(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４−ｔ−ブチルフェノ−ルをロジウム触媒と溶媒の存在下、過塩素酸を共存させて水素化することを特徴とする４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルの製造法。
【請求項２】
過塩素酸の量が、ロジウム触媒中のロジウム原子１ｍｏｌに対して０．０５〜１０ｍｏｌである請求項１記載の製造法。
【請求項３】
ロジウム触媒が金属ロジウムを活性炭担体上に担持した触媒である請求項１または２に記載の製造法。
【請求項４】
ロジウム触媒の量（乾燥重量換算）が４−ｔ−ブチルフェノ−ルに対して０．５〜１０重量％である請求項３記載の製造法。
【請求項５】
溶媒が、炭素数５〜１０のアルカン類、炭素数４〜１０のエーテル類および炭素数１〜６のアルコール類の内の少なくとも１つから選ばれたものである請求項１〜４のいずれかに記載の製造法。
【請求項６】
溶媒がアルコール類である請求項１〜４のいずれかに記載の製造法。
【請求項７】
溶媒がイソプロパノ−ルである請求項１〜４のいずれかに記載の製造法。
【請求項８】
水素化反応を２０〜１００℃の温度で行う請求項１〜７のいずれかに記載の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４−ｔ−ブチルフェノ−ルを水素化し、シス異性体を多く含む４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
４−ｔ−ブチルシクロヘキシルアセテ−トは、石鹸をはじめ化粧品などの香料として広く用いられており、トランス異性体よりもシス異性体の香りが好まれている。シス異性体を多く含む４−ｔ−ブチルシクロヘキシルアセテ−トを効率良く製造するためには、その原料となる４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルのシス異性体含有率が高い製造方法が望まれている。
また、４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルは、通常、４−ｔ−ブチルフェノールを水素化して得られる。
【０００３】
特公昭４２−１３９３８号公報には、４−ｔ−ブチルフェノ−ルを、ロジウム系触媒の存在下、接触還元する４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルの製法が開示されている。
【０００４】
丸善石油技報（１９７１年ｐ７７）には、４−ｔ−ブチルフェノ−ルを種々の８族〜１０族の遷移金属の存在下で水素化する４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルの製法が開示されている。
【０００５】
特開昭５４−１２２２５３号公報には、ルテニウム−アルミナ触媒の存在下、アルキルフェノールを水素化してシス型のアルキルシクロヘキサノールを製造する方法が記載されている。
【０００６】
米国特許第２９２７１２７号公報には、４−ｔ−ブチルフェノ−ルを水素化して、シス含有率の高い４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルの製法が開示されている。
【０００７】
また特開平３−１７３８４２号公報には、４−ｔ−ブチルフェノ−ルを、担体上に担持したＲｈと、ＨＢＦ4 等のフッ化ホウ素系の酸とを組み合わせた触媒の存在下に水素化する、４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルの製法が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来技術において、例えば特公昭４２−１３９３８号公報、丸善石油技報（１９７１年ｐ７７）および特開昭５４−１２２２５３号公報に記載の方法で得られる４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルのシス含有率は未だ満足できるものではない。米国特許第２９２７１２７号公報の方法では、ロジウム触媒の存在下、エタノール溶媒中で高いシス含有率が達成されるが、高い水素圧力下で反応を行わなければならず、製造方法としては改良が望まれている。また、特開平３−１７３８４２号公報に記載の方法では、フッ化ホウ素系の酸を使用しており、フッ素やホウ素の回収に負荷がかかること、およびＨＦ等の酸が発生することによる製造設備の腐食等が問題となる。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術では達成されていない、穏和な条件でかつシス含量の多い４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルを与える、４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルの製造法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、穏和な条件においても、シス選択率が高い４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルを製造することが可能な方法について鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。
すなわち本発明は、４−ｔ−ブチルフェノ−ルをロジウム触媒と溶媒の存在下、過塩素酸を共存させて水素化することを特徴とする４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルの製造法を提供するにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明における水素化反応で用いられるロジウム触媒とは金属ロジウム、塩化ロジウム、酸化ロジウム等のロジウムの原子価が０〜６価の金属ロジウムまたはロジウム化合物である。また、金属ロジウムまたはロジウム化合物を活性炭、Ｓｉ０2 、Ａｌ2 Ｏ3 等の担体上に担持した担持型触媒が好ましく用いられる。特に０価の金属ロジウムを活性炭担体上に担持したものがより好ましく用いられる。担持型触媒の場合、金属ロジウムの担体への担持率は通常１〜１０重量％、好ましくは３〜５重量％である。反応終了後、反応液から濾過、傾瀉、遠心分離等により、使用したロジウム触媒を回収してもよい。回収したロジウム触媒を再使用してもよい。
