JP2003529576A

JP2003529576A - 亜硝酸アルキルの製造方法

Info

Publication number: JP2003529576A
Application number: JP2001572449A
Authority: JP
Inventors: カレルフィリップ; バルザノセバスチャン
Original assignee: Rhone Poulenc Chimie SA
Current assignee: Rhodia Chimie SAS
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2003-10-07
Also published as: AU2001248452A1; FR2807035B1; EP1268394A1; FR2807035A1; US20030149292A1; WO2001074754A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、式（Ｉ）：ＲＯＮＯ（式中、Ｒは、Ｃ₁〜Ｃ₂₀、有利にはＣ₂〜Ｃ₁₀の線状又は分岐アルキル基を表す）の亜硝酸アルキルを製造するための方法に関するものである。本発明は、水性媒質中に式（II）：ＲＯＨ（式中、Ｒは上に定義されるものである）のアルコール、式（III）：ＭＮＯ₂（式中、Ｍは金属陽イオンを表す）の亜硝酸塩及び強酸を亜硝酸アルキルを形成させるように徐々に且つ連続的に添加すること、及びこのようにして形成された亜硝酸アルキルを反応媒質から連続的に取り出すことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、アルコールと無機亜硝酸塩を酸性媒質中で反応させることによって
亜硝酸アルキルを連続合成させることに関する。

【０００２】亜硝酸アルキルは、特に、血管拡張薬として医薬の分野に、ニトロソ化試薬と
して着色剤の分野に、反応触媒として又は燃料用添加剤として重合体の分野に使
用される。

【０００３】亜硝酸アルキルはいくつかのルートで得ることができる。

【０００４】松永等により、工業火薬,１９８０年,４１（１），ｐ．３−７に記載された第
一のルートは、ハロゲン化アルキルを無機亜硝酸塩、特に亜硝酸ナトリウムと反
応させることからなる。

【０００５】第二のルートは、脂肪族アルコールをニトロソ化試薬と反応させることからな
る。

【０００６】ニトロソ化試薬は、Ｈｉｒｏｓｈｉ等，「Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉ
ｎＴｒａｎｓ．Ｉ」,１９９２年，１４号，ｐ．１８３７−１８４２に記載さ
れるように、塩化ニトロシルであってよい。

【０００７】また、ニトロソ化試薬は、強酸の存在下に無機亜硝酸塩を脂肪族アルコールに
添加することによってその場で発生する亜硝酸であってもよい。

【０００８】この合成ルートは、特に、Ｈｉｒｏｓｈｉ等（上に引用した）、Ｔ．Ｊ．ブラ
ックロック（「Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．」，１９８９年，５４（１６）号，p.３
９０７−３９１３）及びＳ．グローバー（「Ｓ．Ａｆｒ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．」，１
９８１年，３４（４）号，p.９６−１００）に記載されている。

【０００９】（発明が解決しようとする課題）今までに使用されてきた脂肪族アルコールと無機亜硝酸塩から亜硝酸アルキル
を合成するための全ての方法は、生産性が低く及び反応媒質中でのその長い滞留
時間と結びついた生成物の崩壊の危険性を増大させるという主な欠点を有する回
分操作に基づいている。

【００１０】本発明の創作者である本発明者による研究は、その場で形成される亜硝酸と脂
肪族アルコールを反応させることによって硝酸アルキルを、最終生成物について
高い生産性でもって製造することを単純な態様で且つ経済的に可能にする連続法
に至った。

【００１１】本発明の主題は、式（Ｉ）：Ｒ−ＯＮＯ（Ｉ）（式中、ＲはＣ₁〜Ｃ₂₀、有利にはＣ₂〜Ｃ₁₀の線状又は分岐アルキル基を表す）
の亜硝酸アルキルを製造するにあたり、水性媒質に・式（II）：ＲＯＨ（II）（式中、Ｒは上に定義されるものである）のアルコール、・式（III）：ＭＮＯ₂ （III）（式中、Ｍは、アルカリ金属陽イオン又はアルカリ土類金属陽イオンを表す）の亜硝酸塩、及び・強酸を該亜硝酸アルキルを連続的に形成させるように、徐々に且つ連続的に添加する
こと、及びこのようにして形成された亜硝酸アルキルを反応媒質から取り出すこ
とを特徴とするものである。

