JP2001122866A - 3−置換−3−ハロメチルオキセタン化合物の合成法 - Google Patents

3−置換−3−ハロメチルオキセタン化合物の合成法

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JP2001122866A JP30490999A JP30490999A JP2001122866A JP 2001122866 A JP2001122866 A JP 2001122866A JP 30490999 A JP30490999 A JP 30490999A JP 30490999 A JP30490999 A JP 30490999A JP 2001122866 A JP2001122866 A JP 2001122866A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、即ち、3-置換-3-ヒドロキシメチ
ルオキセタン化合物から、煩雑な操作を必要とすること
なく、簡便な方法で3-置換-3-ハロメチルオキセタン化
合物を高収率で合成することが出来る、工業的に有利な
3-置換-3-ハロメチルオキセタン化合物の合成法を提供
することを課題とする。 【解決手段】 本発明の課題は、有機塩基の存在下、3-
置換-3-ヒドロキシメチルオキセタン化合物に、有機ス
ルホン酸ハライドを接触させ、3-置換-3-ヒドロキシメ
チルオキセタンのスルホン酸エステルを合成し(第1の
反応)、引き続き、これにハロゲン化合物を添加し反応
させて、3-置換-3-ハロメチルオキセタン化合物を合成
する(第2の反応)ことを特徴とする、3-置換-3-ハロ
メチルオキセタン化合物の合成法によって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、3-置換-3-ヒドロ
キシメチルオキセタン化合物から3-置換-3-ハロメチル
オキセタン化合物を合成する方法に関する。ハロメチル
オキセタン化合物は、コーティング材料や液晶表示素子
等の原料として有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】従来、3-置換-3-ハロメチルオキセタン
化合物を合成する方法としては、トリメチロールアルカ
ン又はペンタエリトリトールを出発原料として合成する
方法が一般的に広く知られている(例えば、Polymer Le
tt.,1963,397.)。しかしながら、この方法では、装置
への腐食性のあるハロゲン化水素ガスを用いなければな
らないために操作が煩雑となり、又、目的物を精製する
ために蒸留工程を繰り返さなければならないために、目
的物の収率が低くなる等の問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、即
ち、3-置換-3-ヒドロキシメチルオキセタン化合物か
ら、煩雑な操作を必要とすることなく、簡便な方法で3-
置換-3-ハロメチルオキセタン化合物を高収率で合成す
ることが出来る、工業的に有利な3-置換-3-ハロメチル
オキセタン化合物の合成法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、有機塩
基の存在下、3-置換-3-ヒドロキシメチルオキセタン化
合物に、有機スルホン酸ハライドを接触させ、3-置換-3
-ヒドロキシメチルオキセタンのスルホン酸エステルを
合成し(第1の反応)、引き続き、これにハロゲン化合
物を添加し反応させて、3-置換-3-ハロメチルオキセタ
ン化合物を合成する(第2の反応)ことを特徴とする、
3-置換-3-ハロメチルオキセタン化合物の合成法によっ
て解決される。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の第1の反応において使用
する原料3-置換-3-ヒドロキシメチルオキセタン化合物
は、前記の一般式(1)で示されるものが好ましい。そ
の一般式(1)において、R1は置換基を有していても
良い炭化水素基であり、例えば、置換基を有していても
良い、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアル
ケニル基又は炭素数6〜8のアリール基のいずれかを示
す。
【0006】前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【0007】前記炭素数1〜6のアルキル基としては、
例えば、メチル基、エチル基、プロピル基(若しくはそ
の異性体)、ブチル基(若しくはその異性体)、ペンチ
ル基(若しくはその異性体)、ヘキシル基(若しくはそ
の異性体)が挙げられる。
【0008】前記炭素数2〜6のアルケニル基として
は、例えば、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、ブ
テニル基(若しくはその異性体)、ペンテニル基(若し
くはその異性体)、ヘキセニル基(若しくはその異性
体)が挙げられる。
【0009】前記炭素数6〜8のアリール基としては、
例えば、フェニル基、トリル基(若しくはその異性
体)、キシリル基(若しくはその異性体)が挙げられ
る。
【0010】本発明の第1の反応において使用する有機
