JP2011162446A - Method for producing terpene hydrocarbons - Google Patents

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JP2011162446A
JP2011162446A JP2010023672A JP2010023672A JP2011162446A JP 2011162446 A JP2011162446 A JP 2011162446A JP 2010023672 A JP2010023672 A JP 2010023672A JP 2010023672 A JP2010023672 A JP 2010023672A JP 2011162446 A JP2011162446 A JP 2011162446A
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Hiroki Ito
廣記 伊藤
Yasunao Kuriyama
恭直 栗山
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Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an environmentally friendly, industrially advantageous method for selectively producing terpene hydrocarbons such as α-terpinene. <P>SOLUTION: The method for producing terpene hydrocarbons comprises bringing limonene or a derivative thereof into contact with zeolite at ≥40°C in an organic solvent in an inert gas atmosphere, thereby selectively producing the terpene hydrocarbons represented by formula (2) (wherein R<SP>1</SP>is hydrogen atom, alkyl group or alkoxy group; R<SP>2</SP>is hydrogen atom, alkyl group or alkoxy group; and the hydrogen atoms in the alkyl group and the alkoxy group are optionally substituted). Here, the zeolite is chosen from faujasite aluminosilicate and mordenite aluminosilicate. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、α―テルピネン等のテルペン炭化水素類の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing terpene hydrocarbons such as α-terpinene.

α−テルピネンは、ショウズク油、シソ科の植物の精油に存在する。このα−テルピネンは抗感染作用、組織再生作用、抗炎症作用、鬱滞除去作用等に加えて静脈強壮作用の働きがあることが知られている。また、α−テルピネンは、環内に共役二重結合を有し、配位子として用いた場合には、面不斉が生じるため、不斉触媒としての用途も期待される。
α−テルピネンは、天然から抽出する方法や、化学的に合成する方法が知られている。化学的に合成する方法としては、例えば、α−ピネンを濃硫酸処理する方法、α−テルピネオールをシュウ酸によって脱水する方法、リナロール、ゲラニオールを濃ギ酸で処理する方法、リモネンを希硫酸と加熱処理する方法(例えば、非特許文献1参照。)等が知られている。
α-Terpinene is present in the essential oils of zelkova oil and Lamiaceae plants. This α-terpinene is known to have a venous tonic action in addition to an anti-infective action, a tissue regeneration action, an anti-inflammatory action, a stagnation-removing action, and the like. In addition, α-terpinene has a conjugated double bond in the ring, and when used as a ligand, plane asymmetry occurs, so that it is expected to be used as an asymmetric catalyst.
α-Terpinene is known to be extracted from nature or chemically synthesized. Chemical synthesis methods include, for example, a method of treating α-pinene with concentrated sulfuric acid, a method of dehydrating α-terpineol with oxalic acid, a method of treating linalool and geraniol with concentrated formic acid, and heat treating limonene with dilute sulfuric acid. And the like (for example, see Non-Patent Document 1).

また、下記特許文献1には、高温高圧状態の、亜臨界又は超臨界流体を反応溶媒として、ヘミテルペンアルコールから、1段階で製造する方法が提案されているが、α−テルピネンは副生成物である、という問題がある。   Patent Document 1 below proposes a method for producing in one step from hemiterpene alcohol using a subcritical or supercritical fluid in a high-temperature and high-pressure state as a reaction solvent, but α-terpinene is a by-product. There is a problem that.

また、下記非特許文献2には、下記式(R−1)で表わされるリモネンを合成ゼオライトと接触させる方法が開示されている。該非特許文献2の方法では、d−リモネンを、空気雰囲気下で、合成ゼオライトと水溶媒中で90〜100℃で反応を行うもので、また、該方法により得られるものは、下記一般式(R−2)〜(R−5)で表わされるテルペン炭化水素類であり、α−テルピネンについは全く得られていない。

Figure 2011162446
Non-Patent Document 2 below discloses a method of bringing limonene represented by the following formula (R-1) into contact with a synthetic zeolite. In the method of Non-Patent Document 2, d-limonene is reacted in a synthetic zeolite with an aqueous solvent at 90 to 100 ° C. in an air atmosphere, and the product obtained by the method is represented by the following general formula ( These are terpene hydrocarbons represented by R-2) to (R-5), and α-terpinene is not obtained at all.
Figure 2011162446

特開2005−281265号公報。JP 2005-281265 A.

