JPH0515716B2 - - Google Patents

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JPH0515716B2
JPH0515716B2 JP11800286A JP11800286A JPH0515716B2 JP H0515716 B2 JPH0515716 B2 JP H0515716B2 JP 11800286 A JP11800286 A JP 11800286A JP 11800286 A JP11800286 A JP 11800286A JP H0515716 B2 JPH0515716 B2 JP H0515716B2
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JP
Japan
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syringaresinol
dioxabicyclo
octane
hydroxy
bis
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JP11800286A
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Japanese (ja)
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JPS62273982A (en
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Norio Matsukura
Kazuo Terasawa
Kihachiro Ooshima
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Jujo Paper Co Ltd
Original Assignee
Jujo Paper Co Ltd
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Publication date
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  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3,
5−ジメトキシフエニル)−3,7−ジオキサビ
シクロ〔3.3.0〕オクタン、即ちシリンガレジノ
ールとその立体異性体(以後、シリンガレジノー
ル類と略称)を好収率で安価に製造する方法に関
するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to 2,6-bis(4-hydroxy-3,
Production of 5-dimethoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octane, i.e., syringaresinol and its stereoisomers (hereinafter abbreviated as syringaresinols) at a good yield and at low cost. It's about how to do it.

(従来の技術) 植物成分の一種であるリグナンに分類されるシ
リンガレジノール類は、少量ではあるが、広葉樹
材や草本類中にその配糖体と共に存在すること、
又広葉樹材や草本類の主要な化学成分の一つであ
るリグニン中に含まれていることが知られてい
る。又、最近我国ではエゾウコギ
(Acanthopanax senticosus.)が、薬用植物とし
て多用されている朝鮮人参と同様に、強壮や生体
防御作用増強に有効であるとして注目されている
が、エゾウコギの活性成分として、シリンガレジ
ノールとその配糖体が存在していることが、主と
してソ連邦の科学者によつて報告されている。し
かし、このように新しい生理活性物質としてシリ
ンガレジノールが注目されてきているにも拘ら
ず、その製造法については効率的且つ経済的な方
法は全く検討されておらず、僅かに植物成分化学
の研究分野での実験室的な分離法が報告されてい
るにすぎない。
(Prior art) Syringaresinol, which is classified as a lignan, a type of plant component, exists in hardwoods and herbs together with its glycosides, although in small amounts.
It is also known to be contained in lignin, which is one of the major chemical components of hardwoods and herbs. In addition, Acanthopanax senticosus has recently been attracting attention in Japan as being effective in strengthening and enhancing biological defenses, similar to Korean ginseng, which is widely used as a medicinal plant. The existence of lingaresinol and its glycosides has been reported primarily by Soviet scientists. However, although syringaresinol has been attracting attention as a new physiologically active substance, no efficient and economical method for its production has been investigated, and only a few studies have been conducted on plant ingredient chemistry. Only laboratory separation methods have been reported in the research field.

シリンガレジノールは、前述したように広葉樹
材の抽出成分中に配糖体として存在し、材や樹皮
を直接含水メタノールに浸漬処理することによ
り、他の多くの成分と共に抽出される。この場
合、抽出されるシリンガレジノールの量は、一般
に極めて少量で材全体の0.01%以下で、比較的含
有量の多いとされるユリノキ(Liriodendron
tulipifera)の内皮でも0.5%程度であり、材全体
ではせいぜい0.02%である。従つて、夾雑物が圧
倒的に多く、シリンガレジノールの精製には煩雑
な分離工程を必要とし、得られるシリンガレジノ
ールもコストの非常に高いものとならざるをえな
い。
As mentioned above, syringaresinol exists as a glycoside in the extracted components of hardwood wood, and is extracted together with many other components by directly immersing the wood or bark in water-containing methanol. In this case, the amount of syringaresinol extracted is generally extremely small, less than 0.01% of the total wood;
It is about 0.5% in the inner bark of tulipifera, and at most 0.02% in the whole wood. Therefore, there are overwhelmingly many impurities, and the purification of syringaresinol requires a complicated separation process, and the resulting syringaresinol must also be extremely expensive.

又、このように材から直接抽出する方法では、
極めて構造の類似した3種のレジノール類が混在
する。すなわち下記()式において、R1=R2
=R3=R4=OCH3の場合のシリンギル核からなる
シリンガレジノールの他に、R1=R3=OCH3
R2=R4=Hの場合のグアイアシル核からなるピ
ノレジノールと、R1=R2=R3=OCH3且つR4
Hの場合のグアイアシルとシリンギルの両核から
なるメジオレジノールが混在するため、シリンガ
レジノールを純粋に単離するにはさらに高度な分
離処理を行なう必要がある。
In addition, in this method of extracting directly from the wood,
Three types of resinols with extremely similar structures are mixed. That is, in the following formula (), R 1 = R 2
In addition to syringaresinol consisting of a syringyl nucleus when = R 3 = R 4 = OCH 3 , R 1 = R 3 = OCH 3 ,
Pinoresinol consisting of a guaiacyl nucleus where R 2 = R 4 = H, and R 1 = R 2 = R 3 = OCH 3 and R 4 =
In the case of H, medioresinol consisting of both guaiacyl and syringyl nuclei coexists, so it is necessary to perform a more sophisticated separation treatment to isolate pure syringalesinol.

