JP2002536426A - 対称及び非対称の炭酸エステルの製造方法 - Google Patents

対称及び非対称の炭酸エステルの製造方法

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JP2002536426A
JP2002536426A JP2000598465A JP2000598465A JP2002536426A JP 2002536426 A JP2002536426 A JP 2002536426A JP 2000598465 A JP2000598465 A JP 2000598465A JP 2000598465 A JP2000598465 A JP 2000598465A JP 2002536426 A JP2002536426 A JP 2002536426A
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シュタイナー,クラウス
シュナイダー,ジーモン
バイヤー,ウルリヒ
ヴェステルマイヤー,マンフレート
ヴォルフスペルガー,ウルリケ
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Goedecke GmbH
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、一般式(I)の対称又は非対称炭酸エステルを得るための方法であって、一般式(II)のアルコールと一般式(III)のアルキル又はアリールハライドを二酸化炭素及びセシウム炭酸塩と室温で二極性非プロトン性溶媒中で反応させることによる方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般式I
【0002】
【化2】
【0003】 〔式中、R及びR′は、同一であるか又は異なって、直鎖又は分岐鎖の炭素原子
1〜10個のアルキル基、非置換であるか、又は3個までのC1〜C4アルキル基
、C1〜C4アルコキシ基若しくはハロゲン原子によってか、シアノ基、ニトロ基
、トリフルオロメチル基、若しくは炭素原子4個までのアルコキシカルボニル基
によってか、アラルキル基若しくはアルケニル基によって置換されたベンジル基
を意味する。用語アラルキル基は、炭素原子2〜10個の低級アルキル基を含み
、ここで、H原子2個までは、フェニル基によって置換され、これはさらにC1
〜C4アルキル基、C1〜C4アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロ
メチル基、又は炭素原子4個まで若しくはハロゲン原子3個までのアルコキシカ
ルボニル基によって置換されていてもよい。用語アルケニルは、炭素原子5個ま
での非置換の炭化水素基を指す。〕の対称及び非対称炭酸エステルの調製に関す
る。
【0004】
【従来の技術】
有機炭酸エステルは、溶媒として、膨大な合成のための中間生成物として、及
び特定分野の用途、例えば農芸化学又は医薬化学のための製品として重要な役割
を果たしている(Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th edit
ion, Vol. A5, p. 197, 1986; KIRK-OTHMER, Encyclopedia of Chemical Techno
logy, 3rd ed., Vol.4, p. 766, 1978; Abbas-Alli G. Shaikh, Chem. Rev. 199
6, 96, 951-976)。
【0005】 開鎖有機炭酸エステルの調製は、例えば、(i)ホスゲン及びヒドロキシ化合
物から(ii)ヒドロキシ化合物との反応によるハロホルム酸から、(iii)アル
カリ金属炭酸エステルのアルキル化から、(iv)炭酸ジエステルのエステル交換
反応によって、又は(v)触媒の存在下での圧力下における二酸化炭素及びアル
コール類から、さもなくば、他の特別な方法に従って行うことができる(H.Hage
mann, HOUBEN WEYL, E4, p. 65, 1983; Abbas Alli G. Shaikh, Chem. Rev. 196
6, 96, 951)。
【0006】 毒性の高いホスゲンの使用を避け、存在する二酸化炭素を用いることができ、
簡単な原材料から出発することができる有機炭酸エステルの製造法は、工業的並
びに有機合成の観点から、特に高く関心がもたれている。Ken J. Bucherの、ア
ミン及び二酸化炭素からのカルバミン酸の調製の研究(Ken J. Butcher, Synlet
t 1994, 825)に刺激され、我々は、一般式(II)のアルコール類が、二酸化炭
素、セシウム炭酸塩及び一般式(III)のアルキル又はアリールハライド R−OH (II) R′−HAL (III) (ここで、R及びR′は上記の意味を有し、HALは、塩素、臭素、ヨウ素を表
す)の使用によって、一般式(I)の有機炭酸エステルに変換され得るか否かを
研究した(スキーム1)。
【0007】
【化3】
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
アミンにおけるNH2基と比較した、アルコールのOH基の低求核性に基づい
て、及び二酸化炭素からの炭酸エステルの調製についての文献(Abbas-Alli G.
