CN116057038A

CN116057038A - 丙烯酸衍生物的制造方法

Info

Publication number: CN116057038A
Application number: CN202180062196.5A
Authority: CN
Inventors: 松浦诚; 富冈真帆; 冈田伦明; 白井淳; 石原寿美; 岸川洋介
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-05-02
Also published as: JPWO2022054894A1; WO2022054894A1; EP4212508A1; US20230234910A1

Abstract

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够以高转化率和/或高收率制造丙烯酸衍生物的新方法。该技术问题通过以下方法得以解决：该方法是式(1)所示的丙烯酸衍生物的制造方法，

[式(1)中，R¹表示氢原子等，R³表示氢原子等，以及X表示氢原子等。]；所述制造方法包含：工序B，其中，使式(A3A)所示的有机金属化合物、或式(A3B)所示的有机金属化合物、或它们的组合与质子供体和醛化合物接触，得到所述式(1)所示的化合物，

[式(A3A)中，R²在每次出现时相同或不同，表示氢原子等，R³表示氢原子等，以及X表示氢原子等，以及M表示氢原子等。]；

Description

丙烯酸衍生物的制造方法

技术领域

本公开涉及丙烯酸衍生物的制造方法等。

背景技术

丙烯酸衍生物作为吸水性聚合物的原料、无机玻璃的代用品而被广泛用于建筑和交通工具的窗材料、照明器具的罩、灯笼标志、道路标识、日用品、办公用品、工艺品、手表的风挡等中利用的丙烯酸树脂的原料、丙烯酸树脂涂料的原料。另外，含氟丙烯酸衍生物能够用作医药(例如，抗生素)的合成中间体，光纤的鞘材的合成中间体，涂料材料的合成中间体，半导体阻蚀剂材料的合成中间体，以及功能性高分子的单体等。

作为α-氟丙烯酸酯的制造方法，在专利文献1中公开了：在以甲醇钠为代表的强碱的存在下，等摩尔量的CH₂FCOOR[该式中，R表示低级烷基。]与醛反应，从而制造α-氟丙烯酸酯。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第3262968号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，现在仍然要求提供一种能够制造丙烯酸衍生物的新的制造方法。本发明人等发现，在专利文献1所记载的方法中，无论如何优化反应条件，实际上都无法以高转化率和/或高收率制造丙烯酸衍生物。

因此，本公开的目的在于提供一种丙烯酸衍生物的新的制造方法。

用于解决技术问题的手段

本发明人等进行了深入研究，结果发现，利用式(1)所示的丙烯酸衍生物的制造方法能够解决所述技术问题：

[化1]

[式(1)中，

R¹表示氢原子、烷基、氟烷基、任选具有1个以上取代基的芳基、或卤素原子，

R³表示氢原子、烷基、氟烷基、或任选具有1个以上取代基的芳基，以及

X表示氢原子、氟烷基、烷基、或卤素原子。]

所述制造方法包含：

工序B，其中，使式(A3A)所示的化合物、或式(A3B)所示的化合物、或它们的组合与质子供体和醛化合物接触，得到所述式(1)所示的化合物，

[化2]

[式(A3A)中，

R²表示氢原子、烷基或芳基，

R³表示与前述相同的含义，

X表示与前述相同的含义，以及

M表示氢原子或金属。]

[化3]

[式(A3B)中的符号表示与前述相同的含义。]

本公开包括下述方面。

项1.

一种式(1)所示的丙烯酸衍生物的制造方法：

[化4]

[式(1)中，

X表示氢原子、氟烷基、烷基、或卤素原子。]

所述制造方法包含：

[化5]

[式(A3A)中，

R²表示氢原子、烷基或芳基，

R³表示与前述相同的含义，

X表示与前述相同的含义，以及

M表示氢原子或金属。]

[化6]

[式(A3B)中的符号表示与前述相同的含义。]

项2.

根据项1所述的制造方法，其中，R¹为氢原子、直链状或支链状C1-6烷基、或者芳基。

项3.

根据项2所述的制造方法，其中，R¹为氢原子、或者直链状或支链状C1-6烷基。

项4.

根据项1～3中任一项所述的制造方法，其中，R³为C1-6烷基或C1-6氟烷基。

项5.

根据项4所述的制造方法，其中，R³为C1-4烷基或C1-4氟烷基。

项6.

根据项1～5中任一项所述的制造方法，其中，X为卤素原子或氟烷基。

项7.

根据项6所述的制造方法，其中，X为卤素原子。

项8.

根据项6所述的制造方法，其中，X为氟原子。

项9.

根据项1～8中任一项所述的制造方法，其中，所述制造方法还包含：

工序A，其中，使式(A1)所示的化合物在碱的存在下与式(A2)所示的草酸化合物反应，得到所述式(A3A)所示的化合物、或所述式(A3B)所示的化合物、或它们的组合：

X-CH₂-CO-O-R³(A1)

[式(A1)中的符号表示与前述相同的含义]；

(CO₂R²)₂(A2)

[式(A2)中，R²在每次出现时相同或不同，表示氢原子、烷基或芳基]。

项10.

根据项9所述的制造方法，其中，

所述碱为选自

(1)碱金属或碱土金属的氢氧化物；

(2)碱金属或碱土金属的醇盐；

(3)烷基锂；

(4)烷基钠；以及

(5)烷基金属卤化物

中的一种以上的碱。

项11.

根据项10所述的制造方法，其中，

所述碱是由式：ROM

(该式中，R为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基、新戊基、异戊基、仲戊基、3-戊基、正己基、含叔碳己基、含季碳己基、正庚基、或异庚基；以及

M为钠、钾或锂)

所表示的醇盐。

项12.

根据项9～11中任一项所述的制造方法，其中，R²在每次出现时独立地为烷基。

项13.

