JPH1053548A - トリメチルヒドロキノンの製造方法 - Google Patents

トリメチルヒドロキノンの製造方法

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JPH1053548A
JPH1053548A JP9120403A JP12040397A JPH1053548A JP H1053548 A JPH1053548 A JP H1053548A JP 9120403 A JP9120403 A JP 9120403A JP 12040397 A JP12040397 A JP 12040397A JP H1053548 A JPH1053548 A JP H1053548A
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acid
trimethylhydroquinone
tmhq
dione
ene
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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
Bernd Drapal
ドラパル ベルント
Shiyumitsuto Heruman
シュミット ヘルマン
Klaus Dr Huthmacher
フートマッハー クラウス
Herbert Dr Tanner
タナー ヘルベルト
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    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/01Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by replacing functional groups bound to a six-membered aromatic ring by hydroxy groups, e.g. by hydrolysis
    • C07C37/055Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by replacing functional groups bound to a six-membered aromatic ring by hydroxy groups, e.g. by hydrolysis the substituted group being bound to oxygen, e.g. ether group
    • C07C37/0555Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by replacing functional groups bound to a six-membered aromatic ring by hydroxy groups, e.g. by hydrolysis the substituted group being bound to oxygen, e.g. ether group being esterified hydroxy groups
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2,3,5−トリメチルヒドロキノンの改良
された製造方法を提供する。 【解決手段】 該方法は、3,5,5−トリメチルシク
ロヘキセ−2−エン−1,4−ジオン(ケト−イソホロ
ン、4−オキソ−イソホロン)をトリメチルヒドロキノ
ンジエステルに転位させ、引き続き該トリメチルヒドロ
キノンエステルを鹸化することによる: 【化1】 【効果】 トリメチルヒドロキノンの収率が高く、触媒
量は少量で済み、かつトリメチルヒドロキノンジエステ
ルの鹸化も一段と容易である。

