(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（３）で表されるジクロロケテン付加体を、トリエチルアミンと水、およびアセトンおよびターシャリーブタノールから選ばれる水溶性有機溶媒の存在下に加溶媒分解し、得られた下記式（１）で表されるトロポロン化合物を含む反応液に水、塩酸を加えて水溶性有機溶媒を留去した後、ヘキサン、トルエン、酢酸エチルからなる群より選ばれる非水溶性有機溶媒を加えてトロポロン化合物を含む液とトリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液とを相分離させ、得られたトリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液に、該水溶液中に含まれる酸に対して当量以上のアルカリを加えることにより、主としてトリエチルアミンを含む層と主として水を含む層とに分離させ、トリエチルアミンを回収する方法。
【化１】
0004209626.tif 000007
【化２】
0004209626.tif 000008
（ただし、Ｒ１からＲ３は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、または直鎖または分岐のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基をあらわす。）
【請求項２】
式（３）で表されるジクロロケテン付加体が、７，７−ジクロロ−３−イソプロピルビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−６−オンであり、式（１）で表されるトロポロン化合物が４−イソプロピルトロポロンである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ジクロロケテン付加体を、酢酸−トリエチルアミン−ターシャリーブタノール−水系溶媒の存在下に加溶媒分解する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
主としてトリエチルアミンを含む層を、さらに蒸留することを特徴とする、請求項１から３いずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
主としてトリエチルアミンを含む層を蒸留する際に、ｎ−ヘキサンを添加して蒸留を行うことによって、水を除去することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロポロン化合物を製造する際に副生するトリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液からトリエチルアミンを回収する方法に関するものである。
さらに詳しくは、抗菌・抗カビ作用をはじめ防虫作用などにも優れる有用な物質であるトロポロン化合物の製造工程において副生するトリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液に、酸に対して当量以上のアルカリを加えることにより主としてトリエチルアミンを含む層と主として水を含む層とに分離させ、トリエチルアミンを回収する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トリエチルアミンは有機合成において酸、特に塩化水素の捕捉剤として広く使われており、シクロペンタジエンまたはアルキルシクロペンタジエンとジクロロ酢酸クロライドとトリエチルアミンとから７、７−ジクロロビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−６−オン化合物（以下ジクロロケテン付加体と略す）を合成し、該ジクロロケテン付加体を塩基の存在下に分解することによってトロポロン化合物を得る方法においても、塩化水素の捕捉剤として使用されている。例えば特公昭５１−３３９０１号公報には、石油エーテル中でイソプロピルシクロペンタジエンとジクロロ酢酸クロライドとトリエチルアミンを反応させ、ジクロロケテン付加体を得る方法が記されている。特開平０８−０４０９７１号公報には、ｎ−ヘキサン中でイソプロピルシクロペンタジエンとジクロロ酢酸クロライドとトリエチルアミンを反応させ、得られたジクロロケテン付加体をアセトン−酢酸−トリエチルアミン−水の混合溶媒中で加熱することによりトロポロン化合物を得る方法が記されている。特開２００１−９７９１５号公報では、ｎ−ヘキサン中でシクロペンタジエン化合物とジクロロ酢酸クロライドとトリエチルアミンを反応させ、得られたジクロロケテン付加体をターシャリーブタノール−酢酸−水の混合溶媒中で加熱しながらトリエチルアミンを滴下することによりトロポロン化合物を得る方法が記されている。
【０００３】
これらの方法では使用後のトリエチルアミンはそれ自身が捕捉した塩化水素との塩の形で存在するが、このトリエチルアミン塩酸塩は不要なので反応系から分離除去することになる。通常は固形物としてろ過分離または、水洗浄または酸洗浄によって水溶液として分離することになるが、最終的には取扱いのし易さから水溶液として廃棄することになる。このような水溶液を廃棄することは経済的にも不利であるし、環境に対する負荷も大きくなり好ましくない。工業的規模での実施に際しては、回収再使用する方法の提供が望まれている。
【０００４】
