JPH07258246A - ピペロナールの製造法 - Google Patents

ピペロナールの製造法

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JPH07258246A
JPH07258246A JP4866994A JP4866994A JPH07258246A JP H07258246 A JPH07258246 A JP H07258246A JP 4866994 A JP4866994 A JP 4866994A JP 4866994 A JP4866994 A JP 4866994A JP H07258246 A JPH07258246 A JP H07258246A
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Abstract

(57)【要約】 香料として有用なピペロナール(ヘリオトロピン)を
3,4−メチレンジオキシマンデル酸から高収率で製造
できる。 【構成】 本発明は、水及び有機溶媒からなる混合溶媒
の存在下、硫酸を存在させて、3,4−メチレンジオキ
シマンデル酸を硝酸で酸化することを特徴とするピペロ
ナールの製造法に関する。 【効果】 本発明により、ニトロ化物を増加させること
なく、ピペロナールを高収率で製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3,4−メチレンジオ
キシマンデル酸を硝酸で酸化してピペロナール(ヘリオ
トロピン)を高収率で製造する方法に関する。ピペロナ
ール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、農薬の合成
原料や金属メッキの光沢剤として非常に有用な化合物で
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、3,4−メチレンジオキシマンデ
ル酸を硝酸で酸化してピペロナールを製造する方法とし
ては、安息香酸銀−ヨウ素錯塩を存在させて希硝酸で酸
化する方法(P.S.Raman Current S
cience,1958,27,22参照)や、100
℃までの反応温度で硝酸で酸化する方法(Perfu−
mer & Flavorist,14,13(198
9)参照)が知られている。しかしながら、これらの方
法は、いずれもピペロナールの収率が余り高くなく、し
かも3,4−メチレンジオキシマンデル酸に対して当量
の硝酸を使用するために後述するような副反応が促進さ
れるという問題を有している。更に、前者の方法では高
価な反応試剤を使用するという問題、後者の方法では1
00℃で硝酸の濃度を厳密に低濃度に調節しなければ8
3%の収率でピペロナールを得ることができない、即
ち、反応の制御が容易ではないという問題も存在してい
る。
【0003】EP0429316A1には、塩酸を存在
させて硝酸で酸化する方法が開示されているが、この方
法は、塩酸を使用することにより反応速度を上げると共
に硝酸の使用量も低減させているものの、ピペロナール
の収率は高くない上に(収率79%)、塩酸により反応
器の腐食が著しくなって設備費がかさみ、工業的に満足
できる方法ではない。
【0004】3,4−メチレンジオキシマンデル酸を硝
酸で酸化する場合には、前記のように硝酸の濃度及び使
用量によって種々の問題が生じてくるが、中でも副反応
は次のように大きな問題である。周知のように、3,4
−メチレンジオキシマンデル酸は1,2−メチレンジオ
キシベンゼンとグリオキシル酸を反応させることによっ
て合成されるが、このとき、生成した3,4−メチレン
ジオキシマンデル酸の結晶中に未反応の1,2−メチレ
ンジオキシベンゼンが取り込まれやすい。混入した1,
2−メチレンジオキシベンゼンを除くには煩雑な操作を
必要としこれを完全に除去することは容易ではないの
で、しばしば1,2−メチレンジオキシベンゼンが3,
4−メチレンジオキシマンデル酸の硝酸酸化の工程に持
ち込まれて、ニトロ化を受けやすい1,2−メチレンジ
オキシベンゼンがニトロ化されることになる。その結
果、生成する1,2−メチレンジオキシベンゼンのニト
ロ化物は製品の品質を著しく低下させるので、ニトロ化
は3,4−メチレンジオキシマンデル酸の硝酸酸化にお
いて特に抑制しなければならない副反応になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、3,4−メ
チレンジオキシマンデル酸を硝酸で酸化してピペロナー
ルを製造する方法において、副反応、特にニトロ化を抑
制して、高収率でピペロナールを製造することができる
工業的に好適なピペロナールの製造法を提供することを
目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決するために鋭意研究した結果、驚くべきことに
有機溶媒を含む反応系中に硫酸を存在させることによっ
て、硝酸を使用するにも拘わらず、ニトロ化を抑制し
て、高収率でピペロナールを製造できることを見出し
て、本発明を到達した。即ち、本発明は、水及び有機溶
媒からなる混合溶媒の存在下、硫酸を存在させて、3,
4−メチレンジオキシマンデル酸を硝酸で酸化すること
を特徴とするピペロナールの製造法に関する。
【0007】以下に本発明の方法を詳しく説明する。本
発明で使用される3,4−メチレンジオキシマンデル酸
としては、例えば、カテコールから誘導される1,2−
メチレンジオキシベンゼンとグリオキシル酸とを反応さ
せる公知の方法によって製造されるものが挙げられる。
このとき、3,4−メチレンジオキシマンデル酸の中に
は、未反応の1,2−メチレンジオキシベンゼンが少量
(約3モル%程度)含まれていても差し支えなく、1,
2−メチレンジオキシベンゼンのニトロ化物の副生を製
品の品質上問題のない程度に抑えることができる。
【0008】本発明で使用される硫酸の量は、3,4−
メチレンジオキシマンデル酸1モルに対して、通常0.