【００１２】有利には、ＲはＣ₂〜Ｃ₅のアルキル基を表す。

【００１３】Ｍは、好ましくは、ナトリウム又はカリウムを表す。

【００１４】無機酸は、有利には強酸である。用語「強酸」とは、３．３未満のｐＫａを有
する酸を意味すると解される。

【００１５】強酸として、塩酸又は硫酸が挙げられる。

【００１６】好ましくは、反応媒質に供給される強酸溶液の濃度は、少なくとも３５％であ
る。

【００１７】反応は、０℃〜１５℃、有利には、０℃〜５℃の温度で実施される。

【００１８】反応剤は、反応種が反応媒質中に低い瞬間濃度で存在するように同時に且つ連
続的に添加される。

【００１９】好ましくは、水性媒質中の反応種の濃度が、脂肪族アルコール、無機亜硝酸塩
及び強酸についてそれぞれ６．１〜６．２、４〜５及び６．３〜７．５μｍｏｌ
／Ｌを超過しないように留意する。

【００２０】有利には、強酸対アルコールのモル比は、１〜１．５、好ましくは１〜１．１
であり、強酸対亜硝酸塩のモル比は、１以下である。

【００２１】これらの条件は、反応の進行中に満たされるべきである。

【００２２】しかしながら、反応開始時に、上に示したモル比はその示された制限を超過し
てもよい。

【００２３】本発明の具体例の第一の変形例によれば、ａ）水性媒質、一般式（II）の化合物の一部分及び一般式（III）の化合物の
一部分を含む底部の液を準備し、ｂ）前記強酸、一般式（II）のアルコールの残
部量及び一般式（III）の亜硝酸金属の残部量を前記底部の液に徐々に且つ連続
的に添加する。

【００２４】また、正確に較正された計量型ポンプを使用することも可能であり、これは工
程ａ）を省略させる。

【００２５】本発明の方法の第二の変形例によれば、形成された一般式（Ｉ）の生成物を反
応媒質から連続的に取り出し、そして形成された生成物を連続的に乾燥させる。

【００２６】これは、モレキュラーシーブ又は水酸化カリウムカラムによって実施すること
ができる。

【００２７】この態様では、酸性媒質中で形成される生成物の少ない滞留時間が亜硝酸エス
テルの崩壊の危険性を減少させる。

【００２８】また、最終生成物の乾燥は、亜硝酸エステル中に入り込み且つ生成物の分解を
招く水及び痕跡量の酸性を除去することによって、時間の経過とともに形成され
た生成物の安定性を増大させる。

【００２９】以下の例は本発明を例示する。

【００３０】（実施例）例１亜硝酸ｎ−ブチルの製造撹拌手段、冷却器及び３個の滴下漏斗を備えた１リットルの円筒反応器に、底
部の液として５％の工業用塩化ナトリウムを含有する９２ｇの水を窒素雰囲気下
で装填する。３個の滴下漏斗に、・１８５．３ｇのｎ−ブタノール・４０％の亜硝酸ナトリウムを含有する４６１．４ｇの水溶液（１．０７ｅｑ）・２７３．８ｇの３５％塩酸（１．０５ｅｑ）をそれぞれ装填する。予め底部の水にｎ−ブタノールの１０％及びＮａＮＯ₂水溶液の１０％を僅か
に過剰のこれらの反応剤でもって始動させ且つしかしてＮａＮＯ₂を亜硝酸の形
で損失するのを回避するために添加する。存在し得る亜硝酸蒸気を４００ｇの水
及び２００ｇの５０％水酸化カリウムを入れたフラスコ中に捕捉する。塩を含有する底部の水を２±２℃に冷却し、３種の反応剤をこの温度で約１時
間にわたって同時に添加する（まさに発熱反応）。この媒質をこの温度で５分間
維持する。底部の水相をサイフォンで吸い上げ、そして上部の有機相を９２．６ｇの水で
洗浄する。有機相を水酸化カリウムカラムを通過させることによって乾燥させる。このようにして２４６．６ｇの乾燥した亜硝酸ｎ−ブチルが得られる。即ち、
９５．６％の収率、滴定による９７〜９８％の純度（ＧＣｎ−ブタノール含有量
：１．７〜１．９％）である。

