JP2002128735A - Method for manufacture of high purity hydroxymalonic acid diester - Google Patents

Method for manufacture of high purity hydroxymalonic acid diester

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JP2002128735A
JP2002128735A JP2000325363A JP2000325363A JP2002128735A JP 2002128735 A JP2002128735 A JP 2002128735A JP 2000325363 A JP2000325363 A JP 2000325363A JP 2000325363 A JP2000325363 A JP 2000325363A JP 2002128735 A JP2002128735 A JP 2002128735A
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solvent
diester
chloromalonic
acid diester
carbon atoms
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JP2000325363A
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Kenichi Aida
賢一 合田
Minoru Horiuchi
実 堀内
Masaaki Tsurushima
正明 鶴島
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MIKUNI PHARMA IND
MIKUNI SEIYAKU KOGYO KK
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MIKUNI PHARMA IND
MIKUNI SEIYAKU KOGYO KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing high purity diester of hydroxymalonic acid from crude diester of chloromalonic acid on an industrial scale in high yield. SOLUTION: This manufacturing method comprises reacting a betaine or a lower fatty acid salt to the diester of chloromalonic acid, extracting/removing a hydrophobic impurity by using an aliphatic hydrocarbon or an alicyclic hydrocarbon and then extracting the objective compound by using a solvent immiscible with water and dissolving the objective compound.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高純度のヒドロキ
シマロン酸ジエステルを工業的に有利に製造する方法に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for industrially and advantageously producing a high-purity hydroxymalonic acid diester.

【0002】[0002]

【従来の技術】ヒドロキシマロン酸ジエステル、特にヒ
ドロキシマロン酸ジエチルエステルは、医薬、農薬など
のファインケミカルズの中間原料として有用な化合物で
ある。従来、マロン酸ジエステルを原料とするヒドロキ
シマロン酸ジエステルの製法はいくつか知られている。
そのうちの1つに、ヒドロキシマロン酸に濃硫酸の存在
下、エタノールを反応させる方法(J, Am. Chem, Soc.
83, 4231(1961))がある。この方法におけるヒドロキシ
マロン酸は通常マロン酸ジエチルより2工程で合成され
るが、収率が低く実用的ではない。また原料ヒドロキシ
マロン酸の製造過程で混入してくマロン酸ジエステル、
クロロマロン酸ジエステル、ジクロロマロン酸ジエステ
ルやそれらに由来する副生物等とヒドロキシマロン酸の
分離が容易でないため、原料としてこれらを含んだまま
の粗製のヒドロキシマロン酸を使用することになるが、
それらの不純物がヒドロキシマロン酸ジエステル中にも
混入してきて目的物の純度を低下させている。
2. Description of the Related Art Hydroxymalonic acid diester, especially diethyl hydroxymalonic acid, is a compound useful as an intermediate material for fine chemicals such as pharmaceuticals and agricultural chemicals. Heretofore, several methods for producing hydroxymalonic diester from malonic diester are known.
One of the methods is to react hydroxymalonic acid with ethanol in the presence of concentrated sulfuric acid (J, Am. Chem, Soc.
83, 4231 (1961)). Hydroxymalonic acid in this method is usually synthesized in two steps from diethyl malonate, but the yield is low and not practical. In addition, malonic acid diester which is mixed in the production process of raw material hydroxymalonic acid,
Since it is not easy to separate hydroxymalonic acid from chloromalonic acid diester, dichloromalonic acid diester and by-products derived from them, crude hydroxymalonic acid containing these as raw materials will be used,
These impurities are also mixed in the hydroxymalonic acid diester, which lowers the purity of the target product.