Shaikh, Chem. Rev. 1996, 951, 966)に基づいて、低温での二酸化炭素/セシ
ウム炭酸塩系を使用した炭酸塩の合成法は予想されるものではなかった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
しかしながら、驚くべきことに、一般式(I)の有機炭酸エステルを、アルカ
リ金属炭酸塩、特にセシウム炭酸塩の存在下での非常に穏やかで準備が簡単な条
件下において、一般式(II)のアルコール及び一般式(III)のアルキル又はア
リールハライドから調製できることが発見された。驚くべきことに、この反応の
ためには、更なる触媒を必要としない。調製手順は以下のようである:
【0010】 アルコール及び2〜3倍モル過剰のセシウム炭酸塩を、室温において、例えば
ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド又はN−メチル
ピロリドンのような適当な二極性非プロトン性溶媒中に入れる。よく攪拌しなが
ら、湿気を除去しながら室温で二酸化炭素ガスを反応混合物中に4〜6時間通す
(約5気泡/秒)。ここで、二酸化炭素は、反応容器にガス導入パイプを介して
結合されたエルレンマイヤーフラスコ中に存在するドライアイスを昇華させて産
生される。次に、反応混合物に%少量の溶媒に溶解した当該一般式(III)のア
ルキル又はアリールハライド1当量(アルコールについて)を一度に添加し、さ
らに二酸化炭素を1時間通気し、再びそこにアルキル又はアリールハライドを最
初の量の5〜100%、好ましくは10%添加して、反応容器を閉じた。閉じた
反応容器で、更に24時間〜3日間、室温で攪拌する。その後、反応混合物を水
中に注ぎ酢酸エチルとの生成物を抽出し、そうして得られた粗生成物を有機化学
合成で通常の方法、例えばクロマトグラフィー又は結晶化によって精製する。記
載した反応に好ましい溶媒はジメチルホルムアミドである。
【0011】 反応条件は非常に穏やかであり、多くの反応基、例えば二重結合、ニトロ基、
アルコキシカルボニル基、シアノ基、ハロゲン基、芳香環上のアルコキシ基等は
耐える。出発物質−アルコール及びアルキル及びアリールハライド−は調製が簡
単であり、数多く市販されている。反応の仕上げの条件は、非常に容易に作り出
せる。セシウム炭酸塩が、抽出された水性残留物から再び調整することができる
と仮定すると、この方法は、ガス性の二酸化炭素を、アルコール及びアルキル又
はアリールハライドのような、市販の簡単な出発物質上に結合し、それにより価
値のある、エネルギー豊富な中間体生成物を生成するのに適している。この意味
において、該工程は、環境にやさしい化学に加えて価値がある。
【0012】 工程の単純さのため、この手順の方法は、高効率合成の基礎としても好適であ
る。この目的のためには、二酸化炭素ガス化において、対応するアルコールのD
MF溶液を含む装置は、CO2ガスで数時間処理されていなければならない。そ
の後、対応するアルキル又はアリールハライドをそこに投薬し、容器を閉じて室
温で24時間〜3日間攪拌する。その後、形成された炭酸エステルは、簡単な方
法で単離される。
【0013】
【実施例】
本発明は、以下の実施態様的実施例によって、明示され説明される。 実施例1 ベンジルアルコール及びベンジル5ブロミドからのジベンジル炭酸エ
ステル 50ml三つ首フラスコ中に存在する乾燥ジメチルホルムアミド30ml中のベン
ジルアルコール0.45gの懸濁液及びセシウム炭酸塩3.0gに、室温でよく攪
拌しながら、二酸化炭素を4時間通気した。そこに少量のDMF中に溶解したベ
ンジルブロミド0.7gを添加し、さらに、二酸化炭素を1時間通気して再び塩
化ベンジル0.1gと混合し、反応容器を気密に封鎖した。ここで反応混合物を
さらに2日間室温で攪拌した。その後、反応混合物を50mlの水中に注ぎ(注意
:発熱反応)、生成物を3回、それぞれの場合において、酢酸エチル50mlで抽
出した。有機相は硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過して回転蒸発器上で蒸発させ
た。生成物とともに油性残留物中に存在するジメチルホルムアミドを、40mbar
/50℃でトルエンによる共沸蒸留によって回転蒸発器上で除去した。残留物を
シリカゲル(0.040〜0.063)130g上で、溶出剤としてのトルエン
でクロマトグラフを行った。生成物0.95gを得た。融点30〜31℃。
【0014】 以下の実施例は実施例1と同様に行った(時間表示での反応時間/収率) 実施例2 2−フェニル−エタノール及びベンジルブロミドからのベンジル2−
フェニルエチル炭酸エステル、油 48/93%
【0015】 実施例3 ベンジルアルコール及びエチルブロミドからのベンジルエチル炭酸エ
