Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7621095B2 - Method for producing alicyclic compound and alicyclic compound - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7621095B2 - Method for producing alicyclic compound and alicyclic compound - Google Patents

Method for producing alicyclic compound and alicyclic compound Download PDF

Info

Publication number
JP7621095B2
JP7621095B2 JP2020191939A JP2020191939A JP7621095B2 JP 7621095 B2 JP7621095 B2 JP 7621095B2 JP 2020191939 A JP2020191939 A JP 2020191939A JP 2020191939 A JP2020191939 A JP 2020191939A JP 7621095 B2 JP7621095 B2 JP 7621095B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
general formula
compound represented
formula
reaction
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.)
Active
Application number
JP2020191939A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022080721A (en
Inventor
弘樹 ▲高▼橋
貴弘 澤田
健志 山崎
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.)
KH Neochem Co Ltd
Original Assignee
KH Neochem Co Ltd
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 KH Neochem Co Ltd filed Critical KH Neochem Co Ltd
Priority to JP2020191939A priority Critical patent/JP7621095B2/en
Publication of JP2022080721A publication Critical patent/JP2022080721A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7621095B2 publication Critical patent/JP7621095B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

本発明は、ノルボルナン環を有する脂環式化合物の選択的な製造方法及び脂環式化合物に関する。 The present invention relates to a method for selectively producing an alicyclic compound having a norbornane ring, and to the alicyclic compound.

脂環式化合物特に脂環式ジオールはポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂等の重合体の原料として使用されており、その重合体は、光学材料、電子情報材料、コーティング材料、粘・接着材料等の用途に用いられている。例えば、脂環式ジオールとしてペンタシクロペンタデカンジメタノールを用いたポリカーボネート樹脂や、ペンタシクロペンタデカンジメタノールを用いた変性ポリエステル樹脂が知られている(特許文献1及び2)。 Alicyclic compounds, particularly alicyclic diols, are used as raw materials for polymers such as polyester resins, polycarbonate resins, and urethane (meth)acrylate resins, and the polymers are used in applications such as optical materials, electronic information materials, coating materials, and adhesive materials. For example, polycarbonate resins using pentacyclopentadecanedimethanol as the alicyclic diol and modified polyester resins using pentacyclopentadecanedimethanol are known (Patent Documents 1 and 2).

ペンタシクロペンタデカンジメタノールの一般的な製造方法として、トリシクロペンタジエンのヒドロホルミル化によりペンタシクロペンタデカンジカルバルデヒドを合成し、次いで該ジアルデヒドに接触水添を施す方法が知られている(特許文献3)。 A commonly known method for producing pentacyclopentadecanedimethanol is to synthesize pentacyclopentadecanedicarbaldehyde by hydroformylation of tricyclopentadiene, and then subject the dialdehyde to catalytic hydrogenation (Patent Document 3).

上記の製造方法における原料となるトリシクロペンタジエンは、ジシクロペンタジエンのディールス・アルダー(Diels-Alder)反応により、式(A1)及び式(B1)で表される2種類の構造異性体の混合物として得られ、さらに、式(A1)で表される化合物が主成分となることが知られている(特許文献4)。 The tricyclopentadiene used as the raw material in the above manufacturing method is obtained as a mixture of two structural isomers represented by formulas (A1) and (B1) through the Diels-Alder reaction of dicyclopentadiene, and it is known that the compound represented by formula (A1) is the main component (Patent Document 4).

従って、上記の製造方法によりペンタシクロペンタデカンジカルバルデヒドを製造する場合、該ジカルバルデヒドは式(A2)及び式(B2)で表される2種類の環構造が異なる構造異性体の混合物として得られ、このときの主成分は式(A2)で表される化合物となる。 Therefore, when pentacyclopentadecanedicarbaldehyde is produced by the above-mentioned production method, the dicarbaldehyde is obtained as a mixture of two structural isomers with different ring structures represented by formula (A2) and formula (B2), and the main component in this case is the compound represented by formula (A2).

同様に、上記の製造方法によりペンタシクロペンタデカンジメタノールを製造する場合、該ジメタノールは式(A3)及び式(B3)で表される2種類の構造異性体の混合物として得られ、このときの主成分は式(A3)で表される化合物となる。 Similarly, when pentacyclopentadecanedimethanol is produced by the above-mentioned production method, the dimethanol is obtained as a mixture of two structural isomers represented by formulas (A3) and (B3), and the main component is the compound represented by formula (A3).

すなわち、従来知られていた製造方法では、式(B3)で表される化合物のみを選択的に製造することはできない。また、式(A3)及び式(B3)で表される異性体混合物から高純度の式(B3)で表される化合物を単離した例は知られていない。さらに、式(B3)で表される化合物の原料である式(B1)で表される化合物及び式(B2)で表される化合物についても同様に、それぞれを含有する異性体混合物から純度良く式(B1)で表される化合物及び式(B2)で表される化合物を単離した例についても知られていない。 In other words, the conventionally known production methods cannot selectively produce only the compound represented by formula (B3). In addition, there are no known examples of isolating a high-purity compound represented by formula (B3) from an isomer mixture represented by formulas (A3) and (B3). Similarly, there are no known examples of isolating a compound represented by formula (B1) and a compound represented by formula (B2), which are raw materials for the compound represented by formula (B3), from an isomer mixture containing the compound represented by formula (B1) and the compound represented by formula (B2), with high purity.

特開2000-302860号公報JP 2000-302860 A 特許第5849967号公報Patent No. 5849967 特許第4573003号公報Patent No. 4573003 特許第5742853号公報Patent No. 5742853

本発明の目的は、ノルボルナン環を有する脂環式化合物の選択的な製造方法及び脂環式化合物を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a method for selectively producing an alicyclic compound having a norbornane ring, and the alicyclic compound.

本発明は、以下の[1]~[10]を提供する。
[1] 一般式(1)
The present invention provides the following [1] to [10].
[1] General formula (1)

(式中、R11及びR12は、一方はホルミル基又はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表す。)
で表される化合物とシクロペンタジエンとをディールス・アルダー反応に付すことを特徴とする、一般式(2)
(In the formula, one of R 11 and R 12 represents a formyl group or a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom.)
and cyclopentadiene by Diels-Alder reaction.

(式中、R11及びR12は、それぞれ前記と同義である。)
で表される脂環式化合物の製造方法。
(In the formula, R 11 and R 12 are defined as above.)
A method for producing an alicyclic compound represented by the formula:

[2] 一般式(1) [2] General formula (1)

(式中、R11及びR12は、一方はホルミル基又はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表す。)
で表される化合物とシクロペンタジエンとをディールス・アルダー反応に付して、一般式(2)
(In the formula, one of R 11 and R 12 represents a formyl group or a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom.)
and cyclopentadiene by Diels-Alder reaction to obtain a compound represented by the general formula (2)

(式中、R11及びR12は、それぞれ前記と同義である。)
で表される脂環式化合物を得る工程を含むことを特徴とする、一般式(4)
(In the formula, R 11 and R 12 are defined as above.)
The method includes a step of obtaining an alicyclic compound represented by the general formula (4):

(式中、R41及びR42は、一方はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表し、R43及びR44は、一方はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表す。)
で表される脂環式化合物の製造方法。
(In the formula, one of R 41 and R 42 represents a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom; and one of R 43 and R 44 represents a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom.)
A method for producing an alicyclic compound represented by the formula:

[3] 前記一般式(2)で表される脂環式化合物をヒドロホルミル化反応に付して、一般式(3) [3] The alicyclic compound represented by the general formula (2) is subjected to a hydroformylation reaction to obtain a compound represented by the general formula (3)

(式中、R11及びR12は、それぞれ前記と同義であり、R33及びR34は、一方はホルミル基を表し、他方は水素原子を表す。)
で表される脂環式化合物を得る工程と、該一般式(3)で表される脂環式化合物を還元反応に付して、前記一般式(4)で表される脂環式化合物を得る工程とを更に含む[2]に記載の脂環式化合物の製造方法。
(In the formula, R 11 and R 12 are defined as above, and one of R 33 and R 34 represents a formyl group, and the other represents a hydrogen atom.)
and subjecting the alicyclic compound represented by general formula (3) to a reduction reaction to obtain the alicyclic compound represented by general formula (4).

[4] 式(5) [4] Equation (5)

で表される化合物をヒドロホルミル化反応に付す工程を含む、前記一般式(1)で表される化合物を得る工程、を更に含む[1]~[3]のいずれか1項に記載の脂環式化合物の製造方法。 The method for producing an alicyclic compound according to any one of [1] to [3] further includes a step of obtaining a compound represented by the general formula (1), which includes a step of subjecting a compound represented by the general formula (1) to a hydroformylation reaction.

[5] 一般式(1)におけるR11及びR12の一方がホルミル基であり、他方が水素原子である[1]~[4]のいずれか1項に記載の脂環式化合物の製造方法。 [5] The method for producing an alicyclic compound according to any one of [1] to [4], wherein one of R 11 and R 12 in general formula (1) is a formyl group, and the other is a hydrogen atom.

[6] 一般式(2)で表される脂環式化合物を得る工程において、シクロペンタジエンの使用量が、一般式(1)で表される化合物1モルに対して0.05~2.0モルである[1]~[5]のいずれか1項に記載の脂環式化合物の製造方法。 [6] A method for producing an alicyclic compound according to any one of [1] to [5], wherein in the step of obtaining an alicyclic compound represented by general formula (2), the amount of cyclopentadiene used is 0.05 to 2.0 moles per mole of the compound represented by general formula (1).

[7] 一般式(2)で表される脂環式化合物を得る工程において、あらかじめ一般式(1)で表される化合物を入れた反応器に、温度100~250℃で、シクロペンタジエンを供給する[1]~[6]のいずれか1項に記載の脂環式化合物の製造方法。 [7] A method for producing an alicyclic compound according to any one of [1] to [6], in the step of obtaining an alicyclic compound represented by general formula (2), cyclopentadiene is supplied at a temperature of 100 to 250°C to a reactor that has already been charged with a compound represented by general formula (1).

