JP2001322960A - d,l−メントールの製造法 - Google Patents

d,l−メントールの製造法

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JP2001322960A JP2001139096A JP2001139096A JP2001322960A JP 2001322960 A JP2001322960 A JP 2001322960A JP 2001139096 A JP2001139096 A JP 2001139096A JP 2001139096 A JP2001139096 A JP 2001139096A JP 2001322960 A JP2001322960 A JP 2001322960A
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Andreas Schlemenat
アンドレアス・シユレメナト
Reinhard Dipl Chem Dr Langer
ラインハルト・ランガー
Claus Dreisbach
クラウス・ドライバツハ
Hans-Juergen Gros
ハンス−ユルゲン・グロス
Thomas Dipl Chem Prinz
トマス・プリンツ
Andreas Schulze-Tilling
アンドレアス・シユルツエ−テイリング
Michael Friederich
ミヒヤエル・フリーデリヒ
Joerg-Dietrich Dipl Ch Jentsch
イエルク−デイートリヒ・イエンチユ
Gerald John
ゲラルト・ヨーン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造し易い触媒を用い、生成物混合物中で≧
60%のd,l−メントール含有率及び≧6.0のメン
トール/イソメントール比を可能にし、可能な限り望ま
しくない副−生成物の形成を避ける、d,l−メントー
ルの製造のための選択的且つ技術的に簡単な方法を提供
すること。 【解決手段】 用いられる担体材料がAl23である担
持ルテニウム触媒の存在下に、30〜170℃の温度に
おいて、メントールの立体異性体又はこれらの異性体の
混合物を接触異性化することによるd,l−メントール
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、担持ルテニウム−
含有触媒上で、30〜170℃の温度においてメントー
ルの立体異性体を転位させることによる、d,l−メン
トールの新規な製造法に関する。
【0002】
【従来の技術及び課題】天然に存在する環状テルペンア
ルコール類の中で、はっか油の主成分であるl−メント
ールは、その冷却及び清涼化作用の故に特別な位置を占
めている。従ってl−メントールは芳香剤又は風味剤と
して用いられ、薬剤産業において用いられている。
【0003】メンタンの炭素主鎖を有し且つ少なくとも
1つの二重結合を含み、3−位において酸素により置換
されている化合物(例えばチモール)の接触水素化によ
るメントールの製造は、8種の光学的に活性なメントー
ル:d,l−メントール、d,l−イソメントール、
d,l−ネオメントール及びd,l−ネオイソメントー
ルの混合物を生ずる。これらの8種の光学的に活性なメ
ントールはそれらの官能的性質に関して異なっている。
l−メントールのみが特徴的なはっか臭及びすでに言及
した清涼化作用を有する。従ってそれがメントール立体
異性体の中で最も価値がある。従って可能最大量のd,
l−メントールが生成するように水素化を行う努力が成
されてきた。次いで8種の立体異性メントールの混合物
の分離はd,l−メントールをラセミ体として与え、そ
れを次いで分割して鏡像異性体を得ることができる。
【0004】d,l−イソメントールの沸点(760to
rr(1.01バール)において218.6℃;2.5to
rr(3.3ミリバール)において75〜78℃)及び
d,l−メントールの沸点(760torr(1.01バー
ル)において216.5℃;2.5torr(3.3ミリバ
ール)において75〜78℃)は互いに非常に近い。従
ってそれぞれのメントール異性体の蒸留分離(dist
illative separation)の間の塔の
分離効率は、特にメントール対イソメントールの比率に
より決定される。従って蒸留分離におけるd,l−メン
トールの高い空−時収量のためには、分離されるべき混
合物中のメントール含有率が可能な限り高いのみでな
く、イソメントール含有率が可能な限り低いことも必要
である。かくしてメントールの収率は、与えられた蒸留
塔に関し、本質的にメントール対イソメントールの出発
比率により決定される。
【0005】d,l−メントール化合物の製造のため
に、メンタンの炭素主鎖を有し且つ少なくとも1つの二
重結合を含み、3−位において酸素により置換されてい
る化合物、例えばチモールを、固体触媒床上の連続法に
おいて水素を用いて水素化するか、あるいは固体触媒床
上でメントールの立体異性体を転位させることが既知で
ある。
【0006】DE 2 314 813 A 1は、メ
ンタンの炭素主鎖を有し且つ少なくとも1つの二重結合
を含み、3−位において酸素により置換されている化合
物をコバルト/マンガン触媒の床上で、170℃〜22
0℃の温度及び25バールより高い、好ましくは200
バールより高い圧力において水素化するための方法を記
載している。実施例では、180℃〜210℃の温度及
び200バールより高い圧力で該方法が行われ、59.
