JP2003026685A - スピロアセタール誘導体の製造方法 - Google Patents

スピロアセタール誘導体の製造方法

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JP2003026685A
JP2003026685A JP2001213025A JP2001213025A JP2003026685A JP 2003026685 A JP2003026685 A JP 2003026685A JP 2001213025 A JP2001213025 A JP 2001213025A JP 2001213025 A JP2001213025 A JP 2001213025A JP 2003026685 A JP2003026685 A JP 2003026685A
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hydrogen chloride
acrolein
compound
producing
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JP2001213025A
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Masao Honma
正男 本間
Atsushi Mashita
淳 真下
Hiroyasu Kotou
浩恭 小藤
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Ajinomoto Co Inc
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Ajinomoto Co Inc
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/10Spiro-condensed systems

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡便かつ高収率で3,9−ビス(2−クロロエ
チル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.
5]ウンデカンを得る方法を提供すること 【解決手段】アクロレイン、ペンタエリスリトール、及
び塩化水素を一段階で反応させることを特徴とする3,
9−ビス(2−クロロエチル)−2,4,8,10−テ
トラオキサスピロ[5.5]ウンデカンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成中間体として
有用な下記式(I)で表される3,9−ビス(2−クロ
ロエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ
[5.5]ウンデカン(以下、化合物(I)と略称する
ことがある)の製造方法に関するものである。
【0002】
【化1】
【0003】
【従来の技術】化合物(I)はスピロアセタール骨格を
もつ種々の二官能性誘導体を合成するための有用な中間
原料である。既知の製造法としては、先ず、p−トル
エンスルホン酸存在下でのアクロレンとペンタエリスリ
トールとの反応による3,9−ジビニル−2,4,8,
10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン(以
下、化合物(II)と略称する)の合成、次いで、化合
物(II)と塩化水素との反応による化合物(I)の合成
の二段階からなる方法が知られている(スペイン特許第
324610号(1966))。その実施例によると
およびの反応における収率は各々81.5%および8
1%と比較的高いものの、二段階反応のため工程数が多
く必ずしも効率的ではない。
【0004】一方、アクロレインとメタノール、エタノ
ール等のアルコール及び塩化水素との反応による1,1
−ジアルコキシ−3−クロロプロパンの合成については
従来から知られている(Org. Syn. Coll. vol. 2,137
(1943))。この文献によると、氷冷下、乾燥塩化水素ガ
スを飽和させたエタノール中にアクロレインを加えて反
応させることにより1,1−ジエトキシ−3−クロロプ
ロパン(以下、化合物(III)と略称する)を合成して
いる。しかし、種々の副生物が生じるためにその収率は
34%に過ぎない。
【0005】前述の反応において副生物の生成を抑制し
収率を改善する試みとして、乾燥塩化水素ガスを吸収さ
せた無水エーテル中にアクロレインの無水エーテル溶液
を加えた後、無水エタノールとモレキュラシーブを添加
することによって87.7−91%の収率で化合物(II
I)を得たとの報告がある(Proc. Jpn. Acad., Ser.B,
56(9), 573 (1980))。この方法のポイントの一つは反
応系中からの水の徹底的な排除である。そのため原料の
無水化及びモレキュラシーブを大量に使用することから
工業化に際しては経済的でない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、かか
る実情に鑑み、簡便かつ高収率で化合物(I)を得る方
法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討した結果、アクロレイン、ペンタ
エリスリトール、及び塩化水素を一段階で反応させるこ
とによって簡便かつ高収率で化合物(I)が得られるこ
とを見出し、このような知見に基いて本発明を完成する
に至った。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の詳細について説
明する。
【0009】アクロレインはペンタエリスリトールに対
して1.6〜3.0倍モル、さらに好ましくは2.0〜
2.5倍モル使用する。アクロレインを過剰に使用する
と、未反応のアクロレイン及び3−クロロプロパナール
が反応系に残存することから好ましくない。
【0010】本発明の反応において、塩化水素は反応物
