JPS61151153A - アルケニリデンジアセテ−トの製造方法 - Google Patents

アルケニリデンジアセテ−トの製造方法

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JPS61151153A
JPS61151153A JP59272346A JP27234684A JPS61151153A JP S61151153 A JPS61151153 A JP S61151153A JP 59272346 A JP59272346 A JP 59272346A JP 27234684 A JP27234684 A JP 27234684A JP S61151153 A JPS61151153 A JP S61151153A
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JP
Japan
Prior art keywords
reaction
acetic anhydride
aldehyde
exchange resin
diacetate
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Pending
Application number
JP59272346A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutaka Inoue
和孝 井上
Hitoshi Takeda
武田 斉
Masao Kobayashi
雅夫 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61151153A publication Critical patent/JPS61151153A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

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〕 本発明はアルケニリデンジアセテートの新規な製造法に
関する。
アルケニリデンジアセテートはα、β−不飽和アルデヒ
ドのアルデヒド基部分がジアセチル化された構造を有す
る化合物で、酸触媒存在下あるいは温和な塩基性条件下
で攬々の化合物と反応し得る性質を有し、特にフリーデ
ルクラフト反応によつ【β位に芳香族置換基を導入し【
得られるアルケニルアセテート誘i体は香料。
医薬品、有機合成薬品などの中間体として有用なもので
ある。
特に、アルケニルアセテートから誘導されるジヒドロシ
ンナミックアルデヒド誘導体は各穐の花香気を呈するこ
とから石けん、化粧品等の調合香料成分として広く利用
されている。
〔従来の技術〕
アルデヒド化合物が酸触媒下無水酢酸と反応してジアセ
チル化物を与える事は古くから知られている〔例えばC
hem、Pha rm−Bu I 1. 11゜148
4(1963)、5yufhesis  824(19
81);J−Org、  Chem、  48.176
5. <1983):)が用いられる触媒によっては副
反応を引きおこして収率が低かったり、反応率を高める
ために無水酢酸を過剰に使用したりで工業的価値が低く
、特に、アルデヒド化合物がα、β−不飽和アルデヒド
である場合には高い重合性を有する性質上収率が更に低
くなり、効率よく、′安価に目的とするアルケニリデン
ジアセテートを得る方法としては未だ確立され【いない
〔発明が解決しようとする問題点〕
重合性の高いα、β−不飽和アルデヒドを無水酢酸によ
り収率よくかつ安価な方法でジアセチル化して工業的利
用価値の高いアルヶニリデンジアセテートとするには、
該アルデヒドの重合等の副反応を最少とする様な触媒の
選択と温和な反応条件の設定、該アルデヒド及び無水酢
酸の未反応物量を最少とする様な反ろモル比の設定と反
応の完結が重要な要点であり、更に反応液な骨に精製等
を行わなくともそのまま他の合成反応の原料として使用
しつるために反応液と触媒の分離が容易である事が望ま
しく、これらをすべて満足するような方法の開発が従来
からの問題点を一挙に解決しうるものとして望まれてい
た。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等はα、β−不飽和アルデヒドと無水酢酸の反
応において反応終了後の触媒分離が容易であるイオン交
換樹脂を触媒として使用し、反応完結時に未反応の該ア
ルデヒド及び無水酢酸の量が最少となる様なモル比を探
索しつつ、本反応の収率な最も高め得る反応条件触媒量
