JP2014073999A - 2−アセチル−1−ピロリンの精製方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、共沸溶媒を用いる蒸留精製ではなく、2−アセチル−1−ピロリンの分解が抑制された蒸留精製方法を提供することを目的とする。
【解決手段】2−アセチル−1−ピロリンを減圧蒸留により精製する際に、予め溶媒を入れた受器及び該溶媒を冷却して、その受器に2−アセチル−1−ピロリンを留出させることを特徴とする2−アセチル−1−ピロリンの精製方法。
【選択図】なし
【解決手段】2−アセチル−1−ピロリンを減圧蒸留により精製する際に、予め溶媒を入れた受器及び該溶媒を冷却して、その受器に2−アセチル−1−ピロリンを留出させることを特徴とする2−アセチル−1−ピロリンの精製方法。
【選択図】なし
Description
本発明は2−アセチル−1−ピロリンの精製方法に関する。
2−アセチル−1−ピロリンは米などの穀物あるいは調理肉の香気中に含まれる香気成分として知られている(J. Agric. Food Chem., 1993, 41, 1458-1461)。この化合物は、極めて特徴的な香りと非常に低い閾値を持っていることから、食品などの香料素材として注目されている化合物である。
一方、この2−アセチル−1−ピロリンは非常に不安定な化合物であり、重合によるポリマー化等が原因で着色する事が知られている(J. Agric. Food Chem., 1983, 31, 823-826)。そのため、2−アセチル−1−ピロリンの合成方法は現在までに多く報告されているが、工業化が可能な規模での合成方法の報告は少ない。
例えば、特開2007−153785号公報には、精製時にエタノールまたはその他の溶媒と共沸蒸留する事により、2−アセチル−1−ピロリンを希釈溶液として得る方法が、工業化可能であり、かつ安定な状態で2−アセチル−1−ピロリンを得られる方法として報告されている。
一方、この2−アセチル−1−ピロリンは非常に不安定な化合物であり、重合によるポリマー化等が原因で着色する事が知られている(J. Agric. Food Chem., 1983, 31, 823-826)。そのため、2−アセチル−1−ピロリンの合成方法は現在までに多く報告されているが、工業化が可能な規模での合成方法の報告は少ない。
例えば、特開2007−153785号公報には、精製時にエタノールまたはその他の溶媒と共沸蒸留する事により、2−アセチル−1−ピロリンを希釈溶液として得る方法が、工業化可能であり、かつ安定な状態で2−アセチル−1−ピロリンを得られる方法として報告されている。
特開2007−153785号公報に記載の方法は、2−アセチル−1−ピロリンを安定な状態で得る事ができるが、2−アセチル−1−ピロリンを希釈する溶媒はエタノールなどの共沸可能な溶媒に限定される。本発明は、上記事情を鑑みなされたものであり、2−アセチル−1−ピロリンと共沸する溶媒に限定されず、高沸点溶媒も希釈溶媒として選択する事ができる2−アセチル−1−ピロリンの精製方法を提供する事を目的とする。
本発明者等は、このような状況に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、2−アセチル−1−ピロリンの蒸留精製を行う際に、予め溶媒を入れた受器を冷却し、この受器に蒸留物を受けることにより、効率的に2−アセチル−1−ピロリンの精製を行うことができることを見いだした。
即ち本発明は、以下の[1]〜[4]の内容を含むものである。
[1]2−アセチル−1−ピロリンを減圧蒸留により精製する際に、予め溶媒を入れた受器及び該溶媒を冷却して、その受器に2−アセチル−1−ピロリンを留出させることを特徴とする2−アセチル−1−ピロリンの精製方法。
[2]減圧蒸留が30Pa〜70Paの圧力及び70〜100℃の温度で行われ、溶媒を入れた受器及び該溶媒が−78℃〜10℃に冷却されている、前記[1]に記載の精製方法。
[3]2−アセチル−1−ピロリンの製造方法であって、
2−アセチルピロールを水素化して1−(ピロリジン−2−イル)エタノールを得る工程、
得られた1−(ピロリジン−2−イル)エタノールを酸化して2−アセチル−1−ピロリンを得る工程、及び
前記[1]又は[2]に記載の精製方法により2−アセチル−1−ピロリンを精製する工程を含む製造方法。
[4]酸化が水素移動型酸化(Oppenauer酸化)である、前記[3]に記載の製造方法。
即ち本発明は、以下の[1]〜[4]の内容を含むものである。
