KR100468237B1 - 멘톨의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멘톨의 제조방법에 관한 것으로 박하원유로부터 분별증류법에 의해 분리한 L-멘톤과 금속소다를 메틸알콜 존재하에 반응시켜 L-멘톨을 제조한 후 붕산과 반응시켜 붕산멘톨을 제조한 다음 알콜로 이물질을 제거하고 가성소다로 붕산을 분해시켜 순수한 L-멘톨을 단시간에 대량으로 제조하는 뛰어난 효과가 있다.

Description

멘톨의 제조방법{process for praparation of menthol}

본 발명은 멘톨의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 박하 원유을 분별증류하여 분리한 멘톤으로부터 멘톨을 제조하는 방법에 관한 것이다.

박하(peppermint mentha avensis)는 다년생 식물로서 각 나라마다 기후와 토질성분에 따라 성분함량의 차이가 다르며 생산지는 중국, 인도, 인도네시아, 한국, 미국, 브라질, 기타 나라에서 봄, 가을 년 2회 재배되는 농작물이다. 국내에선 20년전 까지만 하여도 특종 농산물로서 재배를 하였으나 현재는 인건비 문제로 재배를 하지 않고 있는 실정이다.

박하는 여러 나라 약전에 올라있는 귀중한 약초이며 주로 항균, 살균, 소화촉진, 위장병, 두통, 신경통, 구충, 피부염, 피부 탄력유지, 집중력 강화, 항염, 스트레스 해소, 치통, 산욕열 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

박하는 상기와 같은 약리효과가 있을 뿐만 아니라 그 향과 맛이 특이하여 식품, 약품을 비롯한 화장료 등에 폭넓게 사용되고 있으나 상기 설명한 바와 같이 국내에서는 경제성이 맞지 않아 박하를 재배하지 않으므로 박하원액을 전부 해외에서 수입해오고 있으며 수입한 박하을 이용하기 위해서는 가공공정이 용이하지 않아 어려움이 많았다.

박하를 이용하기 위해서는 박하에 함유된 멘톨성분을 추출분리하여 이용하던가 아니면 멘톤성분으로부터 멘톨성분 합성하여야 한다.

종래에는 탄소와 탄소의 이중결합을 갖는 멘탄을 수소 존재하에 산소 및 메탄올과 반응시켜 D, L-멘톨을 제조하는 방법과 D-멘톨을 L-멘톨로 전환하는 방법이 알려져 있으나 산업적으로 유용한 가치가 있는 L-멘톨을 박하원유로부터 직접 제조하는 방법은 없었다.

본 발명자들은 상기와 같은 점에 착안하여 박하원유로부터 분별증류에 의해 L-멘톤을 분리한 후 상기 분리한 L-멘톤에 알콜 및 금속소다를 첨가하여 L-멘톨을 제조함으로써 달성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 박하원유로부터 L-멘톤을 분리하고 메틸알콜 존재하에 상기 분리한 L-멘톤과 금속소다를 반응시켜 이로부터 L-멘톨을 제조하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조된 L-멘톨을 제공함에 있다.

본 발명의 상기 목적은 박하원유에 함유된 L-멘톤을 분별증류로 분리한 후 메틸알콜 존재하에 상기 분리한 L-멘톤과 금속소다를 반응시킴으로써 L-멘톨을 제조하고 상기 반응에 의해 제조된 L-멘톨을 붕산으로 처리한 후 알콜로 이물질을 제거하고 붕산을 분해시켜 순수한 L-멘톨을 제조함으로써 달성하였다.

이하, 본 발명의 구성을 설명한다.

본 발명은 박하원유의 성분중 L-멘톤 성분을 분별증류법으로 분리하여 제조하는 단계; 상기 분리된 L-멘톤에 메틸알콜을 첨가하고 금속소다를 넣어 반응시킴으로써 L-멘톨을 제조하는 단계; 및 상기 제조한 L-멘톨에 붕산을 첨가하고 반응시킨 후 알콜로 처리하고 가성소다로 붕산을 분해시켜 L-멘톨에 일부 함유된 불순물을 제거함으로써 순수한 L-멘톨을 제조하는 단계로 구성된다.

본 발명에서 출발물질로 사용하는 멘톤은 C₁₀H₁₈O이며 D형과 L형이 존재한다. D-멘톤을 끓는 점이 204℃, 비중 0.890이고 L-멘톤은 끓는 점이 209 ∼ 210℃, 비중 0.8890이며 D-멘톤과 L-멘톤이 혼합되어 있는 경우는 끓는 점이 206 ∼ 207℃, 비중이 0.8936이다. 따라서 본 발명자는 끓는 점에 따른 분별증류에 의해 L-멘톤을 분리하여 사용하였다.

본 발명에서 제조된 L-멘톨은 C₁₀H₂₀O이며 끓는 점이 210℃, 비중이 0.890이다.

