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JP2005281270A - Isomerization of allyl alcohol and apparatus for the same - Google Patents

Isomerization of allyl alcohol and apparatus for the same Download PDF

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JP2005281270A JP2004101728A JP2004101728A JP2005281270A JP 2005281270 A JP2005281270 A JP 2005281270A JP 2004101728 A JP2004101728 A JP 2004101728A JP 2004101728 A JP2004101728 A JP 2004101728A JP 2005281270 A JP2005281270 A JP 2005281270A
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allyl alcohol
reaction
alcohol compound
temperature
isomerizing
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Yutaka Ikushima
豊 生島
Masahiro Sato
正大 佐藤
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for synthesizing an allyl alcohol isomer from an allyl alcohol compound in a short time, without addition of a catalyst, and to provide an apparatus for the same. <P>SOLUTION: This method for producing the allyl alcohol compound comprises synthesizing the allyl alcohol isomer from the allyl alcohol compound by using a supercritical fluid as a reaction solvent, without the addition of the catalyst. Further, the apparatus for producing the same is provided. Thus, an allyl ether isomer which is useful as a raw material for a perfume and a raw material for a pharmaceutical is efficiently mass-produced in a short time. An initial cost of a process is reduced, and further a running cost thereof is reduced, because of not using the catalyst. Further, production harmonious with the environment is realized. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、高温高圧状態の水あるいはアルコール又はそれらの混合溶媒を反応溶媒とし、無触媒で、アリルアルコール化合物を異性化する方法及びその装置に関するものであり、更に詳しくは、温度100〜400℃、圧力0.1〜35MPaの水あるいはアルコール又はそれらの混合溶媒を反応溶媒として、触媒無添加で、アリルアルコール化合物を短時間で異性化する方法及びその装置に関するものである。本発明は、アリルアルコール化合物の異性体を1段階の反応プロセスで合成する方法を提供するものであり、例えば、香料原料や医薬品、農薬の合成中間体として有用な、アリルアルコール化合物の異性体を、効率良く、短時間で、大量に生産を可能にする方法として有用である。   The present invention relates to a method and an apparatus for isomerizing an allyl alcohol compound without any catalyst using water or alcohol in a high temperature and high pressure state or a mixed solvent thereof as a reaction solvent, and more specifically, a temperature of 100 to 400 ° C. The present invention relates to a method and an apparatus for isomerizing an allyl alcohol compound in a short time without adding a catalyst using water or alcohol having a pressure of 0.1 to 35 MPa or a mixed solvent thereof as a reaction solvent. The present invention provides a method for synthesizing an isomer of an allyl alcohol compound by a one-step reaction process. For example, an isomer of an allyl alcohol compound useful as a synthetic intermediate for a perfume raw material, a pharmaceutical product, or an agrochemical is provided. It is useful as a method that enables mass production in an efficient and short time.

ヘミテルペンのアリルアルコール化合物の場合、石炭化学から石油化学の進展に伴い、現在、アセチレンから合成された、2-メチル-3-ブテン-2-オールからプレノールへの異性化(図1、点線)よりも、イソブテンからのPrins反応を経由して合成されたプレノールから、2-メチル-3-ブテン-2-オールへの異性化(図1、実線)が重要となっている。従来、アリルアルコール異性化法として、ブロンステッド酸触媒を利用する方法、固体酸触媒を利用する方法、金属錯体触媒を利用する方法が知られている。例えば、ブロンステッド酸触媒を利用する、プレノールから2-メチル-3-ブテン-2-オールへの異性化としては、1999年に、ブロンステッド酸を添加し、pH2〜5に調整した水溶液中で、温度50〜80℃で実施する方法が、回分式装置を用いて検討され、プレノールからリン酸0.33mM、pH3.5 、温度80℃、反応時間4時間で、2-メチル-3-ブテン-2-オールを収率67%,選択率99%を得ている(特許文献1参照)。2001年に、同方法をpH調節フィ−ドバックを具備した流通型装置で検討し、2-メチル-3-ブテン-2-オールを滞留時間5.6時間で良好な収率93.9%で得られている(特許文献2参照)(図2)。   In the case of the allyl alcohol compound of hemiterpene, with the progress of coal chemistry to petrochemistry, the isomerization of 2-methyl-3-buten-2-ol to prenol synthesized from acetylene (Figure 1, dotted line) However, isomerization from prenole synthesized via the Prins reaction from isobutene to 2-methyl-3-buten-2-ol (FIG. 1, solid line) is important. Conventionally, as an allyl alcohol isomerization method, a method using a Bronsted acid catalyst, a method using a solid acid catalyst, and a method using a metal complex catalyst are known. For example, as an isomerization from prenol to 2-methyl-3-buten-2-ol using a Bronsted acid catalyst, in 1999, in an aqueous solution adjusted to pH 2 to 5 by adding Bronsted acid. The method carried out at a temperature of 50 to 80 ° C. was investigated using a batch-type apparatus. Premethylol to phosphoric acid 0.33 mM, pH 3.5, temperature 80 ° C., reaction time 4 hours, 2-methyl-3-butene- The yield of 2-ol was 67% and the selectivity was 99% (see Patent Document 1). In 2001, the same method was studied with a flow-type apparatus equipped with a pH control feedback, and 2-methyl-3-buten-2-ol was obtained in a good yield of 93.9% with a residence time of 5.6 hours. (See Patent Document 2) (FIG. 2).

触媒を利用する方法の場合、反応時間あるいは滞留時間が1時間〜7時間程度必要とされ、反応時間が非常に長く、反応を進行させるために触媒を必要とする。そのため、後処理行程における溶媒抽出による分離操作、中和操作や触媒再生が不可欠となってくる。結局、触媒の添加はプロセス操作を増加させ、抽出に用いた溶媒は環境への配慮から再利用が必要とされ、中和後の廃液は浄水操作を必要とし、触媒再生には賦活化剤やエネルギ−が必要である。   In the case of a method using a catalyst, a reaction time or a residence time of about 1 to 7 hours is required, the reaction time is very long, and a catalyst is required to advance the reaction. Therefore, separation operation, neutralization operation and catalyst regeneration by solvent extraction in the post-treatment process are indispensable. Eventually, the addition of the catalyst increases the process operation, and the solvent used for the extraction needs to be reused due to environmental considerations, and the waste liquid after neutralization requires a water purification operation. Energy is needed.

米国特許第5、998、680号明細書U.S. Patent No. 5,998,680 米国特許第6、180、839 B1号明細書US 6,180,839 B1 specification

このように、従来法でのアリルアルコール化合物の異性化は、反応行程での触媒の使用と分離操作、中和操作、触媒再生操作のいずれかがともに対をなすものである。もし、触媒を添加することなく、反応が進行するならば、分離操作もFlorentineフラスコのような静置分離型の簡単な装置で、連続的に分離することが可能であることは明らかである。   Thus, the isomerization of the allyl alcohol compound in the conventional method is a combination of the use of the catalyst in the reaction process and any of the separation operation, neutralization operation, and catalyst regeneration operation. If the reaction proceeds without adding a catalyst, it is obvious that the separation can be carried out continuously with a simple apparatus of stationary separation type such as a Florentine flask.

