CN102015670B

CN102015670B - 乙烯基醚类化合物的制备方法

Info

Publication number: CN102015670B
Application number: CN200980115311.XA
Authority: CN
Inventors: 藤纯市
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2008-05-01
Filing date: 2009-05-01
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2029-05-01
Also published as: WO2009133950A1; EP2277871A4; US20110190516A1; CN102015670A; JPWO2009133950A1; EP2277871A1; JP5416096B2

Abstract

提供作为药物农药原料、聚合物原料等原料、中间体等有用的乙烯基醚类化合物的制备方法，该方法的特征在于，将下述通式(I)或(II)(式中，R¹表示碳原子数为1～6的烷基，R²、R³和R⁴分别独立地表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为3～6的烯基，此外，n为1或2)所示的烯丙基醚类化合物在氢存在下以及单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯和铑化合物的存在下异构化。

Description

乙烯基醚类化合物的制备方法

技术领域

本发明涉及乙烯基醚类化合物的制备方法，更具体地说，涉及在氢的存在下，使用单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯和铑化合物，在工业上有利地制备2，3-二氢呋喃等乙烯基醚类化合物的方法。

背景技术

作为通过烯丙基醚类化合物的异构化来得到乙烯基醚类化合物的制备方法，已知在含有聚氧亚烷基链的化合物的存在下使用碱金属和/或碱土金属的氢氧化物作为催化剂的方法(参照专利文献1)，使用钯催化剂或负载铂的催化剂，通过2，5-二氢呋喃的异构化来连续制备2，3-二氢呋喃的方法(参照专利文献2)，在叔膦和作为均相贵金属催化剂的钌催化剂或铑催化剂的存在下对2，5-二氢呋喃在20～100℃下进行加热的方法(参照专利文献3)，在钌催化剂或铑催化剂以及三苯基膦的存在下，在氩或一氧化碳/氢的混合气体氛围气体下，将烯丙基醚类化合物异构化为烯醇醚化合物的方法(参照专利文献4)。

专利文献1：日本特开平9-157201号公报

专利文献2：日本特表2000-510118号公报

专利文献3：美国专利第5254701号说明书

专利文献4：日本特表平9-508109号公报、例10和11

发明内容

专利文献1中记载的方法中，必须使用水来除去碱，目的物有可能损失到水中。此外，该洗涤水必须用酸中和而废弃，不仅操作烦杂，而且有可能对环境造成负荷。

专利文献2记载的方法，由于使用钯或负载铂的催化剂，容易与催化剂分离，进而通过使每通过反应器1次的转化率为40～60％，抑制2，3-二氢呋喃的不均化，达成收率为97％以上的高收率。但是由于原料和产物的沸点差小，难以有效地分离，必需20层塔板以上的蒸馏塔，设备的负担大。此外，由于沸点差小，实用的用量也增大。

专利文献3中记载的方法，以98％以上的收率得到2，3-二氢呋喃。但是本发明人根据专利文献3的实施例4进行反应后(参照本申请说明书的比较例2)发现，若在原料的2，5-二氢呋喃中混入少量杂质，则产生反应以低收率在中途停止的问题，因此对于稳定地制备2，3-二氢呋喃来说，还存在进一步改善的余地。

此外，专利文献4中记载的方法中，由例10和例11可知，虽然达成90％以上的选择率，但是转化率仅为50％左右，实际上若根据专利文献4的例11进行反应，则转化率非常低(参照本申请说明书的比较例6)。进一步地，专利文献4记载了异构化步骤的催化剂浓度，相对于原料的烯丙基醚类化合物为0.05～0.2摩尔％(参照第34页倒数第1～4行)，过渡贵金属催化剂的用量多，不耐使用昂贵的过渡贵金属催化剂。本发明人在专利文献4中记载的条件下，将原料替代为2，5-二氢呋喃进行实验后发现，催化剂难以重复使用5次以上，为了在工业上有利地实施，还存在进一步改善的余地。

本发明人为了达成上述目的而进行精心研究结果发现，在氢存在下，将铑化合物和单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯组合来用作催化剂，将烯丙基醚类化合物异构化，由此，

[1]铑化合物的用量少，烯丙基醚类化合物的转化率高，且可以以高选择率制备乙烯基醚类化合物，

[2]即使在烯丙基醚类化合物中混入杂质，也不会受到其影响，而可以以高收率制备乙烯基醚类化合物。

[3]上述催化剂可以重复使用，进而通过在叔胺的存在下进行异构化反应，高沸点成分的生成得到抑制，催化剂的重复使用变得有利。

从而完成本申请发明。

即，本发明提供以下(1)～(6)，

(1)乙烯基醚类化合物的制备方法，其特征在于，将下述通式(I)或(II)所示的烯丙基醚类化合物在氢的存在下以及单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯和铑化合物的存在下异构化，

