライド等と反応させるガブリエル合成と呼ばれる一置換アミン合成法の原料として有用である。（記事　ガブリエル合成に詳しい）

フタル酸エステル

詳細は「フタル酸エステル」を参照

フタル酸（オルト体）のエステルは、可塑剤として利用される。

フタル酸塩

フタル酸は二塩基酸であるため酸性塩および正塩が存在する。アルカリ金属、アンモニウムおよびアルカリ土類金属のフタル酸塩は水に溶ける。

酸性塩であるフタル酸水素カリウム C₆H₄(COOH)(COOK)は純品が得やすく、緩衝溶液としての能力も高いため、pH測定において一次標準物質として用いられる。

その他フタル酸関連物質

フタル酸誘導体は染料、医薬品の原料として種々の化合物に関連が深い。主なものを次に示す

フェノールフタレイン - フタル酸無水物と2分子のフェノールの縮合体。
サリドマイド - 部分構造にフタルイミドを持つ。原料の一つ。
キニザリン - 無水フタル酸より合成される色素中間体、ローダミンB、フルオレセインなどキサンテン染料（フタレイン染料）の前駆体。
ルミノール - ルミノール試験は3アミノフタル酸イオンが励起1重項状態となり発光する。
フタロシアニン - 4つのフタルイミドが環状に結合している。

脚注・参考文献

^ Noyes, W. A.; Porter, P. K. Org. Synth., Coll. Vol. 1, p. 457 (1941); Vol. 2, p.75 (1922). オンライン版

UpToDate Contents

全文を閲覧するには購読必要です。 To read the full text you will need to subscribe.

1. 尿酸のバランス uric acid balance
2. 出産時の臍帯血酸塩基分析 umbilical cord blood acid base analysis at delivery
3. 妊娠中の葉酸補充 folic acid supplementation in pregnancy
4. ポルフィリン症：概要 porphyrias an overview
5. 疾患予防におけるビタミン補給 vitamin supplementation in disease prevention

Japanese Journal

無水フタル酸製造設備の廃熱回収技術の開発 (平成28年10月第50回日本芳香族工業会大会(函館大会)における発表)

アロマティックス 69(夏季), 170-173, 2017-07
NAID 40021284237

室内空気質規制に関する諸外国の動向 (特集室内空気汚染の低減対策と規制の動向)

環境技術 46(7), 344-349, 2017-07
NAID 40021270061

アミノ修飾MIL-125を光触媒とする酸素からの過酸化水素生成

石油学会年会・秋季大会講演要旨集 2017f(0), 145, 2017
NAID 130006314915

Related Pictures

Japan Pharmaceutical Reference

薬効分類名

プロトンポンプ・インヒビター

販売名

オメプラゾール錠10mg「MED」

組成

オメプラゾール錠10mg「MED」：１錠中に日局オメプラゾール10mgを含有する。
添加物として、カルナウバロウ、クエン酸トリエチル、酸化チタン、水酸化Al、ステアリン酸Mg、セタノール、タルク、炭酸水素Na、デンプングリコール酸Na、トウモロコシデンプン、乳糖、ヒプロメロース、ヒプロメロースフタル酸エステル、ポリソルベート80、ポリビニルアルコール(部分けん化物)、マクロゴール6000、メタクリル酸コポリマーLD、ラウリル硫酸Naを含有する。

禁忌

本剤の成分に対して過敏症の既往歴のある患者
アタザナビル硫酸塩、リルピビリン塩酸塩を投与中の患者(「相互作用」の項参照)

効能または効果

＜オメプラゾール錠10mg「MED」＞

○胃潰瘍、十二指腸潰瘍、吻合部潰瘍、Zollinger-Ellison症候群

通常、成人にはオメプラゾールとして１日１回20mgを経口投与する。なお、通常、胃潰瘍、吻合部潰瘍では８週間まで、十二指腸潰瘍では６週間までの投与とする。
○逆流性食道炎

通常、成人にはオメプラゾールとして１日１回20mgを経口投与する。なお、通常、８週間までの投与とする。さらに再発・再燃を繰り返す逆流性食道炎の維持療法においては、１日１回10〜20mgを経口投与する。
○非びらん性胃食道逆流症

通常、成人にはオメプラゾールとして１日１回10mgを経口投与する。なお、通常、４週間までの投与とする。
○下記におけるヘリコバクター・ピロリの除菌の補助
胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃MALTリンパ腫、特発性血小板減少性紫斑病、早期胃癌に対する内視鏡的治療後胃、ヘリコバクター・ピロリ感染胃炎

