JP2004115519A - アルキンカルボン酸の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アルキンカルボン酸の製造方法を提供する。
【解決手段】反応混合物にアルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩を連続して添加することにより、アルキンアルコールを、ニトロキシル化合物の存在で、７より高いｐＨ値で、次亜ハロゲン酸塩を用いて酸化し、アルキンカルボン酸を製造する。
【選択図】なし

Description

　本発明はアルキンアルコール（アルキノール）を酸化してアルキンカルボン酸（アルキン酸）を生じる方法に関する。

　アルキン酸は重要な合成成分である。付加環化、特にディールスアルダー反応および１，３−双極付加環化において環を分解するためにおよび求核付加反応に使用される、プロピオール酸およびアセチレンジカルボン酸が特に重要である（非特許文献１参照）。

　アルキノールからアルキン酸を生じる酸化は技術水準に記載されている（非特許文献１および非特許文献２参照）。

　従って例えばプロパルギルアルコールのアノード酸化によりプロピオール酸が得られる（非特許文献３参照）。同様に２−ブチン−１，４−ジオールのアノード酸化によりアセチレンジカルボン酸が得られる。しかし電気化学的方法は、二酸化鉛アノードを使用し、これが鉛イオンで電解質を汚染し、一般に多くの費用をかけてしか製造中に変換できないことが欠点である。更に副反応として進行する生成物の脱カルボキシル化が技術的に好ましくない多くの量のＣＯ_２およびアセチレンを生じ、これらを取り除かなければならない。更にプロピオール酸の場合に収率がかなり低い（５０％未満）。

　ニッケル酸化物アノードの同様のアノード酸化は少ない電流密度およびきわめて大きな電極表面を必要とし、これが投入費用を更に増加する（非特許文献４参照）。更に活性化されたニッケル表面が電気分解中に不活性化し、しばしば再生しなければならず、これが製造費用を増加する。

　更にプロピオール酸はプロパルギルアルコールを硫酸中で酸化クロム（ＶＩ）を用いて酸化することにより取得できる。この場合に良好な収率が達成できるが、多くの量の有毒な、環境に問題のある重金属塩を除去しなければならない。２−ブチン−１，４−ジオールの類似反応はアセチレンジカルボン酸を２３％でのみ生じる（非特許文献５参照）。

　プロピオール酸とアセチレンジカルボン酸の非酸化的製造方法としては、金属アセチリドとＣＯ_２の反応が知られている。しかしこれは高価な金属塩基の使用を必要とし、アセチレンの使用により技術的に不安がある。この方法の収率はプロピオール酸の場合は同様に５０％である。

　アセチレンジカルボン酸を製造する他の方法においては、フマル酸をまず臭素と反応させてメソジブロモコハク酸に変換し、これを単離し、引き続く工程でハロゲンを除去する。この二段階法は時間がかかり、煩雑である（非特許文献６参照）。

　触媒としてニトロシル化合物を用いてアルコールからカルボン酸を生じる一般的な酸化法は技術水準から公知であり、特にＴＥＭＰＯ（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル）およびその誘導体のようなニトロシルを用いる（非特許文献７参照）。

　アルコールからカルボン酸を生じるＴＥＭＰＯ触媒活性酸化は二相系、例えば塩化メチレン／水中でおよび相間移動触媒の存在で実施する（非特許文献８および非特許文献９参照）。その際化学量の酸化剤として主に漂白液（次亜塩素酸塩溶液）が使用される。

　この合成を二相系で一般に実施する際に、８.５〜９のｐＨ範囲に調節した、水相に溶解した酸化剤を、酸化すべきアルコール、相間移動触媒およびニトロシル化合物を含有する予め入れた有機相に、バッチ法で添加する。

　技術水準において漂白液およびニトロシル化合物を使用したこの種の酸化法が不飽和アルコールの酸化に一般に適さないと考えられることが記載されている（特に非特許文献９および非特許文献１０参照）。

　従って技術水準から公知の方法による末端アルキン基を有していないアルキンアルコール（３−フェニルプロピノール）と漂白液およびＴＥＭＰＯとの反応は５モル％から最大２０モル％までのアルキン酸の許容できない低い収率を生じる（非特許文献１１および特許文献１参照）。