[化1]

(式中，R¹表示碳原子数为1～6的烷基，R²、R³和R⁴分别独立地表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为3～6的烯基，此外，n为1或2。)

(2)上述(1)记载的乙烯基醚类化合物的制备方法，其中，使上述单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯在反应液中的摩尔浓度相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计为0.9～15倍，且使氢压为0.1～0.9MPa(绝对压力)后，在反应温度60～180℃下，不存在一氧化碳的条件下实施。

(3)上述(1)或(2)记载的乙烯基醚类化合物的制备方法，其中，反应液中的铑原子的摩尔浓度为0.01～2毫摩尔/升。

(4)上述(1)或(2)记载的乙烯基醚类化合物的制备方法，其还在沸点为100℃以上的叔胺的存在下进行。

(5)上述(1)或(2)记载的乙烯基醚类化合物的制备方法，其中，单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯为选自三(2-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(3-甲基-6-叔丁基苯基)亚磷酸酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种。

(6)上述(1)或(2)记载的乙烯基醚类化合物的制备方法，其中，原料的烯丙基醚类化合物为含有作为杂质的呋喃0.1～7质量％、水0.5～23质量％和巴豆醛0.01～5质量％的2，5-二氢呋喃。

根据本发明，可以用少量的铑化合物，以高转化率和高选择率由上述烯丙基醚类化合物制备乙烯基醚类化合物。

具体实施方式

本发明中，将下述通式(I)或(II)所示的烯丙基醚类化合物[以下有时简称为烯丙基醚类化合物]在氢存在下以及单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯和铑化合物的存在下异构化。

[化2]

上述通式(I)和通式(II)中，R¹表示碳原子数为1～6的烷基，R²、R³和R⁴分别独立地表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为3～6的烯基。此外，n为1或2。

作为R¹、R²、R³、R⁴分别独立地表示的碳原子数为1～6的烷基，可以举出例如甲基、乙基、各种丙基(各种表示含有直链和所有支链。以下相同)、各种丁基等。

作为R²、R³、R⁴分别独立地表示的碳原子数为3～6的烯基，可以举出例如2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基等。该烯基从抑制副反应的角度考虑，优选为1，2位无碳-碳双键的烯基。

上述通式(I)中，作为R¹，优选为甲基、乙基或叔丁基。作为R²，优选为氢原子。作为R³，优选为氢原子、甲基、乙基、正丙基或4-戊烯基。作为R⁴，优选为氢原子。

此外，上述通式(II)中，作为R³，优选为氢原子。作为R⁴，优选为氢原子或甲基。此外，作为n，优选为1。

作为烯丙基醚类化合物的具体例，可以举出例如烯丙基乙基醚、烯丙基叔丁基醚、2-丁烯基甲基醚、2-戊烯基甲基醚、2-己烯基甲基醚、2，7-辛二烯基甲基醚、2，5-二氢呋喃、3，6-二氢-2H-吡喃、3，6-二氢-4-甲基-2H-吡喃等。

而且，将通式(I)所示的烯丙基醚类化合物用作原料时，以下通式(I’)所示的乙烯基醚类化合物为目的化合物，将通式(II)所示的烯丙基醚类化合物用作原料时，以下的通式(II’)所示的乙烯基醚类化合物为目的化合物(下述通式中，R¹～R⁴定义如上所述。)

[化3]

此外，本发明中使用的单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯如下述通式(III)所示。

[化4]

上述通式(III)中，R⁵表示烷基或芳基，R⁶～R⁹分别独立地表示氢原子或烷基。

R⁵表示的烷基的碳原子数优选为1～10，更优选为1～6，进一步优选为3～6。作为R⁵表示的烷基的具体例，可以举出甲基、乙基、各种丙基、各种丁基、各种己基、各种辛基、各种癸基等。

R⁵表示的芳基的碳原子数优选为6～10。作为R⁵表示的芳基，可以举出例如苯基、甲苯基等。

作为R⁵，优选为烷基，更优选为叔丁基。

R⁶～R⁹分别独立地表示的烷基的碳原子数优选为1～10，更优选为1～6。作为R⁸～R⁹分别独立地表示的烷基的具体例，可以举出甲基、乙基、各种丙基、各种丁基、各种己基、各种辛基、各种癸基等。

R⁶～R⁹分别优选为氢原子、甲基、叔丁基。

作为单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯的具体例，可以举出三(2-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(3-甲基-6-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(2-苯基苯基)亚磷酸酯等。其中，从烯丙基醚类化合物的转化率以及乙烯基醚类化合物的选择性和收率的角度考虑，作为单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯，优选为选自三(2-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(3-甲基-6-叔丁基苯基)亚磷酸酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种。

