KR19990084281A - Synthesis method of alpha-alkylperfuryl alcohol - Google Patents

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박현철
채미영
이영기
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유현식
삼성종합화학 주식회사
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Abstract

본 발명은 기존의 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성방법에 비해 생성물의 순도나 수율 면에서 우수할 뿐만 아니라 상업화가 가능한 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method for synthesizing alpha-alkylperfuryl alcohol, which is superior in terms of purity and yield of the product and commercialized, compared to the conventional method for synthesizing alpha-alkylperfuryl alcohol.

본 발명의 알파-알킬퍼푸릴알콜은 마그네슘과 알킬클로라이드를 용매 및 개시제의 존재 하에 반응시켜 그리냐드 시약인 알킬마그네슘클로라이드를 제조하고, 이것을 퍼푸랄과 그리냐드 반응시킨 후 산수용액에 적하하여 가수분해반응을 실시하고, 이어서 통상적으로 용매 추출, 중화 및 용매 제거 공정을 실시하여서 합성한다.In the alpha-alkylperfuryl alcohol of the present invention, magnesium and alkyl chloride are reacted in the presence of a solvent and an initiator to prepare an alkylmagnesium chloride as a Grignard reagent, which is reacted with perfural and Grignard and then added dropwise to an aqueous acid solution to hydrolysis. The reaction is carried out, followed by synthesis of solvent extraction, neutralization and solvent removal.

본 발명의 합성방법은 수율을 약 94 내지 98%로 높일 수 있고, 최종 생성물의 순도도 약 98% 이상으로 얻어낼 수 있다.The synthesis method of the present invention can increase the yield to about 94 to 98%, and the purity of the final product can be obtained at about 98% or more.

Description

알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성방법Synthesis method of alpha-alkylperfuryl alcohol

본 발명은 다음 구조식(Ⅰ)로 표시되는 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for synthesizing alpha-alkylperfuryl alcohol represented by the following structural formula (I).

(I)(I)

위 식에서 R은 메틸기 또는 에틸기이다.In the above formula, R is a methyl group or an ethyl group.

테트라히드론 레터즈(Tetrahedron Letters) No. 17, 1363-1364(1976)에 의하면, 알파-에틸퍼푸릴알콜의 합성에 대한 수율이 88%로 나타나 있으며, 이에 대한 상세한 공정 설명은 기재되어 있지 않다. 또한 퍼퓨머 플레보리스트(Perfumer Flavorist) Vol. 17, 29-31(1992)에 의하면 개선된 그리냐드 반응 공정을 통해 두 반응물인 퍼푸랄과 알킬클로라이드보다 반응성이 높은 알킬브로마이드를 동시에 마그네슘 서스펜션(Suspension)에 적하하는 방법을 사용하였으나 그 합성 수율이 85%에 지나지 않는다.Tetrarahedron Letters No. 17, 1363-1364 (1976) shows a yield of 88% for the synthesis of alpha-ethylperfuryl alcohol, a detailed process description is not described. See also Perfumer Flavorist Vol. According to 17, 29-31 (1992), an improved Grignard reaction process was performed by simultaneously dropping alkyl bromide, which is more reactive than the two reactants, perfural and alkyl chloride, onto magnesium suspension. It is only 85%.

이외에 미국 특허 제 4,352,756호에 의하면 퍼푸릴알콜에 대한 합성이 소개되어 있으나 탄소수가 4개 이상인 알킬할라이드를 반응물로 사용한 예들이며, 탄소수가 2개인 에틸클로라이드, 에틸브로마이드 및 에틸요오드 등을 반응물로 사용한 알파-에틸퍼푸릴알콜에 대한 합성 예는 제시되어 있지 않다.In addition, US Patent No. 4,352,756 describes the synthesis of perfuryl alcohol, but examples of using alkyl halides having 4 or more carbon atoms as reactants, and alpha having 2 carbon atoms, ethyl chloride, ethyl bromide and ethyl iodine as reactants. A synthesis example for ethylperfuryl alcohol is not shown.

또한, 미국 특허 제 4,536,349호에 의하면, 알파-메틸퍼푸릴 알콜에 대한 합성 방법이 소개되어 있으나, 순도가 90% 정도이며, 수율에 대해서는 밝혀져 있지 않다.In addition, US Pat. No. 4,536,349 discloses a synthesis method for alpha-methylperfuryl alcohol, but the purity is about 90% and the yield is not known.

알파-알킬퍼푸릴알콜은 향이나 향증강제로 쓰이는 푸란 유도체들의 중간체로 알려져 있다.Alpha-alkylperfuryl alcohols are known as intermediates of furan derivatives used as fragrances or flavor enhancers.

