JPS5817446B2 - アルフア ベ−タ − フホウワアルデヒドノ スイソカホウホウ - Google Patents

アルフア ベ−タ − フホウワアルデヒドノ スイソカホウホウ

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JPS5817446B2
JPS5817446B2 JP50036124A JP3612475A JPS5817446B2 JP S5817446 B2 JPS5817446 B2 JP S5817446B2 JP 50036124 A JP50036124 A JP 50036124A JP 3612475 A JP3612475 A JP 3612475A JP S5817446 B2 JPS5817446 B2 JP S5817446B2
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present
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palladium
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山路禎三
市川弥太郎
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  • Furan Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、α、β−不飽和アルデヒドの水素化方法に関
するものである。
さらに詳細に説明すると特定のα、β−不飽和アルデヒ
ドを水素化し、そのα、β一位の二重結合が飽和された
アルデヒド類を製造する方法に関するものである。
α、β−不飽和アルデヒドたとえば、シトロネラールは
シトロネラール種々の天然精油などから分離して得られ
るが、これらの油の供給ならびに品質にばらつきがあり
、信頼性がないので、高品質のシトロネラールの安定供
給のため他の原料の開発が必要となった。
この目的のため、従来種々の研究、たとえば香料中間体
あるいはそれ自体香料として重要であるシトロネラール
は、シトロネロールを硫酸の存在下重クロム酸カリウム
により酸化する方法(Rer e30.34(189N
)、シトラールを有機溶剤をも存在させることなく、少
量の水および強または弱塩基および有機アシンなどの塩
基性剤の存在下パラジウム触媒により水素添加する方法
等が知られている。
しかし、前者の方法は多数の副生成物が生成するのみな
らず、収率も低い。
これに対し、後者の方法は多量の樹脂生成物およびター
ルを形成するうえにシトロネラールの収率も高々78係
程度と低く満足されるものではなく、反応時間も数時間
を要し、反応を促進させるためには加圧下に作業するこ
とが必要である。
本発明者らは、かかる従来法の欠点のない特定のα、β
−不飽和アルデヒドからα、β−飽和アルデヒドの製造
法について研究を進めた結果、ある特定の触媒と組合せ
て使用することにより、極めて高い選択率でかつ短時間
にα、β−飽和アルデヒドが得られることがわかった。
すなわち、本発明は、下記一般式〔■〕 〔式中、R1,R2は同一もしくは異なり、水素原子ま
たはアルキル基、R3は水素原子または脂肪族基を示す
〕で表わされるα、β−不飽和アルデヒドを、aパラジ
ウム金属(A成分)およびb亜鉛の無機酸塩或いは有機
酸塩またはコバルトの無機酸塩或いは有機酸塩(B成分
)の存在下、接触的に水素化せ(式中、R1,R2,R
3は前記定義と同じ)で表わされるアルデヒド類を形成
せしめることを特徴とするα、β−不飽和アルデヒドの
水素化方法である。
本発明の方法によれば、前記α、β−不飽和アルデヒド
からα、β−不飽和アルデヒドを短時間の反応でしかも
啄めて高い選択率で製造することができる。
さらに本発明によれば、カルボニル基に対スるα、β一
位の二重結合のほかに他の位置にも二重結合を有するα
、β−不飽和アルデヒドを接触的に水素化した場合、α
、β一位以外の二重結合およびカルボニル基の水素化が
抑制され、α、β一位の二重結合のみが選択的に水素化