このような状況のなかで、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、低コスト、環境に配慮した簡単な高速合成プロセスで、上記アリルアルコール化合物を異性化することができる新しい合成方法を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、例えば、高温高圧水(亜臨界水または超臨界水)を反応溶媒として、無触媒で、プレノールや2-メチル-3-ブテン-2-オールのようなアリルアルコール化合物を異性化できることを見出し、本発明を完成するに至った。   Under such circumstances, in view of the prior art, the present inventors have developed a new synthesis method capable of isomerizing the allyl alcohol compound by a simple high-speed synthesis process that is low cost and environmentally friendly. As a result of intensive research with the goal of developing, for example, high-temperature and high-pressure water (subcritical water or supercritical water) is used as a reaction solvent, without catalyst, prenols and 2-methyl-3-buten-2-ol The inventors have found that such allyl alcohol compounds can be isomerized and have completed the present invention.

本発明は、アリルアルコール化合物の異性化を一段階で、触媒無添加、短時間の反応条件下、選択的に合成する方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、アリルアルコール化合物の異性化を、高温高圧媒体を反応溶媒として、短時間で合成する方法を提供すること、生成物を、反応溶媒から、容易に分離精製することが可能な合成方法を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、反応プロセスから排出される、廃液、廃棄物のない、環境に優しい、アリルアルコール化合物の異性化方法を提供することを目的とするものである。
更に、本発明は、例えば、香料原料や医薬品、農薬の合成中間体として有用な、アリルアルコール異性体を提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for selectively synthesizing an allylic alcohol compound in one step, under the conditions of adding no catalyst and in a short time.
In addition, the present invention provides a method for synthesizing isomerization of an allyl alcohol compound in a short time using a high-temperature and high-pressure medium as a reaction solvent, and the product can be easily separated and purified from the reaction solvent. The object is to provide a synthesis method.
Another object of the present invention is to provide an environment-friendly isomerization method for allyl alcohol compounds which is discharged from a reaction process and is free of waste liquid and waste.
Furthermore, an object of the present invention is to provide allyl alcohol isomers useful as, for example, a perfume raw material, pharmaceuticals, and agrochemical synthetic intermediates.

上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
(1)高温高圧状態の、亜臨界又は超臨界流体を反応溶媒として、触媒を用いることなく、アリルアルコール化合物を1段階で選択的に異性化することを特徴とするアリルアルコール化合物の異性化方法。
(2)温度100〜400℃、圧力0.1〜35MPaの亜臨界流体又は超臨界流体を反応溶媒として使用する、前記(1)に記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。
(3)亜臨界流体又は超臨界流体が、無機溶媒、及び/又は有機溶媒を用いる前記(1)又は(2)に記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。
(4)亜臨界流体又は超臨界流体が、水、アルコール類又はそれらの混合物からである、前記(3)に記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。
(5)アリルアルコール化合物が、プレノール、2-メチル-3-ブテン-2-オール、イソプレノールから選ばれる、前記(1)に記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。
(6)流通式高温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、反応時間を変化させることにより、アリルアルコール化合物をその異性体とする、前記(1)ないし(5)のいずれかに記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。
(7)反応時間が、30〜50秒である、前記(6)に記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。
(8)高温高圧状態の、亜臨界又は超臨界流体を反応溶媒として、触媒を用いることなく、アリルアルコール化合物を1段階で選択的に異性化するアリルアルコール化合物を異性化するための装置であって、炉体内に設置されたフローセル、温度センサーが挿入された温度センサーシース、フローセル内と通液可能に設置された、反応媒体導入管、洗浄液導入管及び反応生成物排出管を有し、反応媒体導入管には、反応物導入管が接続され、該フローセルが、温度センサーシースに固定されている、アリル化合物を異性化するための高温高圧装置。
(9)反応媒体導入管、洗浄物導入管及び反応生成物排出管が、冷却フランジを通過後、炉体内に導入されている、前記(8)に記載のアリル化合物を異性化するための高温高圧装置。
(10)反応媒体導入管及び洗浄物導入管が、炉体内において、コイル状となっている、前記(8)に記載のアリル化合物を異性化するための高温高圧装置。
The present invention for solving the above-described problems comprises the following technical means.
(1) A method for isomerizing an allyl alcohol compound characterized by selectively isomerizing an allyl alcohol compound in one step without using a catalyst using a subcritical or supercritical fluid in a high temperature and high pressure state as a reaction solvent. .
(2) The method for isomerizing an allyl alcohol compound according to (1) above, wherein a subcritical fluid or supercritical fluid having a temperature of 100 to 400 ° C. and a pressure of 0.1 to 35 MPa is used as a reaction solvent.
(3) The method for isomerizing an allyl alcohol compound according to (1) or (2) above, wherein the subcritical fluid or supercritical fluid uses an inorganic solvent and / or an organic solvent.
(4) The isomerization method of an allyl alcohol compound according to (3), wherein the subcritical fluid or supercritical fluid is from water, alcohols, or a mixture thereof.
(5) The method for isomerizing an allyl alcohol compound according to (1) above, wherein the allyl alcohol compound is selected from prenol, 2-methyl-3-buten-2-ol, and isoprenol.
(6) The allylic alcohol compound according to any one of (1) to (5) above, wherein the allyl alcohol compound is an isomer thereof by introducing a substrate and a reaction solvent into a flow-type high-temperature and high-pressure apparatus and changing the reaction time. An isomerization method of an allyl alcohol compound.
(7) The isomerization method of an allyl alcohol compound according to (6), wherein the reaction time is 30 to 50 seconds.
(8) An apparatus for isomerizing an allyl alcohol compound that selectively isomerizes an allyl alcohol compound in one step without using a catalyst using a subcritical or supercritical fluid in a high temperature and high pressure state as a reaction solvent. A flow cell installed in the furnace body, a temperature sensor sheath into which the temperature sensor is inserted, a reaction medium introduction pipe, a washing liquid introduction pipe, and a reaction product discharge pipe installed so as to be able to pass through the flow cell. A high-temperature and high-pressure apparatus for isomerizing an allyl compound, wherein a reactant introduction pipe is connected to the medium introduction pipe, and the flow cell is fixed to a temperature sensor sheath.
(9) The high temperature for isomerizing the allyl compound according to (8), wherein the reaction medium introduction pipe, the washing product introduction pipe, and the reaction product discharge pipe are introduced into the furnace after passing through the cooling flange. High pressure device.
(10) The high-temperature and high-pressure apparatus for isomerizing the allyl compound according to (8), wherein the reaction medium introduction tube and the cleaning material introduction tube are coiled in the furnace.

次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、アリルアルコール化合物の異性化を一段階で、触媒無添加、短時間の反応条件下、選択的に合成する方法を提供することを目的とするものであり、その反応は、例えば、下記の(化1)により進行する。本発明では、上記反応溶媒として、温度100〜400℃、圧力0.1〜35MPaの亜臨界流体、超臨界流体が用いられ、更に好適には、反応時間が38秒、温度150℃、圧力30MPaの亜臨界水が例示される。
Next, the present invention will be described in more detail.
The object of the present invention is to provide a method for selectively synthesizing an allylic alcohol compound in one step, under the absence of a catalyst, and under short-time reaction conditions. It proceeds according to the following (Chemical Formula 1). In the present invention, a subcritical fluid and a supercritical fluid having a temperature of 100 to 400 ° C. and a pressure of 0.1 to 35 MPa are used as the reaction solvent, and more preferably, a reaction time of 38 seconds, a temperature of 150 ° C. and a pressure of 30 MPa. Critical water is exemplified.

