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JPH04288071A - Production of esters - Google Patents

Production of esters

Info

Publication number
JPH04288071A
JPH04288071A JP3074353A JP7435391A JPH04288071A JP H04288071 A JPH04288071 A JP H04288071A JP 3074353 A JP3074353 A JP 3074353A JP 7435391 A JP7435391 A JP 7435391A JP H04288071 A JPH04288071 A JP H04288071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
reaction
hydrogen peroxide
cyclic
acid
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.)
Pending
Application number
JP3074353A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Kawaki
川木 隆雄
Takeshi Miyauchi
宮内 雄
Katsushige Hayashi
勝茂 林
Toshio Watanabe
俊雄 渡辺
Satoshi Ueno
聡 上野
Hiroshi Ogawa
博史 小川
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.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority to JP3074353A priority Critical patent/JPH04288071A/en
Priority to US07/975,444 priority patent/US5310944A/en
Priority to EP92300476A priority patent/EP0496562B1/en
Priority to DE69201803T priority patent/DE69201803T2/en
Priority to CA002059689A priority patent/CA2059689C/en
Priority to KR1019920000805A priority patent/KR100189789B1/en
Publication of JPH04288071A publication Critical patent/JPH04288071A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Pyrane Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce cyclic esters from a cyclic ketone compound and hydrogen peroxide using arsonic acids as a catalyst in high yield at a high rate of reaction. CONSTITUTION:A cyclic ketone compound is reacted with hydrogen peroxide using arsonic acids expressed by the formula (R is 1-12C alkyl group or aryl group and hydrogens in the aryl group may be substituted with hydroxyl group, carboxyl group, sulfone group, amino group, alkyl group, alkyloxy group or halogen atom) while keeping a reaction medium in a substantially anhydrous state to produce the objective cyclic esters in high yield at a high rate of reaction.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、環状ケトン化合物と過
酸化水素から環状エステル類を製造する改良された方法
に関するものであり、更に詳しくはアルソン酸類を触媒
として用い環状ケトン化合物と過酸化水素から環状エス
テル類を製造する方法に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an improved method for producing cyclic esters from a cyclic ketone compound and hydrogen peroxide, and more specifically, the present invention relates to an improved method for producing cyclic esters from a cyclic ketone compound and hydrogen peroxide. The present invention relates to a method for producing cyclic esters from.

【0002】0002

【従来の技術】特公昭44ー10243号公報にはケト
ン類を、触媒として有機または無機砒素化合物の存在下
に過酸化水素で酸化する方法が開示されている。好まし
い砒素系触媒として砒酸塩、亜砒酸塩、酸化砒素等があ
げられている。また特開昭55ー21481号公報には
ポリフェニレンを形成するか、ジビニルアリーレンで架
橋したポリメチレン骨格から砒素基がペンダントしてい
る粒状またはビーズ状の多孔性重合体を触媒とする過酸
化水素によるケトン類の酸化方法が開示されている。特
公平1ー35814号公報には少なくとも1種のHF,
SbF5 、SnCl4 などのフリーデルクラフツ触
媒の存在下に環状ケトンまたはアルデヒドと過酸化水素
を反応させカルボキシル化合物を製造する方法において
、その液状反応混合物から水を蒸発により連続的に除去
し反応混合物を実質的に無水の状態に保持するカルボキ
シル化合物の製造法が開示されている。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Publication No. 44-10243 discloses a method of oxidizing ketones with hydrogen peroxide in the presence of an organic or inorganic arsenic compound as a catalyst. Preferred arsenic catalysts include arsenate, arsenite, arsenic oxide, and the like. Furthermore, JP-A-55-21481 discloses that hydrogen peroxide can be used as a catalyst to form polyphenylene or to form a ketone using hydrogen peroxide using a granular or bead-like porous polymer in which arsenic groups are pendant from a polymethylene skeleton cross-linked with divinylarylene. Several oxidation methods have been disclosed. Japanese Patent Publication No. 1-35814 discloses at least one type of HF,
In a method for producing a carboxyl compound by reacting a cyclic ketone or aldehyde with hydrogen peroxide in the presence of a Friedel-Crafts catalyst such as SbF5 or SnCl4, water is continuously removed from the liquid reaction mixture by evaporation to substantially reduce the reaction mixture. A method for producing a carboxyl compound which is maintained in an anhydrous state is disclosed.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の検討に依れば特公昭44ー10243号公報に開示
された方法は、副生物の生成が多くまた溶媒を用いなけ
れば収率が低い。また特開昭55ー21481号公報に
開示された方法は高濃度の過酸化水素を用いなければ副
生物が多い。さらに担体として樹脂を用いているため比
較的高温での反応が行えない。また収率と反応速度が低
い。特公平1ー35814号公報に開示された方法は反
応速度は速いものの高濃度過酸化水素を用いなければ収
率が低い。また系内を実質的に無水にしているものの、
腐食性の弗化水素を使用したり、加水分解により弗化水
素や塩化水素を生成する触媒を用いるため高価な耐食性
の反応容器を用いる必要があり、工業的には大きな欠点
を持つ。
[Problems to be Solved by the Invention] However, according to the studies of the present inventors, the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 10243/1988 produces a large amount of by-products and has a low yield unless a solvent is used. . Furthermore, the method disclosed in JP-A-55-21481 produces many by-products unless high concentration hydrogen peroxide is used. Furthermore, since a resin is used as a carrier, the reaction cannot be carried out at relatively high temperatures. Also, the yield and reaction rate are low. Although the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-35814 has a high reaction rate, the yield is low unless high concentration hydrogen peroxide is used. Also, although the system is virtually anhydrous,
Since it uses corrosive hydrogen fluoride and a catalyst that generates hydrogen fluoride and hydrogen chloride through hydrolysis, it requires the use of an expensive corrosion-resistant reaction vessel, which has major drawbacks from an industrial perspective.

