KR20200121807A - 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법 - Google Patents

트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법은, 산촉매의 존재하, 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 포함하는 희석액 중의 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 일산화탄소과 반응시키고, 이어서 알코올과 반응시켜, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르를 제조하는 방법으로서, 상기 희석액이, 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔 100질량부에 대하여, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸이성체혼합물을 100질량부 이상 포함하고, 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸이성체혼합물이, 엔도-트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(TCD의 Endo체)과 엑소-트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(TCD의 Exo체)을 포함하고, 그 구성비(TCD의 Endo체/TCD의 Exo체)가 1.0보다 크다.

Description

트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법
본 발명은, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법에 관한 것이다.
종래, 모노올레핀류로부터 카르본산에스테르를 제조하는 방법으로는, 코호반응에 의해 강산 중에서 올레핀류와 일산화탄소 및 물을 반응시키고, 이어서, 얻어지는 카르본산을 산촉매 중에서 에스테르화하는 방법이 알려져 있다.
트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르(이하, TCDCE라고도 칭한다)는, 향기성이 우수하여, 향료 또는 향료성분으로서 유용하다. TCDCE를 제조하는 경우에는, 디시클로펜타디엔(이하, DCPD라고도 칭한다)을 수소화하여 얻어지는 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔(디하이드로디시클로펜타디엔, 이하, DHDCPD라고도 칭한다)을 황산 등의 강산 중에서 일산화탄소와 물의 반응에 의해 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산(이하, TCDC라고도 칭한다)으로 하고, 이것을 에스테르화하는 방법이 채용된다. 그러나, 시클로올레핀류는, 카르보닐화 반응에 있어서 중합하기 쉬워, TCDC를 높은 수율로 얻을 수 없다.
이 때문에 특허문헌 1에서는, DCPD와 포름산을 반응시킨 후, 수첨하여 얻어지는 트리시클로[5.2.1.02,6]데크-8-일포메이트와 무기강산성 촉매를 접촉시키면서 반응시켜, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산을 얻는 방법이 기재되어 있다.
TCDC를 향료로서 이용하기 위해서는, 에스테르화를 행할 필요가 있다. 일반적으로, 3급카르본산의 에스테르화는 곤란하며, 특히 TCDC의 경우에는 입체장해의 영향이 크다. 이 때문에, 특허문헌 2에서는, TCDC로부터 산할라이드를 유도한 후에, 알코올과 에스테르화하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2 및 3에서는, TCDC에 에스테르화제로서 황산디알킬을 작용시켜 에스테르화를 행하고 있다.
그리고, 특허문헌 4에는, 이하의 스킴1에 나타낸 반응에 의해, 불화수소(HF) 중에서 DHDCPD와, 일산화탄소와, 알코올을 반응시켜, 카르보닐화 반응과 에스테르화 반응을 동시에 일으킴으로써 고수율로 TCDCE를 얻는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 카르본산을 분리하는 일 없이, in situ에 에스테르를 얻을 수 있고, 게다가 HF(촉매)의 회수도 용이한 점에서 공업적으로 실시함에 있어서 유망한 방법이다.
[화학식 1]
Figure pct00001
특허문헌 5에는, HF의 존재하에서, DHDCPD를 일산화탄소와 반응시켜 아실플루오라이드를 얻고, 이어서 알코올과 반응시킴으로써 TCDCE를 얻는 제법에 대한 기재가 있다.
일본특허공고 S61-40658호 공보 일본특허공고 S61-1014호 공보 일본특허공고 S62-53499호 공보 일본특허 제2680069호 일본특허공개 2005-89399호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 황산, 및 HF 등의 강산을 대량으로 소비하기 때문에, 경제적이라고는 할 수 없다.
특허문헌 2에 기재된 방법에서는, 고가의 할로겐화제를 대량으로 사용하기 때문에, 경제적이라고는 할 수 없다. 또한, 이용하는 황산디알킬은 고가이며, 반응에 의해 생성되는 물에 의해 분해를 일으킨다고 하는 문제가 있다.
특허문헌 3에 기재된 방법에서는, 이용하는 황산디알킬이 고가이며, 나아가, 반응에 의해 생성되는 물에 의해 분해를 일으킨다고 하는 문제가 있다.
