JP2585737B2 - テルペンアルコ―ルの製造方法 - Google Patents
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- OUWMFFSIXVELDH-UHFFFAOYSA-N zinc chromium(3+) oxocopper oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Zn+2].[O-2].[Cr+3].[Cu]=O OUWMFFSIXVELDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テルペンアルコールの製造方法に関し、さ
らに詳細にはテルピノレン−4,8−エポキシドから異性
化および/または水素化反応により相当するテルペンア
ルコール、すなわちリモネン−4−オールおよび/また
はテルピネン−4−オールを製造する方法に関する。
らに詳細にはテルピノレン−4,8−エポキシドから異性
化および/または水素化反応により相当するテルペンア
ルコール、すなわちリモネン−4−オールおよび/また
はテルピネン−4−オールを製造する方法に関する。
リモネン−4−オール(p−メンタ−1,8−ジエン−
4−オール)およびテルピネン−4−オール(p−メン
タ−1−エン−4−オール)は、天然精油中に広く存在
するモノテルペンアルコールで、工業的には合成香料ま
たはその中間体として有用な化合物である。
4−オール)およびテルピネン−4−オール(p−メン
タ−1−エン−4−オール)は、天然精油中に広く存在
するモノテルペンアルコールで、工業的には合成香料ま
たはその中間体として有用な化合物である。
従来、前記テルペンアルコールの製造方法としては、 1,4−シネオールから分子内脱離反応を利用してテル
ピネン−4−オールを製造する方法(先行技術1、例え
ば特開昭60−174738号公報、特開昭61−260033号公報、
特開昭62−84034号公報)、 テルピノレンから光酸化反応によりリモネン−4−オ
ールを合成し、さらにテルピネン−4−オールへと水素
化する方法(先行技術2、米国特許第3,505,412号明細
書)、 テルピノレン−4,8−エポキシドから、アミノ化、酸
化、加水分解(または熱分解)の3工程によりリモネン
−4−オールを合成し、さらにこれを水素化してテルピ
ネン−4−オールを製造する方法(先行技術3、例えば
米国特許第3,609,197号明細書、同3,676,504号明細
書)、 テルピノレン−4,8−エポキシドを金属ナトリウムま
たは水素化リチウムアルミニウムを用いて還元し、テル
ピネン−4−オールを製造する方法(先行技術4、Jour
nal of Scientific and Industrial Research,Vo
l.42.February 1983,P82−86)、 テルピノレン−4,8−エポキシドを、アルミナ触媒を
用いて異性化し、リモネン−4−オールを得る方法(先
行技術5、特開昭62−145034号公報)、あるいは テルピノレン−4,8−エポキシドをp−トルエンスル
ホン酸を触媒に用いて異性化し、リモネン−4−オール
を得る方法(先行技術6、西ドイツ特許第2,151,492号
明細書)、 などが知られている。
ピネン−4−オールを製造する方法(先行技術1、例え
ば特開昭60−174738号公報、特開昭61−260033号公報、
特開昭62−84034号公報)、 テルピノレンから光酸化反応によりリモネン−4−オ
ールを合成し、さらにテルピネン−4−オールへと水素
化する方法(先行技術2、米国特許第3,505,412号明細
書)、 テルピノレン−4,8−エポキシドから、アミノ化、酸
化、加水分解(または熱分解)の3工程によりリモネン
−4−オールを合成し、さらにこれを水素化してテルピ
ネン−4−オールを製造する方法(先行技術3、例えば
米国特許第3,609,197号明細書、同3,676,504号明細
書)、 テルピノレン−4,8−エポキシドを金属ナトリウムま
たは水素化リチウムアルミニウムを用いて還元し、テル
ピネン−4−オールを製造する方法(先行技術4、Jour
nal of Scientific and Industrial Research,Vo
l.42.February 1983,P82−86)、 テルピノレン−4,8−エポキシドを、アルミナ触媒を
用いて異性化し、リモネン−4−オールを得る方法(先
行技術5、特開昭62−145034号公報)、あるいは テルピノレン−4,8−エポキシドをp−トルエンスル
ホン酸を触媒に用いて異性化し、リモネン−4−オール
を得る方法(先行技術6、西ドイツ特許第2,151,492号
明細書)、 などが知られている。
しかしながら、先行技術1の1,4−シネオールから分
子内脱離反応を利用してテルピネン−4−オールを製造
する方法は、原料となる1,4−シネオールがピネンから
パイン油を製造する際の副生物であるため、原料確保の
面で不安定である。
子内脱離反応を利用してテルピネン−4−オールを製造
する方法は、原料となる1,4−シネオールがピネンから
パイン油を製造する際の副生物であるため、原料確保の
面で不安定である。
また、この脱離反応には、少なくとも原料と当モル量
のアルカリ金属(リチウムまたはナトリウム)を必要と
し、これらのアルカリ金属は再使用不可能であり、また
同時に多量の廃水が生成するため、別に廃水処理工程が
必要になるなど、原料の面および製造工程の面で不利で
ある。
のアルカリ金属(リチウムまたはナトリウム)を必要と