草本類では、ニガヨモギ(Artimisia
absinthum)、ツルニチニチソウ(Vinca
major)、ニチニチソウ(Vinca rosea)等の抽
出成分中にシリンガレジノールが見いだされてい
るが、いずれも極く少量である。
Among herbs, Artemisia
absinthum), periwinkle (Vinca
Syringaresinol has been found in the extracts of plants such as Vinca rosea and Vinca rosea, but in extremely small amounts in both cases.

一方、木本類及び草本類には各々20〜30%と15
〜25%のリグニンが含まれている。リグニンはモ
ノリグノール(第一次構成単位)のパラヒドロキ
シシンナミルアルコール類が、植物中の酵素によ
り脱水素され、フエノキシラジカルとなり、その
共鳴体がラジカル重合することにより種々のジリ
グノール(第二次構成単位)を生成し、このジリ
グノールがさらに重合して順次高分子化し、最終
的に複雑な三次元網状構造を有する高分子物質と
なることが明らかにされている。
On the other hand, woody plants and herbaceous plants contain 20-30% and 15%, respectively.
Contains ~25% lignin. Lignin is a monolignol (primary structural unit), parahydroxycinnamyl alcohol, which is dehydrogenated by enzymes in plants to become phenoxy radicals, and the resonance body undergoes radical polymerization to form various dilignols (secondary structural units). It has been clarified that this dilignol is further polymerized to become a polymer in sequence, and finally becomes a polymer substance with a complex three-dimensional network structure.

ジリグノールの代表的な結合型としては、アリ
ルグリセロール−α及びβ−アリルエーテル、フ
エニールクマラン、ビフエニール及びジアリルプ
ロパンがあり、レジノール類の存在も確認されて
いるが、前四者に比較して量は少ない。植物体の
種類によりモノリグノールであるパラヒドロキシ
シンナミルアルコール類の組成比が異なるので、
生成されるジリグノール類の種類、量比も相違す
る。下記()式において、針葉樹リグニンは、
ほぼ全部がR1=OCH3,R2=Hの場合のコニフエ
リルアルコール、広葉樹リグニンは、コニフエリ
ルアルコールとR1=R2=OCH3の場合のシナピル
アルコールが1:1、草本類のリグニンは、この
両者に、R1=R2=Hの場合のパラクマリルアル
コールが加わり、約4.5:4.5:1の組成比で各々
重合したものであり、シリンガレジノールはシリ
ンギル単位を含む広葉樹及び草本類リグニンの巨
大分子中にエーテル結合により組み込まれてい
る。
Typical bond types of dilignols include allylglycerol-α and β-allyl ether, phenylcoumaran, biphenyl, and diallylpropane, and the existence of resinols has also been confirmed, but compared to the former four, The quantity is small. The composition ratio of parahydroxycinnamyl alcohols, which are monolignols, differs depending on the type of plant, so
The types and quantity ratios of dilignors produced are also different. In the following formula (), softwood lignin is
Almost all of coniferyl alcohol when R 1 = OCH 3 , R 2 = H, hardwood lignin, coniferyl alcohol and sinapyl alcohol when R 1 = R 2 = OCH 3 are 1:1, herbaceous Lignin is obtained by adding paracoumaryl alcohol when R 1 = R 2 = H and polymerizing each at a composition ratio of approximately 4.5:4.5:1, and syringalesinol is a hardwood containing syringyl units. and is incorporated into macromolecules of herbaceous lignin through ether bonds.

従来、これらのリグニンからシリンガレジノー
ルを得る方法として、熱水によるパーコレーシヨ
ン〔Chem.Ber.;Vol.98,p538(1965)〕やジオキ
サン−水による蒸煮〔木材学会誌;Vol.17,
p464(1971)〕のような特殊な加水分解、或は酸
化銅−クロムのような金属触媒を使用した高圧水
素化分解〔木材学会誌;Vol.19,p165(1973)〕
等が知られているが、これらの方法はいずれもリ
グニンの化学構造研究分野での分離法であり、工
業的製造法としてはほとんど意味がない。
Conventionally, methods for obtaining syringaresinol from these lignins include percolation using hot water [Chem. ,
p464 (1971)], or high-pressure hydrogenolysis using a metal catalyst such as copper-chromium oxide [Mokuzai Gakkai; Vol.19, p165 (1973)]
However, these methods are all separation methods used in the field of research on the chemical structure of lignin, and have little meaning as industrial production methods.

