2-メチルテトラヒドロフラン

2-メチルテトラヒドロフラン
名前
	推奨されるIUPAC名 2-メチルオキソラン
	その他の名前 2-メチルテトラヒドロフラン、2-メチル-THF
識別子
CAS番号	(ラセミ体): 96-47-9 ; （R）：63798-13-0; （S）：63798-12-9;
3Dモデル（JSmol）	(ラセミ):インタラクティブ画像;
チェムBL	(ラセミ体): ChEMBL1580503;
ケムスパイダー	(ラセミ体): 7028 ;
ECHA 情報カード	100.002.281
EC番号	(ラセミ体): 202-507-4;
パブケム CID	(ラセミ体): 7301;
ユニ	(ラセミ体): FCD0VD8ALF ;
国連番号	2536
CompTox ダッシュボード ( EPA )	(ラセミ体): DTXSID9030258;
	InChI InChI=1S/C5H10O/c1-5-3-2-4-6-5/h5H,2-4H2,1H3 キー: JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N ; (ラセミ): InChI=1/C5H10O/c1-5-3-2-4-6-5/h5H,2-4H2,1H3 キー: JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYAM;
	笑顔 (ラセミ体): O1C(C)CCC1;
プロパティ
化学式	Ｃ5Ｈ10Ｏ
モル質量	86.134 グラムモル−1
密度	0.854g/mL
融点	−136 °C (−213 °F; 137 K)
沸点	80.2 °C (176.4 °F; 353.3 K)
水への溶解度	21.0重量% (0.0 °C) ; 17.8重量% (9.5 °C) ; 14.4重量% (19.3 °C) ; 11.4重量% (29.5 °C) ; 9.2重量% (39.6 °C) ; 7.8重量% (50.1 °C) ; 6.6重量%(60.7 °C) ; 6.0重量% (70.6 °C)
危険
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	警告
危険有害性情報	H225、H302、H315、H318、H319、H335、H336
注意事項	P210、P233、P240、P241、P242、P243、P261、P264、P270、P271、P280、P301+P312、P302+P352、P303+P361+P353、P304+P340、P305+P351+P338、P310、P312、P321、P330、P332+P313、P337+P313、P362、P370+P378、P403+P233、P403+P235、P405、P501
安全データシート（SDS）	外部MSDS
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

2-メチルテトラヒドロフラン（2-MeTHF）は、分子式C ₅ H _{10 Oの}有機化合物です。非常に可燃性で流動性のある液体です。主にテトラヒドロフラン（THF）の代替品として、より高い反応温度を得る、または分離を容易にする（THFとは異なり、水と混ざらないため）などの優れた性能のため、特殊な用途で使用されています。フルフラールを介して糖から誘導され、バイオ燃料として宣伝されることもあります。^[3]

構造と特性

2-メチルテトラヒドロフランは水に「逆溶解性」です。つまり、温度が上昇するにつれて溶解度が下がるという珍しい性質です。^[4] 2-メチルテトラヒドロフランの水への溶解度は、23 °C で 4.4 g/100 g と報告されています。^[5]テトラヒドロフランと同様に、2-メチルテトラヒドロフランは有機金属反応でルイス塩基として作用します。 ^[2] 2-メチルテトラヒドロフランは通常、ラセミ混合物として生成されます。

準備

2-メチルテトラヒドロフランは通常、フルフラールの触媒水素化によって合成されます。^[6]

OC ₄ H ₃ CHO + 4 H ₂ → OC ₄ H ₇ CH ₃ + H ₂ O

フルフラールは、バイオマス中のペントサン糖（C5_多糖類）の酸触媒消化によって生成される。したがって、2-メチルテトラヒドロフランの原料は、トウモロコシの芯やバガス、その他の植物や農業廃棄物など、セルロース、ヘミセルロース、リグニンを豊富に含む再生可能なバイオマスである。^[7]

