JP2001525385A - クロロカルボン酸クロリドの製造方法 - Google Patents
クロロカルボン酸クロリドの製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/58—Preparation of carboxylic acid halides
-
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Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
、クロロカルボン酸クロリドを製造するための新規方法に関する。
する際の中間体として有用であることは公知である。
モニウム塩の存在下にホスゲンと反応させることにより、クロロカルボン酸クロ
リドを製造することについて記載されている。この方法では、良好な収量が得ら
れるものの、4級アンモニウム塩がラクトンおよびクロロカルボン酸クロリドの
いずれにも不溶性であるため、反応混合物の後処理および特に加工の連続実施を
困難にするので、工業的見地からはいくつかの課題が残されている。
物の存在下に、ホスゲンでラクトンを塩素化してクロロカルボン酸クロリドを製
造する方法が記載されており、ここで、リン−含有性の蒸留残留物が獲得される
が、残留物の灰化時にリン酸が形成されるため、その廃棄は困難である。
らクロロカルボン酸クロリドを製造する方法が記載されているが、この方法では
不十分な収量しか得られない。
ンとを反応させてクロロカルボン酸クロリドを製造する方法を提供することであ
る。
C4−アシル、C2〜C4−アシルオキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲ ン、ニトロおよび/またはシアノで1〜3置換されていてよいC1〜C20−アル キル、C2〜C12−アルケニル、C2〜C12−アルキニルであるか、または各々、
非置換であるかまたはC1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C2〜C4−
アシル、C2〜C4−アシルオキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、ニ
トロおよび/またはシアノで1〜3置換されていてよいC3〜C12−シクロアル キル、C4〜C12−アルキルシクロアルキル、C4〜C12−シクロアルキルアルキ
ル、ヘテロシクロアルキル、C5〜C20−ヘテロシクロアルキルアルキル、C6〜
C14−アリール、C7〜C20−アリールアルキルまたはC7〜C20−アルキルアリ
ールであり、 Yは、非置換あるいはC1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C2〜C4−
アシル、C2〜C4−アシルオキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、ニ
トロおよびシアノで1〜3置換されていてよい、飽和あるいは1または複数のオ
レフィン性不飽和のC2〜C8−アルキレン鎖であり、これらは、エーテル基、チ
オエーテル基、3級アミノ基、ケト基、ラクトン基、N−アルキル置換ラクタム
基またはスルホン基で中断されていてよい]のクロロカルボン酸クロリドを製造 する方法において、式II:
水素を除くR1に記載したと同じ意味を有するか、または 基R2またはR3のひとつが基R4またはR5のひとつといっしょになって、非置換
あるいはC1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C2〜C4−アシル、C2 〜C4−アシルオキシ、フェノキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、 ニトロおよびシアノで1〜3置換されていてよく、エーテル基、チオエーテル基
、3級アミノ基、ケト基、ラクトン基、アルキル置換ラクタム基、スルホン基ま
たはジケト基を含有してよい、炭素原子2〜8個を有する飽和あるいは1または
複数のオレフィン性不飽和の炭素鎖であり、または各々、非置換あるいはC1〜 C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、フェノキシ、C2〜C4−アシル、C2〜
C4−アシルオキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、ニトロおよび/ またはシアノで1〜3置換されていてよい、炭素原子5〜12個を有するシクロ
アルキレン基、炭素原子4〜11個を有するヘテロシクロアルキレン基、炭素原
子6〜12個を有するアリーレン基または炭素原子3〜11個を有するヘテロア
リーレン基であり、 Xは、酸素または硫黄原子である]の尿素化合物および/または式IV:
素を除くR1に記載したと同じ意味を有する]の尿素化合物および/または、式V