【００１２】
ロジウム触媒の使用量は、通常、ロジウム金属に換算して、原料の４−ｔ−ブチルフェノ−ルに対して約０．０１〜１重量％である。また、担体に担持したロジウム触媒を用いる場合の使用量は、ロジウムの担持率にもよるが、担体を含んだ重量（乾燥重量）で、４−ｔ−ブチルフェノ−ルに対して約０．１〜５０重量％である。触媒の使用量が多いほどシス選択率は向上するが、反応終了後、触媒を回収する際の濾過工程の操作性とコストの点から、好ましくは、約０．５〜１０重量％である。
【００１３】
反応溶媒は、反応に悪影響を及ぼさないものであれば特に制限はないが、常温（２５℃）で液体状のものが取り扱いの点から好ましい。例えば、炭素数５〜１０のアルカン類や、炭素数４〜１０のエ−テル類、炭素数１〜６のアルコ−ル類等の化合物が挙げられる。具体的には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の非環式アルカン類やシクロヘキサン等の環状アルカン類、ジエチルエーテル等の非環式エーテルやテトラハイドロフランやジオキサン等の環状エーテル、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノールシクロヘキサノール、シクロペンタノール等のアルコール類が挙げられる。これら化合物の中でもシクロヘキサン、イソプロパノ−ルが好ましく、イソプロパノ−ルがさらに好ましい。
溶媒の使用量は４−ｔ−ブチルフェノ−ルに対して、通常、約０．２〜２０重量倍であり、好ましくは約０．４〜５重量倍である。
【００１４】
本発明の方法において、ロジウム触媒および溶媒と共に過塩素酸を共存させて反応を行う。
過塩素酸は通常、水溶液として反応系内に添加すればよく、原料、ロジウム触媒、溶媒および過塩素酸の添加順序は特に制限されない。
【００１５】
過塩素酸素の使用量は、ロジウム触媒中のロジウム原子１ｍｏｌに対して約０．０１〜約１００ｍｏｌ、好ましくは約０．０５〜約１０ｍｏｌ、さらに好ましくは約０．１〜約１０ｍｏｌである。
【００１６】
本発明の製造方法は、水素気流中または水素加圧下、いずれの条件下でも実施されうるが、反応速度の観点から水素加圧下で行う方が好ましい。水素加圧下で行う場合、反応容器は耐圧性のものが用いられる。
水素加圧下で実施する場合、反応時の水素分圧は通常、約１．５×１０5 ｐａ以上であればよいが、反応速度およびシス選択率と製造設備の耐圧性の観点から、３×１０5 〜２×１０6 ｐａが好ましく、５×１０5 〜１．５×１０6 ｐａがより好ましい。
【００１７】
反応温度は反応速度とシス選択率の観点から約２０℃以上が好ましく、またシス選択率の観点から１００℃以下が好ましい。反応速度とシス選択率の観点から４０℃〜８０℃がより好ましい。
【００１８】
本反応は連続プロセスまたはバッチプロセスいずれのプロセスでもよい。
反応の終点は、例えば、反応液を分析し、原料である４−ｔ−ブチルフェノールの転化率が１００％となった時点を反応終点とする方法や、水素圧力が低下しなくなったときを反応終点とする等の方法で決定することができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の方法は、４−ｔ−ブチルフェノ−ルから香料原料として有用なシス異性体含量の多い４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルを容易に製造できる。具体的には、４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルを収率約90％以上でかつ、シス体のしめる割合を約80％以上で得ることができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を実施例で詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００２１】
実施例１
４−ｔ−ブチルフェノ−ル９０ｇ（０．６０ｍｏｌ）と、５％Ｒｈ／Ｃ（活性炭担体上にロジウム金属を５重量％担持したもの）を乾燥重量換算で１．３５ｇと、イソプロパノ−ル１８０ｇと、過塩素酸の６０％水溶液０．１０ｇをオ−トクレ−ブに仕込んだ後、系内を窒素置換（窒素を５×１０5 ｐａに圧入／排気の操作を３回実施）した。続いて系内を水素置換（水素を５×１０5 ｐａに圧入／排気の操作を３回実施）した後に水素を１．１×１０6 ｐａまで圧入し、内温を６０℃として５Ｈｒ撹拌した。
オ−トクレ−ブを冷却し、系内を窒素置換（上記に同じ）した後、反応液を分析した結果、４−ｔ−ブチルシクロヘキサノ−ルの収率は９５．５％、シス／トランス比は８２．１／１７．９であった。反応液から触媒を濾別した後に濃縮を行い、９１ｇの粗を４−ｔ−ブチルシクロヘキサノールを得た（０．５７ｍｏｌ、純度９８．４％、シス／トランス比は８２．１／１７．９）。
【００２２】
比較例１
過塩素酸を仕込まない以外は実施例１と同様にして反応を行った結果、攪拌時間０．８時間で４−ｔ−ブチルシクロヘキサノールの収率は９４．８％、シス／トランスの比は６９．７／３０．３であった。
【００２３】
比較例２〜４
Ｒｈ触媒を使用して、酸の無添加、リン酸（８５％）および硝酸（６１％）を用いた場合について実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。
比較例において溶媒はシクロヘキサンを７４ｇを用い、水素は２．１×１０6 ｐａ  まで圧入し、内温を４０℃として攪拌時間は比較例２は０．３Ｈｒ、比較例３は０．７Ｈｒ、比較例４は７．０Ｈｒの条件を採用した。
【００２４】
【表１】
0003829384.tif 000002