し、これらのアルカリ金属は再使用不可能であり、また
同時に多量の廃水が生成するため、別に廃水処理工程が
必要になるなど、原料の面および製造工程の面で不利で
ある。
また、先行技術2の光酸化反応による方法では、高価
な特別の設備を必要とし、また反応に多量の電力を必要
とするため、製造コストが高くつく。
な特別の設備を必要とし、また反応に多量の電力を必要
とするため、製造コストが高くつく。
さらに、先行技術3の3工程または4工程を経る方法
では、全収率が低く、しかも再使用不能の副資材を多種
・多量に使用し、さらに多くの複雑な工程を要すること
から製造工程上不利であるばかりでなく、製造コストも
高くつく。
では、全収率が低く、しかも再使用不能の副資材を多種
・多量に使用し、さらに多くの複雑な工程を要すること
から製造工程上不利であるばかりでなく、製造コストも
高くつく。
さらに、先行技術4のテルピノレン−4,8−エポキシ
ドを金属ナトリウムまたは水素化リチウムアルミニウム
を用いて還元する方法では、少なくとも原料と当モル量
の金属ナトリウムまたは水素化リチウムアルミニウムが
必要であり、製造コストが高くつくばかりでなく、多量
の廃水が生成するため、製造工程上不利である。
ドを金属ナトリウムまたは水素化リチウムアルミニウム
を用いて還元する方法では、少なくとも原料と当モル量
の金属ナトリウムまたは水素化リチウムアルミニウムが
必要であり、製造コストが高くつくばかりでなく、多量
の廃水が生成するため、製造工程上不利である。
さらに、先行技術5のテルピノレン−4,8−エポキシ
ドをアルミナ触媒により異性化する方法は、用いられる
アルミナ触媒の触媒活性が安定しておらず、再現性に問
題があり、そのうえテルピネン−4−オールを製造する
には、さらにリモネン−4−オールの水素化の工程を追
加する必要がある。
ドをアルミナ触媒により異性化する方法は、用いられる
アルミナ触媒の触媒活性が安定しておらず、再現性に問
題があり、そのうえテルピネン−4−オールを製造する
には、さらにリモネン−4−オールの水素化の工程を追
加する必要がある。
さらに、先行技術6のテルピノレン−4,8−エポキシ
ドからp−トルエンスルホン酸を触媒として異性化する
方法は、触媒の除去に水洗工程を必要とし、また同時に
廃水が生成するため、別に廃水処理工程が必要であるな
どの煩雑な工程を必要とする。
ドからp−トルエンスルホン酸を触媒として異性化する
方法は、触媒の除去に水洗工程を必要とし、また同時に
廃水が生成するため、別に廃水処理工程が必要であるな
どの煩雑な工程を必要とする。
しかも、以上のような従来技術では、テルピノレン−
4,8−エポキシドから触媒を用いて単一工程でテルピネ
ン−4−オールを製造する方法は知られていない。
4,8−エポキシドから触媒を用いて単一工程でテルピネ
ン−4−オールを製造する方法は知られていない。
本発明は、以上のような従来技術の課題を背景になさ
れたもので、特別な設備を必要とせず、また廃水も副生
せず、安定供給可能な原料であるテルピノレン−4,8−
エポキシドから、単一工程でかつ高収率で安価に相当す
るテルペンアルコール、すなわちリモネン−4−オール
および/またはテルピネン−4−オールを得ることを目
的とする。
れたもので、特別な設備を必要とせず、また廃水も副生
せず、安定供給可能な原料であるテルピノレン−4,8−
エポキシドから、単一工程でかつ高収率で安価に相当す
るテルペンアルコール、すなわちリモネン−4−オール
および/またはテルピネン−4−オールを得ることを目
的とする。
本発明は、テルピノレン−4,8−エポキシドを銅触媒
を用いて異性化および/または水素化反応(以下、単に
「反応」ということがある)を行うテルペンアルコール
の製造方法を提供するものである。
を用いて異性化および/または水素化反応(以下、単に
「反応」ということがある)を行うテルペンアルコール
の製造方法を提供するものである。
本発明に用いられるテルピノレン−4,8−エポキシド
は、テルピノレン〔1,4(8)−p−メンタジエン〕
を、有機過酸、過酸化水素、あるいは有機過酸化物など
を用いてエポキシ化することにより容易に合成すること
ができる(例えば、米国特許第3,609,197号明細書参
照)。
は、テルピノレン〔1,4(8)−p−メンタジエン〕
を、有機過酸、過酸化水素、あるいは有機過酸化物など
を用いてエポキシ化することにより容易に合成すること
ができる(例えば、米国特許第3,609,197号明細書参
照)。
このテルピノレンは、1位と4,8位に2個の二重結合
を有する単環状モノテルペン炭化水素であり、例えばオ
レンジ油から豊富に得られるd−リモネンの異性化によ
り製造され、また天然物として豊富に存在するピネンか
らも得ることができる。このテルピノレンは、エポキシ
化される際、4,8位の二重結合が優先的に反応するた
め、高純度のテルピノレン−4,8−エポキシドが高収率
でしかも容易に得られる。
を有する単環状モノテルペン炭化水素であり、例えばオ
レンジ油から豊富に得られるd−リモネンの異性化によ
り製造され、また天然物として豊富に存在するピネンか
らも得ることができる。このテルピノレンは、エポキシ
化される際、4,8位の二重結合が優先的に反応するた
め、高純度のテルピノレン−4,8−エポキシドが高収率
でしかも容易に得られる。
次に、本発明で用いられる銅触媒とは、例えば銅金属
や銅の化合物、なかでも銅酸化物を挙げることができ
る。
や銅の化合物、なかでも銅酸化物を挙げることができ
る。
このうち、銅金属としては、例えばラネー銅が挙げら
れる。
れる。