等について鋭意検討した結果、該アルデヒドと無水酢酸
のモル比を0.9〜1.1の範囲とし、触媒として強酸
性カチオン交換樹脂を用い、その使用量及び、反応温度
等の諸条件に応じた反応時間をとることにより十分反応
を完結し、目的とスルアルケニリデンジアセテートが高
収率に得られることを見い出し本発明を完成するに至っ
た。
すなわち本発明は強酸性カチオン交換樹脂の存在下、α
、β−不飽和アルデヒドと無水酢酸とを仕込みモル比0
.9〜1.1の範囲で該アルデヒドのジアセチル化反応
を行い、該出発物質の少くとも一方の反応率が95%以
上に達するまで反応を完結させる事を特徴とするアルケ
ニリデンジアセテートの製造法罠関する。
本発明で用いられるα、β−不飽和アルデヒドとしては
具体的にはアクロレイン、メタクロレイン、クロトンア
ルデヒドなどが挙げられるがこれらに限定はされない。
アルデヒド化合物の無水酢酸によるジアセチル化の触媒
としてはブレンステッド酸およびルイス酸が共に高い反
応性を有するが、触媒が反応液に対し℃溶解性を示し、
かつ、その触媒を除去する必要がある場合には中和処理
に加えて蒸留等の単離操作が必要となり、目的とするア
ルケニリデンジアセテートの製造工程が複雑化するばか
りでなく収率の低下にもつながる。そこで該アルデヒド
と無水酢酸の反応を不均一系で行う事ができ、反応後反
応液との分離が極めて容易である様な酸触媒としては強
酸性カチオン交換樹脂が考えられ、その反応性及び使用
条件について詳しく検討したところ目的とするアルケニ
リデンジアセテートが極めて高収率に得られろことがわ
かりその有効性が認められた。又、本反応は該アルデヒ
ドと無水酢酸が殆んど等モルである様な条件下で行われ
るため、強酸性カチオン交換樹脂の使用量により反応速
度が大きく変わり反応を完結するに要する時間もそれに
応じて変わるため高い反応性を得るためには、反応熱に
よる液温の上昇を制御できる範囲内で多量に該カチオン
交換樹脂を使用することが有利である。なぜなら該カチ
オン交換樹脂が反応後反応液から容易に分離されること
に加えて繰り返しあるいは連続的に使用可能な触媒系で
あるため反応液から目的物を単離するにしても、反応液
をそのまま別の反応の原料として利用するにしてもアル
ケニリデンジアセテートは効畠よく利用されることにな
り、製造コストに占める該カチオン交換樹脂のコストも
それ程高くはならないことによる。しかし、実際には、
あまり多量に使用すると反応の操作性が悪くなり、反応
装置が大きなものとなるため必ずしも有利とはいえず十
分な収率と生産性が得られる範囲内で適当量とするのが
よい。例えばバッチ式の反応系を考えた場合には原料ア
ルデヒド1モル当り0.01〜0.6グラム当量の交換
容量に相当するイオン交換樹脂を用いるのが好ましい。
また連続灰石の場合は原料アルデヒド1モルが上記の交
換容量の強酸性イオン交換樹脂と接触する如く原料液供
給速度を調節するのが好ましい。
本発明におけるα、β−不飽和アルデヒドと無水酢酸の
モル比は理想的には等モルで良いが、実際には両者とも
僅かながら特有の副反応により消費されるため最も高い
反応収率を得るためには副反応により消費される量の差
に石じたたけ一方を幾分過剰とするのが良い。検討の結
果、無水酢酸に対する該アルデヒドのモル比とじては0
.9〜1.1の範囲内が適当であり、この時反応後の両
者の未反応物量が最少となりかつ高い反応収率が得られ
る。
本発明における該アルデヒドと無水酢酸の反応は比較的
低温で行う方が副反応の発生が抑えられてその結果高い
反応収率が得られるが十分な反応速度が得られる一20
〜10℃の範囲で行うのが実用的である。
本発明により目的とするアルケニリデンジアセテートを
高収藁にて得るためには反応の完結度を見極めることも
重要であり、低、い反応率のまま反応液を該カチオン交
換樹脂から分離したのち、目的物の単離操作を行ったり
別の反応に供したりすることはもちろん不利益であり、
低い反応率の時点で安易に反応液の冷却を止めてしまう
だけでも反応温度を上げる結果となり副反応を増発させ
て収率低下を招く事となる。すなわち、本反応条件特に
該カチオン交換樹脂の使用量および反応温度に応じた適
切な反応保持時間を設定し、該出発物質の少くとも一方
の反応率が95%以上に達するまで反応を完結させる事
が重要である。
本発明における該アルデヒドと無水酢酸との反応は発熱
反応であり、反応液温の上昇によっては収率低下を招く
ので反応時の除熱の効果は大きく収率に影響する。した
がって反応時における反応液を冷媒の熱交換は効率よく
