JP2000191620A - イソシアノ酢酸アルキルエステル類の製造法 - Google Patents

イソシアノ酢酸アルキルエステル類の製造法

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JP2000191620A
JP2000191620A JP10367519A JP36751998A JP2000191620A JP 2000191620 A JP2000191620 A JP 2000191620A JP 10367519 A JP10367519 A JP 10367519A JP 36751998 A JP36751998 A JP 36751998A JP 2000191620 A JP2000191620 A JP 2000191620A
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(57)【要約】 【課題】 反応時間および反応温度の影響を受けること
なく、工業的規模において高収率にイソシアノ酢酸エス
テル類が得を得る。 【解決手段】 N−ホルミルグリシンアルキルエステル
をトリエチルアミンの存在下にオキシ塩化リンで脱水し
てイソシアノ酢酸アルキルエステル類を製造するにあた
り、該オキシ塩化リン溶液中に該トリエチルアミンおよ
び該N−ホルミルグリシンアルキルエステルを添加して
反応を行い、次いで該反応液をアルカリ水溶液に添加し
た後、イソシアノ酢酸アルキルエステル類を取得する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医薬品、有機合成
品などの原料として広く使われているイソシアノ酢酸ア
ルキルエステル類の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】N−ホルミルグリシンアルキルエステル
を脱水してイソシアノ酢酸アルキルエステル類を製造す
る方法、例えばN−ホルミルグリシンエチルエステルを
脱水してイソシアノ酢酸エチルエステルを製造する方法
としては、オキシ塩化リンを用いる方法(オーガニック
シンセシス(Organic Synthesis)Col Vol.VI.,62
0)及びホスゲンを用いる方法(アンゲワント ヘミー
(Angew.Chem.)77 p492(1965))が考えられるが、有毒で
窒息性のあるホスゲンを用いる方法は、工業化に際し危
険の多い方法であることから、オキシ塩化リンを用いる
方法が実用的である。
【0003】しかし、従来の合成法では高収率を得るた
めに低温条件下(0℃以下)短時間で反応を行う必要が
あり、量産時にその条件を満たすことは困難である。す
なわち、前記のオーガニック シンセシスCol Vol.V
I.,620の方法(以下、O.S.法という)はトリエチル
アミンとN−ホルミルグリシンエチルエステルの混合ジ
クロロメタン溶液にオキシ塩化リンを0℃を保ちながら
15〜20分で滴下する方法であるが、この方法では発
熱が激しい。従って、量産時には、オキシ塩化リンを短
時間で滴下することは反応缶の冷却効率の問題から不可
能である。その結果オキシ塩化リンを2〜3時間かけて
滴下することとなり、その際のエチルイソシアノアセテ
ートの収率は大幅に低下する(約60%)。これらのこ
とから、反応温度および時間に影響されない量産可能な
合成法が望まれる。又、上記の方法では反応液をアルカ
リ水で処理して目的物を取得する工程においても、低温
かつ短時間での操作が必要という難点がある。
【0004】本発明は、反応温度および反応時間に影響
されない、工業的規模においても高収率の生成物をえる
ことが可能なイソシアノ酢酸アルキルエチル類の製造法
を提供しようとするものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前記課
題を解決するために鋭意検討した結果、従来のO.S.法
とは逆に、トリエチルアミンとN−ホルミルグリシンア
ルキルエステルの溶液をオキシ塩化リン溶液に添加する
ことにより、−20〜70℃、30分〜6時間という幅
広い条件下での反応ができ、かつアルカリ水処理におい
てアルカリ水に該反応液を添加することで、0〜50
℃、1分〜6時間という穏やかな条件下で後処理がで
き、従来法よりも高収率でイソシアノ酢酸アルキルエス
テルが得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、N−ホル
ミルグリシンアルキルエステルをトリエチルアミンの存
在下にオキシ塩化リンで脱水してイソシアノ酢酸アルキ
ルエステル類を製造するにあたり、該オキシ塩化リン溶
液中に該トリエチルアミン及び該N−ホルミルグリシン
アルキルエステルの溶液を添加して反応を行い、次いで
該反応液をアルカリ水溶液に添加した後、イソシアノ酢
酸アルキルエステル類を取得することを特徴とするイソ
シアノ酢酸アルキルエステル類の製造法に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の方法では、まずオキシ塩
化リン(以下POCl3という)溶液に、トリエチルア
ミン(以下、TEAという)とN−ホルミルグリシルア
ルキルエステル(以下、NFEという)の溶液を添加
(滴下)することが特徴である。POCl3溶液に、T
EAとNFEは混合溶液として添加(滴下)しても、又
NFE溶液及びTEA溶液を別々に添加(滴下)しても
よい。本発明の方法で使用されるNEFのアルキルエス
テル種としては、メチル、エチル、n−プロピル、is
o−プロピル、n−ブチル、iso−ブチル、sec−
ブチル、tert−ブチル等が例示される。
【0008】NFE、脱水剤であるPOCl3およびT
EAの使用モル比はNFE/POCl3/TEA=1.