5〜59.9%のラセミd,l−メントール及び10.
6〜10.8%のd,l−イソメントールを含む8種の
立体異性メントールの混合物を与えている。メントール
/イソメントール比は最高で5.7である。銅を用いる
この触媒の改質は57.6%のd,l−メントール含有
率及び9.2%のd,l−イソメントール含有率を有す
るメントール混合物を与えるが(メントール/イソメン
トール比 6.3)、しかしながら、その中に4〜5%
の再生使用不可能な炭化水素の形態の望ましくない副−
生成物が存在した。
【0007】EP 0 563 611 A 1及びD
E 197 18 116 A 1は、メンタンの炭素
主鎖を有し且つ少なくとも1つのC=C二重結合を含
み、3−位において酸素により置換されている芳香族も
しくは部分的に水素化された環状化合物の水素を用いる
水素化を、希土類(re)金属及びマンガンがドーピン
グされた担体上に活性成分としてパラジウム、ルテニウ
ム又はロジウムあるいはこれらの元素の混合物、ならび
に助触媒としてアルカリ金属水酸化物及び/又は硫酸塩
を含む固定−床触媒上で行い得ることを開示している。
実施例では、180〜240℃の温度及び270〜30
0バールの圧力で該方法が行われ、約52〜57%の
d,l−メントールを含むメントール混合物を与えた。
11.5〜14.8%のd,l−イソメントールが生成
した(メントール/イソメントール比は3.6〜4.
4)。
【0008】EP 743 296 A 1は、担体を
含まないコバルト、マンガン及びアルカリ土類金属酸化
物もしくは水酸化物の圧縮粉末から成り、150℃〜2
30℃の温度及び25〜350バールの圧力で働く触媒
を記載している。示されている実施例では、165℃よ
り高い温度及び200バールより高い圧力で該方法が行
われている。得られるメントール混合物の組成について
の議論はなされていない。
【0009】米国特許第5,756,864号には、2
00〜350℃の温度及び50〜350バール、好まし
くは100〜300バールの水素圧におけるl−メント
ールの立体異性体の転位が記載されており、担体のない
ニッケル、マンガン及びアルカリ土類金属水酸化物もし
くは酸化物の圧縮粉末から成る触媒上における連続法に
おいてd−メントールがラセミ化され、異性化される。
これは最高で59.8%のd,l−メントールを含むメ
ントール混合物を与えた。
【0010】メンタンの炭素主鎖を有する化合物から出
発する水素化によるメントールの製造あるいはメントー
ルの立体異性体の異性化のためのこれまでに記載された
方法はすべて、高圧及び高温で行われる。記載された方
法のいずれにおいても59.9%より多いd,l−メン
トールは生成しない。イソメントール含有率は最小とし
て約10〜11%である。
【0011】米国特許第2,843,636号は、亜ク
ロム酸銅、コバルト及びニッケルの群からの水素化触媒
の存在下に、260〜280℃及び500〜1300
p.s.i.g.(34〜90バール)において、オー
トクレーブ中で水素を用いる、メントールの立体異性体
からd,lメントールへの異性化を記載している。得ら
れる混合物は、約10〜12%のd,l−イソメントー
ルと同様に60〜64%のd,l−メントール含有率を
有した。しかしながら、記載されている低−圧法では、
おそらく非常に高い温度のために、約5%の再生使用不
可能な炭化水素が副−生成物として作られる。
【0012】ドイツ特許出願198 53 562.7
は、温度勾配を有する固定触媒床上のチモールの低−圧
水素化を記載している:直列に連結された5つの反応管
の最初の2つは180℃に加熱され、後の3つの反応管
は80〜90℃に加熱される。希土類(re)金属及び
マンガンがドーピングされた担体上に活性成分としてル
テニウム及び助触媒としてアルカリ金属水酸化物を含む
触媒を用い、3バールの圧力において64.4%のメン
トール及び12.1%のイソメントールを含むメントー
ル異性体混合物を得ることが可能であった(メントール
/イソメントール比は5.3である)。d,l−ネオメ
ントール、d,l−イソメントール及びd,l−メント
ールの水素−飽和混合物の異性化は、大気圧において、
65.3%のd,l−メントール及び12.1%のイソ
メントールの組成を有する異性体混合物を与えた。この
