JP2000204061A - マロン酸エステルの製造方法 - Google Patents
マロン酸エステルの製造方法Info
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Abstract
る、新規な方法を提供する。 【化4】 [式中、RはC1 〜 10アルキル、C3 〜 10アルケニルまた
はアリール−C1 〜 4−アルキルである] 【解決手段】 マロン酸のアルカリ金属塩を、一般式R
−X(II)のハロゲン化物[式中、Rは上記のとおりで
あり、Xは塩素、臭素またはヨウ素である]と、水およ
び相転移触媒の存在下に反応させる。
Description
(I)のマロン酸エステルを製造する方法に関する。
ルケニルまたはアリール−C1 〜 4−アルキルである]
的な方法は、クロロ酢酸誘導体から出発する。そのひと
つの方法は、クロロ酢酸のエステルを、コバルト・カル
ボニルを主成分とする触媒の存在下に、一酸化炭素およ
びアルコールと反応させるものであり(DE−A235
9963,DE−A2524389)、いまひとつの方
法は、第一工程においてクロロ酢酸の塩をシアン化物と
反応させてシアノアセテートを形成し、ついでこの中間
体を第二工程でアルコールと反応させ、マロン酸エステ
ルに転化させるものである。後者の方法は、とくに、シ
アン化水素およびシアン化物のもつ毒性に起因して、安
全性および環境への問題があり、しかも大量の廃水が出
る。適切なアルコールによる酸の直接エステル化とい
う、エステル製造の自明な方法は、この場合役に立たな
い。むしろ、マロン酸は、マロン酸エステルの(または
シアノ酢酸の)加水分解によって製造されている。
ン酸エステルを製造する別のルートを提供することにあ
る。この目的は、本発明の請求項1の方法によって達成
される。
塩が、相転移触媒が存在すれば、水の存在下に一般式R
−X(II)[式中、RはC1 〜 10アルキル、C3 〜 10アル
ケニルまたはアリール−C1 〜 4−アルキルであり、Xは
塩素、臭素またはヨウ素である]のハロゲン化物と反応
し、対応する一般式(I)の
塩素、臭素またはヨウ素である]マロン酸エステルを与
えることが見出された。
10アルキルは、任意の直鎖状または分岐鎖状の、1〜1
0個の炭素原子を有する第一、第二または第三アルキル
基、たとえば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、
ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘ
プチル、オクチル、ノニル、デシルなどである。
鎖状の、3〜10個の炭素原子を有するアルケニル基、
とりわけ、二重結合が少なくとも1個の飽和した炭素原
子で遊離の原子値をもつ基から隔てられているもの、た
とえば、アリル、メタリル、2−ブテニル(クロチ
ル)、3−ブテニル、2−ペンテニルなどである。
け、フェニル置換したC1 〜 4−アルキル基、たとえばベ
ンジル、フェネチルまたは3−フェニルプロピルであっ
て、このフェニル基はまた、1個または2個以上の同一
の、または異なる置換基たとえばC1 〜 4アルキル、C1
〜 4アルコキシまたはハロゲンを有していてもよい。
の目的に従来使用されてきた化合物であって、とくに第
四アンモニウムまたはホスホニウム塩である。
ン酸二ナトリウムの使用に優先順位が与えられる。
ライドまたはブロマイドの使用に優先順位が与えられ
る。
形で使用することが好ましい。とくに好ましいのは、水
性アルカリ金属水酸化物の存在下に1,3−プロパンジ
オールを接触的に酸化して得られる水溶液である。その
ような溶液の製造方法は、たとえば、DE−A4107
986に記述されている。
を使用することに優先順位が与えられる。とりわけ好ま
しいのは、テトラ−n−C4 〜 10−アルキルアンモニウ
ム、ベンジルトリ−n−C1 〜 8−アルキルアンモニウム
およびメチルトリ−n−C 4 〜 10−アルキルアンモニウ
ムのハロゲン化物、好ましくはクロライドまたはブロマ
イドである。ここで挙げるに適する例は、テトラブチル
アンモニムおよびテトラヘキシルアンモニムのブロマイ
ド、およびベンジルトリブチルアンモニウムのクロライ
ドである。
(II)を使用する場合は、温度80〜150℃で、大気
圧を超える圧力下に実施することが有利である。
溶剤を使用することが好ましい。この種の適切な溶媒の
例は、比較的反応性の乏しい脂肪族または芳香族の塩素
化された炭化水素、たとえばクロロベンゼン、またはエ
ーテル類、たとえばtert−ブチルメチルエーテルであ
る。
に実施されるかを、限定を加えることなく示すものであ
る。
クロライドを、2.96g(20mmol)のマロン酸二ナ
トリウムと0.64g(2mmol)のテトラブチルアンモ
ニウムブロマイドとを5mlの水に溶解した溶液中に入
れ、この間、氷で冷却した。混合物を100℃に45分
間加熱したところ、オートクレーブ内の圧力は4気圧か
ら14気圧に上昇した。100℃において反応時間3時
間を経過した後、混合物を室温に冷却し、圧力を下げ
た。水酸化ナトリウムの1M溶液を使用して水性相のp
Hを4.6から5.7に調節してから、tert−ブチルメ
チルエーテルで抽出した(2x10ml)。一体にした有
機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、ガスクロマトグラフ
ィーを用いて分析した(内部標準:コハク酸ジメチルを