されて、前記一般式〔旧で表わされるα、β−飽和アル
デヒドを実質的に数時間以内という極めて短時間で、は
ぼ90係またはそれ以上の選択率で得ることが出来ると
いう特徴を有している。
たとえば、本発明は下記式で示されるようなシトラール
からシトロネラールを得る方法に有用できるので、その
工業的意義は極めて大きい。
本発明方法において出発物質として用いられる、α、β
−不飽和アルデヒドは下記一般式CI)式中R,,R2
は同一もしくは異なり、水素原子またはアルキル基、R
3は水素原子または脂肪族基を示す。
で示される。
一般式CI’)においてR1およびR2は水素原子また
はアルキル基を示すが、アルキル基直鎖であっても分岐
鎖であってもよい。
さらにアルキル基の炭素数は特に限定されないが、一般
に20以下、特に5以下が好んで用いられる。
かかるR1およびR2がアルキル基の場合その例として
は、たとえばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル
、ブチル、3−ブチル、L−ブチル、イソブチル、アミ
ル、イソアミルおよびt−アミル等があげられる。
また、前記一般式(II)中のR3は、水素原子または
脂肪族基であり、脂肪族基の場合炭素数1〜40のもの
が好ましい。
かかるα、β−不飽和アルデヒドの好ましい具体例を以
下に説明するが、本発明はこれらに同等制限を受けるも
のではない。
すなわち、 たとえば、アクロレイン、メタクロレイン、プレナール
、3−エテル−ブテン−2−アール−1゜3−プロピル
ブテン−2−アール−1,3−ブチルブテン−2−アー
ル−1,3,3−エチルグロピルーアクロレイン。
2−エテルヘキセン−2−アール−1,2−エチルイン
ヘキセン−2−アール−1°2,6−ノナジェナール、
2− n−アミルクロトンアルデヒド、2−ヘキシル−
クロトンアルデヒド、2−プロピリデンエナンアルデヒ
ド、2−オクチルクロトンアルデヒド、シトラール、ジ
イソパレラルデヒド、ジヒドロシトラール、6−メチル
シトラール、シトリリデンアセトアルデヒド、シトリリ
デンプロピオンアルデヒド、ファルネサール、ゲラニル
ゲラニアールを挙げることができる。
本発明における反応は、一般に液相で実施するのが好ま
しい。
その際、溶媒を使用してもよく、また使用しなくてもよ
いが、溶媒を使用するのが有利である。
溶媒を使用する場合その例としては反応に悪影響をおよ
ぼさないものであればよく、たとえば下記のものを使用
することができる。
(I) 脂肪族炭化水素; f、トエハ、7’ロパン、フタン、ペンタン、ヘキサン
、ヘプタン、オクタン等、 (II) 脂環族炭化水素: たとえば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エ
チルシクロヘキサン、デカリン等、■ 芳香族炭化水素
: タトエハ、ベンゼン、トルエン、キシレン(オルソ、メ
タ、バラ)、タメン、テトラリン等、 ■ ハロゲン化炭化水素: たとえば、四基炭素、メチレンクロライド、クロロホル
ム、ジクロルエタン、トリクロロエタン、テトラクロロ
エタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、パークロ
ルエチレン等、(■ エーテル; たとえば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン等、 ■ エステル; たとえば、酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプチ
ル等、 ■ケトン; たとえば、アセトン、メチルエチルケトン、ジブチルケ
トン、シクロヘキサノン等、 (眉)アルコール: たとえば、メタノール、エタノール、n−グロパノール
、インブタノール、n−ブタノール、インブタノール、
L−ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルア
ルコール、シクロヘキサノール、フェニルエチルアルコ
ール等。
これらの溶媒のうち、特に好ましいのは、(I)脂。
肪族炭化水素、(II)脂環族炭化水素、側芳香族炭化
水素、幡アルコール、Mエステル類で殊[炭素数20以