通常、成人にはオメプラゾールとして１回20mg、アモキシシリン水和物として１回750mg(力価)及びクラリスロマイシンとして１回200mg(力価)の３剤を同時に１日２回、７日間経口投与する。なお、クラリスロマイシンは、必要に応じて適宜増量することができる。ただし、１回400mg(力価)１日２回を上限とする。
プロトンポンプインヒビター、アモキシシリン水和物及びクラリスロマイシンの３剤投与によるヘリコバクター・ピロリの除菌治療が不成功の場合は、これに代わる治療として、通常、成人にはオメプラゾールとして１回20mg、アモキシシリン水和物として１回750mg(力価)及びメトロニダゾールとして１回250mgの３剤を同時に１日２回、７日間経口投与する。
＜オメプラゾール錠20mg「MED」＞

○胃潰瘍、十二指腸潰瘍、吻合部潰瘍、Zollinger-Ellison症候群

通常、成人にはオメプラゾールとして１日１回20mgを経口投与する。なお、通常、胃潰瘍、吻合部潰瘍では８週間まで、十二指腸潰瘍では６週間までの投与とする。
○逆流性食道炎

通常、成人にはオメプラゾールとして１日１回20mgを経口投与する。なお、通常、８週間までの投与とする。さらに再発・再燃を繰り返す逆流性食道炎の維持療法においては、１日１回10〜20mgを経口投与する。
○下記におけるヘリコバクター・ピロリの除菌の補助
胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃MALTリンパ腫、特発性血小板減少性紫斑病、早期胃癌に対する内視鏡的治療後胃、ヘリコバクター・ピロリ感染胃炎

通常、成人にはオメプラゾールとして１回20mg、アモキシシリン水和物として１回750mg(力価)及びクラリスロマイシンとして１回200mg(力価)の３剤を同時に１日２回、７日間経口投与する。なお、クラリスロマイシンは、必要に応じて適宜増量することができる。ただし、１回400mg(力価)１日２回を上限とする。
プロトンポンプインヒビター、アモキシシリン水和物及びクラリスロマイシンの３剤投与によるヘリコバクター・ピロリの除菌治療が不成功の場合は、これに代わる治療として、通常、成人にはオメプラゾールとして１回20mg、アモキシシリン水和物として１回750mg(力価)及びメトロニダゾールとして１回250mgの３剤を同時に１日２回、７日間経口投与する。

ヘリコバクター・ピロリの除菌の補助の場合
進行期胃MALTリンパ腫に対するヘリコバクター・ピロリ除菌治療の有効性は確立していない。
特発性血小板減少性紫斑病に対しては、ガイドライン等を参照し、ヘリコバクター・ピロリ除菌治療が適切と判断される症例にのみ除菌治療を行うこと。
早期胃癌に対する内視鏡的治療後胃以外には、ヘリコバクター・ピロリ除菌治療による胃癌の発症抑制に対する有効性は確立していない。
ヘリコバクター・ピロリ感染胃炎に用いる際には、ヘリコバクター・ピロリが陽性であること及び内視鏡検査によりヘリコバクター・ピロリ感染胃炎であることを確認すること。

慎重投与

薬物過敏症の既往歴のある患者
肝障害のある患者〔肝代謝性であり、血中濃度が高くなるおそれがある。〕
高齢者(「高齢者への投与」の項参照)

重大な副作用

(頻度不明)
ショック、アナフィラキシー様症状：ショック、アナフィラキシー様症状(血管浮腫、気管支痙攣等)があらわれることがあるので、観察を十分に行い、異常が認められた場合には投与を中止し、適切な処置を行うこと。
汎血球減少症、無顆粒球症、溶血性貧血、血小板減少：汎血球減少症、無顆粒球症、溶血性貧血、血小板減少があらわれることがあるので、観察を十分に行い、異常が認められた場合には投与を中止し、適切な処置を行うこと。
劇症肝炎、肝機能障害、黄疸、肝不全：劇症肝炎、肝機能障害、黄疸、肝不全があらわれることがあるので、観察を十分に行い、異常が認められた場合には投与を中止し、適切な処置を行うこと。
中毒性表皮壊死融解症(Toxic Epidermal Necrolysis：TEN)、皮膚粘膜眼症候群(Stevens-Johnson症候群)：中毒性表皮壊死融解症(Toxic Epidermal Necrolysis：TEN)、皮膚粘膜眼症候群(Stevens-Johnson症候群)があらわれることがあるので、観察を十分に行い、異常が認められた場合には投与を中止し、適切な処置を行うこと。
視力障害：視力障害があらわれることがあるので、異常が認められた場合には投与を中止し、適切な処置を行うこと。
間質性腎炎、急性腎不全：間質性腎炎、急性腎不全があらわれることがあるので、腎機能検査値(BUN、クレアチニン等)に注意し、異常が認められた場合には投与を中止し、適切な処置を行うこと。
低ナトリウム血症：低ナトリウム血症があらわれることがあるので、異常が認められた場合には投与を中止し、適切な処置を行うこと。
間質性肺炎：間質性肺炎があらわれることがあるので、発熱、咳嗽、呼吸困難、肺音の異常(捻髪音)等が認められた場合には投与を中止し、速やかに胸部X線等の検査を実施し、副腎皮質ホルモン剤の投与等の適切な処置を行うこと。
横紋筋融解症：筋肉痛、脱力感、CK(CPK)上昇、血中及び尿中ミオグロビン上昇を特徴とする横紋筋融解症があらわれることがあるので、このような場合には、投与を中止し、適切な処置を行うこと。
錯乱状態：せん妄、異常行動、失見当識、幻覚、不安、焦躁、攻撃性等があらわれることがあるので、異常が認められた場合には投与を中止し、適切な処置を行うこと。

