JP5663921B2 - Piperonal production method - Google Patents
Piperonal production method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5663921B2 JP5663921B2 JP2010076027A JP2010076027A JP5663921B2 JP 5663921 B2 JP5663921 B2 JP 5663921B2 JP 2010076027 A JP2010076027 A JP 2010076027A JP 2010076027 A JP2010076027 A JP 2010076027A JP 5663921 B2 JP5663921 B2 JP 5663921B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piperonal
- reaction
- manufacturing
- activated carbon
- diazabicyclo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- RDGVKXBPKHLLRX-UHFFFAOYSA-N C(c1ccc2OCOc2c1)OCc(cc1)cc2c1OCO2 Chemical compound C(c1ccc2OCOc2c1)OCc(cc1)cc2c1OCO2 RDGVKXBPKHLLRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明は、ピペロナールの製造方法に関し、詳しくは活性炭及びアミン化合物の存在下で、ピペロニルアルコールと酸素とを反応させてピペロナールを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing piperonal, and more particularly to a method for producing piperonal by reacting piperonyl alcohol and oxygen in the presence of activated carbon and an amine compound.
ピペロナール（ヘリオトロピン）は、ヘリオトロープ系香料の調合基材であり、一般化粧品香料として広く利用されるほか、医薬品・農薬の合成原料や金属メッキの光沢剤等として有用な化合物である。
従来、ピペロニルアルコールからピペロナールを製造する方法としては、例えば、酸化マンガンや二クロム酸ピリジニウム（Pyridinium Dichromate；PDC）等の金属酸化物を用い酸化する方法（例えば、非特許文献１及び２を参照。）や、Ｏｐｐｅｎａｕｅｒ反応による合成方法（例えば、特許文献１を参照。）等が知られている。
しかし、これらの反応は、毒性の高い金属試薬を用いて行ったり、反応後、アルミニウムの廃棄物が生成したりする点で、環境的負荷が大きいことが、工業的な製法としては問題があった。
Piperonal (heliotropin) is a compound base material for heliotropic fragrances, and is a compound useful not only as a general cosmetic fragrance, but also as a synthetic raw material for pharmaceuticals and agrochemicals and a brightener for metal plating.
Conventionally, as a method for producing piperonal from piperonyl alcohol, for example, a method of oxidizing using metal oxides such as manganese oxide and pyridinium dichromate (PDC) (for example, Non-Patent Documents 1 and 2) And a synthesis method by an Openauer reaction (for example, refer to Patent Document 1).
However, these reactions are carried out using highly toxic metal reagents, and aluminum waste is generated after the reaction, which is a problem as an industrial production method due to the large environmental burden. It was.
一方、酸素を利用したアルコールの酸化方法は、取り扱いが容易で安価な方法であることから、近年注目されている（例えば、特許文献２、非特許文献３を参照。）。特許文献２には、ヘテロポリ酸骨格中にケイ素、タングステンおよび１個のルテニウムを含有するヘテロポリ酸化合物の存在下に、アルコールを分子状酸素と接触させることを特徴とするアルコールの酸化方法が記載されている。また、活性炭を利用した酸化反応としては、複素環化合物の合成が知られている（例えば、特許文献３を参照。）。 On the other hand, the oxidation method of alcohol using oxygen has been attracting attention in recent years because it is easy to handle and inexpensive (see, for example, Patent Document 2 and Non-Patent Document 3). Patent Document 2 describes an alcohol oxidation method characterized by contacting an alcohol with molecular oxygen in the presence of a heteropolyacid compound containing silicon, tungsten and one ruthenium in the heteropolyacid skeleton. ing. Moreover, the synthesis | combination of a heterocyclic compound is known as an oxidation reaction using activated carbon (for example, refer patent document 3).
しかしながら、非特許文献２に記載された酸素を利用したアルコールの酸化方法は、タングステンやルテニウム等の高価な化合物の使用や煩雑な触媒調製が必要なため、必ずしも工業的に好適な方法とは言い難かった。
本発明の課題は、良好な収率で効率的にピペロナールを製造する方法を提供することにある。
However, the alcohol oxidation method described in Non-Patent Document 2 is not necessarily an industrially suitable method because it requires the use of expensive compounds such as tungsten and ruthenium and complicated catalyst preparation. It was difficult.
An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing piperonal with a good yield.
本発明の課題は、活性炭及びアミン化合物の存在下、ピペロニルアルコールと酸素とを反応させることを特徴とするピペロナールの製造方法により解決される。 The object of the present invention is solved by a method for producing piperonal, characterized by reacting piperonyl alcohol and oxygen in the presence of activated carbon and an amine compound.
本発明の方法によれば、良好な収率で効率的にピペロナールを製造することができる。また、本発明の方法は、安価な反応試薬（活性炭と空気）を用いるため低コストであり、更に従来の製法にように重金属化合物等のような人体への毒性があり、環境に負荷を与える酸化剤を用いないため、安全でかつ環境への負荷が少ない製造方法であり、本発明の方法により、前記重金属原子が含有することのない品質のよいピペロナールを得ることができる。 According to the method of the present invention, piperonal can be efficiently produced with a good yield. In addition, the method of the present invention is low cost because it uses inexpensive reaction reagents (activated carbon and air), and is toxic to the human body such as heavy metal compounds as in the conventional production method, giving a load to the environment. Since an oxidizing agent is not used, the production method is safe and has little burden on the environment. By the method of the present invention, a high-quality piperonal that does not contain the heavy metal atom can be obtained.
