JPH07206742A - テルペンオレフインの光酸化方法 - Google Patents
テルペンオレフインの光酸化方法Info
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Abstract
ペン類を酸化する。 【構成】 光の作用下に酸素によりオレフインテルペン
を酸化する方法であって、反応が12時間以内に95%
の転化率に達するように、照射強度を選ぶことを特徴と
する方法。この方法により得られるテルペンヒドロペル
オキシドを還元することによりテルペンアルコールを製
造する。
Description
は人工光の下にオレフィンテルペン類(olefini
c terpenes)を酸素により酸化する方法に関
する。
(sensitizer)の存在下に光の作用下で酸素
によるオレフィンテルペン類の酸化は、芳香物質の製造
の価値ある中間体であるペルオキシド及びヒドロペルオ
キシドの有用な製造方法を提供する。
類、(DE−C 933925及びG.O.Shenc
k et al.,Liebigs Ann.Che
m.584,177(1953))、β−シトロネロー
ル(G.Ohloff et al.,Angew.C
hem.73,(1961))、3−カレン(G.O.
Shenck et al.,Chem and In
d.1962,459)、α−ツエン(α−thuje
ne)(E.Klein et al.,Chem.B
er.98,3045(1965))、テルピノレン
(DE−B 1235306)及びネロール(G.Oh
loff et al.,Helv.Chim.Act
a 47,602(1964))は、既に光酸化されて
いる。著者は、あるときは日光を使用し、あるときは人
工光を使用しているが、多くの場合に収率は不満足なも
のであり、いつも収率は反応時間に関して不十分であっ
た。
高い照射強度を選ぶならば、副生物が少なく且つ高い転
化率が得られることが今回見いだされた。
オレフィンテルペン類を酸化する方法であって、反応が
12時間以内に95%の転化率に達するように、照射強
度を選ぶことを特徴とする方法に関する。
サン(suns)、好ましくは10〜100サンの照射
強度で達成される。紫外線を非常に高度に排除すれば、
即ち、光源から放射される200〜700nmの波長範
囲に基いて、放射される光の全エネルギーの10%以下
が200〜400nmの波長範囲に割り当てられ、好ま
しくは、放射される光の全エネルギーの1%以下が20
0〜300nmの波長範囲に割り当てられるならば、反
応は特に良好な収率で進むことが更に見いだされた。
ン類は、例えば、ヒドロキシル基を有しているか又は有
していない非環式オレフィンテルペン類、例えば、ミル
セン、オシメン、ゲラニオール、ネロール、リナロー
ル、ミルセノール、ラバンズロール、シトロネロール、
単環式オレフィンテルペン類、例えば、リモネン、α−
及びγ−テルピネン、テルピノレン、α−及びβ−フェ
ランドレン、及び二環式オレフィンテルペン類、例え
ば、α−及びβ−ピネン、カンフェン、カレン及びα−
ツエンを包含する。
で行うことができる。これらの溶媒は、出発物質及び最
終生成物及び増感剤を十分に溶解するべきであり、一重
項酸素の寿命にプラスに影響するべきである。このよう
な溶媒には、例えば、脂肪族及び環状脂肪族炭化水素、
例えば、ベンジン及びシクロヘキサン、塩素化脂肪族炭
化水素、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、及び
テトラクロロメタン、高度にフッ素化された炭化水素、
例えば、ヘキサフルオロベンゼン、ポリフルオロヘプタ
ン、芳香族炭化水素、例えば、ベンゼン、トルエン及び
キシレン、塩素化芳香族炭化水素、例えば、クロロベン
ゼン、一価及び二価脂肪族アルコール、例えば、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−及びtert−ブタノール、エチレングリコー
ル、エーテル、例えば、ジエチルエーテル及ジブチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン及びジオキサン、C2ーC4
カルボン酸のC1ーC6アルキルエステル、例えば、酢酸
エチル及び酢酸ブチル、エチレングリコール及びプロピ
レングリコールのエーテル及びエステル、例えば、エチ
レングリコールモノメチルエーテル及びエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチル
エーテルアセテート、及びプロピレングリコールジアセ
テート、ケトン、例えば、アセトン、メチルエチルケト
ン及びシクロヘキサノン、C1ーC6カルボン酸、例え
ば、酢酸、アミド、例えば、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、スルホラン、N−メチルピロリド
ン及びN−メチルカプロラクタム、及びニトリル、例え
ば、アセトニトリルが包含される。脂肪族C1ーC6アル
コールが特に好ましい。
えば、フルオレセイン、エオシン、エリスロシンB及び
ローズ・ベンガル(Rose Bengal)、フェノ
チアジン顔料、例えば、メチレンブルー及びポルフィリ
ン又はポルフィン、例えば、テトラフェニルポルフィリ
ン、亜鉛テトラフェニルポルフイン及びクロロフイルが
包含される。選ばれた増感剤の濃度は、照射窓における
照射された溶液の路長(path length)に本
質的に依存し、それは、照射された溶液を基準として、
一般に、100ppm〜5重量%である。反応の途中に
増感剤の一部を添加するのが有利なことがある。
ス、例えば空気を使用することができる。ガスの添加
は、最も高い圧力の位置で行われる。量は反応温度にお
ける選ばれた溶媒への溶解度に依存する。溶媒との混合
は、慣用の方法で、例えば、静的ミキサーを使用して行
うことができる。高い酸素濃度を使用することができる
ためには、反応は、圧力下に(好ましくは10バール以
下)行うこともできる。使用されるべき反応系は、ガス
計量器の外に、光集中機構(light concen
tration system)、照射窓を有する容
器、反応溶液の輸送装置(好ましくはポンプ装置)及び
必要ならば冷却装置を含む。
物面鏡チャンネル(parabolic mirror
channels)の形態にある放物面鏡及びヘリオ
スタット・フィールド(heliostat fiel
ds)又は放物面ディッシュ(parabolic d
ishes)である。照射窓の形状は、便宜上使用する
光集中系のタイプに依存し、例えば、放物面鏡チャンネ
ルが使用される場合には、使用される反応器はこの鏡チ
ャンネルの焦線(focal line)に集中したガ
ラス管である。熱エネルギーの吸収は、例えば、吸収さ
れなかった放射が反応器を通過するのを可能とするこ
と、又は、長波長の光を反射するが短波長の光は通過さ
せる分配鏡(dividing mirror)の使用
により、光化学反応の閾値波長以上の波長を有する光線
が反応溶液中に全然届かないようにすることにより制限
することができる。
使用される。光集中機構により達成される集中の程度は
直接の太陽の照射に対する光反応器の照射窓における照
射強度の増加として示される。これは、スイス・ダボス
のワールド・ラディエーション・センター(World
Radiation Centre)により標準化さ
れた方法である、直達日射測定器(pyrheliom
eters)によって決定される。
ープされていない高圧水銀蒸気ランプ、キセノンラン
プ、好ましくは、ヨウ化タリウムをドープした高圧水銀
蒸気ランプ及び低圧ナトリウムランプが好適である。好
ましい態様に従えば、ランプは吸収管のまわりに平行に
配列される。
mの波長範囲に割り当てられた照射エネルギーの全照射
エネルギーに対する割合の決定は、差の測定(diff
erential measurement)により行
うのが最善であり、それによれば、700nm以下の放
射された全エネルギー(TE)を先ず決定し、次いで、
追加の適当なフィルターを使用して、400nm〜70
0nm又は300nm〜700nmの間の放射された光
源の部分エネルギー(PE)を決定し、次いで、差
m〜400nmの間の放射エネルギーの百分率割合を与
える。
応器部分の容積は、主として安全問題に依存し、一般
に、5〜50%、好ましくは、7〜30%である。
0〜40℃の温度で行われる。
生成物は、芳香物質工業用の価値ある中間体である。そ
のヒドロペルオキシド基のため、反応混合物の処理はし
ばしば省き、生成物を次のプロセスにかけるのが一般に
好ましい。かくして、ヒドロペルオキシドは、例えば、
“Methoden der Organischen
Chemie”(Houben−Weyl)、4th
edition Vol.4/1d,p.456,C
eorg Thieme Verlag,Stuttg
art−New York 1981及びそれに引用さ
れた参考文献に記載のように、慣用の還元剤により、対
応するアルコールに転化することができる。好ましい還