トリエチルアミンの回収再使用に関しては、例えば特開昭５０−５９３０５号公報には、トリエチルアミン製造の際に、トリエチルアミンを含む混合物に水を加えて４０℃〜７０℃に保ち混合物を水洗したのち、相分離させて水を除き精留して精製する方法が記されている。特開昭５６−３１４８５号公報には、トリエチルアミンを含む排ガスを鉱酸水溶液に吸収させた後に、アルカリを添加してトリエチルアミンを相分離させ除去する廃水処理方法が記されている。特開２００１−１６４０３３号公報には、ポリカーボネート樹脂溶液からトリエチルアミンを酸抽出した廃水に水酸化ナトリウムを加えてアルカリ性とし、精留塔を用いて蒸留を２回行ってトリエチルアミンを回収する方法が記されている。特開２００１−３２９０５９号公報には、ポリカーボネート樹脂溶液からトリエチルアミンを酸抽出した廃水に水酸化ナトリウムを加えてアルカリ性とし、トリエチルアミンを塩化メチレンで抽出した後、精留塔を用いて蒸留を行ってトリエチルアミンを回収する方法が記されている。
【０００５】
上記のトリエチルアミンの回収方法は、トリエチルアミンと水との混合物が下部臨界完溶点を持ち、１８．７℃以下ではトリエチルアミンと水はどの比率でも混ざり合うが、それ以上の温度では２液層に分離するという性質を利用したものである。
【０００６】
しかしながらこの方法は、トロポロン化合物の製法において、ジクロロケテン付加体を得る反応で副生するトリエチルアミン塩酸塩からのトリエチルアミン回収には適用できるが、加溶媒分解後の反応液からトリエチルアミンを回収する際には、適用できないという問題があった。すなわち前述の公知の方法のように加溶媒分解においてアセトンやターシャリーブタノールといった水溶性溶媒を使用しているときには、その反応液に直接水、塩酸、および水に不溶性の有機溶媒を加える従来の方法では、トロポロン化合物を含む有機溶媒層とトリエチルアミン塩酸塩を含む水層との相分離が不十分で、結果的に目的物であるトロポロン化合物のロスが多く、一方のトリエチルアミン塩酸塩のロスも多いという欠点があった。これは水溶性有機溶媒がトロポロン化合物を含む有機溶媒層とトリエチルアミン塩酸塩を含む水層との両方に溶け込むためである。さらに、トリエチルアミン塩酸塩を含む水層にアルカリを加えて、トリエチルアミン層と水層とに分離するときにも水溶性溶媒が混入するため相分離が不十分で、トリエチルアミンの回収率は低いものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、トロポロン化合物の製造する際に副生するエチルアミン塩酸塩を含む水溶液からトリエチルアミンを、簡便且つ効果的に回収する方法を提供することを目的とする。すなわちシクロペンタジエンまたはアルキルシクロペンタジエンとジクロロ酢酸クロライドとをトリエチルアミンの存在下に反応させて対応するジクロロケテン付加体を得、該ジクロロケテン付加体をトリエチルアミン、水、水溶性有機溶媒の存在下に加溶媒分解することによってトロポロン化合物を製造する方法において、トリエチルアミンの回収が工業的規模での実施に好適な方法であってトリエチルアミンを含む廃水を排出しない環境対応型の製造プロセスを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、加溶媒分解の反応液に水、塩酸を加えて液中のトリエチルアミンを塩酸塩にして蒸発しないようにすることにより、水溶性有機溶媒を蒸留で留去し、以降の操作に対する水溶性有機溶媒の影響をなくすることができ、残存した液に水に不溶性の有機溶媒を加えてトロポロン化合物を含む液とトリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液とを相分離させると、その分離性は良好でトロポロン化合物のロスも少ないことがわかった。さらに、トリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液に、酸に対して当量以上のアルカリを加えることにより、前述の合成法では反応に使用した酢酸をはじめ雑多な不純物が多量に含まれているにもかかわらず、主としてトリエチルアミンを含む層と主として水を含む層とに分離することを見出し、なおかつ分離回収したトリエチルアミンを再びトロポロン化合物の製造に用いることができることを見出し本発明を完成した。
【０００９】
このように、加溶媒分解で使用される水溶性有機溶媒を予め留去することにより、トリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液には雑多な不純物が多量に含まれているにもかかわらず、アルカリの添加によって２液層に分離することができ、なおかつ分離回収したトリエチルアミンを再びトロポロン化合物の製造に用いることができるのである。
【００１０】
１．下記式（３）で表されるジクロロケテン付加体を、トリエチルアミンと水、およびアセトンおよびターシャリーブタノールから選ばれる水溶性有機溶媒の存在下に加溶媒分解し、得られた下記式（１）で表されるトロポロン化合物を含む反応液に水、塩酸を加えて水溶性有機溶媒を留去した後、ヘキサン、トルエン、酢酸エチルからなる群より選ばれる非水溶性有機溶媒を加えてトロポロン化合物を含む液とトリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液とを相分離させ、得られたトリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液に、該水溶液中に含まれる酸に対して当量以上のアルカリを加えることにより、主としてトリエチルアミンを含む層と主として水を含む層とに分離させ、トリエチルアミンを回収する方。
【化３】
0004209626.tif 000002
【化４】
0004209626.tif 000003
（ただし、Ｒ１からＲ３は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、または直鎖または分岐のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基をあらわす。）
