JPS6134432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ピペロナールの製造法に関する。さ
らに詳しくは、１・２−メチレンジオキシベンを
Ｎ−アルキルホルムアニライドおよび塩化チオニ
ル、臭化チオニル、塩化スルフリルまたは臭化ス
ルフリルの中から選ばれた少くとも１種以上の縮
合剤とを減圧下に反応させ、得られた反応物を加
水分解することを特徴とするピペロナールの製造
法に関する。 ピペロナールはヘリオトロープ系香料の調合基
材であり、一般香粧品香料として広く使用される
ほか、医薬品、濃薬などの工業原料および金属メ
ツキの光沢剤として極めて有用な物質である。現
在、ピペロナールは、主にOcotea Cymbarumの
精油に含まれるサフロールを原料として工業的に
製造されている。しかしながら、サフロールを得
るための天然資源の枯渇問題により、近年ピペロ
ナールを石油化学製品を原料として工業的に安定
に供給せんとする要望が高まつてきた。 既に公知のピペロナールの製造法の中では、ピ
ロカテコールから製造される１・２−メチレンジ
オキシベンゼンを出発原料する方法が工業的に有
利である。すなわち、従来この種の方法としてP.
P.Shoryginら：J.Gen.chem.（U.S.S.R）第８
巻、第975頁（1938）の報告がある。それによれ
ば、第１段階として石油ベンジン溶剤中１・２−
メチレンジオキシベンゼンに塩化水素ガス、塩化
亜鉛存在下、ホルマリンを作用させピペロニルク
ロリドを製造する（反応した１・２−メチレンジ
オキシベンゼンに対して70〜78％の収率）。第２
段階としてピペロニルクロリドに60％アルコール
溶剤中当モルのヘキサミンを作用させ70〜80％の
収率でピペロナールを製造するという２段階製造
法にある。また、E.D.Laskinaらは１・２−メチ
レンジオキシベンゼンに大過剰のｍ−ニトロベン
ゼン−スルホン酸ナトリウム塩、塩化水素存在下
アルミニウムを触媒としてホルマリンを作用さ
せ、42.2％の収率でピペロナールを製造した。
〔Chemical Abstracts、第57巻、9714（1962）〕。 しかしながら、上記従来法はタール状の副生物
が多量に生ずるため収率、特に選択率（反応した
１・２−メチレンジオキシベンゼンに対するピペ
ロナールの収率）が極端に低い、反応操作が複
数、溶剤を使用する、副生する多量の金属水酸物
を処理しなければならないなどの欠点を有し、必
ずしも工業的方法として満足し得るものではな
い。 そこで、本発明者らは、実施が容易でしかも従
来法の欠点を解消し高収率でピペロナールを製造
すべく種々研究を行つた結果、１・２−メチレン
ジオキシベンゼンをホルミル化剤としてＮ−アル
キルホルムアニライドおよび縮合剤としてオキシ
塩化燐またはホスゲンと反応せしめ、得られた反
応生成物を加水分解することによりピペロナール
を選択的かつ収率良く得ることができることを見
出し、先に特許を出願した（特願昭51−73109）。 この方法では、縮合剤として用いるホスゲンは
その毒性のため取扱いに難点があり、オキシ塩化
燐は非水処理に多くの設備を要する。一方安価で
取り扱いがより容易な塩化チオニル、塩化スルフ
リルなどを用いた場合は、通常副生物を生じ、ピ
ペロナールの収率は多少低い欠点があつた。しか
しながら、反応を減圧下で行なうことにより塩化
チオニル、塩化スルフリルなどを用いても効果的
にピペロナールを製造し得ることを見出した。 すなわち、１・２−メチレンジオキシベンゼン
をＮ−アルキルホルムアニライドおよび塩化チオ
ニル、臭化チオニル、塩化スルフリルまたは臭化
スルフリルの中から選ばれた少くとも１種以上の
縮合剤とを、減圧下に反応せしめることにより、
ピペロナールを選択的にかつ収率よく製造し得る
本発明の方法を完成した。 すなわち、本発明の方法は、下記反応式で示さ