특허문헌 4에 기재된 방법에서는, TCDCE를 얻고자 하면, -10℃이하의 저온의 반응온도, 또한 HF와 DHDCPD와의 몰비(HF/DHDCPD)로 15배 이상의 조건이 필요하다. 그 조건으로는 반응수율이 낮고, 또한 촉매의 HF를 대량으로 사용하기 때문에 생산성이 현저히 낮아져, 공업적으로 실시하는 것은 곤란한 방법이다.
특허문헌 5에 기재된 방법에서는, TCDCE를 고수율로 얻을 수 없어, 개량의 여지가 있다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 우수한 향료인 TCDCE를 공업적으로 간편하고 고수율로 효율적으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 특허문헌 4에 기재된 방법에 있어서, 반응수율이 저하되는 원인은, 계내에서 생성된 에스테르 및 미반응 알코올 때문에 HF의 산강도가 저하되는 것에 있는 것을 알 수 있었다.
이에, 본 발명자들은, 카르보닐화와 에스테르화의 공정을 분리함으로써, 불화수소(HF)를 포함하는 촉매(이하, HF촉매라고도 칭함) 등의 산촉매의 산강도를 유지하고, 반응수율을 향상시키는 방법에 대하여 예의 검토를 행한 결과, 카르보닐화 반응시에, 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔 100질량부에 대하여, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(이하, TCD라고도 칭한다)이성체혼합물을 100질량부 이상 포함하고, 상기 TCD이성체혼합물이, 엔도-트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(TCD의 Endo체)과 엑소-트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(TCD의 Exo체)을 포함하고, 그 구성비(TCD의 Endo체/TCD의 Exo체)가 1.0보다 큰, 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 포함하는 희석액을 사용함으로써, 향기성이 우수하여, 향료 또는 향료성분으로서 유용한 TCDCE를 공업적으로 간편하고 고수율로 효율적으로 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하의 태양을 포함한다.
[1] 산촉매의 존재하, 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 포함하는 희석액 중의 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 일산화탄소와 반응시키고, 이어서 알코올과 반응시켜, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르를 제조하는 방법으로서, 상기 희석액이, 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔100질량부에 대하여, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸이성체혼합물을 100질량부 이상 포함하고, 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸이성체혼합물이, 엔도-트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(TCD의 Endo체)과 엑소-트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(TCD의 Exo체)을 포함하고, 그 구성비(TCD의 Endo체/TCD의 Exo체)가 1.0보다 큰, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법.
[2] 상기 산촉매의 사용량이, 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔에 대하여, 4~25배몰인, [1]에 기재된 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법.
[3] 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 포함하는 희석액 중의 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 상기 일산화탄소와 반응시킴에 있어서, 상기 일산화탄소의 분압이 0.5~5MPaG인, [1] 또는 [2]에 기재된 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법.
[4] 상기 알코올이, 에탄올을 포함하는, [1]~[3] 중 어느 하나에 기재된 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법.
[5] 상기 산촉매가, 불화수소를 포함하는 촉매인, [1]~[4] 중 어느 하나에 기재된 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법.
본 발명의 제조방법에 따르면, 향료원료로서 유용한 TCDCE를, 공업적으로 간편하고 고수율로 효율적으로 얻을 수 있으므로, 공업적으로 매우 유용하다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태(이하, 간단히 「본 실시형태」라고 한다.)에 대하여 설명한다. 한편, 이하의 본 실시형태는, 본 발명을 설명하기 위한 예시이며, 본 발명은 본 실시형태만으로 한정되지 않는다.
본 실시형태의 TCDCE의 제조방법에서는, DHDCPD를 포함하는 희석액 중의 DHDCPD를 일산화탄소로 카르보닐화시켜 카르보닐 화합물을 얻는 공정과, 이어서, 상기 카르보닐 화합물을 알코올로 에스테르화시키는 공정을 포함한다.
〔DHDCPD의 카르보닐화〕
DHDCPD의 카르보닐반응은, 산촉매의 존재하에서 일산화탄소의 가압하에서 실시하고, DHDCPD를 포함하는 희석액 중의 DHDCPD를 일산화탄소로 카르보닐화시켜 카르보닐 화합물을 얻는다.