更に又、シリンガレジノールの実験室的な合成
法も2,3報告されているが、いずれもシリンギ
ル核を有する出発物質の大量入手が容易ではな
く、又出発物質から最終のシリンガレジノールま
での合成ステツプが複雑で、工業的製造法として
は意味のないものと言える。
Furthermore, a few laboratory synthesis methods for syringaresinol have been reported, but in any of these methods, it is not easy to obtain a large amount of starting material having a syringyl nucleus, and it is difficult to obtain the final syringaresinol from the starting material. The synthesis steps up to this point are complicated and can be said to be meaningless as an industrial manufacturing method.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、叙上の如き従来の製法に代えて、工
業的規模でシリンガレジノール類を製造すること
の出来る方法を提供しようとするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention aims to provide a method capable of producing syringaresinols on an industrial scale in place of the conventional production method as described above.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、木質資源の有効利用の観点か
ら、従来のサルフアイト法やクラフト法に比較し
て、リグニンやヘミセルロースの有効利用の可能
性が高い点で注目されている有機溶剤によるパル
プ化、即ちオルガノソルボリシスパルプ化によ
り、木材成分がどのように変化するかを追求して
いく過程で、広葉樹及び草本類を含水酢酸により
蒸煮処理すると、シリンガレジノール類が好収率
で得られることを見出した。
(Means for Solving the Problems) From the perspective of effective use of wood resources, the present inventors have found that lignin and hemicellulose can be used more effectively than the conventional sulfite method or kraft method. In the process of investigating how wood components change through pulping using organic solvents, or organosorvolysis pulping, which is attracting attention, we discovered that when hardwoods and herbs are steamed with hydrous acetic acid, syringaresinol is produced. It was found that these products could be obtained in good yield.

木材チツプを含水酢酸中で、高温で蒸解処理す
ることにより、セルロースと少量のヘミセルロー
スからなる良質のパルプが得られることは既に米
国特許第3553076号明細書によつて報告されてい
る。同時に、大部分のヘミセルロースは加水分解
され、単糖及びオリゴ糖に、リグニンは有機溶剤
又はアルカリに易溶の低分子化合物に分解され
る。本発明者らは、広葉樹材チツプを用いて、こ
れを高温で、含水酢酸により蒸解した後、不溶部
すなわち未晒パルプを別し、蒸解廃液の溶解成
分を精査した結果、シリンガレジノール類が大量
に含まれていることが明らかになり、本発明を完
成するに至つた。
It has already been reported in US Pat. No. 3,553,076 that high-quality pulp consisting of cellulose and a small amount of hemicellulose can be obtained by cooking wood chips in hydrous acetic acid at high temperatures. At the same time, most of the hemicellulose is hydrolyzed into monosaccharides and oligosaccharides, and lignin is decomposed into low-molecular compounds that are easily soluble in organic solvents or alkalis. The present inventors used hardwood wood chips to cook them at high temperature with hydrous acetic acid, separated the insoluble part, that is, the unbleached pulp, and examined the dissolved components of the cooking waste liquid. As a result, they found that syringaresinol. It has become clear that it contains a large amount of , leading to the completion of the present invention.

本発明は、シリンギル核を有するリグニンを成
分として含有する植物体、例えば広葉樹材チツプ
を含水酢酸により高温で蒸解処理し、得られた蒸
解廃液から酢酸を回収した後、有機溶剤により抽
出・精製する新規なシリンガレジノール類の製造
方法を提供するものであり、本発明によれば、安
価で容易に入手出来る原料から、シリンガレジノ
ール類を好収率で経済的に効率良く製造すること
が出来る。
The present invention involves cooking plants containing lignin having syringyl cores, such as hardwood chips, with hydrous acetic acid at high temperatures, recovering acetic acid from the resulting cooking waste, and then extracting and purifying it with an organic solvent. A novel method for producing syringaresinol is provided, and according to the present invention, syringaresinol can be economically and efficiently produced in good yield from inexpensive and easily available raw materials. I can do it.

本発明のシリンガレジノール類製造工程は、原
料植物体を含水酢酸により蒸解する工程、蒸解廃
液から有機溶剤により抽出して精製する工程から
なるが、以下にこれらの工程について詳細に説明
する。
The process for producing syringaresinol of the present invention consists of a process of cooking a raw material plant with hydrous acetic acid, and a process of extracting and purifying the cooking waste liquid with an organic solvent, and these steps will be explained in detail below.

本発明に用いられる原料の植物体は、広葉樹、
竹、ワラ、綿実殻、ヤシ殻、アーモンド殻のよう
なシリンギル核を有するリグニンを成分として含
有するものなら全て使用できるが、含有量が少な
いと夾雑物が多くなり、精製工程が煩雑になるこ
とから、経済的に不利を伴うため、クラーソンリ
グニンとして、植物体の5%以上を含むものが好
適である。又、作業性や蒸解効率を考えると原料
の形状は、数cm以下のチツプ或は細片が良い。
The raw material plants used in the present invention include broad-leaved trees,
Any material that contains lignin with a syringyl core, such as bamboo, straw, cottonseed husks, coconut husks, and almond husks, can be used, but if the content is low, there will be a lot of impurities, making the purification process complicated. Therefore, since this is economically disadvantageous, it is preferable that Klason lignin contains 5% or more of the plant body. In addition, considering workability and cooking efficiency, the shape of the raw material is preferably chips or small pieces of several centimeters or less.

