JPWO2010113531A1 - 高純度末端オレフィン化合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このように、現在までのところ、高純度の精製7−オクテナールを得るための、工業的に有利な手段は確立されていないのが現状である。そして、かような7−オクテナールの6−オクテナールとの分離精製における問題は、他の末端オレフィン化合物を対応する内部オレフィン化合物と分離精製する際にも同様に生じる可能性がある。
で表される末端オレフィン化合物および不純物として対応する内部オレフィン化合物を含む混合物を水またはアルコールの存在下でブロモ化剤と接触させることにより、内部オレフィン化合物をより高沸点の化合物へと変換する工程と、得られた混合物から、末端オレフィン化合物を蒸留精製する工程とを含む。
蒸留装置、滴下ロート、攪拌器、温度計および窒素ガス導入口を供えた内容50mLの四つ口フラスコに銅クロム酸化物触媒(日揮化学社製N203)0.2g(反応混合物に対して1.1質量%に相当)および2,7−オクタジエン−1−オール20.0gを仕込み、系内を窒素ガスで十分置換した後に内温が180℃となるまで加温した。窒素ガスを10L/hの速度で導入しながら攪拌下に2,7−オクタジエン−1−オール20.0g(0.159mol)を60分かけて滴下した。滴下終了後、同一条件下でさらに60分間攪拌を続けた。留出液として38.0gが得られた。仕込み2,7−オクタジエン−1−オールに対する留出液中の7−オクテナールの割合は89モル%であった。この留出液を分留した。66.7kPa、159〜161℃の留分として粗7−オクテナール30.5g(7−オクテナール90.0ガスクロマトグラフィー単純面積%、シス−6−オクテナール6.3ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテナール4.0ガスクロマトグラフィー単純面積%、オクタナール0.1ガスクロマトグラフィー単純面積%)を得た。
窒素置換した内容積500mLのフラスコに、合成例1の手法で得た粗7−オクテナール30.5g(90.0ガスクロマトグラフィー単純面積%、net.27.5g、0.22モル、シス−6−オクテナール6.3ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテナール4.0ガスクロマトグラフィー単純面積%)、メタノール(72.7g)を仕込み、0℃に冷却した後、5,5−ジメチル−1,3−ジブロモヒダントイン(7.5g、26.2ミリモル)を0〜5℃の範囲で7.0時間かけて添加した。
窒素置換した内容積30mLのフラスコに、合成例1の手法で得た粗7−オクテナール5.4g(7−オクテナール90.0ガスクロマトグラフィー単純面積%、net.4.9g、38.8ミリモル、シス−6−オクテナール6.3ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテナール4.0ガスクロマトグラフィー単純面積%)、メタノール(10g)を仕込み、10℃に冷却した後、N−ブロモスクシンイミド(1.5g、8.4mmol)を10〜20℃の範囲で1.0時間かけて添加した。
窒素置換した内容積30mLのフラスコに、合成例1の手法で得た粗7−オクテナール5.4g(7−オクテナール90.0ガスクロマトグラフィー単純面積%、net.4.9g、38.8ミリモル、シス−6−オクテナール6.3ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテナール4.0ガスクロマトグラフィー単純面積%)、酢酸エチル(10g)、水(10g)を仕込み、10℃に冷却した後、KBr(1.0g、8.4ミリモル)を添加した。続いて2.5質量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液(24g、8.0ミリモル)を10〜20℃の範囲で1.0時間かけて添加した。
窒素置換した内容積500mLのフラスコに、トルエン200g、合成例1の手法で得た粗7−オクテナール30.5g(90.0ガスクロマトグラフィー単純面積%、net.27.5g、0.22モル、シス−6−オクテナール6.3ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテナール4.0ガスクロマトグラフィー単純面積%)を仕込んだ。35.5質量%ヒドロキシルアミン硫酸塩水溶液55.5g(net.19.7g,0.12モル)を加え、10℃に冷却した。18質量%水酸化ナトリウム水溶液53.3g(net.9.6g,0.24モル)を10〜20℃の範囲で1.0時間かけて添加した。反応終了後、水100gを加えて分液した後、有機層に無水酢酸(24.5g,0.24モル)を加えて内温120℃にて3時間、加熱・共沸脱水を行った。分液し、得られた有機層を670Paの減圧下で蒸留することにより、留分として粗7−オクテノニトリル25.0g(90.2ガスクロマトグラフィー単純面積%、22.5g、0.18モル、シス−6−オクテノニトリル3.9ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテノニトリル3.4ガスクロマトグラフィー単純面積%)を得た。
窒素置換した内容積1000mLのフラスコに、合成例2の手法で得た粗7−オクテノニトリル(90.2ガスクロマトグラフィー単純面積%、50g、0.41モル、シス−6−オクテノニトリル3.9ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテノニトリル3.4ガスクロマトグラフィー単純面積%)、メタノール(230g)を仕込み、10℃に冷却した後、5,5−ジメチル−1,3−ジブロモヒダントイン(14.3g、50.2ミリモル)を10〜20℃の範囲で3.0時間かけて添加した。