본 발명의 목적은 기존의 알파-알킬퍼푸릴알콜 합성방법에 비해 생성물의 순도나 수율 면에서 우수할 뿐만 아니라 상업화가 가능한 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a method for synthesizing alpha-alkylperfuryl alcohol, which is superior in terms of purity and yield of a product and commercialized, as compared to conventional alpha-alkylperfuryl alcohol synthesis methods.

도 1은 본 발명에 따른 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성방법을 예시한 블록 다이아 그램이다.1 is a block diagram illustrating a method for synthesizing alpha-alkylperfuryl alcohol according to the present invention.

본 발명의 상기 구조식 (Ⅰ)로 표시되는 알파-알킬퍼푸릴알콜은,Alpha-alkylperfuryl alcohol represented by the structural formula (I) of the present invention,

마그네슘과 알킬클로라이드를 용매 존재 하에 반응시켜 그리냐드 시약인 알킬마그네슘클로라이드를 제조하는 단계;Reacting magnesium and alkyl chloride in the presence of a solvent to prepare an alkylmagnesium chloride which is a Grignard reagent;

상기 알킬마그네슘클로라이드를 퍼푸랄과 그리냐드 반응시키는 단계;Reacting the alkyl magnesium chloride with furfural and Grignard;

상기 반응액을 산수용액에 적하하여 가수분해반응을 실시하는 단계; 및Performing a hydrolysis reaction by dropping the reaction solution into an acid aqueous solution; And

상기 가수분해 반응액에 대해 용매 추출, 중화 및 용매 제거 공정을 실시하여서 제조하는 것임을 특징으로 한다.The hydrolysis reaction solution is characterized in that it is prepared by performing a solvent extraction, neutralization and solvent removal process.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성방법 중에서, 그리냐드 시약 제조 시에 사용하는 마그네슘은 주로 터닝형(Turning Type)을 사용하며, 그 투입량은 후술하는 용매 대비 1 내지 20 중량비 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 경제성 및 공정 안전성 등을 고려할 때 3 내지 15 중량비가 가장 적합하다. 마그네슘을 용매 대비 1중량비 미만으로 사용할 경우에는 생산성 저하로 인한 경제성이 저하되며, 반대로 20중량비를 초과하여 사용할 경우에는 공정의 안전성 면에서 매우 불리하다.In the method for synthesizing the alpha-alkylperfuryl alcohol of the present invention, magnesium used in preparing the Grignard reagent is mainly used in a turning type, and the amount of the magnesium is used in the range of 1 to 20 wt. It is preferable that the 3 to 15 weight ratio is most suitable in consideration of economical efficiency and process safety. When magnesium is used in an amount less than 1 weight ratio, the economical efficiency is lowered due to lower productivity. On the contrary, when magnesium is used in an amount exceeding 20 weight ratio, it is very disadvantageous in terms of process safety.

상기 용매로는 에테르류로서, 예를 들면 디에틸에테르, 디프로필에테르, 디부틸에테르, 테드라하이드로푸란(THF) 또는 안정성을 위해 미국 특허 제 5,368,670호에 소개되어 있는 페로(Fero) 사에서 개발된 디글라임(Diglyme) 등을 사용할 수 있다.The solvents are ethers, for example diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran (THF) or developed by Ferro, which is introduced in US Pat. No. 5,368,670 for stability. Diglyme and the like can be used.

본 발명에서 사용하는 용매의 함수량은 적을수록 좋지만, 바람직하기로는 5 내지 1,000 ppm이 좋다. 수분 함량이 상기 범위를 넘게 되면 반응 개시제에 의한 개시가 잘되지 않을 뿐 아니라 부반응을 일으켜 수율 저하를 초래하게 된다. 또한, 반응 개시가 잘 되지 않은 상태에서 알킬할라이드가 투입되면 이 투입 속도 보다 반응 속도가 느리게 되므로 비점이 낮은 미반응 알킬할라이드가 용매 내에 축적되어 원하는 반응 온도 보다 낮은 온도에서 반응액이 비등하게 되는 문제가 발생하게 된다.The smaller the water content of the solvent used in the present invention, the better, but preferably 5 to 1,000 ppm. When the water content exceeds the above range, not only is it not well initiated by the reaction initiator, but also causes side reactions, leading to a decrease in yield. In addition, when the alkyl halide is added in a state where the reaction is not well initiated, the reaction rate is slower than this addition rate. Thus, unreacted alkyl halide having a low boiling point accumulates in the solvent, causing the reaction solution to boil at a temperature lower than the desired reaction temperature. Will occur.

