JPH1053553A - 3,5,5−トリメチルシクロヘキス−2−エン−1,4−ジオンの製造法 - Google Patents
3,5,5−トリメチルシクロヘキス−2−エン−1,4−ジオンの製造法Info
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- JPH1053553A JPH1053553A JP9124392A JP12439297A JPH1053553A JP H1053553 A JPH1053553 A JP H1053553A JP 9124392 A JP9124392 A JP 9124392A JP 12439297 A JP12439297 A JP 12439297A JP H1053553 A JPH1053553 A JP H1053553A
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- Japan
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- acid
- compound
- amount
- trimethylcyclohex
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/27—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
- C07C45/32—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
- C07C45/33—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
- C07C45/34—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 β−IPをマンガン錯塩状触媒および一定の
触媒作用を有する添加剤の存在下に酸化させることによ
ってKIPを良好な選択性および高いβ−IP濃度で製
造するための改善された方法。 【解決手段】 マンガン錯塩状触媒の存在下およびpK
a値2〜7を有する有機酸またはその相応するアルデヒ
ド、C1〜C4原子を有する脂肪族アルコールまたはフ
ェノール、エノール構造を形成することができる化合
物、または硫酸リチウムの群から選択された他の触媒作
用を有する化合物Xの添加下に方法を実施し、この場合
化合物Xは、触媒に対して1:1〜100:1のモル比
で使用され、かつ混合物の全体量に対するβ−IPの量
は、少なくとも15%を超える。
触媒作用を有する添加剤の存在下に酸化させることによ
ってKIPを良好な選択性および高いβ−IP濃度で製
造するための改善された方法。 【解決手段】 マンガン錯塩状触媒の存在下およびpK
a値2〜7を有する有機酸またはその相応するアルデヒ
ド、C1〜C4原子を有する脂肪族アルコールまたはフ
ェノール、エノール構造を形成することができる化合
物、または硫酸リチウムの群から選択された他の触媒作
用を有する化合物Xの添加下に方法を実施し、この場合
化合物Xは、触媒に対して1:1〜100:1のモル比
で使用され、かつ混合物の全体量に対するβ−IPの量
は、少なくとも15%を超える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3,5,5−トリ
メチルシクロヘキス−3−エン−1−オン(β−IP)
をマンガン錯塩状触媒および一定の触媒作用を有する添
加剤の存在下に酸化させることによって3,5,5−ト
リメチルシクロヘキス−2−エン−1,4−ジオン(K
IP)を製造するための改善された方法に関する。
メチルシクロヘキス−3−エン−1−オン(β−IP)
をマンガン錯塩状触媒および一定の触媒作用を有する添
加剤の存在下に酸化させることによって3,5,5−ト
リメチルシクロヘキス−2−エン−1,4−ジオン(K
IP)を製造するための改善された方法に関する。
【0002】
【化1】
【0003】KIPは、ビタミンEの合成の際の出発物
質であるトリメチルヒドロキノンを合成する場合の1つ
の重要な中間生成物である。更に、KIPは、種々のカ
ロチノイドを合成するための出発化合物である。
質であるトリメチルヒドロキノンを合成する場合の1つ
の重要な中間生成物である。更に、KIPは、種々のカ
ロチノイドを合成するための出発化合物である。
【0004】
【化2】
【0005】
【従来の技術】β−IPを遷移金属含有触媒の存在下に
分子状酸素によってKIPに酸化することができること
は、公知である。(ドイツ連邦共和国特許出願公開第2
457157号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開
第3842547号明細書)。マンガン錯塩の使用は、
ドイツ連邦共和国特許出願公開第2610254号明細
書に記載されている。
分子状酸素によってKIPに酸化することができること
は、公知である。(ドイツ連邦共和国特許出願公開第2
457157号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開