ステル、油 18/73%
【0016】 実施例4 tert.−ブタノール及びベンジルブロミドからのベンジルtert.−ブ
チル炭酸エステル、油 120/15%
【0017】 実施例5 2−ヒドロキシメチルベンゾ〔b〕フランからのジベンゾ〔b〕フラ
ン−2−イルメチル炭酸エステル、油 120/23%
【0018】 実施例6 3−フェニルプロパノール及びベンジルブロミドからのベンジル 3
−フェニルプロピル炭酸エステル、油 120/99%
【0019】 実施例7 ベンジルアルコール及び4−クロロベンジルクロリドからのベンジル
4−クロロベンジル炭酸エステル、油 64/50%
【0020】 実施例8 ベンジルアルコール及び4−メトキシベンジルクロリドからのベンジ
ル4−メトキシベンジル炭酸エステル、油 88/64.4%
【0021】 実施例9 ベンジルアルコール及び4−メチルベンジルクロリドからのベンジル
4−メチルベンジル炭酸エステル、油 64/52.3%
【0022】 実施例10 ベンジルアルコール及び2,4−ジクロロベンジルクロリドからの
ベンジル2,4−ジクロロベンジル炭酸エステル、油 64/49%
【0023】 実施例11 2−フェニルエタノール及び4−クロロベンジルクロリドからの4
−クロロベンジル2−フェニルエチル炭酸エステル、油 64/32.7%
【0024】 実施例12 4−メトキシベンジルアルコール及び4−メトキシベンジルクロリ
ドからのジ−4−メトキシベンジル炭酸エステル、融点73℃ 88/72%
【0025】 実施例13 2,4−ジクロロベンジルアルコール及び2,4−ジクロロベンジ
ルクロリドからのジ−2,4−ジクロロベンジル炭酸エステル、油 64/70.5%
【0026】 実施例14 4−メチルベンジルアルコール及び4−メチルベンジルブロミドか
らのジ−4−メチルベンジル炭酸エステル、融点55℃ 88/40%
【0027】 実施例15 4−クロロベンジルアルコール及び4−クロロベンジルブロミドか
らのジ−4−クロロベンジル炭酸エステル、融点94℃ 64/78.3%
【0028】 実施例16 4−クロロベンジルアルコール及び4−クロロベンジルクロリドか
らのジ−4−クロロベンジル炭酸エステル、融点97℃ 64/54.8%
【0029】 実施例17 (±)−2−メチル−2−フェニルエチルアルコール及びベンジル
ブロミドからの(±)−ベンジル−2−メチル−2−フェニルエチル炭酸エステ
ル、油 64/63.1%
【0030】 実施例18 ベンジドロール及びベンジルブロミドからのベンジドリルベンジル
炭酸エステル、融点72℃ 64/71.2%
【0031】 実施例19 (±)−1−フェニルエタノール及びベンジルブロミドからの(±
)−ベンジル1−フェニルエチル炭酸エステル、油 64/57.1%
【0032】 実施例20 3−フェニル−プロパノール及びベンジルブロミドからのベンジル
3−フェニルプロピル炭酸エステル、油 120/99%
【0033】 実施例21 (±)−1−フェニル−2−プロパノール及びベンジルブロミドか
らの(±)−ベンジル 1−メチル−2−フェニルエチル炭酸エステル、油 120/99%
【0034】 実施例22 4−メトキシカルボニルベンジルアルコール及びベンジルブロミド
からのベンジル4−メトキシカルボニルベンジル炭酸エステル、融点53℃ 120/65%
【0035】 実施例23 4−ニトロベンジルアルコール及び4−ニトロベンジルブロミドか
らのジ−4−ニトロベンジル炭酸エステル、融点167〜168℃ 64/77%
【0036】 実施例24 2−ヒドロキシメチルベンゾ〔b〕フラン及びベンジルブロミドか
らのベンジルベンゾ〔b〕フラン−2−イルメチル炭酸エステル、融点59〜6
0℃ 64/100%
【0037】 実施例25 ベンジルアルコール及び4−シアノベンジルブロミドからのベンジ
ル4−シアノベンジル炭酸エステル、融点54℃ 64/100%
【0038】 実施例26 ベンジルアルコール及び3−トリフルオロメチルベンジルブロミド
からのベンジル3−トリフルオロメチルベンジル炭酸エステル、油 48/100%
【0039】 実施例27 ベンジルアルコール及び1−フェニルエチルブロミドからのベンジ
ル1−フェニルエチル炭酸エステル、油 64/66%
【0040】 実施例28 2−フェニル−エタノール及び2−フェニルエチルブロミドからの
ジ−2−フェニルエチル炭酸エステル、融点56℃ 64/69.4%
【0041】 実施例29 3−フェニルプロパノール及び3−フェニルプロピルブロミドから
のジ−3−フェニルプロピル炭酸エステル、油 64/98%
【0042】 実施例30 ベンジルアルコール及びtert.−ブチルブロミドからのベンジルte
rt.−ブチル炭酸エステル、油 64/7%
【0043】 実施例31 ベンジルアルコール及び4−ニトロベンジルブロミドからのベンジ