「化学大辞典 6」, 発行所 共立出版株式会社, 発行日 1993年、201頁。“Chemical Dictionary 6”, publisher Kyoritsu Publishing Co., Ltd., 1993, 201 pages. 日本化学会誌, No.1, 1992年, 63〜67頁。The Chemical Society of Japan, No. 1, 1992, 63-67.

本発明者らは、ゼオライトを触媒として用いて環境負荷の少ない環境調和型の有機合成反応を種々提案している。本発明者らは、更にゼオライトを触媒とする環境負荷の少ない有機合成反応の検討を行う中で、リモネン又はその誘導体を不活性ガス雰囲気下に、特定温度範囲で有機溶媒中で特定のゼオライトに接触させると、α−テルピネン等のテルペン炭化水素類が選択的に生成されることを見出し、本発明を完成するに到った。   The present inventors have proposed various environmentally harmonious organic synthesis reactions with a low environmental load using zeolite as a catalyst. The present inventors further investigated the organic synthesis reaction with a low environmental load using zeolite as a catalyst, and converted limonene or its derivative into a specific zeolite in an organic solvent in an inert gas atmosphere in a specific temperature range. Upon contact, it was found that terpene hydrocarbons such as α-terpinene were selectively produced, and the present invention was completed.

即ち、本発明の目的は環境負荷が小さく、工業的に有利な方法でα−テルピネン等のテルペン炭化水素類を選択的に生成させる方法を提供することにある。   That is, an object of the present invention is to provide a method for selectively producing terpene hydrocarbons such as α-terpinene by an industrially advantageous method with a small environmental load.

本発明は、下記一般式(1)

Figure 2011162446


(式中、Rは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を示し、Rは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を示す。前記アルキル基及びアルコキシ基は水素原子が置換されていてもよい。)で表されるリモネン又はその誘導体を、不活性ガス雰囲気下に、有機溶媒中でファージャサイト型アルミノシリケート又はモルデナイト型アルミノシリケートから選ばれるゼオライトと40℃以上で接触させて下記一般式(2)
Figure 2011162446



(式中、R及びRは前記と同義。)で表されるテルペン炭化水素類を選択的に生成させることを特徴するテルペン炭化水素類の製造方法を提供することにより前記目的を達成したものである。 The present invention relates to the following general formula (1)
Figure 2011162446


(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group. The alkyl group and alkoxy group may be substituted with a hydrogen atom.) The following general formula (2) is obtained by contacting a limonene represented by the formula (1) or a derivative thereof with a zeolite selected from a faujasite type aluminosilicate or a mordenite type aluminosilicate in an organic solvent in an inert gas atmosphere.
Figure 2011162446



(In the formula, R 1 and R 2 are as defined above.) The above object was achieved by providing a method for producing terpene hydrocarbons, which is characterized by selectively producing terpene hydrocarbons. Is.

本発明によれば、触媒としてゼオライトを用いて接触させることにより、α−テルピネン等のテルペン炭化水素類を選択的に生成させることができることから、α−テルピネン等のテルペン炭化水素類の製造方法として工業的に有利な方法であり、しかも環境負荷も小さい。   According to the present invention, terpene hydrocarbons such as α-terpinene can be selectively produced by contacting with zeolite as a catalyst. This is an industrially advantageous method and has a low environmental impact.

以下、本発明を好ましい実施形態に基づき説明する。
本発明の製造方法は、下記一般式(1)

Figure 2011162446


(式中、Rは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を示し、Rは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を示す。前記アルキル基及びアルコキシ基は水素原子が置換されていてもよい。)で表されるリモネン又はその誘導体を、有機溶媒中でファージャサイト型アルミノシリケート又はモルデナイト型アルミノシリケートから選ばれるゼオライトと40℃以上で接触させて下記一般式(2)
Figure 2011162446



(式中、R及びRは前記と同義。)で表されるテルペン炭化水素類を選択的に生成させることを特徴とするものである。 Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments.
The production method of the present invention comprises the following general formula (1)
Figure 2011162446


(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group. The alkyl group and alkoxy group may be substituted with a hydrogen atom.) Is contacted with a zeolite selected from ferjasite type aluminosilicate or mordenite type aluminosilicate in an organic solvent at a temperature of 40 ° C. or higher, and the following general formula (2):
Figure 2011162446



(Wherein R 1 and R 2 have the same meanings as described above), and the terpene hydrocarbons represented by the formula are selectively produced.