[8] 一般式(2)で表される脂環式化合物をヒドロホルミル化反応に付す際の触媒として、ロジウム化合物及び有機リン化合物を用いる[3]~[7]のいずれか1項に記載の脂環式化合物の製造方法。 [8] A method for producing an alicyclic compound according to any one of [3] to [7], in which a rhodium compound and an organic phosphorus compound are used as catalysts when subjecting an alicyclic compound represented by general formula (2) to a hydroformylation reaction.

[9] 還元反応が、金属触媒存在下、前記一般式(3)で表される脂環式化合物を水素添加反応に付す工程である[3]~[8]のいずれか1項に記載の脂環式化合物の製造方法。 [9] The method for producing an alicyclic compound according to any one of [3] to [8], wherein the reduction reaction is a step of subjecting the alicyclic compound represented by the general formula (3) to a hydrogenation reaction in the presence of a metal catalyst.

[10] 一般式(2)で表される脂環式化合物。 [10] An alicyclic compound represented by general formula (2).

(式中、R11及びR12は、一方はホルミル基又はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表す。) (In the formula, one of R 11 and R 12 represents a formyl group or a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom.)

本発明により、ノルボルナン環を有する脂環式化合物の選択的な製造方法及び脂環式化合物を提供できる。 The present invention provides a method for selectively producing an alicyclic compound having a norbornane ring, and the alicyclic compound.

実施例2で得られた化合物(4)の1H-NMRスペクトルである。1 is a 1 H-NMR spectrum of the compound (4) obtained in Example 2.

以下、本発明の好適な実施形態(以下本実施形態ということもある。)について詳細に説明する。
本発明の一般式(2)で表される脂環式化合物の製造方法は、前記一般式(1)で表される化合物とシクロペンタジエンとをディールス・アルダー反応に付すことを要する。このように、一般式(1)で表される化合物を原料として用いることにより、選択的に一般式(2)で表される脂環式化合物が得られるため好ましい。
A preferred embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the present embodiment) will be described in detail below.
The method for producing the alicyclic compound represented by the general formula (2) of the present invention requires subjecting the compound represented by the general formula (1) to a Diels-Alder reaction with cyclopentadiene. By using the compound represented by the general formula (1) as a raw material in this manner, the alicyclic compound represented by the general formula (2) can be selectively obtained, which is preferable.

前記一般式(2)で表される脂環式化合物を得る工程を含む、前記一般式(4)で表される脂環式化合物の製造方法は、前記のように光学材料等の原料として有用な一般式(4)で表される脂環式化合物を選択的に製造できる点で好ましい。 The method for producing an alicyclic compound represented by the general formula (4), which includes a step of obtaining an alicyclic compound represented by the general formula (2), is preferable in that it can selectively produce an alicyclic compound represented by the general formula (4) that is useful as a raw material for optical materials, etc., as described above.

更に前記一般式(2)で表される脂環式化合物をヒドロホルミル化反応に付して、前記一般式(3)で表される脂環式化合物を得る工程と、該一般式(3)で表される脂環式化合物を還元反応に付して、前記一般式(4)で表される脂環式化合物を得る工程とを更に含むことが好ましい。 It is preferable that the method further includes a step of subjecting the alicyclic compound represented by the general formula (2) to a hydroformylation reaction to obtain an alicyclic compound represented by the general formula (3), and a step of subjecting the alicyclic compound represented by the general formula (3) to a reduction reaction to obtain an alicyclic compound represented by the general formula (4).

すなわち、前記一般式(1)で表される化合物とシクロペンタジエンとをディールス・アルダー反応に付して、前記一般式(2)で表される脂環式化合物とし、次いでヒドロホルミル化反応に付して、一般式(3)で表される脂環式化合物とし、次いで還元反応に付すことで、一般式(4)で表される脂環式化合物(ペンタシクロペンタデカンジメタノール)が得られる。これにより、一般式(1)で表される化合物より一般式(4)で表される脂環式化合物を選択的に製造できる点で好ましい。 That is, the compound represented by the general formula (1) and cyclopentadiene are subjected to a Diels-Alder reaction to produce an alicyclic compound represented by the general formula (2), which is then subjected to a hydroformylation reaction to produce an alicyclic compound represented by the general formula (3), which is then subjected to a reduction reaction to produce an alicyclic compound represented by the general formula (4) (pentacyclopentadecanedimethanol). This is preferable in that the alicyclic compound represented by the general formula (4) can be selectively produced from the compound represented by the general formula (1).

(式中、R11、R12、R33、R34、R41、R42、R43及びR44は、それぞれ前記と同義である。)
また、還元反応としては、金属触媒存在下、前記一般式(3)で表される脂環式化合物を水素添加反応に付すことが、より好ましい。
(In the formula, R 11 , R 12 , R 33 , R 34 , R 41 , R 42 , R 43 and R 44 are each as defined above.)
As the reduction reaction, it is more preferable to subject the alicyclic compound represented by the general formula (3) to a hydrogenation reaction in the presence of a metal catalyst.

以下、一般式(1)で表される化合物を化合物(1)という。他の式番号の化合物についても同様である。 Hereinafter, the compound represented by general formula (1) will be referred to as compound (1). The same applies to compounds with other formula numbers.

工程1(ディールス・アルダー反応)
本実施形態の工程1において化合物(2)は、化合物(1)とシクロペンタジエンとをディールス・アルダー反応に付すことにより製造することができる。
化合物(1)は、化合物(11)又は化合物(12)であるか、それらの混合物であってもよい。
Step 1 (Diels-Alder reaction)
In step 1 of this embodiment, compound (2) can be produced by subjecting compound (1) and cyclopentadiene to a Diels-Alder reaction.
Compound (1) may be compound (11) or compound (12), or a mixture thereof.


(式中、R13及びR14は、一方はホルミル基を表し、他方は水素原子を表し、R15及びR16は、一方はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表す。)

(In the formula, one of R 13 and R 14 represents a formyl group, and the other represents a hydrogen atom; and one of R 15 and R 16 represents a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom.)

化合物(11)は、例えば、特開2005-139179号公報等に記載の方法に従い、ジシクロペンタジエン(化合物(5)に該当)をヒドロホルミル化反応に付すことにより製造することができる。該ヒドロホルミル化は後記するヒドロホルミル化の方法と同様の方法で行うことができる。 Compound (11) can be produced by subjecting dicyclopentadiene (corresponding to compound (5)) to a hydroformylation reaction according to the method described in, for example, JP-A-2005-139179. The hydroformylation can be carried out in the same manner as the hydroformylation method described below.

(式中、R13及びR14は、それぞれ前記と同義である。) (In the formula, R 13 and R 14 are defined as above.)

また、化合物(12)は、例えば、特開2001-139638号公報等に記載の方法に従い、化合物(11)を還元反応に付すことにより製造することができる。 Compound (12) can also be produced by subjecting compound (11) to a reduction reaction, for example, according to the method described in JP-A-2001-139638.

(式中、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ前記と同義である。)
前記化合物(5)をヒドロホルミル化反応に付して得られる化合物は、化合物(1)のR11及びR12の少なくとも一方がホルミル基である前記の化合物(11)となり、他方が水素原子として得られる。このため、化合物(11)はR13及びR14の水素原子の置換位置が異なる構造異性体として得られる。構造異性体は、単一でも混合物でもよい。化合物(12)についても、同様の構造異性体として得られ、単一でも混合物でもよい。本実施形態では、前記化合物(5)の特定の位置の炭素-炭素二重結合に対し、ヒドロホルミル化反応が進行し、他方の炭素-炭素二重結合が残存することにより、工程1のディールス・アルダー反応の結果物である化合物(2)が、前記の特定の環構造となるため、好ましい。
(In the formula, R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each defined as above.)
The compound obtained by subjecting the compound (5) to a hydroformylation reaction is the compound (11) in which at least one of R 11 and R 12 of the compound (1) is a formyl group, and the other is obtained as a hydrogen atom. Therefore, the compound (11) is obtained as a structural isomer in which the substitution positions of the hydrogen atoms of R 13 and R 14 are different. The structural isomer may be a single one or a mixture. The compound (12) is also obtained as a similar structural isomer, and may be a single one or a mixture. In this embodiment, the hydroformylation reaction proceeds with respect to the carbon-carbon double bond at a specific position of the compound (5), and the other carbon-carbon double bond remains, so that the compound (2) which is the result of the Diels-Alder reaction in step 1 becomes the specific ring structure, which is preferable.

化合物(1)として、R11が水素原子である化合物を用いて以降の工程を行うと、R11に対応する置換基が、水素原子である脂環式化合物が得られ、R12が水素原子である化合物を用いて以降の工程を行うと、R12に対応する置換基が、水素原子である脂環式化合物が得られることとなる。なお、本願において、各化合物の純度は、水素原子の置換位置の異なる構造異性体の合計により算出している。 When the subsequent steps are carried out using a compound in which R 11 is a hydrogen atom as compound (1), an alicyclic compound in which the substituent corresponding to R 11 is a hydrogen atom is obtained, and when the subsequent steps are carried out using a compound in which R 12 is a hydrogen atom, an alicyclic compound in which the substituent corresponding to R 12 is a hydrogen atom is obtained. Note that in the present application, the purity of each compound is calculated based on the sum of structural isomers having different substitution positions of hydrogen atoms.

本実施形態の工程1では、化合物(1)はシクロペンタジエンと反応させるが、シクロペンタジエンは、通常ジシクロペンタジエン等のシクロペンタジエンのディールス・アルダー反応物との混合物として存在している。ジシクロペンタジエン等とは、シクロペンタジエンの2量体以上を意味する。 In step 1 of this embodiment, compound (1) is reacted with cyclopentadiene, which usually exists as a mixture with a Diels-Alder reaction product of cyclopentadiene such as dicyclopentadiene. Dicyclopentadiene, etc. means a dimer or higher of cyclopentadiene.