본 실시형태에 있어서, 카르보닐화에 공급하는 원료의 DHDCPD를 포함하는 희석액은, DHDCPD를 TCD이성체혼합물로 희석하여 얻어진다. 희석액에는, 필요에 따라 유기용매를 포함할 수도 있다. 희석액은, DHDCPD 100질량부에 대하여, TCD이성체혼합물을 100질량부 이상, 바람직하게는 100~300질량부, 보다 바람직하게는 150~300질량부 포함한다. TCD이성체혼합물의 양이 이 범위보다 적은 경우에는, 수율개선의 효과가 작고, 또한, 이 범위보다 많은 경우에는, 수율개선의 효과가 작아, TCD를 분리하는 비용이 늘어남과 동시에 장치의 용적효율도 저하될 우려가 있다.
원료인 DHDCPD는, 통상 DCPD를 상법에 따라 수소화하여 조제되는데, 특별히 한정되지 않는다.
TCD이성체혼합물은, 적어도 엔도-트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(이하, TCD의 Endo체라고도 칭한다)을 포함하고, 엑소-트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(이하, TCD의 Exo체라고도 칭한다)을 포함하고 있을 수도 있다. 본 실시형태의 TCD이성체혼합물에는, TCD의 Endo체만의 실시태양도 포함한다. TCD의 Endo체와 TCD의 Exo체의 구성비(TCD의 Endo체/TCD의 Exo체)는, 통상 1.0보다 크고, 바람직하게는 1.5보다 크고, 보다 바람직하게는 TCD의 Endo체만(TCD의 Endo체/TCD의 Exo체가, 100/0)이다.
TCD이성체혼합물을 희석용매로서 이용함으로써, 산촉매 중에서의 DHDCPD중합의 억제를 효과적으로 얻을 수 있다. 또한, TCD는, DCPD의 2개의 이중결합을 전부 수첨함으로써 얻어지는데, 산촉매 중에서의 DHDCPD의 카르보닐화 반응시에도 적잖이 생성되는 화합물이므로, 본 반응계에 있어서는 평형생성물이라고도 생각된다. 어디까지나 추측에 지나지 않지만, 본 반응계내에 미리 TCD를 첨가함으로써, 카르보닐화 반응시의 TCD 등의 부생을 억제할 수 있어, 목적물인 TCDCE의 수율이 향상된 것으로 생각된다.
TCD이성체혼합물은, TCD의 Endo체와 TCD의 Exo체의 구성비가 상기 범위를 만족시키는 한, DCPD를 전체 수첨하여 취득해서 사용할 수도 있고, 반응으로 부생하는 것을 회수하여 사용할 수도 있다.
유기용매로는, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, n-헥산, n-헵탄, 시클로헥산, 이소옥탄 등의 지방족 탄화수소계 용매를 들 수 있다. 이들은, 1종류를 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 유기용매는, 특별히 한정되지 않으나, DHDCPD 100질량부에 대하여, 통상 10~150질량부이다.
산촉매에 포함되는 산으로는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 산을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 염산(HCl), 불화수소(HF), 및 불화브롬(HBr) 등의 할로겐을 포함하는 산, 황산, p-톨루엔설폰산, 인산, 삼불화붕소-인산, 및 삼불화붕소수화물 등의 무기산, 메탄설폰산, 벤젠설폰산, 및 p-톨루엔설폰산 등의 유기산, 삼불화붕소-메탄올, 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 이들 산촉매는, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 적당히 혼합하여 이용할 수 있다.
이들 중에서도, 고수율로 아실플루오라이드가 얻어지고, 고수율로 효율적으로 TCDCE를 얻을 수 있는 점에서, HF촉매가 보다 바람직하다. HF촉매를 이용함으로써, 특히 아실플루오라이드의 수율이 높아지는 이유는, HF 중에서의 원료인 DHDCPD의 중합억제효과 외에, 카르보닐화 반응시의 TCD의 부생을 효과적으로 억제할 수 있기 때문이라고 생각된다.