下のものである。
上記溶媒を使用する場合は、出発物質であるα。
β−不飽和アルデヒド1重量部に対し、0.01〜。
200重量部、好ましくは0.1〜100重量部が用い
られる。
本発明によれば前記α、β−不飽和アルデヒド〔I〕を
以下に説明するような条件下で水素化することにより一
般式〔旧なる対応するアルデヒドを。
得ることが出来る。
本発明における水素による接触還元はaパラジウム金属
(A成分)およびb亜鉛の無機酸塩或いは有機酸塩また
はコバルトの無機酸塩或いは有機酸塩(B成分)の存在
下に行なうことにより高選択率で一般式CI)のα、β
−不飽和アルデヒドから一般式(n)の対応するアルデ
ヒドをうろことが出来る。
本発明方法においては、触媒としてパラジウム金属(A
成分)のみでは、カルボニル基の水添によるアルデヒド
のアルコール化、その他出全物質中のα、β−不飽和結
合以外の不飽和結合の水添反応の生起による目的物の選
択率の低下等がおこり1本発明の目的は達成されない。
したがって、パラジウムは、前記B成分と組合せること
によって初めて本発明の目的が達成されるのである。
本発明に使用するパラジウムは、パラジウム単独または
反応に不活性な担体上に、担持されたものが用いられる
使用されるパラジウムは塩化物、硝酸塩または酸化パラ
ジウムのような高原子価のパラジウム化合物な種々の還
元剤、たとえば水素ガス等により還元することにより得
ることができる。
また、パラジウムを担持させる不活性担体としては、た
とえば活性炭、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、珪酸塩
、粘土、アルミナ等の通常知れたものを挙げることがで
きる。
本発明においては、出発物質であるα、β−不飽和アル
デヒド1モルに対し、パラジウムは、1X10〜0.5
グラム原子、好ましくは1×10−4〜0.1グラム原
子の範囲で使用するのが有利である。
本発明において使用されるB成分それ自体は、これを単
独で(A成分と組合せないで)使用しても、実質的に水
添活性を示さず、後述する比較例から明らかなように水
素の吸収は認められない。
しかしB成分はA成分のパラジウム金属と組合せて使用
することにより、前述したようにパラジウム金属の水素
化活性に選択性を与える。
か−るB成分の亜鉛またはコバルトとしては、反応系に
少なくとも部分的に可溶性のものが好ましく無機酸塩、
有機酸塩のいずれであってもよい。
たとえば□硫酸塩、硝硫塩、リン酸塩、ノ・ロゲン化物
(たとえば塩化物)、炭酸塩、酢酸塩、蟻酸塩、蓚酸塩
等があげられるが、就中塩酸塩、硫酸塩、酢酸塩が好ま
しい。
本発明において用いられるB成分の量は、金属に換算し
て使用するパラジウム1グラム原子に対し、1×10〜
50グラム原子、好ましくは5×10〜20グラム原子
、特に好ましくは1X10−2〜10グラム原子の範囲
が用いられる。
前記亜鉛化合物の亜鉛の原子価は通常0またνは2価、
特に2価が好ましい。
またコバルト化合物”のコバルトの原子価は通常0,4
,2.3価のいずれでもよいが、好ましくは2または3
価、特[2価が好ましい。
本発明における触媒の調製法としては、例えばB成分の
金属塩等を反応原料液中に混入し、別途A成分を添加す
る方法が好ましい。
本発明は、たとえば連続反応により前記触媒を連続して
繰返し使用する場合、常に上記の量を満足するよう維持
することによりα、β−不飽和アルデヒド(1)シ接触
的に水素添加し、一般式〔■〕で表わされる不飽和アル
デヒドを高転化率、高選択率で得ることができる。
前記パラジウム触媒は、反応系罠概して不溶であり、そ
の使用形態は固定層式、流動層式、移動層式、懸濁1式
等のいずれであってもよい。
本発明における水素化反応は一30〜300℃、好まし
くは0〜200℃、特に好ましくは10〜100℃の温
度で有利に実施される。
反応温度が一30℃より低くなるとα、β−不飽和アル
デヒドの転化率が低下し、一方300℃を越えると水素
化分解等の副反応が活発に起り目的とするアルデヒドの
選択率が低下する。
また本発明における水素分圧は0.5〜3ooKy/c
rti、好ましくは0.8〜200 Kg/cniの範
