JP2001226366A - Method for producing 3-methyltetrahydrofuran and intermediate thereof - Google Patents

Method for producing 3-methyltetrahydrofuran and intermediate thereof

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JP2001226366A
JP2001226366A JP2000147934A JP2000147934A JP2001226366A JP 2001226366 A JP2001226366 A JP 2001226366A JP 2000147934 A JP2000147934 A JP 2000147934A JP 2000147934 A JP2000147934 A JP 2000147934A JP 2001226366 A JP2001226366 A JP 2001226366A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for simply producing 3-methyltetrahydrofuran and 3-methyldihydrofuran in high yield with industrial advantage. SOLUTION: 3-Hydroxy-3-methyltetrahydrofuran is dehydrated in the presence of an acidic substance to for 3-methyldihydrofuran and the resultant 3- methyldihydrofuran is characteristically hydrogenated in the presence of a hydrogenation catalyst to produce the objective 3-methyltetrahydrofuran.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、3−メチルテトラ
ヒドロフランの製造方法、ならびにその中間体である3
−メチルジヒドロフラン、特に3−メチル−4,5−ジ
ヒドロフランおよび3−メチル−2,5−ジヒドロフラ
ンの製造方法に関する。本発明で得られる3−メチルテ
トラヒドロフランは、例えば熱可塑性ポリウレタンの成
分であるポリエーテルポリオールの原料として、また溶
剤として有用である。一方、本発明で得られる3−メチ
ルジヒドロフランは、医薬、農薬などの化学品の原料と
して有用である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing 3-methyltetrahydrofuran and its intermediate, 3
-Methyldihydrofuran, in particular 3-methyl-4,5-dihydrofuran and 3-methyl-2,5-dihydrofuran. The 3-methyltetrahydrofuran obtained in the present invention is useful, for example, as a raw material of a polyether polyol which is a component of a thermoplastic polyurethane and as a solvent. On the other hand, 3-methyldihydrofuran obtained in the present invention is useful as a raw material for chemicals such as medicines and agricultural chemicals.

【0002】[0002]

【従来の技術】3−メチルテトラヒドロフランの従来の
製造方法としては、(a)2−メチル−1,4−ブタン
ジオールを脱水環化させる方法[インダストリアル エ
ンジニアリング ケミストリー リサーチ(Ind.E
ng.Chem.Res.)、第33巻、444−44
7頁(1994年)参照]、(b)メチルコハク酸を含
水酸化ジルコニウム触媒の存在下でイソプロパノールを
水素源として水素化する方法[ブリティン オブ ケミ
カル ソサエティー ジャパン(Bull.Chem.
Soc.Jpn.)、第65巻、262−266頁(1
992年)参照]、(c)メタリルアルコールをヒドロ
ホルミル化し、得られるホルミル体を水素化した後、脱
水環化する方法[ジャーナル オブ プラクティシェ
ケミー(J.Prakt.Chem.)、第314巻、
840−850頁(1972年)参照]、(d)酸性水
溶液中にて3−メチル−3,4−エポキシブタン−1−
オールを水素化する方法(米国特許第3956318号
参照)が知られている。
2. Description of the Related Art Conventional methods for producing 3-methyltetrahydrofuran include (a) a method of dehydrating and cyclizing 2-methyl-1,4-butanediol [Industrial Engineering Chemistry Research (Ind. E);
ng. Chem. Res. 33), 444-44
7 (1994)], (b) a method of hydrogenating methyl succinic acid in the presence of a hydrous zirconium catalyst using isopropanol as a hydrogen source [Bulittin of Chemical Society Japan (Bull. Chem.
Soc. Jpn. ), Vol. 65, pp. 262-266 (1
992)], (c) hydroformylation of methallyl alcohol, hydrogenation of the resulting formyl form, followed by dehydration cyclization [Journal of Practitioner]
Chemie (J. Prakt. Chem.), Vol.
840-850 (1972)], and (d) 3-methyl-3,4-epoxybutane-1- in an acidic aqueous solution.
A method for hydrogenating all (see US Pat. No. 3,956,318) is known.