2-メチルテトラヒドロフランはレブリン酸から生成することもできます。環化と還元によりγ-バレロラクトンが得られます。

γ-バレロラクトンは水素化して1,4-ペンタンジオールにすることができ、その後脱水して 2-メチルテトラヒドロフランを得ることができます。

アプリケーション

2-メチルテトラヒドロフランは、主にテトラヒドロフランの高沸点代替物として特殊溶媒として使用されています。また、二次リチウム電極の電解質配合や代替燃料の成分としても使用されています。低温反応用の貴重な溶媒です。2-メチルテトラヒドロフランは結晶化しないガラスを形成し、-196℃での分光研究用の溶媒として頻繁に使用されています。^[2]

2-メチルテトラヒドロフランのその他の一般的な用途は、グリニャール試薬のマグネシウムイオン成分に配位する酸素原子の能力、または共沸乾燥生成物への配位能力により、有機金属化学プロセスおよび二相化学プロセスで使用されるグリニャール試薬の溶媒としてです。2-メチルテトラヒドロフランを使用すると、非常にきれいな有機水相分離が得られます。これはテトラヒドロフランの一般的な代替品ですが、より高価です。

2-メチルテトラヒドロフランは、米国エネルギー省によりガソリン添加剤として承認されています。フルフラールおよびその他のフリル化合物 (フルフリルアルコール、メチルフラン、テトラヒドロフフリルアルコール) は重合する傾向があり、非常に揮発性があります。ただし、2-メチルテトラヒドロフラン自体はより安定しており、揮発性が低いため、自動車燃料としての使用に適しています。

2-メチルテトラヒドロフランは、THFの環境に優しい代替品として推進されてきました。^[8] 2-MeTHFはより高価ですが、全体的なプロセス経済性を高める可能性があります。2-MeTHFは、ジエチルエーテルとTHFの中間の溶媒和特性を持ち、水との混和性が限られており、蒸留時に水と共沸混合物を形成します。融点が低いため、低温反応に適しており、沸点が高いため、（THFと比較して）高温での還流下での手順が可能です。

参考文献

^ Sicaire, Anne-Gaëlle; Vian, Maryline Abert; Filly, Aurore; Li, Ying; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2014)、Chemat, Farid、Vian, Maryline Abert (編)、「2-メチルテトラヒドロフラン：主な特性、製造プロセス、天然物質の抽出への応用」、天然物質抽出のための代替溶媒、ベルリン、ハイデルベルク：Springer Berlin Heidelberg、pp. 253–268、doi：10.1007/978-3-662-43628-8_12、ISBN 978-3-662-43627-1
^ abcd Aycock, David F. (2007). 「有機金属反応および二相性反応における 2-メチルテトラヒドロフランの溶媒応用」. Org. Process Res. Dev. 11 : 156–159. doi :10.1021/op060155c.
^ Leal Silva, Jean Felipe; Mariano, Adriano Pinto; Maciel Filho, Rubens (2018). 「ヘミセルロース由来のフルフラールから生産される2-メチルテトラヒドロフラン（MTHF）とエチルレブリン酸（EL）の経済的可能性」。バイオマスとバイオエネルギー。119 （2018年12月）：492–502。Bibcode ：2018BmBe..119..492L。doi ：10.1016/ j.biombioe.2018.10.008。S2CID 104836889 。
^ Sicaire, Anne-Gaëlle; Vian, Maryline Abert; Filly, Aurore; Li, Ying; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2014)、Chemat, Farid、Vian, Maryline Abert (編)、「2-メチルテトラヒドロフラン：主な特性、製造プロセス、天然物質の抽出への応用」、天然物質抽出のための代替溶媒、ベルリン、ハイデルベルク：Springer Berlin Heidelberg、pp. 253–268、doi：10.1007/978-3-662-43628-8_12、ISBN 978-3-662-43627-1
^ 「日本ゼオン株式会社」(PDF) 。 2011年7月22日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。 2024年8月5日閲覧。
^ Huber, GW; Iborra, S; Corma, A (2006 年 9 月). 「バイオマスからの輸送燃料の合成: 化学、触媒、エンジニアリング」. Chem. Rev. 106 ( 9): 4044–98. doi :10.1021/cr068360d. PMID 16967928.参照 306
^ ホイドンクス、彼;ヴァン・ライン、WM;ヴァン・ライン、W.デラウェア州デヴォス。ペンシルベニア州ジェイコブス「フルフラールと誘導体」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a12_119.pub2。ISBN 978-3527306732。
^ 「より環境に優しい溶媒代替品 - パンフレット」（PDF）Sigmaaldrich.com。2010年2月15日閲覧。