本発明では基質としては、例えば、以下に記載の、化学構造を有するアリルアルコール化合物が例示される。   In the present invention, examples of the substrate include allyl alcohol compounds having the chemical structure described below.

例えば、プレノール(3-メチル-2-ブテン-1-オール、式(化4)中、R1、R2、R3が水素、R4、R5はメチル基である化合物)、イソプレノール(3-メチル-3−ブテン-1-オール、式(化3)中、R1、R2、R3、R4、R6、R7が水素で、R5がメチル基である化合物)、2-メチル-3-ブテン-2-オール(式(化4)中、R1、R2、がメチル基、R3、R4、R5、R6、R7は水素である化合物)が例示されるが、これらに制限されるものではない。本発明においては、上記基質及び反応溶媒を反応容器に導入して所定の反応時間で合成を実施する。この場合、上記反応器としては、例えば、バッチ式の高温高圧反応容器、及び連続式の流通式高温高圧反応装置が使用することができるが、本発明は、これらに特に制限されるものでない。   For example, prenol (3-methyl-2-buten-1-ol, a compound in which R1, R2, and R3 are hydrogen and R4 and R5 are methyl groups in the formula (Formula 4), isoprenol (3-methyl-3- Buten-1-ol, a compound in which R1, R2, R3, R4, R6, R7 are hydrogen and R5 is a methyl group), 2-methyl-3-buten-2-ol (formula 3) In (Chemical Formula 4), R1 and R2 are methyl groups, and R3, R4, R5, R6 and R7 are hydrogen compounds), but are not limited thereto. In the present invention, the substrate and the reaction solvent are introduced into a reaction vessel, and synthesis is carried out for a predetermined reaction time. In this case, as the reactor, for example, a batch type high temperature / high pressure reaction vessel and a continuous flow type high temperature / high pressure reaction device can be used, but the present invention is not particularly limited thereto.

本発明の方法では、反応溶媒として、上記高温高圧状態にある亜臨界流体、超臨界流体が用いられるが、具体的には、例えば、亜臨界水(100℃以上、0.1MPa以上)、超臨界水(375℃以上、22MPa以上)、反応溶媒としては、上記以外の有機溶媒や無機溶媒を任意の割合で含むことができ、具体的には有機溶媒としてアルコール、アセトン等、無機溶媒としてアンモニア等を含む反応溶液に代替することもできる。   In the method of the present invention, the subcritical fluid and supercritical fluid in the above-mentioned high temperature and high pressure state are used as the reaction solvent. Specifically, for example, subcritical water (100 ° C. or higher, 0.1 MPa or higher), supercritical fluid Water (375 ° C. or higher, 22 MPa or higher), the reaction solvent may contain an organic solvent or an inorganic solvent other than the above in any proportion, specifically alcohol, acetone, etc. as the organic solvent, ammonia, etc. as the inorganic solvent It is also possible to substitute a reaction solution containing

本発明では、上記亜臨界流体、超臨界流体の反応溶媒の組成、温度及び圧力条件、基質の種類及びその使用量、反応時間を最適化することにより、短時間で、効率良く、反応生成物を合成することができる。また、本発明では、例えば、基質及び反応溶媒を流通式高温高圧装置に導入し、それらの反応時間を変えることにより、所定の反応生成物を合成することができる。本発明の反応時間は、基質により変動するが、例えば、30〜50秒の範囲が好適である。
上記反応条件は、使用する出発原料、目的とする反応生成物の種類等により適宜設定することができる。
In the present invention, by optimizing the composition of the reaction solvent of the subcritical fluid and supercritical fluid, the temperature and pressure conditions, the type and amount of the substrate used, and the reaction time, the reaction product can be efficiently produced in a short time. Can be synthesized. In the present invention, for example, a predetermined reaction product can be synthesized by introducing a substrate and a reaction solvent into a flow-type high-temperature and high-pressure apparatus and changing their reaction time. The reaction time of the present invention varies depending on the substrate, but for example, a range of 30 to 50 seconds is preferable.
The reaction conditions can be appropriately set depending on the starting material used, the type of the desired reaction product, and the like.

本発明の方法では、従来、強酸の存在下でアリルアルコール化合物の異性化を、一段階のプロセスで、高速に、しかも、無触媒で実施できるため、長時間を要するプロセスを効率化する。また、本発明の方法では、従来用いられる強塩基や強酸等の触媒を全く使用しないので、反応後の溶液の中和処理、無害化処理等の後処理や触媒の再生が必要がなく、環境負荷低減を達成可能である。本発明によれば、選択率99%以上で、触媒無添加で、1分以下の短時間でアリルアルコール化合物を異性化することができる。本発明のアリルアルコール化合物の異性化方法は、香料原料や医薬品の合成中間体であるアリルアルコール異性体を効率良く、大量に、高速で生産することを可能にするものとして有用である。従来、亜臨界流体、超臨界流体を利用して、有機合成反応を実施した例はあるが、アリルアルコール化合物から、一段階の反応プロセスでアリルアルコール化合物を異性化することを実証した例はなく、本発明の対象とする、アリルアルコール化合物の異性体の合成反応法は、本発明者らによって初めてその有効性が実証されたものである。   In the method of the present invention, conventionally, isomerization of an allyl alcohol compound in the presence of a strong acid can be carried out at a high speed and in the absence of a catalyst in a one-step process, so that a process requiring a long time is made efficient. In addition, since the method of the present invention does not use any conventionally used strong base or strong acid catalyst, there is no need for post-treatment such as neutralization treatment of the solution after the reaction, detoxification treatment or regeneration of the catalyst. Load reduction can be achieved. According to the present invention, an allyl alcohol compound can be isomerized in a short time of 1 minute or less with a selectivity of 99% or more and without addition of a catalyst. The method for isomerizing an allyl alcohol compound of the present invention is useful as a method that enables efficient and large-scale production of an allyl alcohol isomer that is a synthetic intermediate for a perfume raw material or a pharmaceutical. Conventionally, there have been examples of conducting organic synthesis reactions using subcritical fluids and supercritical fluids, but there are no examples that demonstrate isomerization of allyl alcohol compounds from allyl alcohol compounds in a one-step reaction process. The effectiveness of the method for synthesizing isomers of allyl alcohol compounds, which is the subject of the present invention, has been demonstrated for the first time by the present inventors.

本発明では、無触媒条件で、アリルアルコール化合物からアリルアルコール化合物の合成反応を実現するために、例えば、基質が十分溶解した飽和水溶液を反応溶液とする場合には、亜臨界流体、超臨界流体中の反応経過を赤外分光装置と高温高圧赤外フローセル(図3)で観察可能な、流通系高温高圧赤外分光その場測定装置(図4)を用いて反応を実施した。他方、飽和濃度以上では、基質が2相分離するため、水と基質を混合ティー(図6の10)によって分散させた分散水溶液により反応を実施した。   In the present invention, in order to realize a synthesis reaction of an allyl alcohol compound from an allyl alcohol compound under non-catalytic conditions, for example, when a saturated aqueous solution in which a substrate is sufficiently dissolved is used as a reaction solution, a subcritical fluid, a supercritical fluid The reaction was carried out using a flow system high-temperature high-pressure infrared spectroscopic in-situ measurement device (Fig. 4), which can be observed with an infrared spectroscopic device and a high-temperature high-pressure infrared flow cell (Fig. 3). On the other hand, since the substrate is separated into two phases at a saturation concentration or higher, the reaction was carried out with a dispersed aqueous solution in which water and the substrate were dispersed by a mixing tee (10 in FIG. 6).