:
またはシアノで1〜3置換されていてよい、メチレン、エチレンまたはビニレン
基である]の化合物の存在下に、塩素化剤と反応させることを特徴とする、式I のクロロカルボン酸クロリドの製法により解決されることが見出された。
化剤に対して不活性な基、例えば3級アミノ、ケト、ラクトン、N−アルキル−
置換ラクタムまたはスルホン基で中断されていてよい、C2〜C8−アルキレン鎖
である。Yはさらに、反応条件下において塩素化剤に対して不活性な基、例えば
C1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C2〜C4−アシル、C2〜C4−ア
ルコキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、ニトロおよびシアノで1〜
3置換されていてよい。Yは、鎖の構成成分として、炭素原子のみを含有しかつ
更なる置換基を有さないのが有利である。Yは、特に有利にC2〜C4−アルキレ
ン、例えばエチレン、プロピレンおよびブチレンであり、非常に有利にエチレン
およびプロピレンである。
独立して、以下の意味を有する: − C1〜C20−アルキル、有利にC1〜C12−アルキル、特に有利にC1〜C8−
アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、
イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、n− ヘキシル、イソヘキシル、n−ヘプチル、イソヘプチル、n−オクチルおよびイ
ソオクチル、特にC1〜C4−アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチルおよびtert−ブチルであ り、 − C1〜C12−アルケニル、有利にC2〜C8−アルケニル、例えばビニル、1 −プロペニル、2−プロペニル、1−メチルエテニル、1−ブテニル、2−ブテ
ニル、3−ブテニル、1−メチル−1−プロペニル、2−メチル−1−プロペニ
ル、1−メチル−2−プロペニル、2−メチル−2−プロペニル、1−ペンテニ
ル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、1−メチル−1−ブテ
ニル、2−メチル−1−ブテニル、3−メチル−1−ブテニル、1−メチル−2
−ブテニル、2−メチル−2−ブテニル、3−メチル−2−ブテニル、1−メチ
ル−3−ブテニル、2−メチル−3−ブテニル、3−メチル−3−ブテニル、1
,1−ジメチル−2−プロペニル、1,2−ジメチルプロペニル、1−エチル−1
−プロペニル、1−エチル−2−プロペニル、1−ヘキセニル、2−ヘキセニル
、3−ヘキセニル、4−ヘキセニル、5−ヘキセニル、特に有利にビニル、2−
プロペニルおよび1−ブテニルであり、 − C1〜C12アルキニル、有利にC2〜C8−アルキニル、例えばエチニル、1 −プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、3−ブチニル、1−メチル−2
−プロピニル、1−ペンチニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、1−メチル
−2−ブチニル、1−メチル−3−ブチニル、2−メチル−3−ブチニル、3−
メチル−1−ブチニル、1,1−ジメチル−2−プロピニル、1−エチル−2− プロピニル、1−ヘキシニル、2−ヘキシニル、3−ヘキシニル、4−ヘキシニ
ル、5−ヘキシニル、特に有利にエチニル、1−プロピニルおよび1−ブチニル
である。
キシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、ニトロおよび/またはシアノで
置換されていてよい。有利な置換アルキル基は、特に有利にハロゲン−置換アル
キル基またはシアノ−置換アルキル基、例えばシアノメチル、クロロメチルであ
る。
に有利にシクロペンチルおよびシクロヘキシルであり、 − C4〜C12−アルキルシクロアルキル、有利にC5〜C10−アルキルシクロア
ルキル、特に有利にC5〜C8−アルキルシクロアルキルであり、 − C4〜C12−シクロアルキルアルキル、有利にC5〜C10−シクロアルキルア
ルキル、特に有利にC5〜C8−シクロアルキルアルキルであり、 − C5〜C20−アルキルシクロアルキルアルキル、有利にC6〜C16−アルキル
シクロアルキルアルキル、特に有利にC7〜C12−アルキルシクロアルキルアル キルであり、 − ヘテロシクロアルキル、例えば1つまたはふたつのO、Nおよび/またはS
原子を環内に有する5−または6−員環であり、これらは芳香族または非芳香族
であってよく、例えば2−フリルまたは3−フリル、2−チエニルまたは3−チ
エニル、2−ピロリルまたは3−ピロリル、2−イミダゾリルまたは4−イミダ
ゾリル、2−オキサゾリルまたは3−オキサゾリル、2−チアゾリルまたは3−