本実施形態のシクロペンタジエンは、実質的にシクロペンタジエンの単体であってもよく、シクロペンタジエンとジシクロペンタジエン等との混合物であってもよく、ジシクロペンタジエン等の混合物であってもよい。実質的とは純度が98質量%以上を意味する。なお、以下『%』は特別な記載がない限り『質量%』を意味する。 The cyclopentadiene of this embodiment may be substantially cyclopentadiene alone, may be a mixture of cyclopentadiene and dicyclopentadiene, or may be a mixture of dicyclopentadiene. "Substantially" means that the purity is 98% by mass or more. In the following, "%" means "% by mass" unless otherwise specified.

ジシクロペンタジエン等は熱等で容易にシクロペンタジエンとなるため、化合物(1)とジシクロペンタジエン等のディールス・アルダー反応では、反応系内でシクロペンタジエンが発生するため、ジシクロペンタジエン等として反応系内に加えることもできるし、シクロペンタジエン及びジシクロペンタジエン等との混合物として反応系内に加えることもできる。以下、実施形態の説明においては、シクロペンタジエンとジシクロペンタジエン等とをシクロペンタジエンと総称し、すべてシクロペンタジエンであると換算して、使用量等を記載する。 Dicyclopentadiene etc. easily becomes cyclopentadiene when heated etc., so in the Diels-Alder reaction of compound (1) with dicyclopentadiene etc., cyclopentadiene is generated in the reaction system, so it can be added to the reaction system as dicyclopentadiene etc., or it can be added to the reaction system as a mixture of cyclopentadiene and dicyclopentadiene etc. In the following explanation of the embodiment, cyclopentadiene and dicyclopentadiene etc. are collectively referred to as cyclopentadiene, and the amounts used etc. are described assuming that all are cyclopentadiene.

化合物(2)は、化合物(21)であっても、化合物(22)であっても、又はそれらの混合物であってもよい。 Compound (2) may be compound (21), compound (22), or a mixture thereof.

(式中、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ前記と同義である。)
本実施形態の工程1において化合物(12)をディールス・アルダー反応に付すことにより、化合物(22)としてもよく、又は化合物(11)をディールス・アルダー反応に付した後に、得られた化合物(21)を前記と同様の還元反応に付すことにより、化合物(22)としてもよい。
(In the formula, R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each defined as above.)
In step 1 of this embodiment, compound (12) may be subjected to a Diels-Alder reaction to obtain compound (22), or compound (11) may be subjected to a Diels-Alder reaction, and then the resulting compound (21) may be subjected to a reduction reaction similar to that described above to obtain compound (22).

(式中、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ前記と同義である。)
本実施形態の工程1に使用するシクロペンタジエンの純度は、脂環式化合物を純度よく得られる観点から、90%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、98%以上がさらに好ましい。
シクロペンタジエンの使用量は、化合物(1)1モルに対して0.05~2.0モルが好ましく、0.1~1.8モルがより好ましく、0.2~1.5モルがさらに好ましい。0.05モル以上では化合物(2)の生成量が増加するため好ましい。また、2.0モル以下では副生物が減少するため好ましい。
(In the formula, R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each defined as above.)
The purity of the cyclopentadiene used in step 1 of the present embodiment is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and even more preferably 98% or more, from the viewpoint of obtaining an alicyclic compound with high purity.
The amount of cyclopentadiene used is preferably 0.05 to 2.0 moles, more preferably 0.1 to 1.8 moles, and even more preferably 0.2 to 1.5 moles, per mole of compound (1). An amount of 0.05 moles or more is preferred because the amount of compound (2) produced increases. An amount of 2.0 moles or less is preferred because the amount of by-products decreases.

本実施形態の工程1は、溶媒を使用せずに行うことも可能であるが、溶媒を使用することもできる。溶媒は、化合物(1)とシクロペンタジエンとを溶解するものであれば特に限定されない。具体例としては、エタノール、2-プロパノール、1-ブタノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ペンタン、ヘキサン、へプタン、オクタン、イソオクタン、イソノナン等の飽和脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、等が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Although step 1 of this embodiment can be performed without using a solvent, a solvent can also be used. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves compound (1) and cyclopentadiene. Specific examples include alcohols such as ethanol, 2-propanol, and 1-butanol; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; saturated aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, isooctane, and isononane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態の工程1は、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。不活性ガスの具体例としては、窒素、アルゴン等が挙げられる。
本実施形態の工程1の温度は、100~250℃が好ましく、120~240℃がより好ましく、140~230℃がさらに好ましい。100℃以上の温度では反応効率が上がるため好ましい。また、250℃以下の温度では高沸点成分等の副生物が減少するため好ましい。
Step 1 of the present embodiment is preferably carried out in an inert gas atmosphere, specific examples of which include nitrogen and argon.
The temperature in step 1 of this embodiment is preferably 100 to 250° C., more preferably 120 to 240° C., and even more preferably 140 to 230° C. A temperature of 100° C. or higher is preferable because the reaction efficiency increases. A temperature of 250° C. or lower is preferable because by-products such as high boiling point components are reduced.

本実施形態の工程1の方式としては、槽型反応器等による回分式、反応条件下の槽型反応器に基質や溶媒を供給する半回分式、管型反応器に反応条件下で基質や溶媒を流通させる連続流通式等、多様な反応方式を採用することができる。あらかじめ化合物(1)を反応器に入れ、シクロペンタジエンを反応条件下の反応器に供給する半回分式が、高沸点成分等の副生物が減少するため好ましい。シクロペンタジエンの供給温度は、100~250℃がより好ましい。 Various reaction methods can be used for step 1 of this embodiment, such as a batch method using a tank reactor, a semi-batch method in which the substrate and solvent are supplied to a tank reactor under reaction conditions, and a continuous flow method in which the substrate and solvent are circulated in a tubular reactor under reaction conditions. A semi-batch method in which compound (1) is placed in a reactor in advance and cyclopentadiene is supplied to a reactor under reaction conditions is preferred because it reduces by-products such as high boiling point components. The supply temperature of cyclopentadiene is more preferably 100 to 250°C.

本実施形態の工程1により得られる化合物(2)は、そのまま次の工程の原料として使用することもできるが、蒸留、抽出、晶析、カラムクロマトグラフィー、これらの組合せ等の方法によって精製した後で次工程に供してもよい。また、精製の際に回収した化合物(1)、及びシクロペンタジエンは工程1に再利用することで収率を向上させることができる。 The compound (2) obtained in step 1 of this embodiment can be used as it is as a raw material in the next step, but it may also be purified by a method such as distillation, extraction, crystallization, column chromatography, or a combination of these methods before being used in the next step. In addition, the compound (1) and cyclopentadiene recovered during purification can be reused in step 1 to improve the yield.

工程2(ヒドロホルミル化反応)
本実施形態の工程2において化合物(3)は、化合物(2)と一酸化炭素(以下、「CO」と記載することもある。)及び水素(以下、「H2」と記載することもある。)との混合ガス(以下、合成ガスという。)を、触媒及び必要により溶媒の存在下でヒドロホルミル化反応に付することにより製造することができる。
化合物(3)は化合物(31)であっても、化合物(32)であっても、又はそれらの混合物であってもよい。
Step 2 (hydroformylation reaction)
In step 2 of this embodiment, compound (3) can be produced by subjecting a mixed gas (hereinafter referred to as synthesis gas) of compound (2), carbon monoxide (hereinafter also referred to as "CO") and hydrogen (hereinafter also referred to as " H2 ") to a hydroformylation reaction in the presence of a catalyst and, if necessary, a solvent.
Compound (3) may be compound (31), compound (32), or a mixture thereof.

(式中、R13、R14、R15、R16、R33及びR34は、それぞれ前記と同義である。)
本実施形態の工程2において化合物(21)をヒドロホルミル化反応に付すことにより、化合物(31)としてもよく、又は化合物(22)をヒドロホルミル化反応に付すことにより、化合物(32)としてもよい。
(In the formula, R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 33 and R 34 are each defined as above.)
In step 2 of this embodiment, compound (21) may be subjected to a hydroformylation reaction to give compound (31), or compound (22) may be subjected to a hydroformylation reaction to give compound (32).

(式中、R13、R14、R15、R16、R33及びR34は、それぞれ前記と同義である。)
本実施形態の工程2に使用する触媒は、一般的なヒドロホルミル化反応に用いられる触媒、例えば、コバルト系触媒、ロジウム系触媒、白金系触媒等の公知の金属触媒が使用可能である。中でも、反応速度及び収率等の点からロジウム系触媒が好ましい。ロジウム系触媒は、ロジウム化合物及び有機リン化合物を組み合わせて用いることがより好ましい。
(In the formula, R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 33 and R 34 are each defined as above.)
The catalyst used in step 2 of this embodiment may be a catalyst used in a general hydroformylation reaction, such as a known metal catalyst, for example, a cobalt-based catalyst, a rhodium-based catalyst, or a platinum-based catalyst. Among these, a rhodium-based catalyst is preferred in terms of reaction rate, yield, etc. It is more preferable to use a rhodium-based catalyst in combination with a rhodium compound and an organophosphorus compound.

ロジウム化合物及び有機リン化合物を組み合わせて用いる場合、ロジウム化合物は、有機リン化合物と錯体を形成し、ヒドロホルミル化の触媒活性を示すものであれば特に限定されない。具体例としては、Rh4(CO)12、Rh6(CO)16、酢酸ロジウム、Rh(acac)3 (式中、acacはアセチルアセトナート基を表す。以下同様である。)、Rh(acac)(CO)2、Rh(acac)(cod)(式中、codは1,5-シクロオクタジエニル基を表す。)、RhCl3、RhCl(PPh33、(式中、Phはフェニル基を表す。以下同様である。)、RhH(CO)(PPh33等が挙げられる。 When a rhodium compound and an organic phosphorus compound are used in combination, the rhodium compound is not particularly limited as long as it forms a complex with the organic phosphorus compound and exhibits catalytic activity for hydroformylation. Specific examples include Rh4 (CO) 12 , Rh6 (CO) 16 , rhodium acetate, Rh(acac) 3 (wherein acac represents an acetylacetonate group, the same applies below), Rh(acac)(CO) 2 , Rh(acac)(cod) (wherein cod represents a 1,5-cyclooctadienyl group), RhCl3 , RhCl( PPh3 ) 3 (wherein Ph represents a phenyl group, the same applies below), RhH(CO)( PPh3 ) 3 , etc.