れる反応により目的とするピペロナール（）が
高収率で得られる。 すなわち、Ｎ−アルキルホルムアニライド
（）および塩化チオニル、臭化チオニル、塩化
スルフリルまたは臭化スルフリルの中から選ばれ
た少くとも１種以上の縮合剤とを減圧下に反応さ
せて、生成する反応中間体（通称、アミドクロリ
ド）を１・２−メチレンジオキシベンゼン（）
と反応せしめて、得られた反応生成物を加水分解
してピペロナール（）とモノアルキルアニリン
（）を生成する。反応を減圧下で行なうことよ
り、反応中間体アミドクロリドの生成時に発生す
るSO₂またはSO₃を反応系外に除去することにな
りSO₂またはSO₃と出発原料との副反応を制御で
き、目的物の収率および選択率が向上し、さらに
ピペロナール（）とともに生成するＮ−アルキ
ルホルムアニリン（）を容易に回収でき、しか
もこの化合物（）は蟻酸と反応させることによ
り本発明の副原料とするＮ−アルキルホルムアニ
ライド（）として好適に再使用できるものであ
る、この面からも本発明方法は工業的に有利に実
施できるものである。 本発明の方法で使用されるＮ−アルキルアニラ
イドは、一般式（） （式中、Ｒは、炭素原子数１〜４のアルキル基を
示す。）で表わされ、次の化合物が挙げられる。 Ｎ−メチルホルムアニライド、Ｎ−エチルホル
ムアニライド、Ｎ−（イソプロピル）ホルムアニ
ライド、Ｎ−（ｎ−プロピル）ホルムアニライ
ド、Ｎ−（ｎ−ブチル）ホルムアニライド、Ｎ−
（Sec−ブチル）ホルムアニライド、Ｎ−（tert−
ブチル）ホルムアニライドで、これらの化合物の
中でＮ−メチルまたはＮ−エチルホルムアニライ
ドが最も好ましい。 本発明の方法で使用する１・２−メチレンジオ
キシベンゼンは、公知の方法によつて、たとえ
ば、カテコール（１・２−ジオキシベンゼン）
を、ジメチルスルホキシドのような非プロトン性
極性溶媒中で塩化メチレンおよびアルカリと反応
させることにより高収率で得ることができる。 本発明の方法において、Ｎ−アルキルホルムア
ニライドと１・２−メチレンジオキシベンゼンと
の好適な反応割合は、Ｎ−アルキルホルムアニラ
イドの１モルに対して、１・２−メチレンジオキ
シベンゼンは0.2〜10モル、好ましくは、0.5〜3.0
モルであつて、この範囲以上であつても、とくに
問題はない。 さらに、本発明の方法に使用する縮合剤は、塩
化チオニル、臭化チオニル、塩化スルフリルおよ
び臭化スルフリルであつて、これらは１種以上を
併用しても良いが、好ましくは、塩化チオニルで
ある。これらの縮合剤の使用量は、Ｎ−アルキル
−ホルムアニライドの１モルに対して0.3〜3.0モ
ル、好ましくは0.8〜1.3モルである。 本発明を実施するには、その態様として２つの
方式がある。その１つは、１・２−メチレンジオ
キシベンゼンまたは不活性有機溶媒中あるいは無
溶媒下にあらかじめＮ−アルキルホルムアニライ
ドと縮合剤とを反応させ、発生するSO₂または
SO₃を減圧下で反応系外へ除去しながら、１・２
−メチレンジオキシベンゼンにアルデヒド基を導
入せしめる中間体、すなわちアミドクロリドを合
成する。この反応における反応温度は０〜80℃、
好ましくは40〜60℃とし、この範囲の温度に制御
することにより、アミドクロリド同志の反応など
の副反応およびアミドクロリドと１・２−メチレ
ンジオキシベンゼンとの反応を抑制し、さらに反
応により生成するSO₂またはSO₃を減圧下、好ま
しくは20〜400mmHgの減圧下に反応系外に除去す
ることにより、目的とするアミドクロリドの生成
反応を効果的に進めることができる。アミドクロ
リドの生成反応を無溶媒で行なつた場合は、その
まゝまたは１・２−メチレンジオキシベンゼンも
しくは不活性溶媒に溶解して使用する。 以上の方法により得られたアミドクロリドは、
−40〜60℃、好ましくは−20〜50℃の範囲の温度
に保ち、一方あらかじめアミドクロリドと１・２