01〜10モル、好ましくは0.5〜3モルである。硫
酸の使用量が多すぎると副反応(ピペロニル酸の生成な
ど)が進んで、ピペロナールの選択率を低下させると共
に、製品の品質も低下させることになる。なお、硫酸
は、副反応を抑えるために、通常、水で希釈されたもの
を使用することが好ましい。
【0009】本発明で使用される硝酸の量は、3,4−
メチレンジオキシマンデル酸1モルに対して、通常0.
66〜0.9モル、好ましくは0.66〜0.85モル
である。硝酸の使用量が多すぎると副反応(ピペロニル
酸の生成など)が進んで、ピペロナールの選択率を低下
させると共に、製品の品質も低下させる。また、この使
用量が少ないと反応が完結しない。なお、硝酸は、濃硝
酸(61〜65重量%硝酸)でも水で希釈された硝酸で
も必要量を反応系に存在させることができれば、いずれ
の形態であっても差し支えないが、硝酸を滴下して反応
を行う場合、反応時間を短縮するために濃硝酸を使用す
ることが好ましい。
【0010】本発明で使用される有機溶媒としては、酸
化及びニトロ化に対して安定で水と混合しにくい有機溶
媒が挙げられる。具体的には、例えば、トルエン、キシ
レン、エチルベンゼン、クロロベンゼン等の芳香族炭化
水素類、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、
n−デカン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、シ
クロヘプタン、シクロオクタン等の脂環式炭化水素、ジ
イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル等のエーテル
類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、クロロホ
ルム、四塩化炭素等の脂肪族ハロゲン化炭化水素類が挙
げられるが、中でもトルエン、キシレン、エチルベンゼ
ンが最も好ましい。
【0011】水−有機溶媒の二相系で反応を行うことに
より、副反応を抑えてピペロナールの収率を向上させる
ことができ、また、生成物のピペロナールを有機溶媒中
に移行させて、反応後はそのまま分液操作を行うか又は
反応溶媒と同じ有機溶媒を添加して抽出操作を行って、
生成物の分離精製を容易にすることができる。なお、有
機溶媒は、水に対して、通常0.1〜10、好ましくは
0.2〜5の容量比で使用され、水及び有機溶媒からな
る反応溶媒は3,4−メチレンジオキシマンデル酸1g
に対して通常0.1〜10ml、好ましくは1〜5ml
使用される。
【0012】本発明の反応は、通常、常圧で、0〜10
0℃、好ましくは30〜60℃の反応温度で、例えば、
3,4−メチレンジオキシマンデル酸、硫酸、水及び有
機溶媒の懸濁液に、攪拌下、前記硝酸をゆっくり滴下す
ることによって行われる。硝酸の滴下速度を調節するこ
とによって反応温度及び反応速度を調節できるが、この
滴下速度は反応温度が上記の範囲に維持できれば特に限
定されるものではなく、通常1〜2時間で滴下を終了す
ることができる。なお、反応の雰囲気は特に限定されな
いが、通常、窒素又はアルゴン等の不活性ガスの雰囲気
がよい。
【0013】以上のようにして、ピペロナールを上記有
機溶媒中に生成させることができる。目的のピペロナー
ルは、例えば、この有機層と水層の分離及び必要に応じ
て反応に用いた有機溶媒による水層中のピペロナールの
抽出も行った後、蒸留及び/又はメタノール等による再
結晶など公知の方法によって精製される。
【0014】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明の方法を具体的
に説明する。 実施例1 反応器(500ml用容ガラス製四つ口フラスコ)に、
アルゴン気流中、0℃で水123.4g、97重量%硫
酸55g(0.54mol)、3,4−メチレンオキシ
マンデル酸45.6g(0.23mol)及びトルエン
75mlを入れて混合した。混合液を50℃に加温した
後、攪拌しながら、61重量%硝酸15.8g(0.1
5mol)を2時間で滴下して反応を行った。このと
き、反応温度は54℃まで上昇した。硝酸の滴下を終え
てガスの発生が認められなくなった後、更にこの温度で
30分攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却
し、トルエン(抽出溶媒)75mlを加えて生成したピ
ペロナールをトルエン層に完全に移行させた。次いで、
