JP2003096079A - Method for producing alicyclic epoxy compound with oxetane ring - Google Patents

Method for producing alicyclic epoxy compound with oxetane ring

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JP2003096079A
JP2003096079A JP2001295214A JP2001295214A JP2003096079A JP 2003096079 A JP2003096079 A JP 2003096079A JP 2001295214 A JP2001295214 A JP 2001295214A JP 2001295214 A JP2001295214 A JP 2001295214A JP 2003096079 A JP2003096079 A JP 2003096079A
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JP
Japan
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epoxy compound
producing
hydroperoxide
compound according
epoxy
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Japanese (ja)
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Kiyotaka Ishida
清孝 石田
Takashi Sato
孝志 佐藤
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing in a high yield and at a lower cost an alicyclic epoxy compound having an oxetanyl group which is used in the fields of coating materials, adhesives, resists or the like. SOLUTION: Alicyclic olefins having an oxetanyl group are oxidized using hydroperoxide and a hydroperoxide compound as an oxidizing agent in the presence of a catalyst, thus epoxidizing a carbon - carbon double bond of the alicyclic olefins.

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、オキセタニル基を
有する脂環式エポキシ化合物を高収率、即ち高転化率且
つ高選択率で製造する方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an alicyclic epoxy compound having an oxetanyl group at a high yield, that is, at a high conversion rate and a high selectivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子部品用に高い耐熱性のレジス
ト,封止剤や高架橋密度の塗膜の需要が増大しており、
それに伴い種々な形の多官能性エポキシ化合物が必要と
されている。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for highly heat-resistant resists, sealants, and coating films with a high crosslinking density for electronic parts.
Accordingly, various types of multifunctional epoxy compounds are required.

【0003】分子内にオキセタニル基とエポキシ基の両
者を有する多官能化合物は、高耐熱性が期待され、さら
にオキセタン環を有する構造は速硬化性に優れる点か
ら、多様化するニーズに応えうる化合物であると考えら
れる。
A polyfunctional compound having both an oxetanyl group and an epoxy group in the molecule is expected to have high heat resistance, and a structure having an oxetane ring is excellent in fast curing property, and thus a compound capable of meeting diversifying needs. Is considered to be.

【0004】米国特許第3388105号ではオキセタ
ン環を有する脂環式エポキシ化合物の合成が行なわれて
いる。しかしながら高価で取扱が不便な過酢酸を使用し
ている為、経済的に好ましくなく、特殊な製造設備か必
要となる。また収率が低い。さらに反応系内に酢酸が生
成するので、エポキシ化合物の単離に煩雑な操作が必要
となる。
In US Pat. No. 3,388,105, an alicyclic epoxy compound having an oxetane ring is synthesized. However, since peracetic acid, which is expensive and inconvenient to use, is used, it is economically unfavorable and a special manufacturing facility is required. Moreover, the yield is low. Furthermore, since acetic acid is produced in the reaction system, a complicated operation is required to isolate the epoxy compound.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、オキ
セタニル基を有する脂環式エポキシ化合物を高転化率、
高選択率、高収率でかつ安価に製造する方法を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an alicyclic epoxy compound having an oxetanyl group with a high conversion rate,
It is an object of the present invention to provide a method for producing at a high selectivity with a high yield and at low cost.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記課題の
解決について鋭意検討した結果、触媒の存在下で酸化剤
として過酸化水素、ハイドロパーオキシドを使用するこ
とにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を
完成するに至った。即ち、本発明は以下の[1]〜[1
3]に示されるオキセタン環を有する脂環式エポキシ化
合物の製造方法に関する。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies on the solution of the above problems, the inventors have found that the above problems can be solved by using hydrogen peroxide or hydroperoxide as an oxidant in the presence of a catalyst. Heading out, the present invention has been completed. That is, the present invention provides the following [1] to [1
3] relates to a method for producing an alicyclic epoxy compound having an oxetane ring.

【0007】[1] 触媒の存在下、過酸化水素および
/またはハイドロパーオキシド化合物によって一般式
(1)で表される化合物を酸化することを特徴とする一
般式(2)で表されるオキセタン環を有する脂環式エポ
キシ化合物の製造方法。
[1] Oxetane represented by the general formula (2), characterized by oxidizing the compound represented by the general formula (1) with hydrogen peroxide and / or a hydroperoxide compound in the presence of a catalyst. A method for producing an alicyclic epoxy compound having a ring.

【化3】 (式中R1は水素原子,フッ素原子,炭素数1〜12個の
アルキル基,アリール基であり、mは0〜2の整数で、
nはmが0の場合は2、それ以外は1である。)
[Chemical 3] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group, and m is an integer of 0 to 2,
n is 2 when m is 0, and is 1 otherwise. )

【化4】 (式中R1は水素原子,フッ素原子,炭素数1〜12個の
アルキル基,アリール基であり、mは0〜2の整数で、
nはmが0の場合は2、それ以外は1である。)
[Chemical 4] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group, and m is an integer of 0 to 2,
n is 2 when m is 0, and is 1 otherwise. )

【0008】[2] ハイドロパーオキシド化合物が一
般式(3)で示される化合物であることを特徴とする
[1]に記載のエポキシ化合物の製造方法。 R2−OOH (3) (R2は、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜15
のアラルキル基または炭素数1〜12の(シクロ)アル
キル基を示す。)
[2] The method for producing an epoxy compound according to [1], wherein the hydroperoxide compound is a compound represented by the general formula (3). R 2 —OOH (3) (R 2 is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and 7 to 15 carbon atoms.
Represents an aralkyl group or a (cyclo) alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. )

【0009】[3] 触媒がマンガン化合物、レニウム
化合物、チタン化合物、バナジウム化合物、タングステ
ン化合物及びモリブデン化合物から選ばれる1種以上の
化合物であることを特徴とする[1]または[2]に記
載のエポキシ化合物の製造方法。 [4] 触媒がタングステン酸、タングステン酸ナトリ
ウム、リンタングステン酸,リンタングステン酸ナトリ
ウム、モリブデン酸、モリブデン酸ナトリウム、リンモ
リブデン酸,リンモリブデン酸ナトリウムから選ばれる
1種以上の化合物であることを特徴とする[3]に記載
のエポキシ化合物の製造方法。 [5] 触媒がメチルトリオキソレニウムであることを
特徴とする[3]に記載のエポキシ化合物の製造方法。
[3] The catalyst according to [1] or [2], wherein the catalyst is one or more compounds selected from manganese compounds, rhenium compounds, titanium compounds, vanadium compounds, tungsten compounds and molybdenum compounds. Method for producing epoxy compound. [4] The catalyst is one or more compounds selected from tungstic acid, sodium tungstate, phosphotungstic acid, sodium phosphotungstate, molybdic acid, sodium molybdate, phosphomolybdic acid, and sodium phosphomolybdate. [3] The method for producing an epoxy compound according to [3]. [5] The method for producing an epoxy compound according to [3], wherein the catalyst is methyltrioxorhenium.

【0010】[6] ハイドロパーオキシド化合物がt
ert−ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロ
パーオキシド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオ
キシド、p−メンタンハイドロパーオキシド、2,5−
ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキシド、
1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキ
シドから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とす
る[1]に記載のエポキシ化合物の製造方法。 [7] 一般式(3)で表される化合物がtert−ブ
チルハイドロパーオキシドおよび/またはクメンハイド
ロパーオキシドであることを特徴とする[2]〜[5]
のいずれか一つに記載のエポキシ化合物の製造方法。
[6] The hydroperoxide compound is t
ert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, 2,5-
Dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide,
The method for producing an epoxy compound according to [1], which is at least one selected from 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide. [7] The compound represented by the general formula (3) is tert-butyl hydroperoxide and / or cumene hydroperoxide [2] to [5]
7. The method for producing an epoxy compound according to any one of 1.