また、銅酸化物としては、例えば酸化銅(CuO)、亜
酸化銅(Cu2O)、水和酸化銅(4CuO・H2O)など、およ
びこれらの混合物が挙げられる。しかし、銅酸化物の場
合、単独では触媒活性が低く反応性に乏しいので、触媒
活性を実用レベルまで増加させるためにこれらの酸化物
に担体を含有させたものや、クロムおよび/または亜鉛
の酸化物を含有させたものが好ましく用いられる。
酸化銅(Cu2O)、水和酸化銅(4CuO・H2O)など、およ
びこれらの混合物が挙げられる。しかし、銅酸化物の場
合、単独では触媒活性が低く反応性に乏しいので、触媒
活性を実用レベルまで増加させるためにこれらの酸化物
に担体を含有させたものや、クロムおよび/または亜鉛
の酸化物を含有させたものが好ましく用いられる。
すなわち、前記銅酸化物としては、 (イ)担体を含有する銅酸化物、 (ロ)クロム酸化物および/または亜鉛酸化物を含有す
る銅酸化物、あるいは (ハ)担体を含有する銅酸化物にクロム酸化物および/
または亜鉛酸化物を含有させたもの、 などが挙げられる。
る銅酸化物、あるいは (ハ)担体を含有する銅酸化物にクロム酸化物および/
または亜鉛酸化物を含有させたもの、 などが挙げられる。
ここで、担体としては、ケイソウ土、シリカ、アルミ
ナ(酸化アルミニウム)、チタニア(酸化チタン)、ジ
ルコニア(酸化ジルコニウム)、およびこれらの混合物
などが挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。
ナ(酸化アルミニウム)、チタニア(酸化チタン)、ジ
ルコニア(酸化ジルコニウム)、およびこれらの混合物
などが挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。
前記(イ)担体を含有する銅酸化物としては、例えば
CuO−ケイソウ土、CuO−シリカ、CuO−アルミナなどが
挙げられる。
CuO−ケイソウ土、CuO−シリカ、CuO−アルミナなどが
挙げられる。
また、前記(ロ)クロム酸化物および/または亜鉛酸
化物を含有する銅の酸化物としては、CuO−Cr2O3(酸化
銅−酸化クロム)、CuO−ZnO(酸化銅−酸化亜鉛)、Cu
O−Cr2O3−ZnO(酸化銅−酸化クロム−酸化亜鉛)など
が挙げられる。
化物を含有する銅の酸化物としては、CuO−Cr2O3(酸化
銅−酸化クロム)、CuO−ZnO(酸化銅−酸化亜鉛)、Cu
O−Cr2O3−ZnO(酸化銅−酸化クロム−酸化亜鉛)など
が挙げられる。
さらに、前記(ハ)担体を含有する銅酸化物にクロム
酸化物および/または亜鉛酸化物を含有するものとして
は、例えばCuO−Cr2O3−ケイソウ土、CuO−ZnO−ケイソ
ウ土、CuO−Cr2O3−シリカなどが挙げられる。
酸化物および/または亜鉛酸化物を含有するものとして
は、例えばCuO−Cr2O3−ケイソウ土、CuO−ZnO−ケイソ
ウ土、CuO−Cr2O3−シリカなどが挙げられる。
なお、本発明に用いられる銅触媒に触媒活性の安定化
や持続性を付与する目的で、助触媒を含有させてもよ
い。この助触媒としては、例えばアルカリ金属(リチウ
ム、ナトリウム、カリウムなど)やアルカリ土類金属
(マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ムなど)が挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。
や持続性を付与する目的で、助触媒を含有させてもよ
い。この助触媒としては、例えばアルカリ金属(リチウ
ム、ナトリウム、カリウムなど)やアルカリ土類金属
(マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ムなど)が挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。
この銅触媒において、銅酸化物にクロム酸化物および
/または亜鉛酸化物を併用する場合には、前者/後者
(重量比)は95/5〜10/90、好ましくは80/20〜30/70程
度である。
/または亜鉛酸化物を併用する場合には、前者/後者
(重量比)は95/5〜10/90、好ましくは80/20〜30/70程
度である。
また、本発明に使用される触媒(銅酸化物、必要に応
じてこれとクロム酸化物および/または亜鉛酸化物)を
担体に担持させる場合には、触媒/担体(重量比)が、
80/20〜30/70程度である。
じてこれとクロム酸化物および/または亜鉛酸化物)を
担体に担持させる場合には、触媒/担体(重量比)が、
80/20〜30/70程度である。
本発明に用いられる銅触媒の調製法は、例えば次のよ
うな方法で行われるが、これに限定されるものではな
い。
うな方法で行われるが、これに限定されるものではな
い。
すなわち、担体と純水とを常温でよくかき混ぜなが
ら、これに硝酸銅水溶液を加えてよく混合したのち、炭
酸ナトリウム水溶液を徐々に加えて中和し、得られた沈
澱液をろ過し、さらに水洗したのち、例えば110℃で数
時間乾燥し、さらに電気炉で300〜500℃で3時間程度焼
成することにより、担体を有する銅酸化物の触媒を得る
ことができる。
ら、これに硝酸銅水溶液を加えてよく混合したのち、炭
酸ナトリウム水溶液を徐々に加えて中和し、得られた沈
澱液をろ過し、さらに水洗したのち、例えば110℃で数
時間乾燥し、さらに電気炉で300〜500℃で3時間程度焼
成することにより、担体を有する銅酸化物の触媒を得る
ことができる。
また、前記銅触媒の形状は特に限定されるものではな
く、粉末状、粒子状、ペレット状など、いかなる形状で