第3842547号明細書)。マンガン錯塩の使用は、
ドイツ連邦共和国特許出願公開第2610254号明細
書に記載されている。
【0006】触媒反応法の経済性については、空時収量
(1リットルの反応容積で毎時間当たりのkgでの生成
物量)ならびにこのために必要とされる触媒量が決定的
に重要である。ケトイソホロンを合成するための上記方
法の中、上記に示した組成のマンガン錯塩の存在下での
β−IPとO2との反応は、最高の選択性および空時収
量を示す。
(1リットルの反応容積で毎時間当たりのkgでの生成
物量)ならびにこのために必要とされる触媒量が決定的
に重要である。ケトイソホロンを合成するための上記方
法の中、上記に示した組成のマンガン錯塩の存在下での
β−IPとO2との反応は、最高の選択性および空時収
量を示す。
【0007】ドイツ連邦共和国特許出願公開第2610
254号明細書、実施例11には、選択性に関連して均
質触媒による100%の酸化が報告されている。この刊
行物に含まれている記載から、0.09kg/(h*
l)の空時収量(RZA)を計算することができる。こ
の値があまり確実でないとしても、この刊行物が公開さ
れてから数年後に同著者は、学術論文(M. Constantin
i, A. Dromard, M. Jouffret, B. Brossard, J. Varagn
at J. Mol. Catal 1980, 7, 89 - 97)においてもはや
このことを述べていない。この学術論文中には、酸化触
媒としてのマンガン錯塩を用いて達成される85%にす
ぎない最大のKIP選択性が存在する。空時収量として
は、この学術論文中で最大0.16kg/(l*h)が
達成されている。この選択性に対するエダクト濃度の影
響については、これまでに試験されなかった。専らドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第2610254号明細書の
実施例17の記載から、エダクト濃度が高められた際
(この場合90%を超える)に起こりうる困難を読み取
ることができる(選択性55%、RZA:0.08kg
/h*l(20〜23℃、O2=1バール))。
254号明細書、実施例11には、選択性に関連して均
質触媒による100%の酸化が報告されている。この刊
行物に含まれている記載から、0.09kg/(h*
l)の空時収量(RZA)を計算することができる。こ
の値があまり確実でないとしても、この刊行物が公開さ
れてから数年後に同著者は、学術論文(M. Constantin
i, A. Dromard, M. Jouffret, B. Brossard, J. Varagn
at J. Mol. Catal 1980, 7, 89 - 97)においてもはや
このことを述べていない。この学術論文中には、酸化触
媒としてのマンガン錯塩を用いて達成される85%にす
ぎない最大のKIP選択性が存在する。空時収量として
は、この学術論文中で最大0.16kg/(l*h)が
達成されている。この選択性に対するエダクト濃度の影
響については、これまでに試験されなかった。専らドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第2610254号明細書の
実施例17の記載から、エダクト濃度が高められた際
(この場合90%を超える)に起こりうる困難を読み取
ることができる(選択性55%、RZA:0.08kg
/h*l(20〜23℃、O2=1バール))。
【0008】この方法の欠点は、高い選択性を保証する
ために、使用しなければならない溶剤量が大きいことに
ある。
ために、使用しなければならない溶剤量が大きいことに
ある。
【0009】特開昭64−90150号公報の記載か
ら、類似の方法は公知であるが、しかし、マンガン錯塩
の場合にMnは酸化工程IIIで使用される。
ら、類似の方法は公知であるが、しかし、マンガン錯塩
の場合にMnは酸化工程IIIで使用される。
【0010】同じ方向での可能性は、特開平1−175
955号公報の記載から達成される。それというのも、
この特開平公報に記載の方法によれば、マンガン錯体
は、触媒としての使用前に第三アルキルヒドロペルオキ
シドで酸化されるからである。
955号公報の記載から達成される。それというのも、
この特開平公報に記載の方法によれば、マンガン錯体
は、触媒としての使用前に第三アルキルヒドロペルオキ
シドで酸化されるからである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、良好
な選択性を有する1つの方法を同時に高いβ−IP濃度
で提供することである。それによって、反応の実施およ
び生成物KIPの精製は、簡易化され、したがって上昇
された経済性をもって1つの方法が開発されるはずであ
る。
な選択性を有する1つの方法を同時に高いβ−IP濃度
で提供することである。それによって、反応の実施およ
び生成物KIPの精製は、簡易化され、したがって上昇
された経済性をもって1つの方法が開発されるはずであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】この課題は、次の本発明
の対象によって解決される。