【0011】[8] 一般式(4)で表されるオニウム
塩を添加することを特徴とする[1]1〜[7]のいず
れか一つに記載のエポキシ化合物の製造方法。 R3R4R5R6M+Q− (4) (式中R3〜R6は、各々独立して水素原子または炭素数1
〜30のアルキル基を示し、更にR3〜R6はそれぞれ隣接
する基と環を形成してもよい。Mは窒素原子またはリン
原子であり、Q-は陰イオンを示す。)
[8] The method for producing an epoxy compound according to any one of [1] to [7], characterized in that an onium salt represented by the general formula (4) is added. R 3 R 4 R 5 R 6 M + Q- (4) (wherein R 3 to R 6 are each independently a hydrogen atom or a carbon number 1
To 30 alkyl groups, and R 3 to R 6 may form a ring with adjacent groups. M is a nitrogen atom or a phosphorus atom, and Q represents an anion. )

【0012】[9] 酸化反応をリン酸アニオンの存在
下で行なうことを特徴とする[1]〜[8]のいずれか
一つに記載のエポキシ化合物の製造方法。 [10] 酸化反応の溶媒が実質的に水であることを特
徴とする[1]〜[9]のいずれか一つに記載のエポキ
シ化合物の製造方法。 [11] 酸化反応を水、有機溶媒の二相系で行なうこ
とを特徴とする[1]〜[9]のいずれか一つに記載の
エポキシ化合物の製造方法。 [12] 水相のpHが3〜6で酸化反応を行なうこと
を特徴とする[10]または[11]に記載のエポキシ
化合物の製造方法。 [13] 一般式(2)で表されるオキセタン環を有す
るエポキシ化合物が、7,8−エポキシ−2−オキサ−
5−メチルスピロ[3.5]ノナンまたは6,7−エポ
キシ−2−オキサスピロ[3.5]ノナンであることを
特徴とする[1]〜[12]のいずれか一つに記載のエ
ポキシ化合物の製造方法。
[9] The method for producing an epoxy compound according to any one of [1] to [8], wherein the oxidation reaction is carried out in the presence of a phosphate anion. [10] The method for producing an epoxy compound according to any one of [1] to [9], wherein the solvent for the oxidation reaction is substantially water. [11] The method for producing an epoxy compound according to any one of [1] to [9], wherein the oxidation reaction is performed in a two-phase system of water and an organic solvent. [12] The method for producing an epoxy compound according to [10] or [11], characterized in that the oxidation reaction is carried out when the pH of the aqueous phase is 3 to 6. [13] The epoxy compound having an oxetane ring represented by the general formula (2) is 7,8-epoxy-2-oxa-
The epoxy compound according to any one of [1] to [12], which is 5-methylspiro [3.5] nonane or 6,7-epoxy-2-oxaspiro [3.5] nonane. Production method.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明によって製造される一般式
(2)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION General formula (2) produced by the present invention.

【化5】 (式中R1は水素原子,フッ素原子,炭素数1〜12個の
アルキル基,アリール基であり、mは0〜2の整数で、
nはmが0の場合は2、それ以外は1である。)で示さ
れるオキセタニル基を有する脂環式エポキシ化合物とし
ては、以下のようなものが挙げられる。すなわち、7,
8−エポキシ−2−オキサ−5−メチルスピロ[3.
5]ノナン、7,8−エポキシ−2−オキサ−5−エチ
ルスピロ[3.5]ノナン、7,8−エポキシ−2−オ
キサ−5−フェニルスピロ[3.5]ノナン、6,7−
エポキシ−2−オキサスピロ[3.5]ノナン、スピロ
[5,6−エポキシノルボルナン−2,3’−オキセタ
ン]、スピロ[5,6−エポキシ−3−メチルノルボル
ナン−2,3’−オキセタン]等である。
[Chemical 5] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group, and m is an integer of 0 to 2,
n is 2 when m is 0, and is 1 otherwise. Examples of the alicyclic epoxy compound having an oxetanyl group represented by the following). That is, 7,
8-epoxy-2-oxa-5-methylspiro [3.
5] nonane, 7,8-epoxy-2-oxa-5-ethylspiro [3.5] nonane, 7,8-epoxy-2-oxa-5-phenylspiro [3.5] nonane, 6,7-
Epoxy-2-oxaspiro [3.5] nonane, spiro [5,6-epoxynorbornane-2,3'-oxetane], spiro [5,6-epoxy-3-methylnorbornane-2,3'-oxetane], etc. Is.

【0014】これらの化合物は対応する一般式(1)These compounds are represented by the corresponding general formula (1)

【化6】 (式中R1は水素原子,フッ素原子,炭素数1〜12個の
アルキル基,アリール基であり、mは0〜2の整数で、
nはmが0の場合は2、それ以外は1である。)で示さ
れる化合物の炭素−炭素二重結合を酸化し、エポキシ環
とすることによって得ることができる。
[Chemical 6] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group, and m is an integer of 0 to 2,
n is 2 when m is 0, and is 1 otherwise. ) It can be obtained by oxidizing the carbon-carbon double bond of the compound represented by the formula (4) to form an epoxy ring.

【0015】一般式(1)および一般式(2)における
1は水素原子,フッ素原子,炭素数1〜12個のアル
キル基、アリール基を示す。アルキル基、アリール基は
置換基を有していてもよい。また、m=0とはメチレン
基による橋かけが存在しないことを意味する。
R 1 in the general formulas (1) and (2) represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group. The alkyl group and the aryl group may have a substituent. Further, m = 0 means that there is no crosslinking by a methylene group.

【0016】本発明における触媒としては、マンガン化
合物、レニウム化合物、チタン化合物、バナジウム化合
物、タングステン化合物及びモリブデン化合物である。
The catalysts used in the present invention are manganese compounds, rhenium compounds, titanium compounds, vanadium compounds, tungsten compounds and molybdenum compounds.

【0017】具体的にはタングステン酸、タングステン
酸ナトリウム、タングステン酸カリウム、タングステン
酸リチウム、タングステン酸アンモニウム等のタングス
テン酸又はその塩;リンタングステン酸、リンタングス
テン酸ナトリウム、ケイタングステン酸、ケイタングス
テン酸ナトリウム、リンバナドタングステン酸、リンモ
リブドタングステン酸等のタングステン原子を含むヘテ
ロポリ酸又はその塩、モリブデン酸、モリブデン酸ナト
リウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸リチウ
ム、モリブデン酸アンモニウム等のモリブデン酸又はそ
の塩;リンモリブデン酸,リンモリブデン酸ナトリウ
ム、ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸ナトリウム、
リンバナドモリブデン酸、リンモリブドモリブデン酸等
のモリブデン原子を含むヘテロポリ酸又はその塩;ジオ
キソビス(アセチルアセトナト)モリブデン、酸化モリ
ブデン、ビス(2,4−ペンタンジオナト)バナジウム
オキシド、チタニウムテトラエトキシド、チタニウムテ
トライソプロオキシド、メチルトリオキソレニウム等が
挙げられる。これらの中ではタングステン酸ナトリウ
ム、リンタングステン酸、リンタングステン酸ナトリウ
ム、ケイタングステン酸、モリブデン酸ナトリウム、リ
ンモリブデン酸、リンモリブデン酸ナトリウム、ケイモ
リブデン酸が好ましく、タングステン酸ナトリウム、リ
ンタングステン酸、モリブデン酸ナトリウム、リンモリ
ブデン酸がさらに好ましい。
Specifically, tungstic acid such as tungstic acid, sodium tungstate, potassium tungstate, lithium tungstate, ammonium tungstate or a salt thereof; phosphotungstic acid, sodium phosphotungstate, silicotungstic acid, sodium silicotungstate. , Phosphorus vanadotungstic acid, phosphomolybdotungstic acid, and other heteropolyacids containing a tungsten atom, or salts thereof, molybdic acid, sodium molybdate, potassium molybdate, lithium molybdate, ammonium molybdate, or other salts thereof; phosphorus; Molybdic acid, sodium phosphomolybdate, silicomolybdic acid, sodium silicomolybdate,
Heteropoly acids containing molybdenum atoms such as phosphovanadomolybdic acid and phosphomolybdomolybdic acid, or salts thereof; dioxobis (acetylacetonato) molybdenum, molybdenum oxide, bis (2,4-pentanedionato) vanadium oxide, titanium tetraethoxide , Titanium tetraisoprooxide, methyltrioxorhenium, and the like. Among these, sodium tungstate, phosphotungstic acid, sodium phosphotungstate, silicotungstic acid, sodium molybdate, phosphomolybdic acid, sodium phosphomolybdate and silicomolybdic acid are preferred, and sodium tungstate, phosphotungstic acid, molybdic acid are preferred. Sodium and phosphomolybdic acid are more preferable.

