JP3282372B2 - Piperonal manufacturing method - Google Patents
Piperonal manufacturing methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、1,2−メチレンジオ
キシベンゼンを出発物質として、中間体の3,4−メチ
レンジオキシマンデル酸を分離精製することなく、高品
質のピペロナール(ヘリオトロピン)を高收率で製造す
る方法に関する。ピペロナールはヘリオトロープ系香料
の調合基剤であり、一般化粧品香料として広く利用され
るほか、医農薬の合成原料や金属メッキの光沢剤として
非常に有用な化合物である。The present invention relates to a process for producing high-quality piperonal (heliotropin) starting from 1,2-methylenedioxybenzene without separating and purifying an intermediate 3,4-methylenedioxymandelic acid. ) At a high yield. Piperonal is a compound base for heliotrope-based fragrances, and is widely used as general cosmetic fragrances, and is also a very useful compound as a raw material for synthesis of medicines and agricultural chemicals and as a brightener for metal plating.
【0002】[0002]
【従来の技術】ピペロナールを製造する方法として、
3,4−メチレンジオキシマンデル酸を硝酸で酸化する
方法が知られている(P.S.Raman Curre
nt Science,1958,27,22、Per
fumer & Flavourist,14,13
(1989)、EP429316参照)。また、3,4
−メチレンジオキシマンデル酸は、1,2−メチレンジ
オキシベンゼンとグリオキシル酸を硫酸などの強酸の存
在下で反応させて製造されることが知られている(特開
昭54−95573号公報、Perfumer & F
lavourist,14,13(1989)参照)。2. Description of the Related Art As a method for producing piperonal,
A method of oxidizing 3,4-methylenedioxymandelic acid with nitric acid is known (PS Raman Curre).
nt Science, 1958, 27 , 22, Per
fumer & Flavorist, 14 , 13
(1989), EP 429316). Also, 3, 4
-Methylenedioxymandelic acid is known to be produced by reacting 1,2-methylenedioxybenzene with glyoxylic acid in the presence of a strong acid such as sulfuric acid (JP-A-54-95573, Perfumer & F
lavourist, 14 , 13 (1989)).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来、1,2−メチレ
ンジオキシベンゼンから3,4−メチレンジオキシマン
デル酸を経由してピペロナールを製造する方法において
は、最初の1,2−メチレンジオキシベンゼンとグリオ
キシル酸との反応(以下、付加反応という)で生成する
3,4−メチレンジオキシマンデル酸が反応系で不溶性
で結晶として析出するために、濾過等の操作によって
3,4−メチレンジオキシマンデル酸の結晶を分離した
後に、次の3,4−メチレンジオキシマンデル酸と硝酸
との反応(以下、酸化反応という)が行われていた。し
かしながら、濾過等の操作はそれ自体煩雑な操作で連続
的に反応を実施することを困難にするものである上に、
更に、この場合は、3,4−メチレンジオキシマンデル
酸の物性上、酸化反応器に至る導管の閉塞などのトラブ
ルを引き起こす可能性も存在していた。Conventionally, in the method for producing piperonal from 1,2-methylenedioxybenzene via 3,4-methylenedioxymandelic acid, the first method of producing piperonal is described. Since 3,4-methylenedioxymandelic acid produced by the reaction between benzene and glyoxylic acid (hereinafter referred to as an addition reaction) is insoluble in the reaction system and precipitates as crystals, it is necessary to perform 3,4-methylenedioxylation by an operation such as filtration. After separating the crystal of oxymandelic acid, the following reaction between 3,4-methylenedioxymandelic acid and nitric acid (hereinafter referred to as oxidation reaction) was performed. However, operations such as filtration make it difficult to carry out the reaction continuously by complicated operations themselves,
Further, in this case, due to the physical properties of 3,4-methylenedioxymandelic acid, there is a possibility that a trouble such as blockage of a conduit leading to the oxidation reactor may be caused.
