JPS60258141A - トランス−含有量の高い4−置換シクロヘキサン−1−カルボン酸の製法 - Google Patents

トランス−含有量の高い4−置換シクロヘキサン−1−カルボン酸の製法

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JPS60258141A
JPS60258141A JP11449484A JP11449484A JPS60258141A JP S60258141 A JPS60258141 A JP S60258141A JP 11449484 A JP11449484 A JP 11449484A JP 11449484 A JP11449484 A JP 11449484A JP S60258141 A JPS60258141 A JP S60258141A
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carboxylic acid
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Masaki Fujimoto
昌樹 藤本
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Nippon Kayaku Co Ltd
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Nippon Kayaku Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は液晶製造の為の中間体であるトランス−a−[
換ンクロへキサン−1−カルボン酸)含有量のだかい4
−置換フクロヘキサン−1−カルボン酸の製法に関する
「従来の技術」 4−アルキル安息香酸の金属塩を水、又は水性媒体中で
水素化触媒を用いて水素化して4−アルキルシクロヘキ
サンー1−カルボン酸塩を製造する方法は公知である。
この方法によって得られだ4−アルキルシクロヘキサン
−1−カルボン酸塩はシス体とトランス体を含みその比
率は水素化 □温度によって変化するが、例えば150
℃以下の温度で水素化する場合にはシス体の方が多く生
成する。又同じく200℃以上の水素化ではトランス体
の比率は50%を超えるが水素化温度を高くする事は同
時に副反応もひきおこしアルキルシクロヘキサン等の不
純物を副生ずることになる。又シス−4−メチルシクロ
ヘキサン−1−カルポン酸(ンス、トランスの混合物)
を塩酸中240℃に加熱すればトランス体の比率かたか
くなることは公知である(パイルシュタイン・オルガニ
シュ・ヘミ−E[9p56)。しかしこの方法は高温下
に多量の強酸を使用する為反応装置に制約があり、−力
説炭酸等の副反応もおこりやすく収率が低い。又特開昭
56−”+ 2063’6ではシス−。
トランス−混合のアルキルンクロへキサンカルボン酸を
無溶媒又は不活性溶媒中で150〜400℃に加熱して
異性化しトランス体の比率を大きくしている。この方法
は遊離のカルボキシル基を有する化合物を高温に加熱す
るという点で装置の材質に問題があるばかりでなく脱炭
酸等の副反応がおこりやすく収率低下をまぬがれない。
なおシス−4−アルキルシン−ヘキサン−1−カルボン
酸の金属塩をそのまま(固相)で250℃に長時間加熱
してもトランス体への異性化はほとんど起こらない。
このようにそのンスー、トランスー混合物からトランx
−4−置換シクロヘキサン−1−カルボン酸の含有量の
高い4−置換ゾクロヘキサン−1−カルボン酸を工業的
に有利に製造する方法は見出されていない。
「発明が解決しようとする問題点」 副生物の生成を伴うことなくトランス−、シス−4−置
換シクロヘキサン−1−カルボン酸混合物から収率よく
トランス−4,−T置換シクロヘキサン−1−カルボン
酸の含有量の多い混合物を得る方法を見出すことが望ま
れている。
「問題点を解決する為の手段」 本発明者は式(1) %式%) (式(1)においてRはアルコキシ、カルボキシわす) で表わされる4−置換シクロヘキサン−1−カルボン酸
類のシス−、トランス−混合物のアルカリ又はアルカリ
土類金属塩を有機溶媒を含んでもよ 1゛い水性媒体中
150〜300℃に加熱することによってトランス含有
量のだかい4−置換シクロヘキサン−1−カルボン酸類
が得られることを見出し本発明を完成させた。
本発明の方法で用いる式(1)のシス−及びトラ7スー
4−57換ンクロヘキサン−1−カルボン酸混合物は式
(2)の シクロへキンルカルボン酸にフリーデルクラフト反応に
より置換基を導入してもよいが本発明では4−置換安息
香酸のアルカリ又はアルカリ土類金属塩を水素還元する
ことにより製造するのが好都合であり殊に水又は有機溶
媒を含んでもよい水媒体中で4−置換安息香酸のアルカ
リ又はアルカリ土類金属塩の水素法による還元を実施し
た場合反応液をそのまま本発明の方法を実施する為に使
用出来るので好都合である。水素還元法の好ましい反応
条件は次の通りである。奔÷+÷4−置換安息香酸をメ