　７より高いｐＨでの漂白液およびＴＥＭＰＯを用いる末端アルキン基を有するアルキノールの酸化はいままで記載されていない。

　考えられる原因は文献から公知の漂白液に対する末端アルキン基の反応性である。末端アルキンのＣＨ基が、例えば漂白液により容易にクロロアルキンに変換し、これが特にアルカリに不安定であり、分解する傾向がある（非特許文献１２参照）。これは特にアルカリ反応条件に適用され、それというのもその際酸末端アセチレン単位が特に容易にハロゲン化するからである。その際生じる３−ハロゲンプロピオレートが更に分解しやすい化合物であり、爆発する傾向がある。
Ｕｌｌｍａｎｎｓ　Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　第６版、２００１、ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｒｅｌｅａｓｅ、Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ　ａｃｉｄｓ、ａｌｉｐｈａｔｉｃ　５.２′′ Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ、Ｖ／２ａ巻、第４版、１９７７、Ａｌｋｉｎｅ Ｗｏｌｆ　Ｃｈｅｍ.Ｂｅｒ.１９５４、８７、６６８ Ｋａｕｌｅｎ　ｕｎｄ　Ｓｃｈａｅｆｅｒ、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　１９８２、３８、３２９９ Ｈｅｉｌｂｒｏｎ、Ｊｏｎｅｓ　ｕｎｄ　Ｓｏｎｄｈｅｉｍｅｒ　Ｊ.Ｃｈｅｍ.Ｓｏｃ.１９４９、６０６ Ｔ.Ｗ.Ａｂｂｏｔ　ｅｔ　ａｌ.Ｏｒｇ.Ｓｙｎｔｈ　Ｃｏｌｌ.Ｖｏｌ.ＩＩ、１９４３、１０ Ａ.Ｅ.Ｊ.ｄｅ　Ｎｏｏｙ、Ａ.Ｃ.Ｂｅｓｅｍｅｒ　ｕｎｄ　Ｈ.Ｖ.Ｂｅｋｋｕｍ、Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ１９９６、１１５３ Ｇ.Ｇｒｉｇｏｒｏｐｏｌｕｌｏｕ　ｅｔ　ａｌ、Ｃｈｅｍ.Ｃｏｍｍｕｎ.２００１、５４７−５４８ Ｐ.Ｌ．Ａｎｅｌｌｉ、Ｃ.Ｂｉｆｆｉ、Ｆ.Ｍｏｎｔａｎａｒｉ　ｕｎｄ　Ｓ.Ｑｕｉｃｉ、Ｊ.Ｏｒｇ.Ｃｈｅｍ.１９８７、５２，２５５９ Ｐ.Ｌ.Ａｎｅｌｌｉ.Ｆ.Ｍｏｎｔａｎａｒｉ　ｕｎｄ　Ｓ.Ｑｕｉｃｉ、Ｏｒｇ.Ｓｙｎｔｈ.１９９０、６９，２１２ Ｍ.Ｚｈａｏ　ｅｔ　ａｌ.Ｊ.Ｏｒｇ.Ｃｈｅｍ.１９９９、６４、２５６４ ＷＯ９９／５２８４９号明細書 Ｓｔｒａｕｓ　ｅｔ　ａｌ.Ｂｅｒ.Ｄｔｓｃｈ.Ｃｈｅｍ.Ｇｅｓ.１９３０、１８６８

　従って本発明の課題は、技術水準から公知の欠点を回避する、アルキンアルコールの酸化によるアルキン酸の製造方法を提供することである。

　意想外にも、酸化すべきアルキンアルコールを、ニトロキシル化合物の存在で、７より高いｐＨ値で、技術水準から知られた方法のように全部を予め入れるのでなく、酸化剤と同様に反応混合物に連続して添加することにより、技術水準から公知の方法の欠点を回避できることが判明した。

　本発明の対象はアルキンカルボン酸の製造方法であり、アルキンアルコールを、ニトロキシル化合物の存在で、７より高いｐＨ値で、次亜ハロゲン酸塩を用いて酸化し、その際アルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩を反応混合物に連続して添加することを特徴とする。

　その際本発明の方法による反応混合物へのアルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩の連続的添加は、連続的にまたは不連続的に行うことができる。

　連続的添加の場合は、種々の監視すべき反応パラメーターに依存してある程度多くのアルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩を連続して供給する。