本実施形態のロジウム化合物の濃度は、反応混合物中のロジウム原子の重量濃度として、0.1~100ppmが好ましく、0.5~50ppmがより好ましく、1~20ppmがさらに好ましい。0.1ppm以上の濃度では、反応効率が上がるため好ましい。また、100ppm以下の濃度では、ロジウム触媒のコストを低減できるため好ましい。 The concentration of the rhodium compound in this embodiment is preferably 0.1 to 100 ppm, more preferably 0.5 to 50 ppm, and even more preferably 1 to 20 ppm, as the weight concentration of rhodium atoms in the reaction mixture. A concentration of 0.1 ppm or more is preferable because it increases the reaction efficiency. Also, a concentration of 100 ppm or less is preferable because it reduces the cost of the rhodium catalyst.

有機リン化合物は、ロジウム化合物と錯体を形成し、ヒドロホルミル化の触媒活性を示すものであれば特に限定されない。具体例としては、一般式R1 3Pで表されるホスフィン又は一般式(R2O)3Pで表されるホスファイト等が挙げられる。3つのR1及び3つのR2は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基等が挙げられる。具体的には、特に限定されないが、炭素数1~12のアルキル基;炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基又はスルホン基で置換されていてもよいフェニル基;炭素数1~8のアルキル基又は炭素数1~8のアルコキシ基で置換されていてもよい脂環式アルキル基等が挙げられる。ここで脂環式アルキル基としては、シクロヘキシル基等が挙げられる。また、二環性複素環式ホスフィンも使用することができる。具体例としては、トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリス(2-メチルフェニル)ホスフィン、トリフェニルホスフィントリスルホン酸ナトリウム、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2-メチルフェニル)ホスファイト、トリス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル)ホスファイト等が挙げられ、それらの中でもトリフェニルホスフィン又はトリフェニルホスファイトが好ましい。これらの有機リン化合物は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The organic phosphorus compound is not particularly limited as long as it forms a complex with a rhodium compound and exhibits catalytic activity for hydroformylation. Specific examples include phosphines represented by the general formula R 1 3 P and phosphites represented by the general formula (R 2 O) 3 P. The three R 1s and the three R 2s may be the same or different, and examples include aromatic hydrocarbon groups and aliphatic hydrocarbon groups. Specific examples include, but are not limited to, alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms; phenyl groups which may be substituted with alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, or sulfone groups; alicyclic alkyl groups which may be substituted with alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms or alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms, and the like. Examples of the alicyclic alkyl groups include cyclohexyl groups. Bicyclic heterocyclic phosphines can also be used. Specific examples include triphenylphosphine, tritolylphosphine, tris(2-methylphenyl)phosphine, sodium triphenylphosphine trisulfonate, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphite, tris(nonylphenyl)phosphite, tris(2-tert-butylphenyl)phosphite, tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, tris(2-methylphenyl)phosphite, tris(3-methyl-6-tert-butylphenyl)phosphite, etc., and among these, triphenylphosphine or triphenylphosphite is preferred. These organic phosphorus compounds may be used alone or in combination of two or more.

有機リン化合物の使用量は、ロジウムに対して、5~2000モル倍が好ましく、10~1000モル倍がより好ましく、20~500モル倍がさらに好ましい。5モル倍以上の使用量では、ロジウム触媒の安定性が向上するため好ましい。また、2000モル倍以下の使用量では、有機リン化合物にかかるコストが低減するため好ましい。 The amount of the organic phosphorus compound used is preferably 5 to 2000 times by mole relative to the amount of rhodium, more preferably 10 to 1000 times by mole, and even more preferably 20 to 500 times by mole. An amount of 5 times or more is preferred because it improves the stability of the rhodium catalyst. Also, an amount of 2000 times or less by mole is preferred because it reduces the cost of the organic phosphorus compound.

本実施形態の工程2は、溶媒を使用せずに行うことも可能であるが、溶媒を使用することもできる。溶媒としては、化合物(2)、ロジウム化合物及び有機リン化合物を溶解するものであれば特に限定されない。具体例としては、エタノール、2-プロパノール、1-ブタノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ペンタン、ヘキサン、へプタン、オクタン、イソオクタン、イソノナン等の飽和脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、等が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Although step 2 of this embodiment can be performed without using a solvent, a solvent can also be used. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves compound (2), the rhodium compound, and the organic phosphorus compound. Specific examples include alcohols such as ethanol, 2-propanol, and 1-butanol; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; saturated aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, isooctane, and isononane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態の工程2の温度は、60~160℃が好ましく、70~130℃がより好ましく、80~100℃がさらに好ましい。60℃以上の温度では反応効率が上がるため好ましい。また、160℃以下の温度では高沸点成分等の副生物が減少するため好ましい。 The temperature in step 2 of this embodiment is preferably 60 to 160°C, more preferably 70 to 130°C, and even more preferably 80 to 100°C. A temperature of 60°C or higher is preferred because it increases the reaction efficiency. Also, a temperature of 160°C or lower is preferred because it reduces by-products such as high boiling point components.

本実施形態の工程2は、一酸化炭素と水素を混合した合成ガスによる加圧下で実施することが好ましい。その際、一酸化炭素及び水素は、各々独立に反応系内に導入することも、また、予め合成ガスを調製して反応系内に導入することも可能である。反応系内に導入する合成ガスのモル比(=CO/H2)は、0.4~2.5が好ましく、0.6~1.7がより好ましく、0.8~1.3がさらに好ましい。合成ガスのモル比が上記の範囲内であれば、反応の活性低下や化合物(3)の選択性低下等の問題が起きにくいため好ましい。なお、反応系中にヒドロホルミル化反応に対して不活性なガス、例えばメタン、エタン、プロパン、窒素、ヘリウム、アルゴン、炭酸ガス等が共存していてもよい。 Step 2 of this embodiment is preferably carried out under pressure with a synthesis gas containing a mixture of carbon monoxide and hydrogen. In this case, carbon monoxide and hydrogen can be introduced into the reaction system independently, or a synthesis gas can be prepared in advance and introduced into the reaction system. The molar ratio of the synthesis gas (=CO/H 2 ) introduced into the reaction system is preferably 0.4 to 2.5, more preferably 0.6 to 1.7, and even more preferably 0.8 to 1.3. If the molar ratio of the synthesis gas is within the above range, problems such as a decrease in reaction activity and a decrease in selectivity for compound (3) are unlikely to occur, and this is preferable. Note that a gas inert to the hydroformylation reaction, such as methane, ethane, propane, nitrogen, helium, argon, carbon dioxide, etc., may coexist in the reaction system.

本実施形態の工程2の圧力は、0.6~20MPa(以下、『Pa』は特別な記載がない限りゲージ圧を意味する。)が好ましく、0.8~15MPaがより好ましく、1.0~10MPaがさらに好ましい。0.6MPa以上の圧力では反応効率が上がるため好ましい。また、20MPa以下の圧力では耐圧性能に優れる設備のコストが低減できるため好ましい。 The pressure in step 2 of this embodiment is preferably 0.6 to 20 MPa (hereinafter, "Pa" means gauge pressure unless otherwise specified), more preferably 0.8 to 15 MPa, and even more preferably 1.0 to 10 MPa. A pressure of 0.6 MPa or more is preferable because it increases the reaction efficiency. Also, a pressure of 20 MPa or less is preferable because it reduces the cost of equipment with excellent pressure resistance.

本実施形態の工程2の方式としては、槽型反応器等による回分式、反応条件下の槽型反応器に基質、触媒、溶媒等を供給する半回分式、管型反応器に反応条件下で基質、触媒、溶媒等を流通させる連続流通式等、多様な反応方式を採用することができる。 A variety of reaction methods can be used for step 2 in this embodiment, including a batch method using a tank reactor, a semi-batch method in which the substrate, catalyst, solvent, etc. are supplied to a tank reactor under reaction conditions, and a continuous flow method in which the substrate, catalyst, solvent, etc. are circulated through a tubular reactor under reaction conditions.

本実施形態の工程2により得られる化合物(3)は、そのまま次の工程3の原料として使用することもできるが、蒸留、抽出、晶析、カラムクロマトグラフィー、これらの組合せ等の方法によって精製した後で工程3に供してもよい。本実施形態の工程2により得られる化合物(3)に含まれるホルミル基は、その一部がヒドロキシメチル基に還元されることがあるが、それらを混合物として工程3に供することができる。 The compound (3) obtained by step 2 of this embodiment can be used as it is as a raw material for the next step 3, but it may be purified by a method such as distillation, extraction, crystallization, column chromatography, or a combination of these, and then subjected to step 3. The formyl groups contained in the compound (3) obtained by step 2 of this embodiment may be partially reduced to hydroxymethyl groups, and these groups may be subjected to step 3 as a mixture.

工程3(還元反応)
本実施形態の工程3において化合物(4)は、化合物(3)を還元反応に付すことにより製造することが好ましい。還元反応は、水素化ホウ素ナトリウム等のヒドリドを発生する還元試薬と化合物(3)とを反応させる(ヒドリド還元反応)ことによって行ってもよいが、工業的には、金属触媒存在下、水素ガスと化合物(3)とを反応させる(水素添加反応)ことが有利である。
Step 3 (reduction reaction)
In step 3 of this embodiment, compound (4) is preferably produced by subjecting compound (3) to a reduction reaction. The reduction reaction may be carried out by reacting compound (3) with a reducing agent that generates a hydride, such as sodium borohydride (hydride reduction reaction), but it is industrially advantageous to react compound (3) with hydrogen gas in the presence of a metal catalyst (hydrogenation reaction).