タノール、エタノール等の有機溶媒を含んでもよい水中
にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物%酸化
物又は炭酸塩より好ましくはカセイソーダ、カセイカリ
を用いて溶解又は懸濁せしめる。溶媒の量は4−置換安
息香酸の0.5〜10倍(重量比)であり、触媒として
は接触還元用触媒として多用されるパラジウム、白金。
ルテニウム、ロジウム、ニッケル又ハコバルト等が微粒
子金属触媒(白金等)、ラネー型触媒にッケル、コバル
ト等)として又活性炭、アルミナのような担体上に担持
して(ルテニウム、ロジウム、白金等)使用される。
なお触媒量は被還元物に対して0゜5〜30重量%使用
する。還元温度は50〜250℃、水素圧は1〜300
気圧である。反応時間は触媒1反応温度、水素圧によっ
て変わるが通常1〜10時間である。
このようにして得られた式(1)のトランス−及びシス
−4−[換ンクロヘキサンー1−カルボン酸混合物のア
ルカリ金属又はアルカリ土類塩を含む反応液から沈降分
離法又はテ過法により触媒を除いた後異性化反応に供す
る。
なお式(1)のトランス−及びジス−4−置換シクロヘ
キサン−1−カルボン酸混合物がその遊離カルボン酸と
してえられている場合はこれを有機溶媒を含んでもよい
水にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、酸
化物又は炭酸塩を用いて溶解又は懸濁せしめてから異性
化反応に供する。
上記の如くにして調製されたシス−及びトランx−4−
M換ンクロヘキサン−1−カルボン酸混合物の塩を含む
溶液又は懸濁液をオートクレーブに仕込み150〜30
0℃好ましくは200〜250℃の温度で攪拌しながら
2〜20時間処理する。この際反応液の着色を防ぐ目的
で窒素、水素等の非酸化性雰囲気下で攪拌することも出
来る。
本発明において用いられる有機溶媒の具体的な例として
はメタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン
等のケトン類、ジオキサン等のエーテル類、ピリジン、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の非プ
ロトン性極性溶媒等があげられ、使用する溶媒の量はシ
ス−及びトラyx−4−fN換’/クロヘキサン−1−
カルボン酸塩に対して0・5〜10倍(重量)である。
又シクロヘキサン−1−カルボン酸に置換し”Cいるア
ルキル基の例としてはメチル、エテル、ブチル、ペンチ
ル、オクチル、テンル、ドデシル、ペンタデンル等のよ
うなアルキル;メトキ7.エトキシ、ブトキン等のよう
なアルコキシ;カルボン酸、カルボン酸メチルエステル
、カルボン酸エチルエステル等のようなカルボン酸エス
テルで置換されたメチル、エチル、プロピル;シクロア
ルキルがあげられる。
このようにしてトランス体の比率が高くなったトランス
−、シス−4−を換ンクロヘキサンー1−カルボン酸混
合物のアルカリ又はアルカリ土類金属塩は通常の方法に
より硫酸、塩酸等の鉱酸によって中和して分離される。
えられた結晶を再結晶。
::1゜ スー比ハトランス−及びシス−4−置換シクロへキサン
−1−カルボン酸にンリル化剤を反応させてトリメチル
ンリルエステルに誘導してガスクロ分析を行うことによ
って測定した。
「発明の効果」 本発明の方法によって副生成物の生成、装置の腐食等も
なく収率よ〈トランス一体比率のたがい式(1)のトラ
ンス−及び7スー4−置換シクロヘキシルー1−カルボ
ン酸を得ることが出来、これを更に精製することによっ
て実質的にンス一体を含まないトランス−4−置換シク
ロへキンルー1−カルボン酸を得ることが出来る。
(合成例1) ビーカーに水100Ce、48%カセイソーダ水溶液8
・0グ、4−メチル安息香酸14.ログを加えて攪拌し
溶液とする。この水溶液をラネーニッケル42と共にオ
ートクレーブに仕込む。オートクレーブを水素置換後、
昇温昇圧し反応温度170℃、反応圧力フ 0 KP/
 cm2ゲージに保って攪拌しながら水素吸収が無くな
るまで水素を供給する。供給時間は5時間であった。4
0℃まで冷却後静置してラネーニッケルを沈降分離した
上澄液の分析値(酸を加えて遊離の4−メチルシクロヘ
キサン−1−カルボン酸とし、トルエン抽出後ンリル化
剤ニよりトリメテルンリルエステルに誘導してGC分析
)はトランス/シス== 43 / 52であった。
(合成例2) 水100cc、48%カセイソーダ水溶液s、of。
4−メチル安息香酸14.Ofより成る液と5%ルテニ
ウム−炭素5.Ofをオートクレーブに仕込み。
反応温度100℃1反応圧力50 Kp / cm2ゲ
ージで水素化を行なった。反応時間は30分であった。
得られた4−メチルシクロヘキサン−1−カルボン酸ナ
トリウムはトランス/シス:22/78テあった。
(合成例3) 水150cc、 、48%カセインーダ水溶液s、oy
4−n−ペンチル安息香酸19・5テ% テチルテニウ
ムー炭素s、oyをオートクレーブに仕込み1反応温度
100℃1反応圧力s o Kp / cm2ゲージで