２．式（３）で表されるジクロロケテン付加体が、７，７−ジクロロ−３−イソプロピルビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−６−オンであり、式（１）で表されるトロポロン化合物が４−イソプロピルトロポロンである前記１．に記載の方法。
３．  ジクロロケテン付加体を、酢酸−トリエチルアミン−ターシャリーブタノール−水系溶媒の存在下に加溶媒分解する前記１．または２．に記載の方法。
４．  主としてトリエチルアミンを含む層を、さらに蒸留することを特徴とする、前記１．から３いずれか一項に記載の方法。５．  主としてトリエチルアミンを含む層を蒸留する際に、ｎ−ヘキサンを添加して蒸留を行うことによって、水を除去することを特徴とする、前記４．に記載の方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき、特にその好ましい実施態様を中心に具体的に説明する。本発明でいうトロポロン化合物、シクロペンタジエン化合物およびジクロロケテン付加体とは、それぞれ下記式（１）、（２）および（３）で表される。
【００１２】
【化１】
0004209626.tif 000004
【００１３】
【化２】
0004209626.tif 000005
【００１４】
【化３】
0004209626.tif 000006
【００１５】
ただし、Ｒ1からＲ3は、それぞれ同一でも異なってもよく、水素、または直鎖または分岐のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基を表し、直鎖状または分岐状を問わない。また不飽和結合が含まれていてもかまわない。また酸素、ケイ素、ハロゲンなどのヘテロ原子が含まれていてもかまわない。
【００１６】
アルキル基としては例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、１−メチルブチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、１，１−ジメチルプロピル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、４−メチルペンチル、１，１−ジメチルブチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、２−プロペニル、２−メチル−２−プロペニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−ヘキセニル、５−ヘキセニルなどが挙げられる。
【００１７】
アルケニル基としては一般式−ＣＨ＝ＣＲ4Ｒ5で表され、アルキニル基としては一般式−Ｃ≡Ｃ−Ｒ4で表される。 Ｒ4、Ｒ5は、それぞれ同一でも異なってもよく、水素または炭化水素基であり、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、１−メチルブチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、１，１−ジメチルプロピル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、４−メチルペンチル、１，１−ジメチルブチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、２−プロペニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−ヘキセニル、５−ヘキセニルなどが挙げられる。
【００１８】
シクロアルキル基としては、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、１−シクロペンテン−１−イル、２−シクロペンテン−１−イル、シクロペンタジエニル、シクロヘキシル、１−シクロヘキセン−１−イル、２−シクロヘキセン−１−イル、３−シクロヘキセン−１−イル、１，３−シクロヘキサジエン−１−イル、２，４−シクロヘキサジエン−１−イル、シクロヘプチル、１−シクロヘプテン−１−イル、２−シクロヘプテン−１−イル、３−シクロヘプテン−１−イル、４−シクロヘプテン−１−イル、シクロオクチル、１−シクロオクテン−１−イル、２−シクロオクテン−１−イル、シクロノニル、シクロデシルなどが挙げられる。
【００１９】
また酸素が含まれるものとしては、今まで述べた基に一般式−ＯＲ6や一般式−ＣＯＯＲ7で表される置換基が有するものが挙げられる。Ｒ6やＲ7は、それぞれ同一でも異なってもよく、水素または炭化水素基であり例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、１−メチルブチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、１，１−ジメチルプロピル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、４−メチルペンチル、１，１−ジメチルブチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、２−プロペニル、２−ブテニル、３−ブテニル、２−ヘキセニル、５−ヘキセニルなどが挙げられる。また今まで述べた基にケイ素やフッ素、塩素、臭素、ヨウ素のようなハロゲンが含まれていてもかまわない。
【００２０】