【0018】これら化合物は単独でも、二種以上を混合
して使用しても差し支えない。
These compounds may be used alone or in admixture of two or more.

【0019】なお、触媒使用量は、一般式(1)で示さ
れる化合物1molに対して0.001〜0.1mol
であることが好ましい。
The amount of catalyst used is 0.001 to 0.1 mol per 1 mol of the compound represented by the general formula (1).
Is preferred.

【0020】本発明では酸化剤として過酸化水素および
/またはハイドロパーオキシド化合物を用いる。酸化剤
は一種だけでも二種以上を併合して用いることもでき
る。ハイドロパーオキシド化合物としては一般式(3)
で示されるものが好適である。 R2−OOH (3) (R2は、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜15
のアラルキル基または炭素数1〜12の(シクロ)アル
キル基を示す。) (シクロ)アルキル基とはアルキル基、シクロアルキル
基のどちらでもよいことを意味する。
In the present invention, hydrogen peroxide and / or hydroperoxide compounds are used as the oxidizing agent. The oxidizing agent may be used alone or in combination of two or more kinds. The hydroperoxide compound has the general formula (3)
Those represented by are preferred. R 2 —OOH (3) (R 2 is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and 7 to 15 carbon atoms.
Represents an aralkyl group or a (cyclo) alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. ) The (cyclo) alkyl group means that either an alkyl group or a cycloalkyl group may be used.

【0021】ハイドロパーオキシド化合物としては、例
えば、tert−ブチルハイドロパーオキシド、ジイソ
プロピルベンゼンハイドロパーオキシド、p−メンタン
ハイドロパーオキシド、2,5−ジメチルヘキサン−
2,5−ジハイドロパーオキシド、1,1,3,3−テ
トラメチルブチルハイドロパーオキシド、エチルベンゼ
ンハイドロパーオキシド、ビスジイソブチル−2.5−
ジハイドロパーオキシド、α,α−ジメチルヘプチルハ
イドロパーオキシド、トリチルハイドロパーオキシド、
シクロヘキシルパーオキシド、クメンハイドロパーオキ
シド等が挙げられる。好ましくは、tert−ブチルハ
イドロパーオキシド又はクメンハイドロパーオキシドで
ある。
Examples of the hydroperoxide compound include tert-butyl hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide and 2,5-dimethylhexane-
2,5-dihydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide, bisdiisobutyl-2.5-
Dihydroperoxide, α, α-dimethylheptyl hydroperoxide, trityl hydroperoxide,
Examples thereof include cyclohexyl peroxide and cumene hydroperoxide. Preferred is tert-butyl hydroperoxide or cumene hydroperoxide.

【0022】酸化剤の使用量としては、一般式(1)で
示される化合物に対して1〜2倍モル当量が適当であ
り、より好ましくは1.1〜1.5当量程度である。酸
化剤の仕込み方法は、反応速度と反応熱の除去の速度に
併せて徐々に滴下するのが望ましい。
The amount of the oxidizing agent used is appropriately 1 to 2 times the molar equivalent of the compound represented by the general formula (1), and more preferably about 1.1 to 1.5 equivalents. As for the method of charging the oxidizing agent, it is desirable that the oxidizing agent is gradually added dropwise in accordance with the reaction rate and the removal rate of the reaction heat.

【0023】また、酸化剤は水や有機溶媒に溶解、希釈
して反応系に添加することが好ましい。その濃度は反応
速度や反応装置の除熱能力を勘案し、適宜選択して定め
る。
The oxidant is preferably added to the reaction system after being dissolved or diluted in water or an organic solvent. The concentration is appropriately selected and determined in consideration of the reaction rate and the heat removal capacity of the reaction apparatus.

【0024】酸化剤として過酸化水素を使用する場合の
濃度は特に制限はないが、市販されている30〜70質
量%程度の製品が、入手の容易さ、工業的な取扱いの容
易さで好ましい。
When hydrogen peroxide is used as an oxidizing agent, the concentration is not particularly limited, but a commercially available product of about 30 to 70% by mass is preferable because it is easily available and industrially handled. .

【0025】本発明の酸化反応において使用するオニウ
ム塩としては、一般式(4) R3R4R5R6M+Q− (4) (式中R3〜R6は、各々独立して水素原子または炭素数1
〜30のアルキル基を示し、、更にR3〜R6はそれぞれ隣
接する基と環を形成してもよい。Mは窒素原子またはリ
ン原子であり、Q-は陰イオンを示す。)で表される四
級アンモニウム塩または四級ホスホニウム塩が好まし
い。ここでQ -としてはCl-、Br-、I-等のハロゲン
イオンやOH-,HSO4 -等の無機アニオンが挙げられ
る。
Onion used in the oxidation reaction of the present invention
The formula (4) R3RFourRFiveR6M + Q- (4) (R in the formula3~ R6Are each independently a hydrogen atom or a carbon number of 1.
~ 30 alkyl groups, and R3~ R6Next to each
You may form a ring with the group which contacts. M is a nitrogen atom or
Q atom-Indicates an anion. ) Represented by four
Primary ammonium salts or quaternary phosphonium salts are preferred
Yes. Where Q -As Cl-, Br-, I-Halogen of etc.
Ion and OH-, HSOFour -Inorganic anions such as
It

【0026】四級アンモニウム塩としては、トリオクチ
ルメチルアンモニウムクロライド、テトラドデシルアン
モニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムク
ロライド、ヘキサデシルトリメチルアンンモニウムクロ
ライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロライド、
ヘキサデシルジメチルベンジルアンンモニウムクロライ
ド、ジオクタデシルジメチルアンモニウムブロマイド、
セチルピリジニウムアンモニウムクロライド、エチルピ
コリニウムクロライド、n−ブチルピコリニウムクロラ
イド、エチルイミダゾリンクロライド等を挙げることが
できる。四級ホスホニウム塩としてはテトラブチルホス
フォニウムクロライドを挙げることができる。これらの
中ではジオクタデシルジメチルアンモニウムクロライ
ド、セチルピリジニウムアンモニウムクロライド、ヘキ
サデシルジメチルベンジルアンンモニウムクロライドが
好ましい。
As the quaternary ammonium salt, trioctylmethylammonium chloride, tetradodecylammonium chloride, didecyldimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium chloride, dioctadecyldimethylammonium chloride,
Hexadecyldimethylbenzylammonium chloride, dioctadecyldimethylammonium bromide,
Examples thereof include cetylpyridinium ammonium chloride, ethylpicolinium chloride, n-butylpicolinium chloride and ethylimidazoline chloride. Examples of the quaternary phosphonium salt include tetrabutylphosphonium chloride. Of these, dioctadecyldimethylammonium chloride, cetylpyridinium ammonium chloride and hexadecyldimethylbenzylammonium chloride are preferred.