通过将这种单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯与铑化合物组合来用作催化剂，即使在原料的烯丙基醚类化合物中含有杂质，也不会受到不良影响，而可以用少量的铑化合物，以高收率制备乙烯基醚类化合物。

作为本发明中使用的铑化合物，例如为Rh(acac)(CO)₂、Rh(acac)₃、[Rh(OAc)(CO)₂]₂、Rh(OAc)₃、Rh₂(OAc)₂(1，5-COD)₂、Rh(CO)(acac)(PPh₃)、HRh(CO)(PPh₃)₃、Rh₄(CO)₁₂[acac表示乙酰丙酮基，Ac表示乙酰基，COD表示1，5-环辛二烯，Ph表示苯基。]等铑络合物。其中，优选为Rh(acac)(CO)₂。这些铑络合物可以使用市售品或通过公知的方法合成得到的制品。

铑化合物可以单独使用1种或并用2种以上。

上述铑化合物由于昂贵，有必要尽可能减少铑化合物相对于得到的乙烯基醚类化合物的用量。

本发明中，铑化合物的用量，若换算为反应液中的铑原子的摩尔浓度来表示，则能够以0.01～2毫摩尔/升的范围实施，根据需要也能够以0.1～1毫摩尔/升的范围实施。

本发明中，若使上述单齿三取代芳基亚磷酸酯在反应液中的摩尔浓度，相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计为0.9～15倍，且使氢压为0.1～0.9MPa(绝对压力)后，在反应温度60～180℃下实施，则可以用少量的铑化合物得到更高的转化率和选择率，因此优选在该制备条件下实施。进一步地，本发明中，从抑制副反应的角度考虑，优选在不存在一氧化碳的条件下实施。

而且，对反应液中的摩尔浓度的测定方法不特别限定，例如求得使供给到反应器中的烯丙基醚类化合物、各种产物和溶剂(本说明书中总称为“反应液”)的总体积为1升时的单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯、铑化合物的物质量即可。此外，反应液中的烯丙基醚类化合物中的过氧化物的摩尔浓度的算出方法可以根据实施例中记载的方法。

通常，作为本发明的原料的烯丙基醚类化合物，特别是2，5-二氢呋喃等易产生过氧化物。本发明中使用的单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯，存在因上述过氧化物而氧化的趋势，因此，为了稳定地实施反应，优选考虑原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度来规定单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯的用量。

因此，如上所述，反应液中的单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯的摩尔浓度，相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计，优选为0.9～15摩尔，更优选为1～10倍，从反应速度和催化剂稳定性的角度考虑，进一步优选为1～5倍。而且，2，5-二氢呋喃中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度的算出方法可以根据实施例中记载的方法。

本发明在氢的存在下实施。氢压如上所述，优选为0.1～0.9MPa(常温下的绝对压力)，从成本的角度考虑，更优选为0.11～0.6MPa(常温下的绝对压力)，进一步优选为0.11～0.4MPa(常温下的绝对压力)。而且，可以将对反应惰性的气体例如氩、氮等与氢一起使用。将上述惰性气体与氢一起使用时，上述绝对压力指的是氢的分压。

反应温度，如上所述优选为60～180℃，更优选为90～160℃，进一步优选为90～130℃。在该范围时，可以维持高的催化剂活性，形成高的反应速度，所以优选。形成上述氢压后，在该温度下实施反应，因此不言而喻地，在反应器升温后，与升温前相比，总压升高。

本发明中的异构化反应中，根据反应条件，有可能副产生目的化合物以外的副产物，例如目的化合物为2，3-二氢呋喃时，有可能副产生2-羟基四氢呋喃、作为其脱氢物的丁内酯、或作为丁内酯的水合物的4-羟基丁酸等。因此，为了抑制这些羧酸类的不良影响，例如可以将三辛基胺等叔胺添加到反应液中。特别是优选回收铑化合物和单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯时，蒸馏除去含有产物的低沸点化合物时作为残渣残留的叔胺，具体地说常压下的沸点为100℃以上的三辛基胺等。

使用叔胺时，其用量相对于反应液中的酸浓度，通常优选为1～2倍摩尔，更优选为1～1.5倍摩尔。而且，酸浓度测定方法可以根据实施例中记载的方法。

此外，如上所述，本发明中使用的铑化合物由于为昂贵的过渡贵金属催化剂，优选在反应中重复使用。

作为其重复使用的方法，例如目的的乙烯基醚类化合物为2，3-二氢呋喃时，可以举出通过简单蒸发来蒸馏除去反应结束后的混合液中含有的2，3-二氢呋喃，副产物的四氢呋喃、2-羟基四氢呋喃，作为未反应原料的2，5-二氢呋喃，原本混入到原料中的呋喃、水等，作为其残渣，得到铑化合物、单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯后，将该残渣再次与原料混合实施反应的方法。