前記式（１）で表されるトロポロン化合物の中で、４位にイソプロピル基を有する４−イソプロピルトロポロン（β−ツヤプリシン、別名ヒノキチオール）、４−位にイソプロペニル基を有するβ−ドラブリン、３位にイソプロピル基を有するα−ツヤプリシン、５位にイソプロピル基を有するγ−ツヤプリシンは、青森ヒバや台湾ヒノキの精油中に含まれる天然物であり、その安全性の高さから有用性が高く広く用いられている物質である。中でも、４−イソプロピルトロポロン（ヒノキチオール）は、上記精油中に最も多く含まれる成分のひとつであり、天然抽出品を端緒として用途が広がり、近年では化学合成品が主流となって様々な分野で利用されている。この化学合成品のほとんどが前記の化学合成法によるものであり、本発明におけるトリエチルアミンの回収方法を好適に実施することができる。
【００２１】
シクロペンタジエン化合物とジクロロ酢酸クロライドとトリエチルアミンとを反応させてジクロロケテン付加体を合成する方法は前述の公知の方法に準じればよい。例えば、シクロペンタジエン化合物を石油エーテル、ｎ−ヘキサン、トルエンなどの溶媒に溶解した液に、ジクロロ酢酸クロライドを加えた後にトリエチルアミンを滴下する、あるいはシクロペンタジエン化合物を溶解した液にジクロロ酢酸クロライドとトリエチルアミンの両者を同時に滴下する、などの方法により実施できる。反応を行う温度は、−１０℃から４０℃の範囲が好ましい。この反応ではジクロロ酢酸クロライドとトリエチルアミンとの反応によって発生したジクロロケテンがシクロペンタジエン化合物と反応するのであるが、同時にジクロロケテンの重合反応も起こっており、この重合反応の影響によるジクロロケテン付加体の収率低下を抑止する観点から−１０℃以上が好ましい。また、シクロペンタジエン化合物自体が二量化してジクロロケテン付加体の収率が低下したり、シクロペンタジエン化合物がアルキルシクロペンタジエンの場合には熱による異性化が進行して置換基の位置が変わるために所望のジクロロケテン付加体が得られなかったりするのを抑止する観点から４０℃以下が好ましい。
【００２２】
この工程ではトリエチルアミンはトリエチルアミン塩酸塩となって反応液中に析出するため、反応液をろ過して固形物として分離しても良いし、反応液に水を加えてトリエチルアミン塩酸塩を水溶液として分離しても良い。しかしいずれに場合でも取扱いのし易さから、最終的には水溶液とするのが望ましい。このようにして得られた水溶液はトリエチルアミンの回収に用いられる。一方、ジクロロケテン付加体を含む液は、溶媒を留去し、場合によってはさらに精製を行った後に、次に述べる加溶媒分解に供される。
【００２３】
ジクロロケテン付加体を加溶媒分解することによってトロポロン化合物を得る反応は、塩基と水を含む混合溶媒中で該ジクロロケテン付加体を加熱することによって実施される。例えば、酢酸−酢酸カリウム−水系、酢酸−酢酸ナトリウム−水系、酢酸−トリエチルアミン−アセトン−水系などの公知の混合溶媒が提案されているが、酢酸−トリエチルアミン−アセトン−水系が反応速度が速く好ましい。また本発明者らが鋭意検討した結果、酢酸−トリエチルアミン−アセトン−水系の代わりに酢酸−トリエチルアミン−ターシャリーブタノール−水系を用いる方が、良好な収率で目的物が得られ好ましい。また、アセトンまたはターシャリーブタノールを用いるどちらの系においても、トリエチルアミンを予め全量仕込むのでなく後から滴下する方法の方が高収率で目的物が得られ、好ましい。
【００２４】
このようにアセトンまたはターシャリーブタノールといった水溶性有機溶媒を用いて反応を行った場合には、前述のように水溶性溶媒を留去する必要がある。反応液に水および塩酸を加えて、反応液中の遊離のトリエチルアミンをいったんトリエチルアミン塩酸塩に変換した後に、水溶性有機溶媒を蒸留によって除去する。ここで塩酸とともに水を加えるのは、水溶性溶媒を除去したときに蒸留釜内で濃縮物が乾固しないようにするためである。また水と共沸するターシャリーブタノールを用いる場合には、共沸で留去される水の量を考慮して水を加えるのが好ましい。このようにして水溶性有機溶媒を留去した後に残った水溶液に対してヘキサン、トルエン、酢酸エチルからなる群より選ばれる非水溶性の有機溶媒を加えて、目的物であるトロポロン化合物は非水溶性の有機溶媒層に抽出し、トリエチルアミン塩酸塩は水層に抽出し、相分離させる。またこの反応で使用した酢酸はこの抽出、分離に対して悪影響を与えることはなく、ほとんど全て水層に溶け込む。このようにして得られた水溶液はトリエチルアミンの回収に用いられる。一方、トロポロン化合物を含む液は、溶媒を留去した後に精製を行って製品となる。
【００２５】
上記の２つの工程で得られたトリエチルアミン塩酸酸を含む水溶液からトリエチルアミンを回収するにあたっては、それぞれ個別に回収操作を行っても良いし、予め混合した後に回収操作を行っても良い。
トリエチルアミンの回収操作は、トリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液にアルカリを加え、トリエチルアミンを含む層と水を含む層とに分離させることにより行う。加えるアルカリはトリエチルアミン塩酸塩と反応して遊離のトリエチルアミンを生成するもの、すなわちトリエチルアミンよりも塩基性が強いものであって水溶性であれば良いが、入手し易さ、取扱いし易さの点で水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。加えるアルカリの形態はフレーク状、粒状の固形物でも良いし、水溶液でも良い。加えるアルカリの量は、トリエチルアミン塩酸塩を含む水溶液中に含まれる酸に対して当量以上であることが好ましい。ここでいう酸とは遊離の酸およびトリエチルアミン塩酸塩の形で存在する酸の両方を含めたものである。加えるアルカリの量が、酸に対して当量以下の場合はトリエチルアミン塩酸塩が残存し、トリエチルアミンの回収率が低下するので好ましくない。また、アルカリを加え２層分離させる際には、加熱を行うのが好ましい。加熱する温度はトリエチルアミンを含む層と水を含む層とに分離する温度であれば良いが、良好な回収率を得るためには４０℃以上が好ましい。