【0027】オニウム塩の使用量は、一般式(1)で表
される化合物1molに対して0.001〜0.1mo
lであることが好ましい。
The amount of the onium salt used is 0.001 to 0.1 mo based on 1 mol of the compound represented by the general formula (1).
It is preferably l.

【0028】本発明の酸化反応は、リン酸アニオン存在
下で行なうとさらに好ましい。リン酸アニオンは、リン
酸あるいはリン酸塩として加えられ、その添加量は、適
用する触媒に対して、0.5〜10倍モル程度、好まし
くは1〜5倍モル程度である。これより少な過ぎても、
多すぎても触媒活性が低下して好ましくない。
More preferably, the oxidation reaction of the present invention is carried out in the presence of a phosphate anion. The phosphate anion is added as phosphoric acid or phosphate, and the addition amount thereof is about 0.5 to 10 times mol, preferably about 1 to 5 times mol, of the catalyst to be applied. Too little,
If the amount is too large, the catalytic activity is lowered, which is not preferable.

【0029】触媒とリン酸アニオンを含む水相は、鉱酸
あるいは水酸化アルカリ又は炭酸アルカリによりpH3
〜6、好ましくは4〜6、さらに好ましくは5〜5.5
に調製されていることが望ましい。pHが低い方が反応
速度は速いが、逆に目的とする化合物の選択率は低下す
る。
The aqueous phase containing the catalyst and phosphate anion is adjusted to pH 3 with mineral acid or alkali hydroxide or alkali carbonate.
-6, preferably 4-6, more preferably 5-5.5.
It is desirable to be prepared. The lower the pH, the higher the reaction rate, but on the contrary, the selectivity of the target compound decreases.

【0030】本発明の酸化反応に使用する溶媒は、実質
的に水のみであってもよく、場合によっては水と同時に
有機溶媒を使用してもよい。「実質的に水のみ」とは試
薬を溶解するため等の少量の有機溶媒などは含んでもよ
いことを意味しており、100%であってもよいが、完
全に100%のみであることは要求していない。溶媒と
しての水の使用量は適宜選択することができる。
The solvent used in the oxidation reaction of the present invention may be substantially water, or in some cases, an organic solvent may be used simultaneously with water. "Substantially only water" means that a small amount of organic solvent or the like for dissolving a reagent may be contained, and may be 100%, but is not completely 100%. Not requesting. The amount of water used as a solvent can be appropriately selected.

【0031】有機溶媒の種類は水と相溶せず、分液漏斗
などで水と分離できる溶媒ならば特に限定されない。そ
の具体例としてはベンゼン、トルエン、キシレン、クロ
ロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、ジブチルエーテル等を挙げることがで
きる。工業的な見地からは、トルエン、キシレン等の芳
香族炭化水素が好ましい。
The type of organic solvent is not particularly limited as long as it is incompatible with water and can be separated from water with a separating funnel or the like. Specific examples thereof include benzene, toluene, xylene, chloroform, dichloroethane, dichloromethane, ethyl acetate, butyl acetate, dibutyl ether and the like. From an industrial point of view, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene are preferable.

【0032】使用する有機溶媒量は、一般式(1)で表
される化合物に対して0〜10倍重量程度が適切な使用
量である。これ以上多すぎると反応速度が遅くなること
があり、好ましくない。
The amount of the organic solvent used is appropriately 0 to 10 times the weight of the compound represented by the general formula (1). If it is more than this, the reaction rate may be slowed down, which is not preferable.

【0033】酸化反応の温度は、30〜80℃程度であ
り、好ましくは40〜60℃である。
The temperature of the oxidation reaction is about 30 to 80 ° C, preferably 40 to 60 ° C.

【0034】上記反応温度において、反応時間は2〜7
時間程度が適当である。
At the above reaction temperature, the reaction time is 2 to 7
Time is appropriate.

【0035】反応終了後は、有機相を分離して、更に水
相中の有機成分の抽出を行なった後、亜硫酸水素ナトリ
ウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム等の水溶
液で洗浄することにより、残留過酸化物を分解し、アル
カリ水溶液での中和処理、純水での洗浄を行なうことが
望ましい。次に溶媒を減圧除去した後、再結晶、蒸留等
により高純度の製品を得ることができる。
After completion of the reaction, the organic phase is separated, the organic component in the aqueous phase is further extracted, and then the residual excess is washed by washing with an aqueous solution of sodium hydrogen sulfite, sodium thiosulfate, sodium sulfite, or the like. It is desirable to decompose the oxide, neutralize with an alkaline aqueous solution, and wash with pure water. Then, after removing the solvent under reduced pressure, a highly pure product can be obtained by recrystallization, distillation, or the like.

【0036】なお、原料であるオレフィン類(一般式
(1)で示される化合物)および得られるエポキシ化合
物の中には重合性が高い化合物もあるため、エポキシ化
反応中および後処理、蒸留工程において重合禁止剤を使
用してもよい。但し、エポキシ化反応中に重合禁止剤を
添加する場合、触媒活性の低下を招くため、原料オレフ
ィン類に対して500ppm以下であることが望まし
い。
Since some of the starting olefins (compounds represented by the general formula (1)) and the obtained epoxy compounds have high polymerizability, they are used in the epoxidation reaction and in the post-treatment and distillation steps. A polymerization inhibitor may be used. However, when a polymerization inhibitor is added during the epoxidation reaction, the catalyst activity is lowered, so that it is preferably 500 ppm or less with respect to the raw material olefins.

【0037】[0037]

【実施例】以下に実施例を示し本発明の効果を具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。
EXAMPLES The effects of the present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0038】[試薬類]なお実施例および比較例で使用
した材料のうち、主要な市販品は次のとおりである。市
販品は下記を含め、精製することなく、そのまま使用し
た。
[Reagents] Among the materials used in Examples and Comparative Examples, the main commercially available products are as follows. Commercial products, including the following, were used as they were without purification.

【0039】炭酸ナトリウム、ジオクタデシルジメチル
アンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライ
ド、85質量%リン酸溶液、水酸化ナトリウム、酸化モ
リブデンおよびピラゾールは、東京化成工業株式会社製
品を用いた。30質量%の過酸化水素水、t−ブチルハ
イドロパーオキシドおよびリンタングステン酸は、関東
化学工業株式会社製品を用いた。タングステン酸ナトリ
ウムは、純正化学株式会社製品を用いた。過酢酸および
トリオキソメチルレニウムは、アルドリッチジャパン株
式会社製品を使用した。
As the sodium carbonate, dioctadecyldimethylammonium chloride, cetylpyridinium chloride, 85 mass% phosphoric acid solution, sodium hydroxide, molybdenum oxide and pyrazole, products manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. were used. As the 30% by mass hydrogen peroxide solution, t-butyl hydroperoxide and phosphotungstic acid, products manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. were used. As the sodium tungstate, a product of Junsei Chemical Co., Ltd. was used. As peracetic acid and trioxomethyl rhenium, products manufactured by Aldrich Japan Co., Ltd. were used.