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
チルシクロヘキセ−2−エン−1,4−ジオン(ケト−
イソホロン、4−オキソ−イソホロン)をトリメチルヒ
ドロキノンジエステルに転位させ、引き続き該トリメチ
ルヒドロキノンジエステルを鹸化することによる2,
3,5−トリメチルヒドロキノンのより改良された製造
方法に関する:
【0002】
【化1】
【0003】トリメチルヒドロキノンは他方またビタミ
ンEの製造にとって重要な出発物質の一つである。
【0004】
【従来の技術】ケト−イソホロンを気相でゼオライトを
用いてトリメチルヒドロキノンに転位させることは公知
である(ドイツ国特許第2646172(C2)号明細
書)。もっとも該反応の際の収率は極めて低い(30%
の反応率で50%の収率)、そのため経済的な方法にと
っては不十分である。
【0005】さらに別の方法(Y.A. Joe, Y.M. Go
o, Y.Y. Lee Bull. Korean. Chem. Soc. 1991,
12, 253)では、転位を無水酢酸中の5%の溶液中で
濃硫酸を5当量添加することにより行う。この場合、ト
リメチルヒドロキノンエステルは収率31%で得られる
にすぎず、そのため該方法もまた経済的ではない。
【0006】三つめの方法(ドイツ国特許出願公開第2
149159号明細書)によると、ケト−イソホロンを
無水酢酸中でプロトン酸の存在下でトリメチルヒドロキ
ノンジアセテートに転位させることができ、該トリメチ
ルヒドロキノンジアセテートを引き続き鹸化して2,
3,5−トリメチルヒドロキノンとする。この方法の欠
点は、大量の無水酢酸(ケト−イソホロン1モルあたり
5〜10モル )および大量の触媒酸(150モル%ま
で)を使用すること、かつ最大で66%と収率が低いこ
とである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題は
従来の技術の欠点を有しないトリメチルヒドロキノンの
改良された製造方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】ところで前記課題は、触
媒量のプロトン酸の存在下で3,5,5−トリメチルシ
クロヘキセ−2−エン−1,4−ジオンとアシル化剤を
反応させ、かつ引き続きまず形成されたトリメチルヒド
ロキノンエステルを鹸化することによりトリメチルヒド
ロキノン(TMHQ)を製造する方法において、プロト
ン酸としてトリフルオロメタンスルホン酸、クロロスル
ホン酸、ポリ燐酸又は発煙硫酸もしくはこれらの酸の混
合物を3,5,5−トリメチルシクロヘキセ−2−エン
−1,4−ジオンに対して0.1〜50重量%、特に
0.5〜25重量%使用することにより解決される。有
利には公知のアシル化剤を3,5,5−トリメチルシク
ロヘキセ−2−エン−1,4−ジオン1モルあたり2モ
ルより多く4モルまで、特に2.1〜3モル使用する。
【0009】本発明により使用されるアシル化剤は、有
利には無水カルボン酸またはエノールエステルである。
特に一般式:
【0010】
【化2】
【0011】[式中Rは、1〜8の炭素原子を有する、
置換されていてもよくかつ1〜3個のハロゲン原子を有
していてもよい脂肪族、脂環式または芳香族基を表す]
の無水カルボン酸が使用される。特に有利に使用される
酸無水物は無水酢酸である。その他の適した酸無水物は
プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、シクロヘキサンカルボ
ン酸、安息香酸、クロロ酢酸、トリフルオロ酢酸および
トリフルオロメタンスルホン酸の無水物である。
【0012】有利な実施態様では、生成したTMHQ−
ジアセテートを単離せずに、場合により未反応無水酢酸
の留去後に、水または希釈した酸、特に硫酸を添加しか
つ該混合物を加熱して沸騰させることにより鹸化する。
引き続き、生成したTMHQを濾別する。
【0013】しかしまた、生成したTMHQ−ジアセテ
ートを水の添加後に反応混合物から分離し、希釈した
酸、特に硫酸中で相媒介剤の存在下で加水分解し、かつ
生成したTMHQを、特に濾過により、分離することも
可能である。
【0014】単離したトリメチルヒドロキノンジエステ
ルを鹸化する場合にもまた、相媒介剤として、水との混
和性を示すあらゆる有機溶剤を用いることができる。特
に有利には酢酸、n−ブタノール、およびn−ブチルア
セテートまたは前記の溶剤の混合物を使用することがで
きる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明による方法に基づく2,
3,5−トリメチルヒドロキノンの製造のためには、一
槽法で、例えば、ケト−イソホロン0.2モルを、無水
酢酸0.4モルより多く0.6モル以下および前記の極
めて強い酸の一つ、ケト−イソホロンに対して0.1〜
50重量%、特に0.5〜25重量%からなる混合物に
0℃〜60℃で1〜3時間以内に滴加し、かつ引き続き
1〜7時間で約25℃〜70℃に加熱する。その後十分
な量の水を添加することにより残余の無水酢酸を加水分
解する。生成した懸濁液に、場合により硫酸、特に約3
0%の硫酸を添加し、1〜5時間加熱し沸騰させる。引
き続き溶剤の一部を留去し、かつ同量の水を補充し、懸
濁液を室温に冷却しかつ析出したトリメチルヒドロキノ
ンを分離する。
【0016】同様に最初の水の添加後に析出したトリメ
チルヒドロキノンジエステルを分離しかつ別々に鹸化す
ることも可能である。このためにはトリメチルヒドロキ
ノンジエステルを例えば十分な量の希釈した酸、有利に
は30%の硫酸、および例えばn−ブタノールのような
相媒介剤中に懸濁させ、かつ引き続き1〜7時間加熱し
沸騰させる。
【0017】その後蒸留液を除去し、かつ引き続き同量
の水を塔底に加える。その後析出したトリメチルヒドロ
キノンを分離し、かつ後洗浄により精製する。
【0018】
【実施例】次に実施例により本発明を詳細に説明する。
【0019】例1:無水酢酸61g(0.6mol)お
よびトリフルオロメタンスルホン酸0.34g(2.3
mmol)の溶液に対し、ケト−イソホロン(98%)
30.5g(0.2mol) を30℃〜40℃で1時間
半以内で滴加した。引き続き、40℃で3時間反応させ
た。反応終了後に冷却しながら水125mlを加え、析
出したトリメチルヒドロキノン−ジアセテートを吸引濾
過し、後洗浄し、かつ真空中で55℃で14時間乾燥し
た。
【0020】 収量: 45.0g(理論値の95%)、 GC: TMHQ−ジアセテート94.5%。
【0021】例2:30%の硫酸100mlおよびn−
ブタノール15mlの混合物中でTMHQ−ジアセテー
ト43g(0.18mol)を加熱して溶解させ、かつ
引き続き4時間加熱し沸騰させた。その後45分以内で
蒸留液80mlを除去し、かつ水100mlを加えた。
析出したトリメチルヒドロキノンを20℃で吸引濾過
し、後洗浄し、かつ真空中で55℃で14時間乾燥し
た。
【0022】 収率: 26.2g(理論値の95% )、 HPLC: 98.5%。
【0023】例2a:別の鹸化では、n−ブタノールお
よび30%の硫酸の代わりに実験2の蒸留液50ml、
硫酸30gおよび水50mlの混合物を使用した。
【0024】例3:例1の実験を繰り返したが、この場
合には反応後に無水酢酸と酢酸の混合物30gを留去し
た。その他の後処理は同様に行った。
【0025】収量: TMHQ−ジアセテート4
5.5g(理論値の96%)。
【0026】例4:例2の実験を繰り返したが、この場
合には生成物の濾過前に混合物を−10℃に冷却した。
【0027】 収量: TMHQ26.9g(理論値の97%)、 HPLC: 95%。
【0028】例5〜7:例1の実験を繰り返したが、こ
の場合にはトリフルオロメタンスルホン酸の代わりに別
の触媒を使用した。
【0029】
【表1】
【0030】例8: (直接変更実施例) 無水酢酸61g(0.6mol)および発煙硫酸3g
(SO365%)の混合物に、ケト−イソホロン30.
5g(0.2mol)を10〜25℃で1.5時間以内
で滴加し、かつ引き続き40℃に4時間加熱した。その
後水90mlを添加することより加水分解した。生成し
た懸濁液に硫酸47gを添加し、かつ3時間加熱し沸騰
させた。その他の後処理は例2と同様に行った。
【0031】 収率: TMHQ27g(理論値の89%)、 HPLC: 98.5%。
【0032】
【発明の効果】本発明による2,3,5−トリメチルヒ
ドロキノンの製造は、従来の技術に対して著しい利点が
ある:収率は本発明による方法によれば引用文献におけ
るよりも25%まで高く、85〜90%である。
【0033】必要とされる触媒量は文献においては15
0%以下であるのに対して、0.1〜50%である。
【0034】ケト−イソホロン1モル当たりの無水カル
ボン酸は、文献においては5〜10モルであるのに対し
て2モルより多く4モル以下を必要とするにすぎない。
【0035】単離したトリメチルヒドロキノンジエステ
ルの酸溶液を用いた鹸化は、有利に容易な方法で相媒介
剤の存在下で実施できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 ベルント ドラパル ドイツ連邦共和国 アルツェナウ ダンツ ィガー プラッツ 1 (72)発明者 ヘルマン シュミット ドイツ連邦共和国 ローデンバッハ ベル リーナー シュトラーセ 24 (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 ヘルベルト タナー ドイツ連邦共和国 ハーナウ ヴィルダウ シュトラーセ 20