본 발명의 방법에서, 그리냐드 시약을 제조하는데 있어서, 반응물로는 알킬할라이드(Alkyl Halide)에 속하는 알킬클로라이드, 예를 들면 메틸클로라이드 또는 에틸클로라이드를 사용할 수 있으나, 그 이외에 알킬브로마이드(Alkyl Bromide) 또는 알킬요오드(Alkyl Iodide) 등도 사용할 수 있다. 상기 알킬할라이드 중에서 알킬요오드는 가격이 높아 경제성이 떨어지며, 알킬클로라이드는 종종 그리냐드 시약으로서의 반응성이 낮아 주로 알킬브로마이드가 쓰여 왔으나 본 발명에서는 가격은 싼 알킬클로라이드를 사용하여 고수율의 결과를 얻을 수 있다.In the process of the present invention, in preparing the Grignard reagent, the reactant may be an alkyl chloride belonging to the alkyl halide, for example methyl chloride or ethyl chloride, but in addition to the alkyl bromide or Alkyl Iodide etc. can also be used. Among the alkyl halides, alkyl iodine is low in economical efficiency, and alkyl chloride is often used because of low reactivity as a Grignard reagent. However, in the present invention, a low yield of alkyl chloride can be used to obtain a high yield. .

상기 알킬클로라이드는 기체상태나 액체상태로 반응물 내로 주입할 수 있으며, 상기 반응온도는 30 내지 70℃, 바람직하기로는 50 내지 66℃에서 수행할 수 있으며, 반응압력은 상압 내지 2.0 기압에서 수행한다.The alkyl chloride may be injected into the reactant in gaseous or liquid state, the reaction temperature may be carried out at 30 to 70 ℃, preferably 50 to 66 ℃, the reaction pressure is carried out at atmospheric pressure to 2.0 atm.

만일 반응온도를 30℃ 미만으로 할 경우에는 반응속도가 너무 느리게 되고, 70℃를 초과할 경우에는 용매의 증발이 심해 공정 안전성에 문제가 발생하게 된다. 그리고, 반응 시간을 단축하기 위해선 비교적 고온에서 수행할 경우 용매 증발량이 많아 반응계를 고압 상태로 유지해야 한다.If the reaction temperature is less than 30 ℃ reaction rate is too slow, if the reaction temperature exceeds 70 ℃ solvent evaporation is severe, causing problems in process safety. In addition, in order to shorten the reaction time, when the reaction is performed at a relatively high temperature, the amount of solvent evaporation is large, and the reaction system must be maintained at a high pressure.

상기한 반응이 시작되면 발열 반응이라는 점을 이용해 가열이나 냉각 없이 원하는 반응온도를 유지시킬 수 있으며 반응의 종결점은 잔류 마그네슘이 육안으로 확인되지 않을 때로 한다.When the above reaction is initiated, the exothermic reaction can be used to maintain the desired reaction temperature without heating or cooling. The end point of the reaction is when the residual magnesium is not visually confirmed.

이 반응은 발열과정이므로 증발된 용매를 환류 응축기로 응축시켜 반응기내로 환류시킨다. 주의할 점은 이 반응이 수분에 민감하므로 반응계는 공기와 단절된 상태에서 이루어져야 한다는 것이다.Since this reaction is exothermic, the evaporated solvent is condensed in a reflux condenser to reflux into the reactor. Note that the reaction is sensitive to moisture, so the reaction system must be disconnected from air.

상기 반응식은 다음과 같이 표기될 수 있다.The scheme can be written as follows.

Mg / 용매 + RCl + 개시제 → RMgCl / 용매 ----------- (2)Mg / solvent + RCl + initiator → RMgCl / solvent ----------- (2)

위 식에서, R은 메틸 또는 에틸이다.Wherein R is methyl or ethyl.