根据项1～12中任一项所述的制造方法，其中，所述质子供体为水以及/或者有机酸、无机酸或固体酸。

项14.

根据项13所述的制造方法，其中，所述质子供体为水以及/或者有机酸。

项15.

根据项9～14中任一项所述的制造方法，其中，在工序A的反应后，式(A3A)或式(A3B)所示的化合物不作为固体分离。

发明效果

根据本公开的制造方法，能够以高转化率和/或高收率制造丙烯酸衍生物。

具体实施方式

术语

本说明书中的符号和简称在没有特别说明的情况下，可按照本说明书的上下文，理解成本发明所属技术领域中通常使用的意义。

本说明书中，句式“含有”是意在包含句式“本质上由……组成”、和句式“由……组成”而使用。

本说明书中，“反应生成物”能够为反应生成化合物或反应生成组合物。该“反应生成组合物”除了1种以上的反应生成化合物以外，例如还能够含有1种以上的未反应的反应物等。

在没有特别限定的情况下，本说明书中记载的工序、处理、或操作可以在室温下实施。

本说明书中，室温是指10℃～40℃的范围内的温度。

如本领域技术人员通常的理解，与取代基等一并记载的表述“Cn-m”(在此，n及m为数)表示该取代基等的碳原子数为n以上且为m以下。

本说明书中，“烷基”(该术语“烷基”包含“氟烷基”等中的“烷基”的部分)可以为环状、直链状、或支链状、或它们的烷基。即，本说明书中，术语“烷基”广义上除了包含(非环式的)烷基以外，还意图包含环烷基。

本说明书中，“烷基”例如可以为碳原子数1～20、碳原子数1～12、碳原子数1～6、碳原子数1～4、或碳原子数1～3的烷基。

本说明书中，作为“烷基”，具体而言，例如可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、及己基等直链状、或支链状的烷基。

本说明书中，作为“烷基”，具体而言，例如可举出环丙基、环丁基、环戊基、及环己基等碳原子数3～6的环状烷基(环烷基)。

本说明书中，“氟烷基”是至少有1个氢原子被氟原子替代得到的烷基。

本说明书中，“氟烷基”具有的氟原子的数量可以为1个以上(例如：1～3个、1～6个、1～12个、1个至可替代的最大数量)。

“氟烷基”包含全氟烷基。“全氟烷基”是全部的氢原子被氟原子替代得到的烷基。

本说明书中，“氟烷基”例如可以为碳原子数1～20、碳原子数1～12、碳原子数1～6、碳原子数1～4、或碳原子数1～3的氟烷基。

本说明书中，“氟烷基”可以是直链状或支链状的氟烷基。

本说明书中，作为“氟烷基”，具体而言，例如可举出氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、五氟乙基、四氟丙基(例如：HCF₂CF₂CH₂-)、六氟丙基(例如：(CF₃)₂CH-)、九氟丁基、八氟戊基(例如：HCF₂CF₂CF₂CF₂CH₂-)、及十三氟己基等。

本说明书中，作为“芳基”，例如可举出苯基和萘基。

本说明书中，作为“卤素原子”，例如可举出氟原子、氯原子、溴原子、及碘原子等。

[制造方法]

本公开的制造方法为式(1)所示的丙烯酸衍生物[本说明书中，有时称为丙烯酸衍生物(1)。]的制造方法：

[化7]

[式(1)中，

X表示氟烷基、烷基、卤素原子或氢原子。]

所述制造方法包含：工序B，其中，使式(A3A)所示的化合物[本说明书中，有时称为化合物(A3A)。]、或式(A3B)所示的有机金属化合物[本说明书中，有时称为化合物(A3B)。]、或它们的组合(本说明书中，有时将该化合物及其组合总括地简称为物质A)与质子供体和醛化合物接触，得到所述式(1)所示的化合物。

[化8]

[式(A3A)中，

R²表示氢原子、烷基或芳基，

R³表示与上述相同的含义，

X表示与上述相同的含义，以及

M表示氢原子或金属。]

[化9]

[式中的符号表示与前述相同的含义。]

如本领域技术人员通常理解的那样，式(1)包含

[化10]

及

[化11]

、以及它们的组合(或混合物)。

R¹优选为氢原子、直链状或支链状C1-6烷基、或者芳基，更优选为氢原子、或者直链状或支链状C1-6烷基。

R¹优选为氢原子。

R³优选为C1-6烷基或C1-6氟烷基。

R³优选为C1-4烷基或C1-4氟烷基。R³优选为甲基。

X优选为卤素原子或氟烷基。

X优选为卤素原子。

X优选为氟原子。

M优选为碱金属(例如：Li、Na、K)或碱土金属(例如：Ca、Sr、Ba)。

所述物质A例如可以通过包含工序A的方法得到，所述工序A中，使式(A1)所表示的化合物[本说明书中，有时称为化合物(A1)。]在碱的存在下，与式(A2)所示的草酸化合物[本说明书中，有时称为化合物(A2)。]反应：

X-CH₂-CO-O-R³(A1)

[式(A1)中的符号表示与前述相同的含义]；

(CO₂R²)₂(A2)

