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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

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
compound
amount
trimethylcyclohex
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP9124392A
Other languages
English (en)
Inventor
Rainer Dr Hahn
ハーン ライナー
Ulrich Gora
ゴラ ウルリッヒ
Klaus Dr Huthmacher
フートマッハー クラウス
Frank Dr Huebner
ヒュープナー フランク
Steffen Dr Krill
クリル シュテッフェン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa GmbH filed Critical Degussa GmbH
Publication of JPH1053553A publication Critical patent/JPH1053553A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation 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
    • C07C45/34Preparation 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

Landscapes

  • 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、C〜C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

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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O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℃、O=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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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.C〜C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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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:NEt;c(β−IP)=
1.40モル/l;c(NET)=0.31モル/
l;c(マンガン錯塩)=1.20ミリモル/l;c
(HO)=0.83モル/l;c(添加剤)=20ミ
リモル/l;T=35℃;p(O)=1.0バール
【0025】
【表2】
【0026】反応条件: 溶剤:ジグリメ;塩基:NEt;c(NET)=
0.31モル/l;c(マンガン錯塩)=1.20ミリ
モル/l;c(HO)=0.88モル/l;T=35
℃;p(O)=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:NEt;T=20℃;p(O)=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。
【0029】
【表4】
【0030】
【表5】
【0031】反応条件: 溶剤:ジグリメ;塩基:NEt;c(NET)=
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
(HO)=0.83モル/l;T=20℃;p
(O)=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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
───────────────────────────────────────────────────── 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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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.C〜C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。
  2. 【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。
  3. 【請求項3】 脂肪族(C〜C)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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【請求項6】 脂肪族(C〜C)アミノ酸を酸とし
    て使用する、請求項1記載の方法。
  7. 【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。
  8. 【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。
  9. 【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。
  10. 【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。
JP9124392A 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 Abandoned JPH1053553A (ja)

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DE19619570.5 1996-05-15
DE19619570A DE19619570A1 (de) 1996-05-15 1996-05-15 Verfahren zur Herstellung von Ketoisophoron

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JPH1053553A true JPH1053553A (ja) 1998-02-24

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DE (2) DE19619570A1 (ja)
DK (1) DK0808816T3 (ja)

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