本発明の方法は、活性炭及びアミン化合物の存在下で、ピペロニルアルコールと酸素とを反応させてピペロナールを製造する。活性炭及びアミン化合物の存在下で反応を行うことにより、タングステンやルテニウム等の高価な化合物を用いることなく、煩雑な触媒調製を行うことなく、温和な条件でピペロニルアルコールと酸素とを反応させて収率よくピペロナールを製造することができる。活性炭及びアミン化合物が関与する反応機序は未だ明らかにされていないが、アミン化合物は、副反応により、下記式（１１）で表されるビス（３，４−メチレンジオキシベンジル）エーテルが生成することを防止するために必要であることがわかっている（本願比較例１参照）。 In the method of the present invention, piperonyl alcohol and oxygen are reacted in the presence of activated carbon and an amine compound to produce piperonal. By reacting in the presence of activated carbon and an amine compound, piperonyl alcohol and oxygen are allowed to react under mild conditions without using expensive compounds such as tungsten and ruthenium and without complicated catalyst preparation. Thus, piperonal can be produced with good yield. Although the reaction mechanism involving activated carbon and amine compounds has not yet been clarified, bis (3,4-methylenedioxybenzyl) ether represented by the following formula (11) is produced from the amine compound by side reaction. Has been found to be necessary to prevent this (see Comparative Example 1 of the present application).
（活性炭）
活性炭は、市販品をそのまま使用することができるが、通常の活性炭として用いられるものであればいずれの原料からなるものでもよい。
活性炭の原料としては、例えば、木材、鋸屑、木炭、素灰、ヤシ殻、くるみ殻等の果実殻、桃、梅等の果実種子、果実殻炭、果実種子炭、パルプ製造副生物、リグニン廃液、製糖廃物、廃糖蜜等の植物系原料；泥炭、草炭、亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭、コークス、コールタール、石炭ピッチ、石油蒸留残留物、石油ピッチ等の鉱物系原料；その他、海藻、レーヨン等の天然素材、フェノール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール等の合成素材等を挙げることができる。
また、原料炭を好ましくは２５０〜７００℃、より好ましくは３００〜５００℃の温度で、リン酸、塩化亜鉛、水酸化アルカリ金属等の薬品で賦活した後に、水、塩酸、硝酸等で洗浄して活性炭を製造することもできる。
(Activated carbon)
As the activated carbon, a commercially available product can be used as it is, but any activated carbon may be used as long as it is used as ordinary activated carbon.
Examples of the activated carbon raw material include fruit shells such as wood, sawdust, charcoal, bare ash, coconut shell, and walnut shell, fruit seeds such as peach and plum, fruit shell charcoal, fruit seed charcoal, pulp production by-product, and lignin waste liquid. , Sugar-making waste, molasses and other plant-based raw materials; peat, grass charcoal, lignite, lignite, bituminous coal, anthracite, coke, coal tar, coal pitch, petroleum distillation residue, petroleum pitch and other mineral-based raw materials; other, seaweed, rayon And natural materials such as phenol resin, vinylidene chloride resin, acrylic resin, polyvinyl alcohol and the like.
The raw coal is preferably activated at a temperature of 250 to 700 ° C., more preferably 300 to 500 ° C. with chemicals such as phosphoric acid, zinc chloride, and alkali metal hydroxide, and then washed with water, hydrochloric acid, nitric acid or the like. Activated carbon can also be produced.
活性炭は、反応時間を短縮させる観点から、粉砕して使用することができる。粉砕した活性炭のレーザー散乱／回折法で測定した粒径（メジアン径）は、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは５〜７５μｍである。粉砕には、ボールミルのような容器駆動媒体ミル、ハンマーミルのような高速回転ミル、ジェットミルのような気流式粉砕機等の任意の微粉砕機を使用することができる。 Activated carbon can be pulverized and used from the viewpoint of shortening the reaction time. The particle diameter (median diameter) measured by the laser scattering / diffraction method of the pulverized activated carbon is preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 75 μm. For the pulverization, any fine pulverizer such as a container drive medium mill such as a ball mill, a high-speed rotating mill such as a hammer mill, and an airflow pulverizer such as a jet mill can be used.
本発明に用いられる活性炭のＢＥＴ比表面積は、反応活性の観点から、好ましくは１０００〜２０００ｍ2／ｇ、より好ましくは１２００〜１８００ｍ2／ｇ、更に好ましくは１４００〜１７００ｍ2／ｇである。なお、ＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ法にて任意の装置により測定することができる。
本発明における活性炭の使用量は、反応活性の観点から、ピペロニルアルコール１ｇに対して、好ましくは０．０１〜１０ｇ、より好ましくは０．０５〜５ｇ、更に好ましくは０．１〜２ｇである。
BET specific surface area of the activated carbon used in the present invention, from the viewpoint of reaction activity, preferably 1000 to 2000 2 / g, more preferably 1200~1800m 2 / g, more preferably 1400~1700m 2 / g. The BET specific surface area can be measured with an arbitrary apparatus by the BET method.