反応装置本体の詳細を、図5, 6に示す。これを図4の斜線位置に設置するだけで、反応を実施することが可能である。基質飽和水溶液を反応溶液とする場合と、分散乳化水溶液を反応溶液とする場合では、操作法が異なる以下図5, 6の詳細について説明する。   Details of the reactor main body are shown in FIGS. The reaction can be carried out simply by installing this at the hatched position in FIG. The details of FIGS. 5 and 6 will be described below in which the operation method differs depending on whether the substrate saturated aqueous solution is used as the reaction solution or the dispersion emulsion aqueous solution is used as the reaction solution.

飽和水溶液を反応水溶液とする場合には、以下のように実施した(図5)。
初めにティー10と反応物送液ポンプ6との接続側をエンドで閉じ、反応物送液ポンプ6を使用しない。水送液ポンプ5から基質飽和水溶液が送液され、冷却フランジ8を通過後、炉体13へ送液される。水加熱用コイル9を通過後、高温高圧状態で、温度センサー11が挿入された、温度センサーシース12に固定された、高温高圧赤外フローセルに導入され、この位置で赤外分光測定が可能である。また、洗浄水がポンプ7により送液され、溶媒導入コイル16を通過後、高温高圧赤外フローセルに導入され、洗浄に用いられる。高温高圧赤外フローセルを通過した溶液は、直線配管17を通過後、冷却フランジ8を通過して、炉体外を空冷されながら通過する。その後、圧力を設定している背圧弁18からの排出液を採取し、サンプルとする。本発明は、こうした装置に限らず、これらと同効の反応装置であれば同様に使用することができる。
When a saturated aqueous solution was used as a reaction aqueous solution, the reaction was carried out as follows (FIG. 5).
First, the connection side between the tee 10 and the reactant feed pump 6 is closed at the end, and the reactant feed pump 6 is not used. A substrate saturated aqueous solution is fed from the water feed pump 5, passes through the cooling flange 8, and then sent to the furnace body 13. After passing through the coil 9 for water heating, it is introduced into a high-temperature and high-pressure infrared flow cell fixed to the temperature sensor sheath 12 in which the temperature sensor 11 is inserted in a high-temperature and high-pressure state. is there. Further, washing water is fed by the pump 7, and after passing through the solvent introduction coil 16, is introduced into the high-temperature and high-pressure infrared flow cell and used for washing. The solution that has passed through the high-temperature, high-pressure infrared flow cell passes through the straight pipe 17, then passes through the cooling flange 8, and passes outside the furnace body while being air-cooled. Thereafter, the discharged liquid from the back pressure valve 18 for which the pressure is set is collected and used as a sample. The present invention is not limited to such an apparatus, and any reaction apparatus having the same effect as these can be used in the same manner.

他方、分散水溶液を反応水溶液とする場合には、以下のように実施した(図6)。水送液ポンプ5から水が送液され、反応物が反応物送液ポンプ6から送液され、混合ティー10で分散乳化される。その分散乳化水溶液は冷却フランジ8を通過後、炉体13へ送液される。水加熱用コイル9を通過後、高温高圧状態で温度センサー11が挿入された温度センサーシース12に固定された高温高圧赤外フロ−セルに導入され、この位置で赤外分光測定が可能である。また、洗浄水が、ポンプ7により送液され、溶媒導入コイル16を通過後、高温高圧赤外フローセルに導入され、洗浄に用いられる。高温高圧赤外フローセルを通過した溶液は、直線配管17を通過後、冷却フランジ8を通過して、炉体外を空冷されながら通過する。その後、圧力を設定している背圧弁18からの排出液を採取し、サンプルとする。本発明は、これらに限らず、同効の反応装置であれば同様に使用することができる。   On the other hand, when the aqueous dispersion was used as the reaction aqueous solution, the reaction was carried out as follows (FIG. 6). Water is fed from the water feed pump 5, the reactant is sent from the reactant feed pump 6, and dispersed and emulsified with the mixing tee 10. The dispersed emulsified aqueous solution is sent to the furnace body 13 after passing through the cooling flange 8. After passing through the water heating coil 9, it is introduced into a high temperature and high pressure infrared flow cell fixed to a temperature sensor sheath 12 into which a temperature sensor 11 is inserted in a high temperature and high pressure state, and infrared spectroscopic measurement is possible at this position. . Further, washing water is fed by the pump 7 and after passing through the solvent introduction coil 16, is introduced into the high-temperature and high-pressure infrared flow cell and used for washing. The solution that has passed through the high-temperature, high-pressure infrared flow cell passes through the straight pipe 17 and then passes through the cooling flange 8 and passes outside the furnace body while being air-cooled. Thereafter, the discharged liquid from the back pressure valve 18 for which the pressure is set is collected and used as a sample. The present invention is not limited to these, and any reaction apparatus having the same effect can be used in the same manner.

以上詳述したように、本発明は、高温高圧流体を反応溶媒として、無触媒で、アリルアルコール化合物から、その異性体を合成する方法及びその装置に係るものであり、本発明により、従来法では、アリルアルコール化合物から、その異性体への変換は、触媒を用いて長い反応時間を要するプロセスであったが、亜臨界流体又は超臨界流体を用いることで、(1)触媒無添加で、一段階で高速に合成可能となった、このことは、(2)香料原料や医薬品原料として有用なアリルエーテル異性体が効率良く、短時間で、大量に生産できるというメリットをもたらす、また、(3)合成プロセスが一段階に圧縮されることで、合成行程プロセスの初期コスト及び触媒を含めたランニングコストを圧縮することが可能である、更に、(4)中和処理、無害化処理等の後処理が全くなく、環境調和型生産が可能となる、という格別の効果を奏する。   As described above in detail, the present invention relates to a method and an apparatus for synthesizing an isomer thereof from an allyl alcohol compound without using a high-temperature and high-pressure fluid as a reaction solvent. Then, the conversion from an allyl alcohol compound to its isomer was a process requiring a long reaction time using a catalyst, but by using a subcritical fluid or a supercritical fluid, (1) without addition of a catalyst, This makes it possible to synthesize at high speed in one stage. This means that (2) allyl ether isomers useful as perfume raw materials and pharmaceutical raw materials can be produced efficiently and in a short time in large quantities. 3) By compressing the synthesis process in one stage, it is possible to reduce the initial cost of the synthesis process and the running cost including the catalyst. (4) Neutralization treatment Is without any post-processing of detoxification and the like, it is possible to environmentally friendly production, exhibits the special effect.

次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited at all by the following Examples.

アリルアルコール化合物として、プレノール(3-メチル-2-ブテン-1-オール、式(化4)中、R1、R2、R3が水素、R4、R5がメチル基である化合物)を原料として、流通型高温高圧反応装置を用いてアリルアルコール異性体を合成した。温度100〜400℃, 圧力0.1〜35MPaでの実験例を以下に示す。アリルアルコール異性体としては、2-メチル-3-ブテン-2-オール(式(化4)中、R1、R2、がメチル基、R3、R4、R5、R6、R7が水素である化合物)が得られた。なお、以下の実施例によって本発明はなんら限定されるものでない。   As an allyl alcohol compound, prenol (3-methyl-2-buten-1-ol, a compound in which R1, R2, and R3 are hydrogen and R4 and R5 are methyl groups in the formula (Chemical Formula 4)) is a flow-through type. Allyl alcohol isomers were synthesized using a high temperature and high pressure reactor. An experimental example at a temperature of 100 to 400 ° C. and a pressure of 0.1 to 35 MPa is shown below. As the allyl alcohol isomer, 2-methyl-3-buten-2-ol (a compound in which R1, R2, are methyl groups, and R3, R4, R5, R6, R7 are hydrogen in the formula (Formula 4)) Obtained. In addition, this invention is not limited at all by the following examples.