所述碱优选为选自

(1)碱金属、碱土金属、或过渡金属的氢氧化物；

(2)碱金属、碱土金属、或过渡金属的(单、或二)烃氧基化物(日语：ヒドロカルボキシド)(例如：烷醇盐、及芳氧基化物)；

(3)烃基(例如：芳基、及烷基)锂；

(4)烃基(例如：芳基、及烷基)钠；以及

(5)烃基(例如：芳基、及烷基)金属卤化物

中的碱。

上述的碱金属、碱土金属或过渡金属的例子包含锌、铁、铝、钛、锆、镁、锡、硅烷、及钒。

所述醇盐的具体实例包含Al(O-i-C₃H₇)₃、Ba(OC₂H₅)₂、Bi(O-t-C₅H₁₁)₃、Ca(OC₂H₅)₂、Fe(O-i-C₃H₇)₃、Ga(O-i-C₃H₇)₃、Ge(OC₂H₅)₄、Hf(O-i-C₃H₇)₄、In(O-i-C₃H₇)₃、KOC₂H₅、La(O-i-C₃H₇)₃、LiOCH₃、Mg(OC₂H₅)₂、Mo(OC₂H₅)₅、NaOC₂H₅、Nb(OC₂H₅)₅、Pb(O-i-C₃H₇)₂、Sb(OC₂H₅)₃、Sn(O-i-C₃H₇)₄、Sr(O-i-C₃H₇)₂、Ta(OC₂H₅)₅、Ti(O-i-C₃H₇)₄、VO(C₂H₅)₃、W(OC₂H₅)₅、Y(O-i-C₃H₇)₃、Zn(OC₂H₅)₂、Zr(O-i-C₃H₇)₄、Zr(O-t-C₄H₉)₄、及Zr(O-n-C₄H₉)₄。

所述碱优选为强碱。

该碱的例子为：

(1)碱金属或碱土金属的氢氧化物(例如：氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶)；

(2)碱金属或碱土金属的醇盐；

[例如：式ROM

(该式中，

R为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基、新戊基、异戊基、仲戊基、3-戊基、正己基、含叔碳己基、含季碳己基、正庚基、或异庚基；以及

M为钠、钾或锂。)

所表示的醇盐]；

(3)烷基锂(例如：正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂)；

(4)烷基钠(例如：正丁基钠、仲丁基钠、叔丁基钠)；以及

(5)烷基卤化镁[例如：格氏试剂]。

所述碱优选式：ROM

(该式中，

R为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基或异庚基；以及

M为钠、钾或锂。)

所表示的醇盐。

所述碱可以单独使用1种，或者也可以组合使用2种以上。

相对于1摩尔的化合物(A1)，所述碱通常能够以0.9～1.7摩尔的范围内，优选为1.0～1.5摩尔的范围内，进一步优选为1.1～1.3摩尔的范围内的量使用。

上述草酸化合物中，R²优选在每次出现时独立地为烷基。所述草酸化合物的例子包含草酸二甲酯、草酸甲乙酯、草酸二乙酯、草酸二丙酯、及草酸二丁酯。

上述草酸化合物可以单独使用1种，或者也可以组合使用2种以上。

相对于1摩尔的化合物(A1)，上述草酸化合物能够以等量以上(优选为过量)、例如0.9～1.7摩尔的范围内，优选为1.0～1.5摩尔的范围内，进一步优选为1.1～1.2摩尔的范围内的量使用。

所述草酸二甲酯与所述碱(优选例如：甲醇钠)的摩尔比通常可以在1:10～10:1、优选为1:5～5:1、及更优选为1:3～3:1的范围内。

该比率在本公开的一个方式中，优选在1:3～1:1的范围内、1:2.5～1:1的范围内、1:2～1:1.01的范围内、1:1.5～1:1.05的范围内、1:1.3～1:1.07的范围内、或1:1.2～1:1.1的范围内。

该比率在本公开的另一个方式中，优选在3:1～1:1的范围内、2.5:1～1:1的范围内、2:1～1:1的范围内、1.5:1～1.01:1的范围内、1.3:1～1.05:1的范围内、或1.2:1～1.07:1的范围内。

上述草酸化合物优选使R²和R³与相同的化合物彼此接触。另一方面，从通用性的观点出发，优选为草酸二苯酯、草酸二丙酯、草酸二甲酯、草酸二乙酯，进一步优选为草酸二甲酯、草酸二乙酯。

所述质子供体的例子包含水和/或有机酸、无机酸或固体酸。

该有机酸、该无机酸或该固体酸能够与水一起利用，并且可以使用其水性液(例如：水溶液、水悬浮液、水浸渍物)。

所述质子供体可以是液体，或者也可以是固体。

该有机酸的例子包含乙酸、单甲基乙酸、三氟乙酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、苯酚、苯甲酸、柠檬酸、琥珀酸和草酸。

该无机酸的例子包含硫酸、盐酸、硝酸、氢碘酸和氢溴酸。

该固体酸的例子包含二氧化硅氧化铝、二氧化硅氧化镁和分别具有酸基(例如：磺酸基、羧酸基)的离子交换树脂或离子交换膜。

所述质子供体可以单独使用1种，或者也可以组合使用2种以上。

例如，所述质子供体能够以酸(例如：有机酸、无机酸)的水溶液的形态使用。

所述质子供体优选为水和/或有机酸，更优选为水(例如：离子交换水、纯水)或有机酸水溶液。

相对于1摩尔的化合物(A1)，该有机酸通常能够以0.01～0.3摩尔的范围内，优选以0.02～0.25摩尔的范围内的量使用。

所述质子供体能够优选地在与所述碱的关系中为布朗斯台德酸。

相对于1摩尔的化合物(A1)，所述质子供体通常能够以0.01～0.3摩尔的范围内，优选以0.02～0.25摩尔的范围内的量使用。

R¹可源自醛化合物。

醛化合物能够为

[1]气体状甲醛、

[2]高浓度(例如：90质量％以上)甲醛水溶液、及

[3]选自脂肪族醛和任选被1个以上取代基取代的芳香族醛中的1种以上的化合物、

[4]多聚甲醛、以及

这些中2种以上的组合的形态。

该“脂肪族醛”可以为直链状或支链状的脂肪族醛，并且可以为饱和、或不饱和的脂肪族醛。

该醛优选为碳原子数1～20(优选为碳原子数1～12，更优选为碳原子数1～6，进一步优选为碳原子数1～4，更进一步优选为碳原子数1～3，特别优选为碳原子数1、或2)的直链状饱和醛。

