JP2000143655A - α,β−不飽和ケトン化合物の製造方法 - Google Patents
α,β−不飽和ケトン化合物の製造方法Info
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Abstract
換された脂環基、複素環基、置換された複素環基、フェ
ニル基または置換されたフェニル基を示す)で表わされ
るα,β−不飽和ケトン類の工業的に優れた製造方法の
提供。 【解決手段】アセト酢酸のアルカリ金属塩と一般式
[I]R1CHO(式中、R1は前記と同じ意味を示
す。)で表されるアルデヒドとをデカヒドロイソキノリ
ン存在下、水と水難溶性有機溶媒との混合溶媒中で反応
させることにより達成される。
Description
間体として有用な一般式〔I〕
された脂環基、複素環基、置換された複素環基、フェニ
ル基または置換されたフェニル基を示す)で表される
α,β−不飽和ケトン類(以下化合物〔I〕という)の
製造方法に関するものである。
おいて、アルデヒドを出発原料とする種々の合成法が知
られているが、それらの合成法を工業的に採用するには
種々の問題がある。例えば、アルデヒドとアセトンのア
ルドール縮合があるが、一般に副生物が多く、目的物の
単離が困難で収率が低く、また大過剰のアセトンを必要
とする。また、アルデヒドとアセトンとを、ピペリジン
−酢酸を触媒として縮合せしめる合成法〔INDIAN
J.Chem.Vol.16B 970〜972(1
978)等に記載〕においては、高価な触媒を大量に必
要とし、また大過剰のアセトンを必要とする。特開平3
−161456号ではアセト酢酸のアルカリ金属塩とア
ルデヒドとを3,5−ジメチルピペリジン等の触媒下反
応させ、γ位に水素原子を0ないし1個もつα,β−不
飽和ケトンを収率良く合成する方法が記載されており、
その中で、反応溶媒としてトルエンあるいはクロロホル
ムが用いられている。しかしクロロホルムは近年、公害
問題・毒性等の点から鎖状塩素系炭化水素溶媒であるジ
クロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン等は排水
規制が敷かれ、これらを工業的に用いる場合には特別な
回収設備が必要となってきた。一方トルエン溶媒を用
い、水溶性の高いR1 が4−テトラヒドロピラニル
基、あるいは3−テトラヒドロチオピラニル基等の酸素
原子または硫黄原子を有する複素環基の場合、一般式
〔III 〕R1 ・CH(OH)CH2 C(=O)CH3
で表わされるβ−ヒドロキシケトン体が多く副生する
ため、脱水反応を行って目的物を得る必要があった。
水溶性の高い化合物の場合でも、脱水工程を設けずに目
的物が好収率で得られ、しかも、工業的問題のない製造
方法を提供するものである。
ルカリ金属塩と一般式〔I〕R1 CHO(式中、R1は
1位に側鎖を持つ脂肪族基、脂環基、置換された脂環
基、複素環基、置換された複素環基、フェニル基または
置換されたフェニル基を示す)で表わされるアルデヒド
とをデカヒドロイソキノリン存在下、水と水難溶性有機
溶媒との混合溶媒中で反応させることを特徴とする一般
式〔II〕
β−不飽和ケトン類の製造方法である。
金属塩は、アセト酢酸ナトリウム、アセト酢酸カリウ
ム、アセト酢酸リチウム等であり、ジケテンまたはアセ
ト酢酸エステル類を苛性ソーダ、苛性カリ等の苛性アル
カリ水溶液で加水分解した後、副生するアルコールを減
圧濃縮により除去することで水溶液として容易に得られ
る。こうして得られる水溶液の濃度は、次の反応におい
て、水が多量に存在すると収率が低下することから通
常、40〜50%の濃度に調整して用いる。
くは7.1〜7.5である。pH6以下では反応が遅く
収率も低下する。またpH8以上では一般式〔III〕R1
CH(OH)CH2C(=O)CH3で表されるβ−ヒド
ロキシケトン体の副生量が増加する。従って、反応中、
鉱酸を用いて上記pHに調整する。pH保持に使用する
鉱酸としては系内の水量を少なくするため濃硫酸、85
%リン酸等の水の含量の少ない酸、あるいは塩化水素ガ
ス等の酸性ガスあるいは無水硫酸、五酸化リン等の酸無
水物を使用することが望ましい。また水の含量の多い濃
塩酸でも、原料のアセト酢酸アルカリ金属塩の水溶液を
高濃度化して用いることで反応は円滑に進行する。
はジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン等の
塩素化炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン等のケトン系溶媒、トルエン、キシレン
等の芳香族系溶媒、ヘキサン等の炭化水素系溶媒が使用
できる。特に本発明では溶媒の極性のいかんによらず高
収率で目的物を得ることができるので、水難溶性有機溶
媒としては汎用性が高く安価なトルエン、キシレン等の
芳香族系溶媒、ヘキサン等の炭化水素系溶媒が使用でき
る。
てはα位に水素原子を0ないし1個持つアルデヒドであ
り、たとえばイソブチルアルデヒド、2−メチルブタナ
ール、2−メチルペンタナール、2,3−ジメチルブタ
ナール、2−メチルヘキサナール、2−エチルヘキサナ