【００３１】例２亜硝酸イソアミルの製造撹拌手段、冷却器及び３個の滴下漏斗を備えた１リットル円筒反応器に、底部
の液として５％の工業用塩化ナトリウムを含有する７７ｇの水を窒素雰囲気下で
装填する。３個の滴下漏斗を・１７６．２ｇ（２ｍｏｌ）のイソアミルアルコール・４０％の亜硝酸ナトリウムを含有する３７０ｇの水溶液（１．０７ｅｑ）・２１９．３ｇの３５％塩酸（１．０５ｅｑ）でそれぞれ装填する。予め底部の水にイソアミルアルコールの１０％及びＮａＮＯ₂水溶液の１０％
を僅かに過剰のこれらの反応剤でもって始動させ且つしかしてＮａＮＯ₂を亜硝
酸の形で損失するのを回避するために添加する。存在し得る亜硝酸蒸気を、水酸化カリウム溶液を入れた丸底フラスコ中に捕捉
する。塩を含有する底部の水を２±２℃に冷却し、３種の試薬をこの温度で約１時間
にわたって同時に添加する（発熱反応であり、ブラインで−１２０℃に冷却する
）。上部の有機相を２×６０ｇの水で洗浄する。次いで、有機相（２２６ｇ）をモレキュラーシーブを通過させることによって
乾燥させる。このようにして２２６ｇの乾燥した亜硝酸イソアミルが得られる。即ち９６．
４％の収率、滴定による９８％の純度である。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷＦターム(参考） 4H006 AA02 AC59 BA28 BA36 BA37 BB31 BC34 BC37 BD20 BD21 BE90 4H039 CA60 CD10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次式（Ｉ）：Ｒ−ＯＮＯ（Ｉ）（式中、ＲはＣ₁〜Ｃ₂₀、有利にはＣ₂〜Ｃ₁₀の線状又は分岐アルキル基を表す）
の亜硝酸アルキルを製造するにあたり、水性媒質に・式（II）：ＲＯＨ（II）（式中、Ｒは上に定義されるものである）のアルコール、・式（III）：ＭＮＯ₂ （III）（式中、Ｍは、金属陽イオン、好ましくは、アルカリ金属陽イオン又はアルカリ
土類金属陽イオンを表す）の亜硝酸塩、及び・強酸、好ましくは無機の強酸を該亜硝酸アルキルを連続的に形成させるように、徐々に且つ連続的に添加する
こと、及びこのようにして形成された亜硝酸アルキルを反応媒質から連続的に取
り出すことを特徴とする亜硝酸アルキルの製造方法。
【請求項２】反応媒質から取り出された亜硝酸アルキルを乾燥させること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】反応中の式（II）のアルコールの濃度が６．１〜６．２μｍ
ｏｌ／Ｌ以下であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】反応中の式（III）の亜硝酸塩の濃度が４〜５μｍｏｌ／Ｌ
以下であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】反応中の無機酸の濃度が６．３〜７．５μｍｏｌ／Ｌ以下で
あることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】酸対アルコールのモル比が１〜１．５、好ましくは１〜１．
１であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】酸対亜硝酸塩のモル比が１以下であることを特徴とする請求
項１に記載の方法。
【請求項８】ａ）水性媒質、一般式（II）の化合物の一部分及び一般式（
III）の化合物の一部分を含む底部の液を準備し、ｂ）前記酸、一般式（II）の
アルコールの残部量及び一般式（III）の亜硝酸金属の残部量を前記底部の液に
徐々に且つ連続的に添加することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】一般式（I）の形成された生成物をモレキュラーシーブ又は
水酸化カリウムカラムで連続的に乾燥させることを特徴とする請求項１に記載の
方法。
【請求項１０】Ｒがｎ−ブチル又はイソアミル基を表すことを特徴とする
請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】強酸が塩酸又は硫酸であることを特徴とする請求項１〜１
０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】亜硝酸アルカリ金属が亜硝酸ナトリウム又は亜硝酸カリウ
ムであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。