【0003】一方、3−メチル−4,5−ジヒドロフラ
ンまたは3−メチル−2,5−ジヒドロフランの製造方
法として、(e)メタクロレインジエチルアセタールを
ヒドロホルミル化し、アルデヒド基を還元して得られる
アルコール化合物を環化後、脱エタノール反応に付して
3−メチル−4,5−ジヒドロフランを得る方法(ジャ
ーナル オブ オーガニック ケミストリー(J.Or
g.Chem.)、第37巻、1835頁(1972
年)参照);(f)3−メチル−3,4−エポキシ−1
−ブテンを高級第3級アミンおよび酸化亜鉛触媒の存在
下で異性化させて3−メチル−2,5−ジヒドロフラン
を得る方法(国際公開WO91/13882号公報参
照);(g)イソプレンオキサイドを鉄アセチルアセト
ナート(Fe(acac)3)とヨウ化水素の存在下で
異性化させて3−メチル−2,5−ジヒドロフランを得
る方法(米国特許第3932468号参照);(h)ヒ
ドロキシアセトンとビニルトリフェニルホスホニウムブ
ロミドを反応させ、次いで環化させて3−メチル−2,
5−ジヒドロフランを得る方法(ジャーナル オブ オ
ーガニック ケミストリー(J.Org.Che
m.)、第33巻、583頁(1968年)参照)など
が知られている。
On the other hand, as a process for producing 3-methyl-4,5-dihydrofuran or 3-methyl-2,5-dihydrofuran, (e) hydroformylation of methacrolein diethyl acetal is carried out to reduce an aldehyde group. A method for obtaining 3-methyl-4,5-dihydrofuran by cyclizing an alcohol compound and then subjecting it to a deethanolation reaction (Journal of Organic Chemistry (J. Orr)
g. Chem. 37), p. 1835 (1972).
Year))); (f) 3-methyl-3,4-epoxy-1
A method for isomerizing butene in the presence of a higher tertiary amine and a zinc oxide catalyst to obtain 3-methyl-2,5-dihydrofuran (see WO 91/13882); (g) isoprene oxide A method of obtaining 3-methyl-2,5-dihydrofuran by isomerization in the presence of iron acetylacetonate (Fe (acac) 3 ) and hydrogen iodide (see U.S. Pat. No. 3,932,468); (h) hydroxyacetone And vinyltriphenylphosphonium bromide, followed by cyclization to give 3-methyl-2,
Method for obtaining 5-dihydrofuran (Journal of Organic Chemistry (J. Org. Che)
m. ), Vol. 33, p. 583 (1968)) and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(a)の方法では、原料である2−メチル−1,4−ブ
タンジオールの安価かつ安定的な入手が困難である。
(b)の方法では、触媒として用いる含水酸化ジルコニ
ウムの調製が煩雑である上、水素源として用いるイソプ
ロパノールからは当量のアセトンが副生する。(c)の
方法では、ヒドロホルミル化反応の触媒として用いるロ
ジウム化合物が高価であり、かつ原料のメタリルアルコ
ールは工業的に製造されておらず、容易かつ安価に入手
することが難しい。(d)の方法では、3−メチル−
3,4−エポキシブタン−1−オールが工業的に製造さ
れておらず、容易かつ安価に入手できない上、酸性水溶
液中で反応させる条件では、原料の加水分解が避けられ
ず、エポキシ環が開環したトリオール体が副生するなど
の問題を有する。したがって、これらの方法は3−メチ
ルテトラヒドロフランの工業的に有利な製造方法とは言
い難い。
However, in the method (a), it is difficult to obtain 2-methyl-1,4-butanediol as a raw material at low cost and in a stable manner.
In the method (b), the preparation of hydrous zirconium oxide used as a catalyst is complicated, and an equivalent amount of acetone is by-produced from isopropanol used as a hydrogen source. In the method (c), a rhodium compound used as a catalyst for the hydroformylation reaction is expensive, and methallyl alcohol as a raw material is not industrially produced, so that it is difficult to obtain it easily and inexpensively. In the method (d), 3-methyl-
3,4-Epoxybutan-1-ol is not manufactured industrially, cannot be obtained easily and inexpensively, and under the condition of reacting in an acidic aqueous solution, hydrolysis of the raw material is unavoidable, and the epoxy ring is opened. There is a problem that a cyclic triol is formed as a by-product. Therefore, these methods cannot be said to be industrially advantageous methods for producing 3-methyltetrahydrofuran.