【0004】0004

【課題を解決するための手段】本発明者は前記問題点を
解決すべく検討した結果、砒素化合物の中でも下記の一
般式(1)で表わされるアルソン酸類を触媒として用い
、かつ反応系内の水を除去し、反応媒体を均一の相とす
る実質的に無水の状態に保つことにより、環状ケトン化
合物の過酸化水素酸化による環状エステル類の製造が高
収率で、また高い反応速度で行えることを見いだし本発
明を完成した。 (ここでRは炭素数1から12のアルキル基またはアリ
ール基であって、アリール基の水素が水酸基、カルボキ
シル基、スルホン基、アミノ基、アルキル基、アルキル
オキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい。)
[Means for Solving the Problems] As a result of studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors used arsonic acids represented by the following general formula (1) among arsenic compounds as a catalyst, and By removing water and keeping the reaction medium in a homogeneous phase and substantially anhydrous state, cyclic esters can be produced by hydrogen peroxide oxidation of cyclic ketone compounds in high yields and at high reaction rates. They discovered this and completed the present invention. (Here, R is an alkyl group or an aryl group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrogen of the aryl group is substituted with a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfone group, an amino group, an alkyl group, an alkyloxy group, or a halogen atom. Also good.)


0006】本発明で用いるアルソン酸類は耐酸化性が強
く、反応後蒸留操作により分離し、反応系に循環使用す
ることもできるし、また水その他の溶媒により抽出分離
し、反応系に循環し再使用する事もできる非常に安定な
化合物である。次に、本発明の触媒及びこの触媒を用い
た環状ケトン化合物と過酸化水素とからの環状エステル
類の製造法について具体的に説明する。本発明において
触媒となるアルソン酸類は次の一般式(1)で表わされ
るものである。 (ここでRは炭素数1から12のアルキル基またはアリ
ール基であって、アリール基の水素が水酸基、カルボキ
シル基、スルホン基、アミノ基、アルキル基、アルキル
オキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい。)
[
The arsonic acids used in the present invention have strong oxidation resistance, and can be separated by distillation after the reaction and recycled to the reaction system, or extracted and separated with water or other solvent, recycled to the reaction system, and recycled. It is a very stable compound that can also be used. Next, the catalyst of the present invention and the method for producing cyclic esters from a cyclic ketone compound and hydrogen peroxide using this catalyst will be specifically explained. The arsonic acid serving as a catalyst in the present invention is represented by the following general formula (1). (Here, R is an alkyl group or an aryl group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrogen of the aryl group is substituted with a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfone group, an amino group, an alkyl group, an alkyloxy group, or a halogen atom. Also good.)