もよい。
く、粉末状、粒子状、ペレット状など、いかなる形状で
もよい。
本発明の反応においては、懸濁状態で反応を行う場合
には粉末状のものが、また固定床タイプで反応を行う場
合にはペレット状のものが用いられるが、特に限定され
るものではない。
には粉末状のものが、また固定床タイプで反応を行う場
合にはペレット状のものが用いられるが、特に限定され
るものではない。
本発明において、前記触媒の使用量は、その形状、触
媒組成および反応条件によって異なるが、通常、原料で
あるテルピノレン−4,8−エポキシドに対して0.05〜50
重量%、好ましくは0.1〜30重量%、さらに好ましくは
0.2〜20重量%であり、0.05重量%未満ではテルペンア
ルコールへの異性化反応および/または水素化反応が遅
すぎて好ましくなく、一方50重量%を超えると反応速度
が比例的に上昇しないばかりか、触媒のコストが高くな
り好ましくない。
媒組成および反応条件によって異なるが、通常、原料で
あるテルピノレン−4,8−エポキシドに対して0.05〜50
重量%、好ましくは0.1〜30重量%、さらに好ましくは
0.2〜20重量%であり、0.05重量%未満ではテルペンア
ルコールへの異性化反応および/または水素化反応が遅
すぎて好ましくなく、一方50重量%を超えると反応速度
が比例的に上昇しないばかりか、触媒のコストが高くな
り好ましくない。
また、本発明で使用する触媒は、そのまま使用しても
よいし、あらかじめ100〜300℃の温度下、水素ガスで一
定時間、例えば1〜10時間還元したのち使用することも
できる。
よいし、あらかじめ100〜300℃の温度下、水素ガスで一
定時間、例えば1〜10時間還元したのち使用することも
できる。
本発明における反応は、不活性ガス気流下または水素
ガスの存在下で実施される。
ガスの存在下で実施される。
すなわち、不活性ガス気流下で反応を行う場合には、
触媒をあらかじめ還元しておく方法を採用することによ
り、反応を進行させることができる。
触媒をあらかじめ還元しておく方法を採用することによ
り、反応を進行させることができる。
また、触媒を還元せずにそのまま使用する場合には、
不活性ガス気流下では反応が進み難いので水素ガスの存
在下で実施することにより、容易に反応を進行させるこ
とができる。
不活性ガス気流下では反応が進み難いので水素ガスの存
在下で実施することにより、容易に反応を進行させるこ
とができる。
また、不活性ガス気流下で反応を行う場合には、異性
化反応生成物であるリモネン−4−オールが主に生成す
るため、テルピネン−4−オールを製造するには、異性
化反応終了後、水素ガスを導入し、生成したリモネン−
4−オールをさらに水素化することにより、容易にテル
ピネン−4−オールを得ることができる。ここで、不活
性ガスとしては、取り扱い易さや価格の点から、通常、
窒素ガスが用いられる。
化反応生成物であるリモネン−4−オールが主に生成す
るため、テルピネン−4−オールを製造するには、異性
化反応終了後、水素ガスを導入し、生成したリモネン−
4−オールをさらに水素化することにより、容易にテル
ピネン−4−オールを得ることができる。ここで、不活
性ガスとしては、取り扱い易さや価格の点から、通常、
窒素ガスが用いられる。
また、水素ガスの存在下で反応させる場合には、水素
ガスの圧力条件によっては異性化反応だけでなく、水素
化反応も起こる。
ガスの圧力条件によっては異性化反応だけでなく、水素
化反応も起こる。
この水素ガスの圧力は、反応温度によって異なるが、
通常、0.1〜100kg/cm2、好ましくは0.2〜50kg/cm2であ
り、0.1kg/cm2未満であると異性化反応および/または
水素化反応が遅すぎ、一方100kg/cm2を超えるとテルピ
ノレン−4,8−エポキシドの脱水反応、分解反応などの
副反応が多くなり、目的物であるテルペンアルコールの
収率が低下する。
通常、0.1〜100kg/cm2、好ましくは0.2〜50kg/cm2であ
り、0.1kg/cm2未満であると異性化反応および/または
水素化反応が遅すぎ、一方100kg/cm2を超えるとテルピ
ノレン−4,8−エポキシドの脱水反応、分解反応などの
副反応が多くなり、目的物であるテルペンアルコールの
収率が低下する。
また、前述したように、本発明の利点として、単一工
程でリモネン−4−オールか、テルピネン−4−オール
のどちらか一方が選択的に得られる点に関しては、本発
明で使用する触媒を用いて、水素ガスの圧力条件を変え
ることにより可能となる。
程でリモネン−4−オールか、テルピネン−4−オール
のどちらか一方が選択的に得られる点に関しては、本発
明で使用する触媒を用いて、水素ガスの圧力条件を変え
ることにより可能となる。
すなわち、低水素圧力下では、テルピノレン−4,8−
エポキシドの異性化が主として起こり、リモネン−4−
オールが主に生成する。
エポキシドの異性化が主として起こり、リモネン−4−
オールが主に生成する。
一方、高水素圧力下では、テルピノレン−4,8−エポ
キシドが直接水素化されるか、あるいはリモネン−4−
オールへ異性化されたのち、さらにリモネン−4−オー
ルが水素化されてテルピネン−4−オールが主に生成す
る。
キシドが直接水素化されるか、あるいはリモネン−4−
オールへ異性化されたのち、さらにリモネン−4−オー
ルが水素化されてテルピネン−4−オールが主に生成す
る。
このリモネン−4−オールを主に生成する異性化反応
の水素圧力は、触媒の種類、触媒の形状、反応温度、後
記する反応溶媒の種類などによって異なるが、通常、0.