水素添加反応において、水素ガスと化合物(3)とを反応させる際に用いる金属触媒としては、特に限定されないが、公知の触媒を使用することができる。例えば、元素周期表における第6~12族遷移金属から選ばれる一種以上の元素を含有するものが好ましく、具体的にはラネーニッケル、ラネーコバルト、ラネー銅等のラネー金属類、還元ニッケル担持触媒、還元コバルト担持触媒、銅-クロム酸化物系触媒、銅-亜鉛酸化物系触媒、銅-鉄酸化物系触媒、パラジウムブラック、白金ブラック、ルテニウムブラック、パラジウム担持シリカ、パラジウム担持アルミナ、パラジウム担持活性炭、白金担持シリカ、白金担持アルミナ、白金担持活性炭、ルテニウム担持シリカ、ルテニウム担持アルミナ、ルテニウム担持活性炭、ロジウム担持活性炭、イリジウム担持活性炭、レニウム担持活性炭等の貴金属担持触媒等が挙げられる。水素ガスと化合物(3)とを反応させる際に用いる触媒の使用量は、特に限定されないが、触媒の種類や反応形式等によって適宜選択できる。 In the hydrogenation reaction, the metal catalyst used in reacting hydrogen gas with compound (3) is not particularly limited, but known catalysts can be used. For example, catalysts containing one or more elements selected from the transition metals of Groups 6 to 12 in the periodic table are preferred, and specific examples include Raney metals such as Raney nickel, Raney cobalt, and Raney copper, reduced nickel-supported catalysts, reduced cobalt-supported catalysts, copper-chromium oxide catalysts, copper-zinc oxide catalysts, copper-iron oxide catalysts, precious metal-supported catalysts such as palladium black, platinum black, ruthenium black, palladium-supported silica, palladium-supported alumina, palladium-supported activated carbon, platinum-supported silica, platinum-supported alumina, platinum-supported activated carbon, ruthenium-supported silica, ruthenium-supported alumina, ruthenium-supported activated carbon, rhodium-supported activated carbon, iridium-supported activated carbon, and rhenium-supported activated carbon. The amount of catalyst used when reacting hydrogen gas with compound (3) is not particularly limited, but can be selected appropriately depending on the type of catalyst, reaction format, etc.

水素添加反応は、溶媒を使用せずに行うことも可能であるが、溶媒を使用することもできる。溶媒としては、化合物(3)を溶解するものであれば特に限定されない。具体例としては、エタノール、2-プロパノール、1-ブタノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ペンタン、ヘキサン、へプタン、オクタン、イソオクタン、イソノナン等の飽和脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、等が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、アルコール類を使用する場合、水を添加してもよい。 The hydrogenation reaction can be carried out without using a solvent, but a solvent can also be used. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves compound (3). Specific examples include alcohols such as ethanol, 2-propanol, and 1-butanol; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; saturated aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, isooctane, and isononane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. These solvents may be used alone or in combination of two or more. When using alcohols, water may be added.

水素添加反応の温度は、使用する触媒の種類や使用量等により反応速度、収率等を考慮して適宜設定できるが、80~250℃が好ましく、90~200℃がより好ましく、100~170℃がさらに好ましい。80℃以上の温度では反応効率が上がるため好ましい。また、250℃以下の温度では高沸点成分等の副生物が低減するため好ましい。 The temperature of the hydrogenation reaction can be set appropriately taking into consideration the reaction rate, yield, etc. depending on the type and amount of catalyst used, but is preferably 80 to 250°C, more preferably 90 to 200°C, and even more preferably 100 to 170°C. Temperatures of 80°C or higher are preferred because they increase the reaction efficiency. Temperatures of 250°C or lower are also preferred because they reduce by-products such as high boiling point components.

水素添加反応の圧力は、1.0~20MPaが好ましく、1.5~15MPaが、より好ましく、2.0~10MPaがさらに好ましい。1.0MPa以上の圧力では反応効率が上がるため好ましい。また、20MPa以下の圧力では耐圧性能に優れる設備のコストが低減できるため好ましい。なお、反応系中に水素添加反応に対して不活性なガス、例えばメタン、エタン、プロパン、窒素、ヘリウム、アルゴン、炭酸ガス等が共存していてもよい。 The pressure of the hydrogenation reaction is preferably 1.0 to 20 MPa, more preferably 1.5 to 15 MPa, and even more preferably 2.0 to 10 MPa. A pressure of 1.0 MPa or more is preferable because it increases the reaction efficiency. A pressure of 20 MPa or less is also preferable because it reduces the cost of equipment with excellent pressure resistance. Gases inert to the hydrogenation reaction, such as methane, ethane, propane, nitrogen, helium, argon, and carbon dioxide, may also be present in the reaction system.

水素添加反応の方式としては、槽型反応器等による回分式、反応条件下の槽型反応器に基質、触媒、溶媒等を供給する半回分式、管型反応器に反応条件下で基質、触媒、溶媒等類を流通させる連続流通式等、多様な反応方式を採用することができる。 A variety of reaction methods can be used for the hydrogenation reaction, including a batch method using a tank reactor, a semi-batch method in which the substrate, catalyst, solvent, etc. are supplied to a tank reactor under reaction conditions, and a continuous flow method in which the substrate, catalyst, solvent, etc. are circulated through a tubular reactor under reaction conditions.

本実施形態の工程3により得られる化合物(4)は、蒸留、抽出、晶析、カラムクロマトグラフィー、これらの組合せ等の方法によって精製することができる。
化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)及び化合物(4)は、それぞれいかなる立体構造を有していてもよく、単一の立体構造を有するものであってもよく、またそれらの混合物であってもよい。
最終的に化合物(4)を得るにあたって、R11又はR12のホルミル基のヒドロキシメチル基への還元は、化合物(1)、化合物(2)及び化合物(3)のいずれの段階で行ってもよい。
The compound (4) obtained in step 3 of this embodiment can be purified by a method such as distillation, extraction, crystallization, column chromatography, or a combination of these.
Compound (1), compound (2), compound (3) and compound (4) may each have any stereostructure, may have a single stereostructure or may be a mixture thereof.
In finally obtaining compound (4), the reduction of the formyl group of R 11 or R 12 to a hydroxymethyl group may be carried out at any stage of compound (1), compound (2) or compound (3).

オレフィンを有する分子のホルミル基を還元する際にはヒドリド還元反応によることが好ましい。より具体的には、前記化合物(11)を化合物(12)とする還元、及び前記化合物(21)を化合物(22)とする還元はヒドリド還元反応によることが好ましい。 When reducing a formyl group of a molecule having an olefin, it is preferable to use a hydride reduction reaction. More specifically, it is preferable to use a hydride reduction reaction for the reduction of the compound (11) to the compound (12) and the reduction of the compound (21) to the compound (22).

ヒドリド還元反応において用いる、ヒドリドを発生させる還元試薬としては、金属水素化物又は金属水素錯化合物が挙げられる。金属水素化物又は金属水素錯化合物としては、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化アルミニウムリチウム、水素化ナトリウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、水素化シアノホウ素ナトリウム、水素化ホウ素リチウム、ボラン・ジメチルスルフィド、ボラン・テトラヒドロフランが好ましく、取り扱いの容易さ及び目的物の収率の観点から水素化ホウ素ナトリウムが好ましい。 The reducing reagent used in the hydride reduction reaction to generate hydride includes metal hydrides or metal hydrogen complex compounds. As metal hydrides or metal hydrogen complex compounds, sodium borohydride, lithium borohydride, lithium aluminum hydride, sodium hydride, diisobutylaluminum hydride, sodium cyanoborohydride, lithium borohydride, borane dimethylsulfide, and borane tetrahydrofuran are preferred, with sodium borohydride being preferred from the standpoint of ease of handling and the yield of the target product.

ヒドリド還元反応は、溶媒を使用せずに行うことも可能であるが、溶媒を使用することもできる。溶媒としては、化合物(11)及び化合物(21)を溶解するものであれば特に限定されない。具体例としては、エタノール、2-プロパノール、1-ブタノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ペンタン、ヘキサン、へプタン、オクタン、イソオクタン、イソノナン等の飽和脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、等が挙げられる。前工程で使用した溶媒をそのまま使用することもできる。これらの溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ヒドリド還元反応の温度は、0~160℃が好ましく、10~130℃がより好ましく、15~100℃がさらに好ましく、外部から加熱及び冷却せず行ってもよい。
The hydride reduction reaction can be carried out without using a solvent, but a solvent can also be used. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves compound (11) and compound (21). Specific examples include alcohols such as ethanol, 2-propanol, and 1-butanol; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; saturated aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, isooctane, and isononane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. The solvent used in the previous step can also be used as it is. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
The temperature of the hydride reduction reaction is preferably 0 to 160° C., more preferably 10 to 130° C., and even more preferably 15 to 100° C., and the reaction may be carried out without external heating or cooling.

ヒドリド還元反応は、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、窒素ガス雰囲気下又はアルゴンガス雰囲気下で行うことが好ましい。
反応装置は、特に制限はなく適宜選び得る。
The hydride reduction reaction is preferably carried out under an inert gas atmosphere, and is preferably carried out under a nitrogen gas atmosphere or an argon gas atmosphere.
The reaction apparatus is not particularly limited and can be appropriately selected.

得られた化合物(4)は、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂等の重合体の原料として使用することができる。 The resulting compound (4) can be used as a raw material for polymers such as polyester resins, polycarbonate resins, and urethane (meth)acrylate resins.