重复使用上述铑化合物、单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯4次以上从制备费用角度考虑优选。

本发明可以在不存在溶剂的条件下实施，也可以在对于反应体系惰性的溶剂的存在下进行。作为上述溶剂，可以举出例如辛烷、壬烷、癸烷等饱和脂肪族烃，苯、甲苯、二甲苯等芳烃，四甘醇二甲基醚、二

烷等醚等。这些溶剂可以单独使用1种或并用2种以上。

对本发明的实施方式不特别限定，可以以间歇方式或连续方式实施。

例如间歇方式的情况下，可以通过将烯丙基醚类化合物、铑化合物和单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯以及根据需要的溶剂和叔胺混合，在氢的存在下(优选在上述氢压下)，优选升温至上述温度来实施。

反应结束后，将混合液简单蒸发来进行与催化剂的分离，精馏馏出液，由此可以得到纯度高的乙烯基醚类化合物。

如此得到的乙烯基醚类化合物，例如2，3-二氢呋喃、1，7-辛二烯基甲基醚等作为药物原料、聚合物原料等原料、中间体等是有用的。

而且，作为本发明的原料的烯丙基醚类化合物中，例如2，5-二氢呋喃，可以直接使用通过日本特开平9-110850号公报中记载的方法，即对顺式-2-丁烯-1，4-二醇实施脱水反应，然后进行简单蒸发的方法得到的残留液(含有2，5-二氢呋喃)。

此时，原料中混入了巴豆醛、呋喃、四氢呋喃和水等。为了除去与2，5-二氢呋喃的沸点差小的这些杂质，需要分离能力高的蒸馏塔，设备的负担大。此外，设备的用量也增大。利用仅简单蒸馏的纯化时，虽然不能除去这些杂质，但是异构化反应无问题，因此本发明中使用通过上述方法得到的残留液是简便的，所以优选。

上述残留液中的杂质的含量，通常呋喃为0.1～7质量％，水为0.5～23质量％，巴豆醛为0.01～5质量％左右，以下有时将含有这种杂质的2，5-二氢呋喃称为“2，5-二氢呋喃粗制品”

此外，作为本发明的原料的烯丙基醚类化合物中，例如2，7-辛二烯基甲基醚可以通过日本特开2005-95850号公报中记载的方法来得到。

实施例

以下，通过实施例对本发明进行更具体的说明，但是本发明不被这些例子所限定。而且，各例中记载的压力都为绝对压力。

此外，在各例中，反应结束液中的水以外的各成分的浓度通过气相色谱测定，水的浓度通过卡尔费歇尔法测定。

以下对气相色谱分析条件、卡尔费歇尔法水分测定法、过氧化值测定法进行说明。

[气相色谱分析]

装置：GC-9A(株式会社岛津制作所制)

使用色谱柱：CBP-1(50m)(株式会社岛津制作所制)

分析条件：进样温度50℃

检测温度250℃

升温条件：50℃下保持10分钟→以15℃/分钟升温→250℃下保持10分钟

[卡尔费歇尔水分测定法]

装置：平沼微量水分测定装置AQ-6(平沼产业株式会社制)

发生液：ハイドラナ一ルアクアライトRO

(シグマアルドリツチジヤパン株式会社制)

对电极液：アクアライトCN(关东化学株式会社制)

样品量：精密称量1g

[过氧化值测定法]

作为过氧化值测定法，使用基于《新实验化学讲座15、氧化と还原[1-2](日本化学会编)、p.685、第12行的[定量法A](2)》中记载的方法的以下方法。

在含有10质量％乙酸的2-丙醇(25～30ml)中溶解碘化钾饱和的2-丙醇10ml和2，5-DHF粗制品1～4g。加热回流5分钟以上后，冷却至室温，加入水5ml后用0.01N硫代硫酸钠水溶液滴定。

过氧化值[meq/kg]＝10×A×F/W

(A：0.01N硫代硫酸钠的滴定量、F：0.01N硫代硫酸钠的系数、W：样品的质量)

将如此得到的过氧化值除以比重，由此算出原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度(mmol/L)。

进一步地，如下算出烯丙基醚类化合物的转化率以及反应结束后的混合液中含有的各成分的选择率。

[转化率及选择率的算出法]

转化率和选择率，通过进行气相色谱分析，使用面积％(除去溶剂)来算出。具体地说，按照下式算出转化率和各选择率。

转化率＝[(加入时的烯丙基醚类化合物的面积％-取样时的烯丙基醚类化合物的面积％)/加入时的烯丙基醚类化合物的面积％]×100

选择率＝[取样时的各化合物的面积％/(加入时的烯丙基醚类化合物的面积％-取样时的烯丙基醚类化合物的面积％)]×100

而且，面积％表示通过积分仪算出的规定成分的峰面积与全部成分或指定成分的总计的比率(％)。

[酸浓度测定法]

