JP3298120B2 - 1,1,2,3,3,5−ヘキサメチルインダンの製造方法 - Google Patents

1,1,2,3,3,5−ヘキサメチルインダンの製造方法

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JP3298120B2
JP3298120B2 JP28465091A JP28465091A JP3298120B2 JP 3298120 B2 JP3298120 B2 JP 3298120B2 JP 28465091 A JP28465091 A JP 28465091A JP 28465091 A JP28465091 A JP 28465091A JP 3298120 B2 JP3298120 B2 JP 3298120B2
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は1,1,2,3,3,5
−ヘキサメチルインダン(以下、HMIと称す。)を製
造する方法に関するものである。HMIをアセチル化し
て得られる5−アセチル−1,1,2,3,3,6−ヘ
キサメチルインダンは石鹸及び化粧品用等の香料として
使用され、HMIはこれを製造するための中間体であ
る。
【0002】
【従来の技術】HMIを製造する方法として、イソプロ
ペニルトルエンと2−メチル−2−ブテンをフリーデル
・クラフツ型触媒の存在下に反応させる方法(特開昭49
-109358 号)、硫酸と五酸化リンまたはリン酸と三フッ
化ホウ素エーテラート等の混合物触媒の存在下に反応さ
せる方法(特開昭51-59846号)、サイメンまたはイソプ
ロペニルトルエンと石油の分解または改質により得られ
るC5 留分よりイソプレンを抽出分離した後のリターン
5 留分を、フリーデル・クラフツ型触媒の存在下に反
応させる方法(特開昭49-110658 号)、2−メチル−2
−ブテンと2−メチル−1−ブテンの混合物とP−サイ
メンをフリーデル・クラフツ型触媒の存在下に反応させ
る方法(インド特許 161104 号、1985)が知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来公
知のサイメンに2−メチル−2−ブテンをフリーデル・
クラフツ型触媒の存在下に反応させてHMIを製造する
方法は、収率が低く経済的な方法とは言い難い。かかる
事情に鑑み、HMIの製造方法について鋭意検討した結
果、p−サイメンと2−メチル−2−ブテンを無水塩化
アルミニウム触媒の存在下に反応させる際に3級アルキ
ルハライドを共存させることによりHMIの収率が向上
すること、また用いる溶媒によってHMIの収率が変わ
ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は
サイメンおよび2−メチル−2−ブテンを無水アルミニ
ウムハライド触媒を用いて反応させて1,1,2,3,
3,5−ヘキサメチルインダンを製造する際に、3級ア
ルキルハライドの存在下に、25℃における溶解度係数
が9.3以下の脂肪族炭化水素又は塩素化脂肪族炭化水
素を溶媒として用い、10〜30℃の温度範囲で反応さ
せることを特徴とする1,1,2,3,3,5−ヘキサ
メチルインダンの製造方法である。
【0005】本発明で用いられる3級アルキルハライド
としては、tert−ブチルクロリド、tert−アミルクロリ
ド、t−ブチルブロマイドまたは2−クロロ−2,4,
4−トリメチルペンタンなどが挙げられる。これら3級
アルキルハライドの使用量は2−メチル−2−ブテンに
対して約1.0〜1.5当量、好ましくは約1.1〜
1.2当量用いられる。
【0006】本発明で用いられる触媒の無水アルミニウ
ムハライドとしては、三塩化アルミニウムまたは三臭化
アルミニウムが挙げられる。これら触媒の使用量は、2
−メチル−2−ブテンに対して通常1〜20モル%、好
ましくは5〜15モル%の範囲である。
【0007】本発明で用いられるp−サイメン量は2−
メチル−2−ブテンに対して通常1〜5モル、好まし
くは1.2〜3モルの範囲である。p−サイメン量を
この範囲より多く用いても問題はないが、それに見合っ
た効果は得られない。一方p−サイメン量がこの範囲よ
り少ない場合はHMI収率が低下する。
【0008】溶媒の25℃に於ける溶解度係数(SPと
称する。)は次式で定義される。 SP=[(d/M)(△H−1.987T)]1/2 式中、dは25℃に於ける比重(g/cc)、Mは分子
量、△Hは25℃に於ける蒸発熱(cal/g)、T=
298.2Kを示す。
【0009】SP値が9.3以下の脂肪族炭化水素とし
ては、n−ペンタン(SP=7.0)、シクロヘキサン(SP=
8.2)、n−ヘキサン(SP=7.4)、n−ヘプタン(SP=7.
2)、n−オクタン(SP=7.6)および2,2,4トリメ
チルペンタン(SP=6.8)等が挙げられ、SP値が9.3
以下の塩素化脂肪族炭化水素溶媒としては、テトラクロ
ロエチレン(SP=9.3)、1,1,2−トリクロロエチレ
ン(SP=9.2)、クロロホルム(SP=9.2)、tr−1,2−
ジクロロエチレン(SP=9.0)、1,2−ジクロロプロパ
ン(SP=9.1)、四塩化炭素(SP=8.6)、1,1,1−ト
リクロロエタン(SP=8.5)、1−クロロブタン(SP=8.