【0004】また、付加反応では、未反応の1,2−メ
チレンジオキシベンゼンが生成した3,4−メチレンジ
オキシマンデル酸の結晶中に取り込まれること、及び硫
酸を使用していることにより、付加反応と酸化反応を連
続して行った場合、ニトロ化されやすい1,2−メチレ
ンジオキシベンゼンが酸化反応の過程でニトロ化されて
(メチレンジオキシニトロベンゼンが生成する)、製品
のピペロナールの品質を低下させるという問題があっ
た。In addition, in the addition reaction, unreacted 1,2-methylenedioxybenzene is incorporated into the generated crystals of 3,4-methylenedioxymandelic acid, and since sulfuric acid is used, When the addition reaction and the oxidation reaction are performed continuously, 1,2-methylenedioxybenzene, which is easily nitrated, is nitrated during the oxidation reaction (formation of methylenedioxynitrobenzene), and the quality of the product piperonal. There was a problem that lowering.
【0005】このため、付加反応で生成した3,4−メ
チレンジオキシマンデル酸を分離精製することなく連続
して次の酸化反応を行うことは困難であり、まず濾過等
の操作によって3,4−メチレンジオキシマンデル酸の
結晶を分離した後、この結晶を更にトルエン等の有機溶
媒で洗浄するか又は再結晶するなどの煩雑な操作を行っ
て、3,4−メチレンジオキシマンデル酸の精製と硫酸
の除去を行う必要があった。For this reason, it is difficult to continuously carry out the next oxidation reaction without separating and purifying the 3,4-methylenedioxymandelic acid generated by the addition reaction. -After separating the crystals of methylenedioxymandelic acid, the crystals are further washed or washed with an organic solvent such as toluene, or subjected to a complicated operation such as recrystallization to purify 3,4-methylenedioxymandelic acid. And sulfuric acid had to be removed.
【0006】このように、1,2−メチレンジオキシベ
ンゼンを出発物質としてピペロナールを製造する方法に
おいては、1,2−メチレンジオキシベンゼンとグリオ
キシル酸との反応(付加反応)と3,4−メチレンジオ
キシマンデル酸と硝酸との反応(酸化反応)を連続して
行って、ニトロ化物の少ない高品質のピペロナールを高
收率で得ることは困難であった。本発明は、1,2−メ
チレンジオキシベンゼンを出発物質として、中間体の
3,4−メチレンジオキシマンデル酸を分離精製するこ
となく、即ち、前記の付加反応と酸化反応を連続して行
って、高品質のピペロナールを高收率で製造することが
できる、工業的に好適なピペロナールの製法を提供する
ことを目的とするものである。As described above, in the method for producing piperonal using 1,2-methylenedioxybenzene as a starting material, the reaction between 1,2-methylenedioxybenzene and glyoxylic acid (addition reaction) and 3,4- It has been difficult to continuously perform the reaction (oxidation reaction) between methylenedioxymandelic acid and nitric acid to obtain high-quality piperonal with less nitrate at a high yield. The present invention uses 1,2-methylenedioxybenzene as a starting material without separating and purifying the intermediate 3,4-methylenedioxymandelic acid, that is, by continuously performing the above addition reaction and oxidation reaction. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an industrially suitable method for producing piperonal, which can produce high-quality piperonal at a high yield.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決するために鋭意研究した結果、驚くべきこと
に、硫酸存在下、1,2−メチレンジオキシベンゼンと
グリオキシル酸を0〜5℃で反応させた後、3,4−メ
チレンジオキシマンデル酸を含有する反応液を5〜30
℃で0.5〜5時間加熱することによって、中間体の
3,4−メチレンジオキシマンデル酸を分離精製するこ
となく、1,2−メチレンジオキシベンゼンを出発物質
として前記の付加反応と酸化反応を連続して行って、高
品質のピペロナールを高收率で製造できることを見出し
て本発明に到達した。即ち、本発明は、硫酸存在下、
1,2−メチレンジオキシベンゼンとグリオキシル酸を
0〜5℃で反応させて3,4−メチレンジオキシマンデ
ル酸を生成させた後、反応液を5〜30℃で0.5〜5
時間加熱し、次いで水と有機溶媒を加えて前記3,4−
メチレンジオキシマンデル酸を硝酸で酸化することを特
徴とするピペロナールの製法に関する。The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, surprisingly, in the presence of sulfuric acid, 1,2-methylenedioxybenzene and glyoxylic acid were reduced to zero. After reacting at 55 ° C., the reaction solution containing 3,4-methylenedioxymandelic acid
By heating at 0.5 DEG C. for 0.5 to 5 hours, the above-mentioned addition reaction and oxidation using 1,2-methylenedioxybenzene as a starting material without separating and purifying the intermediate 3,4-methylenedioxymandelic acid. The inventors have found that high-quality piperonal can be produced at a high yield by continuously performing the reaction, and arrived at the present invention. That is, the present invention, in the presence of sulfuric acid,
After reacting 1,2-methylenedioxybenzene and glyoxylic acid at 0 to 5 ° C. to generate 3,4-methylenedioxymandelic acid, the reaction mixture is heated at 5 to 30 ° C. for 0.5 to 5 ° C.