精密称量反应液10g左右，使用0.01mol/L的氢氧化钠水溶液，通过利用自动滴定装置“AUT-5010”(东亚电波工业株式会社制)进行的电位差滴定来测定、算出pH 7～11的突跃点(変極点)。

<制备例1>2，5-二氢呋喃粗制品(1)的制备

将含有E30N4[商品名，γ-氧化铝(内径2mm、外径5mm、高度3.8mm的环状颗粒)、日挥化学株式会社制]34g的特氟隆(注册商标)制的袋固定在具有电磁搅拌装置和馏出口的内容积1L的三颈烧瓶上。在该烧瓶中设置蒸馏塔[内径为25mm×长度300mm、ヘリパツクNO.2(东京特殊金网株式会社制)、理论塔板数为20层]，然后在该蒸馏塔上设置水冷式回流装置。

向上述烧瓶中加入顺式-2-丁烯-1，4-二醇500ml(540g、6.1mol)，在氮气氛围气体下搅拌的同时常压下升温至195℃。将蒸馏温度维持在83～86℃(常压)进行回流，蒸馏出2，5-二氢呋喃和低沸点的副产物(例如四氢呋喃、水、巴豆醛等)。此外，连续供给顺式-2-丁烯-1，4-二醇以将烧瓶内的反应混合液的量维持在500ml。反应刚开始之后的反应混合液中的顺式-2-丁烯-1，4-二醇的浓度为99质量％。进行8小时反应，得到2，5-二氢呋喃粗制品[以下称为2，5-二氢呋喃粗制品(1)]753ml。

对2，5-二氢呋喃粗制品(1)中含有的各成分进行分析后可知，纯度为93.3质量％，呋喃为1.8质量％，四氢呋喃为0.4质量％，巴豆醛为0.5质量％，水为4.0质量％，过氧化物浓度为0.1mmol/L以下(过氧化值为0.1meq/kg以下)。

<制备例2>2，5-二氢呋喃粗制品(2)的制备

除了使反应温度为203℃以外，与制备例1同样地进行反应。将蒸馏温度维持在93～96℃(常压)进行回流，蒸馏出2，5-二氢呋喃和低沸点的副产物(例如四氢呋喃、水、巴豆醛等)。进行5小时本反应，得到2，5-二氢呋喃粗制品[以下称为2，5-二氢呋喃粗制品(2)]835ml。

对2，5-二氢呋喃粗制品(2)中含有的各成分进行分析后可知，纯度为85.1质量％，呋喃为2.2质量％，四氢呋喃为1.0质量％，巴豆醛为1.1质量％，水为9.5质量％，过氧化物浓度为1.14mmol/L(过氧化值为1.2meq/kg)。

<制备例3>2，5-二氢呋喃粗制品(3)的制备(扩大规模)

在SUS304制直径25.4mm×长度2000mm尺寸的配管40根并联焊接而成的直径600mm的热交换器中填充E30N4[商品名，γ-氧化铝(内径2mm、外径5mm、高度3.8mm的环状颗粒)、日挥化学株式会社制]17g。热交换器使用配管与蒸馏塔(高度18.87m、塔径300mm、テクノパツクA4(三井物产株式会社制)填充塔、理论塔板数20层)和循环泵(最大吐出量30m³/小时，帝国ポンプ株式会社制)连接。然后在该蒸馏塔的上部设置冷凝用的热交换器(传热面积5m²)。

向上述热交换器和蒸馏塔下层部加入200L的顺式-2-丁烯-1，4-二醇(240kg、2727mol)，在氮气氛围气体下，使用循环泵以15m³/小时在热交换器和蒸馏塔下层部进行循环的同时，常压下升温至195℃。将蒸馏温度维持在83～86℃(常压)蒸馏出2，5-二氢呋喃和低沸点的副产物(例如四氢呋喃、水、巴豆醛等)。此外，连续供给顺式-2-丁烯-1，4-二醇以将烧瓶内的反应混合液维持200L。反应刚开始之后的反应混合液中的顺式-2-丁烯-1，4-二醇的浓度为99质量％。进行28小时本反应，得到2，5-二氢呋喃粗制品[以下称为2，5-二氢呋喃粗制品(3)]1142kg。

对2，5-二氢呋喃粗制品(3)中含有的各成分进行分析后可知，纯度为85.1质量％，呋喃为2.2质量％，四氢呋喃为1.0质量％，巴豆醛为1.1质量％，水为9.5质量％，过氧化物浓度为1.14mmol/L(过氧化值为1.2meq/kg)，相当于2，5-二氢呋喃2.3mol。

