JPS5936966B2 - 短鎖の脂肪族モノオレフィンのヒドロキシル化法 - Google Patents

短鎖の脂肪族モノオレフィンのヒドロキシル化法

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JPS5936966B2
JPS5936966B2 JP55128070A JP12807080A JPS5936966B2 JP S5936966 B2 JPS5936966 B2 JP S5936966B2 JP 55128070 A JP55128070 A JP 55128070A JP 12807080 A JP12807080 A JP 12807080A JP S5936966 B2 JPS5936966 B2 JP S5936966B2
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JP
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hydrogen peroxide
hydroxylated
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formic acid
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JP55128070A
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JPS5653627A (en
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ゲルハルト・ケ−ビツシユ
ホルスト・マリテイウス
ジ−クフリ−ト・ラウパツハ
ル−ドルフ・トリユ−ベ
ハンス・ヴイツトマン
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Evonik Operations GmbH
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Degussa GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/03Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by addition of hydroxy groups to unsaturated carbon-to-carbon bonds, e.g. with the aid of H2O2

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は3−クロルー2−メチループロペンーl)直鎖
又は分枝鎖で、非置換又はすでにヒドロキシル基1〜2
個により置換された炭素原子数4あ 〜7及び末端又は
内部二結合を有するモノオレフィン、直鎖又は分枝鎖で
、非置換又はすでにヒトキシル基1〜2個により置換さ
れた炭素原子数8〜10及び内部二重結合を有するモノ
オレフインをヒドロキシル化するための方法に関する。
ヒドロキシル化とはオレフインニ重結合にそれぞれ2個
のヒドロキシル基を付加することである。これによりモ
ノオレフインのヒドロキシル化の際ビシナルジオールが
生じ、すでに1又は2個のヒドロキシル基が存在する場
合相応するトリもしくはテトロールが生じ、ジオレフイ
ンのヒドロキシル化の際不飽和のジオールもしくは飽和
のテトロールが生じる。本発明による方法はヒドロキシ
ル化すべきオレフインを30〜80℃の間の温度で、そ
れぞれヒドロキシル化すべき二重結合1モル当り2モル
より少ない蟻酸及び2モルより少ない過酸化水素と反応
させ、かつこの際20〜100重量?の濃度の蟻酸及び
50重量?より低い濃度の過酸化水素を用い、かつ反応
混合物の水相中の過酸化水素の濃度を反応の全期間中1
5重量%より低く保持することを特徴とする。
反応を45〜60℃の間の温度F行なうのが有利である
゛蟻酸をヒドロキシル化すべき二重結合1モル当り有利
に0.2〜0.8モルの量で、過酸化水素をヒドロキシ
ル化すべき二重結合1モル当り有利に1.1〜1.5モ
ルの量で使用する。15〜40重量eの濃度の過酸化水
素を使用するのが有利である。
本発明方法の出発物質としては3−クロル−2−メチル
プロペン−1、炭素原子数4〜7の直鎖モノオレフイン
、例えばブテン−11ブテン−2、ベンゼン−1、ヘキ
セン一1、ヘプテン一1又はヘプテン一3及び炭素原子
数4〜7の分枝鎖モノオレフイン、例えば2−メチルプ
ロペン−1、3−メチルブテン−1、3,3−ジメチル
ブテン−1、2,3−ジメチルブテン−1、2,3−ジ
メチルブテン−2、2−メチルベンゼン−1、2−メチ
ルベンゼン−2、3−メチルベンゼン−2又は2−エチ
ルブテン−1を使用する。
使用するためのモノオレフインはすでにヒドロキシル基
1〜2個で置換されていてもよい。例えばそのような物
質はブテン−1−オール−3、ブテン−2−オール−1
(クロチルアルコール)、ブテン−2一ジオール一1,
4、3−メチルブテン−3−オール−1、3−メチルブ
テン−2−オール−1又は2−メチルブテン−3−オー
ル−2である。最高炭素原子数7のモノオレフインにお
いて二重結合は任意の位置、すなわち炭素鎖の末端又は
炭素鎖の内部にあつてよいが、炭素原子数8〜10のモ
ノオレフインは二重結合が炭素鎖の内部にあるときのみ
本発明方法による反応に使用できる。そのような物質の
例は2,4,4−トリメチルベンゼン−2、1,2−ジ
一(Tert−ブチル)一エチレン又はデセン一5であ
る炭素原子数8〜10のモノオレフインもすでにヒドロ
キシル基1〜2により置換されていてよい、例えば2−
エチルヘキセン−2−オール−1におけるように。本発
明方法を常圧で実施するのが有利である。
しかしながら認容できる反応速度を達成するために反応