【0003】また、アセトキシマロン酸ジエステルに炭
酸水素カリウムあるいは酸を作用させる方法(J. Org.
Chem., 55, 4515〜4516 (1990))も報告されている。こ
の方法では原料アセトキシマロン酸ジエステルはマロン
酸ジエステルのブロム化により得られたブロモマロン酸
ジエステルに、酢酸中酢酸カリウムを反応させることに
より得られるものであるが、これも原料中に混在するマ
ロン酸ジエステル、ブロモマロン酸ジエステル、ジブロ
モマロン酸ジエステル等の不純物の除去が困難であるた
めこれらの不純物が目的物ヒドロキシマロン酸ジエステ
ル中にも夾雑してきて目的物の収率および純度を低下さ
せている。しかし、これらの夾雑物の除去法については
それぞれの文献には記載がない。また、マロン酸ジエス
テルを出発原料とし、クロロマロン酸ジエステルを経由
した2工程の反応によるヒドロキシマロン酸ジエステル
の合成法は知られてはいない。
[0003] Further, a method of reacting acetoxymalonic acid diester with potassium bicarbonate or an acid (J. Org.
Chem., 55, 4515-4516 (1990)). In this method, the raw material acetoxymalonate diester is obtained by reacting bromomalonate diester obtained by bromination of malonate diester with potassium acetate in acetic acid, but also malonic diester mixed in the raw material. Since it is difficult to remove impurities such as bromomalonic acid diester and dibromomalonic acid diester, these impurities are also contaminated in the target hydroxymalonic acid diester, which lowers the yield and purity of the target product. However, there is no description in any of the documents regarding the method for removing these contaminants. In addition, a method for synthesizing hydroxymalonic acid diester by a two-step reaction using malonic acid diester as a starting material and chloromalonic acid diester is not known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは安
価なマロン酸ジエステルから出発して、中間原料である
クロロマロン酸ジエステルが粗製のものであっても高純
度のヒドロキシマロン酸ジエステルが得られる方法を開
発するため鋭意研究を行った。
Therefore, the present inventors started from inexpensive malonic diesters and obtained high-purity hydroxymalonic diesters even if the intermediate raw material chloromalonic diester was crude. Research has been conducted to develop a method that can be used.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】その結果、本発明者ら
は、マロン酸ジエステルを塩素化して得られるクロロマ
ロン酸ジエステルにベタインまたは酢酸アルカリ金属塩
を作用させ、その反応混合物を特定の抽出溶媒でまず不
純物を抽出除去し、次いで目的物を抽出するという方法
により、高純度且つ高収率で目的物ヒドロキシマロン酸
ジエステルを工業的有利に製造するという前記課題を解
決した。すなわち、本発明は、(1)クロロマロン酸ジ
エステルに、水または親水性溶媒の存在下、ベタインま
たは低級脂肪酸塩を反応させ、得られた反応混合物から
溶媒を留去した後、必要により水を加え、炭素数5〜1
0の脂肪族炭化水素および脂環族炭素水素から選ばれた
不純物抽出溶媒で疎水性不純物を抽出除去し、ついでハ
ロゲン化炭化水素、脂肪酸エステル、芳香族炭化水素お
よびエーテル類から選ばれた目的物抽出溶媒で目的物を
抽出する高純度ヒドロキシマロン酸ジエステルの製造
法、(2)不純物抽出溶媒がヘキサン、ヘプタン、オク
タンおよびシクロヘキサンから選ばれた少なくとも1種
である(1)記載の製造法、(3)目的物抽出溶媒が脂
肪酸エステルである(1)記載の製造法、(4)ベタイ
ンが一般式(1) (式中R 、RおよびRは、同一または異なっ
て、炭素数1〜18の炭化水素基、Rは置換基を有し
ていてもよい炭素数1〜4のアルキレン基を表す。)で
示される化合物である(1)〜(3)のいずれかに記載
の製造法、(5)低級脂肪酸塩が、一般式(2) RCOOM (2) (式中Rは、炭素数1〜3のアルキル、Mはアルカリ
金属またはアンモニウム基を表す。)で示される化合物
である(1)〜(4)のいずれかに記載の製造法、
(6)クロロマロン酸ジエステルがクロロマロン酸ジエ
チルエステルであり、親水性溶媒がエタノールであり、
不純物抽出溶媒がヘキサンまたはヘプタンであり、目的
物抽出溶媒が酢酸エチルである(1)〜(4)のいずれ
かに記載の製造法、および(7)クロロマロン酸ジエス
テルが、マロン酸ジエステルに塩素ガスを反応させて得
られたものである(1)記載の製造法、である。
As a result, the present inventors have made betaine or an alkali metal acetate act on a chloromalonic acid diester obtained by chlorinating a malonic acid diester, and the reaction mixture was subjected to a specific extraction solvent. Thus, the above-mentioned problem of industrially and advantageously producing the target hydroxymalonic acid diester with high purity and high yield was solved by extracting and removing impurities first and then extracting the target product. That is, the present invention provides (1) a reaction of betaine or a lower fatty acid salt with chloromalonic acid diester in the presence of water or a hydrophilic solvent, and after distilling off the solvent from the resulting reaction mixture, optionally removing water. In addition, carbon number 5-1
The hydrophobic impurities are extracted and removed with an impurity extraction solvent selected from aliphatic hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons of 0, and then a target substance selected from halogenated hydrocarbons, fatty acid esters, aromatic hydrocarbons and ethers (2) a method for producing a high-purity hydroxymalonic acid diester by extracting a target substance with an extraction solvent, (2) the production method according to (1), wherein the impurity extraction solvent is at least one selected from hexane, heptane, octane and cyclohexane; 3) The production method according to (1), wherein the target solvent is a fatty acid ester, and (4) betaine is represented by the general formula (1). (Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represent a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and R 4 represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent. The method according to any one of (1) to (3), wherein the lower fatty acid salt is a compound represented by the general formula (2): R 5 COOM (2) wherein R 5 is Wherein the alkyl having 1 to 3 carbon atoms and M represents an alkali metal or ammonium group), the production method according to any one of (1) to (4),
(6) the chloromalonic acid diester is chloromalonic acid diethyl ester, the hydrophilic solvent is ethanol,
The production method according to any one of (1) to (4), wherein the impurity extraction solvent is hexane or heptane and the target substance extraction solvent is ethyl acetate, and (7) the chloromalonic acid diester is obtained by adding chlorine to malonic acid diester. The method according to (1), which is obtained by reacting a gas.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】まず本発明においては、クロロマ
ロン酸ジエステルに、親水性溶媒の存在下、ベタインま
たは低級脂肪酸塩を反応させる。クロロマロン酸ジエス
テルのエステル部分は特に限定されず、通常同一または
異なる炭化水素残基があげられる。好ましいエステル部
の例としては、例えば炭素数1〜3の脂肪族炭化水素残
基があげられ、具体的にはメチル、エチル、n−プロピ
ル、イソプロピルなどがあげられる。最も典型的なもの
は、メチルおよびエチルである。このクロロマロン酸ジ
エステルの製造法としては、マロン酸ジエステルの塩素
化やクロロマロン酸のエステル化などが知られている。
マロン酸ジエステルの塩素化は、例えば塩素ガス(Cl
)、スルフリルクロライド(SOCl)、五塩化
リン(PCl)、トリクロロ酢酸エチル(ClCC
OOC)などの塩素化剤を用いて、自体公知の方
法で行うことができる。本発明の方法においては、マロ
ン酸ジエステルまたはその有機溶媒溶液に前記塩素化剤
を反応させ得られた反応混合物を必要により水洗し、溶
媒を留去して得られる粗製クロロマロン酸ジエステルを
原料として使用できるので、ヒドロキシマロン酸ジエス
テルの工業的製造法としては極めて有利なものである。
このマロン酸ジエステルの塩素化は、マロン酸ジエステ
ルを例えばトルエンのような溶媒に溶解し、常温ないし
加温下、反応系に塩素化剤を反応させることにより実施
することができる。得られた反応混合物は、必要により
水、アルカリ水溶液、飽和塩水溶液等で洗浄し、溶媒を
留去することにより、本発明方法の原料として使用しう
るクロロマロン酸ジエステルが得られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, first, betaine or a lower fatty acid salt is reacted with chloromalonic acid diester in the presence of a hydrophilic solvent. The ester portion of the chloromalonic acid diester is not particularly limited, and usually includes the same or different hydrocarbon residues. Preferred examples of the ester moiety include, for example, an aliphatic hydrocarbon residue having 1 to 3 carbon atoms, and specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, and isopropyl. Most typical are methyl and ethyl. As a method for producing this chloromalonic acid diester, chlorination of malonic acid diester and esterification of chloromalonic acid are known.
The chlorination of malonic diester is carried out, for example, by using chlorine gas (Cl
2 ), sulfuryl chloride (SO 2 Cl 2 ), phosphorus pentachloride (PCl 5 ), ethyl trichloroacetate (Cl 3 CC)
It can be carried out by a method known per se using a chlorinating agent such as OOC 2 H 5 ). In the method of the present invention, the reaction mixture obtained by reacting the chlorinating agent with a malonic acid diester or an organic solvent solution thereof is optionally washed with water, and the crude chloromalonic acid diester obtained by distilling off the solvent is used as a raw material. Since it can be used, it is extremely advantageous as an industrial production method of hydroxymalonic acid diester.
The chlorination of the malonic acid diester can be carried out by dissolving the malonic acid diester in a solvent such as toluene, and reacting the reaction system with a chlorinating agent at normal or elevated temperature. The obtained reaction mixture is washed with water, an aqueous alkali solution, an aqueous saturated salt solution or the like as necessary, and the solvent is distilled off to obtain a chloromalonic acid diester which can be used as a raw material in the method of the present invention.