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触媒量のプロトン酸の存在下で3,5,
    5−トリメチルシクロヘキセ−2−エン−1,4−ジオ
    ンとアシル化剤を反応させ、かつ引き続きまず形成され
    たトリメチルヒドロキノンエステルを鹸化することによ
    りトリメチルヒドロキノン(TMHQ)を製造する方法
    おいて、プロトン酸としてトリフルオロメタンスルホン
    酸、クロロスルホン酸、ポリ燐酸、または発煙硫酸もし
    くはこれらの酸の混合物を使用することを特徴とするト
    リメチルヒドロキノンの製造方法。
  2. 【請求項2】 酸を3,5,5−トリメチルシクロヘキ
    セ−2−エン−1,4−ジオンに対して0.1〜50重
    量%の量で使用する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 3,5,5−トリメチルシクロヘキセ−
    2−エン−1,4−ジオン1モル当たりアシル化剤を2
    モルより多く4モルまで使用する請求項1または2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 無水酢酸をアシル化剤として使用する請
    求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 生成したTMHQ−ジアセテートを単離
    せずに、場合により未反応無水酢酸の留去後、水および
    /または希釈した酸の添加により鹸化し、かつ生成した
    TMHQを分離する請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 生成したTMHQ−ジアセテートを水の
    添加後に反応混合物から分離し、相媒介剤の存在下に希
    釈した酸を使用して鹸化し、かつ生成したTMHQを分
    離する請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 相媒介剤として酢酸、n−ブタノール、
    またはn−ブチルアセテートもしくはこれらの混合物を
    使用する請求項6記載の方法。
JP9120403A 1996-05-14 1997-05-12 トリメチルヒドロキノンの製造方法 Abandoned JPH1053548A (ja)

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