本说明书中，“脂肪族醛”例如为式：R-CHO(该式中，R表示脂肪族烃基。)所表示的化合物。此处，R所示脂肪族烃基优选为脂肪族烃基。

本说明书中，“芳香族醛”例如为式：R-CHO(该式中，R表示任选被1个以上取代基取代的芳基。)所表示的化合物。

R可对应于R¹。

所述醛化合物的优选具体为能够选自

甲醛、乙醛、正丙醛、异丙醛、正丁醛、异丁醛、新戊醛、正戊醛、正己醛、正庚醛、正辛醛、壬醛、癸醛、十一醛、十二醛、十三醛、苯甲醛、邻茴香醛、间茴香醛、对茴香醛、邻甲基苯甲醛、间甲基苯甲醛和对甲基苯甲醛中的1种以上。

上述多聚甲醛化合物可以是由2分子以上的甲醛化合物(例如：甲醛)构成的聚合物，并且也可以是链状，也可以是环状。作为其例子，例如可举出聚氧亚甲基、及1,3,5-三恶烷。

所述多聚甲醛化合物(例如：聚氧亚甲基)的数均聚合度优选为2～100。

相对于1摩尔的化合物(A1)，上述甲醛化合物通常能够以1.0～1.5摩尔的范围内，优选以1.0～1.2摩尔的范围内的量使用。

工序A的反应时间优选为0.1～72小时的范围内，更优选为0.1～48小时的范围内，以及进一步优选为0.1～24小时的范围内。

工序A的反应温度的下限能够为-78℃、-50℃、-40℃、-30℃、-20℃、-10℃或0℃。

工序A的反应温度的上限能够为200℃、180℃、150℃、120℃、100℃、80℃、60℃、40℃或25℃。

在上述工序B中，使工序A中得到的上述反应生成物与质子供体和醛化合物接触，能够得到上述式(1)所示的化合物。

该接触的手段和顺序没有特别限制。

工序A中得到的所述反应生成物与该质子供体的接触、及工序A中得到的所述反应生成物与所述醛化合物的接触可以同时进行，也可以逐次进行，也可以交替重复。

所述反应生成物能够为反应生成化合物或反应生成组合物。该“反应生成组合物”除了含有1种以上的反应生成化合物以外，例如还可以含有化合物(A1)、碱和草酸化合物(A2)。

在该工序B中，利用工序A得到的所述反应生成物与所述醛化合物的反应，由此产生所述式(1)所示的化合物。

具体而言，所述工序B例如可以向含有利用工序A得到的所述反应生成物的反应体系中导入质子供体和所述醛化合物由此来实施。

具体而言，例如可以将利用工序A得到的所述反应生成物与质子供体和所述醛化合物混合由此来实施。

关于工序A的实施操作，在本说明书的后文也进行叙述。

上述工序A和该工序B可以并行进行。换言之，也可以在所述工序A的反应完成之前开始该工序B。但是，从高转化率和/或高收率的观点出发，优选工序A的反应完全或几乎完全结束后开始。

工序B可以在经过工序A的反应开始的规定时间后(例如：1小时以上后或2小时以上后)开始。

在工序A的反应后，根据需要可以实施纯化、或不需要的物质的部分或全部的除去。

该除去采用蒸馏除去、精馏、过滤、提取等公知的方法实施即可。

通过进行减压蒸馏除去，可以根据排除的对象化合物选定适当的温度，该减压蒸馏除去的温度可以为100℃以下，可以优选为50℃以下。该减压蒸馏除去的温度的下限例如可以为0℃。

上述不需要的物质的例子包含：

醇加成物：在目标物的双键部位加成有醇的生成物、

质子加成物：在目标物的双键部位加成有质子供体的生成物、

碳酸二酯：R’-O-CO-O-R’、

单氟乙酸酯、

草酸二酯、及

甲酸或甲酸酯：H-CO-O-R′

(这些式中，R′在每次出现时相同或不同，表示氢原子、烷基或芳基。)。

该除去能够使该不需要的物质的含有率例如为10wt％以下、5wt％以下、3wt％以下、或1wt％以下。

该除去不一定需要完全除去该不需要的物质，例如，其含有率的下限可以为1ppm。

在本公开的优选的一个方式中，优选在工序A的反应后不实施纯化(或去除不需要的物质的一部分或全部)。

在本公开的特别优选的一个方式中，优选在工序A的反应后，不将式(A3A)或式(A3B)所示的化合物作为固体分离。

该分离中包含上述化合物的过滤分离、干燥粉体化、及重结晶等。

在基于一般的技术常识的情况下，经常从反应体系中分离中间体或生成物，由此实现反应收率和选择率的提高。

但是，在该方式中，通过不实施该分离，能够抑制作为固体取出时产生的由式(A3A)或式(A3B)表示的化合物的干燥引起的分解。

另外，在该方式中，通过不实施该分离，具有消除这样的分离所需的工序A的反应溶剂的限制的优点。

在该方式中，不需要进行式(A3A)或式(A3B)所示的化合物的分离或干燥工序，由此能够提高生产率，且能够实现目标物的高收率，因此还能够实现制造成本的降低。

即，在本公开中，与一般的技术常识不同，即使不从反应体系中分离中间体或生成物，也能够实现高反应收率和高选择率。进一步而言，在本公开中，相反，通过从反应体系中不分离中间体或生成物，能够提高反应收率和选择率，并且能够降低制造成本。