And then water and an organic solvent were added to the above
The present invention relates to a method for producing piperonal, which comprises oxidizing methylenedioxymandelic acid with nitric acid.
【0008】以下に本発明を詳しく説明する。本発明で
は、最初の1,2−メチレンジオキシベンゼンとグリオ
キシル酸との反応(付加反応)と次の3,4−メチレン
ジオキシマンデル酸と硝酸との反応(酸化反応)が、中
間体の3,4−メチレンジオキシマンデル酸を分離精製
することなく、連続して行われる。Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, the first reaction between 1,2-methylenedioxybenzene and glyoxylic acid (addition reaction) and the next reaction between 3,4-methylenedioxymandelic acid and nitric acid (oxidation reaction) are intermediates. It is carried out continuously without separating and purifying 3,4-methylenedioxymandelic acid.
【0009】最初の付加反応は、硫酸存在下、1,2−
メチレンジオキシベンゼンとグリオキシル酸を反応させ
て3,4−メチレンジオキシマンデル酸を生成させるも
のである。このとき、反応温度は3,4−メチレンジオ
キシマンデル酸の收率を上げるために0〜5℃であるこ
とが好ましい。The first addition reaction is carried out in the presence of sulfuric acid in the presence of 1,2-
Methylenedioxybenzene is reacted with glyoxylic acid to produce 3,4-methylenedioxymandelic acid. At this time, the reaction temperature is preferably 0 to 5 ° C. in order to increase the yield of 3,4-methylenedioxymandelic acid.
【0010】グリオキシル酸としては、固体(一水和
物)でも市販の40重量%以上の水溶液でも使用するこ
とができ、その使用量は1,2−メチレンジオキシベン
ゼンに対して過剰であることが好ましく、1,2−メチ
レンジオキシベンゼン1モルに対して、通常1.05〜
1.25モルである。また、硫酸としては濃硫酸でも希
硫酸でも使用することができ、その使用量は、グリオキ
シル酸1モルに対して、通常1.82〜1.9モルであ
る。As glyoxylic acid, either a solid (monohydrate) or a commercially available aqueous solution of 40% by weight or more can be used, and the amount used is an excess with respect to 1,2-methylenedioxybenzene. It is preferably 1.05 to 1 mol of 1,2-methylenedioxybenzene.
1.25 mol. As the sulfuric acid, either concentrated sulfuric acid or dilute sulfuric acid can be used, and the amount of the sulfuric acid is usually 1.82 to 1.9 mol per 1 mol of glyoxylic acid.
【0011】前記付加反応は、通常、窒素又はアルゴン
等の不活性ガス気流中で、攪拌下、硫酸とグリオキシル
酸の混合溶液に所定量の1,2−メチレンジオキシベン
ゼンをゆっくり滴下することによって行われる。しか
し、この反応では1,2−メチレンジオキシベンゼンを
完全に反応させることは困難であり、通常、その転化率
は94%程度で、6%程度の1,2−メチレンジオキシ
ベンゼンが未反応の状態で残存している。The above addition reaction is usually carried out by slowly dropping a predetermined amount of 1,2-methylenedioxybenzene into a mixed solution of sulfuric acid and glyoxylic acid with stirring in an inert gas stream such as nitrogen or argon. Done. However, in this reaction, it is difficult to completely react 1,2-methylenedioxybenzene. Usually, the conversion is about 94%, and about 6% of 1,2-methylenedioxybenzene is unreacted. Remains in the state of.