본 발명에서 원료로 사용하는 마그네슘의 표면에는 반응 활성이 없는 마그네슘옥사이드층으로 덮여 있어 알킬클로라이드를 주입해 주어도 반응이 잘 진행되지 않는다. 이러한 마그네슘 표면의 마그네슘옥사이드층을 제거하여 마그네슘을 활성화시키기 위해 본 발명에서는 개시제를 사용한다. 상기 개시제로서는 요오드, 브롬, 에틸브롬, 1, 2-디브로모에탄, 메틸요오드, 에틸요오드, 메틸마그네슘브로마이드 용액, 에틸마그네슘브로마이드 용액, 에틸마그네슘클로라이드 용액 및 메틸마그네슘클로라이드 용액과 같은 그리냐드시약을 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 그리냐드 시약을 그리냐드 시약 제조반응의 개시제로 사용되어 질 때는 원가절감의 효과를 가져올 수 있는 장점이 있다. 본 발명에서 개시제 사용량은 마그네슘 대비 0.1 내지 10.0 몰%, 특히, 0.3 내지 5.0 몰%가 바람직하다. 여기서, 만일 0.1몰% 미만으로 할 경우에는 개시가 잘 되지 않으며, 10몰%를 초과할 경우에는 필요 이상의 양을 투입하게 되는 것이므로 바람직하지 못하다.The surface of magnesium used as a raw material in the present invention is covered with a magnesium oxide layer having no reaction activity, so that even if alkyl chloride is injected, the reaction does not proceed well. The initiator is used in the present invention to activate the magnesium by removing the magnesium oxide layer of the magnesium surface. The initiators are Grignard reagents such as iodine, bromine, ethyl bromine, 1, 2-dibromoethane, methyl iodine, ethyl iodine, methyl magnesium bromide solution, ethyl magnesium bromide solution, ethyl magnesium chloride solution and methyl magnesium chloride solution. It can select and use 1 or more types. In particular, when the Grignard reagent is used as an initiator of the Grignard reagent manufacturing reaction, there is an advantage that the cost reduction effect can be brought. The amount of initiator used in the present invention is preferably 0.1 to 10.0 mol%, particularly 0.3 to 5.0 mol% relative to magnesium. Here, if it is less than 0.1 mol%, it will not start well, and if it exceeds 10 mol%, since it will inject more than necessary amount, it is unpreferable.

다음 공정은 그리냐드 반응에 대한 것으로 이를 반응식으로 나타내면 다음과 같다.The following process is for the Grignard reaction, which is represented by the following scheme.

RMgCl / 용매 +/ 용매 ----(3)RMgCl / solvent + / Solvent ---- (3)

위 식에서, R은 메틸 또는 에틸이다.Wherein R is methyl or ethyl.

이 반응은 알킬마그네슘클로라이드(RMgCl) 용액에 퍼푸랄(Furfural)을 적하하여 반응시키는 전형적인 반회분식(SBR Type)으로 수행한다. 반응 자체는 빠르게 잘 진행되며 반응온도는 상온에서 시작하여 자체 반응열에 의하여 승온시켜 반응시킨다. 그리냐드 시약은 수분에 민감하므로 반응계는 공기와 차단된 질소 분위기 하에서 수행하는 것이 좋다.This reaction is carried out in a typical batch (SBR type) in which a drop of Furfural is added dropwise to an alkylmagnesium chloride (RMgCl) solution. The reaction itself proceeds quickly and the reaction temperature starts at room temperature and is raised by the heat of reaction. Since Grignard reagents are sensitive to moisture, the reaction system is recommended to be run under a nitrogen atmosphere shielded from air.

상기 퍼푸랄의 사용량은 상기 마그네슘에 대해 90 내지 100 몰%가 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 93 내지 98 몰%이다.The amount of perfural used is preferably 90 to 100 mol%, more preferably 93 to 98 mol% based on the magnesium.

용매로는 테트라하이드로푸란을 사용할 경우 재사용하기 위해 회수된 용매로부터의 수분 제거가 용이하지 않으므로 함수량이 낮은 상태에서 용매를 회수하기 위해 그리냐드 반응까지 사용된 용매를 톨루엔, 벤젠, 크실렌 또는 이들의 배합액으로 교체해 다음 단계인 가수분해를 수행한다. 이렇게 교체된 용매는 층분리 과정 후에 증류 정제하여 다시 사용될 수 있다.As the solvent, it is not easy to remove water from the solvent recovered for reuse when tetrahydrofuran is used. Toluene, benzene, xylene or a combination thereof may be used for the solvent used up to the Grignard reaction to recover the solvent at a low water content. Substitute the solution for hydrolysis. The solvent thus replaced can be used again by distillation purification after the phase separation process.

다음 공정은 가수 분해 반응으로 반응식으로 나타내면 다음과 같다.The following process is represented by the reaction formula in the hydrolysis reaction is as follows.

/용매 -----------(4) /menstruum -----------(4)

위 식에서 R은 메틸 또는 에틸이다.In which R is methyl or ethyl.

