JPH0859541A - カルボキシル化合物の製造方法 - Google Patents
カルボキシル化合物の製造方法Info
- Publication number
- JPH0859541A JPH0859541A JP21945194A JP21945194A JPH0859541A JP H0859541 A JPH0859541 A JP H0859541A JP 21945194 A JP21945194 A JP 21945194A JP 21945194 A JP21945194 A JP 21945194A JP H0859541 A JPH0859541 A JP H0859541A
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- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- ultrasonic waves
- compound
- carboxyl compound
- aldehyde compound
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- Pending
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 アルデヒド化合物に酸素を供給しながら超音
波を照射することを特徴とするカルボキシル化合物の製
造方法。 【効果】 触媒の使用を必要とせず、簡便にカルボキシ
ル化合物を合成できる。
波を照射することを特徴とするカルボキシル化合物の製
造方法。 【効果】 触媒の使用を必要とせず、簡便にカルボキシ
ル化合物を合成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルデヒド化合物から
カルボキシル化合物を酸化合成する方法に関する。
カルボキシル化合物を酸化合成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルデヒド化合物の酸化によるカ
ルボキシル化合物の合成は、熱硝酸、過マンガン酸カリ
ウム、二クロム酸ナトリウム、三酸化クロムなどの酸化
触媒を使用して行なわれている。また、ベンズアルデヒ
ドのように不安定なアルデヒドや、価値の高いアルデヒ
ド類の酸化反応は希アンモニア水中で酸化銀のような温
和な試薬が使用される。しかし、これらの反応はカルボ
キシル化合物を得た後、酸化剤として用いた試薬の回収
や精製に手間を要する欠点がある。
ルボキシル化合物の合成は、熱硝酸、過マンガン酸カリ
ウム、二クロム酸ナトリウム、三酸化クロムなどの酸化
触媒を使用して行なわれている。また、ベンズアルデヒ
ドのように不安定なアルデヒドや、価値の高いアルデヒ
ド類の酸化反応は希アンモニア水中で酸化銀のような温
和な試薬が使用される。しかし、これらの反応はカルボ
キシル化合物を得た後、酸化剤として用いた試薬の回収
や精製に手間を要する欠点がある。
【０００３】一方、化学反応に超音波を利用する研究
は、１９８０年代以後活発に行なわれ始めたが、工業的
に利用されるケースは数少ない。特公平２−４４８２３
号において、オレフィンと一酸化炭素および水素とを、
触媒として水溶性ロジュウムを含有する錯化合物の存在
下で反応させてアルデヒドを得る反応において、超音波
を作用させることにより変換率が高められることが記載
されている。
は、１９８０年代以後活発に行なわれ始めたが、工業的
に利用されるケースは数少ない。特公平２−４４８２３
号において、オレフィンと一酸化炭素および水素とを、
触媒として水溶性ロジュウムを含有する錯化合物の存在
下で反応させてアルデヒドを得る反応において、超音波
を作用させることにより変換率が高められることが記載
されている。
【０００４】また、ケミストリー レターズの１９８３
年版、３７９〜３８０頁には、２−オクタノールなどの
２級アルコールを炭化水素溶媒中、過マンガン酸カリウ
ム触媒下で超音波を照射することによりケト化合物に酸
化されることが報告されている。
年版、３７９〜３８０頁には、２−オクタノールなどの
２級アルコールを炭化水素溶媒中、過マンガン酸カリウ
ム触媒下で超音波を照射することによりケト化合物に酸
化されることが報告されている。
【０００５】しかし、超音波を利用してアルデヒド化合
物から無触媒条件で直接カルボキシル化合物を合成する
方法に関しては開示されていない。
物から無触媒条件で直接カルボキシル化合物を合成する
方法に関しては開示されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アル
デヒド化合物から無触媒条件で効率的にカルボキシル化
合物を合成することにある。
デヒド化合物から無触媒条件で効率的にカルボキシル化
合物を合成することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、触媒など
の試薬を全く使用せずに酸素雰囲気下でアルデヒド化合
物に超音波を照射することで酸化反応が加速されること