【0005】また、上記(e)の方法では、不安定なメ
タクロレインをアセタール化し、高価なロジウム触媒を
用いてヒドロホルミル化反応を行わなければならない
上、工程数も多い。(f)の方法では触媒の調製が困難
である。(g)の方法では腐食性の高いヨウ化水素を使
用する必要がある。(h)の方法ではヒドロキシアセト
ンに対して等モル用いるビニルトリフェニルホスホニウ
ムブロミドを調製するため、高価なトリフェニルホスフ
ィンを多量に使用しなければならないなどの問題点を有
している。したがって、これらの方法は3−メチルジヒ
ドロフランの工業的に有利な製造方法とは言い難い。し
かして、本発明の目的は、3−メチルテトラヒドロフラ
ンおよび3−メチルジヒドロフランを簡便に、好収率で
工業的に有利に製造し得る方法を提供することにある。
In the method (e), the unstable methacrolein is acetalized, and the hydroformylation reaction must be carried out using an expensive rhodium catalyst, and the number of steps is large. In the method (f), preparation of the catalyst is difficult. In the method (g), it is necessary to use highly corrosive hydrogen iodide. In the method (h), since vinyltriphenylphosphonium bromide is used in an equimolar amount to hydroxyacetone, there is a problem that a large amount of expensive triphenylphosphine must be used. Therefore, these methods cannot be said to be industrially advantageous methods for producing 3-methyldihydrofuran. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of producing 3-methyltetrahydrofuran and 3-methyldihydrofuran easily and in a high yield in an industrially advantageous manner.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、 3−ヒドロキシ−3−メチルテトラヒドロフランを酸
性物質の存在下に脱水反応させて3−メチルジヒドロフ
ランを得、得られた3−メチルジヒドロフランを水素化
触媒の存在下、水素と反応させることを特徴とする3−
メチルテトラヒドロフランの製造方法、 3−メチルジヒドロフランを水素化触媒の存在下、
水素と反応させることを特徴とする3−メチルテトラヒ
ドロフランの製造方法、および 3−ヒドロキシ−3−メチルテトラヒドロフランを酸
性物質の存在下に脱水反応させることを特徴とする3−
メチルジヒドロフランの製造方法を提供することによっ
て達成される。
According to the present invention, the above object has been achieved by obtaining 3-methyldihydrofuran by dehydrating 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran in the presence of an acidic substance. Reacting 3-methyldihydrofuran with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst.
Method for producing methyltetrahydrofuran, 3-methyldihydrofuran in the presence of a hydrogenation catalyst,
A method for producing 3-methyltetrahydrofuran, characterized by reacting with hydrogen; and a method of dehydrating 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran in the presence of an acidic substance,
This is achieved by providing a method for producing methyldihydrofuran.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の製造方法を、各工程ごと
に詳細に説明する。 (1)3−ヒドロキシ−3−メチルテトラヒドロフラン
を酸性物質の存在下に脱水反応させて3−メチルジヒド
ロフランを得る工程
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The manufacturing method of the present invention will be described in detail for each step. (1) Step of subjecting 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran to a dehydration reaction in the presence of an acidic substance to obtain 3-methyldihydrofuran

【0008】酸性物質としては、例えば塩酸、硫酸、リ
ン酸、ポリリン酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリ
ウム、リン酸二水素カリウム、亜硫酸水素ナトリウム、
亜硫酸水素カリウムなどの無機酸またはその塩;メタン
スルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸
などのスルホン酸;酢酸、プロピオン酸、安息香酸、テ
レフタル酸などのカルボン酸;リンタングステン酸、リ
ンモリブデン酸、ケイタングステン酸、ケイモリブデン
酸などのヘテロポリ酸;シリカ、アルミナ、シリカ−ア
ルミナ、チタニア、シリカ−チタニア、酸化ニオブなど
の固体酸;スルホン酸系イオン交換樹脂、カルボン酸系
イオン交換樹脂などの酸性イオン交換樹脂などが挙げら
れる。これらの酸性物質は1種類を単独で使用しても、
また2種類以上を混合して使用してもよい。また、前記
した無機酸またはその塩、スルホン酸、カルボン酸、ヘ
テロポリ酸などの均一性酸は、活性炭、アルミナ、シリ
カなどに吸着担持させて固体酸と同様に用いることも可
能である。酸性物質の使用量は特に限定されないが、酸
性物質として無機酸またはその塩、スルホン酸、カルボ
ン酸、ヘテロポリ酸などの均一性酸を用いる場合には、
通常3−ヒドロキシ−3−メチルテトラヒドロフラン1
モルに対して0.001〜50モル%の範囲であるのが
好ましく、反応効率、経済性の観点からは0.01〜1
0モル%の範囲であるのがより好ましい。また、酸性物
質として固体酸、酸性イオン交換樹脂または均一性酸を
活性炭、アルミナ、シリカなどに吸着担持させたものを
用いる場合には、それらの使用量は通常3−ヒドロキシ
−3−メチルテトラヒドロフランに対して0.01〜1
0重量%の範囲であるのが好ましい。
Examples of the acidic substance include hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, sodium hydrogen sulfate, potassium hydrogen sulfate, potassium dihydrogen phosphate, sodium hydrogen sulfite,
Inorganic acids such as potassium bisulfite or salts thereof; sulfonic acids such as methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and toluenesulfonic acid; carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, benzoic acid, and terephthalic acid; phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid; Heteropoly acids such as silicotungstic acid and silicomolybdic acid; solid acids such as silica, alumina, silica-alumina, titania, silica-titania, and niobium oxide; acidic ions such as sulfonic acid-based ion exchange resins and carboxylic acid-based ion exchange resins Exchange resin and the like. Even if these acidic substances are used alone,
Further, two or more kinds may be used in combination. In addition, the above-mentioned homogeneous acids such as inorganic acids or salts thereof, sulfonic acids, carboxylic acids, and heteropoly acids can be adsorbed and supported on activated carbon, alumina, silica, or the like, and used in the same manner as solid acids. The amount of the acidic substance used is not particularly limited, but when an inorganic acid or a salt thereof, a sulfonic acid, a carboxylic acid, or a homogeneous acid such as a heteropoly acid is used as the acidic substance,
Usually 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran 1
It is preferably in the range of 0.001 to 50 mol% based on mol, and from the viewpoint of reaction efficiency and economy, it is preferably 0.01 to 1 mol%.
More preferably, it is in the range of 0 mol%. When a solid acid, an acidic ion-exchange resin or a homogeneous acid adsorbed and supported on activated carbon, alumina, silica, or the like is used as the acidic substance, the amount of the acid used is usually 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran. 0.01 to 1
It is preferably in the range of 0% by weight.