　不連続的添加の場合は、種々の監視すべき反応パラメーターに依存してアルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩を少しずつ供給する。

　反応混合物へのアルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩の連続する添加は連続法および不連続法で並行してまたは交互に行うことができる。

　交互に供給する場合は、アルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩を同時に供給せずおよび／または１つの時間間隔内で同じモル量で供給しない。

　並行して供給する場合は、アルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩を常に同時に供給する（並行供給）。

　その際反応混合物にアルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩を連続して供給する場合の監視すべき反応パラメーターは特に反応混合物のｐＨ値および温度に関する。

　本発明の特に有利な実施態様においてアルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩の添加を連続しておよび並行して行う。

　本発明の方法の１つの有利な実施態様において、水、１種以上の不活性有機溶剤、酸、塩基または緩衝液混合物、部分量または全量の使用されるニトロキシル化合物および相間移動触媒、および部分量の使用されるアルキンアルコールまたは部分量の使用される酸化剤を有することができる容器を使用することができる。

　アルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩を容器に更に連続して添加することにより反応を行う。

　容器の使用は特に連続的反応の開始に勧められる。

　更に意想外にも、アルキンアルコールを相間移動触媒を使用せずにアルキンカルボン酸に酸化できることが判明した。

　更に酸化は、意想外なことに、水性単相系で可能である。

　更に意想外にも、本発明の方法により末端アルキン基を有するアルキンアルコールを７より高いｐＨ値で際立った収率で酸化することが判明した。

　一般に酸化すべきアルキンアルコール（アルキノール）化合物は、一般式−ＣＨ_２−ＯＨの少なくとも１個の１結合性基および一般式−Ｃ≡Ｃ−の少なくとも１個の２結合性基を有する化合物である。

　酸化すべきアルキンアルコールは、有利には３〜３０個の炭素原子を有する直鎖または分枝状第一級アルコール、８〜３０個の炭素原子を有する環状アルコールまたは一般式−Ｃ≡Ｃ−の少なくとも１個の基を有する、芳香族基により置換された６〜３０個の炭素原子を有するアルコールであり、その際１個の水素または複数の水素が互いに独立にＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＮＯ_２、ＯＮＯ、ＣＮ、ＮＣまたはＳＣＮにより置換されていてもよく。または１個のＣＨ_２基または複数のＣＨ_２基が互いに独立にＯ、ＮＨ、Ｃ＝Ｏ、ＣＯ_２、Ｓ、Ｓ＝Ｏ、ＳＯ_２、Ｐ＝ＯまたはＰＯ_２により置換されていてもよく、または１個のＣＨ−基または複数のＣＨ−基が互いに独立にＮ、ＢまたはＰにより置換されていてもよく、または第四級炭素原子がＳｉ、ＳｎまたはＰｂにより置換されていてもよい。