−メチレンジオキシベンゼンとが反応する温度に
まで高められた１・２−メチレンジオキシベンゼ
ン（他の不活性溶剤と混合してもよい）中に効果
的に撹拌しながら連続的もしくは間けつ的に滴下
し、アミドクロリド同志の反応を抑えながら、
１・２−メチレンジオキシベンゼンとの反応を優
先的に完結せしめて反応生成物を得る。この反応
生成物を常法で加水分解してピペロナールを得る
ことができる。 他の態様は、１・２−メチレンジオキシベンゼ
ンをＮ−アルキルホルムアニライドおよび縮合剤
ならびに必要により不活性有機溶剤とを同一反応
機に装入して反応させる方法である。より具体的
には、Ｎ−アルキルホルムアニライドと１・２−
メチレンジオキシベンゼンおよび必要により不活
性有機溶剤を加えた混合物中に、撹拌しながら縮
合剤を50〜100℃、好ましくは60〜80℃の範囲
で、かつ減圧下、好ましくは20〜400mmHgの減圧
下に添加して反応を実施する。この方法において
縮合剤の添加を−40〜100℃、好ましくは−20〜
70℃の温度範囲とし、かつ前記の減圧下に行な
い、添加完了後、反応温度を50〜110℃、好まし
くは、60〜100℃の範囲で常圧もしくは減圧下で
反応させる方法が好ましい。得られた反応生成物
は、常法により加水分解してピペロナールを得る
ことができる。本発明の反応時間は、方法により
異なるが、通常、アミドクロリドの装入時間を加
えて１〜30時間であり、好ましい実施態様におい
て、３〜15時間である。 なお、本発明の方法において、所望により用い
る不活性有機溶剤は、たとえば、ベンゼン、クロ
ルベンゼン、Ｏ−ジクロルベンゼン、クロロホル
ム、四塩化炭素、塩化メチレン、１・２−ジクロ
ルエタン、およびトリクレンなどである。 得られた反応生成物の加水分解は、通常の方法
により０〜100℃、好ましくは、０〜80℃の水中
に撹拌しながら排出することににより分解し、目
的とするピペロナールおよびＮ−アルキルアニリ
ンが生成する。この加水分解混合物はそのまゝ、
ベンゼン、トルエン、クロロホルム、四塩化炭
素、またはジクロルエタンなどの抽出剤で抽出
し、残つた水層はアルカリで中和し、遊りしたＮ
−アルキルアニリンを、前記のような抽出剤で抽
出する。それぞれの抽出液は、常法により減圧下
蒸留分離することにより、目的物ピペロナール、
Ｎ−アルキルアニリンのほか、未反応の１・２−
メチレンジオキシベンゼン・Ｎ−アルキルホルム
アニライドを得る。蒸留により得られた粗ピペロ
ナールは、常法によりアルコールで再結晶すると
香料として使用可能な高純度のピペロナールを得
る。また、Ｎ−アルキルアニリンは蟻酸と反応さ
せることにより容易にＮ−アルキルホルムアニラ
イドが得られるので、本発明の副原料として再使
用できる利点があり、この面からも本発明の方法
は工業的に有利である。 以下、本発明の方法を実施例により具体的に示
す。 実施例 １ 氷水で冷却し、かきまぜながらＮ−メチルホル
ムアニライド108ｇ（0.8モル）に塩化チオニル
104.7ｇ（0.88モル）を滴下した。滴下終了後２
時間室温に放置し、その後60〜80mmHgの減圧下
40〜45℃で１時間加熱を続けた。得られた混合物
に１・２−メチレンジオキシベンゼン97.6ｇ
（0.8モル）を加え15℃に保つた。一方、別の反応
器に１・２−メチレンジオキシベンゼン29.3ｇ
（0.24モル）を装入し、90℃に保つておく。この
反応器に上記混合物を５時間で添加する。添加終
了後30分、90℃に保つた後、反応生成物をかきま
ぜながら氷中に注ぎ、１時間放置した。次いで反
応混液をトルエン抽出した。真空蒸留によりトル
エン留去後、84〜85℃／30mmHgの留分を捕集
し、未反応１・２−メチレンジオキシベンゼン
63.3ｇ（0.519モル）を回収した。さらに、蒸留
により131〜134℃／10mmHgの留分を捕集してピ
ペロナール76.1ｇ（0.507モル、純度99.5％）を得