内容積6000Lの反応器に、2,7−オクタジエン−1−オール2362.6kg(18.72キロモル)、99質量%ギ酸1323.1kg(28.56キロモル)、メチルイソプロピルケトン(MIPK;3−メチル−2−ブタノン)530.4kgを仕込み攪拌下で53.3kPaまで減圧した。減圧後、蒸気加熱により反応を行った。所定時間毎に反応追跡をガスクロマトグラフィーにより行ない、転化率が99.5%に達したところで反応終了とした。反応終了後、ギ酸およびMIPKを減圧留去した(原料回収)。釜残として粗品を得た(粗収率:93.3%)。得られた粗品を5000L蒸留機に移送して、蒸留を行ない、精製ホルミル化2,7−オクタジエン−1−オールを得た(収率:72.9%)。
窒素置換した内容積1000mLのフラスコに、合成例3の手法で得た粗1,7−オクタジエン46g(95.4ガスクロマトグラフィー単純面積%、net.44.0g、0.40モル、1,6−オクタジエン4.5ガスクロマトグラフィー単純面積%)、メタノール(200g)を仕込み、10℃に冷却した後、5,5−ジメチル−1,3−ジブロモヒダントイン(11.4g、40.0ミリモル)を10〜20℃の範囲で3.0時間かけて添加した。
粗7−オクテナール30.5g(90.0ガスクロマトグラフィー単純面積%、net.27.5g、0.22モル、シス−6−オクテナール4.7ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテナール4.5ガスクロマトグラフィー単純面積%)を95質量%アセトン水溶液300.0g に溶解し、Jones試薬(3Mクロム酸−硫酸水溶液)100.0mlLを加え、室温で2時間攪拌した後にイソプロパノール20.0gを加えた。沈澱を濾別し、濾液からアセトンを留去した後に酢酸エチルで抽出し、水、飽和食塩水で洗浄後、溶媒を留去して粗生成物を得た。次いでこれをメタノール300.0gに溶解し、p−トシル酸・水和物3.0gを加えて60℃で2時間加熱した。酢酸エチルで抽出し、水、炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄後、溶媒を留去して得られた有機層を500Paの減圧下で蒸留した。これにより、留分として粗7−オクテン酸メチルエステル34.3g(90.0ガスクロマトグラフィー単純面積%、net.30.9g、net.0.20モル、収率91%、シス−6−オクテノニトリル4.7ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテノニトリル4.5ガスクロマトグラフィー単純面積%)を得た。
窒素置換した内容積500mLのフラスコに、合成例4の手法で得た粗7−オクテン酸メチルエステル51.5g(91.0ガスクロマトグラフィー単純面積%、net.46.8g、0.30モル、シス−6−オクテン酸メチルエステル5.0ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテン酸メチルエステル3.5ガスクロマトグラフィー単純面積%)、メタノール(80.5g)を仕込み、0℃に冷却した後、5,5−ジメチル−1,3−ジブロモヒダントイン(10.2g、35.7ミリモル)を0〜5℃の範囲で6.5時間かけて添加した。
窒素置換した内容積3000mLのフラスコに、合成例1の手法で得た粗7−オクテナール1.67kg(7−オクテナール93.6ガスクロマトグラフィー単純面積%、net.1.56kg、シス−6−オクテナール1.1ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテナール0.8ガスクロマトグラフィー単純面積%)を仕込み、これをヘリパックを充填した高さ1mの蒸留塔を用いて2700Paの減圧下で蒸留した。しかし7−オクテナール98%以上、かつ、内部オレフィン化合物含有量1モル%以下の留分は得られなかった。最も7−オクテナール純度の高い留分として得られたのは、91.9g(net.89.4g、収率5.9%、7−オクテナール97.3ガスクロマトグラフィー単純面積%、シス−6−オクテナール0.87ガスクロマトグラフィー単純面積%、トランス−6−オクテナール0ガスクロマトグラフィー単純面積%)であった。
Claims (4)
- 下記化学式1:
で表される末端オレフィン化合物および不純物として対応する内部オレフィン化合物を含む混合物を水またはアルコールの存在下でブロモ化剤と接触させることにより、前記内部オレフィン化合物をより高沸点の化合物へと変換する工程と、
前記工程により得られた混合物から、前記末端オレフィン化合物を蒸留精製する工程と、
を含む、高純度末端オレフィン化合物の製造方法。 - 前記末端オレフィン化合物が7−オクテナールであり、前記内部オレフィン化合物がシスおよび/またはトランス−6−オクテナールである、請求項1に記載の製造方法。
- 前記ブロモ化剤が、N−ブロモイミド化合物、ジブロモヒダントイン化合物、次亜臭素酸塩、およびアルカリ金属臭化物と次亜塩素酸塩との混合物からなる群から選択される1種または2種以上である、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記ブロモ化剤が、5,5−ジメチル−1,3−ジブロモヒダントインである、請求項3に記載の製造方法。
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