본 실시형태에 있어서는, 촉매성분으로서 제1구리 화합물을 첨가할 수도 있다. 반응온도를 비교적 저온으로 설정하는 경우에, 이러한 조건하에 있어서도, 제1구리 화합물을 첨가함으로써 카르보닐화 반응의 활성을 높일 수 있고, 고선택률 및 고수율에 의해 TCDCE를 얻을 수 있다. 제1구리 화합물로는, 예를 들어, Cu2O, CuOH, Cu2S, Cu2SO3·H2O, 및 Cu2Cl2 등을 들 수 있다. 이들 제1구리 화합물은, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 적당히 혼합하여 이용할 수 있다. 제1구리 화합물의 사용량은, 특별히 한정되지 않으나, 촉매의 전체중량을 기준으로 하여, 통상은 0~10중량%의 범위이다.
산촉매가 2종 이상의 촉매성분으로 이루어지는 경우에는, 각 촉매성분을 혼합하거나 또는 용해하여 조제하는 것이 바람직하다.
산촉매의 사용량은, 특별히 한정되지 않으나, DHDCPD에 대하여, 4~25배몰인 것이 바람직하고, 5~15배몰인 것이 보다 바람직하다. 산촉매의 몰비가 지나치게 낮은 경우에는, 카르보닐화 반응이 충분히 진행되지 않아, 불균화 및 중합 등의 부반응이 병발하여, 수율저하를 초래할 우려가 있다. 또한, 이 범위보다 높은 사용량으로 산촉매를 이용해도, 수율개선 등의 효과는 작아, 산촉매를 분리하는 비용이 늘어나 장치용적효율도 저하될 우려가 있다.
HF촉매를 이용하는 경우, HF촉매는 실질적으로 무수(無水)인 것을 이용하는 것이 바람직하다.
일산화탄소 중에는, 질소 및 메탄 등의 불활성 가스가 포함되어 있을 수도 있다.
일산화탄소의 분압에 대해서는, 특별히 한정되지 않으나, 0.5~5MPaG인 것이 바람직하고, 1~3MPaG인 것이 보다 바람직하다. 일산화탄소의 분압이 지나치게 낮은 경우에는 카르보닐화 반응이 충분히 진행되지 않아, 불균화 및 중합 등의 부반응이 병발하여, 수율저하를 초래할 우려가 있다. 또한 일산화탄소의 분압을 이 범위보다 높여도, 반응 상의 메리트는 얻어지지 않아, 고압장치가 필요해지는 등의 문제를 초래할 우려가 있다.
카르보닐화 반응의 온도는, 특별히 한정되지 않으나, 0~90℃인 것이 바람직하고, 20~70℃의 범위인 것이 보다 바람직하다. 반응온도가 이 범위보다 낮은 경우에는, 중합생성물의 부생량이 증대할 우려가 있다. 또한, 높은 경우에도 중합생성물의 부생량이 증대함과 함께, 이 경우에는 많은 TCDCE이성체도 부생하여, 수율저하를 초래할 우려가 있다.
카르보닐화의 반응의 형식은, 특별히 한정되지 않고, 반연속식, 및 연속식 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다.
본 실시형태에서는, 카르보닐화 반응에서 생성한 부생성물을 제거하기 위해, 카르보닐화 공정의 후에, 별도, 부생성물을 제거하는 공정을 마련할 수도 있다.
또한, HF촉매를 이용한 경우에 있어서, 아실플루오라이드 등의 이성체비가 원하는 이성체비보다 낮은 경우에는, 카르보닐화 공정의 후에 별도 이성화 공정을 마련할 수도 있다. 이 경우, HF촉매 중에서 아실플루오라이드의 이성화를 행하여, 이성체비의 조정을 행할 수 있다.
〔알코올로의 에스테르화〕
본 실시형태에 따른 TCDCE는, 상기 카르보닐화에 이어서, 알코올과 반응시킴으로써 얻어진다. 이 때, 카르보닐화 반응에서 생성된 부생성물을 일단 분리한 후, 재차 산촉매하에서, 알코올과 에스테르화할 수도 있는데, 통상은, 산촉매가 들어간 채로의 합성액을 그대로 알코올과 반응시켜, TCDCE를 제조하는 방법이 채용된다. 이때, 합성액에 대하여, 소정량의 알코올을 첨가하는 것이 바람직하다. 알코올에 대하여 합성액을 첨가하는 방법에서는, 과잉의 알코올 중에 산이 공존하게 되므로, 물을 생성시킬 우려가 있다. 본 계내에서 물이 생성되면, 부식성이 현저히 증대하여, 프로세스 상의 장해를 초래하므로 바람직하지 않다.