4) 、1−クロロペンタン(SP=8.4)等が挙げられる。
【0010】一方、本発明に於いて不適当な溶媒として
は、トルエンやキシレンの様な芳香族炭化水素や、SP
値が9.5を超えるクロロベンゼン(SP=9.8)、o−ジ
クロロベンゼン(SP=10)、1,2,3−トリクロロプロ
パン(SP=9.5)、1,1,2,2−テトラクロロエタン
(SP=9.8)、ジクロロメタン(SP=9.9)、1,2−ジク
ロロエタン(SP=9.9)、1,1,2−トリクロロエタン
(SP=10)、2−ニトロプロパン(SP=10)およびニトロベ
ンゼン(SP=10)等が挙げられる。これらの溶媒を用い,
10℃〜30℃の温度範囲で反応させた場合には副反応
が著しく、HMTの収率及び見掛け反応純度が低下す
る。
【0011】上記溶媒の使用量は2−メチル−2−ブテ
ン1モルに対して通常約100〜2000g、より好ま
しくは150〜1000gの範囲である。溶媒をこの範
囲より多く用いるても特に問題はないがそれに見合った
効果は得られない。一方溶媒量がこの範囲より少ない場
合はHMI収率が低下する。
【0012】本反応は溶媒とP−サイメンの溶液に無水
アルミニウムハライドを加え、懸濁させ所定濃度に維持
しながらこれに2−メチル−2−ブテンと3級アルキル
ハライドの混合液を滴下して行われる。3級アルキルハ
ライドは2−メチル−2−ブテンと混合して用いた方
が、あらかじめ加えておくより収率が良くなる。
【0013】さらに具体的に反応仕込み方法を例示する
ならば、溶媒とp−サイメンを反応槽に仕込み後、無水
アルミニウムハライドを仕込んで撹拌、分散させ、その
後2−メチル−2−ブテン及び3級アルキルハライドの
混合溶液を連続的に供給しつつ反応する方法、または溶
媒とp−サイメンを反応槽に仕込み後、無水アルミニウ
ムハライドの一部を仕込んで撹拌、分散させ、その後2
−メチル−2−ブテン及び3級アルキルクロリドの混合
溶液を連続的に供給すると共に、残りの無水アルミニウ
ムハライドを分割添加しつつ反応する方法等が挙げられ
る。特に反応時間が長い場合には、無水アルミニウムハ
ライドは分割添加する方がHMI収率は高い。
【0014】反応時間は特に制限はないが、通常、約1
〜15時間であり、特に好ましくは1.2〜8時間程度
である。本発明の環化アルキル化反応は極めて早い反応
であり、反応時間は原料供給時間とほぼ同一で十分で、
原料供給終了後の後反応時間は特に必要ではない。後反
応時間があまり長いと、p−サイメンの二量化等の副反
応が目立ってくるので、通常約5〜15分以内に後反応
は終了すべきである。本反応では、撹拌を停止すること
によって活性な触媒スラッジが沈降分離するので、撹拌
停止を以て反応停止とすることが出来る。
【0015】反応温度は約10〜30℃の範囲にあるこ
とが必要であり、より好ましくは15〜25℃の範囲で
ある。反応温度が10℃未満になると無水アルミニウム
ハライドから形成される活性な触媒スラッジが固化し、
活性が失われてしまう。一方反応温度が30℃を越える
と副反応が優先し、HMIの収率低下を招く。
【0016】本発明では反応終了後、静置してタール分
を分離し、有機層を洗浄、中和し、精留あるいは晶析等
の通常の手法に従ってHMIを精製、単離取得する。
【0017】
【発明の効果】本発明の方法により、従来の方法に比べ
てHMIの収率が格段に向上する。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例で詳細に説明するが、
本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。以
下の実施例で用いるHMI収率、p−サイメン(PCM
と称する。)転化率とはそれぞれ次の定義による。 HMI収率:2−メチル−2−ブテンに対する生成HM
Iのモル収率(%) PCM転化率=[(原料PCM−残存PCM)/原料P
CM]×100(%)
【0019】実施例1 撹拌器、コンデンサー、滴下ロートを備えた500ml
のセパラブルフラスコの中に、無水塩化アルミニウム
3.37g、PCM67.11g、シクロヘキサン(SP=
8.2)50gを仕込み、激しく撹拌した。次いで、この懸
濁液中へ2−メチル−2−ブテン17.53gとt−ブ
チルクロライド26.15gとシクロヘキサン50gの
混合液を20℃に保ちながら1.5時間かけて滴下し、
反応させた。さらに同温度で10分撹拌した後、静置し
てタール分を分離し、有機層を得た。有機層を水100
g、1%水酸化ナトリウム水溶液100g、水100g
で順次、洗浄した。
【0020】得られた有機層は179.34gであり、
ガスクロマトグラフィーで有機層の分析を行った結果、
未反応のPCM29.56gとHMI39.22gを確
認した。従って、HMIの2−メチル−2−ブテン基準
の反応収率は77.7%であり、PCMの転化率は5
6.0%であった。
【0021】実施例2 撹拌器、コンデンサー、滴下ロートを備えた500ml
のセパラブルフラスコの中に、無水塩化アルミニウム
1.12g、PCM67.11g、シクロヘキサン50
gを仕込み、激しく撹拌した。次いで、この懸濁液中へ
2−メチル−2−ブテン17.53gとt−ブチルクロ
