JP2001114742A - グルタル酸ジエステルの製造法 - Google Patents

グルタル酸ジエステルの製造法

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JP2001114742A
JP2001114742A JP29514699A JP29514699A JP2001114742A JP 2001114742 A JP2001114742 A JP 2001114742A JP 29514699 A JP29514699 A JP 29514699A JP 29514699 A JP29514699 A JP 29514699A JP 2001114742 A JP2001114742 A JP 2001114742A
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ester
lower alkyl
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acetate
acid ester
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Shigeya Yamazaki
茂弥 山崎
Yoshihiro Kawada
義弘 河田
Hiroyuki Yumoto
裕之 湯本
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Sumika Fine Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Sumika Fine Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】グルタル酸ジエステルを収率よく製造しうる方
法を提供すること。 【解決手段】ベンズアルデヒド化合物と酢酸エステルと
を芳香族炭化水素系有機溶媒中で反応させ、生成した桂
皮酸エステルとシアノ酢酸エステルとを反応させること
を特徴とするグルタル酸ジエステルの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、グルタル酸ジエス
テルの製造法に関する。さらに詳しくは、抗鬱剤、パー
キンソン病治療剤などの医薬品の合成中間体として有用
なグルタル酸ジエステルの製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】グルタル酸ジエステルの製造法として
は、ベンズアルデヒド化合物と酢酸エステルとを酢酸メ
チル中で反応させた後、得られた桂皮酸エステルとシア
ノ酢酸エステルとを反応させる方法が知られている(特
開平10−291975号公報)。
【0003】しかしながら、この方法では、得られるグ
ルタル酸ジエステルの収率は、69%程度と低いため、
より高収率でグルタル酸ジエステルを製造しうる方法の
開発が待ち望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術に鑑みてなされたものであり、グルタル酸ジエステル
を収率よく製造しうる方法を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)ベンズ
アルデヒド化合物と酢酸エステルとを芳香族炭化水素系
有機溶媒中で反応させ、生成した桂皮酸エステルとシア
ノ酢酸エステルとを反応させることを特徴とするグルタ
ル酸ジエステルの製造法、(2)ベンズアルデヒド化合
物と酢酸エステルとを芳香族炭化水素系有機溶媒中で反
応させ、生成した桂皮酸エステルを含む反応溶液から桂
皮酸エステルを単離することなく、該桂皮酸エステルと
シアノ酢酸エステルとを反応させる前記(1)記載の製
造法、(3)ベンズアルデヒド化合物が4−フルオロベ
ンズアルデヒドであり、酢酸エステルが酢酸低級アルキ
ルエステルであり、桂皮酸エステルが式(I):
【0006】
【化3】
【0007】(式中、R1 は低級アルキル基を示す)で
表わされるフッ素含有桂皮酸エステルであり、シアノ酢
酸エステルがシアノ酢酸低級アルキルエステルであり、
グルタル酸ジエステルが式(II):
【0008】
【化4】
【0009】(式中、R1 は前記と同じ。R2 は低級ア
ルキル基を示す)で表わされる2−シアノ−3−(4−
フルオロフェニル)グルタル酸ジエステルである前記