【0009】反応は、溶媒の存在下または不存在下に実
施することができる。使用できる溶媒としては反応に悪
影響を与えない限り特に制限はなく、例えばヘキサン、
ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサン
などの脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、メシチレンなどの芳香族炭化水素;ジクロロメタ
ン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタ
ン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素などが挙
げられる。溶媒を使用する場合、その使用量に特に制限
はないが、通常3−ヒドロキシ−3−メチルテトラヒド
ロフランに対して0.01〜10重量倍の範囲であるの
が好ましく、反応の円滑な進行、容積効率、経済性など
の観点からは0.1〜2重量倍の範囲であるのがより好
ましい。
[0009] The reaction can be carried out in the presence or absence of a solvent. The solvent that can be used is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction, for example, hexane,
Aliphatic hydrocarbons such as heptane, octane, nonane, decane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and mesitylene; halogenated carbons such as dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane and chlorobenzene Hydrogen and the like. When a solvent is used, its use amount is not particularly limited, but it is usually preferably in the range of 0.01 to 10 times by weight based on 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran. From the viewpoints of efficiency, economy and the like, the ratio is more preferably 0.1 to 2 times by weight.

【0010】反応温度は、40〜200℃の範囲が好ま
しく、60〜140℃の範囲がより好ましい。反応温度
が40℃よりも低い場合には反応の進行が極めて遅くな
る傾向にあり、一方、200℃よりも高い場合には生成
物の3−メチルジヒドロフランが高沸化する傾向となっ
て選択率が低くなる。
[0010] The reaction temperature is preferably in the range of 40 to 200 ° C, more preferably in the range of 60 to 140 ° C. When the reaction temperature is lower than 40 ° C., the progress of the reaction tends to be extremely slow. The rate is lower.

【0011】反応は、例えば、酸性物質、3−ヒドロキ
シ−3−メチルテトラヒドロフランおよび必要に応じて
溶媒を混合し、所定温度で撹拌して行うことができる。
また、反応は、バッチ式でも連続式でも行うことができ
るが、生成物の安定性、生産性の観点からは連続式で行
うことが好ましい。連続式で反応を行う場合、生成物の
3−メチルジヒドロフランは原料である3−ヒドロキシ
−3−メチルテトラヒドロフランよりも沸点が低いた
め、反応形式として、酸性物質を溶媒に溶解または懸濁
させて所定温度として撹拌しつつ、この溶液に3−ヒド
ロキシ−3−メチルテトラヒドロフランを連続的に添加
し、生成物を連続的に留去させながら反応させる方法が
好ましい。なお、かかる方法では3−ヒドロキシ−3−
メチルテトラヒドロフランよりも沸点の高い溶媒を用い
るのが好ましい。
The reaction can be carried out, for example, by mixing an acidic substance, 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran and, if necessary, a solvent and stirring the mixture at a predetermined temperature.
In addition, the reaction can be performed in a batch system or a continuous system, but is preferably performed in a continuous system from the viewpoints of product stability and productivity. In the case of performing the reaction in a continuous manner, 3-methyldihydrofuran as a product has a lower boiling point than 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran as a raw material. Therefore, as a reaction mode, an acidic substance is dissolved or suspended in a solvent. A method is preferred in which 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran is continuously added to this solution while stirring at a predetermined temperature, and the reaction is carried out while continuously distilling off the product. In this method, 3-hydroxy-3-
It is preferable to use a solvent having a higher boiling point than methyltetrahydrofuran.