低−圧法では、約65%の高いメントール含有率を達成
することが可能である。メントール/イソメントール比
は最高で5.4である。
【0013】d,l−メントールの割合が高い程、そし
てメントール/イソメントール比が高い程、蒸留によっ
て異性体混合物を仕上げて純粋なd,l−メントールを
得るのが容易である。従って本発明の目的は、製造し易
い触媒を用い、生成物混合物中で≧60%のd,l−メ
ントール含有率及び≧6.0のメントール/イソメント
ール比を可能にし、可能な限り望ましくない副−生成物
の形成を避ける、d,l−メントールの製造のための選
択的且つ技術的に簡単な方法を見いだすことであった。
本明細書において、示すパーセンテージは生成物混合物
のガスクロマトグラフィー分析の間に現れる面積パーセ
ンテージを意味すると理解される。メントール/イソメ
ントール比は、メントールの面積パーセント(GC)対
イソメントールの面積パーセント(GC)の比率を意味
すると理解される。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、メントールの
立体異性体又はこれらの異性体の混合物を約30〜約1
70℃の範囲の温度において、担持ルテニウム触媒の存
在下に、接触異性化することを含んでなり、担持材料が
Al23であることを特徴とするd,l−メントールの
製造法に関する。本発明のこれらの及び他の特徴、側面
及び利点は、以下の記述及び添付の特許請求の範囲を参
照することによりより良く理解されるであろう。
【0015】今回、我々は、メントールの異性体又は0
〜60%、典型的には約55%のd,l−メントール含
有率を有するこれらの異性体の混合物から出発し、単純
な担持ルテニウム触媒(不均一系触媒反応)を用いる3
0〜170℃の温度における異性化により、例えば最高
で67.3%のd,l−メントール含有率、例えば、わ
ずか8.2%のイソメントール含有率、及び≧6.0、
例えば最高で8.1のメントール/イソメントール比を
有する、メントールがより豊富な混合物を製造すること
が可能であることを見いだした。操作の間に塩基を添加
することにより、担持ルテニウム触媒を再生/再活性化
できることも見いだされた。
【0016】製造し易い触媒を用い、低い温度及び圧力
でイソメントールの異性化を達成することもできる故
に、本発明は驚くべきことである。個々のメントールの
逆転位は脱水素/水素化を介して起こるが、驚くべきこ
とに、低い水素分圧においてさえ、特に水素の不在下に
おいても、イソメントールの非常に高い異性化速度が観
察されることが見いだされた。
【0017】従って、本発明は、30〜170℃の温度
におけるメントールの立体異性体又はこれらの異性体の
混合物の接触異性化によるd,l−メントールの製造法
を提供するものであり、該異性化は担持ルテニウム触媒
の存在下で行われ、用いられる担体材料はAl23であ
る。
【0018】本発明に従う方法で用いることができる出
発材料はメントールの個々の異性体(イソメントール、
ネオメントール、ネオイソメントール)又はこれらの異
性体の混合物であり、出発材料がすでにメントールを含
んでいることができる。例えば光学的に活性なメントー
ルのラセミ化の間に生ずるか、あるいは異性体混合物か
らのd,l−メントールの蒸留分離の間に残される異性
体混合物を用いることができる。例えば、メンタンの炭
素主鎖を有し且つ少なくとも1つの二重結合を含み、3
−位において酸素により置換されている環状化合物(例
えばチモール、メントン、イソメントン)の水素化の間
に生ずるメントール異性体混合物を用いることもでき
る。この場合、本発明に従う異性化が行われる反応器
を、例えば、メンタンの炭素主鎖を有し且つ少なくとも
1つの二重結合を含み、3−位において酸素により置換
されている環状化合物の水素化のための反応器、あるい
はd−メントール又はl−メントールの他の異性体のラ
セミ化/異性化のための反応器、又は例えばメントール
の異性体の混合物の蒸留分離の下流に連結することがで
きる。本発明に従う方法のための異性化反応器を、例え
ば、現存する水素化、異性化又はラセミ化反応器と、続
く例えば蒸留分離の間に連結することもできる。適宜、
種々の生成物流の混合物(例えば水素化及び分離から)
を本発明に従う異性化法における出発材料として用いる