1〜10kg/cm2、好ましくは0.2〜7kg/cm2であり、0.1kg/c
m2未満では異性化反応の速度が遅く、一方10kg/cm2を超
えると生成したリモネン−4−オールの8,9位の二重結
合が水素化されることにより、テルピネン−4−オール
の生成が顕著になる。
の水素圧力は、触媒の種類、触媒の形状、反応温度、後
記する反応溶媒の種類などによって異なるが、通常、0.
1〜10kg/cm2、好ましくは0.2〜7kg/cm2であり、0.1kg/c
m2未満では異性化反応の速度が遅く、一方10kg/cm2を超
えると生成したリモネン−4−オールの8,9位の二重結
合が水素化されることにより、テルピネン−4−オール
の生成が顕著になる。
また、テルピネン−4−オールを主に生成させる水素
化反応の水素圧力は、通常、10kg/cm2を超え100kg/cm2
以下、好ましくは15〜50kg/cm2である。
化反応の水素圧力は、通常、10kg/cm2を超え100kg/cm2
以下、好ましくは15〜50kg/cm2である。
なお、リモネン−4−オールのみを製造するには、前
述のようにあらかじめ触媒を還元したのち、不活性ガス
気流下で反応を行う方法を採用することもできる。
述のようにあらかじめ触媒を還元したのち、不活性ガス
気流下で反応を行う方法を採用することもできる。
また、テルピネン−4−オールのみを得る方法として
は、テルピノレン−4,8−エポキシドをまず低水素圧力
下で反応させリモネン−4−オールを生成させ、次いで
水素圧力を高くしてさらに水素化し、テルピネン−4−
オールを生成させてもよい。
は、テルピノレン−4,8−エポキシドをまず低水素圧力
下で反応させリモネン−4−オールを生成させ、次いで
水素圧力を高くしてさらに水素化し、テルピネン−4−
オールを生成させてもよい。
このように、本発明の方法によれば、目的とする任意
のテルペンアルコールを同一反応で単一工程で得ること
ができる。
のテルペンアルコールを同一反応で単一工程で得ること
ができる。
本発明の異性化および/または水素化反応を実施する
に際しては、炭化水素などの反応溶媒を用いることがで
きるが、必ずしもこの反応溶媒を用いる必要はない。
に際しては、炭化水素などの反応溶媒を用いることがで
きるが、必ずしもこの反応溶媒を用いる必要はない。
この反応溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、
キシレンなどの芳香族炭化水素;ヘキサン、ヘプタン、
オクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチ
ルシクロヘキサン、シクロオクタンなどの脂環族炭化水
素;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソ
プロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、t
−ブタノール、イソブタノールなどの飽和低級アルコー
ル類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
タンジオールなどのグリコール類などを挙げることがで
きる。
キシレンなどの芳香族炭化水素;ヘキサン、ヘプタン、
オクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチ
ルシクロヘキサン、シクロオクタンなどの脂環族炭化水
素;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソ
プロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、t
−ブタノール、イソブタノールなどの飽和低級アルコー
ル類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
タンジオールなどのグリコール類などを挙げることがで
きる。
本発明で反応溶媒を使用する場合、反応溶媒の使用量
は、通常、テルピノレン−4,8−エポキシドに対して0
〜30重量倍、好ましくは0〜10重量倍であり、30重量倍
を超えると反応速度が遅くなり、また副生成物が増加
し、目的物であるテルペンアルコールの収率(選択率)
が低下するばかりでなく、溶媒コストが高くなり好まし
くない。
は、通常、テルピノレン−4,8−エポキシドに対して0
〜30重量倍、好ましくは0〜10重量倍であり、30重量倍
を超えると反応速度が遅くなり、また副生成物が増加
し、目的物であるテルペンアルコールの収率(選択率)
が低下するばかりでなく、溶媒コストが高くなり好まし
くない。
本発明における異性化および/または水素化反応は、
液相下で実施される。その際の反応温度は、使用する触
媒の組成および量によって異なるが、通常、70〜230
℃、好ましくは90〜190℃であり、70℃未満では反応速
度が遅すぎ、一方230℃を超えると脱水、分解などの副
反応が多くなり、目的物であるテルペンアルコールの収
率(選択率)が低下するので好ましくない。
液相下で実施される。その際の反応温度は、使用する触
媒の組成および量によって異なるが、通常、70〜230
℃、好ましくは90〜190℃であり、70℃未満では反応速
度が遅すぎ、一方230℃を超えると脱水、分解などの副
反応が多くなり、目的物であるテルペンアルコールの収
率(選択率)が低下するので好ましくない。
また、本発明における異性化および/または水素化の
反応時間は特に制限はなく、使用する触媒の組成および
量、反応温度、さらには反応形式などによって異なる
が、操作性および経済性の点より、通常、0.5〜50時
間、好ましくは1〜30時間である。
反応時間は特に制限はなく、使用する触媒の組成および
量、反応温度、さらには反応形式などによって異なる
が、操作性および経済性の点より、通常、0.5〜50時
間、好ましくは1〜30時間である。
本発明の異性化および/または水素化反応を実施する
に際し、その反応形式はバッチ反応、連続反応のいずれ
でもよく、また使用される反応器も撹拌槽、充填塔、撹
拌槽と充填塔の併用など、いかなる形式でもよい。
に際し、その反応形式はバッチ反応、連続反応のいずれ
でもよく、また使用される反応器も撹拌槽、充填塔、撹
拌槽と充填塔の併用など、いかなる形式でもよい。