[1]2−アセチル−1−ピロリンを減圧蒸留により精製する際に、予め溶媒を入れた受器及び該溶媒を冷却して、その受器に2−アセチル−1−ピロリンを留出させることを特徴とする2−アセチル−1−ピロリンの精製方法。
[2]減圧蒸留が30Pa〜70Paの圧力及び70〜100℃の温度で行われ、溶媒を入れた受器及び該溶媒が−78℃〜10℃に冷却されている、前記[1]に記載の精製方法。
[3]2−アセチル−1−ピロリンの製造方法であって、
2−アセチルピロールを水素化して1−(ピロリジン−2−イル)エタノールを得る工程、
得られた1−(ピロリジン−2−イル)エタノールを酸化して2−アセチル−1−ピロリンを得る工程、及び
前記[1]又は[2]に記載の精製方法により2−アセチル−1−ピロリンを精製する工程を含む製造方法。
[4]酸化が水素移動型酸化(Oppenauer酸化)である、前記[3]に記載の製造方法。
本発明により、従来技術と比べ共沸溶媒との共沸蒸留による精製ではなく、種々の希釈溶媒を用いることができ、分解なしで2−アセチル−1−ピロリンの蒸留精製を行うことができる。
(Step A)
本工程は水素化触媒を用いて2−アセチルピロールを還元(水素化)し、1−(ピロリジン−2−イル)エタノールを得る工程である。水素化触媒としては、均一系又は不均一系の触媒を用いることができる。
均一系触媒としては、遷移金属錯体などが挙げられる。具体的には、RhCl(PPh3)3、RhH(CO)(PPh3)3、Rh(OCOCH3)4、Ru(OCOCH3)4、RhCl2(dmf)(py)2(BF4)、RhCl3(py)3、RuClH(PPh3)、Ru(OCOMe)H(PPh3)3、Ru(OCOEt)H(PPh3)3、Ru(OCOiPr)H(PPh3)3、Ru(OCOCF3)H(PPh3)3、Ru(OCOPh)H(PPh3)3、Ru((o−HO)C6H4COO)H(PPh3)3、IrH(CO)(PPh3)、CoH3(PPh3)3、[RhH2(PPh3)2L2]+(式中、L=ジオキサン、2−メトキシエタノール、ジメチルアセトアミド、アセトン、又はエタノール)、IrCl(CO)(PPh3)2、[Co(CN)5]3-、[Co(CN)5(bipy)]-、Co(dmg)2、[RuCl4]2-、[RuCl4(bipy)]2-、PtCl2(PPh3)2、Cr(CO)3(C6H5CO2CH3)、[Cr(CO)3(C5H5)]2、Fe(CO)5、CoH(CO)4、Co2(CO)8、RhCl3・3H2O、Rh4(CO)12、[(cod)Ir(PCy3)(py)]などが挙げられる。ここで、Ph、dmf、py、Et、iPr、bipy、dmg、cod、及びCyは、それぞれフェニル、ジメチルホルムアミド、ピリジン、エチル、イソプロピル、ビピリジン、ジメチルグリオキシム、1,5−シクロオクタジエン及びシクロヘキシルを意味する。
不均一系触媒としては、ラネーニッケル、酸化白金、白金ブラック、パラジウムブラック、ロジウムブラック、パラジウムカーボン、イリジウムカーボン、ロジウムカーボン、ルテニウムカーボン、オスミウムカーボン、ロジウムアルミナ、パラジウムアルミナ、パラジウムシリカ、パラジウムシリカアルミナなどが挙げられる。
水素化触媒としては、不均一系触媒、特にロジウムアルミナ、ロジウムカーボンが好ましく、より好ましくは5%ロジウムカーボンである。
本工程は水素化触媒を用いて2−アセチルピロールを還元(水素化)し、1−(ピロリジン−2−イル)エタノールを得る工程である。水素化触媒としては、均一系又は不均一系の触媒を用いることができる。
均一系触媒としては、遷移金属錯体などが挙げられる。具体的には、RhCl(PPh3)3、RhH(CO)(PPh3)3、Rh(OCOCH3)4、Ru(OCOCH3)4、RhCl2(dmf)(py)2(BF4)、RhCl3(py)3、RuClH(PPh3)、Ru(OCOMe)H(PPh3)3、Ru(OCOEt)H(PPh3)3、Ru(OCOiPr)H(PPh3)3、Ru(OCOCF3)H(PPh3)3、Ru(OCOPh)H(PPh3)3、Ru((o−HO)C6H4COO)H(PPh3)3、IrH(CO)(PPh3)、CoH3(PPh3)3、[RhH2(PPh3)2L2]+(式中、L=ジオキサン、2−メトキシエタノール、ジメチルアセトアミド、アセトン、又はエタノール)、IrCl(CO)(PPh3)2、[Co(CN)5]3-、[Co(CN)5(bipy)]-、Co(dmg)2、[RuCl4]2-、[RuCl4(bipy)]2-、PtCl2(PPh3)2、Cr(CO)3(C6H5CO2CH3)、[Cr(CO)3(C5H5)]2、Fe(CO)5、CoH(CO)4、Co2(CO)8、RhCl3・3H2O、Rh4(CO)12、[(cod)Ir(PCy3)(py)]などが挙げられる。ここで、Ph、dmf、py、Et、iPr、bipy、dmg、cod、及びCyは、それぞれフェニル、ジメチルホルムアミド、ピリジン、エチル、イソプロピル、ビピリジン、ジメチルグリオキシム、1,5−シクロオクタジエン及びシクロヘキシルを意味する。