【0040】[原料製造例] <2−オキサ−9−メチルスピロ[3.5]ノナ−6−エ
ンの合成> 1)6−メチル−3−シクロヘキセン−1,1−ジメタ
ノールの合成 3つ口フラスコにブタジエンとクロトンアルデヒドとの
Diels-Alder反応生成物である2−メチル−4−シクロ
ヘキセン−1−カルボアルデヒド327g、メタノール
600ml及び37%のホルマリン水729gを投入
し、この溶液を攪拌しながら60℃に昇温させた。続い
てKOH252gを蒸留水600mlに溶解した溶液を
2時間かけて滴下した。7時間攪拌し続けた後、反応溶
液を減圧濃縮し、二層の残渣を得た。約150mlに濃
縮された油層を300mlの蒸留水で洗浄した。油層を
減圧濃縮した後、3,5−ジ(t−ブチル)−4−ハイ
ドロキシトルエン(BHT)を50mg添加し、減圧蒸
留を行い、無色結晶である6−メチル−3−シクロヘキ
セン−1,1−ジメタノール311g(収率82%)を
得た。
[Production Example of Raw Material] <Synthesis of 2-oxa-9-methylspiro [3.5] non-6-ene> 1) Synthesis of 6-methyl-3-cyclohexene-1,1-dimethanol 3-port In a flask with butadiene and crotonaldehyde
Dimethyl-Alder reaction product 2-methyl-4-cyclohexene-1-carbaldehyde (327 g), methanol (600 ml) and 37% formalin water (729 g) were added, and the solution was heated to 60 ° C. with stirring. Subsequently, a solution prepared by dissolving 252 g of KOH in 600 ml of distilled water was added dropwise over 2 hours. After continuing stirring for 7 hours, the reaction solution was concentrated under reduced pressure to obtain a bilayer residue. The oil layer concentrated to about 150 ml was washed with 300 ml of distilled water. After the oil layer was concentrated under reduced pressure, 50 mg of 3,5-di (t-butyl) -4-hydroxytoluene (BHT) was added and distilled under reduced pressure to give colorless crystals of 6-methyl-3-cyclohexene-1,1. -311 g of dimethanol (yield 82%) was obtained.

【0041】2)6−メチル−3−シクロヘキセン−
1,1−ジメタノール環状炭酸エステルの合成 3つ口フラスコに6−メチル−3−シクロヘキセン−
1,1−ジメタノール310g(1.99 mol)、ジメチルカ
ーボネート(DMC)894g及び炭酸カリウム0.9
3gを仕込み、90℃に昇温し4時間還流させた。反応
溶液を室温に戻し、炭酸カリウムを濾別した。BHTを
120mg添加した後、残存するDMC及びメタノール
を2kPa(15mmHg)の減圧下で除去し、続いて
減圧蒸留を行い常温無色結晶である6−メチル−3−シ
クロヘキセン−1,1−ジメタノール環状炭酸エステル
を326g(収率89.4%)得た。
2) 6-methyl-3-cyclohexene-
Synthesis of 1,1-dimethanol cyclic carbonate 6-methyl-3-cyclohexene-
310 g (1.99 mol) of 1,1-dimethanol, 894 g of dimethyl carbonate (DMC) and 0.9 of potassium carbonate
3 g was charged, the temperature was raised to 90 ° C., and the mixture was refluxed for 4 hours. The reaction solution was returned to room temperature and potassium carbonate was filtered off. After adding 120 mg of BHT, the remaining DMC and methanol were removed under reduced pressure of 2 kPa (15 mmHg), and then vacuum distillation was performed to perform 6-methyl-3-cyclohexene-1,1-dimethanol cyclic reaction at room temperature as colorless crystals. 326 g (yield 89.4%) of carbonic acid ester was obtained.

【0042】3)2−オキサ−9−メチル−スピロ
[3.5]ノナ−6−エンの合成 3つ口フラスコに6−メチル−3−シクロヘキセン−
1,1−ジメタノール環状炭酸エステル321.15
g、BHT642mg(0.2質量%)、LiCl1.9
3gを仕込み、マントルヒーターを用いて275℃で加
熱攪拌した。生成物を直ちに約8kPa(60mmH
g)の減圧下、系外に抜き出し、留出しなくなるまで4
時間加熱を続けた。生成物にBHT600mgを加え、
減圧蒸留を行い無色透明液体である2−オキサ−9−メ
チルスピロ[3.5]ノナ−6−エンを187g(収率7
1%)得た。
3) 2-oxa-9-methyl-spiro
Synthesis of [3.5] non-6-ene 6-Methyl-3-cyclohexene-
1,1-dimethanol cyclic carbonic acid ester 321.15
g, BHT 642 mg (0.2 mass%), LiCl 1.9
3 g was charged, and the mixture was heated and stirred at 275 ° C. using a mantle heater. Immediately transfer the product to approximately 8 kPa (60 mmH
Under reduced pressure of g), draw out from the system, until it stops distilling 4
Heating was continued for an hour. 600 mg of BHT was added to the product,
It was distilled under reduced pressure to give 187 g of 2-oxa-9-methylspiro [3.5] non-6-ene as a colorless transparent liquid (yield 7
1%) was obtained.

【0043】(実施例1)攪拌装置、温度計を付した3
00mlの三口フラスコを用い、リンタングステン酸
(0.837g,W換算3mmol)を純水(イオン交換
水)60gに溶解させた後、85質量%のリン酸水溶液
(1.38g,12mmol)を加え、25℃で20分
間攪拌した。続いて炭酸ナトリウムを加えて、水溶液の
pHを5.0に調製した後、25℃で30分間攪拌し
た。2−オキサ−9−メチルスピロ[3.5]ナノ−6
−エン(13.82g,100mmol)を加え、反応
液を60℃まで加熱した。攪拌しながら30質量%過酸
化水素水(13.6g,120mmol)を1.5時間
かけて加え、さらに40℃で2時間攪拌し反応させた。
反応終了後30℃以下まで冷却しトルエン(100g)
を加え、7,8−エポキシ−2−オキサ−5−メチルス
ピロ[3.5]ノナンを抽出した。有機相を分液後、さ
らに再度水相をトルエン(50g)で抽出操作を行い、
これを最初の有機相に加えた。10質量%の亜硫酸ナト
リウム水溶液、5質量%炭酸水素ナトリウム水溶液及び
純水で洗浄した。転化率,選択率及び収率(=転化率×
選択率×0.01)を有機相のガスクロマトグラフイー
分析により求めた。その結果を表1に示した。その後、
エバポレーターを用いてこの有機相の低沸成分を留去
し、続いて減圧蒸留(12mmHg,114℃)により高
純度7,8−エポキシ−2−オキサ−5−メチルスピロ
[3.5]ノナン(純度99.5質量%以上)を単離し
た。
(Example 1) 3 equipped with a stirrer and a thermometer
Using a 00 ml three-necked flask, phosphotungstic acid (0.837 g, 3 mmol in terms of W) was dissolved in 60 g of pure water (ion-exchanged water), and then 85% by mass phosphoric acid aqueous solution (1.38 g, 12 mmol) was added. The mixture was stirred at 25 ° C for 20 minutes. Subsequently, sodium carbonate was added to adjust the pH of the aqueous solution to 5.0, and then the mixture was stirred at 25 ° C for 30 minutes. 2-Oxa-9-methylspiro [3.5] nano-6
-Ene (13.82 g, 100 mmol) was added and the reaction was heated to 60 ° C. While stirring, 30% by mass hydrogen peroxide solution (13.6 g, 120 mmol) was added over 1.5 hours, and the mixture was further stirred at 40 ° C. for 2 hours for reaction.
After the reaction was completed, the mixture was cooled to below 30 ° C and toluene (100g)
Was added to extract 7,8-epoxy-2-oxa-5-methylspiro [3.5] nonane. After separating the organic phase, the aqueous phase was extracted again with toluene (50 g),
This was added to the first organic phase. It was washed with a 10 mass% sodium sulfite aqueous solution, a 5 mass% sodium hydrogen carbonate aqueous solution and pure water. Conversion rate, selectivity and yield (= conversion rate x
Selectivity × 0.01) was determined by gas chromatographic analysis of the organic phase. The results are shown in Table 1. afterwards,
The low-boiling component of this organic phase was distilled off using an evaporator, and then high-purity 7,8-epoxy-2-oxa-5-methylspiro [3.5] nonane (purity was obtained by vacuum distillation (12 mmHg, 114 ° C.). 99.5 mass% or more) was isolated.