상기 가수 분해 반응은 그리냐드 반응에서 형성된 R-O-MgCl과 수소주계(Proton-Donatingreagent)인 R'OH를 반응시켜 ROH를 얻은 것이다. 반응 수행 방법적인 면에서 볼 때 경우에 따라 여러 가지가 있겠으나 상기 반응의 경우 R-O-MgCl이 들어 있는 용매 층에 산수용액(Acid Solution)을 적하하는 방식은 적하중 고체 덩어리가 형성되는 문제가 발생되어 상업화 공정이 되기 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 이와는 반대로 산수용액에 R-O-MgCl이 들어 있는 용매층을 적하하는 방식을 통해 반응을 수행한다. 여기서 사용하는 산수용액으로서는 염산, 황산, 초산 또는 암모늄클로라이드가 있으며, 그 사용량은 마그네슘에 대해 0.8 내지 5.0 몰%, 바람직하기로는 0.9 내지 3.0 몰%가 좋으며, 반응온도는 20 내지 80℃, 좋기로는 30 내지 60℃ 이다.The hydrolysis reaction is obtained by reacting R-O-MgCl formed in the Grignard reaction with R'OH which is a proton-donating reagent. In terms of the method of carrying out the reaction, there may be several cases. However, in the case of the reaction, a method of dropping an acid solution in a solvent layer containing RO-MgCl causes a problem of forming a solid mass of a load. It is hard to become a commercialization process. Therefore, in the present invention, on the contrary, the reaction is performed by dropping a solvent layer containing R-O-MgCl in an acid aqueous solution. The acid aqueous solution used here is hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid or ammonium chloride, the amount of which is used is preferably 0.8 to 5.0 mol%, preferably 0.9 to 3.0 mol% with respect to magnesium, the reaction temperature is 20 to 80 ℃, preferably Is 30-60 degreeC.

상기 산수용액의 사용량은 약간의 과잉 투입을 통해 가수분해가 충분히 일어나도록 하며, 지나치게 투입되면 낭비가 된다. 가수분해 효율을 높이기 위해 약간 승온된 상태에서 수행한다.The amount of the acid aqueous solution is sufficient to cause hydrolysis through a slight excess input, and is excessively wasteful. It is carried out at a slightly elevated temperature to increase the hydrolysis efficiency.

다음 단계의 공정들로는 추출, 중화 및 용매 추출 제거 공정 등이 있다.The next steps include extraction, neutralization and solvent extraction removal.

상기 단계에서 제조된 반응액은 수층과 용매층으로 구성되어 있어 알파-알킬퍼푸랄알콜이 양 층 내에 공존하므로 1차적으로 층 분리를 한 뒤에도 수층으로 손실되는 것을 최대한 줄이기 위해 분리된 수층을 용매로 1회 더 추출한다. 추출시의 온도는 상온 내지 40℃의 범위에서 수행하는 것이 바람직하다.The reaction solution prepared in the above step is composed of an aqueous layer and a solvent layer, so that alpha-alkylperfural alcohol coexists in both layers, so that the separated aqueous layer is used as a solvent to minimize the loss to the aqueous layer after the first layer separation. Extract one more time. The temperature at the time of extraction is preferably performed in the range of room temperature to 40 ℃.

용매를 테트라하이드로푸란으로 사용할 경우 본래 순수한 테트로하이드로푸란과 물은 섞이기 때문에 층분리가 되지 않으나 수층이 가수분해 결과 생성되는 마그네슘염을 포함하고 있어서 층분리가 형성된다. 그러나 이렇게 분리한 용매층은 합성된 알파-알킬퍼푸릴알콜 뿐만 아니라 초산도 함유하고 있으므로 가성소다 수용액, 가성카리 수용액, 탄산나트륨 수용액, 암모니아수 또는 이들의 배합액 등을 사용하여 중화하는 공정이 필요하게 된다.When the solvent is used as tetrahydrofuran, since pure tetrohydrofuran and water are originally mixed, the layer separation is not performed, but the aqueous layer contains magnesium salt formed as a result of hydrolysis, thereby forming layer separation. However, the separated solvent layer contains not only the synthesized alpha-alkylperfuryl alcohol but also acetic acid, so that a process of neutralizing using an aqueous solution of caustic soda, aqueous solution of caustic, aqueous solution of sodium carbonate, aqueous ammonia or a combination thereof is required. .

중화가 끝난 용매층으로부터 용매를 증류 제거하게 되면 약 98% 이상의 고순도 알파-알킬퍼푸릴알콜이 얻어지게 된다.When the solvent is distilled off from the neutralized solvent layer, high purity alpha-alkylperfuryl alcohol of about 98% or more is obtained.