上記植物体は圧力容器に入れ、水を含む酢酸を
蒸解液として加えて封入する。蒸解液としては、
水の含量が多くなるとリグニン分解物の溶解性が
低くなり、植物体からのリグニンの溶出が抑制さ
れ、結果として収率が低くなるので、水は50%以
下が適切で、5〜35%が特に良い。又、蒸解液に
酢酸以外の適切なリグニン溶剤を加えても良く、
具体例としては、メタノール、エタノール、プロ
パノール、イソプロパノール、アセトン、ジオキ
サン酢酸エチル等が挙げられるが、これら添加溶
剤の量は多過ぎるとリグニンの低分子化反応が抑
制され、シリンガレジノール類の収率が低くなり
適切ではない。
The above-mentioned plant body is placed in a pressure vessel, and acetic acid containing water is added as a cooking liquid and sealed. As cooking liquid,
If the water content increases, the solubility of the lignin decomposition product will decrease, and the elution of lignin from the plant will be suppressed, resulting in a low yield. Especially good. Additionally, a suitable lignin solvent other than acetic acid may be added to the cooking liquor;
Specific examples include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, acetone, dioxane ethyl acetate, etc. However, if the amount of these additive solvents is too large, the reaction to lower the molecular weight of lignin will be suppressed, and the yield of syringaresinols will be reduced. The rate is low and it is not appropriate.

又、蒸解液と原料植物体の比は、原料植物体の
種類によつても異なるが、通常は3以上必要で、
3以下ではリグニンの低分子化反応及び分解物の
溶出が不充分となり易い。
In addition, the ratio of cooking liquor to raw material plant varies depending on the type of raw material plant, but usually 3 or more is required.
If it is less than 3, the reaction to lower the molecular weight of lignin and the elution of decomposed products tend to be insufficient.

処理温度は150〜200℃が最適である。150℃以
下ではリグニンの低分子化反応が不充分であり、
シリンガレジノール類の生成も少量となる。又、
温度は高い程反応が速く進行し、シリンガレジノ
ール類の収率も高くなる傾向にあるが、200℃を
超えると、一旦低分子化したリグニンが縮合反応
を起こし、炭素−炭素結合による複雑な縮合物と
なり、シリンガレジノール類の収率も低くなる。
The optimum treatment temperature is 150-200°C. At temperatures below 150°C, the reaction to reduce the molecular weight of lignin is insufficient.
The production of syringaresinol is also small. or,
The higher the temperature, the faster the reaction progresses, and the yield of syringaresinol tends to be higher. However, when the temperature exceeds 200℃, the lignin, which has been reduced to a low molecular weight, undergoes a condensation reaction, resulting in complex formation due to carbon-carbon bonds. This results in a condensation product, and the yield of syringaresinol becomes low.

最高温度保持時間は、原料植物体の種類によつ
ても異なるが、通常、30分以上10時間以内で、そ
れ以上の長時間処理はシリンガレジノール類の収
率を低め、経済的にも不利である。
The maximum temperature holding time varies depending on the type of raw material plant, but it is usually between 30 minutes and 10 hours; longer treatment will lower the yield of syringaresinol and is not economically viable. It is disadvantageous.

上記の処理により、原料植物体中のヘミセルロ
ースは加水分解され、酢酸液に可溶となり、ま
た、リグニンも低分子化され、シリンガレジノー
ル類を含むリグニン分解物は酢酸液に溶解する。
Through the above treatment, the hemicellulose in the raw material plant is hydrolyzed and becomes soluble in the acetic acid solution, the lignin is also reduced in molecular weight, and the lignin decomposition products containing syringaresinols are dissolved in the acetic acid solution.

次に、蒸解処理した植物体を圧力容器から取り
出し、溶解成分と残渣を分離する。分離には過
或は遠心脱水機等が使用される。分離した残渣は
溶解成分を吸着しているので、新鮮な酢酸液に再
度分散させ、溶解成分を抽出する。両溶液を合わ
せ、溶媒を留去し、濃縮する。この濃縮物は、水
に可溶のヘミセルロース加水分解物とシリンガレ
ジノール類を含む水に不溶のリグニン分解物の混
合物であり、このものを直接公知の方法で分離・
精製しても良いが、予め水可溶部を分離除去して
おいた方が効率的にシリンガレジノール類を得る
ことができる。
Next, the digested plant is removed from the pressure vessel and dissolved components and residue are separated. A filter or centrifugal dehydrator or the like is used for separation. Since the separated residue has adsorbed dissolved components, it is redispersed in fresh acetic acid solution to extract the dissolved components. Both solutions are combined, the solvent is distilled off, and the mixture is concentrated. This concentrate is a mixture of a water-soluble hemicellulose hydrolyzate and a water-insoluble lignin decomposition product containing syringaresinol, which is directly separated and separated by a known method.
Although it may be purified, syringaresinol can be obtained more efficiently by separating and removing the water-soluble portion in advance.