塩基としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチル
アミン、ジイソプロピルアミン等の三級アミン類;ジブ
チルウレア等の尿素類;ピリジン、ジメチルピリジン等
のピリジン類が挙げられる。
【0011】前記有機塩基の使用量は、原料の3-置換-3
-ヒドロキシメチルオキセタン化合物に対して好ましく
は0.5〜10倍モル、更に好ましくは1.0〜5倍モルであ
る。
【0012】本発明の第1の反応において使用する有機
スルホン酸ハライドは、前記の一般式(2)で示される
ものが好ましい。その一般式(2)において、R2は炭
化水素基であり、例えば、メチル基、フェニル基又はp-
トリル基のいずれかを示す。又、Xはハロゲン原子を示
す。
【0013】前記ハロゲン原子としては、塩素原子、臭
素原子が挙げられる。
【0014】本発明の第1の反応において使用する有機
スルホン酸ハライドとしては、例えば、メタンスルホン
酸クロライド、ベンゼンスルホン酸クロライド、p-トル
エンスルホン酸クロライド、メタンスルホン酸ブロマイ
ド、ベンゼンスルホン酸ブロマイド、p-トルエンスルホ
ン酸ブロマイドが挙げられる。
【0015】前記有機スルホン酸ハライドの使用量は、
原料の3-置換-3-ヒドロキシメチルオキセタン化合物に
対して好ましくは1〜20倍モル、更に好ましくは1〜5倍
モルである。
【0016】本発明の第1の反応は、溶媒の存在下又は
非存在下において行われる。使用される溶媒としては、
例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等
のような芳香族炭化水素;ジエチルエーテル、ジイソプ
ロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の
エーテル化合物;ジクロロメタン、クロロホルム、四塩
化炭素、ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素
が挙げられるが、好ましくはトルエン、テトラヒドロフ
ラン、ジクロロエタンが使用される。
【0017】前記溶媒の使用量は、原料の3-置換-3-ヒ
ドロキシメチルオキセタン化合物に対して好ましくは0
〜100倍モル、更に好ましくは5〜30倍モルである。これ
らの溶媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良
い。
【0018】本発明の第1の反応は、有機塩基の存在
下、3-置換-3-ヒドロキシメチルオキセタン化合物と有
機スルホン酸ハライドとを液相で接触させることが好ま
しく、例えば、不活性ガス雰囲気にて、3-置換-3-ヒド
ロキシメチルオキセタン化合物、有機スルホン酸ハライ
ド、有機塩基及び溶媒を混合し、加熱攪拌する等の方法
によって、常圧又は加圧下で行われる。その際の反応温
度は好ましくは-20〜50℃、更に好ましくは0〜20℃であ
る。
【0019】また、第1の反応によって得られた生成物
(3-置換-3-ヒドロキシメチルオキセタンのスルホン酸
エステル)は、例えば、反応終了後に副生した有機塩基
のハロゲン化水素酸塩を濾過し、水洗により未反応3-置
換-3-ヒドロキシメチルオキセタン化合物及び不純物を
除去した後、反応で使用した溶媒を留去することで、そ
の粗生成物として得ることが出来る。この3-置換-3-ヒ
ドロキシメチルオキセタンのスルホン酸エステルの粗生
成物は、引き続き、そのまま又は更に蒸留等により精製
して、次の反応(第2の反応)に使用することが出来
る。なお、一般式(1)のR1中にヒドロキシ基を含む
場合には、そのヒドロキシ基もスルホン酸エステルに変
換されている。
【0020】本発明の第2の反応において使用する3-置
換-3-ヒドロキシメチルオキセタンのスルホン酸エステ
ルは、一般式(6)
【0021】
【化6】 (式中、R1は置換基を有していても良い炭化水素基を
示し、R2は炭化水素基を示す。なお、一般式(1)の
1中にヒドロキシ基を含む場合には、そのヒドロキシ
基もスルホン酸エステルに変換されている。)
【0022】で示される。その一般式(6)において、
1は置換基を有していても良い炭化水素基であり、例
えば、置換基を有していても良い、炭素数1〜6のアル
キル基、炭素数2〜6のアルケニル基又は炭素数6〜8
のアリール基のいずれかを示す。なお、一般式(1)の
1中にヒドロキシ基を含む場合には、そのヒドロキシ
基もスルホン酸エステルに変換されている。又、R2
炭化水素基であり、例えば、メチル基、フェニル基又は
p-トリル基のいずれかを示す。
【0023】前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【0024】前記炭素数1〜6のアルキル基としては、
例えば、メチル基、エチル基、プロピル基(若しくはそ
の異性体)、ブチル基(若しくはその異性体)、ペンチ
ル基(若しくはその異性体)、ヘキシル基(若しくはそ
の異性体)が挙げられる。
【0025】前記炭素数2〜6のアルケニル基として
は、例えば、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、ブ
テニル基(若しくはその異性体)、ペンテニル基(若し