を見出し、本発明を完成した。即ち、本発明はアルデヒ
ド化合物の溶液または分散液中に酸素を供給しながら超
音波を照射することにより、該アルデヒド化合物を酸化
することを特徴とするカルボキシル化合物の製造方法で
ある。
の試薬を全く使用せずに酸素雰囲気下でアルデヒド化合
物に超音波を照射することで酸化反応が加速されること
を見出し、本発明を完成した。即ち、本発明はアルデヒ
ド化合物の溶液または分散液中に酸素を供給しながら超
音波を照射することにより、該アルデヒド化合物を酸化
することを特徴とするカルボキシル化合物の製造方法で
ある。
【０００８】本発明におけるアルデヒド化合物とは、ア
セトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ブチルアルデヒ
ド、ペンチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、オクチ
ルアルデヒド、クロトンアルデヒド、バレルアルデヒド
などの脂肪族アルデヒド類、ベンズアルデヒド、ｏ−，
ｍ−またはｐ−アニスアルデヒドなどの芳香族アルデヒ
ド類、シクロヘキサンカルボキサアルデヒド、シクロヘ
キセンカルボキサアルデヒドなどのアルデヒド基を含有
する有機化合物から選択できる。
セトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ブチルアルデヒ
ド、ペンチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、オクチ
ルアルデヒド、クロトンアルデヒド、バレルアルデヒド
などの脂肪族アルデヒド類、ベンズアルデヒド、ｏ−，
ｍ−またはｐ−アニスアルデヒドなどの芳香族アルデヒ
ド類、シクロヘキサンカルボキサアルデヒド、シクロヘ
キセンカルボキサアルデヒドなどのアルデヒド基を含有
する有機化合物から選択できる。
【０００９】アルデヒド化合物の溶媒または分散媒は、
アルデヒド化合物に超音波を伝達するための媒体として
必要であり、アルデヒド類を分散または溶解する液体で
あれば特に限定するものではないが、好ましくは水、脂
肪族のアルコール類、ケトン類、エステル類、脂肪族炭
化水素類、およびベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化
水素類などから選択できる。さらに好ましくは、アルデ
ヒド化合物には溶解度が高く、カルボキシル化合物には
溶解度が低い溶媒を選択することが製品回収の点で効果
的である。
アルデヒド化合物に超音波を伝達するための媒体として
必要であり、アルデヒド類を分散または溶解する液体で
あれば特に限定するものではないが、好ましくは水、脂
肪族のアルコール類、ケトン類、エステル類、脂肪族炭
化水素類、およびベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化
水素類などから選択できる。さらに好ましくは、アルデ
ヒド化合物には溶解度が高く、カルボキシル化合物には
溶解度が低い溶媒を選択することが製品回収の点で効果
的である。
【００１０】超音波とは、２０ＫＨｚ以上の周波数の音
波を指す。一般的に、２０〜６０ＫＨｚの周波数を放射
する超音波発生装置が使用される。しかし、より高い周
波数、例えば１００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚも使用すること
ができる。超音波発振器の強度は、特に制限されるもの
ではないが、出力強度がカルボキシル化合物の収率に影
響されるので、１０〜３００Ｗ程度の出力が好ましい。
超音波発生装置としては、市販の超音波発振器を使用す
ることができる。超音波を発振する先端部を反応器の反
応液に浸漬して、均一に反応液に照射されるように設置
するか、超音波洗浄器に反応器を浸漬して行なうことが
できる。
波を指す。一般的に、２０〜６０ＫＨｚの周波数を放射
する超音波発生装置が使用される。しかし、より高い周
波数、例えば１００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚも使用すること
ができる。超音波発振器の強度は、特に制限されるもの
ではないが、出力強度がカルボキシル化合物の収率に影
響されるので、１０〜３００Ｗ程度の出力が好ましい。
超音波発生装置としては、市販の超音波発振器を使用す
ることができる。超音波を発振する先端部を反応器の反
応液に浸漬して、均一に反応液に照射されるように設置
するか、超音波洗浄器に反応器を浸漬して行なうことが
できる。
【００１１】反応装置としては、少なくとも酸素の導入
部、排出部および超音波発信部を付した反応容器を使用
するが、さらに測温部、攪拌機、所望の温度に加温でき
るよう加熱装置を付加することが望ましい。
部、排出部および超音波発信部を付した反応容器を使用
するが、さらに測温部、攪拌機、所望の温度に加温でき
るよう加熱装置を付加することが望ましい。
【００１２】酸素の供給ガスとしては、酸素付加空気ま