行うべきであり、反応を阻害しない溶媒を共存させるこ
ともよいが、この場合には溶媒による希釈の効果が作用
するので灰石完結には無溶媒の場合に比較して長い時間
を要する事となる。又、反応時の除熱の効果を上げるた
めには反応原料の添加方法も適切にすることが好ましく
、該出発物質の一方を滴下する方式、特に、無水酢酸と
強酸性カチオン交換樹脂が共存するところへα。
β−不飽和アルデヒドを滴下する方法が副反応が少なく
てより好ましい。
本発明による方法で得られろ反応液は該アルデヒドおよ
び無水酢酸の未反応量が僅かであり、かつ、目的のアル
ケニリデンジアセテートな高濃度に含みかつ触媒から容
易に分離されるため簡単な蒸留操作等で目的物を単離す
る場合にも収率よく安価に目的を達成することができる
し、又、反応液をそのまま別の反応の原料として用いて
もその反応を阻害することが極めて少なく、工業的利用
価値が高いものである。
以下、実施例によって本発明の方法を更に詳しく説明す
るが、本発明の方法はこれら実施例によって限定される
ものではない。
実施例1 の−例を示す。
N21t換した3 00 cc 4つロフラスコ中に無
水酢酸102.11 (1,00mo/ )と強酸性カ
チオン交換樹脂(イオン交換容量=4.6ミリグラム当
量/グラム樹脂)15.OIIを添加し、攪拌下液温を
一10℃に保ち、N2気流下で純度95.6%のメタク
ロレイン73.3 Ji’ (1,00mol )を約
1時間かけて滴下し、滴下後も一10℃を保ちながら6
.5時間攪拌を続けた。反応液をガスクロマトグラフィ
ーに【分析したところ、メタクロレインが0.45%、
無水酢酸が0.30%、メタリリデンジアセテートが9
3.1%(重量)であった。反応後の重量測定から17
4.2.9の反応液が存在しておりメタクロレイン反応
率は98.9%、無水酢酸反応藁は99.5%であり、
メタリリデンジアセテートの反応収率はメタクロレイン
基準および無水酢酸基率で94.2%であった。
実施例2,3 実施例1と同様の方法により無水酢酸の使用量のみを変
化させて反応を行った場合の結果を表1に示す。
表   1 実施例4〜6 実施例1と同様の方法により、該アルデヒドとしてはオ
ールダシヨウ凰精留塔を用い、て99,2%の純度に精
製されたメタクロレインを使い、かつ無水酢酸の使用量
を変化させて反応を行った場合の結果を表2に示す。
表   2 実施例7〜10′ 実施例1と同様の方法により強酸性カチオン又換樹脂の
使用量と灰石保持時間のみを変えて反応を行った場合の
結果を表3に示す。
表   3 実施例11〜14 実施例1と同様の方法により反応温度のみを変えて反応
を行った場合の結果を表4に示す。
表   4 実施例15.16 実施例1と同様の方法によりメタクロレインの代わり罠
アクロレイン、クロトンアルデヒドを用いて反応を行っ
た場合の結果を表5に示す。
表   5 実施例17 N2置換した1000cc4つロフラスコに酢酸エチル
300.8g、無水酢N1102.III(1,00m
ol )および強酸性カチオン交換樹脂(イオン交換容
量=4.6ミリグラム当量/グラム・樹脂)30.0,
9を添加し、攪拌下液温を一10℃に保ちN2気流下で
純度99.2%゛のメタクロレイン70.71 (1,
00mo7 )を約1時間かけて滴下し、滴下後−10
℃を保ちながら更に8時間攪拌を続けた。この時点での
重量測定から灰石器内には471.5.9の反応液が存
在しており、うち300.0.9をデカンテーションに
より取り出した後減圧下で酢酸エチルを留去して残分1
12.4J’を得た。この液をガスクロマトグラフィー
にて分析したところメタクロレンは検出されず無水酢酸
が0.63%、メタリリデンジアセテートが91.4%
であった。このことよりメタリリデンジアセテートの灰
石収率はメタクロレイン基準および無水酢酸基準で93
.8%であった。
実施例18 内径1.6cm、長さ1.00cIrLのステンレス製
の二重管で外管部には冷媒を通液できる様にした流通式
反応器に強震性カチオン交換樹脂(イオン交換容量−4
,6ミリグラムi量/グラム・樹脂)100.4.!i
iを充填し、−20℃の冷媒を通液下、純度95.6%
のメタクロレインと無水酢酸なモル比が1゜OOとなる
様に混合し一20℃に冷却した液を最初200cc/h
の速度で3時間通過させて反応容器内を原料で置換し、
続いて7.5cc/hの速度で300時間通過せてジエ
ステル化反応を行った。その後同じ7.5cc/bの速
度で流出してくる液を10 cc採取し、ガスクロマト
グラフィーにて分析したところ、メタクロレインが0.