チアゾリル、ピリジニル、モルホリニル、チオモルホリニルおよびピラゾリルで
あり、 − C6〜C14−アリール、例えばフェニル、1−ナフチルおよび2−ナフチル 、有利にフェニルであり、 − C7〜C20−アルキルアリール、有利にC7〜C16−アルキルアリール、有利
にC7〜C12−アルキルフェニル、例えば2−メチルフェニル、3−メチルフェ ニル、4−メチルフェニル、2−エチルフェニル、3−エチルフェニルおよび4
−エチルフェニルであり、 − C7〜C20−アリールアルキル、有利にC7〜C16−アラルキル、有利にC7 〜C12−フェナルキル、例えばベンジル、1−フェニルエチル、2−フェニルエ
チル、3−フェニルプロピル、1−フェニルブチル、2−フェニルブチル、3−
フェニルブチル、4−フェニルブチル、特に有利にベンジル、1−フェニルエチ
ルおよび2−フェニルエチルである。
素原子5〜12個を有するシクロアルキレン基を形成し、これは、ビシナル炭素
原子を介してあるいは1,3位で結合していてよい。例には、1,2−シクロペン
チレンまたは1,3−シクロペンチレン、1,2−シクロヘキシレンまたは1,3 −シクロヘキシレンおよび1,2−シクロヘプチレンまたは1,3−シクロヘプチ
レンがある。シクロアルキレン基はまた、1つ以上のヘテロ原子、例えば窒素、
酸素または硫黄を、1つ以上の炭素原子の代わりに含有していてよい。さらに、
基R2またはR3は、R4またはR5のひとつといしょになって、炭素原子6〜12
個を有するアリーレン基(2価)を形成し、これは、ビシナル炭素原子を介して
結合している。例には、オルト−フェニレン、1,2−ナフチレンまたは2,3−
ナフチレン、および1,2−アントラセニレンまたは2,3−アントラセニレン、
有利にオルト−フェニレンがある。アリーレン基はまた、1つ以上のヘテロ原子
、例えば窒素を1つ以上の炭素原子の代わりに有していてよい。例には、2,3 −ピロリレンまたは3,4−ピロリレン、2,3−ピリジニレンまたは3,4−ピ リジニレン、2,3−キノリニレン、3,4−キノリニレン、5,6−キノリニレ ンまたは6,7−キノリニレンまたは2,3−キノキサリニレン、5,6−キノキ サリニレンまたは6,7−キノキサリニレンがある。
にN,N'−ジメチルエチレン尿素、N,N'−ジメチルプロピレン尿素、N,N'−
テトラブチル尿素、N,N'−テトラメチルチオ尿素、N−クロロメチル−N'− シアノメチルプロピレン尿素、N−メチル−N'−エチルプロピレン尿素、1,3
−ジメチル−1,3−ジヒドロベンズイミダゾール−2−オン、1−メチル−3 −フェニルイミダゾリジン−2,4,5−トリオン、1,3,4,6−テトラメチル −1,3,4,6−テトラヒドロイミダゾ[4,5−D]イミダゾール−2,5−ジオ ンおよび4−メトキシ−1−メチル−3−フェニルイミダゾリジン−2−チオン
である。
またはホスゲンとの反応で獲得される塩(ビルスマイヤー塩)の形で使用しても
よく、有利には塩酸塩の形で使用する。
den der organischen Chemie, (1983) Volume E4, 335〜391頁および484〜505頁
に記載される反応により獲得できる。
:1〜0.05:1で使用する。
クトンであり、すなわち、ブチロラクトン、バレロラクトンおよびカプロラクト
ンである。
。さもなければ、反応を不活性溶媒中で実施することが推奨される。好適な溶媒
には、高沸点炭化水素、例えばクメン、トルエン、キシレン、ベンゼンまたは芳
香族塩素化合物、例えばクロロベンゼンまたはジクロロベンゼンであり、さらに
ラクトンIIあたりの加工生成物の量は、50質量%までが有利である。
塩化チオニル、塩化オキザリル、三塩化リンであり、有利にホスゲンを使用する
。塩素化剤のラクトンIIに対するモル比は、0.5:1〜50:1、有利に1 :1〜2:1、特に有利に1:1〜1.5:1、非常に有利に1:1〜1.2:1
である。
00モル%、有利に20〜40モル%の量で使用する。
〜180℃、有利に0〜120℃、特に有利に40〜100℃で、圧力0.01 〜50bar、有利に0.5〜5bar、特に有利に0.9〜1bar、非常に有
利に常圧でラクトンIIを反応させる。
り溶媒、の製造が奨励され、塩素化剤を該溶液へ消費量に応じて導入する。この
際、ラクトンII 1モルあたり塩素化剤1〜3モルで十分である。過剰の塩素 化剤を慣用の方法で反応器へ再循環できる。
際、攪拌タンク、向流操作における反応塔、ループ反応器、反応管または前記反
応器類の組合せの系列を使用できる。
素化剤としてホスゲンを使用した場合には蒸留の前に場合により過剰のホスゲン
を除去する。
して、完全かつ選択的に反応を進行できることである。反応生成物を、ホスゲン
−含有残留物を蓄積させることなく、慣用の後処理方法で後処理でき、かつ該方
法を連続して実施できる。
チロラクトン3モルおよび尿素化合物III(R2、R3=CH3、Zは変数)0.