<实施例1>

向具有气体导入口和取样口的内容积300ml的电磁搅拌式高压釜中，在氮气氛围气体下，不与空气接触来加入Rh(acac)(CO)₂20.6mg(0.08mmol)、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯125.2mg[0.2mmol，相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度(0.02mmol/L以下)和反应液中的铑原子的摩尔浓度(0.08mmol/L)的总计为2～2.5倍]、制备例1中得到的2，5-二氢呋喃(1)200ml，然后用氢对高压釜内进行置换，使氢压(绝对压力)为0.25MPa。若高压釜内的温度升高至110℃则总压为0.55MPa。供给氢以维持该压力的同时反应4小时。对得到的混合液用气相色谱进行分析，结果如表1所示。

<实施例2>

除了在实施例1中，使氢压(绝对压力)为0.4MPa(升温至110℃时的总压为0.7MPa)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表1所示。

<实施例3>

除了在实施例1中，使氢压(绝对压力)为0.6MPa(升温至110℃时的总压为0.9MPa)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表1所示。

<实施例4>

除了在实施例1中，使氢压(绝对压力)为0.11MPa(升温至110℃时的总压为0.4MPa)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表1所示。

<实施例5>

除了在实施例4中，使反应时间为16小时之外，与实施例4同样地进行反应和分析。结果如表1所示。

<比较例1>

除了在实施例1中，用“使反应釜内的氮气压(绝对压力)为0.25MPa(升温至110℃时的总压为0.55MPa)”来替代“用氢对高压釜内进行置换，使氢压(绝对压力)为0.25MPa”之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表1所示。

<实施例6>

除了在实施例1中，使氢压(绝对压力)为1.0MPa(升温至110℃时的总压为1.3MPa)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表1所示。

<实施例7>

除了在实施例1中，将“用氢对高压釜内进行置换，使氢压(绝对压力)为0.25MPa”替代为“用氢和一氧化碳对高压釜内进行置换，使氢压(绝对压力)为0.2MPa以及一氧化碳压(绝对压力)为0.2MPa(升温至110℃时的总压为0.7MPa)”之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表1所示。

<实施例8>

除了在实施例1中，将“用氢对高压釜内进行置换，使氢压(绝对压力)为0.25MPa”替代为“用氢和一氧化碳对高压釜内进行置换，使氢压(绝对压力)为0.23MPa以及一氧化碳压(绝对压力)为0.08MPa(升温至110℃时的总压为0.6MPa)”之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表1所示。

由表1可知，常温时的氢压(绝对压力)为0.1MPa以上时，2，5-二氢呋喃的转化率高，2，3-二氢呋喃的选择率也良好(实施例1～8)。特别是常温时的氢压(绝对压力)为0.1～0.9MPa时(实施例1～5)，2，3-二氢呋喃的选择率非常高。氢压(绝对压力)为0.11MPa的实施例4中，虽然2，5-二氢呋喃的转化率降低，但是如实施例5那样，通过延长反应时间，可以得到高的转化率。进一步地，氢压(绝对压力)为0.1～0.9MPa、将一氧化碳与氢一起使用时(实施例7和8)，可以达成2，5-二氢呋喃的转化率和2，3-二氢呋喃的选择率都非常高的结果。

另一方面，常温时的氢压(绝对压力)小于0.1MPa时(比较例1)，2，5-二氢呋喃的转化率大幅降低，2，3-二氢呋喃的选择率也降低。

<实施例9>

除了在实施例1中，使用三(3-甲基-6-叔丁基苯基)亚磷酸酯(3M6BP)107.8mg(0.2mmol)来替代三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯125.2mg(0.2mmol)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表2所示。

<实施例10>

除了在实施例1中，使用三(2-叔丁基苯基)亚磷酸酯(2TBP)95.7mg(0.2mmol)来替代三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯125.2mg(0.2mmol)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表2所示。

<比较例2>

除了在实施例1中，使用三苯基膦52.4mg(0.2mmol)来替代三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯125.2mg(0.2mmol)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表2所示。

<比较例3>

除了在实施例1中，使用三苯基亚磷酸酯62mg(0.2mmol)来替代三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯125.2mg(0.2mmol)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表2所示。

<比较例4>

除了在实施例1中，使用三(4-甲基苯基)亚磷酸酯70.5mg(0.2mmol)来替代三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯125.2mg(0.2mmol)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表2所示。

由表2可知，使用单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯的实施例9和10中，2，5-二氢呋喃的转化率高，且2，3-二氢呋喃的选择率高。另一方面，使用亚磷酸酯的芳基的邻位不具有取代基的其它磷配体的比较例2～4中，不仅2，5-二氢呋喃的转化率降低，而且2，3-二氢呋喃的选择率也降低。

<实施例11>

除了在实施例1中，将三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2mmol(相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计为2.5倍)替代为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.08mmol(相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计为1倍)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表3所示。