不均一系触媒としては、ラネーニッケル、酸化白金、白金ブラック、パラジウムブラック、ロジウムブラック、パラジウムカーボン、イリジウムカーボン、ロジウムカーボン、ルテニウムカーボン、オスミウムカーボン、ロジウムアルミナ、パラジウムアルミナ、パラジウムシリカ、パラジウムシリカアルミナなどが挙げられる。
水素化触媒としては、不均一系触媒、特にロジウムアルミナ、ロジウムカーボンが好ましく、より好ましくは5%ロジウムカーボンである。
水素化は、溶媒の存在下で行うことが好ましい。使用される溶媒としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン等のエーテル類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−エトキシエタノール、ベンジルアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸メチル等のエステル類;ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;アセトニトリル等のニトリル類;水等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、2種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、アルコール類が好ましく、特にメタノールが好ましい。溶媒の使用量は、反応基質の重量(g)に対して、通常0.5〜100倍容量(ml)(倍容量=溶媒ml/基質g、以下同様。)、好ましくは1〜10倍容量の範囲から適宜選択される。
水素化の反応温度は25℃〜100℃、好ましくは50℃〜60℃であり、反応時間は8時間〜77時間、好ましくは8時間〜16時間であり、水素圧は0.1〜10MPa、好ましくは2〜4MPaである。
水素化の反応温度は25℃〜100℃、好ましくは50℃〜60℃であり、反応時間は8時間〜77時間、好ましくは8時間〜16時間であり、水素圧は0.1〜10MPa、好ましくは2〜4MPaである。
(Step B)
本工程は1−(ピロリジン−2−イル)エタノールを酸化して2−アセチル−1−ピロリンを得る工程である。
本工程で用いられる酸化方法としては、クロム酸酸化、Swern酸化、TEMPO酸化、TPAP酸化、マンガン塩による酸化、Dess−Martin酸化、IBS酸化、向山酸化、水素移動型酸化(Oppenauer酸化)等が挙げられるが、水素移動型酸化(Oppenauer酸化)がより好ましい方法である。水素移動型酸化反応は塩基性条件下水素受容体を添加して行う。使用する塩基としては、無機塩基及び有機塩基等が挙げられる。
本工程は1−(ピロリジン−2−イル)エタノールを酸化して2−アセチル−1−ピロリンを得る工程である。
本工程で用いられる酸化方法としては、クロム酸酸化、Swern酸化、TEMPO酸化、TPAP酸化、マンガン塩による酸化、Dess−Martin酸化、IBS酸化、向山酸化、水素移動型酸化(Oppenauer酸化)等が挙げられるが、水素移動型酸化(Oppenauer酸化)がより好ましい方法である。水素移動型酸化反応は塩基性条件下水素受容体を添加して行う。使用する塩基としては、無機塩基及び有機塩基等が挙げられる。
無機塩基としては、例えば炭酸カリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩;水素化ナトリウム等の金属水素化物類等が挙げられる。
有機塩基としては、例えばカリウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、リチウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムイソプロポキシド、カリウムtert−ブトキシド、カリウムナフタレニド、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムtert−ブトキシド、アルミニウムフェノキシド等のアルカリ金属アルコキシド;酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム等のアルカリ金属・アルカリ土類金属の酢酸塩類;トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ピペリジン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、トリ−n−ブチルアミン、N−メチルモルホリン等の有機アミン類;4級アンモニウム塩等が挙げられる。
