JPS6140658B2 - - Google Patents

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JPS6140658B2
JPS6140658B2 JP57128235A JP12823582A JPS6140658B2 JP S6140658 B2 JPS6140658 B2 JP S6140658B2 JP 57128235 A JP57128235 A JP 57128235A JP 12823582 A JP12823582 A JP 12823582A JP S6140658 B2 JPS6140658 B2 JP S6140658B2
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JP
Japan
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acid
reaction
tricyclo
decane
yield
Prior art date
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JP57128235A
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English (en)
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JPS5920245A (ja
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Yoshiaki Fujikura
Naotake Takaishi
Yoshiaki Inamoto
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
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Priority to US06/515,022 priority patent/US4602107A/en
Priority to DE19833325983 priority patent/DE3325983A1/de
Priority to CH3977/83A priority patent/CH654291A5/de
Priority to FR8312135A priority patent/FR2530621B1/fr
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Publication of JPS6140658B2 publication Critical patent/JPS6140658B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C61/00Compounds having carboxyl groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
    • C07C61/12Saturated polycyclic compounds
    • C07C61/125Saturated polycyclic compounds having a carboxyl group bound to a condensed ring system
    • C07C61/135Saturated polycyclic compounds having a carboxyl group bound to a condensed ring system having three rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (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】
本発明は三環式カルボン酸であるトリシクロ
〔5.2.1.02,6〕デカン―2―カルボン酸の有利な製
造法に関する。 トリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカン―2―カルボ
ン酸は公知化合物であり(H.Koch等、Liebigs
Ann.Chem.,638、111(1960))、これから導か
れるエステル誘導体、アルコール誘導体は香料と
して非常に有用なものであることが報告されてい
る(特開昭56―128735号)。 従来、このトリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカン―
2―カルボン酸()は、次の式に従い、8―ヒ
ドロキシトリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカン()
を硫酸の存在下、一酸化炭素及び水又は、蟻酸と
反応させ、2―位をカルボキシル化することによ
り製造されていた。 このようなカルボキシル化反応は一般にコツホ
反応と呼ばれ、このうち、無機強酸性触媒の存在
下アルコール又はオレフインに一酸化炭素―水を
作用させるものをCO加圧法、同じく蟻酸を作用
させるものを蟻酸法と称している。 これら公知のコツホ反応には次の如き欠点があ