ール、2−エチルペンタナール、2−メチルヘプタナー
ル、2−メチルノナール等のアルデヒドのα位で分岐し
ている脂肪族アルデヒド、シクロヘキサンカルバルデヒ
ド、2−メチルシクロヘキサンカルバルデヒド、3−メ
チルシクロヘキサンカルバルデヒド、4−メチルシクロ
ヘキサンカルバルデヒド等の脂環基を持つアルデヒド、
4−テトラヒドロピランカルバルデヒド、2−テトラヒ
ドロフランカルバルデヒド、3−テトラヒドロピランカ
ルバルデヒド、3−テトラヒドロチオピランカルバルデ
ヒド等の複素環アルデヒド、ベンズアルデヒド、o−メ
チルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、
p−メチルベンズアルデヒド、p−メチルチオベンズア
ルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド等の芳香族アル
デヒドである。本発明は特に4−テトラヒドロピランカ
ルバルデヒド、3−テトラヒドロチオピランカルバルデ
ヒド等の水溶性の高い酸素原子または硫黄原子を有する
6員の複素環基を有する化合物に適している。
0℃であるが、反応温度が高いほど一般式〔III〕R1C
H(OH)CH2C(=O)CH3で表されるβ−ヒドロ
キシケトン体の副生量が増加するため収率が低下する。
従って特に好ましい反応温度としては10〜40℃であ
る。
されるアルデヒド1モルに対し、1〜3モルのアセト酢
酸のアルカリ金属塩の水溶液に、アルデヒド1モルに対
して10〜1000ml、好しくは100〜800ml
の水難溶性有機溶媒を加えた後、アルデヒド1モルに対
して0.01モル以上、好しくは0.05〜0.20モ
ルのデカヒドロイソキノリンを加える。さらに鉱酸を加
えpHを6.0〜8.0に調製する。ついで10〜60
℃で鉱酸によりpH6.0〜8.0に維持しながらアル
デヒド1モル相当を加え1〜10時間攪拌せしめて反応
を行う。反応終了後水を加えて鉱酸でpH2以下とし、
有機層を水層から分離する。さらに有機層をアルカリで
中和後水洗して有機層を水層から分離し、有機層を減圧
濃縮することにより目的とするα,β−不飽和ケトン化
合物を得る。また有機層より分離した水層を苛性ソーダ
等の苛性アルカリでpHを13以上とし、水難溶性有機
溶媒で抽出することにより触媒として使用したデカヒド
ロイソキノリンは90%以上回収され再使用が可能であ
る。
明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるもので
はない。
メチルエステル371.6g(3.2モル)および水1
34.4gを仕込み、水冷攪拌下に内温を35〜40℃
に保ちながら25%NaOH水溶液537.6g(3.
36モル)を4時間で滴下し、その後35〜40℃で1
時間攪拌を続けた後、水およびメタノールを40℃で減
圧留去した。フラスコ内容物を一部取り出し1規定の塩
酸標準水溶液によりpH滴定を実施した結果、得られた
アセト酢酸ナトリウム水溶液の濃度は50%であった。
このアセト酢酸ナトリウム水溶液から169.2g
(0.68モル)を量り取り内容積1000mlの反応
器に入れ、ついでトルエン150ml、デカヒドロイソ
キノリン6.96g(0.05モル)を加え、濃硫酸で
pHを7.4とした。この中に4−テトラヒドロピラン
カルバルデヒド57.1g(0.5モル)を20分かけ
て滴下した後3時間攪拌を続けた。反応中温度を20±
2℃に保ち濃硫酸を滴下することによりpHを7.4±
0.1に維持した。反応終了後水72.6gを加え、濃
硫酸にてpHを1.5として60℃まで昇温した後有機
層を水層から分離した。有機層に25%NaOH水溶液
を5g加えて中和した後有機層を水層から分離した。さ
らに有機層に水10gを加えて攪拌・水洗し有機層を水
層から分離した後無水硫酸マグネシウムにより乾燥し
た。硫酸マグネシウムを濾別後溶媒を減圧留去し、残っ
た油状物をさらに減圧蒸留することにより沸点91〜9
5℃(0.1mmHg)の無色の油状物69.0gを得
た。(粗収率89.5%)ガスクロマトグラフィーによ
り分析したところ、目的物4−(4−テトラヒドロピラ
ニル)−3−ブテン−2−オンの純度は96.5%であ
った。(収率86.4%)なお副生物である4−ヒドロ
キシ−4−(4−テトラヒドロピラニル)−ブタン−2
オンが3.5%含まれていた。
℃に変え、実施例1と同様な方法により反応を行った。
結果を表1に示す。
リウム水溶液169.2g(0.68モル)を内容積1
000mlの反応器に入れ、ついでトルエン150m
l、デカヒドロイソキノリン6.96g(0.05モ
ル)を加え、35%塩酸でpHを7.3とした。この中
に4−テトラヒドロピランカルバルデヒド57.1g
(0.5モル)を20分かけて滴下した後2時間攪拌を
続けた。反応中温度を35〜40℃に保ち35%塩酸を
滴下することによりpHを7.3±0.2に維持した。
反応終了後35%塩酸にてpHを1.5として60℃ま
で昇温した後有機層を水層から分離した。有機層に無水
硫酸マグネシウムを添加して乾燥し、硫酸マグネシウム
を濾別後240.0gの有機層を得た。有機層の一部を