水素化を行なった。反応時間は38分であった。得られ
た4−n−ペンチルシクロヘキサン−1−カルポン酸ナ
トリウムはトランス/シス−27/73であった。
次に実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1 合成例1でえられたトランス/シス−45152の4−
メチルシクロヘキサンー1〜カルボン酸ナトリウムj6
.4fを含む反応液をオートクレーブに仕込み水素加圧
下(25KP/cm2)220℃で8時間攪拌下に処理
した。次いで処理液中の4−メチシンクロヘキサン−1
−カルボン酸のトランス比 /ンス懇を測定したところ78/22であった。
この処理液に濃塩酸を加えてpH2とし、析出した結晶
をトルエンにより抽出し、トルエンを留去することによ
りトランス/シス比78/22:(7)4−メチルシク
ロヘキサン−1−カルボン酸13・9グをえた。この結
晶を50%含水メタノールにより再結晶すると純度99
.0%のトランス−4−メチルシクロヘキサン−1−カ
ルボン酸(融点107〜108℃)9.27かえられた
実施例2 合成例2で見られた還元反応液(トランス/シス=22
/78の4−メチルシクロヘキサン−1−カルボン酸ナ
トリウム16.41を含有)から触媒をP別し次いでオ
ートクレーブに仕込み、窒素加圧(2s KP/cm2
)下、220℃で8時間攪拌処理した。処理後のトラン
ス/シスハフ 7/23テあった。これに塩酸を加えて
I)H2とした。
析出した結晶をトルエンで抽出し、トルエンを留去しト
ランス/シス=77/2’3の4−メチルシクロヘキサ
ン−1−カルボン酸14ipを得た。
実施例3 合成例5でえられた還元反応液(トランス/シX=27
/、75の4−n−ペンチルシクロヘキサン−1−カル
ボン酸ナトリウム21.5fを含む)から触媒を濾過し
た後、オートクレーブに仕込み窒素加圧(S OKJ’
/cm )220℃で8時間加熱して異性化した。異性
化後のトランス/シス=79・:i・ /21であった。この液に塩酸を加えて酸性としり後、
)ルエン抽出t、テ4−n−ペンチルシクロヘキサン−
1−カルボン酸h q、y ? tl*だ。(トランス
/シス=79721 )これを含水メタノール中で再結
晶して純度99%のトランス−4−、n−ヘンチルジク
ロヘキサン−1−カルボン酸13.Sグを得だ。(mp
s4−ss℃) 実施例4〜8 合成例5に準じて表のI欄に示される化合物の還元反応
を行い得られた反応液について実施例3と同様にして処
理して転位反応を行いトランス体含有量のだかいフクロ
ヘキサン−1−カルボン酸類を得た。表の■欄に転位反
応前後のトランス/シスを示した。
実施例9 4−メチルシクロヘキサン−1−カルボン酸(トランス
/シス比22/7 B ) 14.2f、7[化ナトリ
ウム4.Of、水2o1.メタノール3゜1をオートク
レーブに仕込み、窒素加圧(s o Ky/crn2)
下、200℃で10時間攪拌処理した。
処理後のトランス/シス比は79/21であった。
実施例10 実施例9において水酸化ナトリウム401の代わりに水
酸化カルシウム6ft用いる他は実施例9と同様にして
処理した。処理後の4−メチルシクロヘキサン−1−カ
ルボ/酸のトランス/シス比は76/24であった。
実施例11 4−ベンジルシクロヘキサン−1−カルボン酸(トラン
ス/シス比21/79 ) 21.Bl/、水酸化ナト
リウム6、Of、水20v、メタノール501をオート
クレーブに仕込み窒素加圧(30Kr/crn2)下、
200℃で10時間処理した。処理後のトランス/シス
比は80/20であった。
特許出願人 日本化薬株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 遊離酸として式(1) %式%(1) (式(1)においてRはアルコキシ、カルボン酸塩又ハ
    カルボン酸エステル又はフェニルで置換されていてもよ
    い01〜C15の アルキル、シクロアルキルを表わす
    ) で表わされる4−置換シクロヘキサン−1−カルボン酸
    のトランス−、シス−混合物のアルカリ又はアルカリ土
    類金属塩を有機溶媒を含んでもよい水性媒体中150〜
    300℃に加熱することを特徴とするトランス一体の含
    有量のだかい式(1)で示されるシクロヘキサンカルボ
    ン酸類の製法。
JP11449484A 1984-06-06 1984-06-06 トランス−含有量の高い4−置換シクロヘキサン−1−カルボン酸の製法 Pending JPS60258141A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5831118A (en) * 1996-06-18 1998-11-03 Katayama Seiyakusyo Co., Ltd. Epimerization of 2- or 4- substituted cyclohexanecarboxylic acids
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