The amount of activated carbon used in the present invention is preferably 0.01 to 10 g, more preferably 0.05 to 5 g, and still more preferably 0.1 to 2 g with respect to 1 g of piperonyl alcohol from the viewpoint of reaction activity. is there.
（アミン化合物）
本発明に用いることができるアミン化合物は、特に限定されないが、好ましくはアルキルアミン化合物、アリールアミン化合物、アザビシクロ化合物、ホスファゼン化合物である。
アルキルアミン化合物としては、炭素数３〜２４のアルキルアミン化合物が挙げられるが、好ましくは炭素数３〜１８、より好ましくは炭素数３〜１２のアルキルアミン化合物が使用される。具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリｎ−プロピルアミン、トリｎ−ブチルアミン、トリｎ−ヘキシルアミン、トリｎ−オクチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ジベンジルエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルピペリジン等のアルキルアミン化合物が挙げられる。
アリールアミン化合物としては、炭素数６〜２４のアリールアミン化合物が挙げられるが、好ましくは炭素数６〜１８、より好ましくは炭素数６〜１２のアリールアミン化合物が使用される。具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン等のアリールアミン化合物が挙げられる。
アザビシクロ化合物としては、炭素数６〜２４のアザビシクロ化合物が挙げられるが、好ましくは１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン（ＤＢＮ）、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）が使用される。
ホスファゼン化合物としては、好ましくは２，８，９−トリイソプロピル−２，５，８，９−テトラアザ−１−ホスファビシクロ［３．３．３］ウンデカン、ホスファゼン塩基（Ｐ1−ｔ−Ｂｕ、Ｐ2−ｔ−Ｂｕ、Ｐ4−ｔ−Ｂｕ（いずれも商品名、Ａｌｄｒｉｃｈ社製））が使用される。
これらのアミン化合物は、単独で又は二種以上を組み合わせて使用してもよい。また、これらのアミン化合物は、そのまま使用しても、例えば、水又は後述の有機溶媒に溶解又は懸濁等させたものを使用してもよい。更に、これらのアミン化合物は、任意のポリマーに担持させたポリマー担持体として使用してもよい。
(Amine compound)
The amine compound that can be used in the present invention is not particularly limited, but is preferably an alkylamine compound, an arylamine compound, an azabicyclo compound, or a phosphazene compound.
Examples of the alkylamine compound include an alkylamine compound having 3 to 24 carbon atoms, and preferably an alkylamine compound having 3 to 18 carbon atoms, more preferably 3 to 12 carbon atoms. Specific examples include trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-octylamine, diisopropylethylamine, dibenzylethylamine, N-methylmorpholine, N-methylpiperidine and the like. Examples thereof include alkylamine compounds.
Examples of the arylamine compound include arylamine compounds having 6 to 24 carbon atoms, preferably arylamine compounds having 6 to 18 carbon atoms, and more preferably 6 to 12 carbon atoms. Specific examples include arylamine compounds such as N, N-dimethylaniline and N, N-diethylaniline.
Examples of the azabicyclo compound include azabicyclo compounds having 6 to 24 carbon atoms, and preferably 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU), 1,5-diazabicyclo [4.3. 0.0] non-5-ene (DBN), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO).
The phosphazene compound is preferably 2,8,9-triisopropyl-2,5,8,9-tetraaza-1-phosphabicyclo [3.3.3] undecane, phosphazene base (P 1 -t-Bu, P 2 -t-Bu and P 4 -t-Bu (both trade names, manufactured by Aldrich)) are used.
These amine compounds may be used alone or in combination of two or more. Further, these amine compounds may be used as they are, or for example, those dissolved or suspended in water or an organic solvent described later. Furthermore, these amine compounds may be used as a polymer carrier supported on any polymer.
本発明に用いられるアミン化合物としては、反応活性及び入手容易性の観点から、好ましくはアルキルアミン化合物及びアザビシクロ化合物からなる群から選ばれる一種以上のアミン化合物、より好ましくはトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルピペリジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン及び１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エンからなる群から選ばれる一種以上のアミン化合物が使用される。 The amine compound used in the present invention is preferably one or more amine compounds selected from the group consisting of alkylamine compounds and azabicyclo compounds, more preferably triethylamine, diisopropylethylamine, N-, from the viewpoint of reaction activity and availability. One selected from the group consisting of methylmorpholine, N-methylpiperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene and 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene The above amine compounds are used.