た。ピペロナールの収率（対Ｎ−メチルホルムア
ニライド、モル％）63.4％、選択率（対反応した
１・２−メチレンジオキシベンゼン、モル％）
97.3％であつた。このものの融点は37℃であつ
た。 本品のガスクロマトグラフイー、NMRスペク
トル、Massスペクトル、IRスペクトル分析は標
品のそれと完全に一致した。 また上記においてトルエン抽出後の水層を20％
苛性ソーダ水溶液で中和し、これをトルエン抽出
した。 真空蒸留によりトルエン留去後、111〜113℃／
50mmHgの留分を捕集し、、Ｎ−メチルアニリン
62.0ｇ（0.579モル）を回収した。これは回収率
72.4％であつた。また、151〜153℃／50mmHgの
留分を捕集し、Ｎ−メチルホルムアニライド4.2
ｇ（0.031モル）を回収した。これは回収率3.9％
であつた。ここで回収したＮ−メチルアニリン
は、蟻酸との反応によりＮ−メチルホルムアニラ
イドの合成反応に使用した。 実施例 ２ １・２−メチレンジオキシベンゼン97.7ｇ
（0.8モル）、Ｎ−メチルホルムアニライド108ｇ
（0.8モル）を混合し、かきまぜながらこの混合物
中に塩化チオニル96.4ｇ（0.81モル）を50℃で１
時間を要して添加した。その後70℃で５時間かき
まぜ反応した。これらの操作は60〜80mmHgの減
圧下に行なつた。反応生成物は、氷水中に注ぎこ
み１時間かきまぜた。以後の操作は、実施例１と
同様に行なつた結果、ピペロナール収率47.2％
（対Ｎ−メチルホルムアニライド、モル％）、選択
率88.5％（対反応した１・２−メチレンジオキシ
ベンゼン、モル％）であつた。Ｎ−メチルアニリ
ンおよびＮ−メチルホルムアニライドの回収率は
それぞれ62.0％および3.5％であつた。 実施例 ３ 実施例１において、Ｎ−メチルホルムアニライ
ドのかわりにＮ−エチルホルムアニライドを使用
した以外は全て同様にして実施した。結果を表−
１に示す。 実施例 ４ 実施例１において、Ｎ−メチルホルムアニライ
ドのかわりにＮ−（iso−プロピル）ホルムアニラ
イドを使用した以外は全く同様に実施した。結果
を表−１に示す。 実施例 ５ 実施例１において、Ｎ−メチルホルムアニライ
ドのかわりにＮ−（ｎ−ブチル）ホルムアニライ
ドを使用した以外は全て同様に実施した。結果を
表−１に示す。 実施例 ６ 実施例１において、塩化チオニルの使用量を
95.2ｇ（0.8モル）とし、Ｎ−メチルホルムアニ
ライドと塩化チオニルより得られた反応混合物に
１・２−メチレンジオキシベンゼン97.6ｇの代り
に15ｇのＯ−ジクロルベンゼンを加え、別の反応
器に装入する１・２−メチレンジオキシベンゼン
を122ｇ（1.0モル）として、実施例１と同様操作
を行なつた。結果を表−１に示す。 実施例 ７ 実施例１において、塩化チオニルのかわりに臭
化チオニル166.3ｇ（0.8モル）用いた以外は全く
同様にして実施した。結果は表−１に示す。 実施例 ８ 実施例１において、塩化チオニルのかわりに塩
化スルフリル108ｇ（0.8モル）用いた以外は全く
同様にして実施した。結果を表−１に示す。 実施例 ９ 実施例２において、塩化チオニルの装入を温度
70℃、0.5時間で行ない、その後同温度で３時間
反応を行なつた以外は同様に行なつた。結果を表
−１に示す。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １・２−メチレンジオキシベンゼンを一般式
   （） （式中、Ｒは、炭素原子数１〜４のアルキル基を
   示す）で表わされるＮ−アルキルホルムアニライ
   ドおよび塩化チオニル、臭化チオニル、塩化スル
   フリルまたは臭化スルフリルの中から選ばれた少
   くとも１種以上の縮合剤とを減圧下に反応させ
   て、得られた反応物を加水分解することを特徴と
   するピペロナールの製造方法。