一般式(1)中のRは水素原子、アルキル基、又はアルコキシ基である。
アルキル基としては、特に制限されるものではないが、炭素数1〜20の直鎖状又は分岐状のアルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキル基が好ましい。具体的には、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基等が挙がられる。 アルコキシ基としては、特に制限されるものではないが、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
これらのなかでも、Rとしてはアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
R 1 in the general formula (1) is a hydrogen atom, an alkyl group, or an alkoxy group.
Although it does not restrict | limit especially as an alkyl group, A C1-C20 linear or branched alkyl group is preferable, More preferably, a C1-C10 linear or branched alkyl group Is preferred. Specifically, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, n-hexyl group And so on. Although it does not restrict | limit especially as an alkoxy group, For example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group etc. are mentioned.
Among these, alkyl groups are preferred as R 1, and more preferably a methyl group.

また、前記アルキル基及びアルコキシ基は水素原子が置換されていてもよい。該置換基の種類としては特に制限されるものではないが、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。ここで、置換基としてのアルキル基及びアルコキシ基としては、前記Rとしてのアルキル基及びアルコキシ基と同様なものが挙げられる。また、ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。 The alkyl group and alkoxy group may be substituted with a hydrogen atom. The type of the substituent is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen atom. Here, examples of the alkyl group and alkoxy group as the substituent include the same as the alkyl group and alkoxy group as R 1 . Moreover, as a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned, for example.

一般式(1)中のRは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を示し、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜2のアルコキシ基が好ましい。より具体的には、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられ、また、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基が挙がられる。
これらのなかでも、Rとしてはメチル基が特に好ましい。
R 2 in the general formula (1) represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms. More specifically, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. Examples of the alkoxy group include a methoxy group and an ethoxy group.
Among these, as R 2 , a methyl group is particularly preferable.

また、前記Rのアルキル基又はアルコキシ基は水素原子が置換されていてもよい。該置換基の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ハロゲン原子が挙がられる。ここでハロゲン原子としては、前記Rの置換基としてのハロゲン原子と同様なものが挙がられる。 In addition, the alkyl group or alkoxy group of R 2 may be substituted with a hydrogen atom. The type of the substituent is not particularly limited, and examples thereof include a halogen atom. Here, examples of the halogen atom include those similar to the halogen atom as the substituent for R 1 .

一般式(2)中のRは、前記一般式(1)中のRに相当する基であり、その基の種類も前述したRの基と同じである。一般式(2)中のRは、前記一般式(1)中のRに相当する基であり、その基の種類も前述したRの基と同じである。 R 1 in the general formula (2) is a group corresponding to R 1 in the general formula (1), and the type of the group is the same as the group of R 1 described above. R 2 in the general formula (2) is a group corresponding to R 2 in the general formula (1), and the type of the group is the same as the group of R 2 described above.

本発明で用いられる一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体は、d−リモネン、1−リモネン、d/1−リモネン等又はその誘導体が挙がられる。これらのなかでも、d−リモネン又はその誘導体が好ましく、d−リモネンがより好ましい。   Examples of the limonene represented by the general formula (1) or a derivative thereof used in the present invention include d-limonene, 1-limonene, d / 1-limonene and the like. Among these, d-limonene or a derivative thereof is preferable, and d-limonene is more preferable.

一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体がd体である場合には、一般式(2)で表わされる(R)体のα−テルピネン又はその誘導体であるテルペン炭化水素類を得ることが出来る。
一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体がl体である場合には、一般式(2)で表わされる(S)体のα−テルピネン又はその誘導体であるテルペン炭化水素類を得ることが出来る。
一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体がd/lである場合には、一般式(2)で表わされるラセミ体のα−テルピネン又はその誘導体であるテルペン炭化水素類を得ることが出来る。
また、一般式(2)中のRがメチル基、水素原子以外の場合には、Rが結合した炭素原子は不斉炭素となるが、該不斉炭素は(R)体であっても(S)体であってもよい。
When the limonene represented by the general formula (1) or a derivative thereof is in the d form, an (R) -form α-terpinene represented by the general formula (2) or a terpene hydrocarbon that is a derivative thereof can be obtained. I can do it.
When the limonene represented by the general formula (1) or a derivative thereof is in the l form, the (S) -form α-terpinene represented by the general formula (2) or a terpene hydrocarbon which is a derivative thereof can be obtained. I can do it.
When the limonene represented by the general formula (1) or a derivative thereof is d / l, a racemic α-terpinene represented by the general formula (2) or a terpene hydrocarbon which is a derivative thereof can be obtained. .
When R 2 in the general formula (2) is other than a methyl group or a hydrogen atom, the carbon atom to which R 2 is bonded is an asymmetric carbon, and the asymmetric carbon is an (R) isomer. (S) body may be sufficient.