【0007】次に、クロロマロン酸ジエステルを水また
は親水性溶媒の存在下にベタインまたは低級脂肪酸塩と
反応させるとヒドロキシマロン酸ジエステルが生成す
る。使用できる溶媒は水または親水性溶媒である。親水
性溶媒としては例えば、メタノール、エタノール、1−
プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2
−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メ
チル−2−プロパノールなどの炭素数1〜5のアルコー
ル、そられの混合溶媒等のアルコール性溶媒や酢酸、プ
ロピオン酸等の炭素数2〜3の脂肪酸があげられる。こ
れらの中ではメタノール、エタノール、1−プロパノー
ルなどが好ましい。これら水または親水性溶媒の使用量
は特に限定されないが、通常クロロマロン酸ジエステル
に対し0.1〜10倍重量、好ましくは1〜5倍重量程
度である。本発明に使用されるベタインは、分子中にア
ニオン部分としてカルボキシル基および、カチオン部と
して4級アンモニウム基を有するものであればどのよう
なものでもよいが、通常は一般式(1) (式中R 、RおよびRは、同一または異なっ
て、炭素数1〜18の炭化水素基、Rは置換基を有し
ていてもよい炭素数1〜4のアルキレン基を表す。)で
示されるものが好ましく使用される。
Next, chloromalonic diester is reacted with betaine or a lower fatty acid salt in the presence of water or a hydrophilic solvent to produce hydroxymalonic diester. Solvents that can be used are water or hydrophilic solvents. Examples of the hydrophilic solvent include methanol, ethanol, 1-
Propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2
Alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as butanol, 2-methyl-1-propanol and 2-methyl-2-propanol; alcoholic solvents such as mixed solvents thereof; and carbon atoms having 2 to 3 carbon atoms such as acetic acid and propionic acid. Fatty acids. Among them, methanol, ethanol, 1-propanol and the like are preferable. The amount of water or hydrophilic solvent used is not particularly limited, but is usually about 0.1 to 10 times, preferably about 1 to 5 times the weight of chloromalonic acid diester. The betaine used in the present invention may be any one having a carboxyl group as an anion part and a quaternary ammonium group as a cation part in the molecule, but usually, the general formula (1) (Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represent a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and R 4 represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent. ) Are preferably used.