本発明におけるアミン化合物の使用量は、反応活性の観点から、ピペロニルアルコール１モルに対して、好ましくは０．００１〜１モル、より好ましくは０．０１〜０．８モル、特に好ましくは０．０５〜０．５モルである。また、アミン化合物がポリマー担持体である場合、その使用量は、反応活性の観点から、好ましくは０．００５〜５モル、より好ましくは０．０５〜３．０モル、特に好ましくは０．２５〜２．５モルである。 The amount of the amine compound used in the present invention is preferably 0.001 to 1 mol, more preferably 0.01 to 0.8 mol, particularly preferably from 1 mol of piperonyl alcohol from the viewpoint of reaction activity. 0.05 to 0.5 mol. Moreover, when an amine compound is a polymer support body, the usage-amount is from a viewpoint of reaction activity, Preferably it is 0.005-5 mol, More preferably, it is 0.05-3.0 mol, Most preferably, it is 0.25. ~ 2.5 mol.
（ピペロニルアルコール）
原料のピペロニルアルコールは、市販品をそのまま使用することができるが、例えば、ピペロニル酸エステルから、リチウムアルミニウムヒドリド（ＬｉＡｌＨ4）等のヒドリド還元反応用試薬を用いて別途合成したものを使用してもよい。
(Piperonyl alcohol)
As the raw material piperonyl alcohol, a commercially available product can be used as it is. For example, a piperonyl alcohol synthesized separately from a piperonyl acid ester using a hydride reduction reaction reagent such as lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ) is used. May be.
（酸素）
本発明の反応に用いられる酸素としては、高純度の酸素でもよく、空気中の酸素でもよい。反応系への酸素の導入は、例えば、反応系の開放による空気中の酸素の利用、空気自体の吹き込み、或いはガスボンベやガスバックの利用により行うことができる。また、あらかじめピペロナール又は後述の反応溶媒中に酸素を分散、溶解させてもよい。
(oxygen)
The oxygen used in the reaction of the present invention may be high-purity oxygen or oxygen in the air. The introduction of oxygen into the reaction system can be performed, for example, by using oxygen in the air by opening the reaction system, blowing in air itself, or using a gas cylinder or gas bag. In addition, oxygen may be dispersed and dissolved in advance in piperonal or a reaction solvent described later.
酸素の使用量（導入量）は、ピペロニルアルコール１モルに対して、１モル以上であれば特に制限されないが、好ましくは１〜５０００モルである。また、反応系中に酸素を吹き込む場合、その供給速度は、好ましくは１００〜１０００００ｍｌ／ｈｒ、より好ましくは２００〜２００００ｍｌ／ｈｒである。 The amount of oxygen used (introduced amount) is not particularly limited as long as it is 1 mol or more with respect to 1 mol of piperonyl alcohol, but it is preferably 1 to 5000 mol. When oxygen is blown into the reaction system, the supply rate is preferably 100 to 100,000 ml / hr, more preferably 200 to 20000 ml / hr.
（反応溶媒）
本発明の方法は、反応溶媒の不存在下で反応を行うこともできるが、均一に反応を行う観点から、反応溶媒の存在下で反応を行うことが好ましい。
本発明に使用できる溶媒は、反応を阻害しないものであれば特に限定されず、例えば、水、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、脂肪族炭化水素類（ハロゲン化炭化水素類を含む）、芳香族炭化水素類（ハロゲン化芳香族炭化水素類、ニトロ化芳香族炭化水素類を含む）、アミド類、尿素類、ニトリル類、スルホキシド類、スルホン類等が挙げられる。なお、これらの溶媒は、単独で又は二種以上を混合して使用してもよい。
(Reaction solvent)
In the method of the present invention, the reaction can be carried out in the absence of a reaction solvent, but from the viewpoint of carrying out the reaction uniformly, the reaction is preferably carried out in the presence of a reaction solvent.
The solvent that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction. For example, water, alcohols, ketones, ethers, esters, aliphatic hydrocarbons (including halogenated hydrocarbons) ), Aromatic hydrocarbons (including halogenated aromatic hydrocarbons and nitrated aromatic hydrocarbons), amides, ureas, nitriles, sulfoxides, sulfones and the like. In addition, you may use these solvents individually or in mixture of 2 or more types.
アルコール類としては、好ましくは炭素数１〜１２、より好ましくは炭素数１〜８、特に好ましくは炭素数１〜６のアルコール類、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、エチレングリコール、トリエチレングリコール等が使用される。
ケトン類としては、好ましくは炭素数３〜１２、より好ましくは炭素数３〜６のケトン類、例えば、アセトン、ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等が使用される。
エーテル類としては、好ましくは炭素数４〜１２、より好ましくは炭素数４〜６のエーテル類、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、１，２−メチレンジオキシベンゼン等が使用される。
The alcohol is preferably an alcohol having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, particularly preferably 1 to 6 carbon atoms, such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, t-butyl alcohol, ethylene glycol. Triethylene glycol or the like is used.
As ketones, preferably used are ketones having 3 to 12 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms, such as acetone, butanone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone.
The ether is preferably an ether having 4 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 6 carbon atoms, such as diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, 1,2-methylenedioxybenzene and the like. .
エステル類としては、好ましくは炭素数１〜４のカルボン酸と炭素数１〜８のアルコールとからなるエステル、例えば、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチル、トリフルオロ酢酸メチル、トリフルオロ酢酸エチル、トリフルオロ酢酸プロピル、トリフルオロ酢酸ブチル等が使用される。 Esters are preferably esters comprising a carboxylic acid having 1 to 4 carbon atoms and an alcohol having 1 to 8 carbon atoms, such as methyl formate, ethyl formate, propyl formate, butyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate. Butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl propionate, methyl trifluoroacetate, ethyl trifluoroacetate, propyl trifluoroacetate, butyl trifluoroacetate and the like are used.