例えば、粉末状の触媒を使用する場合には、撹拌槽形
式が好ましく用いられ、テルピノレン−4,8−エポキシ
ドおよび触媒、さらに必要に応じて溶媒を仕込み、所定
の温度、所定の水素圧力下で撹拌することにより反応が
実施される。
式が好ましく用いられ、テルピノレン−4,8−エポキシ
ドおよび触媒、さらに必要に応じて溶媒を仕込み、所定
の温度、所定の水素圧力下で撹拌することにより反応が
実施される。
また、粒子状あるいはペレット状の触媒を使用する場
合には、充填塔形式あるいは撹拌槽と充填塔の併用が好
ましく用いられる。この充填塔形式の場合には、例えば
所定の温度下に所定の滞留時間でテルピノレン−4,8−
エポキシドと、場合によっては溶媒との混合物とを水素
ガスとともに通過させることにより、また撹拌槽と充填
塔を併用する場合には、充填塔に所定量の触媒を充填
し、撹拌槽からポンプでテルピノレン−4,8−エポキシ
ドを充填塔に導き、所定の水素圧力下、所定の温度で充
填塔内を通過させ、反応物を撹拌槽に戻すというよう
に、連続的に充填塔内を循環させることにより反応を実
施することができる。
合には、充填塔形式あるいは撹拌槽と充填塔の併用が好
ましく用いられる。この充填塔形式の場合には、例えば
所定の温度下に所定の滞留時間でテルピノレン−4,8−
エポキシドと、場合によっては溶媒との混合物とを水素
ガスとともに通過させることにより、また撹拌槽と充填
塔を併用する場合には、充填塔に所定量の触媒を充填
し、撹拌槽からポンプでテルピノレン−4,8−エポキシ
ドを充填塔に導き、所定の水素圧力下、所定の温度で充
填塔内を通過させ、反応物を撹拌槽に戻すというよう
に、連続的に充填塔内を循環させることにより反応を実
施することができる。
この際、前述のようにあらかじめ触媒を還元しておい
て不活性ガス気流下で前記の反応を行うこともできる。
反応終了後、反応生成物は、反応が懸濁状態で実施され
た場合には、ろ過、沈澱分離などの手段により固液分離
し、また反応が固定床形式の場合には、反応生成物は固
液分離されることなくそのまま回収される。
て不活性ガス気流下で前記の反応を行うこともできる。
反応終了後、反応生成物は、反応が懸濁状態で実施され
た場合には、ろ過、沈澱分離などの手段により固液分離
し、また反応が固定床形式の場合には、反応生成物は固
液分離されることなくそのまま回収される。
本発明の反応によって得られる反応生成物は、目的物
であるテルペンアルコールのほかに、炭化水素類やアル
コールなどの含酸素化合物類などを不純物として含んで
いるため、通常、精溜によって精製することにより、高
純度のテルペンアルコールを得ることができる。ただ
し、反応溶媒を用いる場合には、精留に先立ちあらかじ
め反応溶媒を回収する必要がある。また、このときの精
留により、回収した未反応のテルピノレン−4,8−エポ
キシドは、反応原料として再使用することができる。
であるテルペンアルコールのほかに、炭化水素類やアル
コールなどの含酸素化合物類などを不純物として含んで
いるため、通常、精溜によって精製することにより、高
純度のテルペンアルコールを得ることができる。ただ
し、反応溶媒を用いる場合には、精留に先立ちあらかじ
め反応溶媒を回収する必要がある。また、このときの精
留により、回収した未反応のテルピノレン−4,8−エポ
キシドは、反応原料として再使用することができる。
本発明によれば、テルピノレン−4,8−エポキシドの
4〜8位間に存在するエポキシドが、銅触媒により異性
化および/または水素化反応し、4位にOH結合が、また
8〜9位に二重結合が選択的に生成するように異性化が
起きるか、4位にOH結合が選択的に生成するように水素
化されるか、あるいは前述のように異性化が起こったの
ち、8〜9位の二重結合が選択的に水素化され、その結
果、テルペンアルコール、すなわちリモネン−4−オー
ルおよび/またはテルピネン−4−オールが高収率でか
つ単一工程で得られる。
4〜8位間に存在するエポキシドが、銅触媒により異性
化および/または水素化反応し、4位にOH結合が、また
8〜9位に二重結合が選択的に生成するように異性化が
起きるか、4位にOH結合が選択的に生成するように水素
化されるか、あるいは前述のように異性化が起こったの
ち、8〜9位の二重結合が選択的に水素化され、その結
果、テルペンアルコール、すなわちリモネン−4−オー
ルおよび/またはテルピネン−4−オールが高収率でか
つ単一工程で得られる。
かくて、この反応の際、廃水を副生せず、高価な設備
も必要とせず安価にテルペンアルコールを得ることがで
きる。
も必要とせず安価にテルペンアルコールを得ることがで
きる。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
るが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例中、特に断らない限り、部および%は
重量基準である。
るが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例中、特に断らない限り、部および%は
重量基準である。
実施例1 撹拌機、温度計、水素ガス導入管を取りつけたステン
レス製オートクレーブに、テルピノレン−4,8−エポキ
シド(ガスクロマトグラフィーによる純度98.8%)を60
部、粉末状酸化銅−ケイソウ土触媒SC−1〔CuO/(ケイ
ソウ土+バリウム)(重量比)=2/1、堺化学工業
(株)製〕を1.2部、およびエタノール60部を仕込み、
系内を窒素ガスで置換したのち、水素ガスを導入して圧
力を5kg/cm2とした。
レス製オートクレーブに、テルピノレン−4,8−エポキ
シド(ガスクロマトグラフィーによる純度98.8%)を60
部、粉末状酸化銅−ケイソウ土触媒SC−1〔CuO/(ケイ
ソウ土+バリウム)(重量比)=2/1、堺化学工業
(株)製〕を1.2部、およびエタノール60部を仕込み、
系内を窒素ガスで置換したのち、水素ガスを導入して圧
力を5kg/cm2とした。
次いで、撹拌しながら加熱し、140℃で9時間、撹拌
下に反応を行った。
下に反応を行った。
反応生成液をサンプリングし、キャピラリーガスクロ
マトグラフィーにより分析した結果、テルピノレン−4,
8−エポキシドの転化率は99.3%で、生成物の選択率