の対象によって解決される。
【0013】本発明の対象は、次の化合物: 1.pKa値2〜7を有する有機酸またはその相応する
アルデヒドまたは 2.C1〜C4原子を有する脂肪族アルコールまたはフ
ェノールまたは 3.エノール構造を形成することができる化合物または 4.硫酸リチウムの群から選択された他の触媒作用を有
する化合物Xの添加下に実施し、この場合化合物Xは、
触媒に対して1:1〜100:1のモル比で使用され、
かつ混合物の全体量に対するβ−IPの量は、少なくと
も15%を超えることによって特徴付けられる、3,
5,5−トリメチルシクロヘキス−3−エン−1−オン
(β−IP)を分子状酸素を用いて触媒としてのマンガ
ン錯塩およびその誘導体、有機塩基および水の存在下に
酸化させることによって3,5,5−トリメチルシクロ
ヘキス−2−エン−1,4−ジオン(KIP)を製造す
る方法である。
アルデヒドまたは 2.C1〜C4原子を有する脂肪族アルコールまたはフ
ェノールまたは 3.エノール構造を形成することができる化合物または 4.硫酸リチウムの群から選択された他の触媒作用を有
する化合物Xの添加下に実施し、この場合化合物Xは、
触媒に対して1:1〜100:1のモル比で使用され、
かつ混合物の全体量に対するβ−IPの量は、少なくと
も15%を超えることによって特徴付けられる、3,
5,5−トリメチルシクロヘキス−3−エン−1−オン
(β−IP)を分子状酸素を用いて触媒としてのマンガ
ン錯塩およびその誘導体、有機塩基および水の存在下に
酸化させることによって3,5,5−トリメチルシクロ
ヘキス−2−エン−1,4−ジオン(KIP)を製造す
る方法である。
【0014】
【発明の実施の形態】このβ−IP濃度が比較的に低い
場合には、反応混合物は、付加的に不活性の有機溶剤を
含有する。
場合には、反応混合物は、付加的に不活性の有機溶剤を
含有する。
【0015】β−IPは、反応混合物中に15重量%を
超える量、有利に40重量%までの量で含有されてい
る。
超える量、有利に40重量%までの量で含有されてい
る。
【0016】このβ−IPは、一般に0〜50℃で本発
明により使用されるマンガン含有触媒の存在下(β−I
Pに対して0.001〜2重量%、有利に0.05〜
1.0重量%)に反応される。
明により使用されるマンガン含有触媒の存在下(β−I
Pに対して0.001〜2重量%、有利に0.05〜
1.0重量%)に反応される。
【0017】水は、反応混合物の全体量に対して0.0
5〜30重量%の量で存在し、この場合この反応は、一
般に不活性溶剤中で、殊にアルキルアミン、C1〜C4
−アルキル基を有するトリアルキルアミン、その中で特
に有利なのはトリエチルアミン、第三アミンまたは1,
4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンの群からの
塩基的作用を有する有機化合物の存在下に進行させるこ
とができる。
5〜30重量%の量で存在し、この場合この反応は、一
般に不活性溶剤中で、殊にアルキルアミン、C1〜C4
−アルキル基を有するトリアルキルアミン、その中で特
に有利なのはトリエチルアミン、第三アミンまたは1,
4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンの群からの
塩基的作用を有する有機化合物の存在下に進行させるこ
とができる。
【0018】この反応混合物に弱い有機酸もしくは二歯
状の錯化性化合物を添加することは、特に有利であるこ
とが判明した。
状の錯化性化合物を添加することは、特に有利であるこ
とが判明した。
【0019】特に好ましいのは、酢酸、酪酸、サリチル
酸、蓚酸、マロン酸、クエン酸および他の脂肪族または
芳香族のモノ−、ジ−またはトリカルボン酸である。
酸、蓚酸、マロン酸、クエン酸および他の脂肪族または
芳香族のモノ−、ジ−またはトリカルボン酸である。
【0020】適当なのは、同様にアミノ酸、例えばグリ
シン、ロイシン、メチオニンまたはアスパルギン酸であ
る。
シン、ロイシン、メチオニンまたはアスパルギン酸であ
る。
【0021】同様に、脂肪族アルコール、例えばメタノ
ール、エタノール、ブタノール、イソブタノールおよび
第三ブタノールまたはフェノールは、触媒反応による選
択性を上昇させる添加剤として使用されることが判明し
た。特に好ましいのは、エノール構造を形成させること
ができる化合物、例えばアセト酢酸、フェニルアセトン
および殊にアセチルアセトンである(図1参照)。触
媒:Xのモル比は、1:1〜1:100である。また、
種々の緩衝系(pH6〜9の緩衝作用)を添加される水
に添加することにより、選択性を上昇させる作用が示さ
れる。この選択性を上昇させる作用とともに、“ターン
オーバー”数(触媒1モル当たり生成物1モル)の著し
い上昇が達成される。次の不活性溶剤は、特に有利であ
ることが判明した:脂肪族ケトン、例えばアセトンまた
はメチルイソブチルケトン、脂肪族エーテル、例えばエ
チルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル。
ール、エタノール、ブタノール、イソブタノールおよび
第三ブタノールまたはフェノールは、触媒反応による選