87%、無水酢酸が0.58%、メタリリデンジアセテ
ートが92.3%の濃度で含まれていた。このことより
、メタクロレインの反応器は97.8%、無水酢酸の反
応率は99.0%であり、メタリリデンジアセテートの
反応収率はメタクロレイン基準および無水酢酸基準で9
4,0%であった。
手続補正書(方式)  5 %式% 2、発明の名称 アルケニリデンジアセテートの製造方法3、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 東京都中央区京橋二丁目3番19号 (603)三菱レイヨン株式会社 取締役社長 河 崎 晃 夫 4、代理 人 東京都中央区京橋二丁目3番19号 昭和60年4月30日(発送日) )。
【・・・・・・・(1983))Jを次の通り改める゛
−〔例えばケミカル・アンド・ファーマシエーチカル・
プレチン(Ch@nt、 Pharm、 Bull、 
)11.1484(1963)、シンセシス(87nt
h@sim)  824 (1981L  ジャーナル
・オプ・オーガニック・ケミストリ=(J、Org、C
h@w、 ) 48.17’65 (1983)IJ手
続補正書 昭和60年 9月17日 特許“長1 宇賀道部 3   圃 1、事件の表示 %願昭59−272346号 2、発明の名称 アルをニリデンジアセテートの製造方法3、補正をする
者 事件との関係  特許出願人 東京都中央区京橋二丁目3番19号 (603’)三菱レイヨン株式会社 取締役社長 河 崎 晃 夫 4、代 理 人 東京都中央区京橋二丁目3番19号 明細書 pr亮明の杆軸T1肥Q1wの埴月7、補正の
内容 交換樹脂」を「該カチオン交換樹脂」に改める。
(幻 同第7頁10−12行「また連続反応の場合は・
・・・・・・強酸性イオン交換樹脂」を次の如(改める
「また連続反応の場合は実用的な反応時間例えば約50
時間以内で原料アルデヒド1モルが上記の交換容量に相
当する該カチオン交換樹脂」 (3)  同第9頁7行「反応液を」を「反応液と」に
改める。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)強酸性カチオン交換樹脂の存在下、α,β−不飽
    和アルデヒドと無水酢酸とを仕込みモル比が0.9〜1
    .1の範囲内で該アルデヒドのジアセチル化反応を行い
    、該出発物質の少くとも一方の反応率が95%以上に達
    するまで反応を完結させる事を特徴とするアルケニリデ
    ンジアセテートの製造法。
  2. (2)α,β−不飽和アルデヒドがアクロレイン、メタ
    クロレインおよびクロトンアルデヒドである特許請求の
    範囲第(1)項記載のアルケニリデンジアセテートの製
    造法。
  3. (3)ジアセチル化反応の温度を−20〜10℃とする
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記
    載のアルケニリデンジアセテートの製造法。
JP59272346A 1984-12-24 1984-12-24 アルケニリデンジアセテ−トの製造方法 Pending JPS61151153A (ja)

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