本発明で触媒として使用するゼオライトは、フォージャサイト型アルミノシリケート又は/及びモルデナイト型アルミノシリケート(以下、ゼオライトと略記することがある)が用いられる。   The zeolite used as the catalyst in the present invention is a faujasite type aluminosilicate and / or a mordenite type aluminosilicate (hereinafter sometimes abbreviated as zeolite).

前記ファージャサイト型アルミノシリケートは、合成品に限らず天然品であっても差し支えないが、品質上の面からX型またはY型結晶系の合成ゼオライトが好適に用いられる。これらはアルカリ金属又はアルカリ土類金属で一部置換したものであってもよいが、無置換のもの、すなわち酸性(H型)フォージャサイト型アルミノシリケートがより好適に用いられる。かかるアルミノシリケートは結晶質であっても非結晶質であってもよい。   The ferjasite type aluminosilicate is not limited to a synthetic product but may be a natural product. From the viewpoint of quality, an X-type or Y-type crystalline zeolite is preferably used. These may be partially substituted with alkali metals or alkaline earth metals, but unsubstituted ones, that is, acidic (H type) faujasite type aluminosilicates are more preferably used. Such aluminosilicates may be crystalline or amorphous.

また、前記モルデナイト型アルミノシリケートは、合成品に限らず天然品であっても差し支えないが、品質上の面から合成ゼオライトが好適に用いられる。これらはアルカリ金属又はアルカリ土類金属で一部置換したものであってもよいが、無置換のもの、すなわち酸性(H型)モルデナイト型アルミノシリケートがより好適に用いられる。かかるアルミノシリケートは、結晶質であっても非結晶質であってもよい。   The mordenite-type aluminosilicate is not limited to a synthetic product but may be a natural product, but synthetic zeolite is preferably used in terms of quality. These may be partially substituted with alkali metal or alkaline earth metal, but unsubstituted one, that is, acidic (H type) mordenite type aluminosilicate is more preferably used. Such an aluminosilicate may be crystalline or amorphous.

本発明で触媒として使用するゼオライトは、反応に使用する前に加熱処理等によりゼオライト中に存在する有機物を焼失させた活性化ゼオライトが好ましい。前記加熱処理としては、例えば、500℃で1時間以上、好ましくは2〜24時間程、より好ましくは5時間程度焼成すればよい。   The zeolite used as the catalyst in the present invention is preferably an activated zeolite obtained by burning off organic substances present in the zeolite by heat treatment or the like before use in the reaction. For example, the heat treatment may be performed at 500 ° C. for 1 hour or longer, preferably about 2 to 24 hours, more preferably about 5 hours.

なお、該ゼオライトを再使用する場合には、再度、前記加熱処理を行えばよい。   Note that when the zeolite is reused, the heat treatment may be performed again.

ゼオライトの添加量は、特に制限されないが、原料となる前記一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体1質量部に対して、1〜100質量部、好ましくは1〜20質量部、より好ましくは5〜20質量部とすることが好ましい。   The amount of zeolite added is not particularly limited, but is 1 to 100 parts by weight, preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 1 part by weight of limonene or a derivative thereof represented by the general formula (1) as a raw material. Is preferably 5 to 20 parts by mass.