くはその異性体)、ヘキセニル基(若しくはその異性
体)が挙げられる。
【0026】前記炭素数6〜8のアリール基としては、
例えば、フェニル基、トリル基(若しくはその異性
体)、キシリル基(若しくはその異性体)が挙げられ
る。
【0027】本発明の第2の反応において使用するハロ
ゲン化合物は、無機ハロゲン化合物又は有機ハロゲン化
合物である。
【0028】本発明の第2の反応において使用する無機
ハロゲン化合物は、前記の一般式(3)で示されるもの
が好ましい。その一般式(3)において、Mはアルカリ
金属原子又はアルカリ土類金属原子を示し、Xはハロゲ
ン原子を示す。又、nは1若しくは2である。
【0029】前記アルカリ金属原子としては、例えば、
リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子、セシウ
ム原子等が挙げられる。前記アルカリ土類金属原子とし
ては、ベリリウム原子、マグネシウム原子、カルシウム
原子、ストロンチウム原子等が挙げられる。
【0030】前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【0031】本発明の第2の反応において使用する無機
ハロゲン化合物としては、例えば、フッ化リチウム、フ
ッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、塩
化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化セシ
ウム、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、
臭化セシウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリム、ヨウ
化カリウム、ヨウ化セシウム等のアルカリ金属のハロゲ
ン化合物;フッ化ベリリウム、フッ化マグネシウム、フ
ッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、塩化ベリリウ
ム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロン
チウム、臭化ベリリウム、臭化マグネシウム、臭化カル
シウム、臭化ストロンチウム、ヨウ化ベリリウム、ヨウ
化マグネシウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化ストロンチ
ウム等のアルカリ土類金属のハロゲン化合物が挙げられ
るが、好ましくはフッ化ナトリウム、フッ化カリウム、
塩化リチウム、塩化ナトリウム、臭化リチウム、臭化ナ
トリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウムが使用さ
れる。
【0032】本発明の第2の反応において使用する有機
ハロゲン化合物は、前記の一般式(4)で示される四級
アンモニウムハライド又は一般式(5)で示される四級
ピリジニウムハライドが好ましい。一般式(4)におい
て、R3、R4、R5及びR6は同一或いは異なっていても
良く、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基又は炭素
数7〜18のアラルキル基のいずれかを示す。又、Xは
ハロゲン原子を示す。一般式(5)において、R7は炭
素数1〜6のアルキル基又は炭素数2〜6のジアルキル
アミノ基を示し、R8は水素原子又は炭素数1〜16の
アルキル基を示す。又、Xはハロゲン原子を示す。
【0033】本発明の第2の反応において使用する四級
アンモニウムハライドとしては、例えば、トリメチルア
ミンフッ化水素酸塩、トリメチルアミン塩酸塩、トリメ
チルアミン臭化水素酸塩、トリメチルアミンヨウ化水素
酸塩、ジエチルメチルアミンフッ化水素酸塩、ジエチル
メチルアミン塩酸塩、ジエチルメチルアミン臭化水素酸
塩、ジエチルメチルアミンヨウ化水素酸塩、トリエチル
アミンフッ化水素酸塩、トリエチルアミン塩酸塩、トリ
エチルアミン臭化水素酸塩、トリエチルアミンヨウ化水
素酸塩、エチルジイソプロピルアミンフッ化水素酸塩、
エチルジイソプロピルアミン塩酸塩、エチルジイソプロ
ピルアミン臭化水素塩、エチルジイソプロピルアミンヨ
ウ化水素塩、ジエチルイソプロピルアミンフッ化水素酸
塩、ジエチルイソプロピルアミン塩酸塩、ジエチルイソ
プロピルアミン臭化水素酸塩、ジエチルイソプロピルア
ミンヨウ化水素酸塩、トリイソプロピルアミンフッ化水
素酸塩、トリイソプロピルアミン塩酸塩、トリイソプロ
ピルアミン臭化水素酸塩、トリイソプロピルアミンヨウ
化水素酸塩、ベンジルジメチルアミンフッ化水素酸塩、
ベンジルジメチルアミン塩酸塩、ベンジルジメチルアミ
ン臭化水素酸塩、ベンジルジメチルアミンヨウ化水素酸
塩、ベンジルジエチルアミンフッ化水素酸塩、ベンジル
ジエチルアミン塩酸塩、ベンジルジエチルアミン臭化水
素酸塩、ベンジルジメチルアミンヨウ化水素酸塩、テト
ラメチルアンモニウムフロライド、テトラメチルアンモ
ニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイ
ド、テトラメチルアンモニウムヨーダイド、トリエチル