알파-알킬퍼푸릴알콜의 구조분석은 NMR에 의해 확인할 수 있고, 순도 분석은 GC를 이용할 수 있다. 생성물 및 용매내의 함수량은 칼피셔(Karl Fisher)법에 의해 측정할 수 있다.Structural analysis of alpha-alkylperfuryl alcohol can be confirmed by NMR, and purity analysis can use GC. The water content in the product and solvent can be measured by Karl Fisher method.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성에 대한 개략적인 공정도(Block Diagram)를 도 1에 나타내었다.A schematic block diagram of the synthesis of the alpha-alkylperfuryl alcohol according to the present invention described above is shown in FIG. 1.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

실시예 1Example 1

수분이 충분히 제거되도록 건조시킨 1ℓ 둥근 플라스크 반응기내에 질소를 충진시키고 마그네슘터닝을 19.17g, 무수 테트라하이드로푸란을 400㎖ 투입 후 약하게 교반하고 승온시켜 약 40℃로 유지하고 미리 제조한 에틸마그네슘클로라이드 3.0몰 용액을 10㎖ 투입하였다. 개시제를 투입한 후 반응 개시 여부는 발생열 및 반응액의 색변화를 통해 확인하며 소요 시간은 약 15분 정도이었다. 강한 교반하에 약 3시간에 걸쳐 에틸클로라이드를 반응액내로 투입하면서 반응온도를 45 내지 66℃로 유지하였다.Nitrogen was charged in a 1 L round flask reactor dried to remove sufficient water, and 19.17 g of magnesium turning and 400 ml of anhydrous tetrahydrofuran were added. The solution was gently stirred and heated to about 40 DEG C. 3.0 mol of pre-prepared ethyl magnesium chloride. 10 ml of the solution was added. After the initiator was added, the reaction was confirmed by the heat generated and the color change of the reaction solution. The time required was about 15 minutes. The reaction temperature was maintained at 45-66 ° C. while ethyl chloride was introduced into the reaction solution over about 3 hours under vigorous stirring.

반응 종료후 퍼푸랄 115.3g을 적하펀넬(Dropping Funnel)을 통해 약 30분에 걸쳐 적하시키고 반응온도는 50∼60℃를 유지시켰다. 적하 종료후 충분한 반응을 위해 약 1시간 교반시키면서 숙성시킨 뒤 반응을 종결시켰다.After completion of the reaction, 115.3 g of perfural was added dropwise over about 30 minutes through a dropping funnel, and the reaction temperature was maintained at 50 to 60 ° C. After the completion of dropping, the mixture was aged with stirring for about 1 hour for sufficient reaction and the reaction was terminated.

이후 다른 2ℓ 둥근 플라스크 반응기내에 20중량% 초산 용액 460g을 투입하고, 교반하에 적하펀넬에 채워진 위 반응액을 약 2시간에 걸쳐 적하하였다. 이때, 반응온도는 상온에서 시작하여 자체 반응열에 의하여 자연승온시키고 최종적으로는 60℃로 유지하였으며 적하를 종료하고 이 온도를 유지하고 약 30분간 교반하에 숙성시켰다.Thereafter, 460 g of a 20 wt% acetic acid solution was added to another 2 L round flask reactor, and the reaction solution filled in the dropping funnel was added dropwise over about 2 hours while stirring. At this time, the reaction temperature started at room temperature, and naturally warmed by the heat of reaction itself, and finally maintained at 60 ° C., and the dropping was completed and maintained at this temperature and aged under stirring for about 30 minutes.