ル4−ニトロベンジル炭酸エステル、融点68℃ 64/93%
【0044】 実施例32 ベンジルアルコール及びアリルブロミドからのアリルベンジル炭酸エステル、油
64/80%
【0045】 実施例33 アリルアルコール及びベンジルブロミドからのアリルベンジル炭酸エステル、油
64/70%
【0046】 実施例34 シナミルアルコール及びベンジルブロミドからのベンジルシナミル
炭酸エステル、油 64/74.5%
【0047】 実施例35 (±)−1−メチルプロパノール及びベンジルブロミドからの(±
)−ベンジル 1−メチルプロピル炭酸エステル、油 64/58%
【0048】 実施例36 n−ブタノール及びベンジルブロミドからのベンジルブチル炭酸エ
ステル、油 48/58.5%
【0049】 実施例37 4−ニトロ−ベンジルアルコール及びベンジルブロミドからのベン
ジル4−ニトロベンジル炭酸エステル、融点68℃ 64/80.6%
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AU,BA,BB,BG, BR,CA,CN,CR,CU,CZ,DM,EE,G D,GE,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP ,KP,KR,LC,LK,LR,LT,LV,MA, MG,MK,MN,MX,NO,NZ,PL,RO,S G,SI,SK,TR,TT,UA,US,UZ,VN ,YU,ZA (72)発明者 シュナイダー,ジーモン ドイツ国、デー−79249 メルツァオゼン、 アルテ・シュトラーセ 28アー (72)発明者 バイヤー,ウルリヒ ドイツ国、デー−89077 ウルム、ヴァイ クマンシュトラーセ 25 (72)発明者 ヴェステルマイヤー,マンフレート ドイツ国、デー−79194 グンデルフィン ゲン、カンデルシュトラーセ 62 (72)発明者 ヴォルフスペルガー,ウルリケ ドイツ国、デー−79194 グンデルフィン ゲン、ゲヴェルベシュトラーセ 84 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC48 BA04 BA32 BB20 BB21 BB23 BB40 BB42 BC10 BC34 BD20 BD21 BE41 BJ50 BM30 BM72 BP30 4H039 CA66

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I): 【化1】 〔式中、R及びR′は、同じであるか又は異なって、直鎖又は分岐鎖のC原子1
    〜10個のアルキル基、非置換又は3個までのC1〜C4−アルキル基、C1〜C4 −アルコキシ基、ハロゲン原子で、若しくはシアノ基、ニトロ基、トリフルオロ
    メチル基若しくはC原子4個までのアルコキシカルボニル基で置換されたベンジ
    ル基を意味する〕の対称又は非対称炭酸エステルの製造方法であって、一般式(
    II): R−OH (II) のアルコール及び一般式(III): R′−HAL (III) のアルキル又はアリールハライド 〔式中、R及びR′は上で与えられた意味を有し、HALは、塩素、臭素又はヨ
    ウ素を表す〕を二酸化炭素及びセシウム炭酸塩によって二極性非プロトン性溶媒
    中で一般式(I)の有機炭酸エステルに変換することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 該溶媒が、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチ
    ルアセトアミド又はN−メチルピロリドンであることを特徴とする、請求項1記
    載の方法。
  3. 【請求項3】 該反応が、室温で行われることを特徴とする、請求項1記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 二酸化炭素が、反応バッチ中にガス状で通気されることを特
    徴とする、請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 該アルコール(II)が、極性非プロトン性溶媒中で2〜3倍
    過剰量のセシウム炭酸塩と一緒に置かれ、二酸化炭素ガスが数時間通気され、続
    いて該ハライド(III)が等モル量添加され、二酸化炭素ガスの通気がしばらく
    続けられることを特徴とする、請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項記載の方法にしたがって調製さ
    れた一般式(I)の対称又は非対称の炭酸エステル。
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