(1)または(2)記載の製造法、(4)芳香族炭化水
素系有機溶媒がトルエンである前記(1)〜(3)いず
れか記載の製造法、(5)低級アルキルアルコールの存
在下で、桂皮酸エステルとシアノ酢酸エステルとを反応
させる前記(1)〜(4)いずれか記載の製造法、なら
びに(6)低級アルキルアルコールがメタノールである
前記(1)〜(5)いずれか記載の製造法に関する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明では、まず、ベンズアルデ
ヒド化合物と酢酸エステルとを芳香族炭化水素系有機溶
媒中で反応させる。
【0011】本明細書にいうベンズアルデヒド化合物と
は、無置換のベンズアルデヒド、および酢酸エステルと
の反応を妨げない置換基をベンゼン環に有する置換ベン
ズアルデヒドをいう。置換ベンズアルデヒドにおける置
換基としては、フッ素原子、塩素原子などのハロゲン原
子、メトキシ基、エトキシ基などの炭素数1〜4のアル
コキシル基などが挙げられる。ベンズアルデヒド化合物
の好適な例としては、ベンズアルデヒド、4−フルオロ
ベンズアルデヒド、4−メトキシベンズアルデヒド、4
−エトキシベンズアルデヒドなどが挙げられる。これら
の中では、4−フルオロベンズアルデヒドがより好まし
い。
【0012】酢酸エステルのエステル残基は、ベンズア
ルデヒド化合物との反応を妨げないものであればよく、
特に限定がないが、メチル基、エチル基などの炭素数1
〜4の低級アルキル基であることが好ましい。
【0013】酢酸エステルの好適な例としては、酢酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸プロピルなどのエステル残基の
炭素数が1〜4の酢酸低級アルキルエステルが挙げられ
る。酢酸エステルの量は、品質および収率を向上させる
観点から、ベンズアルデヒド化合物1モルに対して、2
〜10モル、なかんづく5〜8モルであることが好まし
い。
【0014】芳香族炭化水素系有機溶媒としては、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼンなどのハロ
ゲン原子などの置換基を有していてもよいベンゼンなど
が挙げられる。これらの中では、トルエンは、本発明に
おいて好適に使用しうるものである。芳香族炭化水素系
有機溶媒の量は、特に限定がないが、通常、ベンズアル
デヒド化合物100容量部に対して300〜600容量
部程度であることが好ましい。
【0015】ベンズアルデヒド化合物と酢酸エステルと
の反応は、アルカリの存在下で行なうことが好ましい。
アルカリとしては、ナトリウム、カリウムなどのアルカ
リ金属や、ナトリウムメチラートなどのアルカリ金属ア
ルコラートなどが挙げられる。かかるアルカリとして、
アルカリ金属アルコラートを使用する場合、該アルカリ
金属アルコラートをメタノールなどのアルコールに溶解
させて使用することができるが、副生成物が生成するこ
とを回避する観点から、例えば、粉末などの形態で使用
することが好ましい。なお、アルカリとして、アルカリ
金属を使用する場合には、該アルカリ金属を芳香族炭化
水素系有機溶媒に存在させ、該芳香族炭化水素系有機溶
媒を酢酸エステルとともにアルコールに添加することが
できる。
【0016】通常、ベンズアルデヒド化合物と酢酸エス
テルとの反応は、酢酸エステルおよびアルカリを芳香族
炭化水素系有機溶媒に溶解させ、得られた溶液に、ベン
ズアルデヒド化合物を添加することによって行なうこと
ができる。ベンズアルデヒド化合物をかかる溶液に添加
するときの液温は、通常、0〜20℃程度であることが
好ましい。また、ベンズアルデヒド化合物をかかる溶液
に添加した後には、10〜20℃程度の温度で反応が終
了するまで熟成することが好ましい。
【0017】なお、ベンズアルデヒド化合物と酢酸エス
テルとの反応は、ベンズアルデヒド化合物は酸化されや
すい化合物であるので、例えば、窒素ガス、アルゴンガ
スなどの不活性ガス雰囲気中で反応を行なうことが好ま
しい。
【0018】ベンズアルデヒド化合物と酢酸エステルと
の反応終了は、例えば、高速液体クロマトグラフィーな
どで容易に確認することができる。
【0019】反応終了後、反応溶液から、生成した桂皮
酸エステルを単離することなく、該反応溶液中で桂皮酸
エステルとシアノ酢酸エステルとを反応させることがで
きる。このように、本発明においては、生成した桂皮酸