工序B的反应时间(或实施时间)优选为0.1～72小时的范围内，更优选为0.1～48小时的范围内，进一步优选为0.1～24小时的范围内。

工序B的反应温度(或反应体系的温度)的下限能够为-78℃、-50℃、-40℃、-30℃、-20℃、-10℃或0℃。

工序B的反应温度的上限能够为200℃、180℃、150℃、120℃、100℃、80℃、60℃、40℃或25℃。

工序B的反应温度与工序A的反应温度可以相同，也可以不同。在操作上的简便性方面，优选工序B的反应温度(或反应体系的温度)与工序A的反应温度相同或实质上相同。

工序A和工序B能够以流式方式连续实施，也能够以批量式实施，或者能够以一锅法实施。

工序A和工序B能够在反应溶剂的存在下适当地实施。

该反应溶剂的例子包括

甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和叔丁醇等醇；

丙酮和甲基乙基酮(MEK)等酮；

二乙醚和四氢呋喃(THF)等醚；

乙酸、丙酸等羧酸类、二甲基亚砜(DMSO)、及环丁砜等亚砜类溶剂、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基乙酰乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、及N,N-二乙基乙酰胺等酰胺溶剂；及

水

以及它们的2种以上的组合等

的水溶性溶剂(或亲水性溶剂或高极性溶剂)。

工序A中使用的溶剂和工序B中使用溶剂可以相同，也可以不同。

在工序A中使用的溶剂含有质子供体的情况下，该质子供体的一部分或全部可以兼作上述说明的工序A中使用的质子供体。

作为该溶剂，例如可举出

戊烷、己烷、庚烷、辛烷、环己烷、十氢萘、正癸烷、异十二烷、及十三烷等非芳香族烃溶剂；

苯、甲苯、二甲苯、四氢化萘、藜芦醚、二乙基苯、甲基萘、硝基苯、邻硝基甲苯、均三甲苯、茚、及二苯硫醚等芳香族烃溶剂；

丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、苯乙酮、苯丙酮、二异丁基酮、及异佛尔酮等酮；

二氯甲烷、氯仿和氯苯等卤代烃溶剂；

二乙醚、四氢呋喃、二异丙醚、甲基叔丁基醚、二恶烷、二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、苯乙醚、1,1-二甲氧基环己烷、二异戊醚、及环戊基甲基醚等醚溶剂；

乙酸乙酯、乙酸异丙酯、丙二酸二乙酯、3-甲氧基-3-甲基丁基乙酸酯、γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、α-乙酰基-γ-丁内酯等酯溶剂；乙腈、苯甲腈等腈溶剂；二甲基亚砜、及环丁砜等亚砜系溶剂；及

N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基乙酰乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、及N,N-二乙基乙酰胺等酰胺溶剂等。

该溶剂优选为例如

庚烷、辛烷、及环己烷等非芳香族烃；

甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂；

二乙醚、四氢呋喃、二异丙醚、甲基叔丁基醚、二恶烷、二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、苯乙醚、1,1-二甲氧基环己烷、二异戊醚、及环戊基甲基醚等醚溶剂；或

N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基乙酰乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、及N,N-二乙基乙酰胺等酰胺溶剂。

作为该反应溶剂，优选为甲醇、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、环戊基甲基醚、甲基叔丁基醚或1-甲基-2-吡咯烷酮。

相对于化合物(A1)的1重量份，该反应溶剂的量通常在1～10重量份的范围内，优选在2～8重量份的范围内，更优选在3～5重量份的范围内。

该溶剂可以单独使用1种，或者也可以组合使用2种以上。

在工序A和工序B中，反应溶剂可以相同，也可以不同。

在本公开的制造方法中，可以适当地使用稳定剂。

本说明书中，“稳定剂”可以为“阻聚剂”、“防分解剂”、或“阻聚剂”且“防分解剂”。稳定剂可以在工序B的反应前和反应中的任意时刻添加到反应体系中。进而，该“工序B的反应前”可以是在工序B之前实施的工序A的反应前、及反应中的任意的时间点。

通过在稳定剂的存在下实施工序B，能够提高工序B的生成物即由式(1)表示的丙烯酸衍生物的稳定性。

该稳定剂的例子包含碳原子数1～6的酰胺[例如：N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、1-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基乙酰乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、及N,N-二乙基乙酰胺]。

该稳定剂的另一例子包含碳原子数1～6的醇[例如：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、及己醇]。

该稳定剂的另一例子包含醛。

该醛的优选例可以为选自脂肪族醛和可以被1个以上取代基取代的芳香族醛中的1种以上。

该脂肪族醛可以为直链状或支链状的脂肪族醛，并且可以为饱和或不饱和的脂肪族醛。

该醛可以优选为碳原子数1～20(优选为碳原子数1～12，更优选为碳原子数1～6，进一步优选为碳原子数1～4，更进一步优选为碳原子数1～3，特别优选为碳原子数1、或2)的直链状饱和醛。

所述脂肪族醛例如为式：R′-CHO(该式中，R′表示脂肪族烃基。)所表示的化合物。此处，R′所表示的脂肪族烃基优选为脂肪族烃基。

所述芳香族醛例如为式：R′-CHO(该式中，R′表示可以被1个以上取代基取代的芳基。)所表示的化合物。

该醛具体而言优选为选自甲醛、乙醛、正丙醛、异丙醛、正丁醛、异丁醛、新戊醛、正戊醛、正己醛、正庚醛、正辛醛、壬醛、癸醛、十一醛、十二醛、十三醛、苯甲醛、邻茴香醛、间茴香醛、对茴香醛、邻甲基苯甲醛、间甲基苯甲醛和对甲基苯甲醛等中的1种以上(优选为1种)，以及更优选为正丁醛。