たは通常の空気でもよいが、純酸素ガスを使用した方が
反応がより促進される。酸素の供給量は、純酸素ガスを
使用した場合、反応液量の１〜１００倍容量／毎分程度
の流量が好ましい。
たは通常の空気でもよいが、純酸素ガスを使用した方が
反応がより促進される。酸素の供給量は、純酸素ガスを
使用した場合、反応液量の１〜１００倍容量／毎分程度
の流量が好ましい。
【００１３】反応温度は反応速度に影響し、加温するこ
とが好ましい。好適な温度は２０〜８０℃、さらに好ま
しくは４０〜６０℃である。また、反応時間は６０〜６
００分、好ましくは８０〜２４０分である。
とが好ましい。好適な温度は２０〜８０℃、さらに好ま
しくは４０〜６０℃である。また、反応時間は６０〜６
００分、好ましくは８０〜２４０分である。
【００１４】カルボキシル化合物の収率は、アルデヒド
化合物の種類、溶媒の種類、酸素の供給量、反応温度、
超音波の照射時間などの要因によって変動するが、超音
波を照射しない場合と比較して、通常５〜１０倍または
それ以上の向上があり、超音波照射の効果は極めて高
い。さらに、本発明の効果を高める目的で、公知の酸化
触媒を併用することもできる。
化合物の種類、溶媒の種類、酸素の供給量、反応温度、
超音波の照射時間などの要因によって変動するが、超音
波を照射しない場合と比較して、通常５〜１０倍または
それ以上の向上があり、超音波照射の効果は極めて高
い。さらに、本発明の効果を高める目的で、公知の酸化
触媒を併用することもできる。
【００１５】
【実施例】以下に本発明の実施態様を実施例において詳
細に説明する。本発明のアルデヒド類の酸化反応に使用
した装置は、酸素導入部およびガス排気管、超音波発振
器、温度計を付した内容積１００ｍｌのガラス製三ッ口
フラスコを反応容器に使用した。反応温度は外浴に恒温
水槽を使用して調節した。超音波発振器は、大岳製作所
の超音波発振器”sonicator”を使用した。また、酸素
流量の調節には小島製作所のサーマルマスフローコント
ローラー（MODEL 3610）を用いた。
細に説明する。本発明のアルデヒド類の酸化反応に使用
した装置は、酸素導入部およびガス排気管、超音波発振
器、温度計を付した内容積１００ｍｌのガラス製三ッ口
フラスコを反応容器に使用した。反応温度は外浴に恒温
水槽を使用して調節した。超音波発振器は、大岳製作所
の超音波発振器”sonicator”を使用した。また、酸素
流量の調節には小島製作所のサーマルマスフローコント
ローラー（MODEL 3610）を用いた。
【００１６】実施例−１ 三ッ口フラスコにベンズアルデヒド５ｍｌとベンゼン５
０ｍｌを仕込み、反応温度を４０℃に調節して、酸素導
入部から酸素を０．４ＳＬＭ（Standard Litter per Mi
nute）供給しながら、超音波出力５０Ｗで照射し８０分
間反応させた。反応後、生成物を凍結乾燥して濃縮、単
離した。反応混合物の反応率は、ＮＭＲスペクトルを使
用してベンズアルデヒドのプロトンＨａ７．８ｐｐｍの
ピークと、安息香酸のプロトンＨａ８．１ｐｐｍのピー
クの積分線比から計算する方法および、ガスクロマトグ
ラムから測定した。その結果、安息香酸の収率は４７％
であった。
０ｍｌを仕込み、反応温度を４０℃に調節して、酸素導
入部から酸素を０．４ＳＬＭ（Standard Litter per Mi
nute）供給しながら、超音波出力５０Ｗで照射し８０分
間反応させた。反応後、生成物を凍結乾燥して濃縮、単
離した。反応混合物の反応率は、ＮＭＲスペクトルを使
用してベンズアルデヒドのプロトンＨａ７．８ｐｐｍの
ピークと、安息香酸のプロトンＨａ８．１ｐｐｍのピー
クの積分線比から計算する方法および、ガスクロマトグ
ラムから測定した。その結果、安息香酸の収率は４７％
であった。
【００１７】比較例−１ 超音波を照射しないこと以外は実施例１と同じ条件で反
応させた場合の収率は７％であり、超音波照射の効果が
大きいことがわかる。
応させた場合の収率は７％であり、超音波照射の効果が
大きいことがわかる。
【００１８】実施例−２，−３ 実施例１の反応温度を５０℃，６０℃に変更する以外は
実施例１と同様の条件で反応させた。その結果、５０
℃、６０℃とも安息香酸の収率は５２％であった。
実施例１と同様の条件で反応させた。その結果、５０
℃、６０℃とも安息香酸の収率は５２％であった。
【００１９】実施例−４，−５ 実施例１の酸素の供給量を０．２ＳＬＭ、０．６ＳＬＭ
に変更する以外は実施例１と同様の条件で反応させた。
その結果、安息香酸の収率はそれぞれ１４％、５８％で
あった。
に変更する以外は実施例１と同様の条件で反応させた。
その結果、安息香酸の収率はそれぞれ１４％、５８％で
あった。
【００２０】実施例−６ 実施例１のベンズアルデヒドをシクロヘキサンカルボキ
サアルデヒドに変更する以外は実施例１と同様の条件で
反応させた。その結果得られたシクロヘキサンカルボン
酸の収率は７２％であった。
サアルデヒドに変更する以外は実施例１と同様の条件で
反応させた。その結果得られたシクロヘキサンカルボン
酸の収率は７２％であった。