囲が好。
適である。
かかる範囲より水素分圧が低いα、β−不飽和アルデヒ
ドの転化率が低下し、また上記範囲よりも高い水素分圧
のときは目的とするアルデヒドの選択率が低くなる。
また水素は、純水素のみならず、不活性ガスと水素との
混合ガスであってもよい。
本発明は、回分式、連続式のいずれでも実施することが
でき、水素ガスの触接方法は向流、並流のいずれであっ
てもよい。
以下実施例を掲げて本発明方法を詳述するが本発明はこ
れらに同等限定されるものではない。
本発明者らの研究によれば、本発明の反応系中に、前記
α、β−不飽和アルデヒドに対して20モt(、fp5
を越えざる量の水、特に0.5〜5モル倍の量の水を存
在せしめることにより対応するアルデヒドの選択率を向
上せしめることが出来る。
前記水の量が20モル倍を越えると、該α、β−不飽和
アルデヒドの転化率は向上するが対応するアルデヒドの
選択率が低下するので好ましくない。
以下、実施例な掲げて本発明方法を詳述するが本発明は
これらに限定されるものではない。
実施例 1 内容量100の振とう式接触還元装置に、シトラール7
.6部、95係メタノール(5係H20)30容量部、
5幅パラジウム−カーボン0.5部および酢酸亜鉛(Z
n(ACO)2・2H20)0.084部を仕込み、反
応温度15℃に保ちながら、常圧水素雰囲気下、シトラ
ールに対し、はぼ等モル水素ガスの吸収のあった時(2
0分)に反応を停止し触媒を濾過したのち、反応混合物
をガスクロマトグラフィーにより分析した結果、シトラ
ールの91係が転化し、99.7%の選択率でシトロネ
ラールが得られた。
実施例 2 実施例1と同様の反応装置にシトラール7.6部、95
係メタノ一ル30容量部および各種触媒を仕込み、反応
温度15℃、常圧水素雰囲気のもとに、シトラールに対
し、はぼ等モル水素ガスの吸収のあった時、反応を停止
した。
触媒を濾過したのちの反応混合物を分析した結果を表1
に示す。
なお、A成分のみ、またはB成分のみを使用した実験結
果を比較例として2−8〜2−10に示した。
実施例 3 実施例1と同様の反応装置を用い、用いる酢酸亜鉛の量
を0.021部とし、溶媒をかえる他は実施例1と同様
にして反応を行なった結果を第2表に示す。
実施例 4 実施例3−2において、反応温度を40℃とする他は、
実施例3−2と全く同様にして反応を行なったところ反
応時間130分で、シトラール転化率83係に達し、8
8係の選択率でシトロネラールが得られた。
実施例 5 電磁攪拌装置を備えた内容100のオートクレーブにシ
トラール7.6部、95%エタノール(5係H20)3
0容量部、5係pti −A72030.5部および酢
酸亜鉛0.021部を仕込み、反応温度12℃、水素圧
力15に9部cmGで、27分反応を行なったところ、
シトラールの77係が転化し、99係の選択率でシトロ
ネラールが得られた。
実施例 6 出発物質として、3−メチル−2−ブチメール4.2部
、95係メタノール(5係H20)30容量部、触媒と
して第3表のごとき組成のものを用い、水素ガスにより
常圧、15℃で水素添加反応を行なった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記一般式〔I〕 〔式中、R1,R2は同一もしくは異なり、水素原子ま
    たはアルキル基、R3は水素原子または脂肪族基を示す
    。 〕で表わされるα、β−不飽和アルデヒドを、aパラジ
    ウム金属およびb亜鉛の無機酸塩或いは有機酸塩または
    コバルトの無機酸塩或いは有機酸塩の存在下、接触的に
    水素化せしめ、下記一般式〔旧(式中、R1,R2,R
    3は前記定義と同じ)で表わされるアルデヒド類を形成
    せしめることを特徴とするα、β−不飽和アルデヒドの
    水素化方法。
JP50036124A 1975-03-27 1975-03-27 アルフア ベ−タ − フホウワアルデヒドノ スイソカホウホウ Expired JPS5817446B2 (ja)

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