【００２６】
上記の方法によって回収したトリエチルアミンはそのまま再使用しても良いし、蒸留によって精製した後に再使用しても良い。回収したトリエチルアミンを蒸留する場合、その方法には特に制限はなく、例えば蒸発釜と凝縮器からなる簡単な単蒸留装置や、棚段塔や充填塔などの蒸留塔を用いることができる。また蒸留精製における圧力は特に制限はなく常圧でも減圧でも良い。
また、本発明者らが鋭意検討した結果、水分を含まないトリエチルアミンが必要な場合には、第３成分を添加して蒸留を行うことによって水分の除去が可能であることがわかった。すなわち、トリエチルアミンと水とは共沸するため蒸留では分離が困難ではあるが、第３成分として例えばｎ−ヘキサンを共存させることにより蒸留で分離が可能である。水とｎ−ヘキサンが共沸し、かつその沸点がトリエチルアミンと水の共沸点よりも低いので、ｎ−ヘキサンとの共沸で水を除去した後、引き続き蒸留によって残存したｎ−ヘキサンを除けば、水分を含まないトリエチルアミンを得ることができるのである。
【００２７】
以下に本発明の実施例を説明するが、本発明は以下の例によって限定されるものではない。
なお、実施例等における各種測定は以下の方法にしたがった。
１．シクロペンタジエン化合物、トリエチルアミンのガスクロマトグラフ分析
装置：島津製作所ＧＣ−１４Ａ、島津製作所クロマトパックＣＲ−４Ａ
カラム：Ｊ＆Ｗサイエンティフィック社キャピラリーカラムＤＢ−１、長さ３０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ
温度条件：カラムオーブン４０℃×５分→２５０℃（１０℃／分）、注入口６０℃、検出器２５０℃（ＦＩＤ）
【００２８】
２．シクロペンタジエン化合物、ジクロロケテン付加体、トロポロン化合物のガスクロマトグラフ分析
装置：島津製作所ＧＣ−１４Ａ、島津製作所クロマトパックＣＲ−４Ａ
カラム：Ｊ＆Ｗサイエンティフィック社キャピラリーカラムＤＢ−１、長さ３０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ
温度条件：カラムオーブン１００℃×２分→２５０℃（１０℃／分）、注入口３００℃、検出器２５０℃（ＦＩＤ）
【００２９】
３．トロポロン化合物白色度測定
分光光度計（４３０ｎｍにおける透過率をもって白色度の指標とした。）
装置：日立製作所  Ｕ−２０００
溶媒：エタノール
試料濃度：１０．０ｗｔ％
光路長：１０ｍｍ
本発明の実施例で使用した試薬類は下記のとおりである。
・トルエン：和光純薬工業（株）製、１級
・ジクロロ酢酸クロライド：東京化成工業（株）製
・トリエチルアミン：和光純薬工業（株）製、特級
・ターシャリーブタノール：和光純薬工業（株）製、特級
・酢酸：和光純薬工業（株）製、特級
・濃塩酸：和光純薬工業（株）製、特級
・エタノール：片山化学工業（株）製、特級
【００３０】
【実施例１】
１−イソプロピルシクロペンタジエン１１２３．２ｇ（１０．３８３ｍｏｌ）を含む液２７３０．２ｇおよびトルエン９８５５．７ｇをガラス製ジャケット付き反応器に仕込み、溶液温度を１５℃に冷却した。該溶液を撹拌しつつ、該溶液に対しジクロロ酢酸クロライド１７０６．５ｇ（純度９７．７％、１１．３１２ｍｏｌ）およびトリエチルアミン１２１２．８ｇ（純度９９．９％、１１．９７３ｍｏｌ）を同時に２時間かけて滴下し、ジクロロケテン付加反応を実施した。その間、溶液温度が１８〜２２℃の範囲に維持されるよう、ジャケットに冷却水を流通させて反応熱を除去した。ジクロロ酢酸クロライドとトリエチルアミンの滴下終了後、反応液に水１４７６ｇと濃塩酸５２．６ｇを添加し、１５分間撹拌した。その後３０分間静置して有機層と水層を分離させた後、反応器底部から水層を抜き出した。この水層はケテン付加水層と称し、後にトリエチルアミンの回収に使用する。
【００３１】
残った有機層からトルエンを減圧留去し、粗ジクロロケテン付加体（７，７−ジクロロ−３−イソプロピルビシクロ［３．２．０］ヘプト−２−エン−６−オン）２８３８．７ｇ（純度７７．９％、１０．０９２ｍｏｌ）を得た（収率９７．２％）。
得られた粗ジクロロケテン付加体１１９８．２ｇ（純度７７．９％、４．２５８ｍｏｌ）および、ターシャリーブタノール５６８９．１ｇ、水８５１．５ｇ、酢酸１５３３．５ｇ（２５．５３７ｍｏｌ）、濃塩酸３６０．０ｇ（ＨＣｌとして３．５５６ｍｏｌ）を、ガラス製ジャケット付き反応器に仕込み、還流冷却器を設置し、還流温度まで昇温した。該溶液を撹拌しつつ、還流状態でトリエチルアミン３０２１．３ｇ（２９．８５７７ｍｏｌ）を２時間かけて滴下し、分解反応を実施した。滴下終了後さらに１時間加熱還流した後、粗ジクロロケテン付加体１１９８．１ｇ（純度７７．９％、４．２５８ｍｏｌ）および、酢酸１５３３．４ｇ（２５．５３５４ｍｏｌ）、濃塩酸３６１．８ｇ（ＨＣｌとして３．５７３ｍｏｌ）を追加し、トリエチルアミン３０２２．１ｇ（２９．８６５６ｍｏｌ）を２時間かけて滴下した。滴下終了後さらに１時間加熱還流した後、室温まで冷却した。
【００３２】
水８５３４．８ｇと濃塩酸１３２９．８ｇ（ＨＣｌとして１３．１３０ｍｏｌ）を加えた後、ターシャリーブタノールを減圧留去し、トルエン９０４５．４ｇを加えて２０℃で５分間撹拌した。撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させた。ここで分離した水層は加溶媒分解水層と称し、後にトリエチルアミンの回収に使用する。