以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例等に限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例で得られた化合物(1)~(4)の純度は、水素炎イオン検出器付ガスクロマトグラフィーで分析した。
[水素炎イオン検出器付ガスクロマトグラフィー]
<測定条件>
・ 装置:島津製作所社製 ガスクロマトグラフGC-2014
・ カラム:アジレント・テクノロジー社製DB-1(カラム長30m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)
The purity of the compounds (1) to (4) obtained in the examples was analyzed by gas chromatography equipped with a hydrogen flame ionization detector.
[Gas chromatography with hydrogen flame ionization detector]
<Measurement conditions>
・ Apparatus: Shimadzu Gas Chromatograph GC-2014
Column: Agilent Technologies DB-1 (column length 30 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 μm)

・ 昇温条件:50℃で5分間保持した後、1分あたり10℃の昇温速度で320℃まで昇温した後、28分間保持した。
・ 試料注入部の温度:320℃
・ 検出器の温度:330℃
Temperature rise conditions: After holding at 50° C. for 5 minutes, the temperature was raised to 320° C. at a rate of 10° C. per minute, and then held for 28 minutes.
Sample injection temperature: 320°C
Detector temperature: 330°C

[計算方法]
化合物(1)~(4)の純度はGCのピーク面積から次式により算出した。
純度(%)=(A/B)×100
ここで、Aは目的生成物のピーク面積、Bは全ピーク面積の合計を表す。
また、収率は次式により算出した。
[Calculation method]
The purity of the compounds (1) to (4) was calculated from the GC peak area according to the following formula.
Purity (%) = (A/B) x 100
Here, A represents the peak area of the target product, and B represents the sum of all peak areas.
The yield was calculated according to the following formula.

収率(%)=(C/D)×100
ここで、Cは目的生成物のモル数(不純物を含む目的生成物の重量に純度を乗じ、目的生成物の分子量で除して算出)、Dは基準となる原料のモル数を表す。
Yield (%) = (C/D) x 100
Here, C represents the number of moles of the target product (calculated by multiplying the weight of the target product including impurities by its purity and dividing the result by the molecular weight of the target product), and D represents the number of moles of the reference raw material.

化合物(2)及び化合物(3)の同定はガスクロマトグラフィー質量分析で行い、化合物(4)の同定は1H-NMR及びガスクロマトグラフィー質量分析で行った。 Compound (2) and compound (3) were identified by gas chromatography-mass spectrometry, and compound (4) was identified by 1 H-NMR and gas chromatography-mass spectrometry.

[ガスクロマトグラフィー質量分析]
<測定条件>
・ 装置:アジレント・テクノロジー社製 ガスクロマトグラフ6890N
・ 装置:日本電子社製質量分析計JMS-K9
・ カラム:アジレント・テクノロジー社製 DB-1(カラム長30m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)
[Gas chromatography mass spectrometry]
<Measurement conditions>
・ Apparatus: Gas chromatograph 6890N manufactured by Agilent Technologies
・ Equipment: JEOL mass spectrometer JMS-K9
Column: Agilent Technologies DB-1 (column length 30 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 μm)

・ 昇温条件:50℃で5分間保持した後、1分あたり7℃の昇温速度で300℃まで昇温した後、20分間保持した。
・ 試料注入部の温度:320℃
・ イオン源:CI又はEI
・ イオン化部の温度:CI 150℃、EI 200℃
Temperature rise conditions: After maintaining at 50° C. for 5 minutes, the temperature was raised to 300° C. at a rate of 7° C. per minute, and then maintained for 20 minutes.
Sample injection temperature: 320°C
Ion source: CI or EI
Ionization section temperature: CI 150°C, EI 200°C

1H-NMR]
<測定条件>
・ 装置:日本電子社製 JNM-ECA500
・ 測定溶媒:クロロホルム-d 99.8% 0.05Vol%テトラメチルシラン含有
・ 共鳴周波数:500MHz
[ 1H -NMR]
<Measurement conditions>
・ Equipment: JNM-ECA500 manufactured by JEOL Ltd.
Measurement solvent: chloroform-d 99.8% containing 0.05 Vol% tetramethylsilane Resonance frequency: 500 MHz

[実施例1]
[化合物(11)の製造]
容積1000mlのオートクレーブにジシクロペンタジエン(東京化成工業社製)200g(1.51mol)、トリフェニルホスファイト(関東化学社製)0.47g(1.51mmol)、及びRh(acac)(CO)2(エヌ・イーケムキャット社製)0.0039g(0.0151mmol)を室温で入れ、系内を窒素置換した。系内を50℃に昇温し、この温度を保持しながら10分間撹拌した。その後系内を合成ガス(CO/H2のモル比=0.8)で置換してから7.0MPaに昇圧した後、系内の温度を90℃、内圧を8.0MPaに調節した。この温度と圧力を保持して2時間後に反応を停止し、前記化合物(11)を含む粗生成物を233.8g得た。
[Example 1]
[Production of compound (11)]
In a 1000 ml autoclave, 200 g (1.51 mol) of dicyclopentadiene (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 0.47 g (1.51 mmol) of triphenyl phosphite (Kanto Chemical Co., Ltd.), and 0.0039 g (0.0151 mmol) of Rh(acac)(CO) 2 (N.E. Chemcat Co., Ltd.) were placed at room temperature, and the system was replaced with nitrogen. The system was heated to 50° C. and stirred for 10 minutes while maintaining this temperature. The system was then replaced with synthesis gas (CO/H 2 molar ratio = 0.8) and the pressure was increased to 7.0 MPa, after which the temperature in the system was adjusted to 90° C. and the internal pressure to 8.0 MPa. The reaction was stopped after 2 hours while maintaining this temperature and pressure, and 233.8 g of a crude product containing the compound (11) was obtained.

ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、得られた化合物(11)の純度は96.5%で、ジシクロペンタジエン基準で収率は92.1%であった。 Analysis by gas chromatography showed that the purity of the obtained compound (11) was 96.5% and the yield based on dicyclopentadiene was 92.1%.

[工程1:化合物(21)の製造] [Step 1: Preparation of compound (21)]

容積1000mlのオートクレーブに[化合物(11)の製造]と同様にして得られた化合物(11)を含む粗生成物245.5g(化合物(11)含有量236.9g、1.46mol)を室温で入れ、系内を窒素置換した。系内を窒素で0.9MPaに昇圧した後、230℃に昇温し、この温度を保持し、攪拌しながら、ジシクロペンタジエン(東京化成工業社製)25g(0.19mol、シクロペンタジエン0.38mol相当)とメチルシクロヘキサン(富士フイルム和光純薬社製)2.5gの混合液を1.7時間かけて系内に添加した。この温度を保持して30分後に反応を停止し、前記化合物(21)を含む粗生成物265.5gを得た。 245.5 g of crude product containing compound (11) (content of compound (11) 236.9 g, 1.46 mol) obtained in the same manner as in [Production of compound (11)] was placed in a 1000 ml autoclave at room temperature, and the system was replaced with nitrogen. The system was pressurized to 0.9 MPa with nitrogen, and then heated to 230°C. While maintaining this temperature and stirring, a mixture of 25 g (0.19 mol, equivalent to 0.38 mol of cyclopentadiene) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 2.5 g of methylcyclohexane (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the system over 1.7 hours. After maintaining this temperature for 30 minutes, the reaction was stopped, and 265.5 g of crude product containing the compound (21) was obtained.

ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、得られた化合物(21)の純度は6.2%で、シクロペンタジエン基準で収率は19.0%であった。
ガスクロマトグラフィー質量分析法(CI)での測定の結果、化合物(21)に一致する229[(M+H)+]のピークが確認された。
As a result of analysis by gas chromatography, the purity of the obtained compound (21) was 6.2%, and the yield based on cyclopentadiene was 19.0%.
As a result of measurement by gas chromatography mass spectrometry (CI), a peak at 229 [(M+H) + ] corresponding to compound (21) was confirmed.

[実施例2]
[工程2:化合物(31)の製造]
容積1000mlのオートクレーブに実施例1と同様にして得られた化合物(21)を含む粗生成物265.5g(化合物(21)含有量16.5g、0.07mol)、トリフェニルホスファイト(関東化学社製)0.53g(1.70mmol)、及びRh(acac)(CO)2(エヌ・イーケムキャット社製)0.0044g(0.0170mmol)を室温で入れ、系内を窒素置換した。系内を50℃に昇温し、この温度を保持しながら10分間撹拌した。その後系内を合成ガス(CO/H2のモル比=0.8)で置換してから7.0MPaに昇圧した後、系内の温度を90℃、内圧を8.0MPaに調節した。この温度と圧力を保持して2時間後に反応を停止し、前記化合物(31)を含む粗生成物を268.0g得た。
[Example 2]
[Step 2: Production of compound (31)]
In a 1000 ml autoclave, 265.5 g of crude product containing compound (21) obtained in the same manner as in Example 1 (content of compound (21) 16.5 g, 0.07 mol), 0.53 g (1.70 mmol) of triphenyl phosphite (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), and 0.0044 g (0.0170 mmol) of Rh(acac)(CO) 2 (manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd.) were placed at room temperature, and the system was replaced with nitrogen. The temperature in the system was raised to 50° C., and the system was stirred for 10 minutes while maintaining this temperature. Thereafter, the system was replaced with synthesis gas (molar ratio of CO/H 2 = 0.8), and the pressure was raised to 7.0 MPa, and the temperature in the system was adjusted to 90° C. and the internal pressure to 8.0 MPa. The reaction was stopped after 2 hours while maintaining this temperature and pressure, and 268.0 g of crude product containing the compound (31) was obtained.

ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、得られた化合物(31)の純度は4.6%で、化合物(21)基準で収率は66.3%であった。
ガスクロマトグラフィー質量分析法(CI)での測定の結果、化合物(31)に一致する259[(M+H)+]のピークが確認された。
As a result of analysis by gas chromatography, the purity of the obtained compound (31) was 4.6%, and the yield based on the compound (21) was 66.3%.
Gas chromatography-mass spectrometry (CI) measurement confirmed a peak at 259 [(M+H) + ] corresponding to compound (31).