ことができる。しかしながら、異性化のための反応器
を、適宜、独立して操作することもできる。
【0019】本発明に従う方法により製造されるd,l
−メントール−含有異性体混合物を、例えば蒸留によ
り、純粋なd,l−メントールの単離のために分離する
ことができる。
【0020】本発明に従う方法は、例えば撹拌−タンク
反応器中で、トリクル相(trickle phas
e)として、触媒が懸濁されている液相において、気泡
塔(bubble column)として、又は固定触
媒床上で、不連続的又は連続的に行うことができる。固
定触媒床を有する反応器中の液相において本発明に従う
方法を行うのが好ましい。
【0021】溶媒の存在下で本発明に従う方法を行うこ
とができる。しかしながら、溶媒を含まない実施が好ま
しい。
【0022】接触異性化は、本発明に従う方法におい
て、例えば、水素を添加せずに減圧下で(例えば約50
ミリバールまで低い圧力で)、大気圧において(1バー
ル)又は300バールまで高められた圧力で、好ましく
は約50バールまでの大気圧で、特別に好ましくは約1
0バールまでの大気圧で行うことができる。本発明に従
う方法を水素の存在下で運転することもでき、この場
合、液相を反応器中に入れる前に水素で飽和させ、水素
−飽和出発材料流(例えば水素化反応器からの異性体混
合物)を用いるか、あるいは気体状水素を出発材料と一
緒に反応器中に通過させ、約0.001〜約300バー
ル、好ましくは約0.01〜約50バール、特に好まし
くは約0.01〜約10バールの水素分圧を確立する。
しかしながら、本発明に従う異性化において追加の水素
を用いないのが好ましく、それは用いられる出発材料を
介して異性化反応器中に導入され得た水素のみが存在す
ることを意味する。
【0023】本発明に従う方法は約30〜約170℃の
温度、好ましくは約50〜約150℃の温度、特に好ま
しくは約70〜約140℃の温度で行われる。
【0024】本発明に従う方法のために、担持ルテニウ
ム触媒が用いられる(不均一系触媒反応)。担持ルテニ
ウム触媒は、好ましくは約0.1〜約15重量パーセン
ト、特に好ましくは約2〜約9重量パーセントのルテニ
ウムを含む。適宜、ルテニウムの他に、元素の周期表の
遷移第8族(transition group 8)
(Fe、Co、Ni、Rh、Pd、Os、Ir、Pt)
ならびに/あるいはSn及び/又はZn、好ましくはP
t、Sn及び/又はZnからの約0.1〜約10重量パ
ーセントの1種もしくはそれより多いさらに別の金属を
含む担持ルテニウム触媒が用いられる。示した重量パー
センテージは、それぞれの場合に担体材料の重量に基づ
く。
【0025】従って、本発明に従う触媒の調製のための
出発化合物は、元素の周期表の遷移第8族の貴金属、錫
又は亜鉛の化合物である。挙げることができる例はハロ
ゲン化物、硝酸塩、酢酸塩、アセチルアセトンもしくは
アミノ酸との有機錯体である。
【0026】用いられる担体材料は、種々の変態におけ
る、好ましくはγ−変態におけるAl23である。担体
材料として用いられる酸化アルミニウムは、有利には約
≧100m2/g、好ましくは約≧160m2/g、特に
好ましくは約≧180m2/gのBET表面積を有す
る。さらに、高い割合のマクロ細孔(macropor
ous pores)(約>50nm)を有し、約≧3
00mm3/g、好ましくは約≧600mm3/gの細孔
容積を有する酸化アルミニウムが特に好ましい。例とし
て挙げることができる適した担体材料は、商業的に入手
可能なAl23担体、RhodiaからのSPH 15
15、SPH 531、SPH 501、BASFから
のD 10−10及びNortonからのSA 617
6である。
【0027】触媒担体は、例えば、約0.001〜約
0.1mmの粒度を有する粉末、約0.05〜約5mm
の粒度を有する粉砕され、篩別された材料の形態で、あ
るいは約0.2〜約30mmの直径を有する押出物、ペ
レット、球又は顆粒のような成形品として用いることが
でき得る。
【0028】触媒の調製のために、例えば、手順は、最
初にルテニウム及び場合により元素の周期表の遷移第8
族ならびに/あるいは錫及び/又は亜鉛からの1種もし
くはそれより多いさらに別の金属を該担体材料の1つに
適用することを含むことが可能である。適用は、担体材