【0008】(1)式中、RおよびRは、メチル、
エチル、プロピルなどの炭素数1〜3のアルキルが好ま
しく、特にメチル基が好ましい。Rは炭素数1〜18
のアルキル基が好ましく、特に炭素数1〜3直鎖状アル
キル基が好ましい。Rは、例えばメチレン、エチレ
ン、プロピレン、ブチレンなどの炭素数1〜4のアルキ
レンであり、それらは反応に関与しない置換基を有して
いてもよい。低級脂肪酸塩としては、好ましくは式
(2) RCOOM (2) (式中Rは、炭素数1〜3のアルキル、Mはアルカリ
金属またはアンモニウム基を示す。)で示される化合物
があげられる。(2)式中、R で示される炭素数1
〜3のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル
などが、Mで示されるアルカリ金属としてはナトリウ
ム、カリウム、リチウムなどがあげられる。(2)式で
示される代表的な化合物は酢酸カリウム、プロピオン酸
カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウムなどであ
り、酢酸カリウムが特に好ましい。これらのベタインお
よび低級脂肪酸塩の使用量は、クロロマロン酸ジエステ
ルに対し、通常、1〜6倍モル、好ましくは1.2〜4
倍モルである。
(1) wherein R 1 and R 2 are methyl,
Alkyl having 1 to 3 carbon atoms such as ethyl and propyl is preferable, and a methyl group is particularly preferable. R 3 has 1 to 18 carbon atoms
Is preferred, and a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is particularly preferred. R 4 is an alkylene having 1 to 4 carbon atoms such as methylene, ethylene, propylene, and butylene, and may have a substituent that does not participate in the reaction. As the lower fatty acid salt, preferably, a compound represented by the formula (2) R 5 COOM (2) (wherein R 5 is an alkyl having 1 to 3 carbons and M represents an alkali metal or ammonium group) is mentioned. Can be (2) wherein the number of carbon atoms represented by R 5 is 1
Examples of the alkyl groups (1) to (3) include methyl, ethyl and propyl, and examples of the alkali metal represented by M include sodium, potassium and lithium. Representative compounds represented by formula (2) are potassium acetate, potassium propionate, sodium acetate, ammonium acetate, and the like, with potassium acetate being particularly preferred. The amount of the betaine and lower fatty acid salt used is usually 1 to 6 times mol, preferably 1.2 to 4 times mol of chloromalonic acid diester.
It is twice the mole.

【0009】クロロマロン酸ジエステルとベタインまた
は低級脂肪酸塩との反応は50℃〜反応溶媒の還流温
度、好ましくは還流温度で行われる。反応時間は、各原
料や使用する溶媒の種数、量、反応温度等により異なっ
てくるが、通常1時間〜100時間、好ましくは4から
48時間程度である。この反応により、反応混合物中に
目的物ヒドロキシマロン酸ジエステルが生成する。この
反応混合物から目的物を単離するには、まず反応混合物
中の溶媒を留去するのが好ましい。留去は、常圧または
減圧下に行うことができる。得られた残留物に、必要に
より水を加え、不純物抽出溶媒、すなわち目的物をなる
べく溶かさず、疎水性不純物を溶かし、水、低級アルコ
ール、低級脂肪酸に溶けない溶媒により、残留物中に含
まれている疎水性不純物、例えば原料クロロマロン酸ジ
エステル、クロロマロン酸ジエステル、ジクロロマロン
酸ジエステルなどを抽出除去する。不純物抽出溶媒とし
てはたとえば炭素数5〜10の脂肪族炭化水素、炭素数
5〜7の脂環族炭化水素があげられる。
The reaction between the chloromalonic acid diester and betaine or a lower fatty acid salt is carried out at 50 ° C. to the reflux temperature of the reaction solvent, preferably at the reflux temperature. The reaction time varies depending on the type and amount of each raw material and the solvent used, the reaction temperature and the like, but is usually 1 hour to 100 hours, preferably about 4 to 48 hours. By this reaction, the desired hydroxymalonic acid diester is formed in the reaction mixture. In order to isolate the target substance from the reaction mixture, it is preferable to first distill off the solvent in the reaction mixture. The distillation can be performed under normal pressure or reduced pressure. If necessary, water is added to the obtained residue, and an impurity extraction solvent, that is, a solvent which does not dissolve the target substance as much as possible, dissolves hydrophobic impurities, and is insoluble in water, lower alcohols and lower fatty acids, is contained in the residue. Hydrophobic impurities such as raw material chloromalonic acid diester, chloromalonic acid diester, dichloromalonic acid diester and the like are extracted and removed. Examples of the solvent for extracting impurities include aliphatic hydrocarbons having 5 to 10 carbon atoms and alicyclic hydrocarbons having 5 to 7 carbon atoms.