本実施例は、150℃、 30MPa の 亜臨界水を反応溶媒とし, 飽和水溶液を反応液とした。図5の反応装置を用い、基質飽和水溶液の、0.2mol/kgプレノール飽和水溶液を流量1.0ml/minで送液し、温度150℃、圧力30MPaに設定して、亜臨界水で反応を実施した。背圧弁から水溶液が排出されてから5分後の水溶液をサンプルとして採取した。加熱炉から背圧弁出口までを反応体積とした場合、反応時間は38秒であった。サンプル水溶液の組成は、ガスクロマトグラフィー・質量分析計(Hewlett Packard社製HP6890, カラム HP-5, 初期カラム温度60℃(保持時間2分)、昇温速度 10℃/分、最終カラム温度200℃(保持時間2分))で実施し、得られたマススペクトルは、Willey データベースで、一致度90%以上で確認し、反応物(プレノール)を基準として定量を実施した。   In this example, subcritical water at 150 ° C. and 30 MPa was used as a reaction solvent, and a saturated aqueous solution was used as a reaction solution. Using the reactor shown in Fig. 5, 0.2 mol / kg prenol saturated aqueous solution of substrate saturated solution was fed at a flow rate of 1.0 ml / min, and the reaction was carried out with subcritical water at a temperature of 150 ° C and a pressure of 30 MPa. . An aqueous solution 5 minutes after the aqueous solution was discharged from the back pressure valve was collected as a sample. When the reaction volume was from the heating furnace to the back pressure valve outlet, the reaction time was 38 seconds. The composition of the sample aqueous solution was as follows: gas chromatography / mass spectrometer (Hewlett Packard HP6890, column HP-5, initial column temperature 60 ° C (holding time 2 minutes), heating rate 10 ° C / min, final column temperature 200 ° C (Retention time 2 minutes)), and the obtained mass spectrum was confirmed by the Willey database with a coincidence of 90% or more, and quantified based on the reactant (prenol).

その結果、プレノールの転化率は37%であり、選択率は2-メチル-3-ブテン-2-オール(保持時間1.72分, m/z 86) 97%で得られた(アリルアルコール異性体の選択率合計97%)。収率は、2-メチル-3-ブテン-2-オールが36%で得られ、プレノール63%(保持時間2.75分, m/z 86)、イソプレン0.5%(物質収支より), モノテルペンアルコール0.4%(保持時間 5.32〜8.01分, m/z 154)を合わせると物質収支は100%であった。   As a result, the conversion of prenol was 37%, and the selectivity was obtained with 97% of 2-methyl-3-buten-2-ol (retention time 1.72 min, m / z 86) (allyl alcohol isomer). (Selectivity total 97%). Yield: 36% 2-methyl-3-buten-2-ol, 63% prenol (retention time 2.75 min, m / z 86), 0.5% isoprene (from mass balance), monoterpene alcohol 0.4 Combined% (retention time 5.32 to 8.01 min, m / z 154), the mass balance was 100%.

本実施例は、200℃、 30MPaの亜臨界水を反応溶媒として、飽和水溶液を反応液とした。図5の反応装置を用い、0.2mol/kgプレノールの飽和水溶液を、流量1.0ml/minで送液し、温度200℃、圧力30MPaに設定して、亜臨界水で反応を実施した。背圧弁から水溶液が排出されてから5分後の水溶液をサンプルとして採取した。加熱炉から背圧弁出口までを反応体積とした場合、反応時間は38秒であった。サンプル水溶液の組成はガスクロマトグラフィー・質量分析計(Hewlett Packard社製HP6890, カラム HP-5, 初期カラム温度60℃(保持時間2分)、昇温速度 10℃/分、最終カラム温度200℃(保持時間2分))で実施し、得られたマススペクトルは、Willey データベースで、一致度90%以上で確認し、反応物(プレノール)を基準として定量を実施した。   In this example, sub-critical water at 200 ° C. and 30 MPa was used as a reaction solvent, and a saturated aqueous solution was used as a reaction solution. Using the reaction apparatus of FIG. 5, a saturated aqueous solution of 0.2 mol / kg prenol was fed at a flow rate of 1.0 ml / min, and the reaction was carried out with subcritical water at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 30 MPa. An aqueous solution 5 minutes after the aqueous solution was discharged from the back pressure valve was collected as a sample. When the reaction volume was from the heating furnace to the back pressure valve outlet, the reaction time was 38 seconds. The composition of the sample aqueous solution was gas chromatography / mass spectrometer (Hewlett Packard HP6890, column HP-5, initial column temperature 60 ° C (holding time 2 minutes), heating rate 10 ° C / min, final column temperature 200 ° C ( The retention time was 2 minutes)), and the obtained mass spectrum was confirmed by the Willey database with a coincidence of 90% or more, and quantified based on the reactant (prenol).

その結果、プレノールの転化率は61%であり、選択率は2-メチル-3-ブテン-2-オール(保持時間1.61分, m/z 86) 89%で得られた(アリルアルコール異性体の選択率合計89%)。収率は2-メチル-3-ブテン-2-オールが54%で得られ、プレノール39%(保持時間2.60分, m/z 86)の他にイソプレン1.8%(物質収支より)、モノテルペンアルコール5.1%(保持時間 5.51〜9.31分, m/z 154)を合わせると物質収支は100%であった。   As a result, the conversion of prenol was 61%, and the selectivity was obtained with 89% of 2-methyl-3-buten-2-ol (retention time 1.61 min, m / z 86) (allyl alcohol isomer). Selectivity total 89%). Yield is 54% of 2-methyl-3-buten-2-ol. In addition to prenol 39% (retention time 2.60 min, m / z 86), isoprene 1.8% (from mass balance), monoterpene alcohol Combined with 5.1% (retention time 5.51-9.31 min, m / z 154), the mass balance was 100%.

本実施例は、215℃、 30MPaの亜臨界水を反応溶媒とし、飽和水溶液を反応液とした。図5の反応装置を用い、0.2mol/kgのプレノール飽和水溶液を、流量1.0ml/minで送液し、温度215℃、圧力30MPaに設定して、亜臨界水で反応を実施した。背圧弁から水溶液が排出されてから5分後の水溶液をサンプルとして採取した。加熱炉から背圧弁出口までを反応体積とした場合、反応時間は38秒であった。サンプル水溶液の組成はガスクロマトグラフィー・質量分析計(Hewlett Packard社製HP6890, カラム HP-5, 初期カラム温度60℃(保持時間2分)、昇温速度 10℃/分、最終カラム温度200℃(保持時間2分))で実施し、得られたマススペクトルは、Willey データベースで、一致度90%以上で確認し、反応物(プレノール)を基準として定量を実施した。   In this example, subcritical water at 215 ° C. and 30 MPa was used as a reaction solvent, and a saturated aqueous solution was used as a reaction solution. Using the reactor shown in FIG. 5, 0.2 mol / kg of a prenol saturated aqueous solution was fed at a flow rate of 1.0 ml / min, and the reaction was carried out with subcritical water at a temperature of 215 ° C. and a pressure of 30 MPa. An aqueous solution 5 minutes after the aqueous solution was discharged from the back pressure valve was collected as a sample. When the reaction volume was from the heating furnace to the back pressure valve outlet, the reaction time was 38 seconds. The composition of the sample aqueous solution was gas chromatography / mass spectrometer (Hewlett Packard HP6890, column HP-5, initial column temperature 60 ° C (holding time 2 minutes), heating rate 10 ° C / min, final column temperature 200 ° C ( The retention time was 2 minutes)), and the obtained mass spectrum was confirmed by the Willey database with a coincidence of 90% or more, and quantified based on the reactant (prenol).

