JP2008247817A - トランス体のエチレン誘導体の製造方法、このトランス体のエチレン誘導体の製造方法によって製造されるエチレン誘導体、及びトランス体のエチレン誘導体の製造装置。 - Google Patents
トランス体のエチレン誘導体の製造方法、このトランス体のエチレン誘導体の製造方法によって製造されるエチレン誘導体、及びトランス体のエチレン誘導体の製造装置。 Download PDFInfo
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Abstract
Description
B.S.Rabinovitch and K.−W.Michel,"The thermal unimolecular cis−trans isomerization of cis−butene−2"J.Am.Chem.Soc.,81,5065−5071(1959)
本発明のトランス体のエチレン誘導体の製造方法は、下記一般式(1)で表されるシス体のエチレン誘導体を、不活性雰囲気又は超臨界二酸化炭素雰囲気下で、50℃以上、300℃以下の温度で保持するシス−トランス異性化反応工程を有する。
シス−トランス異性化反応工程においては、下記一般式(1)で表されるシス体のエチレン誘導体は、不活性雰囲気又は超臨界二酸化炭素雰囲気下で、50℃以上、300℃以下の温度で保持される。
本発明のトランス体のエチレン誘導体の製造方法においては、シス−トランス異性化反応工程に先だって、シス体のエチレン誘導体を準備する等必要な前工程を適宜行うことができる。
本発明のエチレン誘導体は、上記のトランス体のエチレン誘導体の製造方法によって製造されたものである。これにより、シス体のエチレン誘導体が雰囲気と反応しにくい状態、及び相対的に低い反応温度の下でのシス−トランス異性化反応が可能となり、溶媒や触媒を用いなくてもシス体のエチレン誘導体をトランス体のエチレン誘導体に転化することができるので、その結果、簡便、高速、経済性が高く、環境に対する負荷も小さく、さらに工業的に採用しやすい、トランス体のエチレン誘導体の製造方法によって製造されたエチレン誘導体を提供することができる。なお、本発明において単に「エチレン誘導体」という場合には、特に断りのない限り、シス体とトランス体との混合物となっているエチレン誘導体を指すものとする。
本発明のトランス体のエチレン誘導体の製造装置は、反応器と、該反応器に二酸化炭素を供給する供給装置と、前記反応器内部の温度と圧力とを制御して前記反応器内部を超臨界二酸化炭素雰囲気に制御する制御部を有する制御装置と、を有する。これにより、簡便な装置構成で上記のトランス体のエチレン誘導体の製造方法が実施可能となるので、その結果、簡便、高速、経済性が高く、環境に対する負荷も小さく、さらに工業的に採用しやすい、トランス体のエチレン誘導体の製造装置を提供することができる。より具体的には、トランス体のエチレン誘導体の製造装置は、触媒や溶媒を必要としないために環境調和型のクリーンな製造装置となり、また、反応時に触媒や溶媒等の他の成分を必要としないために得られるエチレン誘導体の純度を高くしやすくなる。さらに、反応後の生成物と触媒・溶媒との分離工程も省略できるので簡便で経済的にも有利なものとなる。こうしたトランス体のエチレン誘導体の製造装置の応用範囲は広く、様々なシス−トランス異性化反応への適用が可能である。以下、こうした製造装置の一例について説明する。
以下に示す化合物1(シス−1,2−ジ(フェニルスルホニル)エチレン)と化合物2(トランス−1,2−ジ(フェニルスルホニル)エチレン)との固体状の混合物を準備した。この混合物を核磁気共鳴分光法(1HNMR)で分析し、{トランス体量(mol)/(シス体量(mol)+トランス体量(mol))}×100により計算される転化率(%)を算出した。その結果、この混合物中の化合物1(シス体)と化合物2(トランス体)との比率は、化合物1(シス体):化合物2(トランス体)=84(%):16(%)であった。なお、核磁気共鳴分光法は、BRUKER社製のVNMR500を用い、測定条件は、CDCl3中とした。
次に、上記の混合物0.05gを内容積50mlのステンレス製の反応器に導入し、反応器内部をアルゴンで置換した。アルゴンの導入量は、反応器内部の圧力が大気圧(0.1MPa)となるように調整した。反応器を所定の反応温度まで昇温するとともに、攪拌子を回転させて反応させた。60分後、反応器を冷水浴に浸すことにより反応を停止させ、背圧バルブからガスを放出した後、反応器を開けて生成物を回収した。生成物も固体状であった。薄層クロマトグラフィー(TLC)による分析で、生成物が化合物1(シス体)及び化合物2(トランス体)の混合物であることがわかった。ここで薄層クロマトグラフィー分析装置としては、メルク社製のSilica gel60 F254,TLC Aluminium Sheetsを用い、CHCl3を展開溶媒とし測定した。
シス−トランス異性化反応工程において、反応器内部を二酸化炭素で置換したこと、二酸化炭素の導入量を反応器内部の圧力が20MPaとなるように調整して超臨界二酸化炭素中での反応としたこと、以外は実施例1と同様にして、反応温度と転化率の関係を調べた。結果を表−2及び図2に示す。同図中の「sc−CO2」は、超臨界二酸化炭素の雰囲気下での反応であることを示す。表−2及び同図に示されるように、実施例1(アルゴンの場合)と同様の結果となった。
シス−トランス異性化反応工程において、反応器をガラス容器としたこと、反応温度を120℃のみとしたこと、以外は実施例1と同様にして転化率を測定したところ、91%となった。この結果から、実施例1、2でのシス−トランス異性化反応がステンレスの触媒作用によるものではないことがわかった。
シス−トランス異性化反応工程において、反応器内部を空気(大気)で置換したこと、反応温度を120℃のみとしたこと、以外は実施例1と同様にしてシス−トランス異性化反応を試みたところ、生成物の色が実施例1〜3の場合と異なり、酸化反応の進行が示唆された。
2 供給装置
3 制御装置
4 温度計
5 圧力計
6 オーブン
7 アルゴンボンベ
8 二酸化炭素ボンベ
9(9a,9b,9c) 供給ライン
10 ポンプ
11 攪拌子
12(12a,12b,12c) バルブ
13 圧力調整ライン
14(14a,14b) 圧力調整バルブ
15 回転部
20 トランス体のエチレン誘導体の製造装置
30 原料のエチレン誘導体
Claims (4)
- 下記一般式(1)で表されるシス体のエチレン誘導体を、不活性雰囲気又は超臨界二酸化炭素雰囲気下で、50℃以上、300℃以下の温度で保持するシス−トランス異性化反応工程を有することを特徴とするトランス体のエチレン誘導体の製造方法。
- 請求項1に記載のトランス体のエチレン誘導体の製造方法によって製造されることを特徴とするエチレン誘導体。
- 反応器と、該反応器に二酸化炭素を供給する供給装置と、前記反応器内部の温度と圧力とを制御して前記反応器内部を超臨界二酸化炭素雰囲気に制御する制御部を有する制御装置と、を有することを特徴とするトランス体のエチレン誘導体の製造装置。
- 前記反応器内に攪拌装置が設けられる、請求項3に記載のトランス体のエチレン誘導体の製造装置。
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