【0044】(実施例2)攪拌装置、温度計を付した3
00mlの三口フラスコを用い、リンタングステン酸
(0.837g,W換算3mmol)を純粋60gに溶解
させた後、85質量%のリン酸溶液(1.38g,12
mmol)を加え、25℃で20分間攪拌した。続いて
炭酸ナトリウムを加えて、水溶液のpHを4.5に調製
した後、25℃で30分間攪拌した。ここへトルエン
(30g)、2−オキサ−9−メチルスピロ[3.5]
ナノ−6−エン(13.82g,100mmol)、ジ
オクタデシルジメチルアンモニウムクロライド(3mm
ol)を加え、反応液を40℃まで加熱した。攪拌しな
がら30質量%過酸化水素水(13.6g,120mm
ol)を1.5時間かけて加え、さらに40℃で2時間
攪拌し反応させた。反応終了後30℃以下まで冷却しト
ルエン(100g)を加え、7,8−エポキシ−2−オ
キサ−5−メチルスピロ[3.5]ノナンを抽出した。
有機相を分液後、さらに再度水相をトルエン(50g)
で抽出操作を行い、これを最初の有機相に加えた。10
質量%の亜硫酸ナトリウム水溶液、5質量%炭酸水素ナ
トリウム水溶液及び純水で洗浄した。転化率,選択率及
び収率を有機相のガスクロマトグラフイー分析により求
め、その結果を表1に示した。その後、エバポレーター
を用いてこの有機相の低沸成分を留去し、続いて減圧蒸
留(12mmHg,114℃)により高純度7,8−エポ
キシ−2−オキサ−5−メチルスピロ[3.5]ノナン
(純度99.5質量%以上)を単離した。
(Example 2) 3 equipped with a stirrer and a thermometer
Using a 00 ml three-necked flask, phosphotungstic acid (0.837 g, W conversion 3 mmol) was dissolved in pure 60 g, and then 85% by mass of phosphoric acid solution (1.38 g, 12
mmol) was added and the mixture was stirred at 25 ° C. for 20 minutes. Subsequently, sodium carbonate was added to adjust the pH of the aqueous solution to 4.5, and then the mixture was stirred at 25 ° C for 30 minutes. Toluene (30 g), 2-oxa-9-methylspiro [3.5]
Nano-6-ene (13.82 g, 100 mmol), dioctadecyldimethylammonium chloride (3 mm
ol) was added and the reaction was heated to 40 ° C. 30 mass% hydrogen peroxide solution (13.6 g, 120 mm) with stirring
ol) was added over 1.5 hours, and the mixture was further stirred at 40 ° C. for 2 hours for reaction. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 30 ° C. or lower, toluene (100 g) was added, and 7,8-epoxy-2-oxa-5-methylspiro [3.5] nonane was extracted.
After separating the organic phase, the aqueous phase was again added with toluene (50 g).
The extraction operation was carried out with and this was added to the first organic phase. 10
It was washed with an aqueous solution of sodium sulfite of 5% by mass, an aqueous solution of sodium hydrogencarbonate of 5% by mass and pure water. The conversion rate, selectivity and yield were determined by gas chromatographic analysis of the organic phase, and the results are shown in Table 1. Then, the low boiling point component of this organic phase was distilled off using an evaporator, followed by high-purity 7,8-epoxy-2-oxa-5-methylspiro [3.5] nonane by vacuum distillation (12 mmHg, 114 ° C.). (Purity of 99.5 mass% or more) was isolated.

【0045】(実施例3)ジオクタデシルジメチルアン
モニウムクロライドをセチルピリジニウムクロライドに
代えた以外は、実施例2と同様に行なった。
Example 3 The same procedure as in Example 2 was repeated except that cetylpyridinium chloride was used instead of dioctadecyldimethylammonium chloride.

【0046】(実施例4)トルエンの代わりにジクロロ
メタンを用いた以外は実施例2と同様に行なった。
Example 4 Example 4 was repeated except that dichloromethane was used instead of toluene.

【0047】(実施例5)pHを5.5に調製した以外は
実施例2と同様に行なった。
Example 5 The procedure of Example 2 was repeated except that the pH was adjusted to 5.5.

【0048】(実施例6)50℃で酸化反応を行なった
以外は実施例2と同様に行なった。
(Example 6) The procedure of Example 2 was repeated except that the oxidation reaction was carried out at 50 ° C.

【0049】(実施例7)攪拌装置、温度計を付した3
00mlの三口フラスコを用い、リンタングステン酸
(0.837g,W換算3mmol)を純水60gに溶解
させた後、85質量%のリン酸溶液(1.38g,12
mmol)を加え、25℃で20分間攪拌した。続いて
炭酸ナトリウムを加えて、水溶液のpHを4.6に調製
した後、25℃で30分間攪拌した。ここ2−オキサ−
9−メチルスピロ[3.5]ナノ−6−エン(13.8
2g,100mmol)、ジオクタデシルジメチルアン
モニウムクロライド(1.759g、3mmol)を加
え、反応液を40℃まで加熱した。攪拌しながら30質
量%過酸化水素水(13.6g,120mmol)を
1.5時間かけて加え、さらに40℃で2時間攪拌し反
応させた。反応終了後30℃以下まで冷却しトルエン
(100g)を加え、7,8−エポキシ−2−オキサ−
5−メチルスピロ[3.5]ノナンを抽出した。有機相
を分液後、さらに再度水相をトルエン(50g)で抽出
操作を行い、これを最初の有機相に加えた。10質量%
の亜硫酸ナトリウム水溶液、5質量%炭酸水素ナトリウ
ム水溶液及び純水で洗浄した。転化率,選択率及び収率
を有機相のGC分析により求め、その結果を表1に示し
た。その後、エバポレーターを用いてこの有機相の低沸
成分を留去し、続いて減圧蒸留(12mmHg,114
℃)により7,8−エポキシ−2−オキサ−5−メチル
スピロ[3.5]ノナンを単離した。
(Example 7) 3 equipped with a stirrer and a thermometer
Phosphotungstic acid (0.837 g, 3 mmol in terms of W) was dissolved in 60 g of pure water using a 00 ml three-necked flask, and then 85% by mass of phosphoric acid solution (1.38 g, 12
mmol) was added and the mixture was stirred at 25 ° C. for 20 minutes. Subsequently, sodium carbonate was added to adjust the pH of the aqueous solution to 4.6, and the mixture was stirred at 25 ° C for 30 minutes. Here 2-oxa
9-Methylspiro [3.5] nano-6-ene (13.8
2 g, 100 mmol) and dioctadecyldimethylammonium chloride (1.759 g, 3 mmol) were added, and the reaction solution was heated to 40 ° C. While stirring, 30% by mass hydrogen peroxide solution (13.6 g, 120 mmol) was added over 1.5 hours, and the mixture was further stirred at 40 ° C. for 2 hours for reaction. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 30 ° C. or lower, toluene (100 g) was added, and 7,8-epoxy-2-oxa-
5-Methylspiro [3.5] nonane was extracted. After separating the organic phase, the aqueous phase was extracted again with toluene (50 g), and this was added to the first organic phase. 10 mass%
Was washed with an aqueous solution of sodium sulfite, a 5% by mass aqueous solution of sodium hydrogen carbonate and pure water. The conversion rate, selectivity and yield were determined by GC analysis of the organic phase, and the results are shown in Table 1. Then, the low boiling point component of this organic phase was distilled off using an evaporator, followed by vacuum distillation (12 mmHg, 114 mm
7,8-epoxy-2-oxa-5-methylspiro [3.5] nonane was isolated by (.degree. C.).