[工程3:化合物(4)の製造]
容積1000mlのオートクレーブに上記工程2で得られた化合物(31)を含む粗生成物268.0g(化合物(31)含有量12.3g、0.05mol)、2-プロパノール(富士フイルム和光純薬社製)200g、水2.0g及び還元ニッケル担持触媒6.0gを入れ、系内を水素置換し、水素ガスで系内の圧力を3.0MPaGに昇圧した後、系内の温度を150℃、内圧を5.0MPaに調節した。この温度と圧力を保持して2時間後に反応を停止し、加圧ろ過で還元ニッケル担持触媒を除去して、前記化合物(4)を含む粗生成物を441.7g得た。得られた粗生成物から、蒸留(内部温度105~190℃の範囲で0.1kPa{絶対圧}の圧力)により、溶媒及び低沸分を除去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、及び蒸留(内部温度200~220℃の範囲で0.03kPa{絶対圧}の圧力)を行うことで、化合物(4)を2.4g得た。
[Step 3: Production of compound (4)]
Into a 1000 ml autoclave, 268.0 g of the crude product containing compound (31) obtained in the above step 2 (content of compound (31) 12.3 g, 0.05 mol), 200 g of 2-propanol (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2.0 g of water, and 6.0 g of reduced nickel-supported catalyst were placed, and the system was replaced with hydrogen, and the pressure in the system was increased to 3.0 MPaG with hydrogen gas, and then the temperature in the system was adjusted to 150° C. and the internal pressure to 5.0 MPa. After maintaining this temperature and pressure for 2 hours, the reaction was stopped, and the reduced nickel-supported catalyst was removed by pressure filtration, and 441.7 g of the crude product containing the compound (4) was obtained. The solvent and low boiling points were removed from the obtained crude product by distillation (internal temperature in the range of 105 to 190° C. and a pressure of 0.1 kPa (absolute pressure)), and then silica gel column chromatography and distillation (internal temperature in the range of 200 to 220° C. and a pressure of 0.03 kPa (absolute pressure)) were performed to obtain 2.4 g of compound (4).

ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、得られた化合物(4)の純度は98.5%で、化合物(31)基準で収率は18.9%であった。
ガスクロマトグラフィー質量分析法(EI)での測定の結果、化合物(4)に一致する262[M+]のピークが確認された。
As a result of analysis by gas chromatography, the purity of the obtained compound (4) was 98.5%, and the yield based on the compound (31) was 18.9%.
As a result of measurement by gas chromatography mass spectrometry (EI), a peak of 262 [M + ] corresponding to compound (4) was confirmed.

また1H-NMRの測定結果は以下に示す通りであった。
1H-NMR(CDCl3, δppm); 3.53(2H),3.40-3.22(4H),2.78-0.76(20H)
参考までに、1H-NMRスペクトルを図1に示す。
The results of 1 H-NMR measurement are shown below.
1 H-NMR (CDCl 3 , δppm); 3.53 (2H), 3.40-3.22 (4H), 2.78-0.76 (20H)
For reference, the 1 H-NMR spectrum is shown in FIG.

[実施例3]
[化合物(12)の製造]
容積1000mlのオートクレーブにジシクロペンタジエン(東京化成工業社製)200g(1.51mol)、2-プロパノール(富士フイルム和光純薬社製)100g、トリフェニルホスファイト(関東化学社製)0.47g(1.51mmol)、及びRh(acac)(CO)2(エヌ・イーケムキャット社製)0.0039g(0.0151mmol)を室温で入れ、系内を窒素置換した。系内を50℃に昇温し、この温度を保持しながら10分間撹拌した。その後系内を合成ガス(CO/H2のモル比=0.8)で置換してから7.0MPaに昇圧した後、系内の温度を90℃、内圧を8.0MPaに調節した。この温度と圧力を保持して2時間後に反応を停止し、化合物(11)を含む反応液を335.1g得た。これを容積1000mlのガラス製反応器に移し、そこに2-プロパノール(富士フイルム和光純薬社製)100gを入れ、系内を窒素置換した。その後水素化ホウ素ナトリウム(東京化成工業社製)57.1g(1.51mol)を系内の温度を20~75℃に保ちながら加え、4.5時間後に水を400g加えて反応を停止した。得られた液を酢酸エチルと水で抽出し、前記化合物(12)を含む有機層から溶媒を除去し、化合物(12)を含む粗生成物を239.2g得た。
[Example 3]
[Production of compound (12)]
In a 1000 ml autoclave, 200 g (1.51 mol) of dicyclopentadiene (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 100 g of 2-propanol (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 0.47 g (1.51 mmol) of triphenyl phosphite (Kanto Chemical Co., Ltd.), and 0.0039 g (0.0151 mmol) of Rh(acac)(CO) 2 (N.E. Chemcat Corporation) were placed at room temperature, and the system was replaced with nitrogen. The system was heated to 50° C., and stirred for 10 minutes while maintaining this temperature. Thereafter, the system was replaced with synthesis gas (molar ratio of CO/H 2 = 0.8), and the pressure was increased to 7.0 MPa, and the temperature in the system was adjusted to 90° C. and the internal pressure to 8.0 MPa. The reaction was stopped after 2 hours while maintaining this temperature and pressure, and 335.1 g of a reaction liquid containing compound (11) was obtained. This was transferred to a 1000 ml glass reactor, 100 g of 2-propanol (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added thereto, and the inside of the system was replaced with nitrogen. Then, 57.1 g (1.51 mol) of sodium borohydride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added while maintaining the temperature in the system at 20 to 75° C., and after 4.5 hours, 400 g of water was added to stop the reaction. The obtained liquid was extracted with ethyl acetate and water, and the solvent was removed from the organic layer containing the compound (12), and 239.2 g of a crude product containing the compound (12) was obtained.

ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、得られた化合物(12)の純度は82.3%で、ジシクロペンタジエン基準で収率は79.3%であった。 Analysis by gas chromatography showed that the purity of the obtained compound (12) was 82.3% and the yield based on dicyclopentadiene was 79.3%.

[化合物(12)を原料とした化合物(4)の製造]
容積1000mlのオートクレーブに[化合物(12)の製造]と同様にして得られた化合物(12)を含む粗生成物235.0g(化合物(12)含有量193.4g、1.18mol)を室温で入れ、系内を窒素置換した。系内を窒素で0.9MPaに昇圧した後、系内を200℃に昇温し、この温度を保持し、攪拌しながら、ジシクロペンタジエン(東京化成工業社製)100g(0.76mol、シクロペンタジエン1.51mol相当)とメチルシクロヘキサン(富士フイルム和光純薬社製)50gの混合液を3.5時間かけて系内に添加し、添加を終えた時点で反応を停止した。その後、この反応液にトリフェニルホスファイト(関東化学社製)0.47g(1.51mmol)、及びRh(acac)(CO)2(エヌ・イーケムキャット社製)0.0039g(0.0151mmol)を室温で入れ、系内を窒素置換した。系内を50℃に昇温し、この温度を保持しながら10分間撹拌した。その後系内を合成ガス(CO/H2のモル比=0.8)で置換してから7.0MPaに昇圧した後、系内の温度を90℃、内圧を8.0MPaに調節した。この温度と圧力を保持して2時間後に反応を停止した。その後、この反応液に2-プロパノール(富士フイルム和光純薬社製)163g、水2.0g及び還元ニッケル担持触媒6.0gを入れ、系内を水素置換し、水素ガスで系内の圧力を3.0MPaに昇圧した後、系内の温度を150℃、内圧を5.0MPaに調節した。この温度と圧力を保持して2時間後に反応を停止し、加圧ろ過で還元ニッケル担持触媒を除去し、溶媒を留去することで、前記化合物(4)を含む粗生成物を337.5g得た。
[Production of compound (4) using compound (12) as a raw material]
235.0 g of crude product containing compound (12) (content of compound (12) 193.4 g, 1.18 mol) obtained in the same manner as in [Production of compound (12)] was placed in a 1000 ml autoclave at room temperature, and the system was replaced with nitrogen. After the pressure in the system was increased to 0.9 MPa with nitrogen, the system was heated to 200° C., and while maintaining this temperature and stirring, a mixture of 100 g (0.76 mol, equivalent to 1.51 mol of cyclopentadiene) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 50 g of methylcyclohexane (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the system over 3.5 hours, and the reaction was stopped when the addition was completed. Then, 0.47 g (1.51 mmol) of triphenyl phosphite (Kanto Chemical Co., Ltd.) and 0.0039 g (0.0151 mmol) of Rh(acac)(CO) 2 (N.E. Chemcat Co., Ltd.) were added to the reaction solution at room temperature, and the system was replaced with nitrogen. The temperature in the system was raised to 50° C., and the system was stirred for 10 minutes while maintaining this temperature. The system was then replaced with synthesis gas (CO/H 2 molar ratio = 0.8) and the pressure was raised to 7.0 MPa, after which the temperature in the system was adjusted to 90° C. and the internal pressure to 8.0 MPa. The reaction was stopped after 2 hours while maintaining this temperature and pressure. Thereafter, 163 g of 2-propanol (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2.0 g of water, and 6.0 g of reduced nickel-supported catalyst were added to this reaction solution, the system was replaced with hydrogen, and the pressure in the system was increased to 3.0 MPa with hydrogen gas, and then the temperature in the system was adjusted to 150° C. and the internal pressure to 5.0 MPa. After maintaining this temperature and pressure for 2 hours, the reaction was stopped, the reduced nickel-supported catalyst was removed by pressure filtration, and the solvent was distilled off, to obtain 337.5 g of a crude product containing the compound (4).

ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、得られた化合物(4)の純度は3.4%で、化合物(12)基準で収率は3.7%であった。 Analysis by gas chromatography showed that the purity of the obtained compound (4) was 3.4%, and the yield based on compound (12) was 3.7%.

本発明により、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂等の重合体の原料として有用なノルボルナン環を有する脂環式化合物の選択的な製造方法及び脂環式化合物が提供される。 The present invention provides a selective production method for an alicyclic compound having a norbornane ring, which is useful as a raw material for polymers such as polyester resins, polycarbonate resins, and urethane (meth)acrylate resins, and the alicyclic compound.