サンプリングし、高速液体クロマトグラフィーにより純
度99.9%の標準品を用いた内部標準法で分析したとこ
ろ、目的物4−(4−テトラヒドロピラニル)−3−ブ
テン−2−オンの濃度は27.0%であった。(収率8
4.0%)副生物である4−ヒドロキシ−4−(4−テ
トラヒドロピラニル)−ブタン−2オンの濃度は2.4
%であり、4−テトラヒドロピランカルバルデヒドに対
する収率は6.6%であった。
リウム水溶液536.9g(2.08モル)を内容積1
000mlの反応器に入れ、ついでトルエン150m
l、デカヒドロイソキノリン20.9g(0.15モ
ル)を加え、濃硫酸でpHを7.2とした。この中に3
−テトラヒドロチオピランカルバルデヒド195.7g
(1.5モル)を40分かけて滴下した後2時間攪拌を
続けた。反応中温度を22〜24℃に保ち濃硫酸を滴下
することによりpHを7.4±0.1に維持した。反応
終了後濃硫酸にてpHを1.5とした後60℃まで昇温
し、水120gを添加した。60℃で30分攪拌した
後、有機層を水層から分離した。有機層に25%NaO
H水溶液6gを加えて中和した後、有機層を水層から分
離した。さらに有機層に水30gを加えて攪拌・水洗し
有機層を水層から分離した後溶媒を減圧留去した。残っ
た油状物をさらに減圧蒸留することにより沸点107〜
108℃(0.1mmHg)の無色の油状物232.7
gを得た。(粗収率91.1%)ガスクロマトグラフィ
ーにより分析したところ、目的物4−(3−テトラヒド
ロチオピラニル)−3−ブテン−2−オンの純度は9
8.0%であった。(収率89.3%)
リウム水溶液357.9g(1.36モル)を内容積1
000mlの反応器に入れ、ついでトルエン300m
l、3,5−ジメチルピペリジン11.3g(0.1モ
ル)を加え、濃硫酸でpHを7.5とした。この中に4
−テトラヒドロピランカルバルデヒド114.2g
(1.0モル)を1時間かけて滴下した後3時間攪拌を
続けた。反応中温度を35〜40℃に保ち濃硫酸を滴下
することによりpHを7.3±0.2に維持した。反応
終了後水125.7gを加え、濃硫酸にてpHを1.5
として60℃まで昇温した後有機層を水層から分離し
た。有機層に25%NaOH水溶液を9g加えて中和し
た後有機層を水層から分離した。さらに有機層に水20
gを加えて攪拌・水洗し、有機層を水層から分離した後
トルエンの一部を減圧留去し、318.7gの有機層を
得た。有機層の一部をサンプリングし、高速液体クロマ
トグラフィーにより純度99.9%の標準品を用いた内
部標準法で分析したところ、目的物4−(4−テトラヒ
ドロピラニル)−3−ブテン−2オンの濃度は38.0
%であった。(収率78.5%)なお副生物である4−
ヒドロキシ−4−(4−テトラヒドロピラニル)−ブタ
ン−2−オンの濃度は7.3%であり、4−テトラヒド
ロピラニルカルバルデヒドに対する収率は13.5%で
あった。
ラニル基等の水溶性の高い置換基を有する化合物でも好
収率で目的のα,β−不飽和ケトン化合物が得られ、し
かも毒性等の問題もなく工業的に優れた製造方法であ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 アセト酢酸のアルカリ金属塩と一般式
〔I〕R1 CHO(式中、R1 は1位に側鎖を持つ脂
肪族基、脂環基、置換された脂環基、複素環基、置換さ
れた複素環基、フェニル基または置換されたフェニル基
を示す)で表わされるアルデヒドとをデカヒドロイソキ
ノリン存在下、水と水難溶性有機溶媒との混合溶媒中で
反応することを特徴とする一般式〔II〕 【化1】 (ここにR1は前記と同じ意味を表す)で表されるα,
β−不飽和ケトン類の製造方法。 - 【請求項2】 R1が4−テトラヒドロピラニル基また
は3−テトラヒドロチオピラニル基である請求項1記載
の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP32542298A JP4294130B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | α,β−不飽和ケトン化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP32542298A JP4294130B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | α,β−不飽和ケトン化合物の製造方法 |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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JP32542298A Expired - Fee Related JP4294130B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | α,β−不飽和ケトン化合物の製造方法 |
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