Loading article…
無水フタル酸は、化学式C 6 H 4 (CO) 2 Oで表される有機化合物です。これはフタル酸の無水物です。無水フタル酸は、フタル酸の主要な商業形態です。これは、商業的に使用された最初のジカルボン酸の無水物でした。この白色固体は、特にプラスチック用可塑剤の大規模生産において重要な工業用化学物質です。2000 年の世界生産量は、年間約 300 万トンと推定されています。 [ 4 ]
フタル酸無水物は、1836年にオーギュスト・ローランによって初めて報告された。初期の手順では、液相水銀触媒によるナフタレンの酸化が行われていた。[ 5 ]
現代のギブス無水フタル酸プロセス（ギブス・ウォールナフタレン酸化）では、五酸化バナジウム（V 2 O 5 ）を用いてナフタレンと分子状酸素との気相反応を触媒する。[ 4 ] この反応では、環の酸化的開裂と2つの炭素原子の二酸化炭素としての損失が起こる。
オルトキシレン酸化は、より原子効率の良いプロセスであり、オルトキシレンはナフタレンよりも輸送しやすいため、ナフタレン経路に徐々に取って代わってきた。 [ 7 ] 約320～400 ℃で実施されるこの反応の化学量論は次のとおりである。
理想的にはベンジル位の水素のみが酸化されるが、反応の選択率は約70%にとどまる。約10%は無水マレイン酸に変化する。
一連の切替式凝縮器を用いた蒸留により、両方の生成物が回収される。
無水フタル酸の主な用途は、塩化ビニルの可塑剤として使用されるフタル酸エステルの前駆体である。フタル酸エステルは、無水フタル酸からアルコール分解反応によって生成される。[ 4 ] 1980年代には、 これらのエステルが年間約650万トン生産され、その生産規模は毎年増加しており、すべて無水フタル酸から生産されていた。このプロセスは、無水フタル酸とアルコールの反応から始まり、モノエステルを生成する。
2回目のエステル化はより難しく、水の除去が必要となる。
最も重要なジエステルは、ポリ塩化ビニル化合物の製造に使用されるビス（2-エチルヘキシル）フタレート（「DEHP」）である。
フタル酸無水物は、特定の染料の製造に工業的に広く使用されています。この反応性のよく知られた応用例は、パラクロロフェノールとの反応とそれに続く塩化物の加水分解によるアントラキノン染料キニザリンの製造です。[ 8 ]フェノールフタレインは、酸性条件下でフタル酸無水物と2当量のフェノールを縮合させることによって合成できます（これが名前の由来です）。これは1871年にアドルフ・フォン・バイヤーによって発見されました。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
フタル酸無水物を酢酸セルロースで処理すると、一般的な腸溶性コーティング剤の添加剤である酢酸フタル酸セルロース（CAP）が得られ、抗ウイルス活性も認められています。[ 13 ]フタル酸無水物はCAPの分解生成物です。[ 14 ]
フタル酸無水物は、二官能性であることと安価に入手できることなどから、有機化学において汎用性の高い中間体である。
熱水による加水分解によりオルトフタル酸が生成される：[ 15 ]
無水物の加水分解は通常、可逆的なプロセスではありません。しかし、フタル酸は容易に脱水されて無水フタル酸を生成します。180 ℃以上では、無水フタル酸が再び生成します。無水フタル酸は脱水剤として使用されます。[ 16 ]
キラルアルコールはハーフエステルを形成し（上記参照）、これらの誘導体はブルシンなどのキラルアミンとジアステレオマー塩を形成するため、しばしば分離可能である。[ 17 ]関連する開環反応では、過酸化物が有用な過酸を生成する。[ 18 ]
フタルイミドは、無水フタル酸を水酸化アンモニウムで加熱することにより、95～97%の収率で調製できます。あるいは、無水フタル酸を炭酸アンモニウムまたは尿素で処理することによって調製することもできます。また、 o-キシレンのアンモ酸化によっても製造できます。[ 4 ]フタルイミドカリウムは市販されており、フタルイミドのカリウム塩です。フタルイミドの熱溶液を水酸化カリウム溶液に加えることで調製でき、目的の生成物が沈殿します。[ 19 ]
無水フタル酸と五塩化リンが反応してフタロイルクロリドを生成する。
フタル酸無水物へのヒトの曝露は、製造時または使用時の皮膚接触または吸入によって最も起こりやすい。研究によると、フタル酸無水物への曝露は、鼻炎、慢性気管支炎、喘息を引き起こす可能性がある。フタル酸無水物がヒトの健康に及ぼす影響は、一般的に喘息・鼻炎・結膜炎症候群、または遅発性反応であり、インフルエンザ様症状と血中免疫グロブリン（EおよびG ）レベルの上昇を伴う。