【0050】(実施例8)リンタングステン酸をタング
ステン酸ナトリウムに代えた以外は実施例7と同様に行
なった。
Example 8 Example 8 was repeated except that sodium tungstate was used instead of phosphotungstic acid.

【0051】(実施例9)pHを5.5に調製した以外
は、実施例7と同様に行なった。
Example 9 The procedure of Example 7 was repeated except that the pH was adjusted to 5.5.

【0052】(実施例10)炭酸ナトリウムを水酸化ナ
トリウムに代え、pHを5.5に調整した以外は、実施例
7と同様に行なった。
Example 10 Example 10 was repeated except that sodium hydroxide was used instead of sodium carbonate and the pH was adjusted to 5.5.

【0053】(実施例11)攪拌装置、温度計を付した
300mlの三口フラスコに、ジクロロメタン(100
g)、2−オキサ−9−メチルスピロ[3.5]ナノ−
6−エン(100mmol)、メチルトリオキソレニウ
ム(1mmol)、助触媒としてピラゾール(10mm
ol)を加えた。30℃で攪拌しながら、30質量%過
酸化水素水(150mmol)を1.5時間かけて加
え、さらに40℃で1時間攪拌し反応させた。反応終了
後30℃以下まで冷却しジクロロメタン(50g)を加
え、7,8−エポキシ−2−オキサ−5−メチルスピロ
[3.5]ノナンを抽出した。有機相を分液後、さらに
再度水相をジクロロメタン(50g)で抽出操作を行
い、これを最初の有機相に加えた。10質量%の亜硫酸
ナトリウム水溶液、5質量%炭酸水素ナトリウム水溶液
及び純水で洗浄した。転化率,選択率及び収率を有機相
のガスクロマトグラフイー分析により求めた。その結
果、転化率98%、選択率99%、収率97%であっ
た。その後、エバポレーターを用いてこの有機相の低沸
成分を留去し、続いて減圧蒸留(12mmHg,114
℃)により高純度7,8−エポキシ−2−オキサ−5−
メチルスピロ[3.5]ノナン(純度99.5質量%以
上)を単離した。
Example 11 A 300 ml three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer was charged with dichloromethane (100 ml).
g), 2-oxa-9-methylspiro [3.5] nano-
6-ene (100 mmol), methyltrioxorhenium (1 mmol), and pyrazole (10 mm) as a cocatalyst.
ol) was added. While stirring at 30 ° C., 30 mass% hydrogen peroxide solution (150 mmol) was added over 1.5 hours, and the mixture was further stirred at 40 ° C. for 1 hour to cause a reaction. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 30 ° C. or lower, dichloromethane (50 g) was added, and 7,8-epoxy-2-oxa-5-methylspiro [3.5] nonane was extracted. After separating the organic phase, the aqueous phase was extracted again with dichloromethane (50 g), and this was added to the first organic phase. It was washed with a 10 mass% sodium sulfite aqueous solution, a 5 mass% sodium hydrogen carbonate aqueous solution and pure water. The conversion, selectivity and yield were determined by gas chromatographic analysis of the organic phase. As a result, the conversion was 98%, the selectivity was 99%, and the yield was 97%. Then, the low boiling point component of this organic phase was distilled off using an evaporator, followed by vacuum distillation (12 mmHg, 114 mm
C.) with high purity 7,8-epoxy-2-oxa-5
Methylspiro [3.5] nonane (purity 99.5% by mass or more) was isolated.

【0054】(実施例12)攪拌装置、温度計を付した
300mlの三口フラスコに、トルエン(100g)、
2−オキサ−9−メチルスピロ[3.5]ナノ−6−エ
ン(100mmol)、酸化モリブデン(3mmol)
を加えた。60℃で攪拌しながら、30質量%t−ブチ
ルハイドロパーオキシドのトルエン溶液(150mmo
l)を1.5時間かけて加え、さらに70℃で1時間攪
拌し反応させた。30℃以下まで冷却後、反応溶液を反
応10質量%の亜硫酸ナトリウム水溶液、5質量%炭酸
水素ナトリウム水溶液及び純水で洗浄した。転化率,選
択率及び収率を有機相のガスクロマトグラフイー分析に
より求めた。その結果、転化率70%、選択率90%、
収率63%であった。その後、エバポレーターを用いて
この有機相の低沸成分を留去し、続いて減圧蒸留(12
mmHg,114℃)により高純度7,8−エポキシ−2
−オキサ−5−メチルスピロ[3.5]ノナン(純度9
9.5質量%以上)を単離した
Example 12 Toluene (100 g) was added to a 300 ml three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer.
2-Oxa-9-methylspiro [3.5] nano-6-ene (100 mmol), molybdenum oxide (3 mmol)
Was added. While stirring at 60 ° C., a toluene solution of 30 mass% t-butyl hydroperoxide (150 mmo
1) was added over 1.5 hours, and the mixture was further stirred at 70 ° C. for 1 hour for reaction. After cooling to 30 ° C. or less, the reaction solution was washed with a 10 mass% reaction aqueous sodium sulfite solution, a 5 mass% sodium hydrogen carbonate aqueous solution and pure water. The conversion, selectivity and yield were determined by gas chromatographic analysis of the organic phase. As a result, conversion rate 70%, selectivity 90%,
The yield was 63%. Then, the low boiling point component of this organic phase was distilled off using an evaporator, followed by vacuum distillation (12
mmHg, 114 ℃) High purity 7,8-epoxy-2
-Oxa-5-methylspiro [3.5] nonane (purity 9
9.5 mass% or more) was isolated

【0055】(比較例1)攪拌装置、温度計を付した3
00mlの三口フラスコに、トルエン(100g)と2
−オキサ−9−メチルスピロ[3.5]ナノ−6−エン
(13.82g,100mmol)を加え、反応液を−
10℃まで冷却した。攪拌しながら0℃を超えないよう
に過酢酸(150mmol)を1.5時間かけて加え
た。その後、25℃で2時間攪拌し反応させた。反応終
了後、有機相を分液し、さらに再度水相をトルエン(5
0g)で抽出操作を行い、これを最初の有機相に加え
た。10質量%の亜硫酸ナトリウム水溶液、5質量%炭
酸水素ナトリウム水溶液及び純水で洗浄した。ガスクロ
マトグラフイーの分析結果、7,8−エポキシ−2−オ
キサ−5−メチルスピロ[3.5]ノナンの収率は40
%であった。
(Comparative Example 1) 3 equipped with a stirrer and a thermometer
In a 00 ml three-necked flask, add toluene (100 g) and 2
-Oxa-9-methylspiro [3.5] nano-6-ene (13.82 g, 100 mmol) was added and the reaction mixture was-
Cooled to 10 ° C. Peracetic acid (150 mmol) was added over 1.5 hours with stirring so that the temperature did not exceed 0 ° C. Then, the mixture was stirred and reacted at 25 ° C. for 2 hours. After the reaction was completed, the organic phase was separated, and the aqueous phase was again added with toluene (5
The extraction operation was carried out on 0 g) and this was added to the first organic phase. It was washed with a 10 mass% sodium sulfite aqueous solution, a 5 mass% sodium hydrogen carbonate aqueous solution and pure water. As a result of analysis by gas chromatography, the yield of 7,8-epoxy-2-oxa-5-methylspiro [3.5] nonane was 40.
%Met.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】[0057]

【本発明の効果】本発明の製造方法によればレジスト、
封止剤、塗料などに有用なオキセタニル基を有する脂環
式エポキシ化合物を、安価に高収率で製造することがで
きる。
According to the manufacturing method of the present invention, a resist,
An alicyclic epoxy compound having an oxetanyl group, which is useful for a sealant, a paint, etc., can be produced at low cost and in high yield.