質であると共に反応触媒としても作用する。塩化水素は
使用するアクロレインに対して等モル以上必要である。
塩化水素は、その乾燥ガスを溶剤に吸収させて反応に使
用する。また本発明の反応の場合には塩化水素ガスの代
りに塩酸を用いることもできる。取扱い性や経済性の観
点から塩酸を使用するほうが工業的に有利である。
【0011】目的化合物(I)が常温で固体であり、か
つ水への溶解性が低いことから、塩化水素ガスを用いた
場合はもちろんのこと、塩酸を用いた場合でも、化合物
(I)が可溶でかつ不活性な溶剤を反応系へ添加するこ
とが好ましい。用いることが可能な溶剤としては、トル
エン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族系溶
剤、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナ
ン、石油エーテル、シクロペンタン、シクロヘキサン等
の脂肪族及び脂環式炭化水素系溶剤、ジエチルエーテ
ル、THF等のエーテル類、アセトニトリルなどがあ
る。反応後の後処理を容易にさせる目的においては、水
に対する溶解性が低い溶剤が適している。
【0012】その他の添加剤としては、アクロレインの
重合を防止するために、ヒドロキノン、p−t−ブチル
カテコールなどの多価フェノール等の重合禁止剤を微量
添加することもできる。
【0013】次に、反応自体及び反応の後処理工程に関
して説明する。
【0014】ペンタエリスリトールに塩酸(及び溶剤)
または乾燥塩化水素ガスを吸収させた溶剤を加える。こ
の混合物を攪拌しながら、これにアクロレインを除々に
添加する。アクロレインには溶剤及び/または重合禁止
剤を予め混合してこれを添加してもよい。また、重合禁
止剤はペンタエリスリトールと塩化水素の混合物に添加
してもよい。アクロレインの添加に伴って反応が進行す
る。反応混合物の温度は−20〜60℃、好ましくは0
〜40℃に保つ。
【0015】反応終了後、過剰に存在する塩化水素を炭
酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム
等のアルカリ(水溶液)で中和する。この際に、水に対
する溶解性が低い溶剤を使用することによって、目的化
合物(I)を含む有機層を容易に分取できる。
【0016】化合物(I)は合成中間体として使用され
るため、その精製方法は、これが原料として使用される
次の合成反応に要求される純度に応じて実施される。最
も簡便な場合、前述の中和後の溶液はそのまま次反応へ
提供される。一方、高純度が要求される場合には、溶媒
を留去後、さらに減圧蒸留によって単離するか、あるい
はアセトン−水混合溶媒、メタノール−水混合溶媒など
から再結晶することなどにより単離・精製する。
【0017】アクロレインとアルコール及び塩化水素と
の反応による1,1−ジアルコキシ−3−クロロプロパ
ンの合成においては、アセタール化の反応が水の生成を
伴う平衡反応であることから、乾燥塩化水素ガスを用い
るのが一般的である。本発明の製造方法では塩酸を使用
しても高収率で目的化合物が得られるが、その理由を原
料及び目的化合物(I)の溶解特性から以下のように推
定している。即ち、ペンタエリスリトールは高融点(2
60℃)の結晶であり、水、エタノール、グリセロール
等には可溶であるが、多くの有機溶剤に不溶であるとい
う特徴をもっている。一方、目的化合物(I)の水に対
する溶解性は低い。このため反応は塩酸中で起こるが、
生成する目的化合物(I)が塩酸から析出することによ
って平衡が移動し、高収率で目的化合物が得られるもの
と考えている。
【0018】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
の実施例の範囲に限定されるものではない。
【0019】実施例1 滴下ロート、攪拌機、及び温度計を備えた200ml容
三口フラスコに13.6g(0.10mol)のペンタ
エリスリトール、20mgのハイドロキノン、40ml
(約0.42mol)の約33%塩酸、及び30mlの
トルエンを仕込み、室温で攪拌してペンタエリスリトー
ルを分散させた。この混合物を恒温水槽上で攪拌し、か
つ内温を15〜20℃に保ちながら、これに12.3g
(0.22mol)の蒸留精製アクロレインを0.5時
間かけて滴下した。滴下終了後、反応混合物をそのまま
の温度に保ちながらさらに2時間攪拌を継続した。
【0020】所定時間後、反応混合物を静置し、有機層
と水層に分離した。水層を30mlのトルエンで2回洗
浄した。このトルエン洗浄液を先に分層した有機層に加
え、これを飽和炭酸水素ナトリウム水溶液及び塩化ナト
リウム水溶液で洗浄した。そのトルエン溶液から溶媒を
留去し、28.7gの粘稠なオイル状物質を得た。これ
を減圧蒸留し、25.6g(収率90%)の目的化合物
(I)を単離した。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、簡便かつ高収率で化合
物(I)を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小藤 浩恭 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1−2 味の 素ファインテクノ株式会社内 Fターム(参考) 4C071 AA04 BB01 CC14 DD26 EE06 FF16 GG02 KK01 LL07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アクロレイン、ペンタエリスリトール、及
    び塩化水素を一段階で反応させることを特徴とする3,
    9−ビス(2−クロロエチル)−2,4,8,10−テ
    トラオキサスピロ[5.5]ウンデカンの製造方法。
  2. 【請求項2】塩化水素として塩酸を用いることを特徴と
    する請求項1に記載の製造方法。
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