【0012】得られた3−メチルジヒドロフラン、すな
わち3−メチル−4,5−ジヒドロフランまたは3−メ
チル−2,5−ジヒドロフランは、例えば蒸留などの通
常の精製方法によってその純度をさらに高めることがで
きる。
The obtained 3-methyldihydrofuran, ie, 3-methyl-4,5-dihydrofuran or 3-methyl-2,5-dihydrofuran, is further purified by a conventional purification method such as distillation. be able to.

【0013】(2)3−メチルジヒドロフランを水素化
触媒の存在下、水素と反応させて3−メチルテトラヒド
ロフランを得る工程 3−メチルジヒドロフランとしては、例えば3−メチル
−4,5−ジヒドロフラン、3−メチル−2,5−ジヒ
ドロフラン、またはこれらの混合物を用いることができ
る。
(2) Step of reacting 3-methyldihydrofuran with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst to obtain 3-methyltetrahydrofuran Examples of the 3-methyldihydrofuran include 3-methyl-4,5-dihydrofuran , 3-methyl-2,5-dihydrofuran, or mixtures thereof.

【0014】水素化触媒としては、例えば酸化パラジウ
ム、酸化白金などの貴金属酸化物;活性炭、アルミナ、
シリカ、シリカ−アルミナ、シリカ−チタニア、酸性イ
オン交換樹脂などに担持したパラジウム、ルテニウム、
ロジウム、白金などの貴金属触媒;安定化ニッケル、ラ
ネーニッケル、ニッケル珪藻土などのニッケル触媒;ラ
ネー銅、銅クロマイト、銅亜鉛などの銅触媒などが挙げ
られる。これらの水素化触媒は1種類を単独で使用して
も、また2種類以上を混合して使用してもよい。水素化
触媒の使用量に特に制限はないが、通常3−メチルジヒ
ドロフランに対して0.001〜100重量%の範囲で
あるのが好ましく、操作性、反応性、経済性の観点から
は0.01〜50重量%であるのがより好ましく、0.
05〜10重量%の範囲であるのがさらに好ましい。
Examples of the hydrogenation catalyst include noble metal oxides such as palladium oxide and platinum oxide; activated carbon, alumina,
Silica, silica-alumina, silica-titania, palladium supported on an acidic ion exchange resin, ruthenium,
Noble metal catalysts such as rhodium and platinum; nickel catalysts such as stabilized nickel, Raney nickel and nickel diatomaceous earth; and copper catalysts such as Raney copper, copper chromite and copper zinc. One of these hydrogenation catalysts may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. Although there is no particular limitation on the amount of the hydrogenation catalyst, it is usually preferably in the range of 0.001 to 100% by weight based on 3-methyldihydrofuran, and is 0 from the viewpoint of operability, reactivity and economy. 0.01 to 50% by weight, more preferably 0.1 to 50% by weight.
More preferably, it is in the range of 0.05 to 10% by weight.

【0015】水素の使用量に特に制限はないが、通常常
圧〜20MPaの範囲であるのが好ましく、操作性、安
全性、反応の円滑な進行などの観点からは、常圧〜5M
Paの範囲であるのがより好ましく、常圧〜2MPaの
範囲であるのがさらに好ましい。
Although the amount of hydrogen used is not particularly limited, it is usually preferably in the range of normal pressure to 20 MPa. From the viewpoints of operability, safety, smooth progress of the reaction, etc.
The pressure is more preferably in the range of Pa, and further preferably in the range of normal pressure to 2 MPa.