エステルを反応溶液から単離するという煩雑な操作を必
要としないので、生産性に優れた方法である。
【0020】ベンズアルデヒド化合物として、4−フル
オロベンズアルデヒドを用い、酢酸エステルとして酢酸
アルキルエステルを用いた場合、式(I):
【0021】
【化5】
【0022】(式中、R1 は低級アルキル基を示す)で
表わされるフッ素置換桂皮酸エステルが得られる。な
お、R1 は、酢酸低級アルキルエステルのエステル残基
に基づく基であり、具体的には、メチル基、エチル基、
プロピル基などの炭素数1〜4の低級アルキル基が挙げ
られる。
【0023】生成した桂皮酸エステルと、シアノ酢酸エ
ステルとを反応させる際には、低級アルキルアルコール
を存在させることが好ましい。低級アルキルアルコール
を存在させた場合、桂皮酸エステルとシアノ酢酸エステ
ルとの反応を促進させることができるという利点があ
る。低級アルキルアルコールとしては、例えば、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノールなどの炭素数1〜
4の低級アルキルアルコールが挙げられる。これらの中
では、メタノールは、本発明において好適に使用しうる
ものである。低級アルキルアルコールの量は、反応を促
進させる観点から、ベンズアルデヒド化合物100容量
部に対して50〜1000容量部、好ましくは200〜
400容量部とすることが望ましい。
【0024】桂皮酸エステルとシアノ酢酸エステルとの
反応は、通常、前記で得られた反応溶液に、シアノ酢酸
エステルを添加することによって容易に行なうことがで
きる。
【0025】シアノ酢酸エステルのエステル残基は、桂
皮酸エステルとの反応を妨げないものであればよく、特
に限定がないが、メチル基、エチル基などの炭素数1〜
4の低級アルキル基であることが好ましい。
【0026】シアノ酢酸エステルの好適な例としては、
式(III): NCCH2 COOR2 (III) (式中、R2 は、低級アルキル基を示す)で表わされる
シアノ酢酸低級アルキルエステルが挙げられる。該シア
ノ酢酸低級アルキルエステルの中では、シアノ酢酸メチ
ル、シアノ酢酸エチル、シアノ酢酸プロピルなどのエス
テル残基の炭素数が1〜4のシアノ酢酸低級アルキルエ
ステルが好ましい。R2 としては、メチル基、エチル
基、プロピル基などの炭素数1〜4の低級アルキル基が
挙げられる。
【0027】シアノ酢酸エステルの量は、収率および経
済性を向上させる観点から、ベンズアルデヒド化合物1
モルに対して、1〜2モル、なかんづく1.1〜1.2
モルであることが好ましい。
【0028】反応温度は、特に限定がないが、通常、生
産性向上の観点から、60〜70℃であることが好まし
い。
【0029】また、反応雰囲気は、湿気を含まない条件
下であれば大気であってもよく、あるいは窒素ガス、ア
ルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気であってもよい。
【0030】桂皮酸エステルとシアノ酢酸エステルとの
反応終了は、例えば、高速液体クロマトグラフィーなど
で容易に確認することができる。
【0031】反応終了後、反応溶液を有機層と水層とに
分離するために、例えば、希塩酸などの希酸性水溶液を
反応溶液に添加することが好ましい。このようにして分
液された有機層を、例えば、重曹などの弱アルカリ水溶
液、水などで洗浄し、溶媒を留去することにより、生成
したグルタル酸ジエステルを単離することができる。ま
た、必要により、再結晶、蒸留などにより、精製するこ
ともできる。
【0032】かくして得られるグルタル酸ジエステルが
得られる。なお、桂皮酸エステルとして、式(I)で表
わされる桂皮酸低級アルキルエステルと、式(III) にお
いてR2 が低級アルキル基であるシアノ酢酸低級アルキ
ルエステルとを反応させた場合には、式(II):
【0033】
【化6】
【0034】(式中、R1 およびR2 は前記と同じ)で
表わされる2−シアノ−3−(4−フルオロフェニル)
グルタル酸ジエステルが得られる。
【0035】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定される
ものではない。
【0036】実施例1〔1,2−シアノ−3−(4−フ
ルオロフェニル)グルタル酸ジメチルの製造〕 トルエン120mlに、酢酸メチル111.12g
(1.5モル)および粉末ナトリウムメトキシド16.