上記濃縮物を5〜10倍量の水に攪拌しながら滴
下すると、シリンガレジノール類を含むリグニン
分解物は沈澱し、ヘミセルロースの加水分解物は
水に溶解する。沈澱部を遠心分離または過によ
り集めた後、乾燥するとシリンガレジノール類を
含む黒褐色固体が得られる。このものを公知の方
法で精製しても良いが、夾雑物が多く、純度も低
いので、更にエーテル、エステル、芳香族炭化水
素或は塩素置換炭化水素類に溶解させ、その可溶
部を集めて精製を行なつた方が効率的で、純度の
良い目的物が得られる。
When the above concentrate is added dropwise to 5 to 10 times the volume of water with stirring, the lignin decomposition product containing syringaresinols precipitates, and the hemicellulose hydrolyzate dissolves in the water. The precipitate is collected by centrifugation or filtration and then dried to obtain a dark brown solid containing syringaresinol. This product may be purified by a known method, but since it contains many impurities and its purity is low, it is further dissolved in ether, ester, aromatic hydrocarbon, or chlorinated hydrocarbon, and the soluble portion is collected. It is more efficient to purify the target product with high purity.

また、蒸解溶出物を凍結乾燥或は減圧乾燥によ
り、水を除去して、エーテル、エステル、芳香族
炭化水素或は塩素置換炭化水素類により抽出して
も良い。前記抽出液から溶剤を留去するとリンガ
レジノール類を5〜10%含有する固形物が得られ
る。この固形物の収率は、原料植物体の種類によ
つて相違するが、広葉樹では乾燥重量当たり10〜
15%に達する。
Alternatively, the cooking eluate may be freeze-dried or dried under reduced pressure to remove water, and then extracted with ether, ester, aromatic hydrocarbon, or chlorine-substituted hydrocarbon. When the solvent is distilled off from the extract, a solid containing 5 to 10% of lingaresinol is obtained. The yield of this solid material varies depending on the type of raw material plant, but for hardwoods, the yield is 10 to 10% per dry weight.
reaching 15%.

得られた固形物を再結晶或は各種クロマトグラ
フイー等の公知の方法に従つて精製すれば、高純
度のシリンガレジノール類を得ることができる。
本発明で得られたシリンガレジノール類はシリン
ガレジノールとエピシリンガレジノールであり、
いずれも光学不活性体である。
If the obtained solid is purified according to known methods such as recrystallization or various chromatography, highly pure syringaresinol can be obtained.
The syringaresinol obtained in the present invention is syringaresinol and epicyringaresinol,
Both are optically inactive.

(作用) 本発明によれば、原料植物体中のリグニン及び
抽出成分中に本来存在する量よりも!?かに多量の
シリンガレジノール類が得られる。その生成に関
する詳細なメカニズムについては、モデル実験を
含む今後の研究に待たなければならないが、概ね
次のように考えられる。
(Function) According to the present invention, a much larger amount of syringaresinol can be obtained than the amount originally present in the lignin and extracted components of the raw material plant. The detailed mechanism of its formation will have to wait for future research including model experiments, but it can be thought of as follows.

植物体中のリグニンは、高温の酢酸の触媒作用
により、リグニン中の最も主要な結合であるアリ
ルグリセロール−α及びβ−アリルエーテルが解
裂し、順次低分子化すると共に、下記()式で
示されるシリンギルグリセロール−β−アリルエ
ーテル結合部分から1分子の水が除去されること
により、下記()式のキノンメチド構造とな
り、続いて、β−アリルエーテル結合がラジカル
的に解裂し、下記()式のキノンメチドラジカ
ルが生成される。このキノンメチドラジカル2分
子が再カツプリングした後、環を形成してシリン
ガレジノールを生成する。生成されたシリンガレ
ジノールは側鎖構造が安定で、芳香環もフエノー
ル性水酸基のオルト、パラ位が塞がつていること
から安定で、反応位置はフエノール性水酸基のみ
となり、フエニルエーテルが生成したとしても直
ぐに解裂し、元のシリンガレジノールに戻ると考
えられる。
Due to the catalytic action of high-temperature acetic acid, lignin in plants cleaves allylglycerol-α and β-allyl ether, which are the most important bonds in lignin, and sequentially becomes lower molecular weight. By removing one molecule of water from the syringylglycerol-β-allyl ether bond shown, a quinone methide structure of the following formula () is formed, and then the β-allyl ether bond is radically cleaved to form the following: A quinone methide radical of formula () is generated. After these two molecules of quinone methide radical are recoupled, a ring is formed to produce syringaresinol. The produced syringaresinol has a stable side chain structure, and the aromatic ring is also stable because the ortho and para positions of the phenolic hydroxyl group are occupied, and the only reactive position is the phenolic hydroxyl group, producing phenyl ether. Even if it does, it is thought that it will immediately cleave and return to the original syringaresinol.