温度を30℃より下にするべきではないので、沸点が3
0℃より下であるオレフインの場合加圧の使用は必要で
あるということは明らかである。この場合には圧力が1
0バールを越えないように反応温度を選択するのが有利
である。意外にもこの反応は比較的緩和な反応条件にも
かかわらず非常に順調に進み、認容できる反応時間内に
所望のジ、トリ又はテトロールが高収率で得られる。本
発明による方法を実施する場合使用すべき全蟻酸をカレ
フインと共にあらかじめ入れζおき、過酸化水素をゆつ
くりと添加するのが有利である。しかしながら先ずヒド
ロキシル化ずべきオレフインの全量の1部、例えば約一
と蟻酸の全量とを一) 3緒に入れておき
過酸化水素とヒドロキシル化すべきオレフインの残分を
ゆつくりと添加することもできる。
いずれの場合にも反応混合物に強力に撹拌する。すべて
の反応成分を反応容器中で合した後、変換率を良くする
ために適当な後反応時間をとることが好ましい。反応が
終了した後、生じた反応生成物は通常水相中に溶けて存
在する。
いくつかの目的にはこの種の水溶液を直接この先使用し
てもよい。しかし多くの場合過酸化水素の残留分が妨害
するだけでなく、生じたジ、トリもしくはテトロールを
純粋な形で単離するという事も所望されているのである
。この場合後処理のための種々の処置が考慮される。反
応混合物から第2の相が分離する場合、先ず相分離を行
なう。
多くの場合、実質的に水相中にのみ含まれる過酸化水素
を十分に分解することが勧められる。この分解は高めた
温度での長時間の放置(浸漬)により又は好適な触媒(
例えば接触白金固定床上への導入)の作用により又はこ
の両者の組み合せにより行なわれる。反応混合物を中和
し、好適な溶剤、例えば酢酸エチルで抽出するのが有利
である。
抽出物から溶剤を留去し、残留したジ、トリもしくはテ
トロールの残留分から場合により減圧下に加熱すること
によりまだ含まれている水を除去する。反応混合物中に
含有される蟻酸の中和を放棄してもよい。その場合は濃
縮を水蒸気蒸留の方法により連続的に行ない、蒸留物が
わずかな量の蟻酸のみを含有するまで続けるか、又は蟻
酸の除去を蟻酸の主量を留去した後この残分にもう1度
水を加え新たに濃縮する。そしてこの処置を何回か繰り
返すというように非連続的に行なう。残つた粗ジ、トリ
もしくはテトロールの残留分から再び減圧下に加熱する
ことによりなお含まれている揮発性の残分を除去するこ
とができる。こうして得られた粗ジ、トリもしくはテト
ロールは約88〜96%の純相である。
更に精製が必要である場合これを常法で再結晶により又
は減圧下での分留により行なう。次に実施例につき本発
明を詳細に説明する。
他に記載のないかぎり例中の「%」は「重量?」を表わ
す。例1 クロチルアルコール1モル(729)を撹拌装置中で蟻
酸(98%)0.5モル(239)並びにH2O2(1
5%)1.5モル(3409)と混合し、60℃で8時
間撹拌する。
この系は一相でありH2O23.9%を含有する。この
配合物を固定床触媒(バールくら型上白金0.1%)1
00m1で満たした30(7!Lの長さのNW4O−カ
ラム中を通した。通過させた後H2O2はもはや分析的
に検出することはできなかつた。その後、この配合物を
2時間還流下に煮沸し、真空中で濃縮した(12引gで
罐温度100、Cまで)。
残留物1029が残り、引き続きこれを高真空(0.1
m[TlHg)中蒸留した。125〜130℃の間で留
出する留分(=929)はメチルグリセリンからなる。
例2 例1による装置中で3−クロル−2−メチル−プロペン
−11モル(919)を蟻酸(98%)0.75モル(
359)と混合し、60℃でH2O2(40%)1.5
モル(1289)を6時間かけて添加した。
後反応:60℃で4時間。例1に記載したように配合物
から触媒によりH2O2を除去し、蒸発濃縮する。10
00C(12mmHg)の罐温度で残つた残分(125
9)を引き続き12mn1Hgで全蒸留した。
103〜107℃の間で留出した留分(1039)は3
−クロル−2−メチル−プロパンジオール−1,2から
成る。
例3 例1による装置中でベンゼン−11モル(709)と蟻
酸1モルを混合し、沸騰する程度に冷却(約30酸C)
して8時間かけてH2O2(40%)1.5モル(12
89)を加えた。
8時間の後反応時間後この系は1相となつた。
接触的にH2O2を除去し、NaOH(40%)909
で中和し、4回そのつど100aの酢酸エチルで抽出し
た。酢酸エチル抽出物を合し、溶剤を留去した。ペンタ
ンージオール残分(粗)84gが残留した。水相を約半
分に濃縮し、酢酸エチルで十分に抽出することにより収
量をさらに高めることができる。粗ジオール849から
全蒸留(12mmHg)の際、115〜117℃で留出
する純粋なペンタンジオール1,278f!が得られた
。還流冷却器の先に2atuの過圧で開く圧力保持弁を
備えることにより変化させた撹拌装置中でこの実験を繰
り返した。
これによりベンゼン−1−ヒドロキシル化を前記使用量
で温度50℃で実施することができた。この条件下にH
2O2一添加時間も後反応時間もそれぞれ半分に短縮す
ることができた。わずかに高めた圧力で実施した実験の
後処理は圧力をかけない実験においてと同じ収率を与え
た。例4 例1による装置中2,3−ジメチル−ブテン−21モル
(849)と蟻酸(98%)0,6モル(289)とを
混合し、55℃で4時間かけてH2O2(20%)1.
5モル(2559)と混合した。
後反応時間4時間後この系は1相となつたが、なおオレ
フイン4.29を留去することができた。(変換率=9
5%)常用の接触H2O2分解後配合物をNaOH25
%)509で中和し、4回そのつど100m1の酢酸エ
チルで抽出した。
残留した水相を半分の量に蒸発濃縮し、新たに4回その
つど50dの酢酸エチルで抽出する。すべての酢酸エチ
ル抽出物を合し、先ず共沸蒸留によりなおとけている水