【００２１】比較例−２ 超音波を照射しないこと以外は実施例６と同じ条件で反
応させた場合の収率は６％であった。
応させた場合の収率は６％であった。
【００２２】実施例−７ 実施例１のベンズアルデヒドをｎ−ヘキシルアルデヒド
に変更する以外は実施例１と同様の条件で反応させた。
その結果得られたｎ−ヘキシルカルボン酸の収率は６８
％であった。
に変更する以外は実施例１と同様の条件で反応させた。
その結果得られたｎ−ヘキシルカルボン酸の収率は６８
％であった。
【００２３】実施例−８ 実施例１のベンズアルデヒドをｎ−バレルアルデヒドに
変更する以外は実施例１と同様の条件で反応させた。そ
の結果得られたバレリン酸の収率は５４％であった。
変更する以外は実施例１と同様の条件で反応させた。そ
の結果得られたバレリン酸の収率は５４％であった。
【００２４】
【発明の効果】アルデヒド化合物の溶液に酸素を供給し
ながら超音波を照射することにより、超音波を照射しな
い場合と比較して６〜１０倍以上酸化反応が加速され、
無触媒条件でも高収率にカルボキシル化合物を合成する
ことができる。
ながら超音波を照射することにより、超音波を照射しな
い場合と比較して６〜１０倍以上酸化反応が加速され、
無触媒条件でも高収率にカルボキシル化合物を合成する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 健二 埼玉県所沢市緑町２丁目20番９号 (72)発明者 松永 勝治 埼玉県川越市砂新田４丁目６番14号 (72)発明者 吉田 泰彦 埼玉県入間郡大井町苗間484番16号 (72)発明者 分須 喜治 埼玉県浦和市辻７丁目14番２号 サイデン 化学株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 アルデヒド化合物に酸素を供給しながら
超音波を照射することを特徴とするカルボキシル化合物
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21945194A JPH0859541A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | カルボキシル化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21945194A JPH0859541A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | カルボキシル化合物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0859541A true JPH0859541A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16735632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21945194A Pending JPH0859541A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | カルボキシル化合物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0859541A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010529061A (ja) * | 2007-06-05 | 2010-08-26 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | 金触媒を用いた新規な反応 |
| CN105136947A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-12-09 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种准确表征和评价卷烟香气中果香特征的方法 |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP21945194A patent/JPH0859541A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010529061A (ja) * | 2007-06-05 | 2010-08-26 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． | 金触媒を用いた新規な反応 |
| CN105136947A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-12-09 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种准确表征和评价卷烟香气中果香特征的方法 |
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