본 실시형태에 있어서, 알코올은, 특별히 한정되지 않으나, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 및 i-프로판올의 탄소수 1~3의 저급 알코올이 바람직하고, TCDCE의 향기성이 우수한 점에서, 에탄올이 바람직하다. 이들 알코올은, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 적당히 혼합하여 이용할 수 있다.
알코올은, 특별히 한정되지 않으나, DHDCPD에 대하여, 1.0~1.5배몰인 것이 바람직하다. 알코올의 몰비가 지나치게 낮은 경우에는, 에스테르화 반응이 충분히 진행되지 않아, 수율저하를 초래할 우려가 있다. 또한, 이 범위보다 높은 양으로 알코올을 이용해도, 수율개선 등의 효과는 작아, 알코올을 분리하는 비용이 늘어나 장치용적효율도 저하될 우려가 있다.
에스테르화의 반응온도는, 특별히 한정되지 않으나, 20℃이하인 것이 바람직하다. 20℃보다 높은 경우에는 에스테르의 분해나, 첨가한 알코올의 탈수반응을 일으키는 것 등에 의해, 계내에 물을 부생할 위험성이 증대할 우려가 있다.
본 실시형태에서는, 얻어진 에스테르화 생성물로부터 산촉매를 유거한 후, 증류 등의 상법에 따라 정제하여, TCDCE가 얻어진다.
실시예
이하, 본 실시형태를 실시예 및 비교예를 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 본 실시형태는, 이하의 실시예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.
〔실시예 1〕
자력유도식 교반기와, 상부에 3개의 입구노즐과, 바닥부에 1개의 발출노즐을 구비하고, 재킷에 의해 내부온도를 제어할 수 있는 내용적 500mL의 스테인레스제 오토클레이브를 이용하였다.
우선 오토클레이브 내부를 일산화탄소로 치환한 후, 불화수소를 DHDCPD에 대하여, 8.0배몰(불화수소의 양: 75.1질량부) 도입하여 30℃로 설정하고, 일산화탄소로 2MPaG까지 가압하였다.
반응온도를 30℃로 유지하고, 또한 반응압력을 2MPaG로 유지하면서, DHDCPD 63.0질량부를, TCD이성체혼합물로서 TCD의 Endo체(TCD의 Endo체/TCD의 Exo체의 구성비는, 100/0) 157.4질량부 및 n-헵탄(n-Hep) 40.4질량부에 용해시킨 희석액 260.8질량부를 오토클레이브 상부로부터 공급하고, 카르보닐화에 의해 아실플루오라이드를 합성하였다. DHDCPD의 공급종료 후, 일산화탄소의 흡수가 보이지 않을 때까지 약 30분간 교반을 계속하였다.
이어서, 반응온도를 5℃로 냉각하고, 상압에서 에탄올(EtOH) 26.0질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)를 오토클레이브 상부로부터 공급하여, 5℃, 상압하에서 교반하에서 30분간 에스테르화를 행하였다.
오토클레이브 바닥부로부터 빙수 중에서 반응액을 발출하여, 유상과 수상을 분리한 후, 유상을 2% 가성 소다수용액 100mL로 2회, 증류수 100mL로 2회 세정하고, 10질량부의 무수황산나트륨으로 탈수하였다. 얻어진 액을 내부표준법에 의해 가스크로마토그래피로 분석하였다. 그 결과, TCDCE의 수율은 77.9%(DHDCPD기준)였다.
〔실시예 2〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 81.9질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 68.7질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물의 양을 157.4질량부로부터 103.0질량부로 변경하고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 30.7질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 28.3질량부로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 70.4%(DHDCPD기준)였다.
〔실시예 3〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 90.8질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 76.1질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물 157.4질량부를 대신하여, TCD의 Endo체/TCD의 Exo체의 구성비가 60/40인 TCD이성체혼합물 114.2질량부를 이용하고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 31.4질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 28.3질량부(DHDCPD에 대하여 1.1배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 71.5%(DHDCPD기준)였다.
〔실시예 4〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 98.7질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 82.9질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물의 양을 157.4질량부로부터 82.8질량부로 변경하고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 30.6질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 34.0질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 68.0%(DHDCPD기준)였다.