【0010】炭素数5〜10の脂肪族炭化水素として
は、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、
イソヘキサン、イソヘプタン、イソオクタン、石油エー
テルなどがあげられるが、特にヘキサン、ヘプタン、オ
クタンが好ましい。脂環族炭化水素としては、たとえば
シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタンがあ
げられるが、特にシクロヘキサンが好ましい。不純物抽
出溶媒の使用量は、ヒドロキシマロン酸ジエステルの理
論収量に対し0.1〜10倍重量、好ましくは0.2〜
3倍重量である。抽出温度は、通常0℃から溶媒の沸点
までの間で行われ、10〜35℃が好ましい。抽出は2
〜数回に分けておこなうこともできる。抽出液は必要に
より水で洗浄し、その洗浄液を元の親水層に合わしても
よい。このようにして疎水性不純物を抽出除去した後の
目的物を含む親水層に、今度は目的物を溶解し、水と混
ざらず、ベタインや低級脂肪酸塩等の水に易溶性の化合
物を溶解し難い目的物抽出溶媒で目的物を抽出する。
Examples of the aliphatic hydrocarbon having 5 to 10 carbon atoms include pentane, hexane, heptane, octane,
Isohexane, isoheptane, isooctane, petroleum ether and the like can be mentioned, and hexane, heptane and octane are particularly preferred. Examples of the alicyclic hydrocarbon include cyclopentane, cyclohexane, and cycloheptane, and cyclohexane is particularly preferable. The amount of the impurity extraction solvent used is 0.1 to 10 times the weight of the theoretical yield of hydroxymalonic acid diester, preferably 0.2 to 10 times.
It is three times the weight. The extraction temperature is usually in the range from 0 ° C to the boiling point of the solvent, preferably from 10 to 35 ° C. Extraction is 2
It can be performed in several times. The extract may be washed with water if necessary, and the wash may be combined with the original hydrophilic layer. In this way, the target substance is dissolved in the hydrophilic layer containing the target substance after the hydrophobic impurities are extracted and removed, and the water-soluble compounds such as betaine and lower fatty acid salts are dissolved without mixing with water. Extract the desired product with a difficult target extraction solvent.

【0011】この目的物抽出溶媒としては、例えば、ジ
クロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタンなどのハ
ロゲン化炭化水素、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソ
プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルな
どの脂肪酸エステル、ベンゼン、トルエン、キシレンな
どの芳香族炭化水素、ジエチルエーテル、ジプロピルエ
ーテル、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類があ
げられるが、酢酸エチルが便宜に使用することができ
る。これらの目的物抽出溶媒の使用量は、ヒドロキシマ
ロン酸ジエステルの理論収量に対し0.1〜10倍量、
好ましくは0.2〜3倍量である。抽出温度は通常0℃
から溶媒の沸点温度の間で行うことができるが10〜3
5℃の室温で便宜に行うことができる。抽出は2〜数回
に分けて行ってもよい。親水層と油層の分離のための静
置時間は、5秒〜3時間程度であるが、好ましくは1分
〜1時間である。このようにして得られた目的物を溶解
した油層を、必要により水、食塩水などの塩溶液で洗浄
し、抽出溶媒を留去すると高純度の目的物ヒドロキシマ
ロン酸ジエステルが高収率で得られる。
Examples of the solvent for extracting the target substance include halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform and dichloroethane, fatty acid esters such as methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, methyl propionate and ethyl propionate, benzene, toluene, and the like. Examples thereof include aromatic hydrocarbons such as xylene, and ethers such as diethyl ether, dipropyl ether and diisopropyl ether, and ethyl acetate can be conveniently used. The amount of these target extraction solvents used is 0.1 to 10 times the theoretical yield of hydroxymalonic acid diester,
Preferably it is 0.2 to 3 times the amount. Extraction temperature is usually 0 ° C
To the boiling point of the solvent from 10 to 3
It can conveniently be performed at room temperature of 5 ° C. The extraction may be performed in two to several times. The standing time for separating the hydrophilic layer and the oil layer is about 5 seconds to 3 hours, preferably 1 minute to 1 hour. The oil layer in which the target product thus obtained is dissolved is washed with a salt solution such as water or saline, if necessary, and the extraction solvent is distilled off to obtain a high-purity target hydroxymalonic acid diester in high yield. Can be