가수분해가 완료된 반응액을 분액깔때기를 통해 층분리하여 테트라하이드로푸란 층을 분리해 내었다. 분리된 수층을 다시 반응기에 투입하고 테트라하이드로푸란 200㎖를 투입하여 30 내지 50℃로 승온하고 강한 교반하에 추출한 후 다시 테트라하이드로푸란 층을 분리하였다. 이렇게 분리된 두 테트라하이드로푸란 층을 모아 20 중량% 탄산나트륨 용액 80g으로 중화시킨 후 생성된 염을 제거한 뒤 중화된 테트라하이드로푸란 층으로부터 테트라하이드로푸란을 진공증류(30 내지 70℃/150 내지 300 토르)로 제거해 순도 99%의 알파-에틸퍼푸릴알콜 147.5g을 얻었다. 이때의 수율은 98.4% 이었다.The hydrolyzed reaction solution was separated through a separatory funnel to separate the tetrahydrofuran layer. The separated aqueous layer was added to the reactor again, 200 ml of tetrahydrofuran was added thereto, the temperature was raised to 30 to 50 ° C, extracted under strong stirring, and the tetrahydrofuran layer was separated again. The two separated tetrahydrofuran layers were collected and neutralized with 80 g of 20% by weight sodium carbonate solution, and then the salts formed were removed. Removal was carried out to obtain 147.5 g of alpha-ethylperfuryl alcohol having a purity of 99%. The yield at this time was 98.4%.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1에서 개시제로 사용된 에틸마그네슘클로라이드 대신에 메틸클로라이드를 사용하고, 에틸클로라이드 대신에 메틸클로라이드를 투입하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이렇게 하여 얻어진 알파-메틸퍼푸릴알콜의 순도는 99%이었고, 수율은 95%이었다.Methyl chloride was used instead of ethylmagnesium chloride used as the initiator in Example 1, and methyl chloride was added instead of ethyl chloride. Thus obtained alpha-methylperfuryl alcohol had a purity of 99% and a yield of 95%.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1에서 마그네슘터닝 양을 14.5g 으로 투입하여 실시하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이렇게 하여 얻어진 알파-에틸퍼푸릴알콜의 순도는 98.3%이었고 수율은 94.7%이었다.In Example 1, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the magnesium turning amount was added as 14.5 g. The purity of the alpha-ethylperfuryl alcohol thus obtained was 98.3% and the yield was 94.7%.

실시예 4Example 4

상기 실시예 1에서 마그네슘터닝 양을 58.3g 으로 투입하여 실시하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이렇게 하여 얻어진 알파-에틸퍼푸릴알콜의 순도는 98.1%이었고 수율은 94.2%이었다.In Example 1, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the magnesium turning amount was added as 58.3 g. The purity of the alpha-ethylperfuryl alcohol thus obtained was 98.1%, and the yield was 94.2%.

실시예 5Example 5

상기 실시예 1에서 초산 대신 20 중량%의 염산을 280g을 투입하여 가수분해를 실시하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이렇게 하여 얻어진 알파-에틸퍼푸릴알콜의 순도는 98.2%이었고 수율은 96.4%이었다.In Example 1, 280g of 20 wt% hydrochloric acid was added instead of acetic acid, and hydrolysis was performed in the same manner as in Example 1. The purity of the alpha-ethylperfuryl alcohol thus obtained was 98.2% and the yield was 96.4%.

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예 1에서 그리냐드 반응 종료 후 테트라하이드로푸란을 톨루엔 400㎖로 교체하여 실시하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이렇게 하여 얻어진 알파-에틸퍼푸릴알콜의 순도는 90.3%이었고 수율은 85.0%이었다.After completion of the Grignard reaction in Example 1, the same procedure as in Example 1 was carried out except that tetrahydrofuran was replaced with 400 ml of toluene. The purity of the alpha-ethylperfuryl alcohol thus obtained was 90.3% and the yield was 85.0%.

비교예 2Comparative Example 2

상기 실시예 1에서 개시제를 사용하지 않고 그리냐드 시약 제조하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과 반응이 아주 느리게 진행되어 10시간 반응시켜도 투입된 마그네슘의 25% 정도만 반응되었다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the Grignard reagent was prepared without using an initiator. As a result, the reaction proceeded very slowly and reacted only about 25% of the added magnesium even after 10 hours of reaction.

비교예 3Comparative Example 3

상기 실시예 1에서 가수분해시 에틸마그네슘클로라이드와 퍼푸랄을 반응시킨 액에 초산 용액을 적하하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과 적하중 고체 덩어리가 형성되어 교반이 불가능해졌다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that acetic acid solution was added dropwise to the solution in which ethyl magnesium chloride and perfural were reacted during hydrolysis. As a result, a loaded solid mass formed, making stirring impossible.

본 발명의 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성 방법은 기술적 및 경제적인 측면에서 볼 때 상업화가 유리하도록 개발된 공정이며, 기존의 특허나 문헌상에 있는 수율은 85 내지 88% 정도인 반면에 본 발명의 방법에 의한 수율은 약 94 내지 98% 이며, 최종 생성물의 순도도 약 98% 이상이 되므로 더 이상의 정제가 필요없는 고순도의 원료로 사용되어 질 수 있다. 또한 그리냐드 시약 제조시 개시제로 그리냐드 시약 자체를 사용할 수 있으므로 원가절감 효과도 얻을 수 있다.The method for synthesizing the alpha-alkylperfuryl alcohol of the present invention is a process developed from a technical and economical point of view to be commercially advantageous, and the yield in the existing patent or literature is about 85 to 88%, Yield by the method is about 94 to 98%, the purity of the final product is about 98% or more can be used as a raw material of high purity that does not require any further purification. In addition, since the Grignard reagent itself can be used as an initiator when preparing Grignard reagent, a cost reduction effect can also be obtained.