0008】次に具体的な置換基の例を下にあげると、ア
ルキル基としてはメチル、エチル、ブチル、ペンチル、
ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デカニル、ウ
ンデカニル、ドデカニル、シクロヘキシルなどであり、
またアリール基としては無置換のフェニル基、ナフチル
基のほかフェニル基、ナフチル基の一つ以上の水素を次
の置換基で置換したアリール基が用いられる。置換基と
してはヒドロキシ、スルホン、カルボキシ、アミノ、メ
チルアミノ、ジメチルアミノ、エチルアミノ、ジエチル
アミノ、及びこれらの基が塩を構成している物例えばス
ルホニウム、カルボニウム、アンモニウム塩基等も含ま
れる。さらに炭素数1から6のアルキル基、炭素数1か
ら6のアルコキシ基、フェノキシ、クロル、フルオロ、
ブロムが置換基として用いられる。これらのうち好まし
いアルソン酸類としては、フェニルアルソン酸、ブチル
アルソン酸、p−メトキシフェニルアルソン酸などがあ
る。使用する触媒は必要に応じて有機または無機の担体
に固定してもよい。これらのアルソン酸類は、反応収率
は無論のこと、反応液からの分離、再循環などのプロセ
ス上の要請により目的とする環状エステル類にあわせて
選択出来る。
[
Next, specific examples of substituents are listed below. Examples of alkyl groups include methyl, ethyl, butyl, pentyl,
Hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decanyl, undecanyl, dodecanyl, cyclohexyl, etc.
In addition to unsubstituted phenyl and naphthyl groups, the aryl group includes unsubstituted phenyl and naphthyl groups in which one or more hydrogen atoms are substituted with the following substituents. Substituents include hydroxy, sulfone, carboxy, amino, methylamino, dimethylamino, ethylamino, diethylamino, and salts of these groups such as sulfonium, carbonium, and ammonium bases. Furthermore, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, phenoxy, chloro, fluoro,
Brome is used as a substituent. Among these, preferred arsonic acids include phenylarsonic acid, butylarsonic acid, and p-methoxyphenylarsonic acid. The catalyst used may be immobilized on an organic or inorganic carrier as required. These arsonic acids can be selected depending on the desired cyclic ester, depending on process requirements such as separation from the reaction solution and recycling, as well as reaction yield.

【0009】本発明における環状ケトン化合物と過酸化
水素の反応は次のように実施される。使用する触媒の量
は反応液1kg当り100g以下、0.1g〜75g、
好ましくは0.5〜50gの割合で使用される。触媒は
公知の各種の方法で反応系に導入できる。例えば、純粋
結晶でも、あるいは反応液中の一成分に溶解して使用し
ても良い。
The reaction between the cyclic ketone compound and hydrogen peroxide in the present invention is carried out as follows. The amount of catalyst used is 100 g or less per 1 kg of reaction liquid, 0.1 g to 75 g,
Preferably, it is used in a proportion of 0.5 to 50 g. The catalyst can be introduced into the reaction system by various known methods. For example, it may be used as a pure crystal or dissolved in one of the components in the reaction solution.

【0010】本発明では触媒として上記アルソン酸類だ
けで高活性であるが、他に過酸化水素の安定性を高める
ために、またアルソン酸類の活性を維持するために、ま
た生成物の重合、分解を防止するために添加物を加える
ことが出来る。添加物としては過酸化水素の安定剤、重
合禁止剤、過酸化物の分解抑制剤などがあげられる。添
加物の例としては,EDTA,EDTAナトリウム塩、
ステアリン酸、無水フタル酸、フタル酸類、各種燐酸及
び燐酸塩、すず化合物などである。これらの添加物は広
い範囲で使用できるが、通常は触媒1g当り0.01〜
2g好ましくは0.05〜0.5gが用いられる。
In the present invention, the above-mentioned arsonic acids alone are highly active as catalysts, but in order to increase the stability of hydrogen peroxide and maintain the activity of the arsonic acids, polymerization and decomposition of the product are also carried out. Additives can be added to prevent this. Examples of additives include hydrogen peroxide stabilizers, polymerization inhibitors, and peroxide decomposition inhibitors. Examples of additives include EDTA, EDTA sodium salt,
These include stearic acid, phthalic anhydride, phthalic acids, various phosphoric acids and phosphates, and tin compounds. These additives can be used in a wide range, but are typically used in amounts ranging from 0.01 to 1 g per gram of catalyst.
2g, preferably 0.05-0.5g is used.