【0012】本発明では、前記のように付加反応を行っ
て3,4−メチレンジオキシマンデル酸を生成させた
後、水及び有機溶媒を添加して次の酸化反応を開始する
前に、反応液はそのまま5〜30℃、好ましくは10〜
20℃で、0.5〜5時間加熱される。このとき、加熱
温度が高すぎると付加反応で生成した3,4−メチレン
ジオキシマンデル酸を減少させることになり、逆に低す
ぎると未反応の1,2−メチレンジオキシベンゼンを減
少させる効果が小さくなって好ましくない。また、加熱
時間が長すぎると付加反応で生成した3,4−メチレン
ジオキシマンデル酸を減少させることになり、逆に短す
ぎると未反応の1,2−メチレンジオキシベンゼンを減
少させる効果が小さくなって好ましくない。In the present invention, after the addition reaction is performed as described above to generate 3,4-methylenedioxymandelic acid, the reaction is started before water and an organic solvent are added to start the next oxidation reaction. The liquid is kept at 5 to 30 ° C, preferably 10 to 30 ° C.
Heat at 20 ° C. for 0.5-5 hours. At this time, if the heating temperature is too high, 3,4-methylenedioxymandelic acid generated by the addition reaction is reduced, and if it is too low, unreacted 1,2-methylenedioxybenzene is reduced. Is undesirably small. On the other hand, if the heating time is too long, the amount of 3,4-methylenedioxymandelic acid generated by the addition reaction is reduced, and if the heating time is too short, the effect of reducing the unreacted 1,2-methylenedioxybenzene is reduced. It is not preferable because it becomes smaller.
【0013】この加熱処理によって、3,4−メチレン
ジオキシマンデル酸の收率を低下させることなく、未反
応の1,2−メチレンジオキシベンゼンを減少させるこ
とが可能になって、その結果、3,4−メチレンジオキ
シマンデル酸を分離精製することなく次の酸化反応を行
って、1,2−メチレンジオキシベンゼンのニトロ化物
が低減された高品質のピペロナールを高收率で製造する
ことができる。即ち、上記の加熱処理により、付加反応
後の3,4−メチレンジオキシマンデル酸の收率を80
〜85%に保ったまま、1,2−メチレンジオキシベン
ゼンの転化率を約94%から約98%に上げて、製品の
品質上問題となる1,2−メチレンジオキシベンゼンの
残存量を減少させることができる。その結果、次の酸化
反応において生成するニトロ化物の量を生成物の1重量
%未満に抑えることができ、精製したピペロナール中の
ニトロ化物の量も0.1重量%未満にすることができ
る。By this heat treatment, unreacted 1,2-methylenedioxybenzene can be reduced without lowering the yield of 3,4-methylenedioxymandelic acid, and as a result, The following oxidation reaction is carried out without separating and purifying 3,4-methylenedioxymandelic acid to produce high-quality piperonal with reduced nitrated 1,2-methylenedioxybenzene at a high yield. Can be. That is, by the above-mentioned heat treatment, the yield of 3,4-methylenedioxymandelic acid after the addition reaction was increased to 80%.
The conversion of 1,2-methylenedioxybenzene is increased from about 94% to about 98% while maintaining the amount of 1,2-methylenedioxybenzene remaining at about 85%. Can be reduced. As a result, the amount of nitrate generated in the subsequent oxidation reaction can be suppressed to less than 1% by weight of the product, and the amount of nitrate in the purified piperonal can also be less than 0.1% by weight.