択性を上昇させる添加剤として使用されることが判明し
た。特に好ましいのは、エノール構造を形成させること
ができる化合物、例えばアセト酢酸、フェニルアセトン
および殊にアセチルアセトンである(図1参照)。触
媒:Xのモル比は、1:1〜1:100である。また、
種々の緩衝系(pH6〜9の緩衝作用)を添加される水
に添加することにより、選択性を上昇させる作用が示さ
れる。この選択性を上昇させる作用とともに、“ターン
オーバー”数(触媒1モル当たり生成物1モル)の著し
い上昇が達成される。次の不活性溶剤は、特に有利であ
ることが判明した:脂肪族ケトン、例えばアセトンまた
はメチルイソブチルケトン、脂肪族エーテル、例えばエ
チルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル。
【0022】
【実施例】本発明を次の実施例につきさらに詳説する。
【0023】
【表1】
【0024】反応条件: 溶剤:ジグリメ;塩基:NEt3;c(β−IP)=
1.40モル/l;c(NET3)=0.31モル/
l;c(マンガン錯塩)=1.20ミリモル/l;c
(H2O)=0.83モル/l;c(添加剤)=20ミ
リモル/l;T=35℃;p(O2)=1.0バール
1.40モル/l;c(NET3)=0.31モル/
l;c(マンガン錯塩)=1.20ミリモル/l;c
(H2O)=0.83モル/l;c(添加剤)=20ミ
リモル/l;T=35℃;p(O2)=1.0バール
【0025】
【表2】
【0026】反応条件: 溶剤:ジグリメ;塩基:NEt3;c(NET3)=
0.31モル/l;c(マンガン錯塩)=1.20ミリ
モル/l;c(H2O)=0.88モル/l;T=35
℃;p(O2)=1.0バール;β−イソホロンの変換
率は、全ての例において100%である。
0.31モル/l;c(マンガン錯塩)=1.20ミリ
モル/l;c(H2O)=0.88モル/l;T=35
℃;p(O2)=1.0バール;β−イソホロンの変換
率は、全ての例において100%である。
【0027】
【表3】
【0028】反応条件: 塩基:NEt3;T=20℃;p(O2)=1.0バー
ル;β−イソホロンの変換率は、全ての例において10
0%である。
ル;β−イソホロンの変換率は、全ての例において10
0%である。
【0029】
【表4】
【0030】
【表5】
【0031】反応条件: 溶剤:ジグリメ;塩基:NEt3;c(NET3)=
0.30モル/l;c(β−IP)=1.35モル/
l;c(マンガン錯塩)=1.25ミリモル/l;c
(H2O)=0.83モル/l;T=20℃;p
(O2)=1.0バール。
0.30モル/l;c(β−IP)=1.35モル/
l;c(マンガン錯塩)=1.25ミリモル/l;c
(H2O)=0.83モル/l;T=20℃;p
(O2)=1.0バール。
【0032】
【発明の効果】KIPの本発明による製造の場合には、
公知技術水準に対して著しい利点が判明する: ・ イソホロン濃度が15重量%を超える場合のβ−イ
ソホロンの酸化の選択性は、本発明により添加される触
媒活性の化合物の添加によって影響を及ぼされる。85
%までの収率は、エダクト濃度が35重量%の場合に達
成される。β−IPを溶剤として使用する場合には、収
率は72%を超えて上昇させることができる。この結
果、従来の技術と比較して17%上昇する。このこと
は、生じる反応溶液の後処理の際の著しい利点を意味す
る。
公知技術水準に対して著しい利点が判明する: ・ イソホロン濃度が15重量%を超える場合のβ−イ
ソホロンの酸化の選択性は、本発明により添加される触
媒活性の化合物の添加によって影響を及ぼされる。85
%までの収率は、エダクト濃度が35重量%の場合に達
成される。β−IPを溶剤として使用する場合には、収
率は72%を超えて上昇させることができる。この結
果、従来の技術と比較して17%上昇する。このこと
は、生じる反応溶液の後処理の際の著しい利点を意味す
る。
【0033】・ 必要とされる触媒量は、β−IP濃度
が極めて高い場合であってもβ−IPに関連して0.1
%以下の量に減少させることができる。上記の添加がな
い場合には、β−IP量が上昇するにつれて、過剰の割
合で上昇する触媒量が完全な変換に必要とされる。
が極めて高い場合であってもβ−IPに関連して0.1
%以下の量に減少させることができる。上記の添加がな
い場合には、β−IP量が上昇するにつれて、過剰の割
合で上昇する触媒量が完全な変換に必要とされる。
【0034】・ 空時収量は、0.5kg/(h*l)
にまで上昇する。このことは、反応の実施の際に著しい
経済的な利点を意味する。
にまで上昇する。このことは、反応の実施の際に著しい
経済的な利点を意味する。
【図1】次の条件:[β−IP]/[マンガン錯塩]=
280、[acacH]/[Kat]=30、[NEt
3]=0.30モル/l、[水]=0.90モル/l、
溶剤:ジグルメ、温度=20℃、酸化剤 酸素(1バー
ル)の下での選択性に対するアセチルアセトン(aca
cH)の影響を示す線図。
280、[acacH]/[Kat]=30、[NEt
3]=0.30モル/l、[水]=0.90モル/l、