<实施例12>

除了在实施例11中，使反应时间为6小时之外，与实施例11同样地进行反应和分析。结果如表3所示。

<实施例13>

除了在实施例1中，由三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2mmol改变为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.8mmol(相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计为10倍)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表3所示。

<实施例14>

除了在实施例13中，使反应时间为6小时之外，与实施例13同样地进行反应和分析。结果如表3所示。

<实施例15>

除了在实施例13中，将2，5-二氢呋喃粗制品(1)200ml改变为由制备例2得到的2，5-二氢呋喃粗制品(2)200ml之外，与实施例13同样地进行反应和分析。结果如表3所示。

<实施例16>

除了在实施例1中，将三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2mmol改变为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯2mmol(相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计为25倍)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果如表3所示。

<实施例17>

除了在实施例16中，使反应时间为6小时之外，与实施例16同样地进行反应和分析。结果如表3所示。

<实施例18>

除了在实施例15中，将三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯为0.8mmol替代为三(3-甲基-6-叔丁基苯基)亚磷酸酯为0.02mmol(相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计为0.25倍)之外，与实施例15同样地进行反应和分析。结果如表3所示。

<比较例5>

除了在实施例1中，不添加三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯之外，与实施例1同样地实施反应。此时，反应完全不进行(参照表3)。

由表3可知，反应液中的单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯的摩尔浓度，相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计在0.9～15倍的范围内时(实施例11～15)，反应速度和选择率都优异。

此外，如实施例16～18那样，反应液中的单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯的摩尔浓度，相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计在0.9～15倍的范围外时，2，5-二氢呋喃的转化率降低，但是可以以高选择率得到2，3-二氢呋喃。

此外，不添加单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯时(比较例5)，反应完全不进行。

<实施例19>

除了在实施例1中，进一步添加三辛基胺200mg(0.57mmol)之外，与实施例1同样地进行反应和分析。结果，2，5-二氢呋喃的转化率为85.3％，2，3-二氢呋喃的选择率为96.4％，四氢呋喃的选择率为2.5％，2-羟基四氢呋喃的选择率为1.1％，与实施例1相比，反应速度稍微降低，但是可以降低作为副产物的2-羟基四氢呋喃的选择率，2，3-二氢呋喃的选择率提高。

<实施例20>

向在气体导入口、取样口和冷却器之前具有蒸馏贮槽的内容积为140L、附有搅拌器和夹套的反应器(耐压2.0MPa)中，在氮气氛围气体下，不与空气接触来加入Rh(acac)(CO)₂10.3g(41.8mmol)、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯129g(206mmol)、由制备例3得到的2，5-二氢呋喃粗制品(3)30L和三辛基胺80g(228mmol)，然后用氢对反应器内进行置换，使氢压(绝对压力)为0.20MPa。将反应器内升温至120℃后，总压为0.5MPa。然后，通过给料泵以36L/小时用1.7小时加入2，5-二氢呋喃粗制品(3)70L，供给氢以维持反应器内的压力的同时反应1.8小时。得到的混合液用气相色谱分析的结果如表4所示。

通过气相色谱分析确认反应结束后，向反应器夹套流通25℃的水，由此将混合液冷却至30℃。将反应器压力(0.2MPa)经过冷却器、蒸馏贮槽放压后，在氮气氛围气体下，将反应器加热至70℃，进行简单蒸发直至反应器内的混合液的体积为10L，蒸馏除去含有目的物的低沸点物。

接着，再次向反应器中加入2，5-二氢呋喃粗制品(3)30L，接着用氢对反应器内进行置换，使氢压(绝对压力)为0.20MPa，将反应器内温度加温至120℃，通过给料泵以36L/小时用1.7小时加入2，5-二氢呋喃粗制品(3)60L，供给氢以维持反应器内的压力的同时反应1.8小时。得到的混合液用气相色谱分析。重复实施上述反应、分析和蒸馏除去的操作总计4次。

蒸馏残渣的粘度在30℃下都为0.1Pa·s以下，处理容易。结果如表4所示。

[表4]

表4

[注]

2，5DHF：2，5-二氢呋喃

2，3DHF：2，3-二氢呋喃

THF：四氢呋喃

2HTHF：2-羟基四氢呋喃

<实施例21>

向具有气体导入口和取样口的内容积300ml的电磁搅拌式高压釜中，在氮气氛围气体下，不与空气接触来加入Rh(acac)(CO)₂20.6mg(0.08mmol)、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯125.2mg(0.2mmol)、由制备例1生成的2，5-二氢呋喃粗制品(1)200mL，接着流入氢使氢压(绝对压力)为0.25MPa(升温至110℃时的总压为0.55MPa)。供给氢以维持高压釜内的压力的同时反应4小时。得到的混合液用气相色谱分析的结果如表5所示。