相对于丙烯酸衍生物(1)的1摩尔，该醛的量优选为0.1摩尔以下，更优选为0.05摩尔以下，以及进一步优选为0.02摩尔以下。

该醛即使为微量，也能够使丙烯酸衍生物(1)稳定化，但相对于丙烯酸衍生物(1)的1摩尔，丙烯酸衍生物(1)醛(B)的量例如为0.0005摩尔以上。

丙烯酸衍生物(1)和该醛的摩尔比优选为1：0.1以下，更优选为1：0.0005～1：0.05的范围内，进一步优选为1：0.0005～1：0.02的范围内。

另外，作为该稳定剂优选为，例如可举出脂肪族伯胺、脂肪族仲胺、脂肪族叔胺、脂环式仲胺、脂环式叔胺、芳香族胺、杂环式胺、及聚合物负载胺化合物等胺化合物等。

作为脂肪族伯胺，例如可举出甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、环己胺和乙二胺。

作为脂肪族仲胺，例如可举出二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺和二环己胺。

作为脂肪族叔胺，例如可举出三甲胺、三乙胺、二异丙基乙胺、三丁胺和N,N,N',N'-四甲基乙二胺。

作为脂环族仲胺，例如可举出哌啶、哌嗪、吡咯烷和吗啉。

作为脂环式叔胺，例如可举出N-甲基哌嗪、N-甲基吡咯烷、5-二氮杂双环[4.3.0]壬烷-5-烯、及1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷。

作为芳香族胺，例如可举出苯胺、甲基苯胺、二甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺、卤代苯胺、及硝基苯胺。

作为杂环式胺，例如可举出吡啶、三聚氰胺、嘧啶、哌嗪、喹啉、及咪唑。

作为聚合物负载胺化合物，例如可举出聚烯丙基胺和聚乙烯基吡啶。

另外，作为上述以外的稳定剂(即，胺化合物以外的稳定剂)，可举出选自：

(1)具有羟基的化合物，

(2)具有硫醚键的化合物，

(3)具有硫酚性或硫醇性的硫原子的化合物，

(4)亚硫酸化合物，及

(5)亚硝酸化合物(本说明书中，该组可以称为化合物组(C))中的1种以上的化合物(本说明书中，有时将该化合物称为化合物(C))。

该化合物(C)可以单独使用1种，或者也可以组合使用2种以上。

作为上述“(1)具有羟基的化合物”，例如可举出甲醇、乙醇、异丙醇、及叔丁醇等的式：R′-OH(该式中，R′例如表示碳原子数1～6的烷基)所表示的醇；以及苯酚对苯二酚、4-甲氧基苯酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、甲基对苯二酚、叔丁基对苯二酚(TBH)、对苯醌、甲基-对苯醌、叔丁基-对苯醌、2,5-二苯基-对苯醌、及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)等具有被1个以上的羟基取代的苯环的部分结构的化合物(在此，该羟基也可以通过互变异构成为氧代基(O＝)。该化合物的碳原子数优选为6～20。)(以下，有时将该化合物简称为苯酚化合物。)

作为上述“(2)具有硫醚键的化合物”，例如可举出二烷基硫醚(该2个“烷基”的碳原子数相同或不同，优选为1～6)、及具有二苯硫醚结构的化合物(例如：二苯硫醚及吩噻嗪等具有苯硫醚结构的，具有碳原子数为6～20的硫醚键的化合物)。

作为上述“(3)具有硫酚性或硫醇性的硫原子的化合物”，例如可举出苯硫酚、苯二硫醇、1,2-乙二硫醇、及1,3-丙二硫醇等R(-SH)_n[该式中，R表示例如碳原子数1～6的烷烃或碳原子数6～12的芳香族碳环(例如：苯、二苯基)；及n表示例如1或2的整数。]所表示的化合物。

作为上述“(4)亚硫酸化合物”，例如可举出亚硫酸钾、亚硫酸钙、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸钡、亚硫酸镁、亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯、亚硫酸二戊酯、亚硫酸二丙酯、及亚硫酸二异丙酯。

作为所述“(5)亚硝酸化合物”，例如可举出亚硝酸钾、亚硝酸钠、亚硝酸甲酯、亚硝酸乙酯、亚硝酸戊酯、亚硝酸丙酯、及亚硝酸异丙酯。

上述作为稳定剂的化合物(C)优选为上述“(1)具有羟基的化合物”，更优选为苯酚化合物。

作为所述稳定剂优选为，例如可举出二异丙基乙胺、三丁胺、三乙胺、4-甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、吡啶、三聚氰胺、及吩噻嗪。

该稳定剂可以单独使用1种，或者也可以组合使用2种以上。

在本公开的优选的一个方式中，工序B分别在能够作为稳定剂发挥功能的(1)1种以上的胺化合物、及(2)1种以上的化合物(C)的存在下实施。

在工序B中使用稳定剂的情况下，其总量相对于式(1)所示的丙烯酸衍生物，优选为100～50000ppm(w/w)的范围内，更优选为100～10000ppm(w/w)的范围内，进一步优选为100～5000ppm(w/w)的范围内，更进一步优选为100～3000ppm(w/w)的范围内，特别优选为500～2000ppm(w/w)的范围内，更进一步优选为500～1500ppm(w/w)的范围内。

工序A和工序B的反应例如能够在大气的存在下实施。

通过本公开的制造方法得到的丙烯酸衍生物根据其用途，根据需要可以通过溶剂提取、水洗和脱水、干燥、过滤、蒸馏、浓缩、及它们的组合等公知的纯化方法进行纯化。

根据本公开，即使在以一锅法实施工序A和工序B的情况下，也能够以高转化率和/或高收率得到上述式(1)所示的化合物。本公开涉及在质子供体的存在下使所述工序A中得到的所述反应生成物与所述甲醛化合物反应的关系。