본 발명에서 제조한 L-멘톨은 약품, 식품, 화장품을 비롯하여 방향제 제품에 사용가능하며 특히, 방향제로 사용될 경우 분무가스와 함께 배합하여 스프레이식의방향제품으로 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: L-멘톨 제조

제 1 공정: 박하원유로부터 L-멘톤분리

기초과학 지원연구소에 의뢰하여 분석한 박하원유의 성분은 하기 표 1에 나타낸 바와 같으며 본 실시예에서는 상기 분석한 박하원유를 용해탱크에 넣고 60 ∼ 70℃로 가열하면서 미세여과기(micro filter)로 여과한 다음 스텐레스 증류기에 넣고 가열하여 증류분리탑에서 분별증류하였다. 즉, 표 1에 나타낸 성분들을 끓는 점에 따라 분리하였으며 분리한 성분들 중 L-멘톤만을 취하였다.

박하원유 성분분석

성분	함량	성분	함량
알파-피넨(α-pinene)	0.35%	네오멘톨(neomenthol)	2.30%
캄페어(camphere)	0.48%	메틸 아세테이트(menthyl acetate)	2.35%
베타-피넨(β-pinene)	2.29%	멘톨(mentol)	55.69%
시네올(cineol)	0.49%	페페리톤(piperiton)	6.32%
멘톤(methon)	19.26%	아이소멘톤(iosmenthon)	8.60%
보우넨(bournene)	0.55%	알로아로마덴드렌(alloaromadendrene)	1.28%
아리스톨렌(aristolene)	0.56%

제 2 공정: 수소결합에 의한 멘톨제조

상기 제 1 공정에서 분리한 L-멘톤을 환류냉각기가 부착된 스텐레스 교반반응기에 멘톤과 메틸알콜을 첨가하고 교반하면서 금속소다(2Na)를 서서히 첨가하여반응시켰으며 반응이 완료되면 물을 일부 첨가하여 교반하여 줌으로써 반응을 종결하였고 종결 후 5시간 방치하여 부산물을 분리하였다. 이때 상기 반응이 발열반응이므로 온도상승시에는 이중 반응기 쟈켓에 냉각수를 이용하여 냉각시켜 50 ∼ 55℃를 넘지 않도록 하였으며 반응식은 하기 식(I)에 나타낸 바와 같다.

C₁₀H₁₈O + 2CH₃OH + 2Na → C₁₀H₂₀O + 2NaOCH₃···(I)

제 3 공정: L-멘톨 분리

본 공정에서는 상기 제 2 공정에서 부산물을 제거하여 얻은 L-멘톨에 함유된 일부 불순물을 분리·제거하여 순수한 L-멘톨을 얻기 위해 붕산과 반응시켰으며 이때 반응식은 하기 식(Ⅱ)에 나타낸 바와 같다. 즉, 상기 제 2 공정에서 얻은 불순물을 함유한 L-멘톨을 교반반응기에 넣은 다음 붕산을 첨가하고 210℃에서 3 ∼ 4시간 동안 방치한 다음 온도를 80 ∼ 90℃로 조절한 후 다른 용기에 옮겨 3일 동안 방치함으로써 붕산멘톨의 결정을 형성하도록 하였다. 이를 원심분리하여 분리한 후 알콜로 이물질의 유분을 용해시켰다.

3(C₁₀H₂₀O) + H₃BO₃→ B(C₁₀H₁₉O)₃+ 3H₂O ···(Ⅱ)

제 4 공정: 붕산제거

상기 제 3 공정에서 붕산멘톨의 형태로 얻어진 L-멘톨을 교반반응기에 넣은 다음 가성소다(NaOH)를 서서히 첨가하면서 교반하여 붕산을 분해시켰다. 붕산이 제거된 L-멘톨은 순수할 경우에는 용매시료에 용해시킬 경우 투명하고 미반응물질이 함유되어 있을 경우에는 혼탁이 발생한다. 본 발명에서 제조된 L-멘톨은 용매시료에서 투명하게 용해되었다.

이상, 상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이, 박하원유로부터 분별증류법에 의해 분리한 L-멘톤과 금속소다를 메틸알콜 존재하에 반응시켜 L-멘톨을 제조한 후 붕산과 반응시켜 붕산멘톨을 제조한 다음 알콜로 이물질을 제거하고 가성소다로 붕산을 분해시켜 순수한 L-멘톨을 단시간에 대량으로 제조하는 뛰어난 효과가 있음으로 박하향을 이용하는 식품, 약품, 화장품 및 방향제 제조 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. (a) 박하원유를 분별증류하여 L-멘톤만을 분리하여 제조하는 공정; (b) 상기 (a)공정에서 분리한 L-멘톤을 금속소다와 메틸알콜 존재하에 반응시켜 L-멘톨을 제조하는 공정; (c) 상기 (b) 공정에서 제조된 L-멘톨을 붕산과 반응시켜 붕산멘톨을 제조한 후 알콜로 처리하여 유분을 용해시킴으로써 이물질이 제거된 붕산멘톨을 제조하는 공정; (d) 상기 (c) 공정에서 제조한 붕산멘톨에 가성소다를 첨가하여 붕산을 분해시킴으로써 순수한 L-멘톨을 제조하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 L-멘톨 제조방법.
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