【0011】本発明で使用される好ましい環状ケトン化
合物はシクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシ
クロヘキサノン、シクロヘキセノン、シクロオクタノン
、フルオレノン、ナフトキノン等である。
Preferred cyclic ketone compounds used in the present invention are cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, cyclohexenone, cyclooctanone, fluorenone, naphthoquinone, and the like.

【0012】本発明では、過酸化水素は水溶液でも、有
機溶剤の溶液としても使用できる。従って、その選択は
プロセス上の要請で決めることができる。通常は、水溶
液が使用される。使用する過酸化水素溶液の濃度は広い
範囲で選択できる。一般的には水溶液では10重量%以
上の物が使用されるが、90重量%を越えるものは操作
性、安全性等から推賞されない。好ましい範囲は20〜
80重量%である。
In the present invention, hydrogen peroxide can be used either as an aqueous solution or as a solution in an organic solvent. Therefore, the selection can be determined by process requirements. Usually an aqueous solution is used. The concentration of the hydrogen peroxide solution used can be selected within a wide range. In general, aqueous solutions of 10% by weight or more are used, but those exceeding 90% by weight are not recommended from the viewpoint of operability, safety, etc. The preferred range is 20~
It is 80% by weight.

【0013】本発明では、反応媒体中の環状ケトン化合
物と過酸化水素の割合は、反応速度や使用溶媒等により
広い範囲で選択できるが、通常過酸化水素のモル数は環
状ケトン化合物のモル数の1.5倍を越えない。
In the present invention, the ratio of the cyclic ketone compound and hydrogen peroxide in the reaction medium can be selected within a wide range depending on the reaction rate, the solvent used, etc., but usually the number of moles of hydrogen peroxide is the same as the number of moles of the cyclic ketone compound. not exceed 1.5 times.

【0014】本発明では環状ケトン化合物、過酸化水素
、触媒の他に溶媒を用いることが出来る。一般に溶媒は
反応条件下で不活性なものが使用される。好適な溶媒と
してはエーテル、アルコール、ハロゲン化炭化水素、炭
化水素、、カルボン酸エステル、燐酸エステル等があげ
られる。エーテルとしては炭素数4〜14のエーテル、
例えばジエチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジグラ
イム、テトラヒドロフラン等があげられる。アルコール
としては炭素数1〜12の一価または多価の一級、二級
または三級のアルコール、例えばメタノール、エタノー
ル、tert−ブタノール、シクロヘキサノール、エチ
レングリコール、1,4−ブタンジオールなどがあげら
れる。ハロゲン化炭化水素としては炭素数2〜10の脂
肪族または芳香族ハロゲン化炭化水素で好ましくは塩素
及び、または弗素で置換されたハロゲン化炭化水素であ
る。炭化水素としては炭素数6〜20の脂肪族または芳
香族炭化水素、例えばn−ヘキサン、シクロヘキサン、
デカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンな
どがあげられる。カルボン酸エステルとしては炭素数2
〜6の脂肪族または脂環式エステル、例えば酢酸メチル
、酢酸フェニル、プロピオン酸メチル、カプロン酸メチ
ル、ε−カプロラクトン等があげられる。リン酸エステ
ルとしては炭素数3〜21のリン酸エステルで、例えば
トリメチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート
、トリフェニルフォスフェートなどがあげられる。 上記不活性な溶媒以外にも、カルボン酸類、例えば酢酸
、プロピオン酸、カプロン酸等の有機酸類を溶媒とする
こともできる。このとき有機酸の一部が過酸となり、反
応の進行を促進し、副生物の生成を抑えることがある。
In the present invention, a solvent can be used in addition to the cyclic ketone compound, hydrogen peroxide, and the catalyst. Generally, the solvent used is one that is inert under the reaction conditions. Suitable solvents include ethers, alcohols, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, carboxylic esters, phosphoric esters, and the like. Ethers include ethers having 4 to 14 carbon atoms;
Examples include diethyl ether, diphenyl ether, diglyme, and tetrahydrofuran. Examples of the alcohol include monovalent or polyvalent primary, secondary or tertiary alcohols having 1 to 12 carbon atoms, such as methanol, ethanol, tert-butanol, cyclohexanol, ethylene glycol, 1,4-butanediol, etc. . The halogenated hydrocarbon is an aliphatic or aromatic halogenated hydrocarbon having 2 to 10 carbon atoms, preferably a halogenated hydrocarbon substituted with chlorine and/or fluorine. Hydrocarbons include aliphatic or aromatic hydrocarbons having 6 to 20 carbon atoms, such as n-hexane, cyclohexane,
Examples include decane, benzene, toluene, xylene, and mesitylene. Carboxylic acid ester has 2 carbon atoms
-6 aliphatic or alicyclic esters such as methyl acetate, phenyl acetate, methyl propionate, methyl caproate, ε-caprolactone, and the like. The phosphoric ester is a phosphoric ester having 3 to 21 carbon atoms, such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, and the like. In addition to the above-mentioned inert solvents, carboxylic acids such as organic acids such as acetic acid, propionic acid, and caproic acid can also be used as solvents. At this time, a part of the organic acid becomes a peracid, which may accelerate the reaction and suppress the production of by-products.