在本公开的制造方法中，能够以优选80％～98％的范围内，更优选85％～95％的范围内的转化率得到上述式(1)所示的化合物。

在本公开的制造方法中，能够以优选80％～98％的范围内，更优选85％～95％的范围内的收率得到上述式(1)所示的化合物。

工序A的反应体系中，能够按照

化合物(A2)、其次碱、接着化合物(A1)的顺序，

化合物(A2)、其次化合物(A1)、接着碱的顺序，

碱、其次化合物(A2)、接着化合物(A1)的顺序，

碱、其次化合物(A1)、接着化合物(A2)的顺序，

化合物(A1)、其次碱、接着化合物(A2)的顺序，或

化合物(A1)、其次化合物(A2)、接着碱的顺序投入。

将它们添加到工序A的反应体系中的做法是任意的，例如可以按原样直接添加，或者也可以溶解或分散在溶剂中添加；

可以一次性添加，或者也可以分割成多个部分(例如：2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、100份)而添加；

这些多种材料中的2种分割部分可以交替添加；

同种材料的分割部分可以重复加入2次以上；以及

也可以采用这些方法的任意组合。

在工序B的反应体系中，能够按照

质子供体、其次化合物(A3A)和/或(A3B)、接着甲醛化合物的顺序，

质子供体、其次甲醛化合物、接着化合物(A3A)和/或(A3B)的顺序，

化合物(A3A)和/或(A3B)、其次质子供体、接着甲醛化合物的顺序、

甲醛化合物、其次化合物(A3A)和/或(A3B)、接着质子供体的顺序，

化合物(A3A)和/或(A3B)、其次甲醛化合物、接着质子供体的顺序，或

甲醛化合物、其次质子供体、接着化合物(A3A)和/或(A3B)的顺序投入。

将它们添加到工序B的反应体系中的做法是任意的，例如可以按原样直接添加，或者也可以溶解或分散在溶剂中添加；

这些多种材料中的2种分割部分可以交替添加；

同种材料的分割部分可以重复加入2次以上；以及

也可以采用这些方法的任意组合。

另外，工序A或其一部分的操作、工序B或其一部分的操作的顺序也只要不显著损害本公开的效果，则可以重复任意的次数，以及任意地组合来实施。

实施例

以下，通过实施例更详细地说明本公开，但本公开并不限定于此。

以下示出实施例中的符号和缩写的含义和结构式。

DMF：N,N-二甲基甲醛

DMSO：二甲基亚砜

NMP：1-甲基-2-吡咯烷酮

A4A：结构式

[化12]

A4B：结构式

[化13]

A5A：结构式

[化14]

A5B：结构式

[化15]

A6A：结构式

[化16]

A6B：结构式

[化17]

实施例A-1

在3口茄形烧瓶中加入NMP 92g。实施该烧瓶的氮气置换，并对该烧瓶进行水浴使内温达到20℃以下。

称量草酸二甲酯177g，投入到上述烧瓶中。接着，称量甲醇钠70g，投入到上述烧瓶中。接着，称量氟乙酸甲酯92g，投入到上述烧瓶中。在室温下搅拌24小时，使反应熟化，定量地得到作为具有与上述底物对应的结构的物质的物质A(在该实施例中为A4A和A4B)的溶液。

实施例A-2

称量草酸二甲酯119g，投入到上述烧瓶中。接着，称量甲醇钠54g，投入到上述烧瓶中。接着，称量氟乙酸甲酯92g，投入到上述烧瓶中。在室温下搅拌24小时，使反应熟化，以收率97％得到作为具有与上述底物对应的结构的物质的物质A(在该实施例中为A4A和A4B)的溶液。然后，在50℃和10kPa的条件下进行减压。利用气相色谱法确认除去后的甲醇的GC面积值与上述处理前后相比为30％。确认上述处理后的反应溶液重量为312g。

实施例A-3

在3口茄形烧瓶中装入NMP 106g。实施该烧瓶的氮气置换，并对该烧瓶进行水浴使内温达到20℃以下。

称量草酸二乙酯219g，投入到上述烧瓶中。接着，称量乙醇钠116g，投入到上述烧瓶中。接着，称量氟乙酸乙酯106g，投入到上述烧瓶中。在室温下搅拌24小时，使反应熟化，定量地得到作为具有与上述底物对应的结构的物质的物质A(在该实施例中为A5A和A5B)的溶液。

实施例A-4

称量草酸二甲酯119g，投入到上述烧瓶中。接着，称量甲醇钾105g，投入到上述烧瓶中。接着，称量氟乙酸甲酯92g，投入到上述烧瓶中。在室温下搅拌24小时，使反应熟化，定量地得到作为具有与上述底物对应的结构的物质的物质A(在该实施例中为A6A和A6B)的溶液。

实施例A-5

在3口茄形烧瓶中装入DMSO 92g。实施该烧瓶的氮气置换，并对该烧瓶进行水浴使内温达到30℃以下。

实施例A-6

在3口茄形烧瓶中装入DMF 92g。实施该烧瓶的氮气置换，并对该烧瓶进行水浴使内温达到20℃以下。

步骤B

使用实施例A-1～A-6中得到的反应液，进行以下实施例B-1～B-12和比较例1。

实施例B-1

在3口茄形烧瓶中，向实施例A-1的溶液431g中投入431g的NMP及1g的水，接着将多聚甲醛30g分成3份投入后，在室温下将反应熟化24小时，以收率89％得到具有与所述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

利用气相色谱法对上述工序中得到的反应后的溶液进行确认，确认化合物(1)以外的副生成物及未反应原料。

结果确认为，目标化合物89.0％、甲酸酯0.2％(其中，酯部位与目标物的酯部位相同)、碳酸二酯0.5％(其中，酯部位与目标物的酯部位相同)、氟乙酸酯1.0％(其中，酯部位与目标物的酯部位相同)、化合物(1)的醇加成生成物4.5％、化合物(1)的质子供体加成生成物4.8％。