Claims (8)

알파-알킬퍼푸릴알콜을 합성하는 방법에 있어서,In the method for synthesizing alpha-alkylperfuryl alcohol, 마그네슘과 알킬클로라이드를 테트라하이드로푸란 용매 및 개시제 존재하에 반응시켜 그리냐드 시약인 알킬마그네슘클로라이드를 제조하는 단계;Reacting magnesium with alkylchloride in the presence of a tetrahydrofuran solvent and an initiator to prepare an alkylmagnesium chloride which is a Grignard reagent; 상기 알킬마그네슘클로라이드를 퍼푸랄과 그리냐드 반응시키는 단계;Reacting the alkyl magnesium chloride with furfural and Grignard; 상기 반응액을 산수용액에 적하하여 가수분해반응을 실시하는 단계; 및Performing a hydrolysis reaction by dropping the reaction solution into an acid aqueous solution; And 상기 가수분해반응액에 대해 통상적인 용매 추출, 중화 및 용매 제거 공정을 실시하는 단계로 이루어져서 됨을 특징으로 하는 다음 구조식 (Ⅰ)로 표시되는 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성 방법.Method for synthesizing alpha-alkylperfuryl alcohol represented by the following structural formula (I), characterized in that it comprises the steps of performing a conventional solvent extraction, neutralization and solvent removal process for the hydrolysis reaction solution. (I)(I) 위 식에서, R은 메틸 또는 에틸이다.Wherein R is methyl or ethyl. 제 1항에 있어서, 상기 테트하이드로푸란 용매의 함수량은 5 내지 1000 ppm 이하로 하여서 됨을 특징으로 하는 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성 방법.The method for synthesizing alpha-alkylperfuryl alcohol according to claim 1, wherein the water content of the tetrahydrofuran solvent is 5 to 1000 ppm or less. 제 1항에 있어서, 상기 개시제는 요오드, 브롬, 에틸브롬, 1, 2-디브로모에탄, 메틸요오드, 에틸요오드, 메틸마그네슘브로마이드 용액, 에틸마그네슘브로마이드 용액, 에틸마그네슘클로라이드 용액 및 메틸마그네슘클로라이드 용액중에서 1종 이상을 선택하여서 사용하는 것을 특징으로 하는 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성 방법.The method of claim 1, wherein the initiator is iodine, bromine, ethyl bromine, 1, 2-dibromoethane, methyl iodine, ethyl iodine, methyl magnesium bromide solution, ethyl magnesium bromide solution, ethyl magnesium chloride solution and methyl magnesium chloride solution A method for synthesizing alpha-alkylperfuryl alcohol, characterized in that at least one selected from the group is used. 제 1항에 있어서, 상기 개시제의 양은 마그네슘 대비 0.1 내지 10.0 몰%로 사용하여서 됨을 특징으로 하는 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성 방법.The method of claim 1, wherein the amount of the initiator is used in an amount of 0.1 to 10.0 mol% based on magnesium. 제 1항에 있어서, 상기 마그네슘은 상기 용매에 대해 3 내지 15 중량비로 사용하여서 됨을 특징으로 하는 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성 방법.The method of claim 1, wherein the magnesium is used for the synthesis of alpha-alkylperfuryl alcohol, characterized in that 3 to 15% by weight based on the solvent. 제 1항에 있어서, 상기 알킬클로라이드의 반응물은 액체 상태 또는 기체 상태로 주입하여서 됨을 특징으로 하는 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성 방법.The method of claim 1, wherein the reactant of the alkyl chloride is injected into a liquid state or a gaseous state. 제 1항에 있어서, 상기 그리냐드 반응 종료직후 테트라하이드로푸란 용매를 벤젠, 톨루엔, 크실렌 또는 이들의 배합액으로 교체하여 사용하여서 됨을 특징으로 하는 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성 방법.The method for synthesizing alpha-alkylperfuryl alcohol according to claim 1, wherein the tetrahydrofuran solvent is replaced with benzene, toluene, xylene or a mixture thereof immediately after the Grignard reaction. 제 1항에 있어서, 상기 산수용액으로는 염산, 황산, 초산, 암모늄클로라이드 또는 이들의 배합액을 사용하여서 됨을 특징으로 하는 알파-알킬퍼푸릴알콜의 합성 방법.The method of claim 1, wherein the acid aqueous solution is hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, ammonium chloride or a combination thereof.
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