【0015】溶媒の使用割合は広い範囲で選択できるが
、通常5〜90重量%の範囲で使用する。一般に環状ケ
トンを原料とする場合は、原料が溶媒を兼ねるため、溶
媒を用いないことが多い。
The proportion of the solvent to be used can be selected within a wide range, but it is usually used in the range of 5 to 90% by weight. Generally, when a cyclic ketone is used as a raw material, a solvent is often not used because the raw material also serves as a solvent.

【0016】本発明では反応温度は通常150℃以下、
一般的には50〜130℃の範囲で、特に90〜125
℃の温度で良好な結果が得られる。反応圧力は反応系内
からの水の除去法により異なるが、1×103 Pa〜
3×105 Paの範囲で選択出来る。
[0016] In the present invention, the reaction temperature is usually 150°C or lower,
Generally in the range of 50 to 130°C, especially in the range of 90 to 125°C.
Good results are obtained at temperatures of °C. The reaction pressure varies depending on the method of removing water from the reaction system, but is 1 x 103 Pa~
It can be selected within the range of 3×105 Pa.

【0017】反応系内の水の除去法は、反応溶媒または
原料環状ケトン化合物と水との共沸により除去するのが
好適である。この場合反応温度より共沸温度が高い場合
は減圧下に反応を行なうか、不活性ガスを吹き込み蒸気
を同伴させるか何れかの方法を選択することが出来る。 この他、物理化学的または化学的に水を取り去る方法も
可能である。無機塩の結晶水としてあるいはモレキュラ
ーシーブの空洞に取り込む事もできるし、酸無水物と反
応させて、系内の水を除くことも出来る。これらの場合
、脱水剤として作用した化合物を乾燥、脱水し再使用す
ることにより継続的な反応が可能である。反応系内に大
量の水が存在すると、反応媒体が有機相と水相の二相に
分離し、反応速度の低下と過酸化物の生成増加の原因と
なるうえ、環状ケトン化合物の酸化反応においては生成
する環状エステルを加水分解し収率の低下を引き起こす
。良好な反応収率を得るためには、系内の水の濃度を反
応媒体と水が均一の相を形成する範囲以下、2重量%以
下に抑えることで良好な結果が得られ、さらに好適な範
囲は0.5重量%以下であり、また0.2重量%以下は
特に好適である。本発明は単一の反応器でも連続する多
槽の反応器でも、また連続的にも、非連続的にも実施で
きる。更に管式の反応器でも実施することが出来る。
The water in the reaction system is preferably removed by azeotropic distillation of the reaction solvent or raw material cyclic ketone compound with water. In this case, if the azeotropic temperature is higher than the reaction temperature, either the reaction may be carried out under reduced pressure or an inert gas may be blown in to entrain steam. In addition, physicochemical or chemical methods of removing water are also possible. It can be taken as crystallization water of an inorganic salt or into the cavity of a molecular sieve, or it can be reacted with an acid anhydride to remove water from the system. In these cases, continuous reaction is possible by drying, dehydrating, and reusing the compound that has acted as a dehydrating agent. If a large amount of water exists in the reaction system, the reaction medium will separate into two phases, an organic phase and an aqueous phase, which will cause a decrease in the reaction rate and an increase in the production of peroxides. hydrolyzes the cyclic ester produced, resulting in a decrease in yield. In order to obtain a good reaction yield, good results can be obtained by keeping the concentration of water in the system below the range in which the reaction medium and water form a homogeneous phase, 2% by weight or below. The range is 0.5% by weight or less, and 0.2% by weight or less is particularly preferred. The invention can be carried out in a single reactor or in a series of multi-vessel reactors, and either continuously or discontinuously. Furthermore, it can also be carried out in a tubular reactor.