メチルアンモニウムフロライド、トリエチルメチルアン
モニウムクロライド、トリエチルメチルアンモニウムブ
ロマイド、トリエチルメチルアンモニウムヨーダイド、
エチルトリメチルアンモニウムフロライド、エチルトリ
メチルアンモニウムクロライド、エチルトリメチルアン
モニウムブロマイド、エチルトリメチルアンモニウムヨ
ーダイド、テトラエチルアンモニウムフロライド、テト
ラエチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモ
ニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムヨーダイ
ド、エチルトリプロピルアンモニウムフロライド、エチ
ルトリプロピルアンモニウムクロライド、エチルトリプ
ロピルアンモニウムブロマイド、エチルトリプロピルア
ンモニウムヨーダイド、ジエチルジプロピルアンモニウ
ムフロライド、ジエチルジプロピルアンモニウムクロラ
イド、ジエチルジプロピルアンモニウムブロマイド、ジ
エチルジプロピルアンモニウムヨーダイド、テトラプロ
ピルアンモニウムフロライド、テトラプロピルアンモニ
ウムクロライド、テトラプロピルアンモニウムブロマイ
ド、テトラプロピルアンモニウムヨーダイド、テトラブ
チルアンモニウムフロライド、テトラブチルアンモニウ
ムクロライド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、
テトラブチルアンモニウムヨーダイド、ベンジルトリメ
チルアンモニウムフロライド、ベンジルトリメチルアン
モニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウム
ブロマイド、ベンジルトリメチルアンモニウムヨーダイ
ド等が挙げられるが、好ましくはトリエチルアミン塩酸
塩、トリエチルアミン臭化水素酸塩が使用される。
【0034】本発明の第2の反応において使用する四級
ピリジニウムハライドとしては、例えば、ピリジンフッ
化水素酸塩、ピリジン塩酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、
ピリジンヨウ化水素酸塩、メチルピリジンフッ化水素酸
塩、メチルピリジン塩酸塩、メチルピリジン臭化水素酸
塩、メチルピリジンヨウ化水素酸塩、ジメチルアミノピ
リジンフッ化水素酸塩、ジメチルアミノピリジン塩酸
塩、ジメチルアミノピリジン臭化水素酸塩、ジメチルア
ミノピリジンヨウ化水素酸塩、セチルピリジニウムクロ
リド、セチルピリジウムブロミド等が挙げられるが、好
ましくはピリジン塩酸塩、ピリジン臭化水素酸塩が使用
される。
【0035】前記ハロゲン化合物の使用量は、3-置換-3
-ヒドロキシメチルオキセタンのスルホン酸エステルに
対して好ましくは1.0〜10.0倍モル、更に好ましくは1.0
〜3.0倍モルである。これらのハロゲン化物は、単独又
は二種以上を混合して使用しても良い。
【0036】本発明の第2の反応は、溶媒の存在下又は
非存在下において行われる。使用される溶媒としては、
例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソ
プロパノール、ブタノール等の脂肪族アルコール;アセ
トニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニ
トリル化合物;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエー
テル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル化
合物;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の
芳香族炭化水素;ジクロロメタン、クロロホルム、四塩
化炭素、ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水
素;ホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチ
ルピロリドン、ヘキサメチレンホスフォラストリアミ
ド、N,N-ジメチルイミダゾリジノン等のアミド化合物;
ジメチルスルホキシド;スルホラン;水が挙げられる
が、メタノール、エタノール、アセトニトリル、N,N-ジ
メチルホルムアミドを単独で、又は水と混合して使用す
るのが好ましい。
【0037】前記溶媒の使用量は、3-置換-3-ヒドロキ
シメチルオキセタンのスルホン酸エステルに対して好ま
しくは0〜100倍モル、更に好ましくは5〜30倍モルであ
る。これらの溶媒は、単独又は二種以上を混合して使用
しても良い。
【0038】本発明の第2の反応は、3-置換-3-ヒドロ
キシメチルオキセタンのスルホン酸エステルにハロゲン
化合物を添加して液相で接触させることが好ましく、例
えば、不活性ガス雰囲気にて、3-置換-3-ヒドロキシメ
チルオキセタンのスルホン酸エステル、ハロゲン化合物
及び溶媒を混合し、加熱攪拌する等の方法によって、常
圧又は加圧下で行われる。その際の反応温度は好ましく
は0〜200℃、更に好ましくは20〜120℃である。
【0039】本発明の第2の反応によって得られた3-置
換-3-ハロメチルオキセタン化合物は、一般式(7)