脂肪族炭化水素類としては、無置換の脂肪族炭化水素類や、ハロゲン化炭化水素類などが挙げられる。無置換の脂肪族炭化水素類としては、好ましくは炭素数５〜１２、より好ましくは炭素数５〜８の脂肪族炭化水素類、例えば、ｎ−ペンタン、ｎ−へキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサン等が挙げられる。ハロゲン化炭化水素類としては、好ましくは塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、より好ましくはクロロホルム、１，２−ジクロロエタンが使用される。 Examples of the aliphatic hydrocarbons include unsubstituted aliphatic hydrocarbons and halogenated hydrocarbons. The unsubstituted aliphatic hydrocarbons are preferably aliphatic hydrocarbons having 5 to 12 carbon atoms, more preferably 5 to 8 carbon atoms, such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, cyclohexane. Etc. As halogenated hydrocarbons, preferably methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, more preferably chloroform, 1,2-dichloroethane are used.
芳香族炭化水素類としては、無置換の芳香族炭化水素類、ハロゲン化芳香族炭化水素類、ニトロ化芳香族炭化水素類等が挙げられる。無置換の芳香族炭化水素類としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン（ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン及びその混合物）等が使用される。ハロゲン化芳香族炭化水素類としては、例えば、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、１，３−ジクロロベンゼン、１，４−ジクロロベンゼン等が使用される。ニトロ化芳香族炭化水素類としては、例えば、ニトロベンゼン等が使用される。 Examples of the aromatic hydrocarbons include unsubstituted aromatic hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons, and nitrated aromatic hydrocarbons. As unsubstituted aromatic hydrocarbons, for example, benzene, toluene, xylene (o-xylene, m-xylene, p-xylene and mixtures thereof) and the like are used. As halogenated aromatic hydrocarbons, for example, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene and the like are used. As the nitrated aromatic hydrocarbon, for example, nitrobenzene or the like is used.
アミド類としては、例えば、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が使用される。尿素類としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジメチルイミダゾリジノン等が使用される。ニトリル類としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等が使用される。スルホキシド類としては、例えば、ジメチルスルホキシド等が使用される。スルホン類としては、例えば、スルホラン等が使用される。 As the amide, for example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like are used. As ureas, for example, N, N′-dimethylimidazolidinone and the like are used. As nitriles, for example, acetonitrile, propionitrile, benzonitrile and the like are used. Examples of sulfoxides include dimethyl sulfoxide. As sulfones, for example, sulfolane or the like is used.
上記の溶媒のうち、反応終了後の分液操作等の操作性の観点から、水又は弱酸性水との混和性が低い溶媒が望ましい。本発明の溶媒として、好ましくはケトン類、エーテル類、エステル類、脂肪族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類及び芳香族炭化水素類からなる群から選ばれる一種以上の溶媒、より好ましくはブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−メチレンジオキシベンゼン、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ｎ−ペンタン、ｎ−へキサン、ｎ−ヘプタン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレンからなる群から選ばれる一種以上の溶媒、特に好ましくはベンゼン、トルエン、及びキシレンからなる群から選ばれる一種以上の溶媒が使用される。 Among the above solvents, a solvent having low miscibility with water or weakly acidic water is desirable from the viewpoint of operability such as a liquid separation operation after the completion of the reaction. As the solvent of the present invention, preferably one or more solvents selected from the group consisting of ketones, ethers, esters, aliphatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, more preferably butanone, Methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-methylenedioxybenzene, methyl formate, ethyl formate, propyl formate, butyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, n-pentane, n One or more solvents selected from the group consisting of -hexane, n-heptane, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, benzene, toluene and xylene, particularly preferably benzene, toluene and xylene One or more solvents selected from the group are used .
本発明において上記溶媒を使用する場合、その使用量は、反応液の均一性や撹拌性等により適宜調節されるが、例えば、ピペロニルアルコール１ｇに対して、好ましくは０．１〜５００ｇ、より好ましくは０．３〜５００ｇ、更に好ましくは０．５〜２００ｇ、特に好ましくは１．０〜１００ｇである。 In the present invention, when the solvent is used, the amount used is appropriately adjusted depending on the uniformity of the reaction solution, the stirring ability, etc. For example, the amount is preferably 0.1 to 500 g per 1 g of piperonyl alcohol. More preferably, it is 0.3-500g, More preferably, it is 0.5-200g, Most preferably, it is 1.0-100g.
（反応方法及び条件）
本発明の反応は、例えば、活性炭、アミン化合物、ピペロニルアルコール、及び必要に応じて有機溶媒を混合し、撹拌しながら酸素を吹き込むことにより反応させる等によって行われる。
(Reaction method and conditions)
The reaction of the present invention is performed, for example, by mixing activated carbon, an amine compound, piperonyl alcohol, and, if necessary, an organic solvent, and reacting by blowing oxygen while stirring.