0/0.9/1.8〜1.0/1.5/4.0であり、
好ましくは1.0/1.0/2.0〜1.0/1.3/
3.0である。
【0009】本発明の方法において添加(滴下)溶液及
び添加(滴下)される溶液の双方に用いられる溶媒とし
ては、トルエン、キシレン、酢酸エチル、n−ヘキサ
ン、ジクロロメタン、四塩化炭素または1,2−ジクロ
ロエタン(以下、EDCという)などが使用可能である
が、取り扱い易さ及び良好な収率をもたらすという点か
ら、EDCがとくに好ましい。溶媒の使用モル比は、N
FE1モルに対してPOCl3用溶媒が3.0〜30.
0モル、好ましくは6.0〜15.0、TEA及びNF
E用溶媒が2.0〜20.0、好ましくは4.0〜1
0.0である。
【0010】本発明の方法は、溶媒に溶解したNFEお
よびTEAの溶液を(混合溶液または単独溶液を同時
に)、溶媒に溶解したPOCl3の溶液に、滴下時間3
0分〜6時間、好適には30分〜3時間で滴下させなが
ら、反応温度−20〜70℃、好適には0〜50℃にて
反応させることにより実施される。その結果、O.S.法
よりも高収率でエチルイソシアノアセテートが得られ
る。そのなかでも最も好ましい条件は、20℃前後で
1.5時間の滴下である。
【0011】滴下終了後、15〜25℃で1時間程度熟
成を行う。本発明のもう一つの特徴はこの反応液を炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウムなどのアルカリ水溶液に滴下する点である。こ
れにより脱水反応が完結する。アルカリ水溶液を反応液
に添加すると、添加時間の僅かな長短や処理温度の僅か
な高低で目的物の収率が大きく変動し、著しい時は実用
にならない程に収率低下がおこり易いので、工業的規模
での実施に当たって極めて厳密な工程管理が必要となる
欠点がでる。この際、用いられるアルカリの使用量はN
FE1モルに対して1.5〜3.0モル、好ましくは
1.7〜2.0モルである。その後、加水して系内の結
晶を溶かし分液し、分液した水層をEDCで洗浄したの
ち、EDC層をひとまとめにして水洗後に濃縮する。
【0012】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はもとよりこれらに限定されるもの
ではない。
【0013】実施例1 1,2−ジクロロエタン500gにオキシ塩化リン7
3.61g(0.48モル)を溶解し、該溶液を反応缶
に入れ20℃に保った。次に1,2−ジクロロエタン2
50gにトリエチルアミン99.75g(0.98モ
ル)とN−ホルミルグリシンエチルエステル60.30
g(0.40モル)を加えた混合溶液を上記反応缶に
1.5時間かけて滴下した。この間反応温度は20〜2
2℃に保った。滴下終了後、20℃前後に保ったまま1
時間攪拌した。この反応液を、水320gに無水炭酸ナ
トリウム80g(0.75モル)を溶解した水溶液中
に、30℃、1時間で滴下した。アルカリ処理後1時間
攪拌し、その後水700mlを加え、反応液中の結晶を
完全に溶解させた。水層と1,2−ジクロロエタン層の
2層に分離し、それらを分液した後、水層を1,2−ジ
クロロエタン330gで洗浄した。1,2−ジクロロエ
タン層をひとまとめにし、水130gで洗浄し、分液後
1,2−ジクロロエタン層をエバポレーターで濃縮し
た。
【0014】濃縮後分析を行った結果、37.67g
(純度79.7%)のイソシアノ酢酸エチルエステルが
えられ、収率は85.8%であった。分析値を以下に示
す。
【0015】IR(cm-1) 1780(カルボニル基) 2200(イソニトリル基)1 H−NMR(溶媒;重水素化クロロホルム、基準;テ
トラメチルシラン) δ=1.3(t、3H) −CH2 CH 3 δ=4.25(s、2H) CN−CH 2− δ=4.28(q、2H) −CH 2CH3
【0016】実施例2〜8 実施例1において反応条件を0〜50℃の間で種々変更
して実験を行った。結果を表1に示す。
【0017】
【表1】 反応温度 滴下時間 収 率実施例 (℃) (時間) (%) 1 20 1.5 85.8 2 10 1.5 89.0 3 0 1.5 87.3 4 30 1.5 83.9 5 40 1.5 82.3 6 50 1.5 80.0 7 15 3.0 86.3 8 15 6.0 84.3
【0018】実施例9 実施例1におけるN−ホルミルグリシンエチルエステル
に変えてN−ホルミルグリシンt−ブチルエステルを使
用して同様の実験を行った。(但し反応温度は10℃と
した) イソシアノ酢酸t−ブチルエステルが収率88.4%で
えられた。分析値を以下に示す。
【0019】IR(cm-1) 1780(カルボニル基) 2200(イソニトリル基)1 H−NMR(溶媒;重水素化クロロホルム、基準;テ
トラメチルシラン) δ=1.5(s、9H) t−Bu δ=4.1(s、2H) CN−CH 2
【0020】比較例1(オーガニック シンセシス Co
l Vol.VI.,620の方法) N−ホルミルグリシンエチルエステル65.5g(0.