本発明者らは、広葉樹材を本発明の条件下で蒸
解することによつて得られるリグニン分解物中に
は、アリルグリセロール−β−アリルエーテル結
合がほとんど消失していることを核磁気共鳴スペ
クトルにより確認している。
The present inventors have demonstrated by nuclear magnetic resonance spectra that allylglycerol-β-allyl ether bonds have almost disappeared in the lignin decomposition product obtained by cooking hardwood under the conditions of the present invention. This has been confirmed by

又、シナピルアルコールの典型的なラジカル反
応であるインビトロ(in vitro)における酵素的
脱水素重合或は酸化剤による脱水素重合では、キ
ノンメチドラジカルを経由し、通常、シリンガレ
ジノールが70〜90%の収率で生成されることも明
らかにされている〔Wood Research;No.61,p44
−53(1976)〕。
In addition, in in vitro enzymatic dehydrogenation polymerization or dehydrogenation polymerization using an oxidizing agent, which is a typical radical reaction of sinapyl alcohol, syringaresinol is usually converted to 70% via quinone methide radical. It has also been revealed that it is produced with a yield of ~90% [Wood Research; No. 61, p44
−53 (1976)].

従つて、本発明における条件下では、シリンギ
ル核を含むリグニン中のシリンギルグリセロール
−β−アリルエーテル結合の解裂により、前記
()式のキノンメチドラジカルが生じ、一旦生
成したキノンメチドラジカルが再縮合して、結果
として大量のシリンガレジノールを生成するもの
と考えられる。又、本条件によれば、反応系全体
が強い酸性であるため、シリンガレジノールはエ
ピシリンガレジノールに変化し易い状態にある。
従つて、本発明で得られるエピシリンガレジノー
ルは、前述したようなメカニズムで生成したシリ
ンガレジノールが変化して生じたものと考えられ
る。
Therefore, under the conditions of the present invention, the quinone methide radical of the above formula () is generated by the cleavage of the syringyl glycerol-β-allyl ether bond in the lignin containing the syringyl nucleus, and the quinone methide radical once generated is It is thought that the syringaresinol is re-condensed, resulting in the production of a large amount of syringaresinol. Furthermore, according to these conditions, the entire reaction system is strongly acidic, so that syringaresinol is easily converted into episyringaresinol.
Therefore, it is considered that the episyringaresinol obtained in the present invention is produced by changing the syringoresinol produced by the mechanism described above.

(発明の効果) 本発明によれば、広葉樹材、竹、ヤシ殻等の入
手性が良く且つ安価な植物体を原料として、極め
て好収率でシリンガレジノール類を製造すること
が出来る。しかも、植物体を蒸解する工程と有機
溶剤による抽出工程のいずれも複雑な製造設備や
処理操作を必要としないので、工業化が容易であ
り、特に、広葉樹を原料とする場合はパルプ化の
副生物として得られるため高い収益を期待出来
る。
(Effects of the Invention) According to the present invention, syringaresinols can be produced at extremely high yields using readily available and inexpensive plants such as hardwood, bamboo, and coconut shells as raw materials. Moreover, since neither the process of digesting the plant body nor the process of extraction using an organic solvent requires complicated manufacturing equipment or processing operations, industrialization is easy. You can expect high profits as it can be obtained as

(実施例) 以下、実施例に基づき、本発明を具体的に説明
する。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples.

〔実施例 1〕 乾燥重量として700gのシラカバ材チツプを5
オートクレーブに入れ、酢酸濃度95%、液比5
になるように酢酸と水を加えて封入する。ガスバ
ーナーで加熱し、30分で175℃まで上昇させた後、
173〜177℃に2.5時間保つた。その後、速やかに
冷却し、内容物を取り出して、吸引過によりパ
ルプと溶液に分離した。パルプをさらに20の95
%酢酸に浸漬し、攪拌しながら、解繊・洗浄し
た。その後、パルプを別し、この液と前記
液を合わせて濃縮する。
[Example 1] 5 birch wood chips with a dry weight of 700 g
Place in autoclave, acetic acid concentration 95%, liquid ratio 5
Add acetic acid and water and encapsulate. After heating with a gas burner and raising it to 175℃ in 30 minutes,
It was kept at 173-177°C for 2.5 hours. Thereafter, it was rapidly cooled, the contents were taken out, and the pulp and solution were separated by suction filtration. Pulp another 20 95
% acetic acid, defibrated and washed while stirring. Thereafter, the pulp is separated, and this liquid and the liquid are combined and concentrated.