　アルキンアルコール、Ｒ^１−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２ＯＨ、Ｒ^１−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２−ＣＨ_２ＯＨ、またはＲ^１−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２ＯＨ、Ｒ^１−Ｏ−ＣＲ^２Ｒ^３−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２ＯＨ、Ｒ^１−Ｏ−ＣＲ^２Ｒ^３−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２−ＣＨ_２ＯＨまたはＲ^１−Ｏ−ＣＲ^２Ｒ^３−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２ＯＨが特に有利であり、
式中、Ｒ^１はＨ，メチル、エチルまたは直鎖状または分枝状Ｃ_３〜Ｃ_１２炭化水素基、特にｎ−プロピル基、イソプロピル基、１−または２−ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、１−、２−または３−ｎ−ペンチル基、２−または３−メチル−１−ブチル基、１，２−ジメチルプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基またはｔ−ペンチル基であり、または飽和または不飽和の環状Ｃ_３〜Ｃ_１２−炭化水素基、特にシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、メチルシクロペンチル基、メチルシクロペンテニル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、メチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘキセニル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基またはデカリニル基であり、
またはＣ_６〜Ｃ_１２−アリール基またはアラルキル基、特にフェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチル基、ビフェニリル基、アントリル基、フェナントリル基、アズレニル基、アントラキノニル基、２−、３−または４−メチルフェニル基、２，３−、２，４−または２，５−ジメチルフェニル基またはメシチリル基であり、
またはＣ_６〜Ｃ_１２−ヘテロアリール基またはヘテロアラルキル基、特にフリル基、ピロリル基、チエニル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、イソベンゾチエニル基、インドリル基、イソインドリル基、インドリジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソキサゾリル基、イソチアゾリル基、インダゾリル基、カルバゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、プリニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、キノリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、１，１０−フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基またはフェノキサジニル基であり、
またはＲ^４Ｒ^５Ｒ^６Ｓｉであり、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６は互いに独立にＣ_１〜Ｃ_１２−アルキル、特にメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピルまたはｎ−ブチルであり、
またはＣ_１〜Ｃ_１２−オキシアルキル、特にメトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシまたはブトキシ、またはＣ_６〜Ｃ_１２−アリールまたはＣ_７〜Ｃ_１２−アラルキル、特にフェニルまたはベンジルであり、
Ｒ^２およびＲ^３は互いに独立にＨ、Ｃ_１〜Ｃ_１２−アルキル、特にメチル、エチル、ｎ−プロピル、またはｎ−ブチルであり、Ｃ_６〜Ｃ_１２−アリール、またはＣ_７〜Ｃ_１２−アラルキル、特にフェニル、２−、３−または４−メチルフェニルまたはベンジルであり、
およびアルキノールＲ^７−ＣＯ−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２ＯＨ、Ｒ^７−ＣＯ−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２−ＣＨ_２ＯＨまたはＲ^７−ＣＯ−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２ＯＨが特に有利であり、Ｒ^７はメチル、エチルまたは直鎖状または分枝状Ｃ_３〜Ｃ_１２−炭化水素基、特にｎ−プロピル基、イソプロピル基、１−または２−ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基、１−、２−または３−ｎ−ペンチル基、２−または３−メチル−１−ブチル基、１，２−ジメチルプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基またはｔ−ペンチル基であり、
または飽和または不飽和の環状Ｃ_３〜Ｃ_１２−炭化水素基、特にシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、メチルシクロペンチル基、メチルシクロペンテニル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、メチルシクロヘキシル基、メチルシクロヘキセニル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基またはデカリニル基であり、
またはＣ_６〜Ｃ_１２−アリール基またはアラルキル基、特にフェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチル基、ビフェニリル基、アントリル基、フェナントリル基、アズレニル基、アントラキノニル基、２−、３−または４−メチルフェニル基、２，３−、２，４−または２，５−ジメチルフェニルまたはメシチリル基であり、
またはＣ_６〜Ｃ_１２−ヘテロアリール基またはヘテロアラルキル基、特にフリル基、ピロリル基、チエニル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、イソベンゾチエニル基、インドリル基、イソインドリル基、インドリジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソキサゾリル基、イソチアゾリル基、インダゾリル基、カルバゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、プリニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、１，１０−フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基またはフェノキサジニル基であり、
およびＣｌ−ＣＨ_２−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２ＯＨおよびＨＯ−ＣＨ_２−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ_２ＯＨである。

　２−プロピン−１−オール、ブト−３−イン−１−オール、ブト−２−イン−１−オール、ペント−４−イン−１，２−ジオール、２−ブチン−１，４−ジオール、４−クロロ−２−ブチン−１−オール、４−アセトキシ−２−ブチン−１−オール、４−ｔ−ブチルジメチルシロキシ−２−ブチン−１−オール、３−フェニル−２−プロピン−１−オール、３−トリメチルシリル−２−プロピン−１−オール、３−ｔ−ブチルジメチルシリル−２−プロピン−１−オールが特に有利である。

　２−プロピン−１−オール、４−クロロ−２−ブチン−１−オール、または２−ブチン−１，４−ジオールが特に適しており、２−プロピン−１−オールまたは２−ブチン−１，４−ジオールが特に適している。