トルエン層と水層を分離し、トルエン層はn−ペンタデ
カンを内標としてガスクロマトグラフィーで、水層はベ
ラトロールを内標として液体クロマトグラフィーでそれ
ぞれ分析した。その結果、トルエン層にはピペロナール
33.2g(3,4−メチレンジオキシマンデル酸に対
する収率:96%)が、水層にはピペロニル酸0.1g
(3,4−メチレンジオキシマンデル酸に対する収率:
0.3%)が含まれていた。また、3,4−メチレンジ
オキシマンデル酸の転化率は100%で、3,4−メチ
レンジオキシマンデル酸に対するピペロナール及びピペ
ロニル酸の選択率はそれぞれ96%、0.3%であっ
た。なお、収率、転化率及び選択率はそれぞれモル換算
で求めた。
【0015】実施例2 実施例1において、硫酸の使用量を表1記載のように変
えたことのほかは、実施例1と同様に反応を行った。そ
の結果を表1に示す。
【0016】比較例1 実施例1において、硫酸を使用しなかったことのほか
は、実施例1と同様に反応を行った。その結果を表1に
示す。
【0017】実施例3〜4 実施例1において、硝酸の使用量を表1記載のように変
えたことのほかは、実施例1と同様に反応を行った。そ
の結果を表1に示す。
【0018】実施例5〜7 実施例1において、水の使用量を表1記載のように変え
たことのほかは、実施例1と同様に反応を行った。その
結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】実施例8〜12 実施例1において、トルエン(反応溶媒)を表1記載の
有機溶媒75mlに変えたことのほかは、実施例1と同
様に反応を行った。その結果を表2に示す。
【0021】比較例2 実施例1において、トルエン(反応溶媒)を使用しなか
ったことのほかは、実施例1と同様に反応を行った。そ
の結果を表2に示す。
【0022】
【表2】
【0023】実施例13 実施例1において、水、硫酸、3,4−メチレンジオキ
シマンデル酸及びトルエン(反応溶媒)と共に反応器に
1,2−メチレンジオキシベンゼン1g(0.007m
ol)を入れて混合したことのほかは、実施例1と同様
に反応を行った。その結果を表3に示す。
【0024】実施例14 実施例4において、水、硫酸、3,4−メチレンジオキ
シマンデル酸及びトルエン(反応溶媒)と共に反応器に
1,2−メチレンジオキシベンゼン1g(0.007m
ol)を入れて混合したことのほかは、実施例4と同様
に反応を行った。その結果を表3に示す。
【0025】比較例3 実施例14において、硫酸を使用しなかったことのほか
は、実施例14と同様に反応を行った。その結果を表3
に示す。
【0026】比較例4 実施例14において、トルエン(反応溶媒)を使用しな
かったことのほかは、実施例14と同様に反応を行っ
た。その結果を表3に示す。
【0027】
【表3】
【0028】
【発明の効果】本発明の、有機溶媒存在下、硫酸を存在
させて、3,4−メチレンジオキシマンデル酸を硝酸で
酸化する方法により、高収率で、しかも硫酸を使用する
にも拘わらず3,4−メチレンジオキシマンデル酸に同
伴する1,2−メチレンジオキシベンゼンのニトロ化を
促進させることなく、ピペロナールを製造することがで
きる。また、安価な試剤を使用し、反応の制御も容易で
あり、更に反応器の腐食もないことから、経済性のある
優れたピペロナールの製造法を提供することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水及び有機溶媒からなる混合溶媒の存在
    下、硫酸を存在させて、3,4−メチレンジオキシマン
    デル酸を硝酸で酸化することを特徴とするピペロナール
    の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106349208A (zh) * 2016-08-25 2017-01-25 宿迁市万和泰化工有限公司 一种洋茉莉醛的制备方法
CN104744425B (zh) * 2013-12-28 2019-04-23 浙江九洲药业股份有限公司 一种胡椒醛的制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104744425B (zh) * 2013-12-28 2019-04-23 浙江九洲药业股份有限公司 一种胡椒醛的制备方法
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