料を金属の溶液で処理することにより、例えばそれを含
浸させるか又は噴霧することにより行われ得る。この目
的のために、例えば、塩化物、酢酸塩及び/又は硝酸塩
が用いられる。この金属の適用は、溶解された塩の混合
物を用いて1段階で、あるいは個々の化合物の溶液を用
いて連続的に行うことができる。各適用の後に触媒を乾
燥することができる。
【0029】該方法で調製される触媒を、例えば約20
〜約400℃、好ましくは約30〜約250℃の温度
で、水素、あるいは約1%より高い水素含有率を有する
水素/窒素混合物を用いて処理することにより還元す
る。他の還元剤、例えばヒドラジンを用いて還元を行う
こともできる。還元された触媒を次いで、有利には洗浄
して塩化物及び/又は硝酸塩を除去する。
【0030】例えば、ルテニウム及び場合によりさらに
別の金属が含浸された担体を塩基性塩、例えばアルカリ
金属もしくはアルカリ土類金属水酸化物もしくは酸化
物、例えばNaOH、KOHの溶液で処理し、金属を酸
化物もしくは水酸化物として析出させることにより、適
用された金属を担体に固定化することもできる。金属が
担体に固定化されたら、還元及び可溶性成分の洗い出し
をいずれの順序で行うこともできる。好ましくは、可溶
性成分を最初に洗い出し、次いで触媒を還元する。本発
明に従う異性化が行われるべき反応器中においてその場
で還元を行うこともできる。
【0031】金属塩溶液もしくは塩基性塩の含浸の各段
階の後、あるいは洗浄の後、乾燥段階を行うことができ
る。しかしながら、担体を乾燥せずに次の調製段階で用
いることもできる。
【0032】本発明に従う方法における空間速度は、例
えば、触媒のリットル当たり且つ時間当たり約0.00
5〜約5kgの出発材料、好ましくは約0.03〜約2
kg/l・時、特に好ましくは約0.06〜約1.0k
g/l・時である。本発明に従う異性化の空時収量は、
空間速度の増加と共に増加する。他方、生成物混合物中
のd,l−メントールの割合は減少し、メントール/イ
ソメントール比は低下し、減少低下(reductio
n)の程度は選ばれる反応温度に大きく依存する。与え
られた反応温度において、生成物混合物が約≧60%の
d,l−メントール及び約≧6.0のメントール/イソ
メントール比を有する最大空間速度は、当該技術分野に
おける熟練者により容易に決定され得る。
【0033】本発明に従う方法は、再生使用不可能な副
−生成物、例えば望ましくない炭化水素の生成にほとん
ど導かない。得られる反応混合物は高い、好ましくは≧
60%、特に好ましくは約≧64%のd,l−メントー
ルの含有率、低い、例えば約8.2%〜約11%、好ま
しくは約9%〜約10%のd,l−イソメントールの割
合、ならびに高い、好ましくは約6.0〜約8.2、特
に好ましくは約6.5〜約7.5、特別に好ましくは約
6.8〜約7.3のメントール/イソメントール比を含
み、それは所望の生成物を例えば精留/蒸留により容易
に分離できることを意味する。
【0034】触媒は長い有効寿命を有し(例えば>60
00時間)、その間にわずかな不活化しか観察されな
い。少量の塩基、例えばアルカリ金属もしくはアルカリ
土類金属のアルコキシド、酸化物もしくは水酸化物(例
えばKOtBu、KOH、NaOH)を加えることによ
り、触媒を再生/再活性化することができる。触媒を取
り出した後に、あるいは反応器自身の中で塩基の溶液を
作用させることにより塩基を加えることができる。好ま
しくは塩基性溶液をメントールに加えるか、あるいは溶
媒を用いずにメントール中に塩基自身を溶解することに
より、連続操作においてメントール出発材料に塩基を加
える。
【0035】
【実施例】本発明に従う方法を下記で実施例によりさら
に例示するが、本発明に従う方法は実施例に制限され
ず、従って実施例は制限とはみなされない。他にことわ
らない限り、パーセンテージはガスクロマトグラフィー
(GC)分析からの面積パーセンテージである。実施例1: 担持Ru触媒の調製(6重量%のRu) 1000g(約2.24 l)の商業的に入手可能な約
255m2/gのBET表面積を有するγ−Al2
3(NortonからのSA 6176、1/16”
(約1.6mm)の粒径、約0.44kg/lの嵩密度
を有する押出物)を最初に大きな回転蒸発器(10 l
フラスコ)中に導入し、1153gの蒸留水中の30
