JP2853301B2 - Method for producing epoxy compound - Google Patents
Method for producing epoxy compoundInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オレフィンと次亜塩素酸ナトリウムとを反
応させてエポキシ化合物を製造する方法に関するもので
ある。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an epoxy compound by reacting an olefin with sodium hypochlorite.
一般にオレフィンからエポキシ化合物を製造する方法
としては、 （１） 過酸を作用させる方法（Organic Functional G
roup Preparatoins,110〜111（1968）） （２） 次亜ハロゲン酸を付加してハロヒドリンを得た
後、アルカリと反応させる方法（Organic Functional G
roup Preparations,109（1968）） 等が報告されている。In general, methods for producing an epoxy compound from an olefin include: (1) a method of reacting a peracid (Organic Functional G
roup Preparatoins, 110-111 (1968)) (2) A method in which hypohalous acid is added to obtain halohydrin and then reacted with alkali (Organic Functional G
roup Preparations, 109 (1968)).
しかし、（１）の方法は危険性の高い、高価な酸化剤
を使用すること、（２）の方法は反応に２工程を要する
ことを等不都合を有し、工業的に利用するには不充分で
あった。However, the method (1) has disadvantages such as using an expensive oxidizing agent having a high risk, and the method (2) requires two steps for the reaction. It was enough.
かかる事情に鑑み、本発明者らは２工程を要すること
なく、さらに取扱いが容易な化合物を作用されることに
ついて鋭意検討を重ねた結果、次亜塩素酸ナトリウムを
所定のpHで作用させると目的のエポキシ化合物を収率よ
く製造することができることを見出すとともに、さらに
種々の検討を加え、本発明を完成するに至った。In view of such circumstances, the inventors of the present invention have made intensive studies on the possibility of using a compound which can be handled easily without requiring two steps. It has been found that the epoxy compound of formula (1) can be produced in good yield, and further various studies have been made to complete the present invention.
すなわち、本発明は一般式（Ｉ）で示されるオレフィ
ンと （式中、R1,R2,R3は同一でも異なっていてもよいアル
キル基、R4は水素またはアルキル基を表わす。） 次亜塩素酸ナトリウムとをpH9〜12の範囲で反応させる
ことを特徴とする一般式（II）で示されるエポキシ化合
物の製造方法を提供するものである。That is, the present invention relates to an olefin represented by the general formula (I) (In the formula, R 1 , R 2 , and R 3 are the same or different alkyl groups, and R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group.) Reaction with sodium hypochlorite in the pH range of 9 to 12 And a method for producing an epoxy compound represented by the general formula (II).
（式中、R1,R2,R3,R4は前記と同じ意味を表わす。） 以下、本発明を詳細に説明する。 (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 have the same meanings as described above.) Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明に用いるオレフィンは、一般式（Ｉ）で示され
る。The olefin used in the present invention is represented by the general formula (I).
式中、R1,R2,R3は同一でも異なっていてもよいアルキ
ル基、R4は水素またはアルキル基を表わす。R1,R2,R3と
しては、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、イソブチル基、sec−
ブチル基、tert−ブチル基等の炭素数が１〜４のアルキ
ル基が挙げられる。R4としては、例えば水素またはメチ
ル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ
−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブ
チル基等の炭素数が１〜４のアルキル基が挙げられる。 In the formula, R 1 , R 2 and R 3 represent an alkyl group which may be the same or different, and R 4 represents a hydrogen or an alkyl group. As R 1 , R 2 , R 3 , for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group,
Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-
Examples thereof include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a butyl group and a tert-butyl group. As R 4 , for example, hydrogen or a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n
And alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as -butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and tert-butyl group.
本発明に用いるオレフィンとしては、例えば、2,3−
ジメチル−２−ブテン、２−メチル−２−ペンテン、2,
3−ジメチル−２−ヘキセン、２−メチル−２−ヘキセ
ン、３−メチル−３−ヘキセン、2,3,4−トリメチル−
２−ペンテン、2,3−ジメチル−２−ヘプテン、2,3,4−
トリメチル−２−ヘキセン、2,4,4−トリメチル−２−
ペンテン等が挙げられる。As the olefin used in the present invention, for example, 2,3-
Dimethyl-2-butene, 2-methyl-2-pentene, 2,
3-dimethyl-2-hexene, 2-methyl-2-hexene, 3-methyl-3-hexene, 2,3,4-trimethyl-
2-pentene, 2,3-dimethyl-2-heptene, 2,3,4-
Trimethyl-2-hexene, 2,4,4-trimethyl-2-
Penten and the like.