21g(0.2モル)を添加し、6℃に冷却した。この
溶液に、4−フルオロベンズアルデヒド24.82g
(0.2モル)を7〜19℃で滴下し、2時間経過後に
反応の終了を高速液体クロマトグラフィーで確認した。
【0037】得られた4−フルオロ桂皮酸メチルを単離
せずに、反応溶液に、シアノ酢酸メチル23.78g
(0.24モル)および28%ナトリウムメトキシメタ
ノール溶液38.59g(0.2モル)38.59g
(0.2モル)およびメタノール60mlを添加し、還
流下で反応させ、3時間経過後に反応の終了を高速液体
クロマトグラフィーで確認した。
【0038】別途、35%塩酸20.83g(0.2モ
ル)を水120mlで希釈した溶液を調製し、この希釈
液に、前記で得られた反応溶液を6〜13℃で滴下し、
その途中で35%塩酸5.15g(0.05モル)と炭
酸ナトリウム0.40g(0.004モル)を添加し、
pHを8.29に調整し、水層に不純物を除去した。
【0039】次に、得られた有機層を水80mlで洗浄
し、分液し、その有機層を濃縮し、メタノール280m
lおよび水120mlを添加し、昇温させて溶解させた
後、0〜5℃で1時間冷却し、熟成した後、析出した結
晶を濾過し、メタノール39mlと水17mlとの混合
溶液で洗浄し、乾燥させて2−シアノ−3−(4−フル
オロフェニル)グルタル酸ジメチル45.79g(0.
164モル)を得た〔4−フルオロベンズアルデヒドか
らの収率82%〕。
【0040】得られた2−シアノ−3−(4−フルオロ
フェニル)グルタル酸ジメチルの融点は、80℃であっ
た。
【0041】以上の結果から、本発明の製造法によれ
ば、ベンズアルデヒド化合物からグルタル酸ジエステル
を収率よく、容易に製造することができることがわか
る。
【0042】
【発明の効果】本発明の製造法によれば、ベンズルデヒ
ド化合物からグルタル酸ジエステルに至るまでの一連の
反応操作を合理化することができ、しかもグルタル酸ジ
エステルを収率よく製造することができるという効果が
奏される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯本 裕之 大阪市西淀川区歌島3丁目1番21号 住化 ファインケム株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC21 AC25 BB11 BB14 BD70 QN30

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベンズアルデヒド化合物と酢酸エステル
    とを芳香族炭化水素系有機溶媒中で反応させ、生成した
    桂皮酸エステルとシアノ酢酸エステルとを反応させるこ
    とを特徴とするグルタル酸ジエステルの製造法。
  2. 【請求項2】 ベンズアルデヒド化合物と酢酸エステル
    とを芳香族炭化水素系有機溶媒中で反応させ、生成した
    桂皮酸エステルを含む反応溶液から桂皮酸エステルを単
    離することなく、該桂皮酸エステルとシアノ酢酸エステ
    ルとを反応させる請求項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 ベンズアルデヒド化合物が4−フルオロ
    ベンズアルデヒドであり、酢酸エステルが酢酸低級アル
    キルエステルであり、桂皮酸エステルが式(I): 【化1】 (式中、R1 は低級アルキル基を示す)で表わされるフ
    ッ素置換桂皮酸エステルであり、シアノ酢酸エステルが
    シアノ酢酸低級アルキルエステルであり、グルタル酸ジ
    エステルが式(II): 【化2】 (式中、R1 は前記と同じ。R2 は低級アルキル基を示
    す)で表わされる2−シアノ−3−(4−フルオロフェ
    ニル)グルタル酸ジエステルである請求項1または2記
    載の製造法。
  4. 【請求項4】 芳香族炭化水素系有機溶媒がトルエンで
    ある請求項1〜3いずれか記載の製造法。
  5. 【請求項5】 低級アルキルアルコールの存在下で、桂
    皮酸エステルとシアノ酢酸エステルとを反応させる請求
    項1〜4いずれか記載の製造法。
  6. 【請求項6】 低級アルキルアルコールがメタノールで
    ある請求項1〜5いずれか記載の製造法。
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