反応は、例えば、原料となる前記一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体を溶媒に溶解させ、該溶液にゼオライトを粉末として添加し、攪拌することにより、前記一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体をゼオライトと接触させる方法が適用できる。かかる反応においては、ゼオライトは、原料を溶解させた溶液に添加することが好ましい。また、ゼオライトをカラムに充填し、原料となる前記一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体を溶解した溶液をポンプでカラムへ送液しカラム内を循環させながら反応を行ってもよい。   The reaction is represented by the general formula (1) by, for example, dissolving the limonene represented by the general formula (1) as a raw material or a derivative thereof in a solvent, adding zeolite as a powder to the solution, and stirring. A method of contacting limonene or a derivative thereof with zeolite is applicable. In such a reaction, the zeolite is preferably added to a solution in which the raw material is dissolved. Alternatively, the reaction may be carried out by filling a column with zeolite, sending a solution of limonene represented by the general formula (1) or a derivative thereof as a raw material to the column with a pump, and circulating the solution through the column.

原料となる前記一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体を溶解させる溶媒は、前記一般式(1)で表わされる化合物を溶解することができ、該一般式(1)で表わされる化合物と反応生成物に対して不活性な溶媒が用いられる。例えば、n−ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、ベンゼン、アセトン、ジクロロメタン等が挙がられる。このうち、シクロヘキサンが好ましく用いられる。   The solvent for dissolving the limonene represented by the general formula (1) or a derivative thereof as a raw material can dissolve the compound represented by the general formula (1), and the compound represented by the general formula (1) A solvent inert to the reaction product is used. For example, n-hexane, cyclohexane, toluene, benzene, acetone, dichloromethane and the like can be mentioned. Of these, cyclohexane is preferably used.

また、反応は不活性ガス雰囲気下で行われる。該不活性ガス雰囲気としては、本発明の効果を損なわないものであれば特に制限されるものではないが、例えば窒素ガス雰囲気が好ましい。本発明では不活性ガス雰囲気中で反応を行うことにより、目的とする一般式(2)で表わされるテルペン炭化水素類の選択性を高め、未反応で残存する一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体も少なくすることが出来、効率的に反応を行うことができる。   The reaction is performed in an inert gas atmosphere. The inert gas atmosphere is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention. For example, a nitrogen gas atmosphere is preferable. In the present invention, by reacting in an inert gas atmosphere, the selectivity of the target terpene hydrocarbons represented by the general formula (2) is enhanced, and the limonene represented by the general formula (1) remaining unreacted. Alternatively, the number of derivatives thereof can be reduced, and the reaction can be performed efficiently.

また、使用する不活性ガスは、塩化カルシウム管、更にはシクロヘキサン等の有機溶媒を通過させて水分を完全に除去したものを用いると、目的とする一般式(2)で表わされるテルペン炭化水素類の選択性をより高めた生成物を得ることができる観点から好ましい。   The inert gas used is a terpene hydrocarbon represented by the desired general formula (2) when a calcium chloride tube or an organic solvent such as cyclohexane is used to completely remove moisture. It is preferable from the viewpoint that a product with higher selectivity can be obtained.

本発明の製造方法において、前記一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体と、ゼオライトとの接触は40℃以上で行う。
本発明で接触させる温度を前記範囲とする理由は、接触させる温度が40℃未満では目的とする一般式(2)で表わされるテルペン炭化水素類の選択性が低くなり、また、未反応で残存する一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体の量も多くなるからである。
なお、本発明において、一般式(1)で表わされるリモネン又はその誘導体と、ゼオライトとの接触は40〜80℃で行うと、反応を効率的に行うことができるため、特に好ましい。
In the production method of the present invention, the contact between the limonene represented by the general formula (1) or a derivative thereof and the zeolite is performed at 40 ° C. or higher.
The reason why the contact temperature in the present invention is in the above range is that if the contact temperature is less than 40 ° C., the selectivity of the terpene hydrocarbons represented by the general formula (2) is low, and it remains unreacted. This is because the amount of limonene or a derivative thereof represented by the general formula (1) increases.
In the present invention, it is particularly preferable that the contact between limonene represented by the general formula (1) or a derivative thereof and zeolite is performed at 40 to 80 ° C. because the reaction can be efficiently performed.

また、反応は暗所下で行うことが好ましく、このようにすることで、反応中の副反応を抑えることができる。暗所での反応とは、反応容器を光から遮断して反応させることを意味する。   In addition, the reaction is preferably performed in the dark, and by doing so, side reactions during the reaction can be suppressed. The reaction in the dark means that the reaction vessel is blocked from light and allowed to react.