元剤には、例えば、慣用の水素化触媒例えばラネーニッ
ケル又は活性炭上のパラジウムの存在下の水素、アルカ
リ金属アルミニウム水素化物、例えば水素化リチウムア
ルミニウム及び水素化ナトリウムアルミニウム、トリフ
ェニルホスフイン及び特に、好ましくは水性溶液中の亜
硫酸ナトリウムが包含される。得られるヒドロキシテル
ペンを、次いで、そのまま又はその二次製品の形態で芳
香物質として使用することができる。
られるヒドロペルオキシドを還元してヒドロキシル化合
物とすることができ、しかる後、例えば硫酸の存在下に
閉環を行って、ローズオキシド(rose oxid
e)を得ることができる。
ドを還元して4−ヒドロキシ−β−ツエンとし、次いで
例えばラネーニッケルの存在下に水素化してサビネン水
和物を得ることができる。
を還元して対応するヒドロキシル化合物とし、次いで、
これを酸触媒を用いて環化してネロールオキシドを得る
ことができる。
シドを還元して、p−メンタ−1,8−ジエン−4−オ
ールとし、これを選択的に接触水素化して4−テルピネ
オールを得ることができる。
votable)放物面鏡チャンネル(高さ4.5m、
表面積7.3m2、ポリテトラフルオロエチレン上に蒸
着したアルミニウム、後ろ側でポリエステルフイルムに
よりシールされている)、放物面鏡チャンネルの焦線に
配列されたガラス製吸収管及び、貯蔵器、ポンプ、熱交
換器、ガス計量装置及び静的ミキサーを含む供給部分を
含んで成る閉じた循環系を有する反応器として使用し
た。放物面鏡チャンネルを作成して太陽の位置を追跡し
た。反応溶液を、酸素を供給しながらポンプで循環さ
せ、吸収管に入る(再び入る)前に冷却した。
集中した。
球)に配置した。
(GC含有率85%)5.6kg及びローズ・ベンガル
(Rose Bengal)5gの溶液を、酸素を連続
的に加えながら、日光中でポンプで循環させた。反応の
途中に、ローズ・ベンガル4gを補充して加えた。6時
間の反応時間の後、転化率は99%であった。水29k
g中の亜硫酸ナトリウム5.4kgの溶液を加え、混合
物を70℃に加熱しそして3時間ポンプで循環させた。
ソプロパノール/水混合物を蒸留した。相分離を促進す
るために、トルエン2kgを蒸留底部生成物に加えた。
分離する有機相を水で洗浄しそしてNa2CO30.1k
g上で蒸留した。4−ヒドロキシ−β−ツエン(GC含
有率78%)4.5kgが得られ、これは理論的収率の
65%の収率に相当する。
りである。
ルペンを酸化する方法であって、反応が12時間以内に
95%の転化率に達するように、照射強度を選ぶことを
特徴とする方法。
nmの波長範囲に基いて、放射される光の全エネルギー
の10%以下が200〜400nmの波長範囲に割り当
てられる、上記1の方法。
nmの波長範囲に基いて、放射される光の全エネルギー
の1%以下が200〜300nmの波長範囲に割り当て
られる、上記1の方法。
ペンヒドロペルオキシドを還元することによるテルペン
アルコールの製造方法。
る3,7−ジメチル−5−オクテン−1,7−ジオール
の閉環によりローズオキシドを製造する方法。
る4−ヒドロキシ−β−ツエンの水素化によりサビネン
水和物を製造する方法。
る3,7−ジメチル−2,5−オクタジエン−1,7−
ジオールの環化によりネロールオキシドを製造する方
法。
るp−メンタ−1,8−ジエン−4−オールの水素化に
より4−テルピネオールを製造する方法。
Claims (6)
- 【請求項1】 光の作用下に酸素によりオレフインテル
ペンを酸化する方法であって、反応が12時間以内に9
5%の転化率に達するように、照射強度を選ぶことを特
徴とする方法。 - 【請求項2】 請求項1の方法により得られるテルペン
ヒドロペルオキシドを還元することによるテルペンアル
コールの製造方法。 - 【請求項3】 請求項1及び2の方法により得られる
3,7−ジメチル−5−オクテン−1,7−ジオールの
閉環によりローズオキシドを製造する方法。 - 【請求項4】 請求項1及び2の方法により得られる4
−ヒドロキシ−β−ツエンの水素化によりサビネン水和
物を製造する方法。 - 【請求項5】 請求項1及び2の方法により得られる
3,7−ジメチル−2,5−オクタジエン−1,7−ジ
オールの環化によりネロールオキシドを製造する方法。 - 【請求項6】 請求項1及び2の方法により得られるp
−メンタ−1,8−ジエン−4−オールの水素化により
4−テルピネオールを製造する方法。
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