【0040】
【化7】 (式中、R1は置換基を有していても良い炭化水素基を
示し、Xはハロゲン原子を示す。なお、一般式(1)の
1中にヒドロキシ基を含む場合には、そのヒドロキシ
基もハロゲン原子に変換されている。)
【0041】で示される。その一般式(7)において、
1は置換基を有していても良い炭化水素基であり、例
えば、置換基を有していても良い、炭素数1〜6のアル
キル基、炭素数2〜6のアルケニル基又は炭素数6〜8
のアリール基のいずれかを示す。なお、一般式(1)の
1中にヒドロキシ基を含む場合には、そのヒドロキシ
基もハロゲン原子に変換されている。
【0042】前記炭素数1〜6のアルキル基としては、
例えば、メチル基、エチル基、プロピル基(若しくはそ
の異性体)、ブチル基(若しくはその異性体)、ペンチ
ル基(若しくはその異性体)、ヘキシル基(若しくはそ
の異性体)が挙げられる。
【0043】前記炭素数2〜6のアルケニル基として
は、例えば、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、ブ
テニル基(若しくはその異性体)、ペンテニル基(若し
くはその異性体)、ヘキセニル基(若しくはその異性
体)が挙げられる。
【0044】前記炭素数6〜8のアリール基としては、
例えば、フェニル基、トリル基(若しくはその異性
体)、キシリル基(若しくはその異性体)が挙げられ
る。
【0045】前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【0046】また、最終生成物である3-置換-3-ハロメ
チルオキセタン化合物は、例えば、反応終了後に不純物
を水洗により除去し、溶媒を留去した後、蒸留等による
一般的な方法によって精製される。
【0047】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではな
い。なお、生成物の純度は全てガスクロマトグラフィー
による面積百分率である。
【0048】実施例1 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積3000
mlのガラス製四口フラスコに、3-エチル-3-ヒドロキシ
メチルオキセタン197.5g(1.70mol)、トリエチルアミン2
06.4g(2.04mol)及びトルエン1876.6gを加え、窒素雰囲
気下、攪拌しながら0℃まで冷却した。次に、液温を0〜
10℃に保ったまま、メタンスルホン酸クロライド214.2g
(1.87mol)を滴下漏斗より1.5時間かけて滴下した。滴下
後、20℃まで昇温し、そのまま3時間攪拌した。その
後、析出物を濾過して、トルエンを減圧下で留去するこ
とで、純度77.6%の2-(3-オキセタン)ブチルメシレート
383.6gを得た(収率:90.3mol%)。先に得られた純度77.
6%の2-(3-オキセタン)ブチルメシレート100.0gを減圧
蒸留(0.5〜1.0torr、136〜137℃)して、純度97.0%の2-
(3-オキセタン)ブチルメシレート70.8gを得た。
【0049】実施例2 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積1000
mlのガラス製四口フラスコに、塩化リチウム49.1g(1.13
mol)及びジメチルホルムアミド200mlを加え、窒素雰囲
気下、攪拌しながら60℃まで加熱した。次に、液温を50
℃にして、実施例1で合成した純度77.6%の2-(3-オキ
セタン)ブチルメシレート250.0g(1.00mol)を滴下漏斗よ
り2時間かけて滴下した。滴下後、そのまま50℃で6時間
攪拌した。その後、反応液にトルエン800mlを加え、水1
00mlで三回洗浄した。トルエン相を減圧下で濃縮した
後、減圧蒸留(35torr、82〜83℃)して、純度99.7%の3-
エチル-3-クロロメチルオキセタン125.0gを得た(2-(3-
オキセタン)ブチルメシレート基準収率:92.7mol%)。
【0050】実施例3 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積1000
mlの四口フラスコに、臭化リチウム43.5g(0.50mol)及び
ジメチルホルムアミド160mlを加え、窒素雰囲気下、攪
拌しながら90℃まで加熱した。次に、液温を50℃にし
て、実施例1で合成した純度77.6%の2-(3-オキセタン)
ブチルメシレート125.1g(0.50mol)を滴下漏斗より2時間
かけて滴下した。滴下後、そのまま50℃で8時間攪拌し
た。その後、反応液にトルエン500mlを加え、水30mlで
五回洗浄した。トルエン相を減圧下で濃縮した後、減圧
蒸留(15〜17torr、80〜82℃)して、純度96.0%の3-エチ
ル-3-ブロモメチルオキセタン83.9gを得た(2-(3-オキセ
タン)ブチルメシレート基準収率:90.0mol%)。
【0051】実施例4 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積500m
lの四口フラスコに、臭化ナトリウム13.2g(0.13mol)、
テトラブチルアンモニウムブロマイド0.4g(1.24mmol)及