0gの塩化ルテニウム(III)の水溶液(20重量%
のRuを含有する商業的に入手可能な溶液、60gのR
u)を加え、混合物を10分間回転させた(約16rp
m(分当たりの回転数))。溶媒を90℃及び10ミリ
バールで蒸留した。触媒を水素流中で250℃において
還元した。次いで触媒を蒸留水で、洗浄水が塩化物を含
有しなくなるまで洗浄した。次いで触媒を回転蒸発器で
乾燥した(90℃、10ミリバール)。実施例2: 実験プラント 実験プラントは、それぞれ1mの長さ及び15mmの内
径を有する5つの油−浴−温度調節二層反応管から成
り、それらは1つが他の上に直列に連結されていた。各
管状反応器の後に試料採取点を置いた。2つの温度調節
された浴により反応器を加熱した。反応管はそれぞれ約
129mlの実施例1からの触媒で満たされた(各管に
おける嵩高さ(bulk height)は約80c
m、合計量は643ml又は284g)。用いられるメ
ントール異性体混合物は、膜ポンプを用いて管状反応器
中に運ばれた。必要なら、出発材料を上から(トリクル
相)、又は下から(液相)管状反応器に通過させること
ができた。出発材料に飽和させることにより、又はある
量で水素を上もしくは下から反応管に通過させることに
より(トリクル相、気泡塔)水素を加えることができ
た。実験プラントにおいては、大気圧から大気圧より3
0バール高い運転圧力が可能であった。加圧法の場合
(気泡塔、トリクル相)、所望の圧力に設定された減圧
機を介して水素をプラント中に運んだ。プラントにおけ
る圧力は、排ガスの量をニードルバルブを介してある量
に調節することにより一定に保たれた(ロタメーター
(rotameter))。生成物はレベル−制御生成
物分離機(level−controlled pro
duct separator)(2リットル)におい
て排出された。水素を用いずに反応を行う場合(液相、
トリクル相)、生成物分離機の直前まで圧力を確立する
ために必要な気体(例えば窒素)を加え、再度排出し
た。かくしてそれは反応器を通って流れない。実施例3: d,l−メントールの製造 実施例2からの実験プラントの反応管を100〜130
℃に加熱した。メントール異性体混合物を液−相反応に
おいて下から反応器中に、0.07〜0.75kg(出
発材料)/l(触媒)・時の空間速度で、且つ大気圧よ
り2バール高い圧力においてポンプで入れた。水素は加
えなかった。表1は出発材料の組成ならびに個々の温度
及び空間速度の場合の生成物の組成を示す。
【0036】
【表1】
【0037】実施例4:d,l−メントールの製造、有
効寿命実験 実施例3からの実験を100℃及び大気圧より2バール
上で、0.067kg(出発材料)/l(触媒)・時の
空間速度を用いて続けた。得られる異性体混合物の組成
を表2に示す。5300時間を越える運転時間の後、わ
ずかな不活化しか観察されなかった。実施例5: d,l−メントールの製造 比較的低いメントール/イソメントール比(3.6)を
有するメントール異性体混合物を出発材料として用い、
実施例4からの実験を続けた。出発材料の組成及び生成
物の組成を表2に示す。実施例6: 触媒の再生 実施例5からの実験を続けた。担持ルテニウム触媒の再
生のために、2gのカリウムtert−ブトキシドを2
0gのメタノール中に溶解し、出発材料の初期装填(1
2 l)においてメントール異性体混合物に加えた。K
OtBuの添加を繰り返した。塩基の添加に続き、触媒
は実施例4の開始時の組成と同等の生成物組成を与えた
(次頁の表2を参照されたい)。
【0038】
【表2】
【0039】実施例7:担持Ru触媒の調製(4重量%
のRu) 2500gの商業的に入手可能な約320m2/gのB
ET表面積を有するγ−Al23(Rhodiaからの
SPH 501、球、φ1.4〜2.8mm、嵩密度
約0.87kg/l)を、1100gの蒸留水中の50
0gの塩化ルテニウム(III)の溶液(20重量%の
Ruを含有する商業的に入手可能な溶液、100gのR
u)を用い、実施例1に記載した通りに処理した。乾燥
後、触媒を水素流中で、250℃において還元し、塩化
物を含有しなくなるまで洗浄した。実施例8: d,l−メントールの製造 1964g(約2250ml)の実施例7からの触媒を
二層ガラス管状反応器(長さ 2.05m、容積 2.