【0012】[0012]

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明
する。 実施例1 マロン酸ジエチル(96.1g)のトルエン(166
g)溶液に塩素ガス(4.0g)を吹き込み、60℃に
加熱した。この溶液を10分間撹拌し、反応の進行を確
認したのちさらに塩素ガス(54.0g)を室温で3時
間かけて吹き込んだ。さらに1時間撹拌したのち、水
(90g)を加えた。有機層を分離し、6.3%炭酸水
素ナトリウム水溶液(160g)、水(50g)、飽和
食塩水(60g)の順で洗浄した。蒸留によりトルエン
を留去し、粗製のクロロマロン酸ジエチルとした。これ
に、エタノール(948g)、ベタイン(N、N、N−
トリメチル−N−カルボキシメチルアンモニウムベタイ
ン)(211g)を加え加熱還流下で48時間撹拌し
た。反応後、蒸留により溶媒を留去し、その残留物に水
(100g)を加え、ヘプタン(80g)で2回抽出し
た。このヘプタン層を水(40g)で抽出し、先の水層
と合わせた。この水層に食塩(30g)を加え、酢酸エ
チル(70g)で5回抽出した。酢酸エチル層を飽和食
塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウム(100g)で乾燥
した。有機層を常圧蒸留により濃縮したのち、減圧蒸留
によりヒドロキシマロン酸ジエチル(81.5g、収率
77%、純度98%)を得た。 bp.104−108℃(8.0−8.5mmHg) IR(NaCl):3480、1750、1236,1
116cm−1
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. Example 1 Toluene (166) of diethyl malonate (96.1 g)
g) Chlorine gas (4.0 g) was blown into the solution and heated to 60 ° C. The solution was stirred for 10 minutes, and after confirming the progress of the reaction, chlorine gas (54.0 g) was further blown in at room temperature for 3 hours. After stirring for an additional hour, water (90 g) was added. The organic layer was separated and washed sequentially with a 6.3% aqueous sodium hydrogen carbonate solution (160 g), water (50 g), and saturated saline (60 g). The toluene was distilled off by distillation to obtain crude diethyl chloromalonate. To this, ethanol (948 g), betaine (N, N, N-
Trimethyl-N-carboxymethylammonium betaine) (211 g) was added, and the mixture was stirred with heating under reflux for 48 hours. After the reaction, the solvent was distilled off by distillation, water (100 g) was added to the residue, and the mixture was extracted twice with heptane (80 g). The heptane layer was extracted with water (40 g) and combined with the previous aqueous layer. To this aqueous layer was added sodium chloride (30 g), and the mixture was extracted five times with ethyl acetate (70 g). The ethyl acetate layer was washed with saturated saline and dried over anhydrous sodium sulfate (100 g). After concentrating the organic layer by atmospheric distillation, diethyl hydroxymalonate (81.5 g, yield 77%, purity 98%) was obtained by vacuum distillation. bp. 104-108 ° C (8.0-8.5 mmHg) IR (NaCl): 3480, 1750, 1236,1
116 cm -1

【0013】実施例2 マロン酸ジエチル(96.1g)のトルエン(166
g)溶液に塩素ガス(4.0g)を吹き込み、60℃に
加熱した。この溶液を10分間撹拌し、反応の進行を確
認したのちさらに塩素ガス(54.3g)を室温で3時
間かけて吹き込んだ。さらに1時間撹拌した後、水(9
0g)を加えた。有機層を分離し、6.3%炭酸水素ナ
トリウム水溶液(160g)、水(50g)、飽和食塩
水(60g)の順で洗浄した。蒸留によりトルエンを留
去し、粗製のクロロマロン酸ジエチルとした。これに、
エタノール(948g)、ベタイン(211g)を加え
加熱還流下で48時間撹拌した。反応後、蒸留により溶
媒を留去し、その残留物に水(100g)を加え、ヘキ
サン(80g)で2回抽出した。このヘキサン層を水
(40g)で抽出し、先の水層と合わせた。この水層を
トルエン(85g)で3回抽出し、さらに水層に食塩
(30g)を加え、トルエン(85g)、酢酸エチル
(85g)、酢酸エチル(40g)の順で抽出を繰り返
した。トルエン層と酢酸エチル層を合わせ、飽和食塩水
で洗浄し、無水硫酸ナトリウム(100g)で乾燥し
た。減圧下で溶媒を除去することにより、ヒドロキシマ
ロン酸ジエチル(86.4g、収率82%、純度98
%)を得た。
Example 2 Diethyl malonate (96.1 g) in toluene (166)
g) Chlorine gas (4.0 g) was blown into the solution and heated to 60 ° C. This solution was stirred for 10 minutes, and after confirming the progress of the reaction, chlorine gas (54.3 g) was further blown in at room temperature for 3 hours. After stirring for another hour, water (9
0 g) was added. The organic layer was separated and washed sequentially with a 6.3% aqueous sodium hydrogen carbonate solution (160 g), water (50 g), and saturated saline (60 g). The toluene was distilled off by distillation to obtain crude diethyl chloromalonate. to this,
Ethanol (948 g) and betaine (211 g) were added, and the mixture was stirred for 48 hours under heating and reflux. After the reaction, the solvent was distilled off by distillation, water (100 g) was added to the residue, and the mixture was extracted twice with hexane (80 g). The hexane layer was extracted with water (40 g) and combined with the previous aqueous layer. This aqueous layer was extracted three times with toluene (85 g). Further, sodium chloride (30 g) was added to the aqueous layer, and the extraction was repeated in the order of toluene (85 g), ethyl acetate (85 g), and ethyl acetate (40 g). The toluene layer and the ethyl acetate layer were combined, washed with saturated saline, and dried over anhydrous sodium sulfate (100 g). Removal of the solvent under reduced pressure gave diethyl hydroxymalonate (86.4 g, 82% yield, 98% purity).
%).