【0018】[0018]

【実施例】次に実施例及び比較例によって本発明を更に
詳細に説明する。
EXAMPLES Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

【0019】実施例1 反応フラスコにシクロヘキサノン88g、フェニルアル
ソン酸1gを入れ撹拌下120℃まで昇温する。続いて
60%過酸化水素水10.8gを2時間にわたって導入
した。この間系内に窒素ガスを吹き込み共沸により水を
除去した。反応終了後反応液を高速液体クロマトグラフ
ィで分析したところ18.4gのε−カプロラクトンが
生成していた。過酸化水素基準の収率は85%であった
。反応系内の水分は0.08重量%であった。
Example 1 88 g of cyclohexanone and 1 g of phenylarsonic acid were placed in a reaction flask, and the temperature was raised to 120° C. while stirring. Subsequently, 10.8 g of 60% hydrogen peroxide solution was introduced over 2 hours. During this time, nitrogen gas was blown into the system to remove water by azeotropy. After the reaction was completed, the reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography, and 18.4 g of ε-caprolactone was found to have been produced. The yield based on hydrogen peroxide was 85%. The water content in the reaction system was 0.08% by weight.

【0020】比較例1 窒素ガスを吹き込み共沸により水を除去することを行な
わなかった他は実施例1と同じにして実験を行なった。 反応終了後、反応液を分析したところ6.7gのε−カ
プロラクトンが生成しており、過酸化水素基準の収率は
31%であった。また過酸化物をはじめとする副生物が
多量に生成していた。この場合反応媒体は二相に分離し
、平均水濃度は13.9重量%であった。この比較例か
ら、反応系内から水を除く効果が大きいことが分かる。
Comparative Example 1 An experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that nitrogen gas was not blown in to remove water by azeotropy. After the reaction was completed, analysis of the reaction solution revealed that 6.7 g of ε-caprolactone had been produced, and the yield based on hydrogen peroxide was 31%. Also, large amounts of by-products such as peroxide were produced. In this case, the reaction medium separated into two phases and the average water concentration was 13.9% by weight. This comparative example shows that the effect of removing water from the reaction system is large.

【0021】実施例2 実施例1のフェニルアルソン酸の代わりにブチルアルソ
ン酸を用い、反応温度120℃で60%過酸化水素水1
0.8gを2時間にわたって導入した以外は実施例1と
同様の操作を行った。反応終了後、反応液を分析した結
果、15.4gのε−カプロラクトンが生成しており、
過酸化水素基準の収率は71%であった。また反応系内
の水分は0.2重量%であった。
Example 2 Butylarsonic acid was used instead of phenylarsonic acid in Example 1, and 60% hydrogen peroxide solution was added at a reaction temperature of 120°C.
The same operation as in Example 1 was performed except that 0.8 g was introduced over 2 hours. After the reaction was completed, analysis of the reaction solution revealed that 15.4 g of ε-caprolactone was produced.
The yield based on hydrogen peroxide was 71%. Further, the water content in the reaction system was 0.2% by weight.

