JPH0853386A - 脂環式ジケトン化合物の製造方法 - Google Patents
脂環式ジケトン化合物の製造方法Info
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Abstract
高純度で製造する方法を提供する。 【構成】 一般式1の脂環式ジオール化合物を銅系触媒
及びラネー系触媒よりなる群から選ばれる1種若しくは
2種以上の触媒の存在下、液相にて脱水素して一般式2
の脂環式ジケトン化合物を製造する。 [Xは単結合、−CH2−,−C(CH3)2−,−O
−又は−SO2−を表す。R1,R2は同一又は異なっ
て、水素又はC1〜6のアルキル基を表す。m,nは同
一又は異なって0〜2の整数を表す。] [X,R1,R2,m及びnは一般式1と同義であ
る。]
Description
を安価に高収率、高純度で製造する方法に関する。本発
明によって得られる脂環式ジケトン化合物は、医薬品原
料、工業薬品原料、ポリマー原料、重合開始剤原料、酸
化防止剤、耐熱向上剤などの中間体として有用な化合物
である。
しては、脂環式ジオールを試薬酸化する方法、例えば、
2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパ
ンをクロム酸で酸化したり(Bull.Chem.Soc.Japan,39(1
0),2194(1966))、次亜塩素酸で酸化する方法(特開平
4−59742号)が知られている。しかしながら、こ
れらの方法では、目的物の収率、純度ともに満足しうる
ものでなく、しかも多量の廃棄物が副生するため、工業
的製造方法としては問題がある。
問題点を解消し、脂環式ジケトン化合物を安価で且つ高
収率、高純度で製造する方法を提供することを目的とす
る。
を解決すべく鋭意検討した結果、脂環式ジオール化合物
を特定の種類の触媒の存在下、液相にて脱水素反応する
ことにより、所期の目的を達成し得ることを見いだし、
かかる知見に基づいて本発明を完成するに至った。
る脂環式ジケトン化合物の製造方法は、一般式(1)で
表される脂環式ジオール化合物を銅系触媒及びラネー系
触媒よりなる群から選ばれる1種若しくは2種以上の触
媒の存在下、液相にて脱水素することを特徴とする。
−O−又は−SO2−を表す。R1、R2は同一又は異な
って、水素又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。m、
nは同一又は異なって、0〜2の整数を表す。]
である。]
して、具体的には、ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシ
ル)、ビス(2−メチル−4−ヒドロキシシクロヘキシ
ル)、ビス(2−ヒドロキシシクロヘキシル)、ビス
(4−ヒドロキシシクロヘキシル)メタン、ビス(2−
エチル−4−ヒドロキシシクロヘキシル)メタン、ビス
(2−ヒドロキシシクロヘキシル)メタン、2−ヒドロ
キシシクロヘキシル−4−ヒドロキシシクロヘキシルメ
タン、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)
プロパン、2,2−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ
シクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(2−ヒドロ
キシシクロヘキシル)プロパン、2−(2−ヒドロキシ
シクロヘキシル)−2−(4−ヒドロキシシクロヘキシ
ル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)
エーテル、ビス(2−ヒドロキシシクロヘキシル)エー
テル、ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)スルホ
ン、ビス(2ーメチル−4−ヒドロキシシクロヘキシ
ル)スルホンなどが例示され、特にビス(4−ヒドロキ
シシクロヘキシル)、2,2−ビス(4−ヒドロキシシ
クロヘキシル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシシクロ
ヘキシル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシシクロヘキ
シル)スルホンなどが効果的な原料として推奨される。
媒及びラネー系触媒よりなる群から選ばれる1種若しく
は2種以上の触媒である。ちなみに、パラジウム系触
媒、ルテニウム系触媒及びロジウム系触媒は高価であ
り、しかも副生物が多量に生成し、満足できる収率を得
ることができない。
ロム、亜鉛−銅−クロム及びこれらの酸化物から選ばれ
た1種又は2種以上の混合触媒、並びにこれら銅系触媒
にモリブデン、タングステン、マグネシウム、バリウ
ム、アルミニウム、カルシウム、ジルコニウム、コバル
ト、マンガン、ニッケル及びこれらの酸化物などを添加
した変性触媒が例示される。
−銅酸化物、亜鉛−クロム−銅−マグネシウム酸化物、