約50%に濃縮した溶液を3.5の水に攪拌しな
がら滴下すると、褐色の沈澱が生成する。沈澱を
遠心分離により集めて乾燥すると、シリンガレジ
ノール類を含む156gの黒褐色固形物が得られた。
この固形物をジクロロエタン:エタノール/2:
1(容量比)の混合液に溶解させ、15のイソプ
ロピルエーテルに滴下すると、淡褐色の沈澱が生
成し、イソプロピルエーテル液は淡赤褐色にな
る。遠心分離により沈澱を分離し、イソプロピル
エーテル溶液を濃縮・乾固するとシリンガレジノ
ール類を含む固形物33gを得た。
When a solution concentrated to about 50% is added dropwise to 3.5 liters of water with stirring, a brown precipitate forms. The precipitate was collected by centrifugation and dried to obtain 156 g of a dark brown solid containing syringaresinol.
This solid was mixed with dichloroethane:ethanol/2:
When it is dissolved in a mixed solution of 1 (volume ratio) and added dropwise to isopropyl ether of 15, a light brown precipitate is formed, and the isopropyl ether solution becomes light reddish brown. The precipitate was separated by centrifugation, and the isopropyl ether solution was concentrated and dried to obtain 33 g of a solid containing syringaresinol.

この固形物を、ワコーゲルC−200の500gを充
填したカラムにチヤージし、展開溶媒としてベン
ゼン:酢酸エチル/3:1で溶出し、シリカゲル
薄層クロマトグラフイーでモニターしながら、目
的物質のシリンガレジノール及びエピシリンガレ
ジノールを含む部分を集めた。各々シリンガレジ
ノールとエピシリンガレジノールのみからなる部
分と、両者の混合した部分が得られた。混合部分
は、再度ワコーゲルC−200の100gを充填したカ
ラムで、前記と同様の条件により溶出し、シリン
ガレジノールとエピシリンガレジノール部分に分
離した。各々を前記で得られた部分に合わせ、ジ
クロロメタン−n−ヘキサンで再結晶するとシリ
ンガレジノールとエピシリンガレジノールの純粋
な結晶を各々1.8gと2.1g得られた。
This solid was charged to a column packed with 500 g of Wakogel C-200, eluted with benzene:ethyl acetate/3:1 as a developing solvent, and while monitoring with silica gel thin layer chromatography, The portion containing resinol and epicillin galesinol was collected. A portion consisting only of syringaresinol and episyringaresinol, and a portion containing a mixture of both were obtained. The mixed portion was eluted again using a column filled with 100 g of Wakogel C-200 under the same conditions as above, and separated into syringaresinol and episyringaresinol portions. Each was combined with the portion obtained above and recrystallized from dichloromethane-n-hexane to obtain 1.8 g and 2.1 g of pure crystals of syringaresinol and episyringaresinol, respectively.

得られたシリンガレジノールとエピシリンガレ
ジノールの結晶の赤外線吸収スペクトルは各々の
標品の赤外線吸収スペクトルと完全に一致し、
又、混融試験においても融点降下は認められなか
つた。
The infrared absorption spectra of the obtained syringaresinol and episyringaresinol crystals completely matched the infrared absorption spectra of their respective standard products.
Also, no decrease in melting point was observed in the mixing test.

〔実施例 2〕 乾燥重量として700gのブナ材チツプを5オ
ートクレーブに入れ、液比6、酢酸濃度75%にな
るように酢酸及び水を加えて封入し、実施例1と
同様に30分で180℃まで加熱し、178〜182℃に3
時間保持した後、速やかに冷却し、実施例1の手
順に従つて、パルプと液を分離した。分離液を実
施例1と同様の操作により、濃縮、水への再沈澱
処理を行ない、沈澱部を乾燥して褐色の固形物
152gを得た。この固形物を粉砕した後、1.5の
アセトン液に加えて攪拌し、溶解させた。2時間
の攪拌の後、遠心分離により不溶部を分離除去
し、アセトン溶液を得る。このアセトン溶液を15
のエチルエーテルに滴下し、生成した沈澱を再
度遠心分離により除去して、エチルエーテル溶液
を濃縮・乾固すると目的のシリンガレジノール類
を含む褐色の固形物31gを得た。
[Example 2] Beech wood chips weighing 700 g (dry weight) were placed in an autoclave, and acetic acid and water were added so that the liquid ratio was 6 and the acetic acid concentration was 75%. Heat to 3°C and 178-182°C
After holding for a period of time, it was quickly cooled and the pulp and liquid were separated according to the procedure of Example 1. The separated liquid was concentrated and reprecipitated in water in the same manner as in Example 1, and the precipitate was dried to form a brown solid.
Obtained 152g. After pulverizing this solid material, it was added to a 1.5 acetone solution and stirred to dissolve it. After stirring for 2 hours, insoluble portions are separated and removed by centrifugation to obtain an acetone solution. Add this acetone solution to 15
The resulting precipitate was removed by centrifugation again, and the ethyl ether solution was concentrated and dried to obtain 31 g of a brown solid containing the desired syringaresinol.