びアセトニトリル100mlを加え、窒素雰囲気下、攪拌し
ながら70℃まで加熱した。次に、液温を70℃に保ったま
ま、実施例1で合成した純度77.6%の2-(3-オキセタン)
ブチルメシレート24.9g(0.10mol)を滴下漏斗より2時間
かけて滴下した。滴下後、そのまま70℃で16時間攪拌し
た。その後、アセトニトリルを留去し、反応液にトルエ
ン100mlを加え、水50mlで五回洗浄した。トルエン相を
減圧下で濃縮した後、減圧蒸留(15〜17torr、80〜82℃)
して、純度99.8%の3-エチル-3-ブロモメチルオキセタ
ン17.6gを得た(2-(3-オキセタン)ブチルメシレート基準
収率:98.1mol%)。
【0052】実施例5 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積1000
mlの四口フラスコに、トリエチルアミン塩酸塩165.0g
(1.20mol)及びメタノール200mlを加え、窒素雰囲気下、
攪拌しながら50℃まで加熱した。次に、液温を50℃に保
ったまま、実施例1で合成した純度77.6%の2-(3-オキ
セタン)ブチルメシレート248.7g(1.00mol)を滴下漏斗よ
り1時間かけて滴下した。滴下後、そのまま50℃で6時間
攪拌した。その後、反応液にトルエン200mlを加え、水1
00mlで三回洗浄した。トルエン相を減圧下で濃縮した
後、減圧蒸留(35torr、82〜83℃)して、純度99.0%の3-
エチル-3-クロロメチルオキセタン123.6gを得た(2-(3-
オキセタン)ブチルメシレート基準収率:91.0mol%)。
【0053】実施例6 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積500m
lの四口フラスコに、塩化ナトリウム11.7g(0.20mol)及
びジメチルホルムアミド100mlを加え、窒素雰囲気下、
攪拌しながら100℃まで加熱した。次に、液温を100℃に
保ったまま、実施例1で得られた純度97.0%の2-(3-オ
キセタン)ブチルメシレート20.0g(0.10mol)を滴下漏斗
より1時間かけて滴下した。滴下後、そのまま100℃で6
時間攪拌した。その後、反応液にトルエン200mlを加
え、水50mlで三回洗浄した。トルエン相を減圧下で濃縮
した後、減圧蒸留(35torr、82〜83℃)して、純度99.7%
の3-エチル-3-クロロメチルオキセタン13.1gを得た(2-
(3-オキセタン)ブチルメシレート基準収率:97.3mol
%)。
【0054】実施例7 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積300m
lの四口フラスコに、トリエチルアミン塩酸塩14.2g(1.0
3mol)及びジメチルホルムアミド100mlを加え、窒素雰囲
気下、攪拌しながら70℃まで加熱した。次に、液温を70
℃保ったまま、参考例1で得られた純度97.0%の2-(3-
オキセタン)ブチルメシレート20.0g(0.10mol)を滴下漏
斗より1時間かけて滴下した。滴下後、そのまま70℃で5
時間攪拌した。その後、反応液にトルエン200mlを加
え、水50mlで三回洗浄した。トルエン相を減圧下で濃縮
した後、減圧蒸留(35torr、82〜83℃)して、純度99.7%
の3-エチル-3-クロロメチルオキセタン12.9gを得た(2-
(3-オキセタン)ブチルメシレート基準収率:95.6mol
%)。
【0055】実施例8 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積100m
lの三口フラスコに、臭化ナトリウム2.6g(0.025mol)及
びジメチルホルムアミド20mlを加え、窒素雰囲気下、25
℃で攪拌した。次に、実施例1で得られた純度97.0%の
2-(3-オキセタン)ブチルメシレート5.0g(0.025mol)を滴
下漏斗より1時間かけて滴下した。滴下後、そのまま6時
間攪拌した。その後、反応液にトルエン50mlを加え、水
20mlで三回洗浄した。トルエン相を減圧下で濃縮した
後、減圧蒸留(15〜17torr、80〜82℃)して、純度99.8%
の3-エチル-3-ブロモメチルオキセタン4.1gを得た(2-(3
-オキセタン)ブチルメシレート基準収率:92.0mol%)。
【0056】実施例9 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積300m
lの四口フラスコに、テトラブチルアンモニウムブロマ
イド32.2g(0.10mol)及びアセトニトリル100mlを加え、
窒素雰囲気下、攪拌しながら70℃まで加熱した。次に、
液温を70℃保ったまま、実施例1で得られた純度97.0%
の2-(3-オキセタン)ブチルメシレート20.0g(0.10mol)を
滴下漏斗より1時間かけて滴下した。滴下後、そのまま7
0℃で10時間攪拌した。その後、反応液にトルエン200ml
を加え、水50mlで三回洗浄した。トルエン相を減圧下で
濃縮した後、減圧蒸留(15〜17torr、80〜82℃)して、純
度99.8%の3-エチル-3-ブロモメチルオキセタン17.1gを
得た(2-(3-オキセタン)ブチルメシレート基準収率:95.