り、トリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカン―2―カル
ボン酸の製造法として十分満足ゆくものではなか
つた。すなわち、CO加圧法においては、収率
の向上を図るためには、一酸化炭素(CO)圧を
上げてタールの生成を抑えることが重要で、この
ため耐圧容器が必要であり、設備面からの制約が
ある、一酸化炭素を加圧するためのエネルギー
が必要である、反応が水を含む酸触媒の存在下
おこなわれるため、耐圧容器の材質として特殊な
ものが要求され、設備コストが高くなるという欠
点があつた。また、蟻酸法では、反応は常圧でお
こなうことができるため、前記CO加圧法の如き
欠点はないが、蟻酸をアルコール又はオレフイ
ンに対し相当過剰に使用しなければ収率が低下す
る、反応系中の過剰の蟻酸は酸によつて分解さ
れ、水と一酸化炭素になり、生じた水は触媒活性
を低下させ、また、一酸化炭素はガスとなつて排
出されるため、環境面からも好ましくない、過
剰の蟻酸は回収されないため、コスト的に不利で
ある、蟻酸はオレフイン、アルコール類との相
溶性が悪い場合が多く、この場合、反応系に加え
る蟻酸と反応基質は、収率低下を防ぐため正確な
滴下速度で加える必要があり、操作が煩雑である
等の欠点があつた。 また、コツホ反応全体の問題としては、酸の使
用量の極めて多いことが挙げられる。酸は、回収
不能な場合もあり、この場合大量の廃酸の処理は
工程上大きな問題となる。また、酸の回収が可能
であつても大量の酸の使用は反応1回当りの仕込
量の減少となり不利を免がれない。 本発明者らは、斯る現状に鑑み、トリシクロ
〔5.2.1.02,6〕デカン―2―カルボン酸の有利な製
造方法に関し鋭意研究をおこなつた結果、該化合
物は次の反応式に従い、トリシクロ
〔5.2.1.02,6〕デク―8―イルホルメート()を
無機強酸性触媒と接触させることにより従来法の
欠点を解消し、極めて簡便に、しかも好収率で得
られることを見出し本発明を完成した。 本発明の出発原料であるトリシクロ
〔5.2.1.02,6〕デク―8―イルホルメート()
は、そのホルミルオキシ基及び3,4,5位のト
リメチレン基がエキソ、エンドのいずれの配置で
あつてもよく、相当するアルコール体又はオレフ
イン体を蟻酸と公知の方法で反応させることによ
り製造される。公知方法の例としては、アルコ
ール体を蟻酸として反応させるか、これらの混合
液に少量の濃硫酸、アリールスルホン酸、三フツ
化ホウ素―エーテル錯体等の酸を加えて反応させ
る方法及びオレフイン体と蟻酸の混合液を加熱
撹拌して反応させるか、この混合液に少量の過塩
素酸のような酸触媒を加えて反応させる方法が挙
げられるが、これらのみに限らず蟻酸エステル化
する方法であればいかなる方法も化合物()の
製法として利用することができる。 また、無機強酸性触媒としては、コツホ反応で
用いられる公知の触媒、例えば濃硫酸(濃度80%
以上)、リン酸、フツ化水素酸、三フツ化ホウ素
―リン酸、三フツ化ホウ素水和物、三フツ化ホウ
素―メタノールおよびこれらの混合物等が使用で
きる。本発明方法においては、少量の酸触媒の使
用によつても反応は生起し、酸量の増加は収率の
向上につながる。したがつて、無機強酸性触媒の
使用量は、触媒の種類によつても異なるが、例え
ば濃硫酸(95%)の場合、原料の蟻酸エステル
()1モル当り0.5〜24モルの使用が好ましく、
廃酸の処理をも考慮すれば6モル以下の酸使用量
が好ましい。 反応温度は酸触媒の種類によつて異なるが、0
〜80℃が好ましい。反応温度が0℃以下では反応
が極めて遅く、しかも収率も低下する。また、80
℃以上の温度ではタール生成の割合が多くなり不
経済である。 本発明方法において、反応は溶媒が存在しなく
ても進行するが、n―ペンタン、n―ヘキサン等
の直鎖アルカン類;四塩化炭素等のハロゲン化溶
媒等の本発明の反応を阻害しない溶媒の存在下反
応をおこなうこともできる。 また、通常一酸化炭素の加圧は必要ではない
が、反応収率を高めたいとか、使用酸量を極力減
したい時には加圧は有効である。この場合5気圧
程度までの一酸化炭素圧では大きな収率向上が望
めないので、5気圧以上に加圧することが必要で
ある。 次に実施例を挙げ、更に詳細に説明する。 実施例 1 トリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカン―2―カルボ
ン酸の合成: 95%濃硫酸588g(6モル)を温度30℃で撹拌
し、これにトリシクロ〔5.2.1.02,6〕デク―8―
イル―ホルメート(文献F.Bergmann及びH.
Japhe,J.Amer.Chem.Soc.1826(1947))180g
(1モル)を2時間かけて加える。滴下後更に30
分間同温度で撹拌を続ける。反応終了後400gの
氷水中へ投入しクロロホルムで抽出する。抽出液
を飽和食塩水で洗浄した後無水硫酸マグネシウム
上で乾燥する。過後溶液を留去し、蒸留すれば
標記カルボン酸の生成物130g(収率72.2%)を
得る。この生成物は2種類の異性体エキソ―トリ
シクロ〔5.2.1.02,6〕デカン―エンド―2―カル
ボン酸(45%)及びエンド―トリシクロ
〔5.2.1.02,6〕デカン―エキソ―2―カルボン酸
(55%)の混合物であつた。 共に別途に文献に従つて合成した標品(H.