反応温度は、特に限定されないが、冷却、昇温など操作面の煩雑さを避ける観点から、好ましくは２０〜１５０℃、より好ましくは５０〜１４０℃、特に好ましくは８０〜１３０℃にて行われる。
反応圧力は、特に限定されないが、減圧、加圧など操作面の煩雑さを避ける観点から、大気圧下（開放系）にて反応を行うことが好ましい。
The reaction temperature is not particularly limited, but is preferably 20 to 150 ° C., more preferably 50 to 140 ° C., and particularly preferably 80 to 130 ° C. from the viewpoint of avoiding complicated operations such as cooling and heating. .
The reaction pressure is not particularly limited, but it is preferable to carry out the reaction under atmospheric pressure (open system) from the viewpoint of avoiding complicated operation such as reduced pressure and increased pressure.
本発明の反応終了後、得られた反応混合物は、例えば、濾過により活性炭を回収した後、濾液を濃縮し、得られた濃縮物を蒸留、分液・抽出、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等の常法により、単離・精製し、目的物であるピペロナールを取得することができる。また、アミン化合物は、例えば、得られた反応物を蒸留あるいは弱酸性水溶液で処理する等の前記常法を用いることにより回収される。従って、反応後のピペロナールの分離は、極めて簡便である。更に、回収した活性炭及びアミン化合物は、再処理後、次回の製造に再利用することが可能となる。したがって、本発明の方法は、従来のピペロナールの製造方法に比べて、低コストかつ環境への負荷を抑えた方法で、効率よくピペロナールを製造することできる。 After completion of the reaction of the present invention, the obtained reaction mixture is obtained by, for example, recovering activated carbon by filtration, then concentrating the filtrate, and subjecting the obtained concentrate to conventional methods such as distillation, liquid separation / extraction, silica gel column chromatography, etc. Thus, piperonal which is the target product can be obtained by isolation and purification. In addition, the amine compound is recovered by using the conventional method such as distillation or treatment of the obtained reaction product with a weakly acidic aqueous solution. Therefore, separation of piperonal after the reaction is very simple. Furthermore, the recovered activated carbon and amine compound can be reused for the next production after reprocessing. Therefore, according to the method of the present invention, piperonal can be efficiently produced by a method that is lower in cost and suppresses the burden on the environment than the conventional method for producing piperonal.
本発明の方法で得られたピペロナールは、従来法のような重金属元素等の混入がないため高品質であるという特徴を有しており、例えば、医農薬品又は有機材料等の各種化学製品およびその原料中間体、特に香料化合物の一成分として有用な化合物である。 Piperonal obtained by the method of the present invention is characterized by high quality because there is no mixing of heavy metal elements and the like as in the conventional method, for example, various chemical products such as medical and agrochemical products or organic materials, and It is a compound useful as a component of the raw material intermediate, particularly a perfume compound.
次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。なお、ＨＰＬＣ分析（絶対検量線法）において、ピペロナールの標品は、和光純薬製のものを用いた。また、実施例及び比較例で使用したキシレン（和光純薬製、特級）は、オルト−キシレン、メタ−キシレン、パラ−キシレンの混合物である。 EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, the scope of the present invention is not limited to these. In the HPLC analysis (absolute calibration curve method), the piperonal preparation used was manufactured by Wako Pure Chemical. Further, xylene (made by Wako Pure Chemicals, special grade) used in Examples and Comparative Examples is a mixture of ortho-xylene, meta-xylene and para-xylene.
実施例１
（ピペロナールの合成）
温度計、温度調整装置、滴下装置、及び撹拌装置を備えた２５ｍＬガラス製反応容器に、ピペロニルアルコール（和光純薬製）１．０ｇ（６．５７ｍｍｏｌ）と活性炭（東京化成製）１．０ｇとを添加し、反応系内を窒素、酸素の順で置換して酸素雰囲気下とした後、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（東京化成製）１５．２ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、キシレン１５ｍＬを加え、酸素雰囲気（酸素バルーン１Ｌ、３４．７ｍｏｌ）下、１２５℃にて２４時間反応させた。なお、使用した活性炭のＢＥＴ比表面積は１６２１ｍ2／ｇ、メジアン径は、３０．０〜６０．０μｍであった。反応は、適宜ＨＰＬＣ分析（絶対検量線法）を行って進捗状況を確認しながら進行させた。
Example 1
(Synthesis of piperonal)
In a 25 mL glass reaction vessel equipped with a thermometer, a temperature adjusting device, a dropping device, and a stirring device, 1.0 g (6.57 mmol) of piperonyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) and activated carbon (manufactured by Tokyo Chemical Industry) 1. After adding 0 g and replacing the inside of the reaction system in the order of nitrogen and oxygen to make an oxygen atmosphere, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (manufactured by Tokyo Chemical Industry) 15. 2 mg (0.1 mmol) and 15 mL of xylene were added and reacted at 125 ° C. for 24 hours in an oxygen atmosphere (oxygen balloon 1 L, 34.7 mol). The activated carbon used had a BET specific surface area of 1621 m 2 / g and a median diameter of 30.0 to 60.0 μm. The reaction was allowed to proceed while confirming the progress by appropriately performing HPLC analysis (absolute calibration curve method).