を除去する。易揮発性物質後罐生成物(98g:融点3
8〜41°C)が残り、これはジオール含量(ピナコー
ル)98%(収率87%であつた。例5 例1による装置中でヘプテン−3 1モル989)と蟻
酸(98%)1モル(479)とを混合し、5時間かけ
て55℃でH20,(35%)1.5モル(1469)
を加えた。
60℃で2時間撹拌した後も配合物は2相であつた。
この配合物から接触的にH202残分を除去し、NaO
H(40%)859で中和した。水相を4回酢酸エチル
(そのつど100d)で抽出し、半分に濃縮し、新たに
酢酸エチルで2回抽出した。すべての酢酸エチル抽出物
を有機相と合し、易揮発性物質を留去した罐生成物(粗
ヘプタンジオール−3,4=1329)が残るから、こ
れを精留により(沸点=111〜113℃/12mmH
g)収率86%で純粋なヘプタンジオール−3,4とし
た。例6 例1による装置中で2−エチルーヘキセンーオーオール
−1 1モル(=1299)と蟻酸(98%)0.7モ
ル(339)とを混合し、55℃で4時間かけてH20
2(20%)1.5モル(2559)を加える。
その後、この配合物を60℃で更に4時間撹拌するが、
この際2相のままであつた。水相を分離し、有機相を水
で2回(そのつど50a)後洗浄した。すべての合した
水相から接触的にH202を除去し、NaOH(40%
)659で中和した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 3−クロル−2−メチル−プロペン−1、直鎖又は
    分枝鎖で、非置換の又はすでにヒドロキシル基1〜2個
    により置換された炭素原子数4〜7及び末端又は内部二
    重結合を有するモノオレフィン、直鎖又は分枝鎖で、非
    置換の又はすでにヒドロキシル基1〜2個により置換さ
    れ、炭素原子数8〜10及び内部二重結合を有するモノ
    オレフィンをヒドロキシル化するために、ヒドロキシル
    化すべきオレフィンを30〜80℃の間の温度で、それ
    ぞれヒドロキシル化すべき二重結合1モル当り2モルよ
    り少ない蟻酸及び2モルより少ない過酸化水素と反応さ
    せ、かつこの際20〜100重量%の濃度の蟻酸及び5
    0重量%より低い濃度の過酸化水素を用い、かつ反応混
    合物の水相中の過酸化水素の濃度を反応の全期間中15
    重量%より低く保持することを特徴とする短鎖の脂肪族
    モノオレフィンのヒドロキシル化法。 2 反応を45〜60℃の間の温度で行なう特許請求の
    範囲第1項記載の方法。 3 蟻酸をヒドロキシル化すべき二重結合1モル当り0
    .2〜0.8モルの量で使用する特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載の方法。 4 過酸化水素をヒドロキシル化すべき二重結合1モル
    当り1.1〜1.5モルの量で使用する特許請求の範囲
    第1項から第3項までのいずれか1項に記載の方法。 5 過酸化水素を15〜40重量%の濃度で使用する特
    許請求の範囲第1項から第4項までのいずれか1項に記
    載の方法。
JP55128070A 1979-09-19 1980-09-17 短鎖の脂肪族モノオレフィンのヒドロキシル化法 Expired JPS5936966B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2937840A DE2937840C2 (de) 1979-09-19 1979-09-19 Verfahren zur Herstellung von Diolen, Triolen bzw. Tetrolen durch Hydroxylierung von aliphatischen Mono- oder Diolefinen
DE29378403 1979-09-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5653627A JPS5653627A (en) 1981-05-13
JPS5936966B2 true JPS5936966B2 (ja) 1984-09-06

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ID=6081259

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EP (1) EP0025890B1 (ja)
JP (1) JPS5936966B2 (ja)
AT (1) ATE3027T1 (ja)
AU (1) AU6025180A (ja)
BR (1) BR8005948A (ja)
CA (1) CA1218385A (ja)
DE (1) DE2937840C2 (ja)
ES (1) ES493223A0 (ja)

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Also Published As

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EP0025890A1 (de) 1981-04-01
BR8005948A (pt) 1981-03-31
EP0025890B1 (de) 1983-04-13
DE2937840C2 (de) 1985-03-28
CA1218385A (en) 1987-02-24
AU6025180A (en) 1981-03-26
DE2937840A1 (de) 1981-04-02
ES8104167A1 (es) 1981-04-16
ES493223A0 (es) 1981-04-16
ATE3027T1 (de) 1983-04-15
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