亜鉛−クロム−銅−バリウム酸化物、亜鉛−銅酸化物、
亜鉛−銅−マグネシウム酸化物、亜鉛−銅−アルミニウ
ム酸化物、銅−クロム酸化物、銅−クロム−マグネシウ
ム酸化物、銅−クロム−バリウム酸化物、銅−クロム−
マンガン酸化物、銅−クロム−バリウム−マンガン酸化
物などが例示される。
リカ、アルミナ、ケイソウ土、白土、カーボン、グラフ
ァイトなどの担体に担持した触媒も使用できる。
造されているラネーニッケル、ラネーコバルト、ラネー
コバルト・マンガン及びラネー銅などが例示される。こ
れらのラネー触媒は、当該金属成分とアルミニウムとの
合金をアルカリ(例えば、水酸化ナトリウム)にて常法
により展開して製造される。
まま用いることもできるが、特に銅系触媒は、使用する
前に還元処理(還元剤としては、水素、水素化ホウ素ナ
トリウム、水素化アルミニウムリチウム、水素化アルミ
ニウムナトリウムなどが例示される。)などの適当な活
性化処理を施した後に反応に供することもできる。
形態に応じて粉末状、タブレット状など適宜選択して使
用される。特に、銅系触媒は、固定床触媒としてタブレ
ット状で適用することが推奨される。
ールに対して0.1〜30重量%、好ましくは1〜20
重量%が推奨される。0.1重量%未満では実用的な反
応速度が得られにくく、30重量%を越えて適用しても
顕著な効果の向上は認められず、経済的に不利である。
なくても可能であるが、触媒の活性を維持し、目的の脂
環式ジケトンの収率を向上させるためには溶媒系で反応
することが好ましい。特に原料や生成物の融点が高いと
きは、取り扱いを容易にするために溶媒を使用すること
が推奨される。
原料や生成物が溶解しやすい溶媒であれば足り、具体的
にはエ−テル類、炭化水素類及びケトン類が例示され
る。
リコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチ
ルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、
エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル
エチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレング
リコールジメチルエーテルなどが挙げられ、特に工業的
に入手が容易で、溶解性が大きいエチレングリコールジ
メチルエーテル及びジエチレングリコールジメチルエー
テルが推奨される。
トルエン、キシレン、ポリアルキルベンゼンなどの芳香
族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、
ジメチルシクロヘキサン及びポリアルキルシクロヘキサ
ンなどの脂環式炭化水素が挙げられ、特に工業的に入手
が容易で、高沸点で取り扱いが容易なポリアルキルベン
ゼン及びポリアルキルシクロヘキサンが推奨される。
チルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソプロピルケ
トン、ジブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘ
キサノンなどが挙げられ、特に工業的に入手が容易で、
高沸点で取り扱いが容易なメチルエチルケトン、ジ(n
−ブチル)ケトン及びジイソブチルケトンが推奨され
る。
合物に対して0.05〜10重量倍、好ましくは0.2
〜3重量倍程度である。使用量が0.05重量倍未満で
は触媒の活性維持及び高融点原料の溶解性の面で不利と
なる傾向があり、一方、10重量倍を越える場合には経
済的に不利となる傾向がある。
0℃、特に200〜240℃が推奨される。160℃未
満では実用的な反応速度が得られにくく、300℃を越
える温度では副反応が顕著となり好ましくない。
用溶媒の種類により異なる。
環式ジケトン化合物の沸点未満であれば、常圧(開放
系)でも反応は可能である。一方、反応温度が沸点以上
の場合には反応は加圧系(密閉系)で行われる。反応に
付随して発生してくる水素は反応を阻害する因子となる
ため、特に加圧系においては水素分圧が高くならないよ
うに系外に連続的又は間欠的に追い出すことが好まし
い。
度、溶媒、原料及び生成物の種類により異なるが、基本
的には加圧系となり、具体的には0.1〜20kg/cm2G
が推奨される。0.1kg/cm2G未満では反応温度が上が
らないため実用的な反応速度が得られにくく、20kg/c
m2Gを越える圧力では溶媒の種類に拘らず水素分圧が大
きくなる可能性があるとともに副反応が顕著となり好ま
しくない。このときも生成してくる水素の分圧が大きく
ならないように溶媒とともに水素を系外に連続的又は間
欠的に追い出すことが好ましい。
し、窒素などの不活性ガスをキャリヤーガスとして使用
することは、反応を促進する上で好ましい。この効果
は、特に無溶媒系反応において顕著である。
奏する限り特に限定されないが、単位時間当たりの平均
水素発生容量の0.01〜50倍容量、好ましくは0.