この固形物を実施例1と同様の条件、手順でカ
ラムクロマトグラフイーに供し、シリンガレジノ
ールとエピシリンガレジノール部分を得、メタノ
ール−クロロホルムにより再結晶を行なつて、純
粋なシリンガレジノールとエピシリンガレジノー
ルの結晶を各々1.5gと1.9g得た。得られたシリ
ンガレジノールとエピシリンガレジノールの結晶
の赤外線吸収スペクトルは各々の標品の赤外線吸
収スペクトルと完全に一致し、又、混融試験にお
いても融点降下は認められなかつた。
This solid was subjected to column chromatography under the same conditions and procedures as in Example 1 to obtain syringaresinol and episyringaresinol parts, which were recrystallized from methanol-chloroform to obtain pure syringaresinol. 1.5 g and 1.9 g of crystals of resinol and epicillin galesinol were obtained, respectively. The infrared absorption spectra of the obtained crystals of syringaresinol and episyringaresinol completely matched the infrared absorption spectra of the respective samples, and no drop in the melting point was observed in the mixing test.

〔実施例 3〕 乾燥重量として700gの綿実殻を液比6.5、酢酸
濃度85%、最高温度165℃、最高温度保持時間4
時間の条件で、実施例1の装置、手順に準じて蒸
解、過、濃縮を行ない、濃縮液を水に滴下し、
130gの水不溶部を得た。得られた水不溶部を実
施例1と同様にジクロロエタン−エタノール液に
溶解させ、イソプロピルエーテルに滴下して、イ
ソプロピルエーテル可溶部25gを得た。このイソ
プロピルエーテル可溶部を実施例1と同様の条
件、手順に準じて処理を行ない、0.7gのシリン
ガレジノールと0.9gのエピシリンガレジノール
の結晶を得た。
[Example 3] Cotton seed husks weighing 700 g as a dry weight were prepared at a liquid ratio of 6.5, acetic acid concentration of 85%, a maximum temperature of 165°C, and a maximum temperature holding time of 4.
Cooking, filtration, and concentration were carried out according to the equipment and procedure of Example 1 under the following conditions, and the concentrated liquid was dropped into water.
130 g of water-insoluble portion was obtained. The obtained water-insoluble portion was dissolved in a dichloroethane-ethanol solution in the same manner as in Example 1, and the solution was added dropwise to isopropyl ether to obtain 25 g of isopropyl ether-soluble portion. This isopropyl ether soluble portion was treated under the same conditions and procedures as in Example 1 to obtain 0.7 g of syringaresinol and 0.9 g of episyringaresinol crystals.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 シリンギル核を有するリグニンを成分として
含有する植物体を、含水酢酸液で蒸解処理して得
られる蒸解液中の水不溶部を有機溶剤で抽出する
ことを特徴とする2,6−ビス(4−ヒドロキシ
−3,5−ジメトキシフエニル)−3,7−ジオ
キサビシクロ〔3.3.0〕オクタンの製造法。 2 植物体として木本類の広葉樹又は草本類を用
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメ
トキシフエニル)−3,7−ジオキサビシクロ
〔3.3.0〕オクタンの製造法。 3 植物体として広葉樹の果皮又は草本類の種皮
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第2項
記載の2,6−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−
ジメトキシフエニル)−3,7−ジオキサビシク
ロ〔3.3.0〕オクタンの製造法。 4 有機溶剤としてアルコール類、エーテル類、
ケトン類、エステル類、塩素置換炭化水素類或は
芳香族炭化水素類を用いることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の2,6−ビス(4−ヒド
ロキシ−3,5−ジメトキシフエニル)−3,7
−ジオキサビシクロ〔3.3.0〕オクタンの製造法。 5 含水酢酸液が50重量%未満の水を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の2,6−
ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシフエ
ニル)−3,7−ジオキサビシクロ〔3.3.0〕オク
タンの製造法。 6 液比3以上、最高温度120〜200℃、最高温度
保持時間30分以上で蒸解処理することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の2,6−ビス(4
−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシフエニル)−
3,7−ジオキサビシクロ〔3.3.0〕オクタンの
製造法。
[Scope of Claims] 1. A plant body containing lignin having a syringyl core as a component is digested with a hydrous acetic acid solution, and a water-insoluble part in the cooking liquor obtained is extracted with an organic solvent. 2. , 6-bis(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octane. 2. 2,6-bis(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-3,7 according to claim 1, characterized in that a woody broad-leaved tree or a herbaceous plant is used as the plant. -Production method of dioxabicyclo[3.3.0]octane. 3. 2,6-bis(4-hydroxy-3,5-
Method for producing dimethoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octane. 4 Alcohols, ethers,
2,6-bis(4-hydroxy-3,5-dimethoxyph) according to claim 1, characterized in that ketones, esters, chlorine-substituted hydrocarbons or aromatic hydrocarbons are used. enyl)-3,7
-Production method of dioxabicyclo[3.3.0]octane. 5. 2,6- according to claim 1, wherein the hydrated acetic acid solution contains less than 50% by weight of water.
A method for producing bis(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octane. 6. 2,6-bis(4
-Hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-
Method for producing 3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octane.
JP11800286A 1986-05-22 1986-05-22 Production of 2,6-bis(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)3,7-dioxabicyclo(3.3.0)octane Granted JPS62273982A (en)

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