反応時間は、反応が進行すれば特に制限されるものではないが、多くの場合、10分以上、好ましくは30分〜36時間程度である。反応終了は、例えば、ガスクロマトグラフィーにより判断することが出来る。   Although reaction time will not be restrict | limited especially if reaction advances, In many cases, it is 10 minutes or more, Preferably it is about 30 minutes-36 hours. The completion of the reaction can be judged by gas chromatography, for example.

反応終了後、常法によりろ過することにより反応液からゼオライトを固液分離して回収し、ろ液から溶媒を減圧下に蒸留することで一般式(2)で表わされるテルペン炭化水素類を含む生成物を回収する。また、必要により、回収したゼオライトに対して有機溶媒により抽出処理を行い、抽出液から溶媒を除去して、前記ろ液から得られる生成物と合わせて、一般式(2)で表わされるテルペン炭化水素類を含む生成物としてもよい。前記抽出処理で用いることができる有機溶媒としては、反応生成物を溶解することができ、かつ化合物に対して不活性な溶媒であれば特に制限されるものではないが、例えばn−ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、アセトン、ジクロロメタン等が挙がられる。   After completion of the reaction, the zeolite is solid-liquid separated and recovered from the reaction solution by filtration by a conventional method, and the terpene hydrocarbons represented by the general formula (2) are contained by distilling the solvent from the filtrate under reduced pressure. The product is recovered. If necessary, the recovered zeolite is extracted with an organic solvent, the solvent is removed from the extract, and together with the product obtained from the filtrate, the terpene carbonization represented by the general formula (2) is used. A product containing hydrogens may be used. The organic solvent that can be used in the extraction treatment is not particularly limited as long as it can dissolve the reaction product and is inert to the compound. For example, n-hexane, cyclohexane , Toluene, acetone, dichloromethane and the like.

また、副生物から目的とする一般式(2)で表わされるテルペン炭化水素類を分離する方法としては、例えば蒸留を行って分離する方法、シリカゲル等によるカラムクロマトグラフィー法により分離する方法、或いはHPLCにより分離する方法等を用いることができる。   In addition, as a method for separating the desired terpene hydrocarbons represented by the general formula (2) from by-products, for example, a method of separating by distillation, a method of separating by column chromatography using silica gel or the like, or HPLC And the like can be used.

次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to a following example.

(実施例1)
酸性モルデナイト型アルミノシリケート(商品名 JRC-Z-HM20 東ソー社製)を電気炉を用いて500℃で空気中で15時間加熱処理して活性化し、次いで200℃まで冷却後、デシケーターで減圧し、室温に戻して活性化ゼオライトを調製した。
別途、50mlのメスフラスコにd−リモネン0.1116gを加え、次いでシクロヘキサンを50mlになるまで加え、d−リモネンを溶解したシクロヘキサン溶液を調製した。
前記で調製したd−リモネンを溶解したシクロヘキサン溶液の中、49mlをアルミ箔で外側を覆ったフラスコに移し、これに前記で調製した活性ゼオライトを2.047g加え、水の中を通過させた窒素ガスをフラスコに通気しながら、温度46℃で12時間攪拌下に反応を行った。
反応終了後、ゼオライトをろ過分離し、ろ液をガスクロマトグラフ質量分析(GC−MS)で分析し、ろ液中の成分を同定し、また、GCによって生成物を定量した。これらの結果から、得られた生成物は、d−リモネン(P1)以外に下記(P2)〜(P5)で表わされる化合物およびその他の化合物が含有されていることが確認された。
得られた生成物の割合を表1に示した。

Figure 2011162446
Example 1
Acidified mordenite type aluminosilicate (trade name: JRC-Z-HM20 manufactured by Tosoh Corporation) was activated by heating in air at 500 ° C. for 15 hours using an electric furnace, then cooled to 200 ° C., and then reduced in pressure with a desiccator. The activated zeolite was prepared by returning to room temperature.
Separately, 0.1116 g of d-limonene was added to a 50 ml volumetric flask, and then cyclohexane was added to 50 ml to prepare a cyclohexane solution in which d-limonene was dissolved.
49 ml of the cyclohexane solution in which d-limonene was dissolved as described above was transferred to a flask whose outer surface was covered with aluminum foil, and 2.047 g of the active zeolite prepared above was added thereto, and nitrogen was passed through water. The reaction was carried out with stirring at a temperature of 46 ° C. for 12 hours while bubbling gas through the flask.
After completion of the reaction, the zeolite was separated by filtration, the filtrate was analyzed by gas chromatography mass spectrometry (GC-MS), the components in the filtrate were identified, and the product was quantified by GC. From these results, it was confirmed that the obtained product contained the compounds represented by the following (P2) to (P5) and other compounds in addition to d-limonene (P1).
The ratio of the obtained product is shown in Table 1.
Figure 2011162446