6mol%)。
【0057】実施例10 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積300m
lの四口フラスコに、ヨウ化ナトリウム18.0g(0.12mol)
及びジメチルホルムアミド30mlを加え、窒素雰囲気下、
攪拌しながら70℃まで加熱した。次に、液温を70℃保っ
たまま、実施例1で得られた純度97.0%の2-(3-オキセ
タン)ブチルメシレート20.0g(0.10mol)を滴下漏斗より1
時間かけて滴下した。滴下後、アセトニトリル50mlを加
え70℃で1時間攪拌した。その後、反応液にトルエン200
mlを加え、水100mlで二回洗浄した。トルエン相を減圧
下で濃縮した後、減圧蒸留(20〜22torr、105〜108℃)し
て、純度97.8%の3-エチル-3-ヨードメチルオキセタン2
1.7gを得た(2-(3-オキセタン)ブチルメシレート基準収
率:93.9mol%)。
【0058】実施例11 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積200m
lの三口フラスコに、フッ化カリウム12.8g(0.22mol)及
びメタノール100mlを加え、窒素雰囲気下、攪拌しなが
ら70℃まで加熱した。次に、液温を70℃保ったまま、実
施例1で得られた純度97.0%の2-(3-オキセタン)ブチル
メシレート40.0g(0.20mol)を滴下漏斗より1時間かけて
滴下した。滴下後、そのまま70℃で15時間攪拌した。そ
の後、反応液にトルエン200mlを加え、水50mlで三回洗
浄した。トルエン相を減圧下で濃縮した後、常圧蒸留(1
42〜145℃)して、純度92.0%の3-エチル-3-フルオロメ
チルオキセタン19.9gを得た(2-(3-オキセタン)ブチルメ
シレート基準収率:70.0mol%)。
【0059】実施例12 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積1000
mlの四口フラスコに、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオ
キセタン34.9g(0.30mol)、トリエチルアミン45.5g(0.45
mol)及びトルエン425.4gを加え、窒素雰囲気下、攪拌し
ながら0℃まで冷却した。次に、液温を0〜10℃に保った
まま、p-トルエンスルホン酸クロライド62.9g(0.30mol)
をトルエン127.6gに溶解させた溶液を、滴下漏斗より1
時間かけて滴下した。滴下後、20℃まで昇温し、そのま
ま9時間攪拌した。その後、析出物を濾過して、トルエ
ンを減圧下で留去することで、純度78.0%の2-(3-オキ
セタン)ブチルトシレート48.6gを得た(収率:60.0mol
%)。
【0060】実施例13 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積300m
lの四口フラスコに、臭化リチウム8.7g(0.10mol)及びジ
メチルホルムアミド40mlを加え、窒素雰囲気下、攪拌し
ながら90℃まで加熱した。次に、液温を50℃保ったま
ま、実施例12で得られた純度78.0%の2-(3-オキセタ
ン)ブチルトシレート34.9g(0.10mol)を滴下漏斗より2時
間かけて滴下した。滴下後、同温度で10時間攪拌した。
その後、反応液にトルエン100mlを加え、水50mlで三回
洗浄した。トルエン相を減圧下で濃縮した後、減圧蒸留
(15〜17torr、80〜82℃)して、純度99.8%の3-エチル-3
-ブロモメチルオキセタン15.8gを得た(2-(3-オキセタ
ン)ブチルトシレート基準収率:88.0mol%)。
【0061】実施例14 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積3000
mlの四口フラスコに、3-メチル-3-ヒドロキシメチルオ
キセタン183.9g(1.80mol)、トリエチルアミン202.4g(2.