1〜10倍容量程度が推奨される。0.1倍容量未満で
は水素の追い出し効果が非常に小さく、50倍容量を越
えて使用してもその効果は頭打ちであり、経済的でな
い。しかも原料や生成物の同伴が顕著となり工業的に不
利である。
常、0.5〜20時間程度である。
る回分式又は連続式の懸濁反応及びタブレット触媒など
を用いた固定床反応としても行うことができる。
て蒸留や再結晶にて精製し、製品化される。
る。尚、各例において得られた生成物は、ガスクロマト
グラフィー(GC)による内部標準法により目的物の純
度を求めた。
としてビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)50g、
反応溶媒としてジエチレングリコールジメチルエーテル
150g及び展開ラネーコバルト−マンガン触媒2g
[展開前合金組成(重量%);Co:Mn:Al=3
0:4:66]を仕込み、系内を水素で置換後、230
℃に昇温し、1.8kg/cm2Gの条件下、生成してくる水
素を連続的に追い出しながら8時間脱水素反応した。
又、同伴留出してきたジエチレングリコールジメチルエ
ーテルは、反応中ほぼ一定となるように補充した。反応
終了後、反応物を冷却してオートクレーブより取り出
し、上記反応溶媒で希釈溶解し、触媒を濾別した後、減
圧下で溶媒を除去して反応粗物48.0gを得た。得ら
れた反応粗物中のビス(4−オキソシクロヘキシル)の
純度を分析したところ、88.5%(収率86.7%)
であった。
ル)プロパン50gを用い、触媒として展開ラネーコバ
ルト触媒[展開前合金組成(重量%);Co:Al=4
9:51]5gを用いた以外は実施例1と同様にして6
時間脱水素反応をし、次いで後処理を施し、反応粗物4
7.0gを得た。分析の結果、反応粗物中の2,2−ビ
ス(4−オキソシクロヘキシル)プロパンの純度は9
2.2%(収率88.1%)であった。
シクロヘキシル)プロパン50g、反応溶媒としてアル
キルベンゼン(商品名「ソルベッソ150」、炭素数1
0〜11成分の含量=92%、東邦化学社製)100g
及び銅−クロム酸化物触媒[触媒組成(重量%);Cu
O:Cr2O3:BaO:MnO=45:43:2:4]
3gを用い、220℃、0.3kg/cm2Gの条件下、実施
例1と同様にして6時間脱水素反応し、次いで後処理を
施し、反応粗物47.5gを得た。分析の結果、反応粗
物中の2,2−ビス(2−メチル−4−オキソシクロヘ
キシル)プロパンの純度は86.5%(収率83.3
%)であった。
ン50gを使用した以外は実施例2と同様にして7時間
脱水素反応し、次いで後処理を施し、反応粗物47.8
gを得た。分析の結果、反応粗物中のビス(4−オキソ
シクロヘキシル)メタンの純度は85.6%(収率8
3.4%)であった。
テル50gを使用した以外は実施例2と同様にして5時
間脱水素反応し、次いで後処理を施し、反応粗物47.
3gを得た。分析の結果、反応粗物中のビス(4−オキ
ソシクロヘキシル)エーテルの純度は92.5%(収率
89.2%)であった。
ホン50g及び触媒として亜鉛−銅酸化物[触媒組成
(重量%);ZnO:CuO=48:52]3gを使用
した以外は、実施例1と同様にして9時間脱水素反応
し、次いで後処理を施し、反応粗物46.2gを得た。
分析の結果、反応粗物中のビス(4−オキソシクロヘキ
シル)スルホンの純度は82.0%(収率76.9%)
であった。
2.0kg/cm2Gの圧力条件を採用した以外は実施例1と
同様にして8時間脱水素反応し、次いで後処理を施し、
反応粗物47.4gを得た。分析の結果、反応粗物中の
ビス(4−オキソシクロヘキシル)の純度は89.5%
(収率86.6%)であった。
時間脱水素反応し、次いで後処理を施し、反応粗物4
6.0gを得た。分析の結果、反応粗物中のビス(4−
オキソシクロヘキシル)の純度は81.5%(収率7
6.5%)であった。
ガスを2リットル/時間の速度で供給した以外は実施例
8と同様にして脱水素反応し、次いで後処理を施し、反
応粗物46.9gを得た。分析の結果、反応粗物中のビ
ス(4−オキソシクロヘキシル)の純度は95.2%
(収率91.1%)であった。
て脱水素反応し、次いで後処理を施し、反応粗物46.
1gを得た。分析の結果、反応粗物中の2,2−ビス
(4−オキソシクロヘキシル)プロパンの純度は75.
2%(収率70.5%)であった。
脱水素反応し、次いで後処理を施し、反応粗物43.2
gを得た。分析の結果、反応粗物中の2,2−ビス(4
−オキソシクロヘキシル)プロパンの純度は72.5%
(収率63.7%)であった。
2と同様にして脱水素反応し、次いで後処理を施し、反
応粗物47.2gを得た。分析の結果、反応粗物中の
2,2−ビス(4−オキソシクロヘキシル)プロパンの
純度は60.2%(収率57.7%)と低かった。
2と同様にして脱水素反応し、次いで後処理を施し、反
応粗物44.2gを得た。分析の結果、反応粗物中の
2,2−ビス(4−オキソシクロヘキシル)プロパンの
純度は35.3%(収率31.7%)と低かった。
2と同様にして脱水素反応し、次いで後処理を施し、反
応粗物46.3gを得た。分析の結果、反応粗物中の
2,2−ビス(4−オキソシクロヘキシル)プロパンの
純度は45.3%(収率42.6%)と低かった。
用いられている試薬酸化法と異なって副生廃棄物が発生
せず、しかも安価に高選択、高収率で目的とする脂環式
ジケトン化合物を工業的に有利な条件下で製造すること
ができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 一般式(1)で表される脂環式ジオール
化合物を銅系触媒及びラネー系触媒よりなる群から選ば
れる1種若しくは2種以上の触媒の存在下、液相にて脱
水素することを特徴とする一般式(2)で表される脂環
式ジケトン化合物の製造方法。 [式中、Xは単結合、−CH2−、−C(CH3)2−、
−O−又は−SO2−を表す。R1、R2は同一又は異な
って、水素又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。m、
nは同一又は異なって、0〜2の整数を表す。] [式中、X、R1、R2、m及びnは一般式(1)と同義
である。]
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