(実施例2)
反応中に通気する窒素ガスを、シクロヘキサン溶液を通過させたものを使用した以外は、実施例1と同様に反応を行った。
また、反応終了後、ゼオライトをろ過分離し、ろ液を実施例1と同様にして分析した。 得られた生成物の割合を表1に示した。
(Example 2)
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that nitrogen gas passed through the reaction was passed through a cyclohexane solution.
Further, after completion of the reaction, the zeolite was separated by filtration, and the filtrate was analyzed in the same manner as in Example 1. The ratio of the obtained product is shown in Table 1.

(実施例3)
ゼオライトの活性化を500℃で7時間空気中で行い、また、反応中に通気する窒素ガスを、塩化カルシウム管を通過させ、更にシクロヘキサン溶液を通過させものを用いた以外は、実施例1と同様に反応を行った。
また、反応終了後、ゼオライトをろ過分離し、ろ液を実施例1と同様にして分析した。 得られた生成物の割合を表1に示した。
(Example 3)
Zeolite activation was carried out in air at 500 ° C. for 7 hours, and nitrogen gas aerated during the reaction was passed through a calcium chloride tube and further passed through a cyclohexane solution. The reaction was performed in the same manner.
Further, after completion of the reaction, the zeolite was separated by filtration, and the filtrate was analyzed in the same manner as in Example 1. The ratio of the obtained product is shown in Table 1.

(実施例4)
ゼオライトの活性化を500℃で5時間空気中で行い、また、反応中に通気する窒素ガスを、塩化カルシウム管を通過させ、更にシクロヘキサン溶液を通過させものを用いた以外は、実施例1と同様に反応を行った。
また、反応終了後、ゼオライトをろ過分離し、ろ液を実施例1と同様にして分析した。 得られた生成物の割合を表1に示した。
Example 4
Zeolite activation was carried out in air at 500 ° C. for 5 hours, and nitrogen gas aerated during the reaction was passed through a calcium chloride tube and further passed through a cyclohexane solution. The reaction was performed in the same manner.
Further, after completion of the reaction, the zeolite was separated by filtration, and the filtrate was analyzed in the same manner as in Example 1. The ratio of the obtained product is shown in Table 1.

(実施例5)
ゼオライトの活性化を500℃で2時間空気中で行い、また、反応中に通気する窒素ガスを、塩化カルシウム管を通過させ、更にシクロヘキサン溶液を通過させものを用いた以外は、実施例1と同様に反応を行った。
また、反応終了後、ゼオライトをろ過分離し、ろ液を実施例1と同様にして分析した。 得られた生成物の割合を表1に示した。
(Example 5)
Zeolite activation was performed in air at 500 ° C. for 2 hours, and nitrogen gas aerated during the reaction was passed through a calcium chloride tube and further passed through a cyclohexane solution. The reaction was performed in the same manner.
Further, after completion of the reaction, the zeolite was separated by filtration, and the filtrate was analyzed in the same manner as in Example 1. The ratio of the obtained product is shown in Table 1.

(比較例1)
反応温度を35℃とした以外は、実施例3と同様に反応を行った。
また、反応終了後、ゼオライトをろ過分離し、ろ液を実施例1と同様にして分析した。 得られた生成物の割合を表1に示した。
(Comparative Example 1)
The reaction was conducted in the same manner as in Example 3 except that the reaction temperature was 35 ° C.
Further, after completion of the reaction, the zeolite was separated by filtration, and the filtrate was analyzed in the same manner as in Example 1. The ratio of the obtained product is shown in Table 1.

(比較例2)
反応中に通気する窒素ガスを、水を通過させた空気を用いた以外は、実施例3と同様に反応を行った。
また、反応終了後、ゼオライトをろ過分離し、ろ液を実施例1と同様にして分析した。 得られた生成物の割合を表1に示した。
(Comparative Example 2)
The reaction was performed in the same manner as in Example 3 except that air through which water was passed was used as the nitrogen gas vented during the reaction.
Further, after completion of the reaction, the zeolite was separated by filtration, and the filtrate was analyzed in the same manner as in Example 1. The ratio of the obtained product is shown in Table 1.