塩基としては、有機塩基が好ましい。特に、カリウムtert−ブトキシドが好ましく使用できる。
塩基の使用量は、1−(ピロリジン−2−イル)エタノールに対して、通常0.5〜20モル当量、好ましくは2.0〜10モル当量の範囲から適宜選択される。
有機塩基としては、例えばカリウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、リチウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムイソプロポキシド、カリウムtert−ブトキシド、カリウムナフタレニド、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムtert−ブトキシド、アルミニウムフェノキシド等のアルカリ金属アルコキシド;酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム等のアルカリ金属・アルカリ土類金属の酢酸塩類;トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ピペリジン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、トリ−n−ブチルアミン、N−メチルモルホリン等の有機アミン類;4級アンモニウム塩等が挙げられる。
塩基としては、有機塩基が好ましい。特に、カリウムtert−ブトキシドが好ましく使用できる。
塩基の使用量は、1−(ピロリジン−2−イル)エタノールに対して、通常0.5〜20モル当量、好ましくは2.0〜10モル当量の範囲から適宜選択される。
反応に用いる水素受容体としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、9−フルオレノン、ベンゾフェノン等のケトン類;ベンゾキノン、アントラキノン、ナフトキノンなどのキノン類;ベンズアルデヒド、シンナムアルデヒド等のアルデヒド類が挙げられる。水素受容体としては、ケトン類が好ましく、特にベンゾフェノンが好ましく使用できる。
水素受容体の使用量は、1−(ピロリジン−2−イル)エタノールに対して、通常0.5〜50モル当量、好ましくは2.0〜10モル当量の範囲から適宜選択される。
水素受容体の使用量は、1−(ピロリジン−2−イル)エタノールに対して、通常0.5〜50モル当量、好ましくは2.0〜10モル当量の範囲から適宜選択される。
反応は、溶媒の存在下で行うことが好ましい。使用する溶媒としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン等のエーテル類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−エトキシエタノール、ベンジルアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸メチル等のエステル類;ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;アセトニトリル等のニトリル類;水等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、2種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。溶媒としては、エーテル類が好ましく、特にジエチルエーテルが好ましい。
溶媒の使用量は、通常0.5〜100倍容量、好ましくは10〜40倍容量の範囲から適宜選択される。
溶媒の使用量は、通常0.5〜100倍容量、好ましくは10〜40倍容量の範囲から適宜選択される。
酸化反応の反応温度は0〜110℃、好ましくは20〜30℃であり、反応時間は30分〜6時間、好ましくは1時間〜2時間である。