Claims (9)

一般式(1)

(式中、R11及びR12は、一方はホルミル基又はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表す。)
で表される化合物とシクロペンタジエンとをディールス・アルダー反応に付すことを特徴とする、一般式(2)

(式中、R11及びR12は、それぞれ前記と同義である。)
で表される脂環式化合物の製造方法。
General formula (1)

(In the formula, one of R 11 and R 12 represents a formyl group or a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom.)
and cyclopentadiene by Diels-Alder reaction.

(In the formula, R11 and R12 are defined as above.)
A method for producing an alicyclic compound represented by the formula:
一般式(1)

(式中、R11及びR12は、一方はホルミル基又はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表す。)
で表される化合物とシクロペンタジエンとをディールス・アルダー反応に付して、一般式(2)

(式中、R11及びR12は、それぞれ前記と同義である。)
で表される脂環式化合物を得る工程と、
前記一般式(2)で表される脂環式化合物をヒドロホルミル化反応に付して、一般式(3)

(式中、R11及びR12は、それぞれ前記と同義であり、R33及びR34は、一方はホルミル基を表し、他方は水素原子を表す。)
で表される脂環式化合物を得る工程と、
該一般式(3)で表される脂環式化合物を還元反応に付して、一般式(4)で表される脂環式化合物を得る工程と
を含むことを特徴とする、一般式(4)

(式中、R41及びR42は、一方はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表し、R43及びR44は、一方はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表す。)
で表される脂環式化合物の製造方法。
General formula (1)

(In the formula, one of R 11 and R 12 represents a formyl group or a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom.)
and cyclopentadiene by Diels-Alder reaction to obtain a compound represented by the general formula (2)

(In the formula, R 11 and R 12 are defined as above.)
and obtaining an alicyclic compound represented by the formula:
The alicyclic compound represented by the general formula (2) is subjected to a hydroformylation reaction to obtain a compound represented by the general formula (3):

(In the formula, R 11 and R 12 are defined as above, and one of R 33 and R 34 represents a formyl group, and the other represents a hydrogen atom.)
and obtaining an alicyclic compound represented by the formula:
and a step of subjecting the alicyclic compound represented by the general formula (3) to a reduction reaction to obtain an alicyclic compound represented by the general formula (4).

(In the formula, one of R 41 and R 42 represents a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom; and one of R 43 and R 44 represents a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom.)
A method for producing an alicyclic compound represented by the formula:
一般式(2)で表される脂環式化合物をヒドロホルミル化反応に付す際の触媒として、ロジウム化合物及び有機リン化合物を用いる請求項2に記載の脂環式化合物の製造方法。 3. The process for producing an alicyclic compound according to claim 2 , wherein a rhodium compound and an organophosphorus compound are used as catalysts in subjecting the alicyclic compound represented by the general formula (2) to a hydroformylation reaction. 還元反応が、金属触媒存在下、前記一般式(3)で表される脂環式化合物を水素添加反応に付す工程である請求項2又は3に記載の脂環式化合物の製造方法。 4. The method for producing an alicyclic compound according to claim 2 or 3 , wherein the reduction reaction is a step of subjecting the alicyclic compound represented by the general formula (3) to a hydrogenation reaction in the presence of a metal catalyst. 式(5)

で表される化合物をヒドロホルミル化反応に付す工程を含む、前記一般式(1)で表される化合物を得る工程、を更に含む請求項1~4のいずれか1項に記載の脂環式化合物の製造方法。
Equation (5)

The method for producing an alicyclic compound according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a step of obtaining a compound represented by general formula (1), the step comprising a step of subjecting a compound represented by the following general formula (1) to a hydroformylation reaction.
一般式(1)におけるR11及びR12の一方がホルミル基であり、他方が水素原子である請求項1~のいずれか1項に記載の脂環式化合物の製造方法。 The method for producing an alicyclic compound according to any one of claims 1 to 5 , wherein one of R 11 and R 12 in general formula (1) is a formyl group, and the other is a hydrogen atom. 一般式(2)で表される脂環式化合物を得る工程において、シクロペンタジエンの使用量が、一般式(1)で表される化合物1モルに対して0.05~2.0モルである請求項1~のいずれか1項に記載の脂環式化合物の製造方法。 The method for producing an alicyclic compound according to any one of claims 1 to 6 , wherein in the step of obtaining the alicyclic compound represented by the general formula (2), the amount of cyclopentadiene used is 0.05 to 2.0 mol per 1 mol of the compound represented by the general formula (1). 一般式(2)で表される脂環式化合物を得る工程において、あらかじめ一般式(1)で表される化合物を入れた反応器に、温度100~250℃で、シクロペンタジエンを供給する請求項1~のいずれか1項に記載の脂環式化合物の製造方法。 The method for producing an alicyclic compound according to any one of claims 1 to 7, wherein in the step of obtaining the alicyclic compound represented by the general formula (2), cyclopentadiene is supplied at a temperature of 100 to 250°C to a reactor previously charged with the compound represented by the general formula (1 ) . 一般式(2)で表される脂環式化合物。

(式中、R11及びR12は、一方はホルミル基又はヒドロキシメチル基を表し、他方は水素原子を表す。)
An alicyclic compound represented by general formula (2):

(In the formula, one of R 11 and R 12 represents a formyl group or a hydroxymethyl group, and the other represents a hydrogen atom.)
JP2020191939A 2020-11-18 2020-11-18 Method for producing alicyclic compound and alicyclic compound Active JP7621095B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020191939A JP7621095B2 (en) 2020-11-18 2020-11-18 Method for producing alicyclic compound and alicyclic compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020191939A JP7621095B2 (en) 2020-11-18 2020-11-18 Method for producing alicyclic compound and alicyclic compound

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022080721A JP2022080721A (en) 2022-05-30
JP7621095B2 true JP7621095B2 (en) 2025-01-24

Family

ID=81757270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020191939A Active JP7621095B2 (en) 2020-11-18 2020-11-18 Method for producing alicyclic compound and alicyclic compound

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7621095B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000302860A (en) 1999-01-08 2000-10-31 Mitsubishi Gas Chem Co Inc New polycarbonate resin
JP2001010999A (en) 1999-07-02 2001-01-16 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Process for producing tricyclodecane dimethanol and / or pentacyclopentadecane dimethanol
JP2003192621A (en) 2001-12-14 2003-07-09 Celanese Chemicals Europe Gmbh Method of purification for alicyclic alcohol
WO2012077700A1 (en) 2010-12-10 2012-06-14 三菱瓦斯化学株式会社 Polyester resin and optical lens
WO2012077546A1 (en) 2010-12-06 2012-06-14 Jsr株式会社 Cyclic olefin ring-opening polymer, hydride thereof, composition of the hydride, and tricyclopentadiene

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5268168A (en) * 1975-12-04 1977-06-06 Kao Corp Preparation of 8- and 9-exo-formyl-endo-tricyclo 5,2,1,0 -dec-3-ene
WO1989001950A1 (en) * 1987-08-26 1989-03-09 Showa Denko Kabushiki Kaisha Ethylene/polycyclic monomer copolymer and process for its preparation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000302860A (en) 1999-01-08 2000-10-31 Mitsubishi Gas Chem Co Inc New polycarbonate resin
JP2001010999A (en) 1999-07-02 2001-01-16 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Process for producing tricyclodecane dimethanol and / or pentacyclopentadecane dimethanol
JP2003192621A (en) 2001-12-14 2003-07-09 Celanese Chemicals Europe Gmbh Method of purification for alicyclic alcohol
WO2012077546A1 (en) 2010-12-06 2012-06-14 Jsr株式会社 Cyclic olefin ring-opening polymer, hydride thereof, composition of the hydride, and tricyclopentadiene
WO2012077700A1 (en) 2010-12-10 2012-06-14 三菱瓦斯化学株式会社 Polyester resin and optical lens

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Fuchs, Sarah; et al.,Synthesis of Industrial Primary Diamines via Intermediate Diols - Combining Hydroformylation, Hydrogenation and Amination,ChemCatChem,2018年,10(18),p.4126-4133

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022080721A (en) 2022-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6524998B2 (en) Bifunctional compound having norbornane skeleton and method for producing the same
JP4633985B2 (en) Improved metal ligand complex catalytic process
EP1065194B2 (en) Production of tricyclodecane dicarbaldehyde, pentacyclopentadecane dicarbaldehyde and corresponding dimethanols
JP4573003B2 (en) Method for producing tricyclodecane dimethanol and / or pentacyclopentadecane dimethanol
CN112313201B (en) Preparation method of 3(4),8(9)-bisformyltricyclo[5.2.1.02,6]decane
TWI576336B (en) Difunctional compound having norbornane structure, and method of producing same
KR101200288B1 (en) Process for preparing TCD-alcohol DM
JP7621095B2 (en) Method for producing alicyclic compound and alicyclic compound
RU2665488C1 (en) Method for preparing 2-vinyl-norbornane
EP4467530A1 (en) Production method for polyalcohol
US20070179323A1 (en) 3(4),7(8)-Dihydroxymethylbicyclo[4,3,0]nonane and a process for its preparation
JP7033686B1 (en) Pentacyclopentadecane dimethanol products
EP3808730B1 (en) Method for producing bifunctional compound having norbornane skeleton
CN117098745B (en) Method for manufacturing diethanol compounds with a norbornene skeleton
CA2697865A1 (en) Hydrogenation of aliphatic dialdehydes to aliphatic diols
KR102627153B1 (en) Pentacyclopentadecane dimethanol products
JPWO2019208710A1 (en) Method for producing alicyclic alcohol and aldehyde
TW202604865A (en) Method for manufacturing tricyclodecanedialdehyde
WO2022220139A1 (en) Method for producing dimethanol compound having norbornane skeleton

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231002

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241022

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7621095

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150