【0014】実施例3 マロン酸ジエチル(32g)のトルエン(64ml)溶
液に塩素ガス(3.0g)を吹き込み、65℃に加熱し
た。この溶液を5分間撹拌し、反応の進行を確認したの
ちさらに塩素ガス(15.0g)を31〜35℃で1時
間かけて吹き込んだ。さらに1時間撹拌した後、水(3
0ml)を加えた。有機層を分離し、10%炭酸水素ナ
トリウム水溶液(50ml)、水(30ml)、飽和食
塩水(30ml)の順で洗浄した。蒸留によりトルエン
を留去し、粗製のクロロマロン酸ジエチルとした。これ
に、エタノール(117ml)、酢酸カリウム(39
g)を加え加熱還流下で7時間撹拌した。反応後、蒸留
により溶媒を留去し、その残留物に水(70g)を加
え、ヘキサン(50g)で2回抽出した。このヘキサン
層を水(30g)で抽出し、先の水層と合わせた。この
水層に食塩(20g)を加え、酢酸エチル(50g)で
3回抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩層で洗浄し、無
水硫酸ナトリウム(70g)で乾燥した。有機層を常圧
蒸留により濃縮したのち、減圧蒸留によりヒドロキシマ
ロン酸ジエチル(18g、収率51%、純度98%)を
得た。
Example 3 A chlorine gas (3.0 g) was blown into a toluene (64 ml) solution of diethyl malonate (32 g) and heated to 65 ° C. The solution was stirred for 5 minutes, and after confirming the progress of the reaction, chlorine gas (15.0 g) was further blown in at 31 to 35 ° C. for 1 hour. After stirring for another hour, water (3
0 ml) was added. The organic layer was separated and washed with a 10% aqueous sodium hydrogen carbonate solution (50 ml), water (30 ml), and saturated saline (30 ml) in this order. The toluene was distilled off by distillation to obtain crude diethyl chloromalonate. To this, ethanol (117 ml) and potassium acetate (39
g) was added and the mixture was stirred under reflux for 7 hours. After the reaction, the solvent was distilled off by distillation, water (70 g) was added to the residue, and the mixture was extracted twice with hexane (50 g). This hexane layer was extracted with water (30 g) and combined with the previous aqueous layer. Salt (20 g) was added to the aqueous layer, and the mixture was extracted three times with ethyl acetate (50 g). The ethyl acetate layer was washed with a saturated saline layer and dried over anhydrous sodium sulfate (70 g). After concentrating the organic layer by atmospheric distillation, diethyl hydroxymalonate (18 g, yield 51%, purity 98%) was obtained by vacuum distillation.

【0015】実施例4 実施例3と同様にして得られたクロロマロン酸ジエチル
(94g)と酢酸カリウム(108g)のエタノール
(323ml)溶液を加熱還流下で23時間撹拌した。
反応後、蒸留により溶媒を留去し、その残留物に水(1
50ml)を加え、ヘプタン(60g)で2回抽出し
た。このヘプタン層を水(30g)で抽出し、先の水層
と合わせた。この水層に食塩(22g)を加え、酢酸エ
チル(150mlで1回、100mlで2回)で3回抽
出した。有機層を水および飽和食塩層で洗浄し、無水硫
酸ナトリウムで乾燥した。有機層を常圧蒸留により濃縮
したのち、減圧蒸留によりヒドロキシマロン酸ジエチル
(59.7g、収率70%、純度98%)を得た。
Example 4 A solution of diethyl chloromalonate (94 g) obtained in the same manner as in Example 3 and potassium acetate (108 g) in ethanol (323 ml) was stirred under heating and reflux for 23 hours.
After the reaction, the solvent was distilled off by distillation, and water (1
50 ml) and extracted twice with heptane (60 g). The heptane layer was extracted with water (30 g) and combined with the previous aqueous layer. To this aqueous layer was added sodium chloride (22 g), and the mixture was extracted three times with ethyl acetate (150 ml once, 100 ml twice). The organic layer was washed with water and a saturated saline layer, and dried over anhydrous sodium sulfate. After concentrating the organic layer by atmospheric distillation, diethyl hydroxymalonate (59.7 g, yield 70%, purity 98%) was obtained by vacuum distillation.