【0014】本発明では、前記のように加熱処理を行っ
て得られた、1,2−メチレンジオキシベンゼンの残存
量を減少させた3,4−メチレンジオキシマンデル酸を
含有する反応液を、3,4−メチレンジオキシマンデル
酸の分離精製を行うことなくそのまま使用して、次の
3,4−メチレンジオキシマンデル酸と硝酸との反応
(酸化反応)が行われる。従って、酸化反応は前記付加
反応と同一の反応器で行うことが可能で、加熱処理を行
った前記付加反応の反応液に水及び有機溶媒を添加した
後、通常、常圧で、0〜100℃、好ましくは30〜6
0℃の反応温度で、攪拌下、硝酸をゆっくり滴下するこ
とによって行われる。硝酸の滴下速度は反応温度が上記
の範囲に維持できれば特に限定されるものではなく、通
常1〜2時間で滴下を終了することができる。なお、反
応の雰囲気は特に限定されないが、通常、窒素又はアル
ゴン等の不活性ガスの雰囲気がよい。In the present invention, the reaction solution containing 3,4-methylenedioxymandelic acid, which is obtained by performing the heat treatment as described above and has a reduced residual amount of 1,2-methylenedioxybenzene, is used. The following reaction (oxidation reaction) between 3,4-methylenedioxymandelic acid and nitric acid is carried out without separating and purifying 3,4-methylenedioxymandelic acid. Therefore, the oxidation reaction can be performed in the same reactor as the addition reaction. After adding water and an organic solvent to the reaction solution of the heat-treated addition reaction, the reaction is usually performed at 0 to 100 at normal pressure. ° C, preferably 30-6
At a reaction temperature of 0 ° C., the reaction is carried out by slowly dropping nitric acid under stirring. The dropping rate of nitric acid is not particularly limited as long as the reaction temperature can be maintained in the above range, and the dropping can be completed usually in 1 to 2 hours. The reaction atmosphere is not particularly limited, but usually an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon is preferable.
【0015】酸化反応で使用される硫酸の量は、付加反
応で使用された1,2−メチレンジオキシベンゼン1モ
ルに対して、通常0.01〜10モル、好ましくは0.
5〜3モルである。但し、硫酸は前記付加反応で添加さ
れたものがそのまま使用できるため、酸化反応において
は特に添加する必要はないが、反応を促進させるために
上記の範囲で添加しても差し支えない。なお、硫酸は、
副反応を抑えるために、通常、水で希釈されたものを使
用することが好ましい。The amount of sulfuric acid used in the oxidation reaction is usually from 0.01 to 10 mol, preferably from 0.1 to 10 mol, per mol of 1,2-methylenedioxybenzene used in the addition reaction.
5 to 3 mol. However, since sulfuric acid added in the above-mentioned addition reaction can be used as it is, it is not necessary to particularly add sulfuric acid in the oxidation reaction, but sulfuric acid may be added in the above range in order to accelerate the reaction. In addition, sulfuric acid
In order to suppress a side reaction, it is usually preferable to use one diluted with water.
【0016】酸化反応で使用される硝酸の量は、付加反
応で使用された1,2−メチレンジオキシベンゼン1モ
ルに対して、通常0.66〜1.5モル、好ましくは
0.66〜1.0モルである。硝酸の使用量が多すぎる
と副反応(ピペロニル酸の生成など)が進んでピペロナ
ールの收率を低下させると共に製品の品質も低下させ
る。また、この使用量が少ないと反応が完結しない。な
お、硝酸は、濃硝酸(61〜65重量%硝酸)でも水で
希釈された硝酸でも必要量を反応系に存在させることが
できれば、いずれの形態であっても差し支えないが、硝
酸を滴下して反応を行う場合は反応時間を短縮するため
に濃硝酸を使用することが好ましい。The amount of nitric acid used in the oxidation reaction is usually 0.66 to 1.5 mol, preferably 0.66 to 1.5 mol per mol of 1,2-methylenedioxybenzene used in the addition reaction. 1.0 mole. If the amount of nitric acid used is too large, a side reaction (such as formation of piperonyl acid) proceeds to lower the yield of piperonal and also lower the quality of the product. If the amount is too small, the reaction is not completed. The nitric acid may be any form of concentrated nitric acid (61-65% by weight nitric acid) or nitric acid diluted with water as long as the required amount can be present in the reaction system. When the reaction is carried out using concentrated nitric acid, it is preferable to use concentrated nitric acid in order to shorten the reaction time.