は、リモネン−4−オールが72.6%、テルピネン−4−
オールが9.1%であった。また、副生物として、炭化水
素類が9.4%、含酸素化合物類が8.9%生成していた。さ
らに、反応温度140℃、水素圧力30kg/cm2で9時間反応
を行った。この間、反応により水素ガスが吸収されるの
で、圧力を一定に保つように水素ガスを追加した。
マトグラフィーにより分析した結果、テルピノレン−4,
8−エポキシドの転化率は99.3%で、生成物の選択率
は、リモネン−4−オールが72.6%、テルピネン−4−
オールが9.1%であった。また、副生物として、炭化水
素類が9.4%、含酸素化合物類が8.9%生成していた。さ
らに、反応温度140℃、水素圧力30kg/cm2で9時間反応
を行った。この間、反応により水素ガスが吸収されるの
で、圧力を一定に保つように水素ガスを追加した。
反応生成液は、同様に分析した結果、テルピノレン−
4,8−エポキシドの転化率は100%であり、生成物の選択
率は、テルピネン−4−オールが79.9%、副生物の炭化
水素類が13.8%、含酸素化合物類が6.3%であり、また
リモネン−4−オールの存在は認められなかった。
4,8−エポキシドの転化率は100%であり、生成物の選択
率は、テルピネン−4−オールが79.9%、副生物の炭化
水素類が13.8%、含酸素化合物類が6.3%であり、また
リモネン−4−オールの存在は認められなかった。
このようにして得られた反応生成液は、触媒をろ過に
より分離除去し、さらに脱溶媒したのち、減圧下で精留
を行い、沸点75〜78℃/4mmHgの留分45.7部(収率=76.1
%)が得られた。この留分をキャピラリーガスクロマト
グラフィーにより分析した結果、テルピネン−4−オー
ルが96.3%含有されていた。
より分離除去し、さらに脱溶媒したのち、減圧下で精留
を行い、沸点75〜78℃/4mmHgの留分45.7部(収率=76.1
%)が得られた。この留分をキャピラリーガスクロマト
グラフィーにより分析した結果、テルピネン−4−オー
ルが96.3%含有されていた。
実施例2〜5 実施例1において、仕込み量および反応条件を第1表
のように変える以外は、実施例1と同様にして反応を行
った。そのときの反応生成液のテルピノレン−4,8−エ
ポキシドの転化率と生成物の選択率を第1表に示す。
のように変える以外は、実施例1と同様にして反応を行
った。そのときの反応生成液のテルピノレン−4,8−エ
ポキシドの転化率と生成物の選択率を第1表に示す。
実施例6 実施例1と同じ反応装置に、触媒として実施例1で用
いた触媒SC−1を1.2部およびエタノール120部を仕込
み、水素圧力10kg/cm2、130℃で5時間撹拌したのち、
常温まで冷却した。次に、テルピノレン−4,8−エポキ
シドを60部追加し、系内を窒素ガスで置換したのち、密
閉下、140℃で16時間撹拌した。
いた触媒SC−1を1.2部およびエタノール120部を仕込
み、水素圧力10kg/cm2、130℃で5時間撹拌したのち、
常温まで冷却した。次に、テルピノレン−4,8−エポキ
シドを60部追加し、系内を窒素ガスで置換したのち、密
閉下、140℃で16時間撹拌した。
反応生成液をサンプリングし、キャピラリーガスクロ
マトグラフィーにより分析した結果、テルピノレン−4,
8−エポキシドの転化率は84.2%で、生成物の選択率は
リモネン−4−オールが77.8%、テルピネン−4−オー
ルが1.2%で、副生物の炭化水素類は7.9%、含酸素化合
物類は13.1%であった。
マトグラフィーにより分析した結果、テルピノレン−4,
8−エポキシドの転化率は84.2%で、生成物の選択率は
リモネン−4−オールが77.8%、テルピネン−4−オー
ルが1.2%で、副生物の炭化水素類は7.9%、含酸素化合
物類は13.1%であった。
実施例7 実施例1において、テルピノレン−4,8−エポキシド
の仕込み量を130部とし、溶媒を使用せず、水素圧力を5
kg/cm2とし、さらに反応温度を115℃とする以外は、実
施例1と同様に反応を行った。その結果、テルピノレン
−4,8−エポキシドの転化率は91.5%、生成物の選択率
は、リモネン−4−オールが68.2%、テルピネン−4−
オールが6.0%で、副生物の炭化水素類は11.4%、含酸
素化合物類は14.4%であった。
の仕込み量を130部とし、溶媒を使用せず、水素圧力を5
kg/cm2とし、さらに反応温度を115℃とする以外は、実
施例1と同様に反応を行った。その結果、テルピノレン
−4,8−エポキシドの転化率は91.5%、生成物の選択率
は、リモネン−4−オールが68.2%、テルピネン−4−
オールが6.0%で、副生物の炭化水素類は11.4%、含酸
素化合物類は14.4%であった。
実施例8〜11 実施例1において、触媒として第2表に示す触媒を粉
末の状態で使用し、また仕込み量および反応条件を第3
表のように変える以外は、実施例1と同様に反応を実施
した。結果を第3表に示す。
末の状態で使用し、また仕込み量および反応条件を第3
表のように変える以外は、実施例1と同様に反応を実施
した。結果を第3表に示す。
実施例12〜13 実施例1において、溶媒をエタノールに代えて第4表
に示す溶媒を用い、また反応条件を第4表のように変え
る以外は、実施例1と同様に反応を行った。結果を第4
表に示す。
に示す溶媒を用い、また反応条件を第4表のように変え
る以外は、実施例1と同様に反応を行った。結果を第4
表に示す。
実施例14 実施例1において、触媒としてラネー銅を3.0部用
い、かつ水素圧力を5kg/cm2、反応温度を140℃、反応時
間を15時間とする以外は、実施例1と同様に反応を行っ
た。
い、かつ水素圧力を5kg/cm2、反応温度を140℃、反応時
間を15時間とする以外は、実施例1と同様に反応を行っ
た。
その結果、テルピノレン−4,8−エポキシドの転化率
は93.2%、生成物の選択率は、リモネン−4−オールが
36.1%、テルピネン−4−オールが33.8%で、副生物の
炭化水素類は10.6%、含酸素化合物類は19.5%であっ
た。
は93.2%、生成物の選択率は、リモネン−4−オールが
36.1%、テルピネン−4−オールが33.8%で、副生物の
炭化水素類は10.6%、含酸素化合物類は19.5%であっ
た。
比較例1 実施例1において、反応温度を65℃、水素圧力を20kg