反応終了後、得られた反応物を冷却し、次いでメンブレンフィルター（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、親水性有り、０．４５μｍ）を用いて濾過後、更に濾物にキシレンをかけて洗浄し、合計３８．０６ｇの濾液を得た。
得られた濾液に弱酸性水を加え、有機層を分液し、硫酸マグネシウム（無水）にて乾燥、濾過を行った。得られた有機層溶液から溶媒を留去した。得られた濃縮物のＭＳスペクトルを測定したところ、ＣＩ−ＭＳにて１５１のピークが観測された。この結果、生成物がピペロナールであることを確認した。
After completion of the reaction, the obtained reaction product was cooled, then filtered using a membrane filter (polytetrafluoroethylene (PTFE), hydrophilic, 0.45 μm), and further washed with xylene over the filtrate, A total of 38.06 g of filtrate was obtained.
Weak acidic water was added to the obtained filtrate, the organic layer was separated, dried over magnesium sulfate (anhydrous) and filtered. The solvent was distilled off from the obtained organic layer solution. When MS spectrum of the obtained concentrate was measured, 151 peak was observed by CI-MS. As a result, it was confirmed that the product was piperonal.
得られた有機層溶液についてＨＰＬＣ分析（絶対検量線法）を行ったところ、以下の結果が得られた。
ピペロニルアルコールの転化率：９７．０４％
ピペロナールの選択率（ピペロニルアルコールの使用量基準）：７３．８９％
ピペロナールの収率（ピペロニルアルコールの使用量基準）：８１．４０％
なお、副生物であるビス（３，４−メチレンジオキシベンジル）エーテル（前記式（１１））は、検出限界以下であった。
When the obtained organic layer solution was subjected to HPLC analysis (absolute calibration curve method), the following results were obtained.
Conversion of piperonyl alcohol: 97.04%
Piperonal selectivity (based on the amount of piperonyl alcohol used): 73.89%
Piperonal yield (based on the amount of piperonyl alcohol used): 81.40%
In addition, by-product bis (3,4-methylenedioxybenzyl) ether (formula (11)) was below the detection limit.
比較例１
（ピペロナールの合成；アミン化合物；無し）
アミン化合物（１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン）を添加しなかったこと及び反応時間を７時間に変更したこと以外は、実施例１と同様にして反応を行い、反応物を濾過、洗浄し、３８．８０ｇの濾液を得た。
得られた濾液（ピペロナールのキシレン溶液）について、実施例１と同様にＨＰＬＣ分析を行ったところ、ピペロナールの収率はわずかに４８．０７％であった。一方、副生物として、ビス（３，４−メチレンジオキシベンジル）エーテル（前記式（１１））が、２６％（ピペロニルアルコールの使用量基準）も生成していた。
Comparative Example 1
(Synthesis of piperonal; amine compound; none)
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that the amine compound (1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene) was not added and the reaction time was changed to 7 hours. The reaction product was filtered and washed to obtain 38.80 g of filtrate.
The obtained filtrate (piperonal in xylene) was subjected to HPLC analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the yield of piperonal was only 48.07%. On the other hand, as a by-product, bis (3,4-methylenedioxybenzyl) ether (formula (11)) produced 26% (based on the amount of piperonyl alcohol used).
参考例１
（濾過物からのピペロナールの回収）
比較例１において反応終了後に得られた濾過物（主に活性炭）にアセトニトリル８０ｍＬを加え、２０〜２５℃にて２２時間撹拌した。この懸濁物から、再度、活性炭を濾過し、濾過物をアセトニトリルにて洗浄し、８５．６８ｇの濾液を取得した。
得られた濾液（アセトニトリル溶液）についてＨＰＬＣ分析（絶対検量線法）を行ったところ、ピペロナールの収率はわずか０．８２％であった。すなわち、この結果から、ピペロナールは活性炭にほとんど吸着せず、比較例１の方法ではピペロナールを収率よく製造できないことがわかった。
Reference example 1
(Recovery of piperonal from filtrate)
In Comparative Example 1, 80 mL of acetonitrile was added to the filtrate (mainly activated carbon) obtained after completion of the reaction, and the mixture was stirred at 20 to 25 ° C. for 22 hours. From this suspension, the activated carbon was again filtered, and the filtrate was washed with acetonitrile to obtain 85.68 g of a filtrate.
When the obtained filtrate (acetonitrile solution) was subjected to HPLC analysis (absolute calibration curve method), the yield of piperonal was only 0.82%. That is, from this result, it was found that piperonal hardly adsorbs on activated carbon, and that piperonal cannot be produced with high yield by the method of Comparative Example 1.