〔실시예 5〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 93.3질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 62.6질량부로 변경(불화수소를 DHDCPD에 대하여 8.0배몰로부터 10.0배몰로 변경)하고, TCD이성체혼합물의 양을 157.4질량부로부터 93.9질량부로 변경하고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 28.0질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 25.8질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 72.3%(DHDCPD기준)였다.
〔비교예 1〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 83.0질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 69.6질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물 157.4질량부를 대신하여, TCD의 Endo체/TCD의 Exo체의 구성비가 50/50인 TCD이성체혼합물 174.0질량부를 이용하고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 30.1질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 28.7질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 67.0%(DHDCPD기준)였다.
〔비교예 2〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 108.4질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 90.9질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물 157.4질량부를 대신하여, TCD의 Endo체/TCD의 Exo체의 구성비가 50/50인 TCD이성체혼합물 90.9질량부를 이용하고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 32.6질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 37.5질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 66.0%(DHDCPD기준)였다.
〔비교예 3〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 83.3질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 69.8질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물 157.4질량부를 대신하여, TCD의 Endo체/TCD의 Exo체의 구성비가 0/100인 TCD이성체혼합물 174.6질량부를 이용하고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 43.6질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 28.8질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 59.6%(DHDCPD기준)였다.
〔비교예 4〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 103.2질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 86.5질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물 157.4질량부를 대신하여, TCD의 Endo체/TCD의 Exo체의 구성비가 0/100인 TCD이성체혼합물 86.5질량부를 이용하고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 27.9질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 35.0질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 57.2%(DHDCPD기준)였다.
〔비교예 5〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 113.1질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 94.8질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물의 양을 157.4질량부로부터 47.4질량부로 변경하고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 23.7질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 39.0질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 63.8%(DHDCPD기준)였다.
〔비교예 6〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 121.1질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 101.5질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물 157.4질량부를 대신하여, TCD의 Endo체/TCD의 Exo체의 구성비가 60/40인 TCD이성체혼합물 52.2질량부를 이용하고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 17.0질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 41.9질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 56.8%(DHDCPD기준)였다.
〔비교예 7〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 118.6질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 99.2질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물을 이용하지 않고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 42.6질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 41.0질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 53.9%(DHDCPD기준)였다.
〔비교예 8〕
불화수소의 양을 75.1질량부로부터 129.3질량부로 변경하고, DHDCPD의 양을 63.0질량부로부터 86.8질량부로 변경하고, TCD이성체혼합물을 이용하지 않고, n-헵탄의 양을 40.4질량부로부터 44.6질량부로 변경하고, 에탄올의 양을 26.0질량부로부터 35.8질량부(DHDCPD에 대하여 1.2배몰)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 TCDCE를 얻었다.
TCDCE의 수율은, 55.5%(DHDCPD기준)였다.
실시예 및 비교예의 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00002
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 제조방법을 채용함으로써, 효율좋게, TCDE를 고수율로 얻을 수 있다.
본 출원은, 2018년 2월 16일 출원의 일본특허출원(특원 2018-26132)에 기초한 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 취입된다.
산업상 이용가능성
본 발명의 제조방법은, 향료원료로서 유용한 TCDCE를, 공업적으로 간편하고 고수율로 효율적으로 얻을 수 있으므로, 공업적으로 매우 유용하다.

Claims (5)

  1. 산촉매의 존재하, 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 포함하는 희석액 중의 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 일산화탄소와 반응시키고, 이어서 알코올과 반응시켜, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르를 제조하는 방법으로서,
    상기 희석액이, 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔 100질량부에 대하여, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸이성체혼합물을 100질량부 이상 포함하고,
    상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸이성체혼합물이, 엔도-트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(TCD의 Endo체)과 엑소-트리시클로[5.2.1.02,6]데칸(TCD의 Exo체)을 포함하고, 그 구성비(TCD의 Endo체/TCD의 Exo체)가 1.0보다 큰,
    트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산촉매의 사용량이, 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔에 대하여, 4~25배몰인, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 포함하는 희석액 중의 상기 트리시클로[5.2.1.02,6]데카-3-엔을 상기 일산화탄소와 반응시킴에 있어서, 상기 일산화탄소의 분압이 0.5~5MPaG인, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알코올이, 에탄올을 포함하는, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산촉매가, 불화수소를 포함하는 촉매인, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-2-카르본산에스테르의 제조방법.
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