将如此得到的混合液转移到具有李比希冷凝管的内容积为300ml的三颈烧瓶中，在常压、氮气氛围气体下加热至70℃，蒸馏除去含有目的物的低沸点物，将混合液浓缩至30ml。将得到的含有催化剂的浓缩残渣再次转移到上述高压釜中，作为Rh(acac)(CO)₂和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯使用，重复实施上述同样的反应、分析和简单蒸发总计4次。

作为第四次反应后的浓缩液的粘度，在30℃下为0.35Pa·s，处理有些困难。得到的混合液用气相色谱分析。结果如表5所示。

[表5]

表5

[注]

2，5DHF：2，5-二氢呋喃

2，3DHF：2，3-二氢呋喃

THF：四氢呋喃

2HTHF：2-羟基四氢呋喃

添加叔胺(三辛基胺)的实施例19和20中，2-羟基四氢呋喃和其它高沸点化合物的选择率小，可以耐催化剂的重复使用，从而制备费用降低。此外，不添加叔胺(三辛基胺)的实施例21中，由于催化剂的重复使用，2-羟基四氢呋喃和其它高沸点化合物有稍微增加的趋势，但是可以得到高转化率和高选择率。

<比较例6>

根据专利文献4中记载的方法，向具有气体导入口和取样口的内容积300ml的电磁搅拌式高压釜中添加三苯基膦100g(382mmol)，120℃下加热熔融，加入由制备例1得到的2，5-二氢呋喃粗制品(1)40g(319mmol)和HRh(PPh₃)₃(CO)5g(5.4mmol)，导入氢加压至氢压(绝对压力)0.11MPa，达到120℃后，供给氢以维持高压釜内的压力的同时反应10小时。得到的混合液用气相色谱分析，其结果如表6所示。

由表6可知，在专利文献4记载的条件下，与同样的氢压的本说明书的实施例4相比，选择率低，提高转化率时，导致选择率进一步降低。进一步地，尽管使用67.5倍的铑催化剂，反应速度也低。

<实施例22>

向具有气体导入口和取样口的内容积300ml的电磁搅拌式高压釜中，在氮气氛围气体下，将Rh(acac)(CO)220.6mg(0.08mmol)、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯500.8mg[0.8mmol，相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度(0.02mmol/L以下)和反应液中的铑原子的摩尔浓度(0.4mmol/L)的总计为10倍]分别溶解在甲苯100m中后，不接触空气来加入2，7-辛二烯基甲基醚100ml。

接着用氢对高压釜内进行置换，使氢压(绝对压力)为0.4MPa。若将高压釜内的温度升高至120℃则总压为0.5MPa。供给氢以维持该压力的同时反应1小时。得到的混合液用气相色谱分析，其结果如表7所示。

由表7可知，作为原料的烯丙基醚类化合物，使用2，7-辛二烯基甲基醚时，也可以用少量铑化合物得到高转化率和高选择率。

产业实用性

根据本发明，可以在工业上有利地制备作为药物农药原料、聚合物原料等原料或中间体等有用的乙烯基醚类化合物，例如2，3-二氢呋喃、1，7-辛二烯基甲基醚等。

Claims

1.乙烯基醚类化合物的制备方法，其特征在于，将下述通式(I)或(II)所示的烯丙基醚类化合物在氢存在下以及单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯和铑化合物的存在下异构化，

[化1]

式中，R¹表示碳原子数为1～6的烷基，R²、R³和R⁴分别独立地表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为3～6的烯基，此外，n为1或2。

2.如权利要求1所述的乙烯基醚类化合物的制备方法，其中，作为原料的烯丙基醚类化合物产生过氧化物，使上述单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯在反应液中的摩尔浓度相对于原料中的过氧化物在反应液中的摩尔浓度和反应液中的铑原子的摩尔浓度的总计为0.9～15倍，且使氢压以绝对压力计为0.1～0.9MPa后，在反应温度60～180℃下、不存在一氧化碳的条件下实施。

3.如权利要求1或2所述的乙烯基醚类化合物的制备方法，其中，反应液中的铑原子的摩尔浓度为0.01～2毫摩尔/升。

4.如权利要求1或2所述的乙烯基醚类化合物的制备方法，其中，进一步在沸点为100℃以上的叔胺的存在下进行。

5.如权利要求1或2所述的乙烯基醚类化合物的制备方法，其中，单齿三(邻取代芳基)亚磷酸酯为选自三(2-叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(3-甲基-6-叔丁基苯基)亚磷酸酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种。

6.如权利要求1或2所述的乙烯基醚类化合物的制备方法，其中，原料的烯丙基醚类化合物为含有作为杂质的呋喃0.1～7质量％、水0.5～23质量％和巴豆醛0.01～5质量％的2，5-二氢呋喃。