【0022】実施例3 実施例1のフェニルアルソン酸の代わりにp−メトキシ
フェニルアルソン酸を用い、反応温度120℃で60%
過酸化水素水10.8gを1.5時間にわたって導入し
た以外は実施例1と同様の操作を行った。反応終了後、
反応液を分析した結果18.0gのε−カプロラクトン
が生成しており、過酸化水素基準の収率は83%であっ
た。また反応系内の水分は0.06重量%であった。
Example 3 p-methoxyphenylarsonic acid was used instead of phenylarsonic acid in Example 1, and the reaction temperature was 120° C. to 60%.
The same operation as in Example 1 was performed except that 10.8 g of hydrogen peroxide solution was introduced over 1.5 hours. After the reaction is complete,
Analysis of the reaction solution revealed that 18.0 g of ε-caprolactone was produced, and the yield based on hydrogen peroxide was 83%. Further, the water content in the reaction system was 0.06% by weight.

【0023】[0023]

【発明の効果】環状ケトン化合物と過酸化水素から環状
エステル類を製造する場合、本発明の如く、アルソン酸
類を触媒とし、反応媒体を実質的に無水の状態に維持す
ることにより高収率でしかも高反応速度で製造すること
ができる。
Effects of the Invention When producing cyclic esters from a cyclic ketone compound and hydrogen peroxide, high yields can be obtained by using arsonic acids as a catalyst and maintaining the reaction medium in a substantially anhydrous state as in the present invention. Moreover, it can be produced at a high reaction rate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】  環状ケトン化合物と過酸化水素から環
状エステル類を製造する方法において、触媒として下記
の一般式(1)で表わされるアルソン酸類を用い、かつ
反応媒体を実質的に無水の状態に保つことを特徴とする
環状エステル類 (ここでRは炭素数1から12のアルキル基またはアリ
ール基であって、アリール基の水素が水酸基、カルボキ
シル基、スルホン基、アミノ基、アルキル基、アルキル
オキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい。)【
請求項2】  アルソン酸類がフェニルアルソン酸であ
る請求項1記載の製造方法。 【請求項3】  アルソン酸類が、そのフェニル基の少
なくとも1つの水素が水酸基、カルボキシル基、カルボ
ニウム基、スルホン基、ハロゲン原子で置換されたフェ
ニルアルソン酸類である請求項1記載の製造方法。 【請求項4】  環状ケトン化合物がシクロヘキサノン
であり、環状エステルがε−カプロラクトンである請求
項1、2、3のいずれかに記載された製造方法。 【請求項5】  反応中に水−シクロヘキサノン共沸混
合物の蒸留により水を反応媒体から除去し、反応媒体中
の水の濃度を2重量%以下に保つ請求項4記載の製造方
法。
[Scope of Claims] [Claim 1] A method for producing cyclic esters from a cyclic ketone compound and hydrogen peroxide, in which an arsonic acid represented by the following general formula (1) is used as a catalyst, and the reaction medium is substantially Cyclic esters characterized by being kept in an anhydrous state (where R is an alkyl group or an aryl group having 1 to 12 carbon atoms, and the hydrogen of the aryl group is a hydroxyl group, carboxyl group, sulfone group, or amino group) , may be substituted with an alkyl group, an alkyloxy group, or a halogen atom.)
2. The method according to claim 1, wherein the arsonic acid is phenylarsonic acid. 3. The production method according to claim 1, wherein the arsonic acid is a phenylarsonic acid in which at least one hydrogen of the phenyl group is substituted with a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonium group, a sulfone group, or a halogen atom. 4. The production method according to claim 1, wherein the cyclic ketone compound is cyclohexanone and the cyclic ester is ε-caprolactone. 5. The process according to claim 4, wherein water is removed from the reaction medium during the reaction by distillation of the water-cyclohexanone azeotrope, and the concentration of water in the reaction medium is maintained below 2% by weight.
JP3074353A 1991-01-21 1991-03-15 Production of esters Pending JPH04288071A (en)

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