/cm2、反応時間を20時間とする以外は、実施例1と同様
に反応を行った。
/cm2、反応時間を20時間とする以外は、実施例1と同様
に反応を行った。
その結果、テルピノレン−4,8−エポキシドの転化率
は0.3%であった。
は0.3%であった。
比較例2 実施例1において、反応温度を250℃、反応時間を4.5
時間とする以外は、実施例1と同様に反応を行った。
時間とする以外は、実施例1と同様に反応を行った。
その結果、テルピノレン−4,8−エポキシドの転化率
は100%、生成物の選択率は、リモネン−4−オールが1
7.5%、テルピネン−4−オールが6.7%で、副生物の炭
化水素類は45.8%、含酸素化合物類は14.7%で、そのほ
か重合物が生成していた。
は100%、生成物の選択率は、リモネン−4−オールが1
7.5%、テルピネン−4−オールが6.7%で、副生物の炭
化水素類は45.8%、含酸素化合物類は14.7%で、そのほ
か重合物が生成していた。
本発明によれば、銅触媒を用いてテルピノレン−4,8
−エポキシドを異性化および/または水素化することに
より、単一工程で高収率で相当するテルペンアルコー
ル、すなわちリモネン−4−オールおよび/またはテル
ピネン−4−オールを得ることができ、さらに従来技術
にみられるように特別の設備や水洗工程を必要とせず、
極めて安価にテルペンアルコールを製造することができ
る。
−エポキシドを異性化および/または水素化することに
より、単一工程で高収率で相当するテルペンアルコー
ル、すなわちリモネン−4−オールおよび/またはテル
ピネン−4−オールを得ることができ、さらに従来技術
にみられるように特別の設備や水洗工程を必要とせず、
極めて安価にテルペンアルコールを製造することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 25/00 B01J 25/00 X C07C 29/154 9155−4H C07C 29/154 29/56 9155−4H 29/56 A // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300
Claims (7)
- 【請求項1】テルピノレン−4,8−エポキシドを銅触媒
を用いて異性化および/または水素化反応を行うテルペ
ンアルコールの製造方法。 - 【請求項2】銅触媒がラネー銅である請求項1記載のテ
ルペンアルコールの製造方法。 - 【請求項3】銅触媒が銅酸化物である請求項1記載のテ
ルペンアルコールの製造方法。 - 【請求項4】銅触媒が銅酸化物であり、かつこれにクロ
ム酸化物および/または亜鉛酸化物を含有する請求項1
記載のテルペンアルコールの製造方法。 - 【請求項5】銅触媒が担体に担持されてなる請求項1、
3または4記載のテルペンアルコールの製造方法。 - 【請求項6】異性化および/または水素化反応温度が70
〜230℃である請求項1記載のテルペンアルコールの製
造方法。 - 【請求項7】水素ガスの存在下で異性化および/または
水素化反応を行う請求項1記載のテルペンアルコールの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63197997A JP2585737B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | テルペンアルコ―ルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63197997A JP2585737B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | テルペンアルコ―ルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0248541A JPH0248541A (ja) | 1990-02-19 |
| JP2585737B2 true JP2585737B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16383794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63197997A Expired - Fee Related JP2585737B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | テルペンアルコ―ルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2585737B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2561787Y2 (ja) * | 1992-10-19 | 1998-02-04 | 宇呂電子工業株式会社 | 男子用小便器自動洗浄装置 |
| MX2017014351A (es) | 2015-05-08 | 2018-11-09 | Basf Agro Bv | Un proceso para la preparacion de epoxido de terpinoleno. |
| WO2016180614A1 (en) | 2015-05-08 | 2016-11-17 | Basf Se | A process for the preparation of limonene-4-ol |
| CN108698965B (zh) | 2016-02-26 | 2022-06-24 | 巴斯夫农业公司 | 制备萜烯醇混合物的方法 |
| CN108698964B (zh) * | 2016-02-26 | 2021-12-24 | 巴斯夫农业公司 | 制备萜品烯-4-醇的方法 |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP63197997A patent/JP2585737B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0248541A (ja) | 1990-02-19 |
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