用いた)。 収率:48% 反応媒体としてtert−ブチルメチルエーテル/水(v:
v=8:5)を使用したほかは同じ条件で実施した場
合、46%の収率が得られた。
ルブロマイドを、2.96g(20mmol)のマロン酸二
ナトリウムと0.64g(2mmol)のテトラブチルアン
モニウムブロマイドとを、5mlの水と10mlのtert−ブ
チルメチルエーテルとの混合物に溶解した溶液に添加し
た。混合物を100℃に30分間加熱したところ、オー
トクレーブ内の圧力は3.5気圧に上昇した。100℃
において反応時間3.5時間ののち、混合物を室温に冷
却し、圧力を下げた。水酸化ナトリウムの1M溶液を使
用して水性相のpHを4.2から5.5に調節した後、
tert−ブチルメチルエーテルで抽出した(2x5ml)。
一体にした有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、ガスク
ロマトグラフィーを用いて分析した(内部標準:コハク
酸ジメチル)。 収率:45%
ジルブロマイドを、2.96g(20mmol)のマロン酸
二ナトリウムと0.64g(2mmol)のテトラブチルア
ンモニウムブロマイドとを、5mlの水と10mlのtert−
ブチルメチルエーテルとの混合物に溶解した溶液に添加
した。混合物を100℃に30分間加熱したところ、オ
ートクレーブ内の圧力は2.5気圧に上昇した。100
℃において反応時間3.5時間ののち、混合物を室温に
冷却し、圧力を下げた。水酸化ナトリウムの1M溶液を
使用し、水性相のpHを1.8から5.8に調節した
後、tert−ブチルメチルエーテルで抽出した(2x5m
l)。一体にした有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、
溶媒をロータリーエバポレーターで蒸発させ、残査から
残留溶媒を減圧下に(1mbar)除去した。 収量:2.43g(43%)1 H NMR(CDCl3,400MHz):δ= 7.25−7.40(m,10H); 5.16(s,4H); 3.47(s,2H). ベンジルクロライドに代えてベンジルブロマイドを使用
したほかは同じ条件で操作した場合には、収率34%を
得た。
ルクロライドを、2.96g(20mmol)のマロン酸二
ナトリウムと0.64g(2mmol)のテトラブチルアン
モニウムブロマイドとを、5mlの水と10mlのクロロベ
ンゼンとの混合物に溶解した溶液に添加した。混合物を
100℃に30分間加熱したところ、オートクレーブ内
の圧力は2.5気圧に上昇した。100℃において反応
時間3.5時間の後、混合物を室温に冷却し、圧力を下
げた。水性相をtert−ブチルメチルエーテルで抽出した
(2x5ml)。一体にした有機相を硫酸ナトリウム上で
乾燥し、ガスクロマトグラフィーで分析した(内部標
準:コハク酸ジメチル)。 収率:16%
ロライドを、2.96g(20mmol)のマロン酸二ナト
リウムと0.1当量(2mmol)の相転移触媒とを、5ml
の水と10mlのクロロベンゼンとの混合物に溶解した溶
液中に、氷冷下に添加した。混合物を、所望の種々の温
度に30分間にわたって加熱した。適切な温度において
反応させること3時間ののち、混合物を室温に冷却し、
圧力を下げた。水酸化ナトリウムの1M溶液を使用して
水性相のpHを5.5〜6.5に調節してから、tert−
ブチルメチルエーテルで抽出した(2x10ml)。一体
にした有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、ガスクロマ
トグラフィーを用いて分析した(内部標準:コハク酸ジ
メチル)。反応条件および達成された収率を、表1にま
とめて示す。
2)
Claims (7)
- 【請求項1】 下記の一般式(I)のマロン酸エステル
を製造する方法であって、 【化1】 [式中、RはC1 〜 10アルキル、C3 〜 10アルケニルまた
はアリール−C1 〜 4−アルキルである]マロン酸のアル
カリ金属塩を、一般式R−X(II)のハロゲン化物[式
中、Rは上記したとおりであり、Xは塩素、臭素または
ヨウ素である]と、水および相転移触媒の存在下に反応
させることを特徴とする製造方法。 - 【請求項2】 使用するマロン酸のアルカリ金属塩が、
マロン酸二ナトリウムであることを特徴とする請求項1
の製造方法。 - 【請求項3】 Xが、塩素または臭素であることを特徴
とする請求項1または2の製造方法。 - 【請求項4】 マロン酸のアルカリ金属塩を、水溶液と
して使用することを特徴とする請求項1ないし3のいず
れかの製造方法。 - 【請求項5】 アルカリ金属塩の水溶液が、水性アルカ
リ金属水酸化物の存在下に1,3−プロパンジオールを
接触的に酸化して得られる水溶液であることを特徴とす
る請求項4の製造方法。 - 【請求項6】 使用する相転移触媒が、第四アンモニウ
ム塩であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれ
かの製造方法。 - 【請求項7】 使用する第四アンモニウム塩が、テトラ
−n−C4 〜 10−アルキルアンモニウム、ベンジルトリ
−n−C1 〜 8−アルキルアンモニウムまたはメチルトリ
−n−C4 〜 10−アルキルアンモニウムのハロゲン化
物、好ましくはクロライドまたはブロマイドであること
を特徴とする請求項1ないし6のいずれかの製造方法。
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