また必要に応じ、Ir、Ru、Zr、Sm、B等の金属塩を触媒として使用することも可能である。触媒としては、例えばt−BuOSmI2、SmI2、Cp2ZrH2、Cp2Zr[OCH(CH3)2]2、Zr[OCH(CH3)2]4]、Zr(t−BuO)4、[Cp*IrCl2]2、[Ir(cod)Cl]2、RuCl3、RuH4(PPh3)3、RuCl(OCOCH3)4EtPPh2、[(C4Ph4COHOCC4Ph4)(μ−H)][(CO)4Ru2]、Ru(CF3COO)(PPh3)、RuCl2(PPh3)3、(C3H7)4N+RuO4 -、Pd(OAc)2、PdCl2、Pd(nbd)Cl2、Zn(BH4)2、塩化銅、タングステン酸ナトリウム、ビスペンタフルオロホウ酸、パラジウムカーボン、酸化ルテニウム、臭化ルテニウム、ヨウ化ルテニウム、水酸化ルテニウム、硫化ルテニウム、硫酸ルテニウム、ルテニウムカーボン、ルテニウムアルミナ、ルテニウム含有ハイドロタルサイト、ルテニウム含有ヒドロキシアパタイト等が挙げられる。ここで、t−Bu、Cp、Cp*、cod、Et、Ph、Ac、及びnbdは、それぞれtert−ブチル、シクロペンタジエニル、ペンタメチルシクロペンタジエニル、1,5−シクロオクタジエン、エチル、フェニル、アセチル及び2,5−ノルボルナジエンを意味する。
また必要に応じ、Ir、Ru、Zr、Sm、B等の金属塩を触媒として使用することも可能である。触媒としては、例えばt−BuOSmI2、SmI2、Cp2ZrH2、Cp2Zr[OCH(CH3)2]2、Zr[OCH(CH3)2]4]、Zr(t−BuO)4、[Cp*IrCl2]2、[Ir(cod)Cl]2、RuCl3、RuH4(PPh3)3、RuCl(OCOCH3)4EtPPh2、[(C4Ph4COHOCC4Ph4)(μ−H)][(CO)4Ru2]、Ru(CF3COO)(PPh3)、RuCl2(PPh3)3、(C3H7)4N+RuO4 -、Pd(OAc)2、PdCl2、Pd(nbd)Cl2、Zn(BH4)2、塩化銅、タングステン酸ナトリウム、ビスペンタフルオロホウ酸、パラジウムカーボン、酸化ルテニウム、臭化ルテニウム、ヨウ化ルテニウム、水酸化ルテニウム、硫化ルテニウム、硫酸ルテニウム、ルテニウムカーボン、ルテニウムアルミナ、ルテニウム含有ハイドロタルサイト、ルテニウム含有ヒドロキシアパタイト等が挙げられる。ここで、t−Bu、Cp、Cp*、cod、Et、Ph、Ac、及びnbdは、それぞれtert−ブチル、シクロペンタジエニル、ペンタメチルシクロペンタジエニル、1,5−シクロオクタジエン、エチル、フェニル、アセチル及び2,5−ノルボルナジエンを意味する。
(Step C)
本工程はStep Bで得られた2−アセチル−1−ピロリンを蒸留により精製する工程である。
反応溶液の濃縮時に溶液を−40℃〜5℃の低温下に保ち、大気圧から徐々に減圧を行い5000〜1500Paまで減圧する。続いて15〜30℃まで加温した後にさらに140〜80Paまで減圧して残留溶媒を除去する。その後70〜30Paまで減圧した後に、70〜100℃へ徐々に加温して蒸留作業を行う。
2−アセチル−1−ピロリンの蒸留は、予め溶媒を入れた受器及び該溶媒を−78℃〜10℃、好ましくは−78℃〜0℃に冷却して行う。
使用される溶媒としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン等のエーテル類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−エトキシエタノール、ベンジルアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸メチル、トリアセチン等のエステル類;ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;アセトニトリル等のニトリル類;水等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、2種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。溶媒としては、トリアセチンが好ましい。
本発明の蒸留法により得られる溶媒で希釈された2−アセチル−1−ピロリンの濃度は0.001〜99.9mol%、好ましくは0.01〜30mol%、より好ましくは0.1〜2.5mol%として調製する。
本工程はStep Bで得られた2−アセチル−1−ピロリンを蒸留により精製する工程である。
反応溶液の濃縮時に溶液を−40℃〜5℃の低温下に保ち、大気圧から徐々に減圧を行い5000〜1500Paまで減圧する。続いて15〜30℃まで加温した後にさらに140〜80Paまで減圧して残留溶媒を除去する。その後70〜30Paまで減圧した後に、70〜100℃へ徐々に加温して蒸留作業を行う。