【0016】反応は、溶媒の存在下または不存在下に実
施することができる。使用できる溶媒としては、反応に
悪影響を与えない限り特に制限はなく、例えばペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、
シクロヘキサン、シクロオクタンなどの脂肪族炭化水
素;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの
芳香族炭化水素;メタノール、エタノール、プロパノー
ル、イソプロパノール、ブタノール、オクタノールなど
のアルコール;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエー
テル、テトラヒドロフランなどのエーテルなどが挙げら
れる。溶媒を使用する場合、その使用量に特に制限はな
いが、通常3−メチルジヒドロフランに対して0.01
〜100重量倍の範囲であるのが好ましく、反応の円滑
な進行、操作性、容積効率などの観点からは0.1〜1
0重量倍の範囲であるのがより好ましい。
[0016] The reaction can be carried out in the presence or absence of a solvent. The solvent that can be used is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction, for example, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane,
Aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane and cyclooctane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and mesitylene; alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol and octanol; ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether and tetrahydrofuran And the like. When a solvent is used, its use amount is not particularly limited, but is usually 0.01 to 3 methyldihydrofuran.
It is preferably in the range of from 100 to 100 times by weight.
More preferably, it is in the range of 0 times by weight.

【0017】反応温度は、0〜200℃の範囲が好まし
く、操作性、安全性、反応の円滑な進行などの観点から
は、20〜150℃の範囲がより好ましく、60〜15
0℃の範囲がさらに好ましい。
The reaction temperature is preferably in the range of 0 to 200 ° C., and more preferably in the range of 20 to 150 ° C., preferably 60 to 15 from the viewpoints of operability, safety, and smooth progress of the reaction.
A range of 0 ° C. is more preferred.

【0018】反応は、例えば3−メチルジヒドロフラ
ン、水素化触媒および必要に応じて溶媒を反応器に入
れ、密封した後、系内を水素で加圧し、所定の温度で攪
拌して行うのが好ましい。また、反応はバッチ式、連続
式いずれの方法でも実施することができる。
The reaction is carried out, for example, by putting 3-methyldihydrofuran, a hydrogenation catalyst and, if necessary, a solvent into a reactor, sealing the system, pressurizing the system with hydrogen, and stirring at a predetermined temperature. preferable. Further, the reaction can be carried out by either a batch method or a continuous method.

【0019】このようにして得られた3−メチルテトラ
ヒドロフランは、通常の有機化合物の単離・精製手段に
用いられる方法と同様の方法で単離・精製することがで
きる。例えば、得られた反応液を濾過し、必要に応じて
水洗後、蒸留する。
The thus obtained 3-methyltetrahydrofuran can be isolated and purified by a method similar to the method used for ordinary organic compound isolation and purification means. For example, the obtained reaction solution is filtered, washed with water if necessary, and then distilled.

【0020】なお、本発明の方法において原料として用
いる3−ヒドロキシ−3−メチルテトラヒドロフラン
は、3−メチル−3−ブテン−1−オールをTS−1
(テトラエチルオルトシリケート(Si(OE
t)4):テトラエチルオルトチタネート(Ti(OE
t)4)=40:1(モル比)の混合物を、触媒量のテ
トラプロピルアンモニウムヒドロキシド(Pr4NO
H)の共存下に、175℃で水熱合成することにより得
られるチタノシリケート)に代表されるチタノシリケー
トなどのゼオライトの存在下に、過酸化水素と反応させ
ることにより、簡便に製造することができる(特願平1
1−142631号参照)。また、3−メチル−3−ブ
テン−1−オールは、例えばホルムアルデヒドとイソブ
テンを熱的に縮合させることにより容易に合成できる
(アンゲバンテ へミー インターナショナル エディ
ション イン イングリッシュ(Angew.Che
m.Int.Ed.Engl.)、第8巻、556頁
(1969年)参照)。
The 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran used as a raw material in the method of the present invention is obtained by converting 3-methyl-3-buten-1-ol to TS-1.
(Tetraethyl orthosilicate (Si (OE
t) 4 ): tetraethyl orthotitanate (Ti (OE
t) 4 ) = 40: 1 (molar ratio) with a catalytic amount of tetrapropylammonium hydroxide (Pr 4 NO
H) in the presence of zeolite such as titanosilicate represented by hydrothermal synthesis at 175 ° C. in the co-presence of H) to react with hydrogen peroxide for easy production. Can be done (Japanese Patent Application No. 1
1-114231). Also, 3-methyl-3-buten-1-ol can be easily synthesized, for example, by thermally condensing formaldehyde and isobutene (Angevante Hemy International Edition in English (Angew. Che).
m. Int. Ed. Engl. ), Vol. 8, p. 556 (1969)).