得られた有機層に純水４２６８ｇを加え５分間攪拌した。撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させた。さらに、得られた有機層に純水４２６８ｇを加え５分間攪拌し、撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させる、という操作を３回繰り返した。得られた有機層からトルエンを減圧留去し、粗４−イソプロピルトロポロン（以下粗ヒノキチオールという）１６１８．８ｇを得た（純度７４．２％、７．３１５ｍｏｌ、収率８５．９％）。
【００３３】
得られた粗ヒノキチオール１００．３ｇをガラス製の単蒸留装置に仕込み、撹拌しつつ１６０℃、２５ｍｍＨｇで４時間加熱した。その後トルエンを添加して減圧下で留出させることで装置を洗浄した。
ついで減圧下に単蒸留し（１３０℃／５ｍｍＨｇ）、初留分を除去した後に、留分６９．６ｇ（純度９４．３％、収率８８．０％）を得た。
ガラス製フラスコ中に、単蒸留により得られた留分６６．１３ｇと混合溶媒２６４．５ｇ（エタノール：水＝１：１重量比）を加え、４０℃で３０分間攪拌して均一溶液とした後、緩やかに攪拌しつつ２時間かけて２２℃まで温度を下げ、種晶（ヒノキチオール結晶）１０ｍｇを添加し、さらに４時間かけて０℃まで温度を下げてヒノキチオールの結晶を析出させた。析出した結晶をガラス製ロートで吸引ろ過により採取した。採取した結晶を０℃に冷却した溶媒（エタノール：水＝１：１重量比）１３２．３ｇで洗浄した後真空乾燥し、ヒノキチオールの結晶４９．８ｇを得た（収率７９．３％）。
【００３４】
得られた結晶を再度晶析を行うため、ガラス製フラスコ中に、該結晶４７．４ｇおよび混合溶媒１８９．６ｇ（エタノール：水＝１：１重量比）を加えて、４０℃で３０分間攪拌して均一溶液とした後、緩やかに攪拌しつつ２時間かけて２２℃まで温度を下げ、種晶（ヒノキチオール結晶）１０ｍｇを添加し、さらに４時間かけて０℃まで温度を下げてヒノキチオールの結晶を析出させた。析出した結晶をガラス製装置で吸引濾過により採取した。採取した結晶を０℃に冷却した溶媒（エタノール：水＝１：１重量比）９４．８ｇで洗浄した後真空乾燥し、ヒノキチオールの結晶３９．７ｇを得た（収率８３．８％）。
得られた結晶は、ガスクロマトグラフ純度９９．９％以上、白色度（４３０ｎｍ透過率）９８．８％であった。
【００３５】
次にトリエチルアミンの回収を行った。
上記のケテン付加水層１５００．２ｇと加溶媒分解水層９０５４．３ｇとを混合し、２５％水酸化ナトリウム水溶液７６３８ｇ（ＮａＯＨとして４７．７３８ｍｏｌ）を加え、５０℃に加熱して３０分撹拌した。液温度を５０℃に保ったまま１時間静置し、水層とトリエチルアミン層とを分離した。回収したトリエチルアミンの純度は９４．９％、回収収率は９４．７％、水分は２．１％であった。
【００３６】
このようにして得た回収トリエチルアミンを使用した反応の例を以下に記す。
上記と同様にして得た粗ジクロロケテン付加体９９．８ｇ（純度８３．５％、０．３８０ｍｏｌ）および、ターシャリーブタノール５０８．５ｇ、水７６．１ｇ、酢酸１３７．３ｇ（２．２８６ｍｏｌ）、濃塩酸３２．３ｇ（ＨＣｌとして０．３１９ｍｏｌ）を、ガラス製ジャケット付き反応器に仕込み、還流冷却器を設置し、還流温度まで昇温した。該溶液を撹拌しつつ、還流状態で回収トリエチルアミン２８５．０ｇ（２．６７３ｍｏｌ）を２時間かけて滴下し、分解反応を実施した。滴下終了後さらに１時間加熱還流した後、粗ジクロロケテン付加体１００．４ｇ（純度８３．５％、０．３８３ｍｏｌ）および、酢酸１３７．５ｇ（２．２９０ｍｏｌ）、濃塩酸３２．２ｇ（ＨＣｌとして０．３１９ｍｏｌ）を追加し、回収トリエチルアミン２８４．６ｇ（２．６６９ｍｏｌ）を２時間かけて滴下した。滴下終了後さらに１時間加熱還流した後、室温まで冷却した。
【００３７】
水７６３．４ｇと濃塩酸１０８．３ｇ（ＨＣｌとして１．０６９ｍｏｌ）を加えた後、ターシャリーブタノールを減圧留去し、トルエン９１７．２ｇを加えて２０℃で５分間撹拌した。撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させた。
得られた有機層に純水４５９ｇを加え５分間攪拌した。撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させた。さらに、得られた有機層に純水４５９ｇを加え５分間攪拌し、撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させる、という操作を３回繰り返した。得られた有機層からトルエンを減圧留去し、粗ヒノキチオール１３３．１ｇを得た（純度７７．２％、０．６２６ｍｏｌ、収率８２．０％）。
【００３８】
得られた粗ヒノキチオール１１２．８ｇをガラス製の単蒸留装置に仕込み、撹拌しつつ１６０℃、２５ｍｍＨｇで４時間加熱した。その後トルエンを添加して減圧下で留出させることで装置を洗浄した。
ついで減圧下に単蒸留し（１３０℃／５ｍｍＨｇ）、初留分を除去した後に、留分７８．５ｇ（純度９４．３％、収率８４．７％）を得た。
【００３９】
ガラス製フラスコ中に、単蒸留により得られた留分７４．８ｇと混合溶媒２９９．３ｇ（エタノール：水＝１：１重量比）を加え、４０℃で３０分間攪拌して均一溶液とした後、緩やかに攪拌しつつ２時間かけて２２℃まで温度を下げ、種晶（ヒノキチオール結晶）１０ｍｇを添加し、さらに４時間かけて０℃まで温度を下げてヒノキチオールの結晶を析出させた。析出した結晶をガラス製ロートで吸引ろ過により採取した。採取した結晶を０℃に冷却した溶媒（エタノール：水＝１：１重量比）１４８．０ｇで洗浄した後真空乾燥し、ヒノキチオールの結晶５９．７ｇを得た（収率８２．０％）。
【００４０】