本発明に用いる次亜塩素酸ナトリウムは、通常水溶液
で用いられる。またその濃度は、特に限定されるもので
はないが、工業的に得られる通常８〜15重量％のものが
用いられる。またこれをさらに希釈して用いてもよい。The sodium hypochlorite used in the present invention is usually used in the form of an aqueous solution. The concentration is not particularly limited, but usually 8 to 15% by weight obtained industrially is used. It may be used after further diluting it.
本発明に用いる次亜塩素酸ナトリウムの量は、オレフ
ィンに対しモル比で、通常0.5〜２であり、好ましくは
0.7〜1.3である。The amount of sodium hypochlorite used in the present invention is usually 0.5 to 2 in molar ratio to olefin, preferably
0.7 to 1.3.
本発明により得られるエポキシ化合物は、一般式（I
I）で示される。The epoxy compound obtained by the present invention has the general formula (I
Indicated by I).
式中、R1,R2,R3,R4は前記と同じ意味を表わす。 In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have the same meaning as described above.
該エポキシ化合物は、具体的には2,3−エポキシ−2,3
−ジメチルブタン、2,3−エポキシ−２−メチルペンタ
ン、2,3−エポキシ−2,3−ジメチルヘキサン、2,3−エ
ポキシ−２−メチルヘキサン、3,4−エポキシ−３−メ
チルヘキサン、2,3−エポキシ−2,3,4−トリメチルペン
タン、2,3−エポキシ−2,3−ジメチルヘプタン、2,3−
エポキシ−2,3,4−トリメチルヘキサン、2,3−エポキシ
−2,4,4−トリメチルペンタン等が挙げられる。The epoxy compound is specifically 2,3-epoxy-2,3
-Dimethylbutane, 2,3-epoxy-2-methylpentane, 2,3-epoxy-2,3-dimethylhexane, 2,3-epoxy-2-methylhexane, 3,4-epoxy-3-methylhexane, 2,3-epoxy-2,3,4-trimethylpentane, 2,3-epoxy-2,3-dimethylheptane, 2,3-
Epoxy-2,3,4-trimethylhexane, 2,3-epoxy-2,4,4-trimethylpentane and the like can be mentioned.
本発明の反応温度は、通常０〜50℃であり、好ましく
は５〜30℃である。The reaction temperature of the present invention is usually from 0 to 50 ° C, preferably from 5 to 30 ° C.
本発明の反応時間は、特に制限されるものではない。 The reaction time of the present invention is not particularly limited.
また、本発明の反応におけるpHは、通常９〜12であ
り、好ましくは9.5〜11.5である。The pH in the reaction of the present invention is usually 9 to 12, preferably 9.5 to 11.5.
pHをコントロールするために、酸、アルカリまたは緩
衝液を適宜添加してもよい。添加する酸としては、たと
えば通常、硫酸、塩酸等の鉱酸の希釈水溶液が用いられ
る。アルカリとしては、たとえば通常、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の水溶液が用いられる。また緩衝
液としては、たとえば通常、リン酸系、重曹系のバッフ
ァ液等が用いられる。To control the pH, an acid, alkali or buffer may be added as appropriate. As the acid to be added, for example, a diluted aqueous solution of a mineral acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid is usually used. As the alkali, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like is usually used. As the buffer, for example, a phosphate-based or baking soda-based buffer is usually used.
以上、詳述したように本発明は、取扱易い次亜塩素酸
ナトリウムを用いることにより１工程でエポキシ化合物
を製造することができる。As described above, according to the present invention, an epoxy compound can be produced in one step by using sodium hypochlorite which is easy to handle.
以下、本発明を実施例により、さらに説明するが、本
発明はこれら実施例によって限定されるものではない。Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
なお、転化率、収率は以下の式により算出した。 The conversion and the yield were calculated by the following equations.
転化率（％）＝（Ａ−Ｂ）×100/A 収 率（％）＝Ｃ×100/A ただし、 Ａ＝原料オレフィン（mol） Ｂ＝反応後、回収されたオレフィン（mol） Ｃ＝生成したエポキシ化合物（mol） 実施例１〜３ 内容積300mlの４ツ口フラスコに、pH電極と温度計を
取りつけ、さらに半月型の撹拌羽根を備えた撹拌機を取
り付けた。Conversion (%) = (AB) x 100 / A Yield (%) = C x 100 / A where A = starting olefin (mol) B = olefin recovered (mol) after reaction C = production Epoxy compound (mol) Examples 1 to 3 A four-necked flask having an internal volume of 300 ml was fitted with a pH electrode and a thermometer, and further equipped with a stirrer equipped with a half-moon type stirring blade.