【0017】酸化反応で使用される有機溶媒としては、
酸化及びニトロ化に対して安定で水と混合しにくい有機
溶媒が挙げられる。具体的には、例えば、トルエン、キ
シレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン等の芳香族炭
化水素類、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタ
ン、n−デカン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサ
ン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の脂環式炭化水
素、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル等のエ
ーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ク
ロロホルム、四塩化炭素等の脂肪族ハロゲン化炭化水素
類が挙げられるが、中でもトルエン、キシレン、エチル
ベンゼンが最も好ましい。The organic solvent used in the oxidation reaction includes
Organic solvents that are stable against oxidation and nitration and are difficult to mix with water can be used. Specifically, for example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, ethylbenzene, chlorobenzene, n-hexane, n-heptane, n-octane, aliphatic hydrocarbons such as n-decane, cyclohexane, cycloheptane, Alicyclic hydrocarbons such as cyclooctane, ethers such as diisopropyl ether and dibutyl ether, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, chloroform, and aliphatic halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, among others Most preferred are toluene, xylene and ethylbenzene.
【0018】水−有機溶媒の二相系で酸化反応を行うこ
とにより、副反応を抑えてピペロナールの収率を向上さ
せることができると共に、生成物のピペロナールを有機
溶媒中に移行させて反応後はそのまま分液操作を行って
生成物の分離精製を容易にすることができる。また、反
応溶媒と同じ有機溶媒を抽出溶媒として使用できるため
にプロセスを簡略化することもできる。なお、有機溶媒
は、水に対して、通常0.1〜10、好ましくは0.2
〜5の容量比で使用され、水及び有機溶媒からなる反応
溶媒は3,4−メチレンジオキシマンデル酸1gに対し
て通常0.1〜10ml、好ましくは1〜5ml使用さ
れる。By performing the oxidation reaction in a water-organic solvent two-phase system, side reactions can be suppressed and the yield of piperonal can be improved, and the product piperonal can be transferred into an organic solvent and reacted. Can be used as it is to facilitate separation and purification of the product. Further, since the same organic solvent as the reaction solvent can be used as the extraction solvent, the process can be simplified. Incidentally, the organic solvent is usually 0.1 to 10, preferably 0.2 to water.
The reaction solvent is usually used in an amount of 0.1 to 10 ml, preferably 1 to 5 ml per 1 g of 3,4-methylenedioxymandelic acid.
【0019】以上のように、1,2−メチレンジオキシ
ベンゼンを出発物質として、同一の反応器でそして中間
体の3,4−メチレンジオキシマンデル酸を分離するこ
となく、付加反応と酸化反応を連続して行ってピペロナ
ールを前記有機溶媒中に生成させることができる。目的
のピペロナールは、例えば、この有機層と水層の分離及
び必要に応じて酸化反応に用いた有機溶媒による水層中
のピペロナールの抽出を行った後、蒸留及び/又はメタ
ノール等による再結晶など公知の方法によって精製され
る。As described above, using 1,2-methylenedioxybenzene as a starting material, the addition reaction and the oxidation reaction are carried out in the same reactor and without separating the intermediate 3,4-methylenedioxymandelic acid. Can be carried out continuously to produce piperonal in the organic solvent. The desired piperonal can be obtained, for example, by separating the organic layer from the aqueous layer and, if necessary, extracting the piperonal in the aqueous layer with the organic solvent used for the oxidation reaction, followed by distillation and / or recrystallization with methanol or the like. It is purified by a known method.
【0020】[0020]
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明の方法を具体的
に説明する。なお、反応生成物の分析はガスクロマトグ
ラフィー及び液体クロマトグラフィーにより行い、転化
率及び收率はモル換算で求めた。Next, the method of the present invention will be described in detail with reference to examples. The reaction product was analyzed by gas chromatography and liquid chromatography, and the conversion and the yield were determined in terms of mole.
【0021】実施例1 内容積4.7lのダルトン社製万能攪拌混合機に、アル
ゴン気流中、40重量%グリオキシル酸738.69g
(3.99モル)と97重量%硫酸750.1g(7.