得られた結晶を再度晶析を行うため、ガラス製フラスコ中に、該結晶５４．６ｇおよび混合溶媒２１８．５ｇ（エタノール：水＝１：１重量比）を加えて、４０℃で３０分間攪拌して均一溶液とした後、緩やかに攪拌しつつ２時間かけて２２℃まで温度を下げ、種晶（ヒノキチオール結晶）１０ｍｇを添加し、さらに４時間かけて０℃まで温度を下げてヒノキチオールの結晶を析出させた。析出した結晶をガラス製装置で吸引濾過により採取した。採取した結晶を０℃に冷却した溶媒（エタノール：水＝１：１重量比）１０９．２ｇで洗浄した後真空乾燥し、ヒノキチオールの結晶４５．０ｇを得た（収率８２．５％）。
【００４１】
得られた結晶は、ガスクロマトグラフ純度９９．９％以上、白色度（４３０ｎｍ透過率）９８．６％であった。
本実施例では回収したトリエチルアミンをジクロロケテン付加体の分解反応に使用したが、精製度の良好なヒノキチオール結晶が得られている。
【００４２】
【実施例２】
本実施例では実施例１において回収したトリエチルアミンをさらに蒸留精製して再使用した例を示す。
実施例１で得た回収トリエチルアミン７０７．９８ｇ（純度９４．９％）をガラス製単蒸留装置に仕込み、常圧で蒸留を行い、留分６９５．７ｇを得た。（純度９４．７％、収率９８．１％、水分２．２％）
このようにして得た回収トリエチルアミンを使用した反応の例を以下に記す。
【００４３】
実施例１と同様にして得た粗ジクロロケテン付加体１００．２ｇ（純度８３．５％、０．３８２ｍｏｌ）および、ターシャリーブタノール５０８．３ｇ、水７６．０ｇ、酢酸１３７．４ｇ（２．２８９ｍｏｌ）、濃塩酸３２．２ｇ（ＨＣｌとして０．３１８ｍｏｌ）を、ガラス製ジャケット付き反応器に仕込み、還流冷却器を設置し、還流温度まで昇温した。該溶液を撹拌しつつ、還流状態で上記の回収トリエチルアミン２８５．２ｇ（２．６６８ｍｏｌ）を２時間かけて滴下し、分解反応を実施した。滴下終了後さらに１時間加熱還流した後、粗ジクロロケテン付加体１００．０ｇ（純度８３．５％、０．３８１ｍｏｌ）および、酢酸１３７．４ｇ（２．２８８ｍｏｌ）、濃塩酸３２．２ｇ（ＨＣｌとして０．３１８ｍｏｌ）を追加し、上記の回収トリエチルアミン２８６．９ｇ（２．６８４ｍｏｌ）を２時間かけて滴下した。滴下終了後さらに１時間加熱還流した後、室温まで冷却した。
【００４４】
水７６４．４ｇと濃塩酸１０８．２ｇ（ＨＣｌとして１．０６８ｍｏｌ）を加えた後、ターシャリーブタノールを減圧留去し、トルエン９１６．５ｇを加えて２０℃で５分間撹拌した。撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させた。
得られた有機層に純水４５９ｇを加え５分間攪拌した。撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させた。さらに、得られた有機層に純水４５９ｇを加え５分間攪拌し、撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させる、という操作を３回繰り返した。得られた有機層からトルエンを減圧留去し、粗ヒノキチオール１３５．８ｇを得た（純度７９．８％、０．６６０ｍｏｌ、収率８６．５％）。
【００４５】
得られた粗ヒノキチオール１１２．４ｇをガラス製の単蒸留装置に仕込み、撹拌しつつ１６０℃、２５ｍｍＨｇで４時間加熱した。その後トルエンを添加して減圧下で留出させることで装置を洗浄した。
ついで減圧下に単蒸留し（１３０℃／５ｍｍＨｇ）、初留分を除去した後に、留分７４．３ｇ（純度９７．０％、収率８０．４％）を得た。
ガラス製フラスコ中に、単蒸留により得られた留分７０．４ｇと混合溶媒２８２．３ｇ（エタノール：水＝１：１重量比）を加え、４０℃で３０分間攪拌して均一溶液とした後、緩やかに攪拌しつつ２時間かけて２２℃まで温度を下げ、種晶（ヒノキチオール結晶）１０ｍｇを添加し、さらに４時間かけて０℃まで温度を下げてヒノキチオールの結晶を析出させた。析出した結晶をガラス製ロートで吸引ろ過により採取した。採取した結晶を０℃に冷却した溶媒（エタノール：水＝１：１重量比）１３９．０ｇで洗浄した後真空乾燥し、ヒノキチオールの結晶５２．５ｇを得た（収率７６．８％）。
【００４６】
得られた結晶を再度晶析を行うため、ガラス製フラスコ中に、該結晶４８．０ｇおよび混合溶媒１９３．０ｇ（エタノール：水＝１：１重量比）を加えて、４０℃で３０分間攪拌して均一溶液とした後、緩やかに攪拌しつつ２時間かけて２２℃まで温度を下げ、種晶（ヒノキチオール結晶）１０ｍｇを添加し、さらに４時間かけて０℃まで温度を下げてヒノキチオールの結晶を析出させた。析出した結晶をガラス製装置で吸引濾過により採取した。採取した結晶を０℃に冷却した溶媒（エタノール：水＝１：１重量比）９４．２ｇで洗浄した後真空乾燥し、ヒノキチオールの結晶４２．３ｇを得た（収率８８．０％）。
【００４７】
得られた結晶は、ガスクロマトグラフ純度９９．９％以上、白色度（４３０ｎｍ透過率）９９．３％であった。
本実施例では実施例１において回収したトリエチルアミンをさらに蒸留精製してジクロロケテン付加体の分解反応に使用したが、反応収率の低下は見られず、精製度の良好なヒノキチオール結晶が得られている。
【００４８】
【実施例３】
本実施例では実施例１において回収したトリエチルアミンをさらに精留によって精製して再使用した例を示す。