その結果、プレノールの転化率は81%であり、選択率は2-メチル-3-ブテン-2-オール(保持時間1.73分, m/z 86) 66%で得られた(アリルアルコール異性体の選択率合計66%)。収率は2-メチル-3-ブテン-2-オールが53%で得られ、プレノール19%(保持時間2.57分, m/z 86)の他にイソプレン1.9%(物質収支より)、イソプレングリコ−ル 7.0%(保持時間6.01分, m/z 102)、モノテルペンアルコール16%(保持時間 6.89〜9.18分, m/z 154)を合わせると物質収支は100%であった。   As a result, the conversion of prenol was 81%, and the selectivity was obtained with 2-methyl-3-buten-2-ol (retention time 1.73 min, m / z 86) 66% (allyl alcohol isomer). (Selectivity total 66%). Yield is 53% 2-methyl-3-buten-2-ol, 19% prenol (retention time 2.57 min, m / z 86), isoprene 1.9% (from mass balance), isoprene glyco- Combined with 7.0% (retention time 6.01 min, m / z 102) and 16% monoterpene alcohol (retention time 6.89-9.18 min, m / z 154), the mass balance was 100%.

本実施例では、215℃、 30MPa、の亜臨界水を反応溶媒とし、反応基質の分散水溶液を反応液とした。図6の反応装置を用い、水を流量1.0ml/min送液し、プレノールを0.04ml/minで送液し、混合ティーで分散乳化して反応溶液(0.4mol/kg)とし、温度215℃、圧力30MPaに設定して、亜臨界水で反応を実施した。背圧弁から水溶液が排出されてから5分後の水溶液をサンプルとして採取した。加熱炉から背圧弁出口までを反応体積とした場合、反応時間は30秒であった。サンプル水溶液の組成はガスクロマトグラフィー・質量分析計(Hewlett Packard社製HP6890, カラム HP-5, 初期カラム温度60℃(保持時間2分)、昇温速度 10℃/分、最終カラム温度250℃(保持時間2分))で実施し、得られたマススペクトルはWilley データベースで、一致度90%以上で確認し、反応物(プレノール)を基準として定量を実施した。   In this example, subcritical water at 215 ° C. and 30 MPa was used as a reaction solvent, and a dispersion aqueous solution of a reaction substrate was used as a reaction solution. Using the reaction apparatus of FIG. 6, water was fed at a flow rate of 1.0 ml / min, prenol was fed at 0.04 ml / min, dispersed and emulsified with a mixed tee to obtain a reaction solution (0.4 mol / kg), temperature 215 ° C. The reaction was carried out with subcritical water at a pressure of 30 MPa. An aqueous solution 5 minutes after the aqueous solution was discharged from the back pressure valve was collected as a sample. When the reaction volume was from the heating furnace to the back pressure valve outlet, the reaction time was 30 seconds. The composition of the sample aqueous solution was gas chromatography / mass spectrometer (Hewlett Packard HP6890, column HP-5, initial column temperature 60 ° C (holding time 2 minutes), heating rate 10 ° C / min, final column temperature 250 ° C ( The retention time was 2 minutes)), and the obtained mass spectrum was confirmed by the Willey database with a coincidence of 90% or more, and quantified based on the reactant (prenol).

その結果、プレノールの転化率は95%であり、選択率は2-メチル-3-ブテン-2-オール(保持時間0.85分, m/z 86) 81%で得られた(アリルアルコール異性体の選択率合計77%)。収率は2-メチル-3-ブテン-2-オールが77%で得られ、プレノール4.9%(保持時間1.57分, m/z 86)の他にイソプレン0.8%(物質収支より)、イソプレングリコール 9.4%(保持時間3.49分, m/z 102)、モノテルペンアルコール7.3%(保持時間 5.25〜7.48分, m/z 154)を合わせると物質収支は100%であった。   As a result, the conversion of prenol was 95%, and the selectivity was obtained with 81% of 2-methyl-3-buten-2-ol (retention time 0.85 min, m / z 86) (allyl alcohol isomer). Selectivity total 77%). Yield is 2-methyl-3-buten-2-ol at 77%, prenol 4.9% (retention time 1.57 min, m / z 86), isoprene 0.8% (from mass balance), isoprene glycol 9.4 % Balance (retention time 3.49 min, m / z 102) and monoterpene alcohol 7.3% (retention time 5.25-7.48 min, m / z 154) combined gave a mass balance of 100%.

本実施例では、215℃、40MPの亜臨界水を反応溶媒とし、基質の分散水溶液を反応液とした。図6の反応装置を用い、水を流量1.0ml/min送液し、プレノールを0.04ml/minで送液し、混合ティーで分散乳化して反応溶液(0.4mol/kg)とし、温度215℃、圧力40MPaに設定して、亜臨界水で反応を実施した。背圧弁から水溶液が排出されてから5分後の水溶液をサンプルとして採取した。加熱炉から背圧弁出口までを反応体積とした場合、反応時間は30秒であった。サンプル水溶液の組成はガスクロマトグラフィー・質量分析計(Hewlett Packard社製HP6890, カラム HP-5, 初期カラム温度60℃(保持時間2分)、昇温速度 10℃/分、最終カラム温度250℃(保持時間2分))で実施し、得られたマススペクトルは、Willey データベースで、一致度90%以上で確認し、反応物(プレノール)を基準として定量を実施した。   In this example, subcritical water at 215 ° C. and 40 MP was used as a reaction solvent, and an aqueous dispersion of a substrate was used as a reaction solution. Using the reaction apparatus of FIG. 6, water was fed at a flow rate of 1.0 ml / min, prenol was fed at 0.04 ml / min, dispersed and emulsified with a mixed tee to obtain a reaction solution (0.4 mol / kg), temperature 215 ° C. The reaction was carried out with subcritical water at a pressure of 40 MPa. An aqueous solution 5 minutes after the aqueous solution was discharged from the back pressure valve was collected as a sample. When the reaction volume was from the heating furnace to the back pressure valve outlet, the reaction time was 30 seconds. The composition of the sample aqueous solution was gas chromatography / mass spectrometer (Hewlett Packard HP6890, column HP-5, initial column temperature 60 ° C (holding time 2 minutes), heating rate 10 ° C / min, final column temperature 250 ° C ( The retention time was 2 minutes)), and the obtained mass spectrum was confirmed by the Willey database with a coincidence of 90% or more, and quantified based on the reactant (prenol).