42モル)を仕込んで混合液を−5℃に冷却した。次い
で、混合液を攪拌しながら、温度が−5〜0℃に保たれ
るように1,2−メチレンジオキシベンゼン443.5
3g(3.63モル)を1時間で滴下した後、反応温度
0〜5℃で5時間攪拌して付加反応を行った。付加反応
終了後、反応液を加熱して20℃で1時間攪拌した。付
加反応終了後、反応液を分析したところ、1,2−メチ
レンジオキシベンゼンの転化率が94.4%、3,4−
メチレンジオキシマンデル酸の收率が85.0%であっ
た。また、20℃で加熱した後は、1,2−メチレンジ
オキシベンゼンの転化率が96.8%、3,4−メチレ
ンジオキシマンデル酸の收率が85.0%になった。Example 1 738.79 g of 40% by weight glyoxylic acid in a 4.7-liter Dalton universal stirring mixer in an argon stream.
(3.99 mol) and 750.1 g of 97% by weight sulfuric acid (7.
42 mol), and the mixture was cooled to -5 ° C. Next, 1,2-methylenedioxybenzene 443.5 was added while stirring the mixture so that the temperature was maintained at -5 to 0C.
After dropping 3 g (3.63 mol) in 1 hour, the mixture was stirred at a reaction temperature of 0 to 5 ° C. for 5 hours to carry out an addition reaction. After the completion of the addition reaction, the reaction solution was heated and stirred at 20 ° C. for 1 hour. After the completion of the addition reaction, the reaction mixture was analyzed to find that the conversion of 1,2-methylenedioxybenzene was 94.4%,
The yield of methylenedioxymandelic acid was 85.0%. After heating at 20 ° C., the conversion of 1,2-methylenedioxybenzene was 96.8%, and the yield of 3,4-methylenedioxymandelic acid was 85.0%.
【0022】上記の20℃で加熱した反応液に水1.2
2lとトルエン1lを加えてよく攪拌して、析出物をス
ラリー化した。このスラリー液を50℃に昇温した後、
攪拌下、61重量%硝酸255.41g(2.47モ
ル)を1時間で滴下して酸化反応を行った。このとき、
反応温度は54℃まで上昇した。硝酸の滴下を終えてガ
スの発生が認められなくなった後、更にこの温度で1時
間攪拌した。酸化反応終了後、反応液を室温まで冷却し
てアルゴンガスをパージし、トルエン層と水層を分離し
た。トルエン層を分析したところ、3,4−メチレンジ
オキシマンデル酸の転化率は96%で、ピペロナールの
收率は80%、メチレンジオキシニトロベンゼンの含有
率は0.5重量%であった。Water 1.2 was added to the reaction solution heated at 20 ° C.
2 liters and 1 liter of toluene were added, and the mixture was sufficiently stirred to form a precipitate as a slurry. After raising the temperature of this slurry liquid to 50 ° C.,
With stirring, 255.41 g (2.47 mol) of 61% by weight nitric acid was added dropwise over 1 hour to carry out an oxidation reaction. At this time,
The reaction temperature rose to 54 ° C. After the dropping of the nitric acid was completed and gas generation was no longer observed, the mixture was further stirred at this temperature for 1 hour. After the completion of the oxidation reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, purged with argon gas, and a toluene layer and an aqueous layer were separated. When the toluene layer was analyzed, the conversion of 3,4-methylenedioxymandelic acid was 96%, the yield of piperonal was 80%, and the content of methylenedioxynitrobenzene was 0.5% by weight.
【0023】ピペロナールは、トルエン層を飽和食塩水
0.5l、10重量%重曹水0.5l、飽和食塩水0.
5lで順に洗浄した後、トルエンを留去して得られた粗
ピペロナール430gを減圧蒸留(4mmHg、留出温
度110℃、バス温120〜135℃)に付すことによ
って、純度99重量%で得ることができた(収量41
1.1g、1,2−メチレンジオキシベンゼンに対する
收率76%)。For piperonal, the toluene layer was prepared by adding 0.5 l of saturated saline solution, 0.5 l of 10% by weight sodium bicarbonate solution and 0.1 ml of saturated saline solution.