また、反応系内のpH値がコントロールできるように、
pHコントローラとpHメーターを接続し、ポンプを用いて
10重量％硫酸水溶液および30重量％水酸化ナトリウム水
溶液を供給できるようにした。Also, to control the pH value in the reaction system,
Connect a pH controller and a pH meter, and use a pump
A 10% by weight aqueous solution of sulfuric acid and a 30% by weight aqueous solution of sodium hydroxide were supplied.
次に、水45gと2,3−ジメチル−２−ブテン12.6gをフ
ラスコに仕込んで、400〜500rpmで撹拌しながら、内温
を表１に示す温度に保った。Next, 45 g of water and 12.6 g of 2,3-dimethyl-2-butene were charged into a flask, and the internal temperature was maintained at the temperature shown in Table 1 while stirring at 400 to 500 rpm.
この温度で11.5重量％次亜塩酸ナトリウム水溶液106.
9gをポンプで３時間かけて供給した。At this temperature, a 11.5% by weight aqueous solution of sodium hypochlorite 106.
9 g was supplied by a pump over 3 hours.
この間、反応系のpHがアルカリ側になるので、pHコン
トローラにより表１に示すpHになるように10重量％硫酸
水溶液を供給した。During this time, since the pH of the reaction system was on the alkaline side, a 10% by weight aqueous sulfuric acid solution was supplied by a pH controller so as to attain the pH shown in Table 1.
次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給した後、さらに３
時間、表１に示す温度、pHで反応を続けた。反応の後期
では、pHが酸性側になるので、30重量％水酸化ナトリウ
ム水溶液を供給した。After supplying the aqueous solution of sodium hypochlorite,
The reaction was continued for the time, temperature and pH shown in Table 1. In the late stage of the reaction, the pH became acidic, so a 30% by weight aqueous sodium hydroxide solution was supplied.
反応終了後、撹拌を止め、油層と水層を分離し、水層
はｎ−ヘキサン30mlで２回抽出操作を行なった。該ｎ−
ヘキサン抽出液と油層をガスクロマトグラフィにより分
析した。After completion of the reaction, the stirring was stopped, the oil layer and the aqueous layer were separated, and the aqueous layer was extracted twice with 30 ml of n-hexane. The n-
The hexane extract and the oil layer were analyzed by gas chromatography.
分析した結果を表１に示す。 The results of the analysis are shown in Table 1.
実施例４ 13.1重量％次亜塩素酸ナトリウム水溶液93.8gを用い
た以外は、実施例１と同様に反応を行なった。Example 4 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 93.8 g of a 13.1% by weight aqueous solution of sodium hypochlorite was used.
分析した結果を表１に示す。 The results of the analysis are shown in Table 1.
実施例５ 2,3−ジメチル−２−ブテンの代わりに２−メチル−
２−ペンテン14.7gを仕込んだ以外は、実施例１と同様
に反応を行なった。Example 5 2-methyl-instead of 2,3-dimethyl-2-butene
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 14.7 g of 2-pentene was charged.
分析した結果を表１に示す。 The results of the analysis are shown in Table 1.
比較例１、２ 反応終了時まで表１に示すpHとする以外は、実施例１
と同様に反応を行なった。Comparative Examples 1 and 2 Example 1 was repeated except that the pH was as shown in Table 1 until the end of the reaction.
The reaction was carried out in the same manner as described above.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07D 301/02,301/03,303/04 ＣＡ（ＳＴＮ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) C07D 301 / 02,301 / 03,303 / 04 CA (STN)
Claims (1)
ル基、R4は水素またはアルキル基を表わす。） 次亜塩素酸ナトリウムとをpH9〜12の範囲で反応させる
ことを特徴とする一般式（II）で示されるエポキシ化合
物の製造方法。 （式中、R1,R2,R3,R4は前記と同じ意味を表わす。）1. An olefin represented by the general formula (I) (In the formula, R 1 , R 2 , and R 3 are the same or different alkyl groups, and R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group.) Reaction with sodium hypochlorite in the pH range of 9 to 12 A method for producing an epoxy compound represented by the general formula (II), (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 represent the same meaning as described above.)
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