溶剤:ジグルメ、温度=20℃、酸化剤 酸素(1バー
ル)の下での選択性に対するアセチルアセトン(aca
cH)の影響を示す線図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス フートマッハー ドイツ連邦共和国 ゲルンハウゼン レル ヒェンヴェーク 18 (72)発明者 フランク ヒュープナー ドイツ連邦共和国 オーバー−ラムシュタ ット フライヘル−フォム−シュタイン− シュトラーセ 21 (72)発明者 シュテッフェン クリル ドイツ連邦共和国 シュパイアー フリー ドリッヒ−ヘルダーリン−ヴェーク 23
Claims (10)
- 【請求項1】 3,5,5−トリメチルシクロヘキス−
3−エン−1−オン(β−IP)を分子状酸素を用いて
触媒としてのマンガン錯塩およびその誘導体、有機塩基
および水の存在下に酸化させることによって3,5,5
−トリメチルシクロヘキス−2−エン−1,4−ジオン
(KIP)を製造する方法において、この方法を次の化
合物: 1.pKa値2〜7を有する有機酸またはその相応する
アルデヒドまたは 2.C1〜C4原子を有する脂肪族アルコールまたはフ
ェノールまたは 3.エノール構造を形成することができる化合物または 4.硫酸リチウムの群から選択された他の触媒作用を有
する化合物Xの添加下に実施し、この場合化合物Xは、
触媒に対して1:1〜100:1のモル比で使用され、
かつ混合物の全体量に対するβ−IPの量は、少なくと
も15%を超えることを特徴とする、3,5,5−トリ
メチルシクロヘキス−2−エン−1,4−ジオンの製造
法。 - 【請求項2】 二座錯化性有機酸を触媒作用を有する化
合物Xとして使用する、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 脂肪族(C2〜C6)または芳香族(単
核)モノ−、ジ−またはトリカルボン酸を酸として使用
する、請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項4】 酢酸、酪酸、サリチル酸、蓚酸、マロン
酸またはクエン酸を有機酸として使用する、請求項3記
載の方法。 - 【請求項5】 相応するアルデヒドを使用する、請求項
4記載の方法。 - 【請求項6】 脂肪族(C2〜C6)アミノ酸を酸とし
て使用する、請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 反応混合物中に含有されている水が6〜
9のpH値に干渉される、請求項1から6までのいずれ
か1項に記載の方法。 - 【請求項8】 ビス(2−ヒドロキシベンジリデン)−
エチレンジアミン−マンガンを錯塩として使用する、請
求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項9】 錯塩をβ−IPに対して0.001〜2
重量%の量で使用する、請求項8記載の方法。 - 【請求項10】 アセチルアセトンを触媒作用を有する
化合物として使用する、請求項1記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19619570.5 | 1996-05-15 | ||
DE19619570A DE19619570A1 (de) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | Verfahren zur Herstellung von Ketoisophoron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1053553A true JPH1053553A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=7794379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9124392A Abandoned JPH1053553A (ja) | 1996-05-15 | 1997-05-14 | 3,5,5−トリメチルシクロヘキス−2−エン−1,4−ジオンの製造法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5874632A (ja) |
EP (1) | EP0808816B1 (ja) |
JP (1) | JPH1053553A (ja) |
AT (1) | ATE196460T1 (ja) |
DE (2) | DE19619570A1 (ja) |
DK (1) | DK0808816T3 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0962252A3 (en) * | 1998-06-01 | 2000-04-05 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Manganese complex oxidation catalyst and use thereof |
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