After washing in order with 5 l, 430 g of crude piperonal obtained by distilling off toluene is subjected to distillation under reduced pressure (4 mmHg, distillation temperature 110 ° C., bath temperature 120-135 ° C.) to obtain a purity of 99% by weight. (Yield 41
1.1 g, 76% yield based on 1,2-methylenedioxybenzene).
【0024】比較例1 実施例1において、付加反応終了後、直ちに水及びトル
エンを添加して50℃に加熱して酸化反応を行ったこと
のほかは、実施例1と同様に反応を行った。その結果を
表1に示す。Comparative Example 1 A reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that water and toluene were immediately added after the addition reaction was completed, and the mixture was heated to 50 ° C. to perform an oxidation reaction. . Table 1 shows the results.
【0025】比較例2 実施例1において、付加反応終了後、反応液を放置して
20℃になった時点で直ちに水及びトルエンを添加し、
次いで50℃に加熱して酸化反応を行ったことのほか
は、実施例1と同様に反応を行った。その結果を表1に
示す。Comparative Example 2 In Example 1, after the addition reaction was completed, the reaction solution was left to stand at 20 ° C., and water and toluene were immediately added thereto.
Then, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the oxidation reaction was carried out by heating to 50 ° C. Table 1 shows the results.
【0026】実施例2〜6 実施例1において、付加反応終了後に加熱する温度及び
時間を表1に記載したように変えたことのほかは、実施
例1と同様に反応を行った。その結果を表1に示す。Examples 2 to 6 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature and time after completion of the addition reaction were changed as shown in Table 1. Table 1 shows the results.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明により、1,2−メチレンジオキ
シベンゼンを出発物質として、付加反応で生成する中間
体の3,4−メチレンジオキシマンデル酸を分離精製す
ることなく、1,2−メチレンジオキシベンゼンとグリ
オキシル酸との付加反応及び3,4−メチレンジオキシ
マンデル酸の硝酸による酸化反応を連続して行って、製
品の品質を低下させるニトロ化物の含有量を抑えた高品
質のピペロナールを高收率で製造することができる。更
に、本発明により、最初の付加反応で使用される反応器
をそのまま使用して次の酸化反応を行うことが可能にな
り、そして硫酸も最初の付加反応で添加されたものをそ
のまま次の酸化反応において使用することができるよう
になるので、プロセス面及び原料面から工業的に優れた
ピペロナールの製法を提供することができる。According to the present invention, 1,2-methylenedioxybenzene can be used as a starting material without separating and purifying 3,4-methylenedioxymandelic acid as an intermediate produced by an addition reaction. The addition reaction between methylenedioxybenzene and glyoxylic acid and the oxidation reaction of 3,4-methylenedioxymandelic acid with nitric acid are continuously performed to reduce the quality of products. Piperonal can be produced at a high yield. Further, according to the present invention, the next oxidation reaction can be carried out using the reactor used in the first addition reaction as it is, and the sulfuric acid added to the one added in the first addition reaction can be directly used in the next oxidation reaction. Since it can be used in the reaction, it is possible to provide an industrially excellent method for producing piperonal from the viewpoint of process and raw materials.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−95573(JP,A) 米国特許5095128(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 317/00 - 317/68 CA(STN) REGISTRY(STN)────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-54-95573 (JP, A) US Patent 5,095,128 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07D 317 / 00-317/68 CA (STN) REGISTRY (STN)
Claims (1)
ベンゼンとグリオキシル酸を0〜5℃で反応させて3,
4−メチレンジオキシマンデル酸を生成させた後、反応
液を5〜30℃で0.5〜5時間加熱し、次いで水と有
機溶媒を加えて前記3,4−メチレンジオキシマンデル
酸を硝酸で酸化することを特徴とするピペロナールの製
法。1. A reaction between 1,2-methylenedioxybenzene and glyoxylic acid at 0 to 5 ° C. in the presence of sulfuric acid to give 3,3.
After generating 4-methylenedioxymandelic acid, the reaction solution is heated at 5 to 30 ° C for 0.5 to 5 hours, and then water and an organic solvent are added to convert the 3,4-methylenedioxymandelic acid to nitric acid. A process for producing piperonal, characterized by oxidizing with piperonal.
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