　酸化触媒として使用されるニトロキシル化合物は一般にジ−ｔ−アルキルニトロキシル化合物である。

　有利には一般式Ｉ：

のニトロキシル化合物であり、
式中、基Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０およびＲ^１１は互いに独立にＣ_１〜Ｃ_１２−アルキルまたはＣ_２〜Ｃ_１２−アルケニルまたはＣ_６〜Ｃ_１２−アリールまたはアラルキルであり、
基Ｒ^１２およびＲ^１３は互いに独立に以下のものを表す。
水素、ＯＨ、ＣＮ、ハロゲン、直鎖または分枝状、飽和または不飽和Ｃ_１〜Ｃ_２０−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_２０−アリール、Ｃ_６〜Ｃ_２０−ヘタリールまたはＣ_６〜Ｃ_２０−アラルキル、ＯＲ^１４、Ｏ−ＣＯＲ^１４、Ｏ−ＣＯＯＲ^１４、ＯＣＯＮＨＲ^１４、ＣＯＯＨ、ＣＯＲ^１４、ＣＯＯＲ^１４、ＣＯＮＨＲ^１４であり、
式中のＲ^１４は直鎖または分枝状、飽和または不飽和Ｃ_１〜Ｃ_２０−アルキル基であるかまたはＣ_６〜Ｃ_２０−アリール、Ｃ_３〜Ｃ_２０−ヘタリールまたはＣ_６〜Ｃ_２０−アラルキル基であり、
Ｏ（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２）_ｎ−ＯＲ^１５，−（Ｏ−Ｃ_３Ｈ_６）_ｎ−ＯＲ^１５，−（Ｏ−（ＣＨ_２）_４）_ｎ−ＯＲ^１５，−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨＯＨ−ＣＨ_２−（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−）_ｎ−ＯＲ^１５であり、
Ｒ^１５は水素、Ｃ_１〜Ｃ_２０−アルキル、Ｃ_６〜Ｃ_２０−アラルキルであり、ｎは１〜１００であり、またはＣＨ_２−ＣＨＯＨ−ＣＨ_３またはＣＨ_２−ＣＨＯＨ−ＣＨ_２−ＣＨ_３であり、
ＮＲ^１６Ｒ^１７、ＮＨＣＯＲ^１６、ＮＨＣＯＯＲ^１６、ＮＨＣＯＮＨＲ^１６であり、
Ｒ^１６およびＲ^１７は互いに独立に直鎖または分枝状、飽和または不飽和Ｃ_１〜Ｃ_２０−アルキル基、Ｃ_６〜Ｃ_１２−シクロアルキル基またはＣ_６〜Ｃ_２０−アリール、Ｃ_３〜Ｃ_２０−ヘタリールまたはＣ_６〜Ｃ_２０−アラルキル基であり、
Ｒ^１２およびＲ^１３は結合して環を形成してもよく、
この場合に基Ｒ^１２およびＲ^１３はＣＯＯＨ、ＯＨ、ＳＯ_３Ｈ、ＣＮ、ハロゲン、第一級、第二級、第三級アミノ基または第四級アンモニウムにより置換されていてもよく、
または基Ｒ^１２およびＲ^１３は一緒に＝Ｏ、＝ＮＲ^１８、＝Ｎ−ＯＲ^１８、＝Ｎ−Ｎ＝ＣＲ^１８Ｒ^１９であり、Ｒ^１８およびＲ^１９は独立に水素、Ｃ_１〜Ｃ_２０−アルキル、またはＣ_６〜Ｃ_２０−アラルキルであってもよい。

　更にニトロキシル化合物は有利には、４位で橋＝Ｎ−Ｎ＝を介して結合している一般式Ｉの２つの分子である。

　更にニトロキシル化合物は、有利には２つの基Ｒ^１２およびＲ^１３の一方を介して結合している一般式Ｉの２個以上の分子である。その際結合する基として特に有利にはＯ−アルキル−Ｏ，Ｏ−ＣＨ_２−アリール−ＣＨ_２−Ｏ，または一般式（Ｏ―（ＣＨ_２）_ｎ−Ｏ）_ｍの橋が適しており、ｎは２〜４、ｍは２〜５０、特にｍは２〜２０である。

　他の１つの実施態様において、ニトロキシル化合物は、基Ｒ^１１またはＲ^１２を介してまたは基Ｒ^１１およびＲ^１２を介して結合している、ポリマー構造を有する一般式Ｉの化合物である。