Koch and W.Haaf,Liebigs Ann.Chem.638
111(1960))とガスクロ保持時間及び各々の異性
体をガスクロ分取して測定したIRスペクトルが
完全に一致することにより確認した。 実施例 2 硫酸量を表―1の如く変えて、それ以外は実施
例1と同一条件で反応を行ない、トリシクロ
〔5.2.1.02,6〕デカン―2―カルボン酸の収率を調
べた。この結果は表―1の通りである。 表―1より本発明方法は、酸使用量が少なくて
も好収率を示す。更に酸使用量を増加すれば収率
の向上となる。
【表】 実施例 3 反応系を一酸化炭素加圧系にし、一酸化炭素圧
と硫酸量を表―2の如く変えて、実施例1と同様
にオートクレーブ中で反応を行ない、トリシクロ
〔5.2.1.02,6〕デカン―2―カルボン酸の収率を調
べた。この結果は表―2の通りである。 本発明方法は一酸化炭素を加えなくても酸使用
量の少ない条件で良好な収率を示すが表―2に示
す如く一酸化炭素を加圧すれば更に収率向上が計
れる。
【表】 比較例 1 エキソートリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカン―エ
ンド―2―カルボン酸の合成: (H.Koch等、Liebigs Ann.Chem.,638111
(1960)の実験例の和訳) 8―エキソ―ヒドロキシ―エンド―トリシクロ
〔5.2.1.02,6〕デカン152g(1モル)に蟻酸276g
(6モル)と99%濃硫酸1570g(16モル)を10〜
14℃で反応させる。反応終了後、アルカリで中和
し、蒸留して固体であるエキソ―トリシクロ
〔5.2.1.02,6〕デカン―エンド―2―カルボン酸
140g(収率78%)を得る。 沸点170〜177℃/13mmHg 参考例 1 トリシクロ〔5.2.1.02,6〕デク―8―イル―ホ
ルメートの合成: ジシクロペンタジエン1020g(7.7モル)、99%
蟻酸1063g(23.1モル)の混合液を100℃で24時
間撹拌する。蟻酸を蒸留により回収し、更に減圧
下で蒸留することにより不飽和蟻酸エステルであ
るトリシクロ〔5.2.1.02,6〕デク―3―エン―8
―イル―ホルメート1213g(収率84%、沸点120
〜125℃/17mmHg)を得る。 上記不飽和蟻酸エステル600g(3.3モル)と5
%パラジウム―活性炭12gを1のオートクレー
ブ中に仕込み、水素初期圧100気圧、反応温度80
℃にて水素吸収がなくなるまで反応させる。終了
後触媒を過によつて除き有機層を蒸留すること
により飽和蟻酸エステルであるトリシクロ
〔5.2.1.02,6〕デク―8―イル―ホルメート582g
(収率96%)を得る。沸点120〜123℃/14mmHg

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次の式() で表わされるトリシクロ〔5.2.1.02,6〕デク―8
    ―イルホルメートを無機強酸性触媒と接触させる
    ことを特徴とする、式() で表わされるトリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカン―
    2―カルボン酸の製造法。 2 無機強酸性触媒が濃硫酸である特許請求の範
    囲第1項記載の製造法。 3 無機強酸性触媒がリン酸、フツ化水素酸、三
    フツ化ホウ素―リン酸、三フツ化ホウ素水和物、
    三フツ化ホウ素メタノールである特許請求の範囲
    第1項記載の製造法。 4 反応系が一酸化炭素加圧系である特許請求の
    範囲第1項記載の製造法。
JP57128235A 1982-07-22 1982-07-22 トリシクロ〔5.2.1.0↑2’↑6〕デカン−2−カルボン酸の製造法 Granted JPS5920245A (ja)

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DE19833325983 DE3325983A1 (de) 1982-07-22 1983-07-19 Verfahren zur herstellung von tricyclo(5.2.1.0(pfeil hoch)2(pfeil hoch)(pfeil hoch),(pfeil hoch)(pfeil hoch)6(pfeil hoch))decan-2-carbonsaeure
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