5モル)と、トリエチルアミン125.0g(1.23
4モル)及び500mlのジクロロメタンを反応缶に仕
込んだ。その反応缶を氷塩浴で0〜2℃に冷却した。オ
キシ塩化リン76.5g(0.498モル)を15〜2
0分で反応器内を0℃に保ちながら滴下した。滴下後0
℃のまま1時間熟成した。水400mlに無水炭酸ナト
リウム100gを溶解した溶液を前記反応缶に滴下し
た。その際、反応器を水浴につけ25〜30℃に保っ
た。2層系の反応液となるがそれを30分攪拌し、その
後水層が1リットルになるまで水を加えた。水槽を分液
したのち、ジクロロメタン250mlで2回抽出し、ジ
クロロメタン層をひとまとめにし、飽和食塩水で洗浄
し、無水炭酸カルシウムで脱水した。その後減圧濃縮
し、44g(収率78%)のイソシアノ酢酸エチルエス
テルをえた。
【0021】比較例2 溶媒をジクロロメタンのかわりに1,2−ジクロロエタ
ンとしたほかは比較例1と同様の実験を行った結果、イ
ソシアノ酢酸エチルエステルの収率は84.9%であ
り、1,2−ジクロロエタンを使用することで従来法よ
り収率が向上することがわかった。
【0022】比較例3 オキシ塩化リンの滴下時間を3時間(工業的な実施にお
ける常識的な滴下時間)としたほかは比較例2と同様の
実験を行った。その結果、イソシアノ酢酸エチルエステ
ルの収率は62.0%と比較例2よりも低下し、従来の
滴下方法では、オキシ塩化リンは短時間で仕込む必要が
あることがわかった。
【0023】比較例4 反応温度を5℃、オキシ塩化リンの滴下時間を20分と
して比較例2と同様の実験を行った。その結果、イソシ
アノ酢酸エチルエステルの収率は76.9%と比較例2
よりも低下し、従来の滴下方法では、反応温度は0℃に
保つ必要があることがわかった。
【0024】比較例5 実施例1においてアルカリ水溶液を反応液に滴下した以
外は同じ実験を行った。イソシアノ酢酸エチルエステル
の収率は0.5%に低下した。
【0025】これらの例から、本発明の方法では反応温
度、滴下時間の影響をほとんど受けず、しかも従来法よ
りも高収率であることがわかる。
【0026】
【発明の効果】本発明の方法によれば、反応時間および
反応温度の影響を受けることなく、工業的規模において
高収率にイソシアノ酢酸エステル類が得られる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年12月14日(1999.12.
14)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の方法では、まずオキシ塩
化リン(以下POCl3という)溶液に、トリエチルア
ミン(以下、TEAという)とN−ホルミルグリシルア
ルキルエステル(以下、NFEという)の溶液を添加
(滴下)することが特徴である。POCl3溶液に、T
EAとNFEは混合溶液として添加(滴下)しても、又
NFE溶液及びTEA溶液を別々に添加(滴下)しても
よい。本発明の方法で使用されるNFEのアルキルエス
テル種としては、メチル、エチル、n−プロピル、iS
O−プロピル、n−ブチル、iso−ブチル、sec−
ブチル、tert−ブチル等が例示される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N−ホルミルグリシンアルキルエステル
    をトリエチルアミンの存在下にオキシ塩化リンで脱水し
    てイソシアノ酢酸アルキルエステル類を製造するにあた
    り、該オキシ塩化リン溶液中に該トリエチルアミンおよ
    び該N−ホルミルグリシンアルキルエステルを添加して
    反応を行い、次いで該反応液をアルカリ水溶液に添加し
    た後、イソシアノ酢酸アルキルエステル類を取得するこ
    とを特徴とするイソシアノ酢酸アルキルエステル類の製
    造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009051785A (ja) * 2007-08-28 2009-03-12 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The イソシアノ酢酸アルキルエステル液状組成物およびその保存方法
CN102976970A (zh) * 2012-12-05 2013-03-20 南京理工大学 一种异氰基化合物的制备方法

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