薬効薬理

胃酸分泌の最終過程を担うH⁺,K⁺-ATPaseに選択的に作用し、胃酸分泌を強力に抑制する。
体内で唯一の強酸性領域である、壁細胞の分泌細管内において活性体に変換する。
胃酸分泌抑制作用は、１日１回オメプラゾールとして20mg投与で24時間持続する。

有効成分に関する理化学的知見

一般名

オメプラゾール(Omeprazole)

化学名

(RS)-5-Methoxy-2-｛［(4-methoxy-3,5-dimethylpyridin-2-yl)methyl］sulfinyl｝-1H-benzimidazole

分子式

C₁₇H₁₉N₃O₃S

分子量

345.42

融点

約150℃(分解)

性状

オメプラゾールは白色〜帯黄白色の結晶性の粉末で、においはなく、味は苦い。
N,N-ジメチルホルムアミドに溶けやすく、エタノール(99.5)にやや溶けにくく、水にほとんど溶けない。
N,N-ジメチルホルムアミド溶液(１→25)は旋光性を示さない。
光によって徐々に黄白色となる。

★リンクテーブル★

リンク元	「phthalate」「フタル酸塩」「フタル酸エステル」「phthalic acid」
拡張検索	「テレフタル酸」「テレフタル酸塩」「イソフタル酸」「酢酸フタル酸セルロース」
関連記事	「酸」

「phthalate」

フタル酸
	別称ベンゼン-1,2-; ジカルボン酸
識別情報
CAS登録番号	88-99-3
EINECS	201-873-2
	SMILES C1=CC=C(C(=C1); C(=O)O)C(=O)O;
特性
化学式	C8H6O4
モル質量	166.14 g/mol
外観	白色の固体
密度	1.593 g/cm3, 固体
融点	210 °C （分解）
水への溶解度	0.72 g/100g溶液 (26 ℃)
酸解離定数 pKa	2.94, 5.41
熱化学
標準生成熱 ΔfHo	−782.0 kJ mol−1
危険性
NFPA 704	0 2 0
関連する物質
関連するカルボン酸	イソフタル酸; テレフタル酸
関連物質	無水フタル酸; フタルイミド; フタルヒドラジン
	特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

　　[★]

フタル酸、フタル酸塩、フタル酸エステル

関: phthalic acid

phthalic acid

「フタル酸塩」

　　[★]

英: phthalate
関: フタル酸、フタル酸エステル

「フタル酸エステル」

　　[★]

英: phthalate
関: フタル酸、フタル酸塩

「phthalic acid」

　　[★]

フタル酸

関: phthalate

「テレフタル酸」

　　[★]

英: terephthalic acid、terephthalate
関: テレフタラート、テレフタレート、テレフタル酸塩

「テレフタル酸塩」

　　[★]

英: terephthalate
関: テレフタル酸、テレフタラート、テレフタレート

「イソフタル酸」

　　[★]

英: isophthalic acid、isophthalate
関: イソフタル酸塩

「酢酸フタル酸セルロース」

　　[★]

英: cellulose acetate phthalate

「酸」

　　[★]

英: acid
関: 塩基

ブランステッド-ローリーの定義

ルイスの定義

[1] Noyes, W. A.; Porter, P. K. Org. Synth., Coll. Vol. 1, p. 457 (1941); Vol. 2, p.75 (1922). オンライン版

フタル酸


別称ベンゼン-1,2- ジカルボン酸
識別情報
CAS登録番号	88-99-3
EINECS	201-873-2
SMILES C1=CC=C(C(=C1) C(=O)O)C(=O)O
特性
化学式	C₈H₆O₄
モル質量	166.14 g/mol
外観	白色の固体
密度	1.593 g/cm³, 固体
融点	210 °C （分解）
水への溶解度	0.72 g/100g溶液 (26 ℃)
酸解離定数 pK_a	2.94, 5.41
熱化学
標準生成熱 Δ_fH^o	−782.0 kJ mol⁻¹
危険性
NFPA 704	0 2 0
関連する物質
関連するカルボン酸	イソフタル酸テレフタル酸
関連物質	無水フタル酸フタルイミドフタルヒドラジン
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

匿名

検索

案内