02モルから成る混合物中へ、140℃で導入した。
スゲンおよび塩化水素を除去し、該混合物をガスクロマトグラフィーにより分析
した。例1〜4の詳細およびその結果を以下の表1に示す。
通過させることにより、過剰のホスゲンおよび塩化水素を除去し、該混合物をガ
スクロマトグラフィーにより分析した。例5の詳細およびその結果を以下の表1
に示す。
水素を除くR1に記載したと同じ意味を有するか、または 基R2またはR3のひとつが基R4またはR5のひとつといっしょになって、非置換
あるいはC1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C2〜C4−アシル、C2 〜C4−アシルオキシ、フェノキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、 ニトロおよびシアノで1〜3置換されていてよく、エーテル基、チオエーテル基
、3級アミノ基、ケト基、ラクトン基、アルキル置換ラクタム基、スルホン基ま
たはジケト基を含有してよい、炭素原子2〜8個を有する飽和あるいは1または
複数のオレフィン性不飽和の炭化水素鎖であり、または各々、非置換あるいはC 1 〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、フェノキシ、C2〜C4−アシル、C 2 〜C4−アシルオキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、ニトロおよび
/またはシアノで1〜3置換されていてよい、炭素原子5〜12個を有するシク
ロアルキレン基、炭素原子4〜11個を有するヘテロシクロアルキレン基、炭素
原子6〜12個を有するアリーレン基または炭素原子3〜11個を有するヘテロ
アリーレン基であり、 Xは、酸素または硫黄原子である]の尿素化合物および/または式IV:
素を除くR1に記載したと同じ意味を有する]の尿素化合物および/または、式V
:
またはシアノで1〜3置換されていてよい、メチレン、エチレンまたはビニレン
基である]の化合物の存在下に、塩素化剤と反応させることを特徴とする、式I のクロロカルボン酸クロリドの製法。
Claims (7)
- 【請求項1】 式I: R1−CHCl−Y−COCl (I) [式中、 R1は、水素、または各々、非置換であるかまたはC1〜C4−アルコキシ、C2〜
C4−アシル、C2〜C4−アシルオキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲ ン、ニトロおよび/またはシアノで1〜3置換されていてよいC1〜C20−アル キル、C2〜C12−アルケニル、C2〜C12−アルキニルであるか、または各々、
非置換であるかまたはC1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C2〜C4−
アシル、C2〜C4−アシルオキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、ニ
トロおよび/またはシアノで1〜3置換されていてよいC3〜C12−シクロアル キル、C4〜C12−アルキルシクロアルキル、C4〜C12−シクロアルキルアルキ
ル、ヘテロシクロアルキル、C5〜C20−ヘテロシクロアルキルアルキル、C6〜
C14−アリール、C7〜C20−アリールアルキルまたはC7〜C20−アルキルアリ
ールであり、 Yは、非置換あるいはC1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C2〜C4−
アシル、C2〜C4−アシルオキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、ニ
トロおよびシアノで1〜3置換されていてよい、飽和あるいは1または複数のオ
レフィン性不飽和のC2〜C8−アルキレン鎖であり、これらは、エーテル基、チ
オエーテル基、3級アミノ基、ケト基、ラクトン基、N−アルキル置換ラクタム