その結果、プレノールの転化率は98%であり、選択率は2-メチル-3-ブテン-2-オール(保持時間0.85分, m/z 86) 73%で得られた(アリルアルコール異性体の選択率合計66%)。収率は2-メチル-3-ブテン-2-オールが71%で得られ、プレノール2.2%(保持時間1.57分, m/z 86)の他にイソプレン1.7%(物質収支より)、イソプレングリコ−ル 9.0%(保持時間3.49分, m/z 102)、モノテルペンアルコール16%(保持時間 5.25〜7.48分, m/z 154)を合わせると物質収支は100%であった。   As a result, the conversion of prenol was 98%, and the selectivity was obtained with 2-methyl-3-buten-2-ol (retention time 0.85 min, m / z 86) 73% (allyl alcohol isomer). (Selectivity total 66%). Yield is 71% for 2-methyl-3-buten-2-ol. In addition to 2.2% for prenol (retention time 1.57 min, m / z 86), isoprene 1.7% (from mass balance), isoprene glyco- When combined with 9.0% (retention time 3.49 min, m / z 102) and 16% monoterpene alcohol (retention time 5.25-7.48 min, m / z 154), the mass balance was 100%.

本実施例では、215℃、40MPaの亜臨界水を反応溶媒とし、基質の分散水溶液を反応液とした。図6の反応装置を用い、水を流量0.75ml/min送液し、プレノールを0.04ml/minで送液し、混合ティーで分散乳化して反応溶液(0.5mol/kg)とし、温度215℃、圧力40MPaに設定し、亜臨界水で反応を実施した。背圧弁から水溶液が排出されてから5分後の水溶液をサンプルとして採取した。加熱炉から背圧弁出口までを反応体積とした場合、反応時間は50秒であった。サンプル水溶液の組成はガスクロマトグラフィー・質量分析計(Hewlett Packard社製HP6890, カラム HP-5, 初期カラム温度60℃(保持時間2分)、昇温速度 10℃/分、最終カラム温度250℃(保持時間2分))で実施し、得られたマススペクトルは、Willey データベースで、一致度90%以上で確認し、反応物(プレノール)を基準として定量を実施した。   In this example, subcritical water at 215 ° C. and 40 MPa was used as a reaction solvent, and an aqueous dispersion of a substrate was used as a reaction solution. Using the reaction apparatus of FIG. 6, water was fed at a flow rate of 0.75 ml / min, prenol was fed at 0.04 ml / min, dispersed and emulsified with a mixing tee to obtain a reaction solution (0.5 mol / kg), temperature 215 ° C. The pressure was set to 40 MPa, and the reaction was carried out with subcritical water. An aqueous solution 5 minutes after the aqueous solution was discharged from the back pressure valve was collected as a sample. When the reaction volume was from the heating furnace to the back pressure valve outlet, the reaction time was 50 seconds. The composition of the sample aqueous solution was gas chromatography / mass spectrometer (Hewlett Packard HP6890, column HP-5, initial column temperature 60 ° C (holding time 2 minutes), heating rate 10 ° C / min, final column temperature 250 ° C ( The retention time was 2 minutes)), and the obtained mass spectrum was confirmed by the Willey database with a coincidence of 90% or more, and quantified based on the reactant (prenol).

その結果、プレノールの転化率は100%であり、選択率は2-メチル-3-ブテン-2-オール(保持時間0.86分, m/z 86) 66%で得られた(アリルアルコール異性体の選択率合計66%)。収率は2-メチル-3-ブテン-2-オールが59%で得られ、プレノール0.3% (保持時間1.57分, m/z 86)の他にイソプレン8.5% (物質収支より)イソプレングリコール 13%(保持時間3.68分, m/z 102)、モノテルペンアルコール20% (保持時間 5.26〜7.50分, m/z 154)を合わせると物質収支は100%であった。   As a result, the conversion of prenol was 100%, and the selectivity was obtained with 66% 2-methyl-3-buten-2-ol (retention time 0.86 min, m / z 86) (allyl alcohol isomer). (Selectivity total 66%). Yield is 59% for 2-methyl-3-buten-2-ol. In addition to prenol 0.3% (retention time 1.57 min, m / z 86), isoprene 8.5% (from mass balance) isoprene glycol 13% (Retention time 3.68 min, m / z 102) and monoterpene alcohol 20% (retention time 5.26-7.50 min, m / z 154) combined, the mass balance was 100%.

以上の実施例の収率に関しての比較を図7に示す。基質飽和水溶液を用いる場合は、150℃程度の温度であれば副生成物が少なく、97%の高選択率で2-メチル-3-ブテン-2-オールを得ることができた。一方、分散水溶液を反応溶液とする場合には、215℃, 30MPa, 30秒の実施例のように、副生成物が生じるものの、95%の高い転化率が得られ、77%のある程度良い収率で2-メチル-3-ブテン-2-オールを得ることができた。   FIG. 7 shows a comparison regarding the yield of the above examples. When a saturated aqueous substrate solution was used, there were few by-products at a temperature of about 150 ° C., and 2-methyl-3-buten-2-ol could be obtained with a high selectivity of 97%. On the other hand, when the dispersion aqueous solution is used as a reaction solution, a by-product is generated as in the example of 215 ° C., 30 MPa, 30 seconds, but a high conversion rate of 95% is obtained, and a somewhat good yield of 77% is obtained. 2-methyl-3-buten-2-ol could be obtained at a high rate.

以上詳述したように、本発明は、高温高圧流体を反応溶媒として、無触媒で、プレノールやイソプレノール等のアリルアルコール化合物からその異性体を合成する方法及びその装置に係るものであり、従来法では、アリルアルコール化合物からアリルアルコール化合物への変換は、触媒を用いて長い反応時間を要するプロセスであったが、本発明は、亜臨界流体を用いることで、触媒無添加で、一段階で高速に合成可能となった。このことは、香料原料や医薬品原料として有用なアリルエーテル異性体が効率良く、短時間で、大量に生産できるというメリットをもたらす。また、本発明は、合成プロセスが一段階に圧縮されることで、合成行程プロセスの初期コスト及び触媒を含めたランニングコストを圧縮することが可能になり、中和処理、無害化処理等の後処理が全くなく、環境調和型生産が可能となる、アリルアルコール化合物の異性体の製造方法及びその装置を提供するものとして有用である。   As described above in detail, the present invention relates to a method and an apparatus for synthesizing an isomer thereof from an allyl alcohol compound such as prenol or isoprenol without using a high-temperature and high-pressure fluid as a reaction solvent, and a conventional method. Then, the conversion from an allyl alcohol compound to an allyl alcohol compound is a process that requires a long reaction time using a catalyst. However, the present invention uses a subcritical fluid, so that no catalyst is added and high speed can be achieved in one step. Can be synthesized. This brings about the merit that allyl ether isomers useful as perfume raw materials and pharmaceutical raw materials can be efficiently produced in large quantities in a short time. In addition, since the synthesis process is compressed in one stage, the present invention makes it possible to compress the initial cost of the synthesis process and the running cost including the catalyst, and after neutralization treatment, detoxification treatment, etc. The present invention is useful as a method for producing an isomer of an allyl alcohol compound and an apparatus therefor, which can be produced in an environmentally conscious manner without any treatment.