　技術水準からこれらの多数の化合物が当業者に知られている（欧州特許第１１０３５３７号、Ｃｉｒｒｉｍｉｎｎａ　ｅｔ　ａｌ、Ｃｈｅｍ.Ｃｏｍｍｕｎ.２０００、１４４１、Ｂｏｌｍ　ｅｔ　ａｌ.Ｃｈｅｍ.Ｃｏｍｍｕｎ.１９９９、１７９５，Ｂｏｂｂｉｔｔ　ｅｔ　ａｌ.Ｃｈｅｍ.Ｃｏｍｍｕｎ.１９９６，２７４５、ミヤザワ、エンドウ、Ｊ.Ｍｏｌｅｃ.Ｃａｔａｌ.４９，１９８８、Ｌ３１，Ｍ.Ｊ.Ｖｅｒｈｏｅｆ　ｅｔ　ａｌ.Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｉｎ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　Ｃａｔａｌｙｓｉｓ、Ｖｏｌ１２５、４６５頁以降、Ｄ.Ｂｒｕｎｅｌ　ｅｔ　ａｌ. Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｉｎ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　ＣａｔａｌｙｓｉｓＶｏｌ１２５，２３７頁以降、ミヤザワ、エンドウ、Ｊ.Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉ.Ｐｏｌｙｍ.Ｃｈｅｍ.Ｅｄ.２３，１９８５，１５２７および２４８７、Ｔ，Ｏｓａ、Ｃｈｅｍ.Ｌｅｔｔ.１９８８、１４２３）。

　特にＰＩＰＯ（ポリアミン固定化ピペリジニルオキシル）、ＳｉＯ_２担持ＴＥＭＰＯ、ポリスチレン担持ＴＥＭＰＯおよびポリアクリル酸担持ＴＥＭＰＯが適している。

　ニトロキシル化合物として、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０およびＲ^１１がＣＨ_３である、一般式Ｉの化合物が特に有利であり、この場合に
Ｒ^１２およびＲ^１３が互いに独立に水素、ＯＨ、ＯＲ^１４、Ｏ−ＣＯＲ^１４、Ｏ−ＣＯＯＲ^１４、ＯＣＯＮＨＲ^１４であり、
Ｒ^１４が直鎖または分枝状、飽和または不飽和Ｃ_１〜Ｃ_２０−アルキル基、またはＣ_６〜Ｃ_２０−アリールまたはＣ_６〜Ｃ_２０−アラルキル基であり、またはＲ^１２およびＲ^１３が
−（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２）_ｎ−ＯＲ^１５、−（Ｏ−Ｃ_３Ｈ_６）_ｎ−ＯＲ^１５、−（Ｏ−（ＣＨ_２）_４）_ｎ−ＯＲ^１５、−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨＯＨ−ＣＨ_２−（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−）_ｎ−ＯＲ^１５であり、
Ｒ^１５が水素、Ｃ_１〜Ｃ_１０−アルキルまたはＣ_６〜Ｃ_１０−アラルキルであり、ｎが１〜１００であり、またはＣＨ_２−ＣＨＯＨ−ＣＨ_３またはＣＨ_２−ＣＨＯＨ−ＣＨ_２−ＣＨ_３であり、または
ＮＲ^１６Ｒ^１７、ＮＨＣＯＲ^１７、ＮＨＣＯＯＲ^１７、ＮＨＣＯＮＨＲ^１７であり、
Ｒ^１６およびＲ^１７は互いに独立に水素、直鎖または分枝状、飽和または不飽和Ｃ_１〜Ｃ_２０−アルキル基、Ｃ_６〜Ｃ_１２−シクロアルキル基またはＣ_６〜Ｃ_２０−アリール基またはＣ_６〜Ｃ_２０−アラルキル基である。

　ニトロキシル化合物として、更にＲ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０およびＲ^１１がＣＨ_３である、一般式Ｉの化合物が特に有利であり、この場合にＲ^１２およびＲ^１３が一緒に一般式Ｏ−ＣＨＲ^２０ＣＨＲ^２１−ＯまたはＯ−ＣＨ_２ＣＲ^２２Ｒ^２３−ＣＨ_２−Ｏのケタール基を形成し、Ｒ^２０、Ｒ^２１、Ｒ^２２およびＲ^２３は互いに独立に水素またはＣ_１〜Ｃ_３−アルキルであるかまたは基Ｒ^１２およびＲ^１３が一緒に＝Ｏ基である。