基またはスルホン基で中断されていてよい]のクロロカルボン酸クロリドを製造 する方法において、式II: 【化1】 [式中、R1およびYは、前記と同様の意味を有する]のラクトンを、式III: R2R3N−CX−NR4R5 (III) [式中、 基R2、R3、R4およびR5は、同一または異なっていてよく、相互に独立して、
水素を除くR1に記載したと同じ意味を有するか、または 基R2またはR3のひとつが基R4またはR5のひとつといっしょになって、非置換
あるいはC1〜C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C2〜C4−アシル、C2 〜C4−アシルオキシ、フェノキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、 ニトロおよびシアノで1〜3置換されていてよく、エーテル基、チオエーテル基
、3級アミノ基、ケト基、ラクトン基、アルキル置換ラクタム基、スルホン基ま
たはジケト基を含有してよい、炭素原子2〜8個を有する飽和あるいは1または
複数のオレフィン性不飽和の炭素鎖であり、または各々、非置換あるいはC1〜 C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、フェノキシ、C2〜C4−アシル、C2〜
C4−アシルオキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、ニトロおよび/ またはシアノで1〜3置換されていてよい、炭素原子5〜12個を有するシクロ
アルキレン基、炭素原子4〜11個を有するヘテロシクロアルキレン基、炭素原
子6〜12個を有するアリーレン基または炭素原子3〜11個を有するヘテロア
リーレン基であり、 Xは、酸素または硫黄原子である]の尿素化合物および/または式IV: 【化2】 [式中、 Xは、前記と同じ意味を有し、 R6、R7、R8およびR9は、同一または異なっていてよく、相互に独立して、水
素を除くR1に記載したと同じ意味を有する]の尿素化合物および/または、式V
: 【化3】 [式中、 X、R6〜R9は、各々前記と同じ意味を有し、 Z1およびZ2は、同一または異なっていてよく、非置換であるかまたは、C1〜 C4−アルキル、C1〜C4−アルコキシ、C2〜C4−アシル、C2〜C4−アシル オキシ、フェノキシ、C2〜C8−ジアルキルアミノ、ハロゲン、ニトロおよび/
またはシアノで1〜3置換されていてよい、メチレン、エチレンまたはビニレン
基である]の化合物の存在下に、塩素化剤と反応させることを特徴とする、式I のクロロカルボン酸クロリドの製法。 - 【請求項2】 N,N−ジメチルエチレン尿素、N,N'−ジメチルプロピレ ン尿素、N,N'−テトラブチル尿素、N,N'−テトラメチルチオ尿素、N−クロ
ロメチル−N'−シアノメチルプロピレン尿素、N−メチル−N'−エチルプロピ
レン尿素、1,3−ジメチル−1,3−ジヒドロベンズイミダゾール−2−オン、
1−メチル−3−フェニルイミダゾリジン−2,4,5−トリオン、1,3,4,6 −テトラメチル−1,3,4,6−テトラヒドロ−イミダゾ[4,5−D]イミダゾー
ル−2,5−ジオンおよび4−メトキシ−1−メチル−3−フェニルイミダゾリ ジン−2−チオンを使用する、請求項1記載のクロロカルボン酸クロリドの製法
。 - 【請求項3】 尿素化合物を、ラクトンIIに対して0.001:1〜0.2
:1のモル比で使用する、請求項1または2記載のクロロカルボン酸クロリドの
製法。 - 【請求項4】 使用する塩素化剤が、ホスゲン、塩化チオニル、塩化オキザ
リルまたは三塩化リンである、請求項1から3までのいずれか1項記載のクロロ
カルボン酸クロリドの製法。 - 【請求項5】 塩素化剤を、ラクトンIIに対して0.5:1〜50:1の モル比で使用する、請求項1から4までのいずれか1項記載のクロロカルボン酸
クロリドの製法。 - 【請求項6】 反応を、塩化水素の存在下に実施する、請求項1から5まで
のいずれか1項記載のクロロカルボン酸クロリドの製法。 - 【請求項7】 反応を−20〜180℃で実施する、請求項1から6までの
いずれか1項記載のクロロカルボン酸クロリドの製法。
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