Huber, George W.; Iborra, Sara; Corma, Avelino (2006). 「バイオマスからの輸送燃料の合成: 化学、触媒、工学」。Chemical Reviews . 106 (9): 4044–4098. doi :10.1021/cr068360d. PMID 16967928.

さらに読む

鄭、紅燕。ジュー、ユーレイ。テン、ボータオ。白宗清。張成華。シャン、ホンウェイ。李永王 (2006)。「フルフラールから 2-メチルフランへの気相水素化における反応経路の理解に向けて」。分子触媒ジャーナル A: 化学。246 (1-2): 18-23。土井：10.1016/j.molcata.2005.10.003。
https://cms.chempoint.com/ChemPoint/media/ChemPointSiteMedia/Emails/MeTHF-System-Advantages-in-Organometallic-Chemistry-and-Biphasic-Reactions.pdf

[1] Sicaire, Anne-Gaëlle; Vian, Maryline Abert; Filly, Aurore; Li, Ying; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2014)、Chemat, Farid、Vian, Maryline Abert (編)、「2-メチルテトラヒドロフラン：主な特性、製造プロセス、天然物質の抽出への応用」、天然物質抽出のための代替溶媒、ベルリン、ハイデルベルク：Springer Berlin Heidelberg、pp. 253–268、doi：10.1007/978-3-662-43628-8_12、ISBN 978-3-662-43627-1

[aycock-2] Aycock, David F. (2007). 「有機金属反応および二相性反応における 2-メチルテトラヒドロフランの溶媒応用」. Org. Process Res. Dev. 11 : 156–159. doi :10.1021/op060155c.

[3] Leal Silva, Jean Felipe; Mariano, Adriano Pinto; Maciel Filho, Rubens (2018). 「ヘミセルロース由来のフルフラールから生産される2-メチルテトラヒドロフラン（MTHF）とエチルレブリン酸（EL）の経済的可能性」。バイオマスとバイオエネルギー。119 （2018年12月）：492–502。Bibcode ：2018BmBe..119..492L。doi ：10.1016/ j.biombioe.2018.10.008。S2CID 104836889 。

[4] Sicaire, Anne-Gaëlle; Vian, Maryline Abert; Filly, Aurore; Li, Ying; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2014)、Chemat, Farid、Vian, Maryline Abert (編)、「2-メチルテトラヒドロフラン：主な特性、製造プロセス、天然物質の抽出への応用」、天然物質抽出のための代替溶媒、ベルリン、ハイデルベルク：Springer Berlin Heidelberg、pp. 253–268、doi：10.1007/978-3-662-43628-8_12、ISBN 978-3-662-43627-1

[5] 「日本ゼオン株式会社」(PDF) 。 2011年7月22日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。 2024年8月5日閲覧。

[6] Huber, GW; Iborra, S; Corma, A (2006 年 9 月). 「バイオマスからの輸送燃料の合成: 化学、触媒、エンジニアリング」. Chem. Rev. 106 ( 9): 4044–98. doi :10.1021/cr068360d. PMID 16967928.参照 306

[7] ホイドンクス、彼;ヴァン・ライン、WM;ヴァン・ライン、W.デラウェア州デヴォス。ペンシルベニア州ジェイコブス「フルフラールと誘導体」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a12_119.pub2。ISBN 978-3527306732。

[8] 「より環境に優しい溶媒代替品 - パンフレット」（PDF）Sigmaaldrich.com。2010年2月15日閲覧。