実施例１で得た回収トリエチルアミン７００．５ｇ（純度９４．９％）を、内径３０ｍｍ、高さ１６００ｍｍで磁製ラシヒリング（外径３ｍｍ、高さ５ｍｍ）を充填した精留塔を備えたガラス製蒸留装置に仕込み、常圧で蒸留を行った。この蒸留ではヘキサン１５ｇを添加することによって、第３成分を添加しない蒸留ではトリエチルアミンから除去することが困難であった水を、ヘキサンとの共沸で沸点を下げて除去した。精留塔の頂部に約２０ｍｌの容量を持つ液だめを設け、全還流させて凝縮液をこの液だめで受けると、最初に水とヘキサンが凝縮されてくるが、水とヘキサンは分離し水は液だめの底部にたまるので水のみを系外に抜き出すことができる。このようにして水を除去した後にヘキサンを除去し、トリエチルアミンを含む留分６３６．９ｇを得た。（純度９７．７％、収率９３．６％、水分０．１％）
【００４９】
（参考例）
このようにして得た回収トリエチルアミンを使用した反応の例を以下に記す。
１−イソプロピルシクロペンタジエン１０８．５ｇ（１．００３ｍｏｌ）を含む液２５８．３ｇおよびトルエン１００９．０ｇをガラス製ジャケット付き反応器に仕込み、溶液温度を１５℃に冷却した。該溶液を撹拌しつつ、該溶液に対しジクロロ酢酸クロライド１６４．９ｇ（純度９７．７％、１．０９３ｍｏｌ）および上記で回収したトリエチルアミン１１９．８ｇ（純度９７．７％、１．１５６ｍｏｌ）を同時に２時間かけて滴下し、ジクロロケテン付加反応を実施した。
その間、溶液温度が１８〜２２℃の範囲に維持されるよう、ジャケットに冷却水を流通させて反応熱を除去した。ジクロロ酢酸クロライドとトリエチルアミンの滴下終了後、反応液に水１５０．９ｇと濃塩酸５．１ｇを添加し、１５分間撹拌した。その後３０分間静置して有機層と水層を分離させた後、反応器底部から水層を抜き出した。
【００５０】
残った有機層からトルエンを減圧留去し、粗ジクロロケテン付加体２６６．８ｇ（純度７９．５％、０．９６８ｍｏｌ）を得た（収率９６．５％）。
粗ジクロロケテン付加体１０４．６ｇ（純度７９．５％、０．３８０ｍｏｌ）および、ターシャリーブタノール５０７．７ｇ、水７６．６ｇ、酢酸１３７．３ｇ（２．２８６ｍｏｌ）、濃塩酸３２．０ｇ（ＨＣｌとして０．３１６ｍｏｌ）を、ガラス製ジャケット付き反応器に仕込み、還流冷却器を設置し、還流温度まで昇温した。該溶液を撹拌しつつ、還流状態で上記の回収トリエチルアミン２７３．６ｇ（２．６４２ｍｏｌ）を２時間かけて滴下し、分解反応を実施した。滴下終了後さらに１時間加熱還流した後、粗ジクロロケテン付加体１０５．０ｇ（純度７９．５％、０．３８１ｍｏｌ）および、酢酸１３７．６ｇ（２．２９１ｍｏｌ）、濃塩酸３２．８ｇ（ＨＣｌとして０．３２４ｍｏｌ）を追加し、上記の回収トリエチルアミン２７３．２ｇ（２．６３８ｍｏｌ）を２時間かけて滴下した。滴下終了後さらに１時間加熱還流した後、室温まで冷却した。
【００５１】
水７６２．６ｇと濃塩酸１１９．５ｇ（ＨＣｌとして１．１８０ｍｏｌ）を加えた後、ターシャリーブタノールを減圧留去し、トルエン９１９．３ｇを加えて２０℃で５分間撹拌した。撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させた。
得られた有機層に純水３８５ｇを加え５分間攪拌した。撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させた。さらに、得られた有機層に純水３８５ｇを加え５分間攪拌し、撹拌を停止した後１０分間静置して有機層と水層を分離させる、という操作を３回繰り返した。得られた有機層からトルエンを減圧留去し、粗ヒノキチオール１３６．０ｇを得た（純度７８．９％、０．６５４ｍｏｌ、収率８５．９％）。
【００５２】
得られた粗ヒノキチオール１１５．３ｇをガラス製の単蒸留装置に仕込み、撹拌しつつ１６０℃、２５ｍｍＨｇで４時間加熱した。その後トルエンを添加して減圧下で留出させることで装置を洗浄した。
ついで減圧下に単蒸留し（１３０℃／５ｍｍＨｇ）、初留分を除去した後に、留分７７．１ｇ（純度９５．９％、収率８１．３％）を得た。
【００５３】
ガラス製フラスコ中に、単蒸留により得られた留分６９．０ｇと混合溶媒２７６．３ｇ（エタノール：水＝１：１重量比）を加え、４０℃で３０分間攪拌して均一溶液とした後、緩やかに攪拌しつつ２時間かけて２２℃まで温度を下げ、種晶（ヒノキチオール結晶）１０ｍｇを添加し、さらに４時間かけて０℃まで温度を下げてヒノキチオールの結晶を析出させた。析出した結晶をガラス製ロートで吸引ろ過により採取した。採取した結晶を０℃に冷却した溶媒（エタノール：水＝１：１重量比）１３８．０ｇで洗浄した後真空乾燥し、ヒノキチオールの結晶５１．６ｇを得た（収率７７．２％）。
【００５４】
得られた結晶を再度晶析を行うため、ガラス製フラスコ中に、該結晶４７．５ｇおよび混合溶媒１９０．１ｇ（エタノール：水＝１：１重量比）を加えて、４０℃で３０分間攪拌して均一溶液とした後、緩やかに攪拌しつつ２時間かけて２２℃まで温度を下げ、種晶（ヒノキチオール結晶）１０ｍｇを添加し、さらに４時間かけて０℃まで温度を下げてヒノキチオールの結晶を析出させた。析出した結晶をガラス製装置で吸引濾過により採取した。採取した結晶を０℃に冷却した溶媒（エタノール：水＝１：１重量比）９５．２ｇで洗浄した後真空乾燥し、ヒノキチオールの結晶３９．６ｇを得た（収率８４．２％）。
【００５５】
得られた結晶は、ガスクロマトグラフ純度９９．９％以上、白色度（４３０ｎｍ透過率）９９．１％であった。
本参考例では実施例１において回収したトリエチルアミンをさらに充填塔により蒸留精製してイソプロピルシクロペンタジエンとジクロロ酢酸クロライドとの反応および、ジクロロケテン付加体の分解反応に使用したが、反応収率の低下は見られず、精製度の良好なヒノキチオール結晶が得られている。
【００５６】
【発明の効果】
本発明により、抗菌・抗カビ作用はじめ防虫作用などにも優れる有用なトロポロン化合物の製造において、トリエチルアミンの回収が工業的規模での実施に好適な方法であってトリエチルアミン塩酸塩のような廃棄物を排出しない環境対応型の製造プロセスを提供することができる。