TsOHを用いるアリルアルコール化合物の合成方法を示す。A synthesis method of an allyl alcohol compound using TsOH is shown. 塩化亜鉛を用いるアリルアルコール化合物の合成方法を示す。A method for synthesizing an allyl alcohol compound using zinc chloride will be described. 高温高圧赤外フロ−セルを示す。A high-temperature high-pressure infrared flow cell is shown. 流通型高温高圧流体その場赤外分光測定装置を示す。A flow-type high-temperature high-pressure fluid in-situ infrared spectrometer is shown. 基質飽和水溶液を反応溶液とする場合の流通式高温高圧反応装置主要部分を示す。The main part of a flow-type high-temperature and high-pressure reactor when a saturated substrate aqueous solution is used as a reaction solution is shown. 分散水溶液を反応溶液とする場合の流通式高温高圧反応装置主要部分を示す。The main part of a flow-type high-temperature and high-pressure reactor when a dispersed aqueous solution is used as a reaction solution is shown. 実施例の生成物の、転化率、選択率を示す。The conversion rate and selectivity of the products of the examples are shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 ティー又はクロス(片側口φ4mmネジ切り)
2 φ4mm×5.0mmL六角ネジ
3 ワンリングフェラル付オネジ
4 SUS316チューブ
5 水送液ポンプ
6 反応物送液ポンプ
7 洗浄水送液ポンプ
8 冷却フランジ(冷却水が循環する)
9 水加熱用コイル
10 ティー
11 温度センサ
12 温度センサーシース
13 炉体
14 高温高圧赤外フローセル(通常昇温ではティー型、急速昇温ではクロス型)
15 ZnSe窓
16 溶媒導入管コイル
17 排出配管
18 背圧弁
21 水溶液
22 洗浄水
23 水溶液ポンプ
24 洗浄用純水送液ポンプ
25 炉体加熱システム
26 炉体
27 高温高圧赤外フーセル
28 冷却水(入口)
29 冷却水(出口)
30 背圧弁
31 排出水溶液受器
32 可動鏡
33 可動鏡
34 干渉計
35 光源
36 赤外レーザー
37 MCT受光器
38 TGS受光器
39 解析モニター
1 Tee or cloth (one side opening φ4mm threaded)
2 φ4mm × 5.0mmL hexagon screw 3 Male thread with one ring ferrule 4 SUS316 tube 5 Water feed pump 6 Reactant feed pump 7 Washing water feed pump 8 Cooling flange (cooling water circulates)
9 Water heating coil 10 Tee 11 Temperature sensor 12 Temperature sensor sheath 13 Furnace 14 High-temperature and high-pressure infrared flow cell (Tee type for normal temperature rise, cross type for rapid temperature rise)
15 ZnSe window 16 Solvent introduction tube coil 17 Discharge piping 18 Back pressure valve 21 Aqueous solution 22 Washing water 23 Aqueous solution pump 24 Cleaning pure water feed pump 25 Furnace heating system 26 Furnace 27 High-temperature high-pressure infrared fusel 28 Cooling water (inlet)
29 Cooling water (exit)
30 Back pressure valve 31 Drained aqueous solution receiver 32 Movable mirror 33 Movable mirror 34 Interferometer 35 Light source 36 Infrared laser 37 MCT receiver 38 TGS receiver 39 Analysis monitor

Claims (10)

高温高圧状態の、亜臨界又は超臨界流体を反応溶媒として、触媒を用いることなく、アリルアルコール化合物を1段階で選択的に異性化することを特徴とするアリルアルコール化合物の異性化方法。   A method for isomerizing an allyl alcohol compound, wherein a subcritical or supercritical fluid in a high temperature and high pressure state is used as a reaction solvent to selectively isomerize the allyl alcohol compound in one step without using a catalyst. 温度100〜400℃、圧力0.1〜35MPaの亜臨界流体又は超臨界流体を反応溶媒として使用する、請求項1に記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。   The method for isomerizing an allyl alcohol compound according to claim 1, wherein a subcritical fluid or supercritical fluid having a temperature of 100 to 400 ° C and a pressure of 0.1 to 35 MPa is used as a reaction solvent. 亜臨界流体又は超臨界流体が、無機溶媒、及び/又は有機溶媒を用いる請求項1又は2に記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。   The method for isomerizing an allyl alcohol compound according to claim 1 or 2, wherein the subcritical fluid or supercritical fluid uses an inorganic solvent and / or an organic solvent. 亜臨界流体又は超臨界流体が、水、アルコール類又はそれらの混合物からである、請求項3に記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。   The method for isomerizing an allyl alcohol compound according to claim 3, wherein the subcritical fluid or supercritical fluid is from water, alcohols or a mixture thereof. アリルアルコール化合物が、プレノール、2-メチル-3-ブテン-2-オール、イソプレノールから選ばれる、請求項1に記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。   The method for isomerizing an allyl alcohol compound according to claim 1, wherein the allyl alcohol compound is selected from prenol, 2-methyl-3-buten-2-ol, and isoprenol. 流通式高温高圧装置に、基質及び反応溶媒を導入し、反応時間を変化させることにより、アリルアルコール化合物をその異性体とする、請求項1ないし5のいずれかに記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。   The isomerization of an allyl alcohol compound according to any one of claims 1 to 5, wherein the allyl alcohol compound is converted to an isomer thereof by introducing a substrate and a reaction solvent into a flow-type high-temperature and high-pressure apparatus and changing the reaction time. Method. 反応時間が、30〜50秒である、請求項6に記載のアリルアルコール化合物の異性化方法。   The method for isomerizing an allyl alcohol compound according to claim 6, wherein the reaction time is 30 to 50 seconds. 高温高圧状態の、亜臨界又は超臨界流体を反応溶媒として、触媒を用いることなく、アリルアルコール化合物を1段階で選択的に異性化するアリルアルコール化合物を異性化するための装置であって、炉体内に設置されたフローセル、温度センサーが挿入された温度センサーシース、フローセル内と通液可能に設置された、反応媒体導入管、洗浄液導入管及び反応生成物排出管を有し、反応媒体導入管には、反応物導入管が接続され、該フローセルが、温度センサーシースに固定されている、アリル化合物を異性化するための高温高圧装置。   An apparatus for isomerizing an allyl alcohol compound that selectively isomerizes an allyl alcohol compound in one step without using a catalyst, using a subcritical or supercritical fluid in a high temperature and high pressure state as a reaction solvent, A reaction medium introduction pipe having a flow cell installed in the body, a temperature sensor sheath in which a temperature sensor is inserted, a reaction medium introduction pipe, a washing liquid introduction pipe, and a reaction product discharge pipe installed so as to be able to pass through the flow cell. A high-temperature and high-pressure apparatus for isomerizing an allyl compound, wherein a reactant introduction tube is connected and the flow cell is fixed to a temperature sensor sheath. 反応媒体導入管、洗浄物導入管及び反応生成物排出管が、冷却フランジを通過後、炉体内に導入されている、請求項8に記載のアリル化合物を異性化するための高温高圧装置。   The high-temperature and high-pressure apparatus for isomerizing an allyl compound according to claim 8, wherein the reaction medium introduction pipe, the washed product introduction pipe, and the reaction product discharge pipe are introduced into the furnace after passing through the cooling flange. 反応媒体導入管及び洗浄物導入管が、炉体内において、コイル状となっている、請求項8に記載のアリル化合物を異性化するための高温高圧装置。
The high-temperature and high-pressure apparatus for isomerizing an allyl compound according to claim 8, wherein the reaction medium introduction tube and the cleaning material introduction tube are coiled in the furnace.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102206135A (en) * 2011-03-23 2011-10-05 中国科学院山西煤炭化学研究所 Preparation method of 3-methyl-1,3-butanediol

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