4リットル)中に導入した。管状反応器を温度調節され
た油浴を用いて加熱した。メントール異性体混合物を、
90〜120℃の温度で大気圧において、水素を添加せ
ずに下から反応器に通過させた(液相)。表3は、出発
材料の組成ならびに多様な温度及び空間速度の場合の生
成物の組成を示す。
【0040】
【表3】
【0041】実施例9:Ru触媒の調製(6重量%のR
u) 2617.2gの商業的に入手可能な約255m2/g
のBET表面積を有するγ−Al23(Nortonか
らのSA 6176、1/16”(1.6mm)の粒
径、約0.44kg/lの嵩密度を有する押出物)を、
2329.2gの蒸留水中の785.16gの塩化ルテ
ニウム(III)の溶液(20重量%のRuを含有する
商業的に入手可能な溶液、157.0gのRu)を用い
て実施例1に記載した通りに処理した。乾燥後、ルテニ
ウムを固定化するために、第2の含浸段階において25
55gの蒸留水中の559gのNaOHの溶液を適用
し、触媒を乾燥し、塩化物を含有しなくなるまで洗浄
し、再び乾燥した。実施例10: d,l−メントールの製造 5.81 l(約2.6kg)の実施例9からの触媒
を、大気圧〜10バールの圧力で運転され得る二層管状
反応器(容積 7.4 l;長さ 2.8m;φ5.8
cm)中に導入した。管状反応器を温度調節された油浴
を用いて加熱した。用いられる出発材料を所望通りに上
から(トリクル相)、又は下から(液相)管状反応器に
通過させることができた。さらに水素を下から(気泡
塔)、又は上から(トリクル相)反応器中に通過させる
ことができた。出発材料は膜ポンプを用いて管状反応器
中に運ばれた。管状反応器からの排出は、レベル−制御
生成物分離機(2リットル)中に行われた。
【0042】触媒の還元のために、反応器を150℃に
加熱し、最初にフォーミングガス(forming g
as)(N2中の20容量%のH2)、次いで純粋な水素
を反応器に通過させた。反応器を100℃に冷却し、メ
ントール異性体混合物を下から大気圧において、水素を
添加せずに反応器に通過させた(液相、空間速度 0.
09kg(出発材料)/l(触媒)・時)。表4は出発
材料及び生成物の組成を示す。
【0043】表4は、水素を加えた場合、ならびに反応
を圧力下(6バール)、及びもっと低い温度で行う場合
の生成物の組成も示す。
【0044】
【表4】
【0045】実施例11:d,l−メントールの製造 2.24 l(約0.93kg)の実施例9からの触媒
を実施例8に記載した反応器中に導入し、室温で最初に
フォーミングガス(N2中の10容量%のH2)を用いて
半時間、次いで純粋な水素(約60 l/時)を用いて
5時間還元した。反応器を100℃に加熱し、メントー
ル異性体混合物を大気圧において下から反応器に通過さ
せた(液相、100℃)。表5は出発材料及び生成物の
組成を示す。
【0046】
【表5】
【0047】実施例12:Ru担持触媒の調製(6重量
%のRu) 800gの商業的に入手可能な約255m2/gのBE
T表面積を有するγ−酸化アルミニウム(Norton
からのSA 6176、1/16”(1.6mm)の粒
径、約0.45kg/lの嵩密度を有する押出物)に、
650gの蒸留水中の240gの塩化ルテニウム(II
I)の溶液(20重量%のRuを含有する商業的に入手
可能な溶液、48gのRu)を含浸させる。次いで混合
物を水酸化ナトリウム溶液(2964gの水中の68
3.5gのNaOH)の層で覆い、室温で20時間放置
する。触媒を濾過し、塩化物を含まなくなるまで水で洗
浄し、次いで90℃において真空中で乾燥する。実施例13: d,l−メントールの製造 682gの実施例12からの触媒を実施例8に記載した
反応器中に充填する。触媒を室温で、最初にフォーミン
グガス(N2中の10容量%のH2)を用いて半時間、次
いで純粋な水素(約60 l/時)を用いて5時間還元
する。メントール異性体混合物を100℃の温度で大気
圧において、水素を添加せずに下から反応器に通過させ
た(液相)。表6は出発材料及び生成物の組成を示す。
【0048】
【表6】
【0049】前記において例示のために本発明を詳細に
記載してきたが、そのような詳細は単にその目的のため
であり、その中で、特許請求の範囲により制限されてい
る場合を除いて、本発明の精神及び範囲から逸脱するこ
となく、当該技術分野における熟練者により変更が可能
であることが理解されるべきである。{PRIVAT} 本発明の主たる特徴及び態様は以下の通りである。 1.メントールの立体異性体又はこれらの異性体の混合
物を約30〜約170℃の範囲の温度において、担持ル
テニウム触媒の存在下に、接触異性化することを含んで
なり、担持材料がAl23であることを特徴とするd,
l−メントールの製造法。 2.担持ルテニウム触媒が担体の重量に基づいて約0.