【0016】[0016]

【発明の効果】ヒドロキシマロン酸ジエステルは原料に
混在したり、反応時副生する不純物や、未反応原料、例
えばジクロロマロン酸ジエステル、クロロマロン酸ジエ
ステルなどと物理、化学的性質が類似しているため、そ
れらとの分離が困難で、高純度の目的物と高収率で得る
ことが困難であった。本発明によれば粗製の中間原料を
用いても比較的簡単な操作で高純度の目的物を高収率で
えることができるので、工業的に極めて有利な方法であ
る。
The physical and chemical properties of hydroxymalonic diester are mixed with the raw material, impurities produced as a by-product during the reaction, and unreacted raw materials such as dichloromalonic diester and chloromalonic diester. Therefore, it is difficult to separate them from each other, and it is difficult to obtain a high-purity target product and a high yield. According to the present invention, even if a crude intermediate material is used, a high-purity target product can be obtained in a high yield by a relatively simple operation, which is an industrially extremely advantageous method.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】クロロマロン酸ジエステルに、水または親
水性溶媒の存在下、ベタインまたは低級脂肪酸塩を反応
させ、得られた反応混合物から溶媒を留去した後、必要
により水を加え、炭素数5〜10の脂肪族炭化水素およ
び脂環族炭素水素から選ばれた不純物抽出溶媒で疎水性
不純物を抽出除去し、ついでハロゲン化炭化水素、脂肪
酸エステル、芳香族炭化水素およびエーテル類から選ば
れた目的物抽出溶媒で目的物を抽出する高純度ヒドロキ
シマロン酸ジエステルの製造法。
1. A chloromalonic acid diester is reacted with betaine or a lower fatty acid salt in the presence of water or a hydrophilic solvent, and the solvent is distilled off from the resulting reaction mixture. Extract and remove hydrophobic impurities with an impurity extraction solvent selected from 5 to 10 aliphatic hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons, and then selected from halogenated hydrocarbons, fatty acid esters, aromatic hydrocarbons and ethers. A method for producing a high-purity hydroxymalonic acid diester by extracting a target substance with a target substance extraction solvent.
【請求項2】不純物抽出溶媒がヘキサン、ヘプタン、オ
クタンおよびシクロヘキサンから選ばれた少なくとも1
種である請求項1記載の製造法。
2. The method according to claim 1, wherein the solvent for extracting impurities is at least one selected from hexane, heptane, octane and cyclohexane.
2. The method according to claim 1, which is a seed.
【請求項3】目的物抽出溶媒が脂肪酸エステルである請
求項1記載の製造法。
3. The method according to claim 1, wherein the target solvent is a fatty acid ester.
【請求項4】ベタインが一般式(1) (式中R 、RおよびRは、同一または異なっ
て、炭素数1〜18の炭化水素基、Rは置換基を有し
ていてもよい炭素数1〜4のアルキレン基を表す。)で
示される化合物である請求項1〜3のいずれかに記載の
製造法。
4. A betaine having the general formula (1) (Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same or different and each represent a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and R 4 represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent. The method according to any one of claims 1 to 3, which is a compound represented by the formula:
【請求項5】低級脂肪酸塩が、一般式(2) RCOOM (2) (式中Rは、炭素素数1〜3のアルキル、Mはアルカ
リ金属またはアンモニウム基を表す。)で示される化合
物である請求項1〜3のいずれかに記載の製造法。
5. The lower fatty acid salt is represented by the general formula (2) R 5 COOM (2) (wherein R 5 is alkyl having 1 to 3 carbon atoms and M represents an alkali metal or ammonium group). The method according to any one of claims 1 to 3, which is a compound.
【請求項6】クロロマロン酸ジエステルがクロロマロン
酸ジエチルエステルであり、親水性溶媒がエタノールで
あり、不純物抽出溶媒がヘキサンまたはヘプタンであ
り、目的物抽出溶媒が酢酸エチルである請求項1〜4の
いずれかに記載の製造法。
6. The chloromalonic acid diester is chloromalonic acid diethyl ester, the hydrophilic solvent is ethanol, the impurity extraction solvent is hexane or heptane, and the target substance extraction solvent is ethyl acetate. The production method according to any one of the above.
【請求項7】クロロマロン酸ジエステルが、マロン酸ジ
エステルに塩素ガスを反応させて得られたものである請
求項1記載の製造法。
7. The method according to claim 1, wherein the chloromalonic diester is obtained by reacting malonic diester with chlorine gas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103819351A (en) * 2013-12-10 2014-05-28 江苏省东泰精细化工有限责任公司 Method for preparing alpha-lauryl betaine ampholytic surfactant

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103819351A (en) * 2013-12-10 2014-05-28 江苏省东泰精细化工有限责任公司 Method for preparing alpha-lauryl betaine ampholytic surfactant

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