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Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】触媒の存在下、過酸化水素および/または
ハイドロパーオキシド化合物によって一般式(1)で表
される化合物を酸化することを特徴とする一般式(2)
で表されるオキセタン環を有する脂環式エポキシ化合物
の製造方法。 【化1】 (式中R1は水素原子,フッ素原子,炭素数1〜12個の
アルキル基,アリール基であり、mは0〜2の整数で、
nはmが0の場合は2、それ以外は1である。) 【化2】 (式中R1は水素原子,フッ素原子,炭素数1〜12個の
アルキル基,アリール基であり、mは0〜2の整数で、
nはmが0の場合は2、それ以外は1である。)
1. A compound represented by the general formula (2), which comprises oxidizing a compound represented by the general formula (1) with hydrogen peroxide and / or a hydroperoxide compound in the presence of a catalyst.
A method for producing an alicyclic epoxy compound having an oxetane ring represented by: [Chemical 1] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group, and m is an integer of 0 to 2,
n is 2 when m is 0, and is 1 otherwise. ) [Chemical 2] (In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group, and m is an integer of 0 to 2,
n is 2 when m is 0, and is 1 otherwise. )
【請求項2】ハイドロパーオキシド化合物が一般式
(3)で示される化合物であることを特徴とする請求項
1に記載のエポキシ化合物の製造方法。 R2−OOH (3) (R2は、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜15
のアラルキル基または炭素数1〜12の(シクロ)アル
キル基を示す。)
2. The method for producing an epoxy compound according to claim 1, wherein the hydroperoxide compound is a compound represented by the general formula (3). R 2 —OOH (3) (R 2 is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and 7 to 15 carbon atoms.
Represents an aralkyl group or a (cyclo) alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. )
【請求項3】触媒がマンガン化合物、レニウム化合物、
チタン化合物、バナジウム化合物、タングステン化合物
及びモリブデン化合物から選ばれる1種以上の化合物で
あることを特徴とする請求項1または2に記載のエポキ
シ化合物の製造方法。
3. A catalyst comprising a manganese compound, a rhenium compound,
The method for producing an epoxy compound according to claim 1 or 2, which is one or more compounds selected from titanium compounds, vanadium compounds, tungsten compounds and molybdenum compounds.
【請求項4】触媒がタングステン酸、タングステン酸ナ
トリウム、リンタングステン酸,リンタングステン酸ナ
トリウム、モリブデン酸、モリブデン酸ナトリウム、リ
ンモリブデン酸,リンモリブデン酸ナトリウムから選ば
れる1種以上の化合物であることを特徴とする請求項3
に記載のエポキシ化合物の製造方法。
4. The catalyst is one or more compounds selected from tungstic acid, sodium tungstate, phosphotungstic acid, sodium phosphotungstate, molybdic acid, sodium molybdate, phosphomolybdic acid and sodium phosphomolybdate. Claim 3 characterized by
The method for producing an epoxy compound according to 1.
【請求項5】触媒がメチルトリオキソレニウムであるこ
とを特徴とする請求項3に記載のエポキシ化合物の製造
方法。
5. The method for producing an epoxy compound according to claim 3, wherein the catalyst is methyltrioxorhenium.
【請求項6】ハイドロパーオキシド化合物がtert−
ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキ
シド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキシド、
p−メンタンハイドロパーオキシド、2,5−ジメチル
ヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキシド、1,1,
3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキシドから
選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項
1に記載のエポキシ化合物の製造方法。
6. A hydroperoxide compound is tert-
Butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide,
p-menthane hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 1,1,
The method for producing an epoxy compound according to claim 1, wherein the epoxy compound is at least one selected from 3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide.
【請求項7】一般式(3)で表される化合物がtert
−ブチルハイドロパーオキシドおよび/またはクメンハ
イドロパーオキシドであることを特徴とする請求項2〜
5のいずれか一つに記載のエポキシ化合物の製造方法。
7. The compound represented by the general formula (3) is tert.
-Butyl hydroperoxide and / or cumene hydroperoxide.
5. The method for producing an epoxy compound according to any one of 5 above.
【請求項8】一般式(4)で表されるオニウム塩を添加
することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記
載のエポキシ化合物の製造方法。 R3R4R5R6M+Q− (4) (式中R3〜R6は、各々独立して水素原子または炭素数1
〜30のアルキル基を示し、更にR3〜R6はそれぞれ隣接
する基と環を形成してもよい。Mは窒素原子またはリン
原子であり、Q-は陰イオンを示す。)
8. The method for producing an epoxy compound according to any one of claims 1 to 7, wherein an onium salt represented by the general formula (4) is added. R 3 R 4 R 5 R 6 M + Q- (4) (wherein R 3 to R 6 are each independently a hydrogen atom or a carbon number 1
To 30 alkyl groups, and R 3 to R 6 may form a ring with adjacent groups. M is a nitrogen atom or a phosphorus atom, and Q represents an anion. )
【請求項9】酸化反応をリン酸アニオンの存在下で行な
うことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載
のエポキシ化合物の製造方法。
9. The method for producing an epoxy compound according to claim 1, wherein the oxidation reaction is carried out in the presence of a phosphate anion.
【請求項10】酸化反応の溶媒が実質的に水であること
を特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載のエポ
キシ化合物の製造方法。
10. The method for producing an epoxy compound according to claim 1, wherein the solvent for the oxidation reaction is substantially water.
【請求項11】酸化反応を水、有機溶媒の二相系で行な
うことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載
のエポキシ化合物の製造方法。
11. The method for producing an epoxy compound according to any one of claims 1 to 9, wherein the oxidation reaction is carried out in a two-phase system of water and an organic solvent.
【請求項12】水相のpHが3〜6で酸化反応を行なう
ことを特徴とする請求項10または11に記載のエポキ
シ化合物の製造方法。
12. The method for producing an epoxy compound according to claim 10, wherein the oxidation reaction is carried out when the pH of the aqueous phase is 3 to 6.
【請求項13】一般式(2)で表されるオキセタン環を
有するエポキシ化合物が、7,8−エポキシ−2−オキ
サ−5−メチルスピロ[3.5]ノナンまたは6,7−
エポキシ−2−オキサスピロ[3.5]ノナンであるこ
とを特徴とする請求項1〜12のいずれか一つに記載の
エポキシ化合物の製造方法。
13. The epoxy compound having an oxetane ring represented by the general formula (2) is 7,8-epoxy-2-oxa-5-methylspiro [3.5] nonane or 6,7-.
Epoxy-2-oxaspiro [3.5] nonane, The manufacturing method of the epoxy compound as described in any one of Claims 1-12 characterized by the above-mentioned.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010083836A (en) * 2008-10-02 2010-04-15 Nippon Kayaku Co Ltd Method for producing epoxy compound, and catalyst
CN101928267A (en) * 2010-08-07 2010-12-29 中国日用化学工业研究院 Method for epoxidating methyl oleate
JP2015091788A (en) * 2013-10-02 2015-05-14 三菱化学株式会社 Method for producing epoxy compound

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