Figure 2011162446

注1)「窒素(1」は、水中を通過させた窒素ガスを示す。「窒素(2」は、シクロヘキサン溶液中を通過させた窒素ガスを示す。「窒素(3」は、塩化カルシウム管を通過させた後、更にシクロヘキサン溶液中を通過させた窒素ガスを示す。「空気(4」は、水中を通過させた空気を示す。
注2)「基質1)」は、原料として用いたd−リモネンを示す。
注3)「ろ液の各成分の比率1)」は、GC分析でのピーク面積の比を示す。
Figure 2011162446

Note 1) “Nitrogen (1 ”) indicates nitrogen gas passed through water. “Nitrogen (2 ”) indicates nitrogen gas passed through cyclohexane solution. “Nitrogen (3 ”) indicates calcium chloride tube. Nitrogen gas that has been further passed through the cyclohexane solution after passing through, “air (4 ”) indicates air that has passed through water.
Note 2) “Substrate 1) ” indicates d-limonene used as a raw material.
Note 3) “Ratio of each component of the filtrate 1) ” indicates the ratio of peak areas in GC analysis.

表1の結果より、反応終了後の反応液には、原料のd−リモネン以外に目的とするα−テルピネン(P1)が主成分として生成されていることが分かる。これに対して、比較例のものは、α−テルピネン(P1)も生成されるが、実施例のものと比べてα−テルピネン(P1)への選択率が低く、また、更に未反応原料も多く残存していることが分かる。   From the results in Table 1, it can be seen that the target α-terpinene (P1) is produced as a main component in addition to the starting material d-limonene in the reaction solution after completion of the reaction. In contrast, α-terpinene (P1) is also produced in the comparative example, but the selectivity to α-terpinene (P1) is lower than in the examples, and unreacted raw materials are also present. It can be seen that many remain.

本発明によれば、触媒としてゼオライトを用いて接触させるだけで、α−テルピネン等のテルペン炭化水素類を選択的に生成させることができることから、α−テルピネン等のテルペン炭化水素類の製造方法として工業的に有利であり、しかも環境負荷も小さい。   According to the present invention, terpene hydrocarbons such as α-terpinene can be selectively produced simply by contacting with zeolite as a catalyst. It is industrially advantageous and has a low environmental impact.

Claims (3)

下記一般式(1)
Figure 2011162446

(式中、Rは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を示し、Rは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を示す。前記アルキル基及びアルコキシ基は水素原子が置換されていてもよい。)で表されるリモネン又はその誘導体を、不活性ガス雰囲気下に、有機溶媒中でファージャサイト型アルミノシリケート又はモルデナイト型アルミノシリケートから選ばれるゼオライトと40℃以上で接触させて下記一般式(2)
Figure 2011162446

(式中、R及びRは前記と同義。)で表されるテルペン炭化水素類を選択的に生成させることを特徴するテルペン炭化水素類の製造方法。
The following general formula (1)
Figure 2011162446

(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group. The alkyl group and alkoxy group may be substituted with a hydrogen atom.) The following general formula (2) is obtained by contacting a limonene represented by the formula (1) or a derivative thereof with a zeolite selected from a faujasite type aluminosilicate or a mordenite type aluminosilicate in an organic solvent in an inert gas atmosphere.
Figure 2011162446

(Wherein R 1 and R 2 are as defined above), a method for producing terpene hydrocarbons which is selectively produced.
前記ゼオライトが酸性モルデナイト型アルミノシリケートである請求項1記載のテルペン炭化水素類の製造方法。   The method for producing terpene hydrocarbons according to claim 1, wherein the zeolite is an acidic mordenite-type aluminosilicate. 前記一般式(1)で表される化合物がリモネンであり、選択的に生成させるテルペン炭化水素類がα−テルピネンであることを特徴とする請求項1又は2記載のテルペン炭化水素類の製造方法。   The method for producing terpene hydrocarbons according to claim 1 or 2, wherein the compound represented by the general formula (1) is limonene, and the terpene hydrocarbons to be selectively produced are α-terpinenes. .
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