ライド26.15gとシクロヘキサン50gの混合液を
20℃に保ちながら、6.0時間かけて滴下反応させ
た。途中2.0時間と4.0時間目に無水塩化アルミニ
ウム1.12gづつを加えた。さらに同温度で10分撹
拌した後、静置してタール分を分離し、有機層を得た。
有機層を水100g、1%水酸化ナトリウム水溶液10
0g、水100gで順次、洗浄した。
【0022】得られた有機層は180.58gであり、
ガスクロマトグラフィーで有機層の分析を行ったとこ
ろ、未反応のPCM32.12gとHMI38.71g
を確認した。従って、HMIの2−メチル−2−ブテン
基準の反応収率は76.7%であり、PCMの転化率は
52.1%であった。
【0023】比較例1 t−ブチルクロライドを加えなかった以外は実施例1と
同様に行った。その結果は、未反応のPCM52.59
gと生成HMIは17.54gであり、HMIの2−メ
チル−2−ブテン基準の反応収率が34.7%、PCM
の転化率は21.6%であった。
【0024】比較例2 反応温度を0℃に代えた以外は実施例1と同様に行った
が、触媒スラッジが固化し、反応が進行しなかった。
【0025】実施例3〜5、比較例3〜4 反応を表1に示す温度で行った以外は実施例2と同様に
行った。結果を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】実施例6〜8 反応温度を20℃に、PCMを100%先仕込みから表
2に示す量に代えた以外は実施例2と同様に行った。結
果を表2に示す。
【0028】
【表2】
【0029】実施例9〜14、比較例5〜7 シクロヘキサンの代わりに表3に示す溶媒に代えた以外
は実施例1と同様に行った。結果を表3に示す。
【0030】
【表3】
【0031】実施例15 シクロヘキサン(SP=8.2)50gの代わりにシクロヘキサ
ン(SP=8.2)30gと1,1,2−トリクロロエチレン(S
P=9.2)20gの混合溶媒を用いた以外は実施例1と同様
に行った。 結果は、HMIの2−メチル−2−ブテン
基準の反応収率が77.9%であり、PCMの転化率は
56.0%であった。
【0032】比較例8 シクロヘキサン(SP=8.2)50gの代わりにシクロヘキサ
ン(SP=8.2)30gと1,1,2−トリクロロエチレン(S
P=9.2)20gの混合溶媒を用いた以外は比較例3と同様
に行った。 結果は、触媒スラッジが固化し、失活し
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−110658(JP,A) 特開 昭50−84554(JP,A) 特開 平2−247130(JP,A) Chemical Abstract s 190:230575 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 2/68 C07C 13/465 C07B 61/00 300 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 −サイメンおよび2−メチル−2−ブ
    テンを無水アルミニウムハライド触媒を用いて反応させ
    て1,1,2,3,3,5−ヘキサメチルインダンを製
    造する際に、3級アルキルハライドの存在下に、25℃
    における溶解度係数が9.3以下の脂肪族炭化水素又は
    塩素化脂肪族炭化水素を溶媒として用い、10〜30℃
    の温度範囲で反応させることを特徴とする1,1,2,
    3,3,5−ヘキサメチルインダンの製造方法。
  2. 【請求項2】 3級アルキルハライドがt−ブチルクロ
    ライド、t−アミルクロライド、t−ブチルブロマイド
    または2−クロロ−2,4,4−トリメチルペンタンで
    ある請求項1記載の1,1,2,3,3,5−ヘキサメ
    チルインダンの製造方法。
  3. 【請求項3】 3級アルキルハライドの使用量が2−メ
    チル−2−ブテンに対して1.0〜1.5当量である請
    求項1または請求項2記載の1,1,2,3,3,5−
    ヘキサメチルインダンの製造方法。
  4. 【請求項4】 無水アルミニウムハライドが三塩化アル
    ミニウムまたは三臭化アルミニウムである請求項1〜3
    のいずれかに記載の1,1,2,3,3,5−ヘキサメ
    チルインダンの製造方法。
  5. 【請求項5】 25℃における溶解度係数が9.3以下
    の脂肪族炭化水素又は塩素化脂肪族炭化水素がn−ペン
    タン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、
    n−オクタン、2,2,4−トリメチルペンタン、テト
    ラクロロエチレン、1,1,2−トリクロロエチレン、
    クロロホルム、tr−1,2−ジクロロエチレン、1,2
    −ジクロロプロパン、四塩化炭素、1,1,1−トリク
    ロロエタン、1−クロロブタンまたは1−クロロペンタ
    である請求項1〜4のいずれかに記載の1,1,2,
    3,3,5−ヘキサメチルインダンの製造方法。
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