2−アセチル−1−ピロリンの蒸留は、予め溶媒を入れた受器及び該溶媒を−78℃〜10℃、好ましくは−78℃〜0℃に冷却して行う。
使用される溶媒としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン等のエーテル類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−エトキシエタノール、ベンジルアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸メチル、トリアセチン等のエステル類;ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;アセトニトリル等のニトリル類;水等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、2種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。溶媒としては、トリアセチンが好ましい。
本発明の蒸留法により得られる溶媒で希釈された2−アセチル−1−ピロリンの濃度は0.001〜99.9mol%、好ましくは0.01〜30mol%、より好ましくは0.1〜2.5mol%として調製する。
以下に実施例を用いて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら制限されるものではない。実施例において得られた化合物の物性の測定には次の機器を用いた。
NMR:DRX500(Bruker社製)
GC/MS:GCMS−QP2010(島津製作所社製)
カラム:RTX−1(長さ30m×内径0.25mm、液相膜厚0.25μm)
ガスクロマトグラフィー純度:GC−4000(GLサイエンス製)
カラム:HP−5(長さ30m×内径0.32mm、液相膜厚0.25μm)
温度条件:カラム60℃→15℃/min→285℃
注入口250℃、検出器250℃(FID)
NMR:DRX500(Bruker社製)
GC/MS:GCMS−QP2010(島津製作所社製)
カラム:RTX−1(長さ30m×内径0.25mm、液相膜厚0.25μm)
ガスクロマトグラフィー純度:GC−4000(GLサイエンス製)
カラム:HP−5(長さ30m×内径0.32mm、液相膜厚0.25μm)
温度条件:カラム60℃→15℃/min→285℃
注入口250℃、検出器250℃(FID)
(粗2−アセチル−1−ピロリンの製法)
<工程(A)>1−ピロリジニルエタノールの調製:2−アセチル−1−ピロリンの水素化
2−アセチル−1−ピロリン20.0gと5%Rhカーボン粉末(含水品)4.00gをオートクレーブに仕込み、窒素置換した後にメタノール60.0mlを投入した。その後オートクレーブ内を水素で置換し、水素圧3MPa、50℃の条件下で8時間撹拌した。ろ過により触媒(5%Rhカーボン粉末)を除去し、試薬特級メタノール20.0mlを用いて反応溶液を回収して、減圧下にて濃縮した。
<工程(B)>2−アセチル−1−ピロリンの調製:1−ピロリジニルエタノールの酸化反応
窒素雰囲気下において1−ピロリジニルエタノール15.0gとベンゾフェノン109gをジエチルエーテル300mlに溶解して2℃に保ち、撹拌しながらtert−ブトキシカリウム36.6gを5分かけて投入した後、16℃にて3.5時間撹拌して酸化反応を行った。反応後、塩化アンモニウム20%水溶液150mlを0〜−10℃の温度範囲内に保ちながらゆっくり加えて反応を終了した。ジエチルエーテル50mlを用いて反応溶液を回収し、反応溶液を塩化アンモニウム20%水溶液150mlで2回洗浄した。水層は試薬特級ジエチルエーテル50mlで3回抽出作業を行い、2−アセチル−1−ピロリンを含むエーテル溶液を得た。
<工程(A)>1−ピロリジニルエタノールの調製:2−アセチル−1−ピロリンの水素化
2−アセチル−1−ピロリン20.0gと5%Rhカーボン粉末(含水品)4.00gをオートクレーブに仕込み、窒素置換した後にメタノール60.0mlを投入した。その後オートクレーブ内を水素で置換し、水素圧3MPa、50℃の条件下で8時間撹拌した。ろ過により触媒(5%Rhカーボン粉末)を除去し、試薬特級メタノール20.0mlを用いて反応溶液を回収して、減圧下にて濃縮した。
<工程(B)>2−アセチル−1−ピロリンの調製:1−ピロリジニルエタノールの酸化反応