比較例２
（ピペロナールの合成；アミン化合物；無し、炭酸ナトリウム使用）
アミン化合物の代替として、炭酸ナトリウムを５ｍｇ（ピペロニルアルコールの使用量１ｇに対して、０．５ｗｔ％）入れたこと以外は、実施例１と同様にして反応を行い、反応物を濾過、洗浄し、濾液を得た。
得られた濾液（ピペロナールのキシレン溶液）について、実施例１と同様にＨＰＬＣ分析を行ったところ、以下の結果が得られた。
ピペロニルアルコールの転化率：９２．９２％
ピペロナールの選択率：５４．３８％
ピペロナールの収率：５０．５２％
Comparative Example 2
(Synthesis of piperonal; amine compound; none, using sodium carbonate)
As an alternative to the amine compound, the reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that 5 mg of sodium carbonate (0.5 wt% with respect to 1 g of piperonyl alcohol used) was added, and the reaction product was filtered, Washed to obtain a filtrate.
The obtained filtrate (piperonal xylene solution) was subjected to HPLC analysis in the same manner as in Example 1. The following results were obtained.
Conversion rate of piperonyl alcohol: 92.92%
Piperonal selectivity: 54.38%
Piperonal yield: 50.52%
上記の結果から、本発明によれば、活性炭及びアミン化合物の存在下、ピペロニルアルコールと酸素とを反応させることでピペロナールを収率よく製造できることがわかる。また、本発明では、反応終了後に、使用した活性炭及びアミン化合物を簡便な方法で除去できるため、反応操作性に優れ、効率的である。 From the above results, it can be seen that according to the present invention, piperonal can be produced in high yield by reacting piperonyl alcohol and oxygen in the presence of activated carbon and an amine compound. Moreover, in this invention, since the used activated carbon and amine compound can be removed by a simple method after completion | finish of reaction, it is excellent in reaction operativity and is efficient.
本発明の製法により得られるピペロナールは、例えば、医農薬品又は有機材料等の各種化学製品及びその原料中間体、特に香料化合物の一成分として有用な化合物である。本発明の方法は、ピペロナールを簡便に収率よく製造することができ、工業的に有利である。 Piperonal obtained by the production method of the present invention is a compound useful as a component of various chemical products such as medicines and agricultural chemicals or organic materials, and raw material intermediates thereof, particularly perfume compounds. The method of the present invention can produce piperonal simply and with high yield, and is industrially advantageous.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010076027A JP5663921B2 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Piperonal production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010076027A JP5663921B2 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Piperonal production method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011207797A JP2011207797A (en) | 2011-10-20 |
| JP5663921B2 true JP5663921B2 (en) | 2015-02-04 |
Family
ID=44939250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010076027A Expired - Fee Related JP5663921B2 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Piperonal production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5663921B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115184527B (en) * | 2022-07-13 | 2024-01-30 | 修正药业集团柳河制药有限公司 | Detection method of heliotropin impurity |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817448B2 (en) * | 1978-09-02 | 1983-04-07 | 宇部興産株式会社 | Method for producing aromatic aldehydes |
-
2010
- 2010-03-29 JP JP2010076027A patent/JP5663921B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011207797A (en) | 2011-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2481733A1 (en) | Process for manufacturing esters of 2,5-furandicarboxylic acid | |
| US20070078273A1 (en) | Process for preparing 5-methyl-2-furfural | |
| TWI476047B (en) | Preparation of pyruvate | |
| ES2368270T3 (en) | PREPARATION PROCEDURE FOR 3-METHYL-1,5-PENTANODIOL. | |
| CN107586305A (en) | A kind of beta-lactam class compound carboxyl and hydroxyl protecting group removal methods | |
| CN102351651A (en) | Preparation method of 3,3,3-trifluoropropanol | |
| JP5663921B2 (en) | Piperonal production method | |
| JP5681985B2 (en) | Production method of urea compounds by carbon dioxide fixation | |
| JP2020063196A (en) | Method for producing 5,5'-methylenedisalicylic acid | |
| NO327235B1 (en) | Method of making piperonal | |
| KR20070120920A (en) | One-pot catalytic process for the synthesis of isocyanates | |
| JP2006077012A (en) | Process for dehydrating 2-methylpentane-2,4-diol | |
| TW201718088A (en) | Method for producing [epsilon]-caprolactam | |
| WO2011083612A1 (en) | Process for producing difluorocyclopropane compound | |
| JP6918577B2 (en) | A method for producing an aromatic compound by a dehydrogenation reaction of a compound having a cycloalkane or cycloalkene structure using a heterogeneous palladium catalyst. | |
| Ma et al. | A new facile route to chlorination of alcohols via lewis acid AlCl3 | |
| JP2017501138A (en) | Improved glycol acylation process | |
| JP6504059B2 (en) | Method for producing hexachloroacetone | |
| JP5228817B2 (en) | Method for producing pyrazole compound | |
| JP4995633B2 (en) | 2-Adamantanone production method | |
| CN101134715A (en) | Method for preparing 3-alkoxy-1-chloropropane | |
| JP4995456B2 (en) | Process for producing substituted adamantylethanol | |
| WO2016136683A1 (en) | P-toluic acid producing method | |
| US6624316B2 (en) | Method for obtaining 2-bromo-5-(2-bromo-2-nitrovinyl)-furan | |
| JP2008169204A (en) | Method for preparing (1r, 2r)-2-amino-1-cyclopentanol |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140513 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140702 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141111 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141124 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5663921 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |