RU2420508C1 - Method of producing cyclooctanol - Google Patents
Method of producing cyclooctanol Download PDFInfo
- Publication number
- RU2420508C1 RU2420508C1 RU2009139106/04A RU2009139106A RU2420508C1 RU 2420508 C1 RU2420508 C1 RU 2420508C1 RU 2009139106/04 A RU2009139106/04 A RU 2009139106/04A RU 2009139106 A RU2009139106 A RU 2009139106A RU 2420508 C1 RU2420508 C1 RU 2420508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cyclooctanol
- cyclooctene
- ccl
- acac
- cucl
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- FHADSMKORVFYOS-UHFFFAOYSA-N cyclooctanol Chemical compound OC1CCCCCCC1 FHADSMKORVFYOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 37
- URYYVOIYTNXXBN-UPHRSURJSA-N cyclooctene Chemical compound C1CCC\C=C/CC1 URYYVOIYTNXXBN-UPHRSURJSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000004913 cyclooctene Substances 0.000 claims abstract description 21
- MJSNUBOCVAKFIJ-LNTINUHCSA-N chromium;(z)-4-oxoniumylidenepent-2-en-2-olate Chemical compound [Cr].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O MJSNUBOCVAKFIJ-LNTINUHCSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 abstract 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- VBSHAXJPLHCYTH-UHFFFAOYSA-N cyclooctyl acetate Chemical compound CC(=O)OC1CCCCCCC1 VBSHAXJPLHCYTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 6
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- LTFZBGBFPXQEAL-UHFFFAOYSA-N cyclooctyl formate Chemical compound O=COC1CCCCCCC1 LTFZBGBFPXQEAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- YWFPXWMSGJXUFS-UPHRSURJSA-N (4z)-9-oxabicyclo[6.1.0]non-4-ene Chemical compound C1C\C=C/CCC2OC21 YWFPXWMSGJXUFS-UPHRSURJSA-N 0.000 description 4
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WRYNUJYAXVDTCB-UHFFFAOYSA-M acetyloxymercury Chemical compound CC(=O)O[Hg] WRYNUJYAXVDTCB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010082 LiAlH Inorganic materials 0.000 description 2
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010805 inorganic waste Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N suberic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCC(O)=O TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- INTXAOMBVODRAY-UHFFFAOYSA-N O.C1CCCC=CCC1 Chemical compound O.C1CCCC=CCC1 INTXAOMBVODRAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007868 Raney catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910000564 Raney nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- IIRFCWANHMSDCG-UHFFFAOYSA-N cyclooctanone Chemical compound O=C1CCCCCCC1 IIRFCWANHMSDCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000522 cyclooctenyl group Chemical group C1(=CCCCCCC1)* 0.000 description 1
- NFJWHSVZRBSBDU-UHFFFAOYSA-N cyclooctyl 2-methylpropanoate Chemical class CC(C)C(=O)OC1CCCCCCC1 NFJWHSVZRBSBDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000012280 lithium aluminium hydride Substances 0.000 description 1
- -1 lithium aluminum hydride Chemical compound 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002304 perfume Substances 0.000 description 1
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения циклооктанола.The invention relates to the field of organic chemistry, in particular to a method for producing cyclooctanol.
Циклооктанол является исходным сырьем для синтеза циклооктанона, применяемого для получения пробковой кислоты (Mitsui О., Fukuoka Yo., Пат. США №4528409, опубл. 09.07.1985 [1]). Кроме того, циклооктанол используется в фармацевтической и парфюмерной промышленности (Kaufhold M., Köhler G., Paulczynski R., Beuth M., Евр. пат. №1085007, опубл. 21.03.2001 [2]).Cyclooctanol is the starting material for the synthesis of cyclooctanone used to obtain cork acid (Mitsui, O., Fukuoka Yo., US Pat. US No. 4528409, publ. 09.07.1985 [1]). In addition, cyclooctanol is used in the pharmaceutical and perfume industries (Kaufhold M., Köhler G., Paulczynski R., Beuth M., Heb. Pat. No. 1085007, publ. 21.03.2001 [2]).
В лабораторной практике циклооктанол получают β',β-анионным элиминированем Li-, Mg- и Al-енолятов изобутиратов циклооктанола. Выходы циклооктанола зависят от природы металла и применяемого растворителя, и они более высокие в менее полярной среде (Соrinnе A., Jean-Pierre В., Jean-Francois В. Tetrahedron, V. 42, №20, 5581-5590(1986) [3]). Кроме того, для синтеза циклооктанола применяют фотоокисление циклооктена с помощью Н2O2 в ацетонитриле (ртутная лампа, 200w, выход 95%) (Sonawane H.R., Nanjundiah B.S., Kelkar R.G. Tetrahedron, V. 42, №24, 6673-6682(1986) [4]). Циклооктанол можно также получить, электрохимически анодным окислением циклооктена (Shono Т., Chuankamnerdkam M., Maekawa H., Ishifune M., Kashimura Sh. Synthesis, №9, 895-897 (1994) [5]).In laboratory practice, cyclooctanol is obtained by β ', β-anionic elimination of Li-, Mg- and Al-enolates of cyclooctanol isobutyrates. The yields of cyclooctanol depend on the nature of the metal and the solvent used, and they are higher in a less polar medium (Sorinne A., Jean-Pierre B., Jean-Francois B. Tetrahedron, V. 42, No. 20, 5581-5590 (1986) [ 3]). In addition, for the synthesis of cyclooctanol, cyclooctene photooxidation with H 2 O 2 in acetonitrile (mercury lamp, 200w, 95% yield) is used (Sonawane HR, Nanjundiah BS, Kelkar RG Tetrahedron, V. 42, No. 24, 6673-6682 (1986 ) [four]). Cyclooctanol can also be obtained by electrochemically anodic oxidation of cyclooctene (Shono T., Chuankamnerdkam M., Maekawa H., Ishifune M., Kashimura Sh. Synthesis, No. 9, 895-897 (1994) [5]).
Один из способов получения циклооктанола основан на взаимодействии циклооктена (1) с ацетатом ртути, последующем омылении и гидрировании цис-циклооктен-1,2-ола-3 (3). Стадию гидрирования можно осуществить до омыления ацетоксициклооктана (4) в циклооктанол (6) (Требоганов А.Д., Астахова Р.С., Краевский А.А., Преображенский Н.А. ЖОрХ, Т. 2., №12., 2178-2181(1966) [6]). Смесь 20 г циклооктена (1) и 33.4 г ацетата ртути нагревают 2 часа при 145-150°С и перемешивании. Реакционную массу фильтруют, отгоняют непрореагировавший циклооктен, а остаток перегоняют. Выход цис-3-ацетоксициклооктена-1,2 (2) составляет 30%. К раствору (2) в метаноле за 10 мин приливают КОН в метаноле (5 мин). Реакционную массу нагревают при кипении, охлаждают, разбавляют водой и вещество извлекают эфиром. Соединенные экстракты промывают водой и сушат сернокислым натрием. Выход цис-циклооктен-1,2-ола-3 (3) составляет 92.9%. Затем (3), растворенный в метаноле, гидрируют в присутствии PdCl2/C (1:1). Катализатор отделяют, растворитель удаляют, остаток перегоняют. Общий выход циклооктанола (6) составляет 25%. Ацетоксициклооктан (4) получают гидрированием 3-ацетоксициклооктена-1 в метаноле в течение 25 мин в присутствии PdCl2/C (1:1). Катализатор отделяют, растворитель удаляют, остаток перегоняют. Образующийся ацетоксициклооктан (4) омыляют с помощью КОН в метаноле при 50°С в течение 10 мин. Циклооктанол (6) извлекают эфиром. Органический экстракт промывают водой, сушат сернокислым натрием, растворитель отгоняют, остаток перегоняют. Суммарный выход спирта (6) составил 24%.One of the methods for producing cyclooctanol is based on the interaction of cyclooctene (1) with mercury acetate, followed by saponification and hydrogenation of cis-cycloocten-1,2-ol-3 (3). The hydrogenation step can be carried out before saponification of acetoxycyclooctane (4) in cyclooctanol (6) (Treboganov A.D., Astakhova R.S., Kraevsky A.A., Preobrazhensky N.A. ZHORKh, T. 2., No. 12., 2178-2181 (1966) [6]). A mixture of 20 g of cyclooctene (1) and 33.4 g of mercury acetate is heated for 2 hours at 145-150 ° C with stirring. The reaction mass is filtered, the unreacted cyclooctene is distilled off, and the residue is distilled. The yield of cis-3-acetoxycyclooctene-1,2 (2) is 30%. To a solution of (2) in methanol, KOH in methanol was poured in 10 min (5 min). The reaction mass is heated at boiling, cooled, diluted with water and the substance is extracted with ether. The combined extracts were washed with water and dried with sodium sulfate. The yield of cis-cyclooctene-1,2-ol-3 (3) is 92.9%. Then (3), dissolved in methanol, is hydrogenated in the presence of PdCl 2 / C (1: 1). The catalyst was separated, the solvent was removed, and the residue was distilled. The total yield of cyclooctanol (6) is 25%. Acetoxycyclooctane (4) is obtained by hydrogenation of 3-acetoxycyclooctene-1 in methanol for 25 min in the presence of PdCl 2 / C (1: 1). The catalyst was separated, the solvent was removed, and the residue was distilled. The resulting acetoxycyclooctane (4) is saponified with KOH in methanol at 50 ° C for 10 minutes. Cyclooctanol (6) is taken up in ether. The organic extract is washed with water, dried with sodium sulfate, the solvent is distilled off, the residue is distilled. The total yield of alcohol (6) was 24%.
Существенные недостатки метода:Significant disadvantages of the method:
1. Использование ядовитого ацетатата ртути.1. The use of toxic mercury acetate.
2. Значительные трудности при выделении 3-ацетоксициклооктена-1 из-за неполной конверсии циклооктена (30%)и использования большого количества Hg(CH3CO2)2.2. Significant difficulties in the allocation of 3-acetoxycyclooctene-1 due to the incomplete conversion of cyclooctene (30%) and the use of a large amount of Hg (CH 3 CO 2 ) 2 .
3. Образование большого количества неорганических отходов и сточных вод вследствие применения Hg(CH3CO2)2 и КОН.3. The formation of a large amount of inorganic waste and wastewater due to the use of Hg (CH 3 CO 2 ) 2 and KOH.
4. Взрывоопасность процесса гидрирования.4. Explosion hazard of the hydrogenation process.
5. Необходимость использования токсичного растворителя -метанола.5. The need to use a toxic solvent, methanol.
6. Низкий выход целевого продукта.6. Low yield of the target product.
Циклооктанол можно получить в 2 стадии из циклооктена через промежуточный цис-эпоксициклооктан (5) [6]. При эпоксидировании 22 г циклооктена (1) с помощью 30.5 г 33% Н2О2 и 5 г муравьиной кислоты при перемешивании в течение 4 ч при 8-10°С и 20 ч при 20-25°С образуется цис-1,2-эпоксициклооктан (5). Эпоксид (5) экстрагируют хлороформом, промывают водой, насыщенным раствором Na2S2O3 и 10% раствором К2СО3, затем сушат Na2SO4. Растворитель и непрореагировавший циклооктен отгоняют, остаток перегоняют. К суспензии LiAlH4 в ТГФ при интенсивном перемешивании приливают раствор цис-1,2-эпоксициклооктана (5) в ТГФ. Реакционную массу перемешивают при кипении в течение 20 ч, затем, постепенно отгоняя ТГФ, доводят температуру до 120°С и перемешивают еще 7 ч. Реакционную массу охлаждают, приливают воду и тетрагидрофуран, затем за 15 мин - 30 мл 10% H2SO4. Целевой продукт извлекают диэтиловым эфиром. Эфирный остаток промывают водой, сушат. Растворитель отгоняют, а остаток хроматографируют на колонке с Al2O3. Суммарный выход циклооктанола составляет 76%.Cyclooctanol can be obtained in 2 stages from cyclooctene via intermediate cis-epoxycyclooctane (5) [6]. Upon epoxidation of 22 g of cyclooctene (1) with 30.5 g of 33% H 2 O 2 and 5 g of formic acid with stirring for 4 hours at 8-10 ° C and 20 hours at 20-25 ° C, cis-1,2 -epoxycyclooctane (5). Epoxide (5) is extracted with chloroform, washed with water, saturated Na 2 S 2 O 3 solution and 10% K 2 CO 3 solution, then dried with Na 2 SO 4 . The solvent and unreacted cyclooctene are distilled off, the residue is distilled. A solution of cis-1,2-epoxycyclooctane (5) in THF is poured into a suspension of LiAlH 4 in THF with vigorous stirring. The reaction mass is stirred at the boil for 20 hours, then, gradually distilling off THF, the temperature is brought to 120 ° C and stirred for another 7 hours. The reaction mass is cooled, water and tetrahydrofuran are added, then in 15 minutes 30 ml of 10% H 2 SO 4 . The expected product is taken up in diethyl ether. The ether residue is washed with water and dried. The solvent was distilled off, and the residue was chromatographed on a column of Al 2 O 3 . The total yield of cyclooctanol is 76%.
Существенные недостатки метода:Significant disadvantages of the method:
1. Использование большого количества взрывоопасного окислителя (H2O2).1. The use of a large amount of explosive oxidizing agent (H 2 O 2 ).
2. Пожароопасность алюмогидрида лития.2. Fire hazard of lithium aluminum hydride.
3. Необходимость использования абсолютно сухих растворителей.3. The need to use completely dry solvents.
4. Необходимость утилизации продуктов гидролиза LiAlH4 (LiOH и Al(ОН)3).4. The need for disposal of the hydrolysis products of LiAlH 4 (LiOH and Al (OH) 3 ).
5. Трудность выделения целевого продукта.5. The difficulty of isolating the target product.
Циклооктанол можно синтезировать восстановлением 1,2-эпокси-5-циклооктена (8) с помощью катализатора - никеля-Ренея с добавкой титана при давлении водорода 60 атм (Симанов И.А., Круков С.И., Фарберов М.И., Кошель Г.И., Глазырина И.Г. Нефтехимия, Т. 25, №1, 141-145(1975) [7]). В результате гидрирования 1,2-эпокси-5-циклооктена при 100°С, давлении водорода 60 атм в течение 3 ч образуется циклооктанол (выход 86%) при полной конверсии 1,2-эпокси-5-циклооктена.Cyclooctanol can be synthesized by reduction of 1,2-epoxy-5-cyclooctene (8) using a catalyst - Raney nickel with the addition of titanium at a hydrogen pressure of 60 atm (Simanov I.A., Krukov S.I., Farberov M.I., Koshel G.I., Glazyrina I.G. Petrochemistry, T. 25, No. 1, 141-145 (1975) [7]). As a result of hydrogenation of 1,2-epoxy-5-cyclooctene at 100 ° C, a hydrogen pressure of 60 atm for 3 h, cyclooctanol is formed (86% yield) with complete conversion of 1,2-epoxy-5-cyclooctene.
Существенные недостатки метода:Significant disadvantages of the method:
1. Труднодоступность исходного реагента.1. The inaccessibility of the starting reagent.
2. Взрыво- и пожароопасность процесса гидрирования под2. Explosion and fire hazard of the hydrogenation process under
высоким давлением водорода.high pressure of hydrogen.
Циклооктанол (6) из циклооктена (1) получают в две стадии через циклооктилформиат (7) (Kaufhold M., Köhler G., Paulczynski R., Beuth M., Евр. пат., №1085007, опубл. 21.03.2001 [2]). На I стадии при взаимодействии 0.2 кмоль циклооктена (1) и 0.6 кмоль муравьиной кислоты при интенсивном перемешивании в течение 6 ч при 80°С образуется циклооктилформиат (7). Затем циклооктилформиат омыляют, используя метанол и 30% метилат натрия при 53°С в течение 6 ч. Суммарный выход циклооктанола (6) составляет 25%.Cyclooctanol (6) from cyclooctene (1) is obtained in two stages via cyclooctyl formate (7) (Kaufhold M., Köhler G., Paulczynski R., Beuth M., Heb. Pat., No. 1085007, publ. 21.03.2001 [2 ]). At stage I, during the interaction of 0.2 kmol of cyclooctene (1) and 0.6 kmol of formic acid with vigorous stirring for 6 h at 80 ° С, cyclooctyl formate (7) is formed. Then cyclooctyl formate is saponified using methanol and 30% sodium methylate at 53 ° C for 6 hours. The total yield of cyclooctanol (6) is 25%.
Существенные недостатки метода:Significant disadvantages of the method:
1. Многостадийность процесса.1. The multi-stage process.
2. Использование большого избытка муравьиной кислоты.2. The use of a large excess of formic acid.
3. Необходимость использования ядовитого метанола в качестве растворителя.3. The need to use toxic methanol as a solvent.
4. Использование большого количества метилата натрия, который синтезируется реакцией металлического натрия с обезвоженным метанолом.4. The use of a large amount of sodium methylate, which is synthesized by the reaction of metallic sodium with anhydrous methanol.
5. Образование неорганических отходов и сточных вод, которые необходимо утилизировать.5. The formation of inorganic waste and wastewater that must be disposed of.
6. Трудность выделения и низкий выход целевого продукта.6. The difficulty of isolation and low yield of the target product.
Циклооктанол (6) получен гидратацией циклооктена (1) в присутствии n-толуолсульфокислоты и фосфорномолибденовой кислоты как катализатора [1]. Реакцию проводили в стеклянном автоклаве при перемешивании при 100°С в течение 3 ч. Конверсия (1) - 45%, а общий выход циклооктанола не превышает 40%.Cyclooctanol (6) was obtained by hydration of cyclooctene (1) in the presence of n-toluenesulfonic acid and phosphoromolybdenum acid as a catalyst [1]. The reaction was carried out in a glass autoclave with stirring at 100 ° C for 3 hours. Conversion (1) was 45%, and the total yield of cyclooctanol did not exceed 40%.
На основании сходства по трем признакам (исходный реагент - циклооктен, использование воды и катализатора, образование в результате реакции циклооктанола) за прототип взят метод гидратации циклооктена в присутствии катализаторов: n-толуолсульфокислоты и фосфорномолибденовой кислоты как смеси двух катализаторов [1].Based on similarities in three respects (the initial reagent is cyclooctene, the use of water and a catalyst, the formation of cyclooctanol as a result of the reaction), the prototype is taken to hydrate cyclooctene in the presence of catalysts: n-toluenesulfonic acid and phosphoromolybdic acid as a mixture of two catalysts [1].
Прототип имеет следующие недостатки:The prototype has the following disadvantages:
1. Необходимость использования коррозионно-стойкого оборудования.1. The need to use corrosion-resistant equipment.
2. Низкий выход циклооктанола (40%).2. Low yield of cyclooctanol (40%).
3. Использование большого количества катализатора (мольное соотношение [циклооктен]:[n-толуолсульфокислота]=1:1.86).3. The use of a large amount of catalyst (molar ratio [cyclooctene]: [n-toluenesulfonic acid] = 1: 1.86).
4. Образование большого количества отходов и сточных вод,4. The formation of large quantities of waste and wastewater,
которые необходимо утилизировать.which must be disposed of.
Авторами предлагается способ получения циклооктанола, не имеющий указанных недостатков.The authors propose a method for producing cyclooctanol that does not have these drawbacks.
Сущность способа заключается в гидратации циклооктена в среде CCl4 под действием Cr(асас)3-CuCl2 при температуре 150°С в течение 6-12 ч при мольном соотношении [Cr(асас)3]:[CuCl2]:[C8H14]:[H2O]:[CCl4]=1:1:100:(2000÷2500):100The essence of the method consists in hydration of cyclooctene in a CCl 4 medium under the influence of Cr (acac) 3 -CuCl 2 at a temperature of 150 ° C for 6-12 hours with a molar ratio of [Cr (acac) 3 ]: [CuCl 2 ]: [C 8 H 14 ]: [H 2 O]: [CCl 4 ] = 1: 1: 100: (2000 ÷ 2500): 100
В оптимальных условиях выход циклооктанола достигает 95%.Under optimal conditions, the yield of cyclooctanol reaches 95%.
Существенные отличия предлагаемого способа от прототипа:Significant differences of the proposed method from the prototype:
1. Для получения циклооктанола гидратацией циклооктена используется система Cr(асас)3-CuCl2 в присутствии CCl4, который претерпевает частичный гидролиз с выделением хлороводорода HCl, являющегося совместно с комплексами Cr и Cu катализатором присоединения Н2О к кратной связи.1. To obtain cyclooctanol by hydration of cyclooctene, the Cr (acac) 3 -CuCl 2 system is used in the presence of CCl 4 , which undergoes partial hydrolysis with the release of hydrogen chloride HCl, which, together with the Cr and Cu complexes, is a catalyst for the addition of Н 2 О to a multiple bond.
Преимущества предлагаемого метода:Advantages of the proposed method:
1. Высокий выход целевого продукта - циклооктанола.1. The high yield of the target product is cyclooctanol.
2. Доступность и дешевизна катализатора.2. The availability and low cost of the catalyst.
3. Доступность реагентов (вода и CCl4), необходимых для проведения реакции гидратации циклооктена.3. The availability of reagents (water and CCl 4 ) required for the cyclooctene hydration reaction.