1〜約15重量パーセントのルテニウムを含んでなる上
記1項に従う方法。 3.担持ルテニウム触媒が、ルテニウムに加えて、担体
の重量に基づいて約0.1〜約10重量パーセントの、
元素の周期表の遷移第8族ならびに/あるいは錫及び/
又は亜鉛からの1種もしくはそれより多いさらなる金属
を含んでなる上記1項に従う方法。 4.担体材料がγ−変態における酸化アルミニウムを含
んでなる上記1項に従う方法。 5.担体材料として用いられる酸化アルミニウムが少な
くとも約100m2/gであるBET表面積を有する上
記1〜4項の少なくとも1つに従う方法。 6.担体材料が少なくとも約300mm3/gである細
孔容積を有するマクロ細孔性酸化アルミニウムである上
記1項に従う方法。 7.約50ミリバール〜約300バールの範囲の圧力で
異性化を行う上記1項に従う方法。 8.異性化の間に追加の水素を加えない上記1項に従う
方法。 9.異性化の間に、約0.001〜約300バールの範
囲の分圧を有する水素を加える上記1項に従う方法。 10.得られる生成物が少なくとも約60%のd,l−
メントール含有率及び少なくとも約6.0のメントール
/イソメントール比を有する上記1項に従う方法。 11.塩基を加えることにより、担持ルテニウム触媒を
再生する上記1項に従う方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラインハルト・ランガー ドイツ47918テニスフオルスト・ヒユゼル ハイデ47アー (72)発明者 クラウス・ドライバツハ ドイツ51065ケルン・ジレジウスシユトラ ーセ74 (72)発明者 ハンス−ユルゲン・グロス ドイツ47259ドウイスブルク・ドルフシユ トラーセ169 (72)発明者 トマス・プリンツ ドイツ51371レーフエルクーゼン・イメン ベーク33 (72)発明者 アンドレアス・シユルツエ−テイリング アメリカ合衆国テキサス州77573リーグシ テイ・モーニングタイドレイン2003 (72)発明者 ミヒヤエル・フリーデリヒ ドイツ47800クレーフエルト・ボデルシユ ビングシユトラーセ26 (72)発明者 イエルク−デイートリヒ・イエンチユ ドイツ47799クレーフエルト・ビスマルク シユトラーセ84 (72)発明者 ゲラルト・ヨーン ドイツ40547デユツセルドルフ・ニーダー カツセラーシユトラーセ2 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC14 BA23 BA53 BA62 BA81 BA84 FC22 FE12 4H039 CA60 CJ10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メントールの立体異性体又はこれらの異
    性体の混合物を約30〜約170℃の範囲の温度におい
    て、担持ルテニウム触媒の存在下に、接触異性化するこ
    とを含んでなり、担持材料がAl23であることを特徴
    とするd,l−メントールの製造法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012111948A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Symrise Ag メントール含有混合物
JP2013537479A (ja) * 2010-07-23 2013-10-03 ランクセス・ドイチュランド・ゲーエムベーハー 異性化反応触媒

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8785698B2 (en) 2009-02-17 2014-07-22 Nagaoka & Co., Ltd. Methods and apparatus for production of natural L-menthol
EP2703376A1 (de) 2012-08-31 2014-03-05 LANXESS Deutschland GmbH Verfahren zur Herstellung von Menthol
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DE102013203420A1 (de) * 2013-02-28 2014-08-28 Evonik Industries Ag Hydrogenolyse von Furfurylalkohol zu 1,2-Pentandiol
CN104307464B (zh) * 2014-10-24 2017-02-22 上海迅凯新材料科技有限公司 苯深度脱噻吩的钌基吸附剂及其制备方法和应用
RU2758864C1 (ru) * 2020-05-26 2021-11-02 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно - Исследовательский Институт Технологий Органической, Неорганической Химии И Биотехнологий" СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ d,l-МЕНТОЛА
CN111871428B (zh) * 2020-07-22 2023-04-28 上海应用技术大学 一种用于制备d,l-薄荷醇的铑催化剂及d,l-薄荷醇的制备方法
CN112844389B (zh) * 2021-02-03 2022-06-07 合肥工业大学 用于合成d,l-薄荷醇的钴镍合金催化剂的制备方法、制得催化剂及其应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19853562B4 (de) * 1998-11-20 2006-06-08 Lanxess Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von d,l-Menthol

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013537479A (ja) * 2010-07-23 2013-10-03 ランクセス・ドイチュランド・ゲーエムベーハー 異性化反応触媒
JP2012111948A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Symrise Ag メントール含有混合物

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