【0021】[0021]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるも
のではない。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0022】実施例1 温度計、還流管およびマグネティックスターラーを装着
した容量200mlの三つ口フラスコに、3−ヒドロキ
シ−3−メチルテトラヒドロフラン50g(0.48m
ol)、メシチレン50gおよび酸性イオン交換樹脂
1.0g(アンバーリスト15、株式会社オルガノ製)
を入れ、撹拌しながら120℃に加熱し、生成する低沸
点物を留出させながら3時間反応させた。留出液の量は
54.2gであった。留出液組成をガスクロマトグラフ
ィー(カラム:G−300、50m(化学品検査協会
製);分析条件:インジェクション温度240℃、ディ
テクタ温度220℃、カラム温度:70℃一定、キャリ
アガス:ヘリウム 40ml/min、水素50kP
a、Air50kPa)で分析したところ、3−メチル
ジヒドロフラン類38.3gを含んでいた(反応収率9
5.0%、3−メチル−2,5−ジヒドロフラン:3−
メチル−4,5−ジヒドロフラン=89:11)。
Example 1 A 200 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a reflux tube and a magnetic stirrer was charged with 50 g of 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran (0.48 m
ol), 50 g of mesitylene and 1.0 g of acidic ion exchange resin (Amberlyst 15, manufactured by Organo Corporation)
Was heated to 120 ° C. while stirring, and reacted for 3 hours while distilling out the low-boiling substances generated. The amount of the distillate was 54.2 g. The composition of the distillate was determined by gas chromatography (column: G-300, 50 m (manufactured by Japan Chemical Inspection Association); analysis conditions: injection temperature 240 ° C., detector temperature 220 ° C., column temperature: 70 ° C., carrier gas: helium 40 ml / min, 50kP hydrogen
a, Air 50 kPa) and found to contain 38.3 g of 3-methyldihydrofurans (reaction yield 9).
5.0%, 3-methyl-2,5-dihydrofuran: 3-
Methyl-4,5-dihydrofuran = 89:11).

【0023】実施例2 温度計、還流管およびマグネティックスターラーを装着
した容量100mlの三つ口フラスコに、3−ヒドロキ
シ−3−メチルテトラヒドロフラン20g(0.19m
ol)、メシチレン20gおよび硫酸水素カリウム0.
01gを入れ、撹拌しながら120℃に加熱し、生成す
る低沸点物を留出させながら4.2時間反応させた。留
出液の量は22.1gであった。留出液組成をガスクロ
マトグラフィーで実施例1と同様の分析条件で分析した
ところ、3−メチルジヒドロフラン類15.0gを含ん
でいた(反応収率92.8%、3−メチル−2,5−ジ
ヒドロフラン:3−メチル−4,5−ジヒドロフラン=
90:10)。
Example 2 In a 100 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a reflux tube and a magnetic stirrer, 20 g of 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran (0.19 m
ol), 20 g of mesitylene and potassium hydrogen sulfate 0.1 g.
Then, the mixture was heated to 120 ° C. while stirring, and reacted for 4.2 hours while distilling out the low-boiling substances generated. The amount of the distillate was 22.1 g. The composition of the distillate was analyzed by gas chromatography under the same analysis conditions as in Example 1, and found to contain 15.0 g of 3-methyldihydrofurans (reaction yield: 92.8%, 3-methyl-2, 5-dihydrofuran: 3-methyl-4,5-dihydrofuran =
90:10).

【0024】実施例3 温度計、還流管マグネティックスターラーを装着した容
量100mlの三つ口フラスコに、3−ヒドロキシ−3
−メチルテトラヒドロフラン20g(0.19mo
l)、デカン20gおよび硫酸0.01gを入れ、撹拌
しながら130℃に加熱し、生成する低沸点物を留出さ
せながら1.2時間反応させた。留出液の量は24.3
gであった。留出液組成をガスクロマトグラフィーで実
施例1と同様の分析条件で分析したところ、3−メチル
ジヒドロフラン類14.2gを含んでいた(反応収率8
8.8%、3−メチル−2,5−ジヒドロフラン:3−
メチル−4,5−ジヒドロフラン=87:13)。
Example 3 3-Hydroxy-3 was placed in a 100 ml three-necked flask equipped with a thermometer and a reflux tube magnetic stirrer.
-Methyl tetrahydrofuran 20 g (0.19 mo
l), 20 g of decane and 0.01 g of sulfuric acid were added, and the mixture was heated to 130 ° C. with stirring, and reacted for 1.2 hours while distilling out low-boiling substances generated. The amount of distillate was 24.3
g. The distillate composition was analyzed by gas chromatography under the same analysis conditions as in Example 1, and it was found to contain 14.2 g of 3-methyldihydrofurans (reaction yield: 8).
8.8%, 3-methyl-2,5-dihydrofuran: 3-
Methyl-4,5-dihydrofuran = 87:13).