其中，醇加成生成物是指在目标物的双键部位加成有与该酯基对应的醇的生成物，质子供体加成生成物是指在目标物的双键部位加成有质子供体的生成物。

实施例B-2

在3口茄形烧瓶中，向实施例A-1的溶液431g中投入1155g的NMP及1g的水，接着将多聚甲醛30g分割30次并投入后，在室温下将反应熟化24小时，以收率93％得到具有与所述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

实施例B-3

在3口茄形烧瓶中，向实施例A-1的溶液431g中投入431g的NMP及4g的水，接着将多聚甲醛30g分割成3份投入后，在室温下将反应熟化24小时，以收率87％得到具有与上述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

实施例B-4

在3口茄形烧瓶中，向实施例A-1的溶液431g中加入NMP 431g。接着，将对多聚甲醛30g加入水1g而成的多聚甲醛分割成3份投入。在室温下将反应熟化24小时，以收率90％得到具有与上述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

实施例B-5

在3口茄形烧瓶中加入实施例A-1的溶液431g和NMP 431g。接着，同时投入多聚甲醛10g和水0.3g。重复地同时添加多聚甲醛10g和水0.3g，加入共计30g的多聚甲醛、0.9g的水。在室温下将反应熟化24小时，以收率89％得到具有与上述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

实施例B-6

在3口茄形烧瓶中加入NMP 431g。接着，加入多聚甲醛30g和水1g。在上述烧瓶中滴加实施例A-1的溶液431g。在室温下将反应熟化24小时，以收率90％得到具有与上述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

实施例B-7

在3口茄形烧瓶中，向实施例A-2的溶液312g中投入312g的NMP及1g的水，接着将多聚甲醛30g分割成3份投入。在室温下将反应熟化24小时，以收率88％得到具有与上述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

实施例B-8

在3口茄形烧瓶中，向实施例A-3的溶液547g中投入547g的NMP及1g的水，接着将多聚甲醛30g分割成3份投入。在室温下将反应熟化24小时，以收率89％得到具有与上述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸乙酯)。

实施例B-9

在3口茄形烧瓶中，向实施例A-4的溶液408g中投入408g的NMP、及1g的水，并且将多聚甲醛30g分割成3份投入。在室温下将反应熟化24小时，以收率88％得到具有与上述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

实施例B-10

在3口茄形烧瓶中，向实施例A-5的溶液385g中投入385g的DMSO、及1g的水，接着将多聚甲醛30g分割成3份投入。在室温下将反应熟化24小时，以收率90％得到具有与上述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

实施例B-11

在3口茄形烧瓶中，向实施例A-6的溶液431g中投入431g的DMF、及1g的水，接着将多聚甲醛30g分割成3份投入。在室温下将反应熟化24小时，以收率91％得到具有与上述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

比较例1

在3口茄形烧瓶中，向实施例A-1的溶液431g中添加431g的NMP，接着将多聚甲醛30g分割成3份投入后，在室温下将反应熟化24小时，以收率30％得到具有与所述底物对应的结构的目标化合物(1)(即，2-氟丙烯酸甲酯)。

Claims

1.一种式(1)所示的丙烯酸衍生物的制造方法：

式(1)中，R¹表示氢原子、烷基、氟烷基、具有或不具有1个以上取代基的芳基、或者卤素原子，

R³表示氢原子、烷基、氟烷基、或者具有或不具有1个以上取代基的芳基，以及

X表示氢原子、氟烷基、烷基、或卤素原子；

所述制造方法包含：

工序B，其中，使式(A3A)所示的化合物、或式(A3B)所示的化合物、或它们的组合与质子供体和醛化合物接触，得到所述式(1)所示的化合物：

式(A3A)中，

R²表示氢原子、烷基或芳基，

R³表示与前述相同的含义，

X表示与前述相同的含义，以及

M表示氢原子或金属；

式(A3B)中的符号表示与前述相同的含义。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，R¹为氢原子、直链状或支链状C1-6烷基、或者芳基。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，R¹为氢原子、或者直链状或支链状C1-6烷基。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的制造方法，其中，R³为C1-6烷基或C1-6氟烷基。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，R³为C1-4烷基或C1-4氟烷基。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的制造方法，其中，X为卤素原子或氟烷基。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，X为卤素原子。

8.根据权利要求6所述的制造方法，其中，X为氟原子。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的制造方法，其中，所述制造方法还包含：

X-CH₂-CO-O-R³(A1)

式(A1)中的符号表示与前述相同的含义；

(CO₂R²)₂(A2)

式(A2)中，R²在每次出现时相同或不同，表示氢原子、烷基或芳基。

10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，

所述碱为选自

(1)碱金属或碱土金属的氢氧化物；

(2)碱金属或碱土金属的醇盐；

(3)烷基锂；

(4)烷基钠；以及

(5)烷基金属卤化物

中的一种以上的碱。

11.根据权利要求10所述的制造方法，其中，

所述碱是由式：ROM所表示的醇盐，

该式中，R为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基、新戊基、异戊基、仲戊基、3-戊基、正己基、含叔碳的己基、含季碳的己基、正庚基、或异庚基；以及

M为钠、钾或锂。

12.根据权利要求9～11中任一项所述的制造方法，其中，R²在每次出现时独立地为烷基。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的制造方法，其中，所述质子供体为水以及/或者有机酸、无机酸或固体酸。

14.根据权利要求13所述的制造方法，其中，所述质子供体为水以及/或者有机酸。

15.根据权利要求9～14中任一项所述的制造方法，其中，在工序A的反应后，式(A3A)或式(A3B)所示的化合物不作为固体分离。