4. Одностадийность процесса.4. One-step process.
5. Удешевление себестоимости и упрощение технологии в целом за счет уменьшения энерго- и трудозатрат.5. Cheaper costs and simplification of the technology as a whole by reducing energy and labor costs.
Способ поясняется примерами:The method is illustrated by examples:
ПРИМЕР 1. В микроавтоклав из нержавеющей стали (V=17 мл) или стеклянную ампулу (V=20 мл) (результаты параллельных опытов не отличаются) помещали 0.1 ммоль Cr(асас)3, 0.1 ммоль CuCl2, 10 ммоль циклооктена, 200 ммоль воды и 10 ммоль четыреххлористого углерода (CCl4), автоклав закрывали (ампулу запаивали) и нагревали при 150°С в течение 12 ч при постоянном перемешивании. После окончания реакции микроавтоклав (ампулу) охлаждали до комнатной температуры, вскрывали, органический слой отделяли, водный экстрагировали диэтиловым эфиром (5 мл × 3), экстракты объединяли с основным слоем, фильтровали через слой Al2O3 (II степени активности), растворитель отгоняли, остаток перегоняли в вакууме. Выход циклооктанола (6) 95%, Ткип 104-105°С/15 Торр. ИК-спектр (υ, см-1): 1150, 3600 (ОН). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ, м.д.): 72.03(С1), 34.80(C2, C8), 22.95(С3, С7), 27.64 (С4, С6), 25.48 (С5). Масс-спектр, m/z (Iотн, %) [M]+ (отсут.), 29(19), 31(8), 39(15), 41(45), 42(19), 43(23), 44(24), 45(7), 54(23), 55(27), 56(20), 57(100), 66(7), 67(41), 68(43), 69(20), 81(34), 82(38), 95(12), 110(10). Найдено, %: С 74.63; Н 12.44. C8H16O. Вычислено, %: С 74.94; Н 12.58; Cl 12.48.EXAMPLE 1. A 0.1 mmol Cr (acac) 3 , 0.1 mmol CuCl 2 , 10 mmol cyclooctene, 200 mmol was placed in a stainless steel microautoclave (V = 17 ml) or a glass ampoule (V = 20 ml) (the results of parallel experiments) water and 10 mmol of carbon tetrachloride (CCl 4 ), the autoclave was closed (the ampoule was sealed) and heated at 150 ° C for 12 h with constant stirring. After the reaction was completed, the autoclave (ampoule) was cooled to room temperature, opened, the organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with diethyl ether (5 ml × 3), the extracts were combined with the main layer, filtered through a layer of Al 2 O 3 (II stage of activity), the solvent was distilled off , the residue was distilled in vacuo. The yield of cyclooctanol (6) 95%, T bales 104-105 ° C / 15 Torr. IR spectrum (υ, cm -1 ): 1150, 3600 (OH). 13 C NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm): 72.03 (C 1 ), 34.80 (C 2 , C 8 ), 22.95 (C 3 , C 7 ), 27.64 (C 4 , C 6 ), 25.48 (C 5 ). Mass spectrum, m / z (I rel ,%) [M] + (abs.), 29 (19), 31 (8), 39 (15), 41 (45), 42 (19), 43 (23 ), 44 (24), 45 (7), 54 (23), 55 (27), 56 (20), 57 (100), 66 (7), 67 (41), 68 (43), 69 (20 ), 81 (34), 82 (38), 95 (12), 110 (10). Found,%: C 74.63; H, 12.44. C 8 H 16 O. Calculated,%: C 74.94; H 12.58; Cl 12.48.
Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.Other examples confirming the method are given in the table.
Claims (1)
каталитической гидратацией циклооктена, отличающийся тем, что гидратацию проводят в среде CCl4 в присутствии Cr(асас)3 и CuCl2, при температуре 150°С в течение 6-12 ч при мольном соотношении [Cr(асас)3]:[CuCl2]:[C8H14]:[Н2О]:[CCl4]=1:1:100: (2000÷2500): 100. A method of obtaining a cyclooctanol of the formula
catalytic hydration of cyclooctene, characterized in that the hydration is carried out in CCl 4 in the presence of Cr (acac) 3 and CuCl 2 , at a temperature of 150 ° C for 6-12 hours at a molar ratio of [Cr (acac) 3 ]: [CuCl 2 ]: [C 8 H 14 ]: [H 2 O]: [CCl 4 ] = 1: 1: 100: (2000 ÷ 2500): 100.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009139106/04A RU2420508C1 (en) | 2009-10-22 | 2009-10-22 | Method of producing cyclooctanol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009139106/04A RU2420508C1 (en) | 2009-10-22 | 2009-10-22 | Method of producing cyclooctanol |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009139106A RU2009139106A (en) | 2011-04-27 |
| RU2420508C1 true RU2420508C1 (en) | 2011-06-10 |
Family
ID=44731324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009139106/04A RU2420508C1 (en) | 2009-10-22 | 2009-10-22 | Method of producing cyclooctanol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2420508C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4661639A (en) * | 1984-05-25 | 1987-04-28 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing cyclic alcohol |
| EP0298670B1 (en) * | 1987-07-07 | 1993-05-12 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing cycloalkanol |
| US6313356B1 (en) * | 1999-09-18 | 2001-11-06 | Degussa Huels Ag | Process for the preparation of cyclooctanol |
-
2009
- 2009-10-22 RU RU2009139106/04A patent/RU2420508C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4661639A (en) * | 1984-05-25 | 1987-04-28 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing cyclic alcohol |
| EP0298670B1 (en) * | 1987-07-07 | 1993-05-12 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for producing cycloalkanol |
| US6313356B1 (en) * | 1999-09-18 | 2001-11-06 | Degussa Huels Ag | Process for the preparation of cyclooctanol |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СИМАНОВ Н.А. и др. Изучение некоторых превращений окиси циклооктадиена. - Нефтехимия, 1975, том XV, №1, с.141-145. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009139106A (en) | 2011-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7330537B2 (en) | Preparation of 3-hydroxy-3,6-dimethylhexahydrobenzofuran-2-one and its derivatives | |
| CN106866393A (en) | A kind of preparation method of paradol | |
| RU2420508C1 (en) | Method of producing cyclooctanol | |
| JPH0246590B2 (en) | ||
| CN109535120B (en) | Preparation method of 7-substituted-3, 4,4, 7-tetrahydrocyclobutane coumarin-5-ketone | |
| CN108238875B (en) | Synthesis method of bromoisobutenyl methyl ether and application of bromoisobutenyl methyl ether in preparation of C14 aldehyde | |
| JP3244816B2 (en) | Method for producing 4-hydroxymethyl-tetrahydropyran | |
| DE1300539B (en) | Process for the preparation of 1,1-dihydroperfluoroalkanols | |
| CN116903454B (en) | A method for preparing 3,4,7-trimethyl-1-indanone by one-step conversion of 2,5-hexanedione | |
| CN116924897B (en) | A method for preparing γ,γ-geminal difluoroallyl ketone compound | |
| CN104230880A (en) | Simple preparation method of 2-((4R,6R)-6-aminoethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxyhexacyclo-4-yl)acetate | |
| CN109651327A (en) | The process of xanthone is prepared under a kind of no catalysts conditions | |
| US2351302A (en) | Production of methyl glycerol | |
| CN115894191B (en) | Method for coproducing trifluoroacetone and difluoroacetate | |
| RU2491270C2 (en) | Method of producing 1-hydroxyadamantan-4-one | |
| KR101451331B1 (en) | Manufacturing method of 1-o-alkyl glycerol | |
| RU2404166C1 (en) | 1-acetylisoquinoline synthesis method | |
| RU2490248C2 (en) | Method of obtaining exo-2-norborneol and its derivatives | |
| JPH0892150A (en) | Production of 5(e), 8(z), 11(z)-tetradecatrien-2-one | |
| RU2331627C2 (en) | Method of obtaining 7,7-dimethoxybicyclo[2,2,1]-heptadiene-2,5 | |
| KR20160141950A (en) | An efficient process of preparation of 1-methyl-2-(2-hydroxyethyl)pyrrolidine for production in ton scale | |
| US10633314B2 (en) | Method for the conversion of Abienol to Sclarediol | |
| CN118908931A (en) | Preparation method of cyclopentadecanolide intermediate dicyclo-vinyl ether | |
| US9090533B2 (en) | Process for producing 4-cyclohexyl-2-methyl-2-butanol | |
| JP3805435B2 (en) | Process for producing 6-methyl-3-hepten-2-one |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111023 |