【0025】実施例4 電磁撹拌装置、圧力ゲージ、ニードルバルブ、ガス導入
口およびサンプリング口を備えた容量100mlのオー
トクレーブ(材質:ハステロイC)に実施例2の方法で
得られた3−メチルジヒドロフラン(3−メチル−2,
5−ジヒドロフラン:3−メチル−4,5−ジヒドロフ
ラン=90:10の混合物)15g、イソプロパノール
15gおよび10%パラジウム−炭素0.15g(デグ
ッサ製;5%E106NN/W)を入れ、密閉した。オ
ートクレーブ内を窒素置換した後、水素で置換し、次い
で水素で1MPaに加圧した。80℃に昇温し、反応器
内の圧力を1MPaに維持し、反応で消費された水素を
連続的に供給しながら6時間攪拌した。反応終了後、室
温まで冷却し、系内を窒素置換し、反応液を取り出して
その一部をガスクロマトグラフィーで分析した(使用カ
ラム:PEG−HT、カラム長3m×カラム径4mm;
分析条件:インジェクション温度220℃、ディテクタ
温度240℃、カラム温度:70℃一定、キャリアガ
ス:ヘリウム40ml/min、H2 50kPa、A
ir 50kPa)ところ、3−メチルジヒドロフラン
の転化率100%、3−メチルテトラヒドロフランの選
択率97.2%であった。得られた反応液を常圧下で蒸
留し、13.2gの3−メチルテトラヒドロフラン(純
度99.8%)を得た。
Example 4 The 3-methyldihydrofuran obtained by the method of Example 2 was placed in a 100 ml autoclave (material: Hastelloy C) equipped with a magnetic stirrer, a pressure gauge, a needle valve, a gas inlet and a sampling port. (3-methyl-2,
15 g of 5-dihydrofuran: 3-methyl-4,5-dihydrofuran = 90: 10), 15 g of isopropanol and 0.15 g of 10% palladium-carbon (manufactured by Degussa; 5% E106NN / W) were put in, and sealed. . After the inside of the autoclave was replaced with nitrogen, the inside of the autoclave was replaced with hydrogen and then pressurized to 1 MPa with hydrogen. The temperature was raised to 80 ° C., the pressure in the reactor was maintained at 1 MPa, and the mixture was stirred for 6 hours while continuously supplying hydrogen consumed in the reaction. After completion of the reaction, the system was cooled to room temperature, the system was replaced with nitrogen, the reaction solution was taken out, and a part thereof was analyzed by gas chromatography (used column: PEG-HT, column length 3 m × column diameter 4 mm;
Analysis conditions: Injection temperature 220 ° C., detector temperature 240 ° C., column temperature: constant 70 ° C., carrier gas: helium 40 ml / min, H 2 50 kPa, A
(ir 50 kPa), the conversion of 3-methyldihydrofuran was 100%, and the selectivity of 3-methyltetrahydrofuran was 97.2%. The obtained reaction solution was distilled under normal pressure to obtain 13.2 g of 3-methyltetrahydrofuran (purity: 99.8%).

【0026】[0026]

【発明の効果】3−メチルテトラヒドロフランおよび3
−メチルジヒドロフランを簡便に、好収率で工業的に有
利に製造することができる。
According to the present invention, 3-methyltetrahydrofuran and 3
-Methyldihydrofuran can be conveniently and industrially produced at a high yield.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3−ヒドロキシ−3−メチルテトラヒド
ロフランを酸性物質の存在下に脱水反応させて3−メチ
ルジヒドロフランを得、得られた3−メチルジヒドロフ
ランを水素化触媒の存在下、水素と反応させることを特
徴とする3−メチルテトラヒドロフランの製造方法。
1. A dehydration reaction of 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran in the presence of an acidic substance to obtain 3-methyldihydrofuran, and the obtained 3-methyldihydrofuran is reacted with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst. A method for producing 3-methyltetrahydrofuran, which comprises reacting.
【請求項2】 3−メチルジヒドロフランを水素化触媒
の存在下、水素と反応させることを特徴とする3−メチ
ルテトラヒドロフランの製造方法。
2. A process for producing 3-methyltetrahydrofuran, comprising reacting 3-methyldihydrofuran with hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst.
【請求項3】 3−ヒドロキシ−3−メチルテトラヒド
ロフランを酸性物質の存在下に脱水反応させることを特
徴とする3−メチルジヒドロフランの製造方法。
3. A process for producing 3-methyldihydrofuran, comprising dehydrating 3-hydroxy-3-methyltetrahydrofuran in the presence of an acidic substance.
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