00mol)及びトルエン1706.0gを加え、窒素雰囲気下、攪
拌しながら0℃まで冷却した。次に、液温を0〜10℃に保
ったまま、メタンスルホン酸クロライド216.5g(1.89mo
l)を滴下漏斗より2.5時間かけて滴下した。滴下後、20
℃まで昇温し、そのまま3時間攪拌した。その後、析出
物を濾過して、トルエンを減圧下で留去することで、純
度77.8%の2-(3-オキセタン)プロピルメシレート359.4g
を得た(収率:86.4mol%)。
【0062】実施例15 攪拌装置、滴下漏斗及び窒素導入管を備えた内容積300m
lの四口フラスコに、臭化リチウム8.7g(0.10mol)及びジ
メチルホルムアミド40mlを加え、窒素雰囲気下、攪拌し
ながら90℃まで加熱した。次に、液温を50℃保ったま
ま、実施例14で得られた純度77.8%の2-(3-オキセタ
ン)プロピルメシレート23.1g(0.10mol)を滴下漏斗より2
時間かけて滴下した。滴下後、同温度で10時間攪拌し
た。その後、反応液にトルエン100mlを加え、水50mlで
三回洗浄した。トルエン相を減圧下で濃縮した後、減圧
蒸留(15〜17torr、80〜82℃)して、純度99.8%の3-メチ
ル-3-ブロモメチルオキセタン12.3gを得た(2-(3-オキセ
タン)プロピルメシレート基準収率:90.0mol%)。
【0063】
【発明の効果】本発明により、3-置換-3-ヒドロキシメ
チルオキセタン化合物から、煩雑な操作を必要とするこ
となく、簡便な方法で3-置換-3-ハロメチルオキセタン
化合物を高収率で合成することが出来る、工業的に有利
な3-置換-3-ハロメチルオキセタン化合物の合成法を提
供することが出来る。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機塩基の存在下、3-置換-3-ヒドロキシ
    メチルオキセタン化合物に、有機スルホン酸ハライドを
    接触させ、3-置換-3-ヒドロキシメチルオキセタンのス
    ルホン酸エステルを合成し(第1の反応)、引き続き、
    これにハロゲン化合物を添加し反応させて、3-置換-3-
    ハロメチルオキセタン化合物を合成する(第2の反応)
    ことを特徴とする、3-置換-3-ハロメチルオキセタン化
    合物の合成法。
  2. 【請求項2】3-置換-3-ヒドロキシメチルオキセタン化
    合物が、一般式(1) 【化1】 (式中、R1は置換基を有していても良い炭化水素基を
    示す。)で示される化合物である請求項1記載の3-置換
    -3-ハロメチルオキセタンの合成法。
  3. 【請求項3】有機スルホン酸ハライドが、一般式(2) 【化2】 (式中、R2は炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を
    示す。)で示される化合物である請求項1記載の3-置換
    -3-ハロメチルオキセタン化合物の合成法。
  4. 【請求項4】ハロゲン化合物が、無機ハロゲン化合物で
    ある請求項1記載の3-置換-3-ハロメチルオキセタン化
    合物の合成法。
  5. 【請求項5】無機ハロゲン化合物が、一般式(3) 【化3】 (式中、Mはアルカリ金属原子又はアルカリ土類金属原
    子を示し、Xはハロゲン原子を示す。又、nは1若しく
    は2である。)で示される請求項4記載の3-置換-3-ハ
    ロメチルオキセタン化合物の合成法。
  6. 【請求項6】ハロゲン化合物が、有機ハロゲン化合物で
    ある請求項1記載の3-置換-3-ハロメチルオキセタン化
    合物の合成法。
  7. 【請求項7】有機ハロゲン化合物が、一般式(4) 【化4】 (式中、R3、R4、R5及びR6は同一或いは異なってい
    ても良く、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基又は
    炭素数7〜18のアラルキル基のいずれかを示す。Xは
    ハロゲン原子を示す。)で示される四級アンモニウムハ
    ライド、或いは一般式(5) 【化5】 (式中、R7は炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数2
    〜6のジアルキルアミノ基を示し、R8は水素原子又は
    炭素数1〜16のアルキル基を示す。Xはハロゲン原子
    を示す。)で示される四級ピリジニウムハライドである
    請求項6記載の3-置換-3-ハロメチルオキセタン化合物
    の合成法。
  8. 【請求項8】3-置換-3-ヒドロキシメチルオキセタン化
    合物のスルホン酸エステルに、ハロゲン化合物を接触さ
    せて、3-置換-3-ハロメチルオキセタン化合物を合成す
    ることを特徴とする3-置換-3-ハロメチルオキセタン化
    合物の合成法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003012661A (ja) * 2001-06-27 2003-01-15 Ube Ind Ltd 3−アルコキシメチルオキセタン化合物の製法
JP2007238599A (ja) * 2006-02-10 2007-09-20 Ube Ind Ltd オキセタン環含有化合物の保存方法及び当該方法によって得られる組成物

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