窒素雰囲気下において1−ピロリジニルエタノール15.0gとベンゾフェノン109gをジエチルエーテル300mlに溶解して2℃に保ち、撹拌しながらtert−ブトキシカリウム36.6gを5分かけて投入した後、16℃にて3.5時間撹拌して酸化反応を行った。反応後、塩化アンモニウム20%水溶液150mlを0〜−10℃の温度範囲内に保ちながらゆっくり加えて反応を終了した。ジエチルエーテル50mlを用いて反応溶液を回収し、反応溶液を塩化アンモニウム20%水溶液150mlで2回洗浄した。水層は試薬特級ジエチルエーテル50mlで3回抽出作業を行い、2−アセチル−1−ピロリンを含むエーテル溶液を得た。
(粗2−アセチル−1−ピロリンの蒸留精製)
得られた粗2−アセチル−1−ピロリンのエーテル溶液から、3℃/2500Paで留出分を除去し、続いて20℃に加温した後に40Paに減圧して、さらに留出分を除去した。得られた残渣を70℃〜100℃/40Paで減圧蒸留を行い、予め−78℃に冷却したトリアセチン46.8gが入っている受器に2−アセチル−1−ピロリンを受けることにより、2−アセチル−1−ピロリン2.09mol%を含むトリアセチン溶液47.3gを得た。ここで得られた2−アセチル−1−ピロリンのマススペクトルは構造既知の2−アセチル−1−ピロリンのものと完全に一致した。
13C NMR(500MHz,ピリジン−D5)δ197.28,173.99,62.26,32.92,25.58,22.00
1H NMR(500MHz,ピリジン−D5)δ3.97(ddt,2H,J=7.48,7.48,2.43),2.59(m,2H),2.48(s,3H),1.65(m,2H)
得られた粗2−アセチル−1−ピロリンのエーテル溶液から、3℃/2500Paで留出分を除去し、続いて20℃に加温した後に40Paに減圧して、さらに留出分を除去した。得られた残渣を70℃〜100℃/40Paで減圧蒸留を行い、予め−78℃に冷却したトリアセチン46.8gが入っている受器に2−アセチル−1−ピロリンを受けることにより、2−アセチル−1−ピロリン2.09mol%を含むトリアセチン溶液47.3gを得た。ここで得られた2−アセチル−1−ピロリンのマススペクトルは構造既知の2−アセチル−1−ピロリンのものと完全に一致した。
13C NMR(500MHz,ピリジン−D5)δ197.28,173.99,62.26,32.92,25.58,22.00
1H NMR(500MHz,ピリジン−D5)δ3.97(ddt,2H,J=7.48,7.48,2.43),2.59(m,2H),2.48(s,3H),1.65(m,2H)
Claims (4)
- 2−アセチル−1−ピロリンを減圧蒸留により精製する際に、予め溶媒を入れた受器及び該溶媒を冷却して、その受器に2−アセチル−1−ピロリンを留出させることを特徴とする2−アセチル−1−ピロリンの精製方法。
- 減圧蒸留が30Pa〜70Paの圧力及び70〜100℃の温度で行われ、溶媒を入れた受器及び該溶媒が−78℃〜10℃に冷却されている、請求項1に記載の精製方法。
- 2−アセチル−1−ピロリンの製造方法であって、
2−アセチルピロールを水素化して1−(ピロリジン−2−イル)エタノールを得る工程、
得られた1−(ピロリジン−2−イル)エタノールを酸化して2−アセチル−1−ピロリンを得る工程、及び
請求項1又は2に記載の精製方法により2−アセチル−1−ピロリンを精製する工程を含む製造方法。 - 酸化が水素移動型酸化(Oppenauer酸化)である、請求項3に記載の製造方法。
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JP2012223390A JP2014073999A (ja) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | 2−アセチル−1−ピロリンの精製方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021100678A1 (ja) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 高砂香料工業株式会社 | 2-アセチル-1-ピロリンを含む植物抽出物 |
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-
2012
- 2012-10-05 JP JP2012223390A patent/JP2014073999A/ja active Pending
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