　ニトロキシル化合物として、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０およびＲ^１１がＣＨ_３である、一般式Ｉの化合物が特に有利であり、この場合にＲ^１２が水素であり、Ｒ^１３が水素、ＯＨ、ＯＲ^１４、Ｏ−ＣＯＲ^１４であり、Ｒ^１４は直鎖または分枝状、飽和または不飽和Ｃ_１〜Ｃ_１２−アルキル基またはアリール基またはベンジル基であり、または
−（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２）_ｎ−ＯＲ^１５、−（Ｏ−Ｃ_３Ｈ_６）_ｎ−ＯＲ^１５、−（Ｏ−（ＣＨ_２）_４）_ｎ−ＯＲ^１５、−Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨＯＨ−ＣＨ_２−（Ｏ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−）_ｎ−ＯＲ^１５であり、ｎは１〜５０であり、Ｒ^１５は水素またはＣＨ_２−ＣＨＯＨ−ＣＨ_３またはＣＨ_２−ＣＨＯＨ−ＣＨ_２−ＣＨ_３であり、
ＮＲ^１６Ｒ^１７、ＮＨＣＯＲ^１７であり、Ｒ^１６およびＲ^１７は互いに独立に直鎖または分枝状飽和Ｃ_１〜Ｃ_１２−アルキル基またはアリール基またはベンジル基である。

　特に有利に使用されるニトロキシル化合物の例は、ＴＥＭＰＯ、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ、４−オキソ−ＴＥＭＰＯ、４−アミノ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、４−ベンジルオキシ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトキシ−ＴＥＭＰＯおよびＰＩＰＯである。

　特に有利には４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯである。

　ニトロキシル化合物は一般に酸化すべきアルキンアルコールの量に対して０.０１〜５０モル％、有利に０.１〜２０モル％、特に１〜１０モル％の量で使用する。

　ニトロキシル化合物はアルキンアルコールを含有する反応成分または水相に溶解するかまたは担持された形で独自の相として使用することができる。ニトロキシル化合物は全部を最初に入れるかまたは反応混合物に連続的に、場合により付加的な液状供給物の形で添加することができる。

　酸化剤として有利には次亜ハロゲン酸塩、特に次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩および次亜ヨウ素酸塩またはこれらの混合物の群から選択される化合物を使用する。特に有利な酸化剤は次亜塩素酸塩である。反対イオンとして水素、ナトリウム、カリウム、カルシウムまたはテトラアルキルアンモニウムが有利であり、特にナトリウムおよびカリウムである。

　技術水準から適当な次亜ハロゲン酸塩および次亜ハロゲン酸塩組成物は当業者に知られている（Ｕｌｌｍａｎｎ　Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　第６版、２００２　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｒｅｌｅａｓｅ、Ｃｈｌｏｒｉｎｅ　ｏｘｉｄｅｓ　ａｎｄ　Ｃｈｌｏｒｉｎｅ　ｏｘｙｇｅｎ　ａｃｉｄｓ２.−４.）。

　１つの特に有利な実施態様において、技術的次亜ハロゲン酸塩溶液および次亜ハロゲン酸塩懸濁液、特に技術的次亜塩素酸塩溶液を使用する。使用される酸化剤は、その場で、特に電気化学的に、加水分解により、特にＮ−クロロ化合物の加水分解により、またはレドックス反応により、次亜塩素酸塩溶液または次亜臭素酸塩溶液の場合のように、アルカリ性−水性溶液中の塩素または臭素の不均化により、または次亜臭素酸塩を形成する、次亜塩素酸塩と臭化物のレドックス反応により製造することができる。

　使用される酸化剤、特に次亜塩素酸塩および次亜臭素酸塩は、有利には０.１モルからその都度の飽和濃度までの濃度で水溶液として使用する。

　酸化剤の水溶液または懸濁液のｐＨ値は一般に７〜１４である。しかし酸化剤のｐＨ値の特別な調節は必要でなく、有利なやり方で酸化剤の事前のｐＨ値の調節を省くことができる。

　反応混合物の水相のｐＨ値は、本発明の方法により７より大きく、有利には７〜１４、特に７〜１１、特に有利には８〜１０のｐＨ値である。

　有利には酸化すべき官能基の数に対して２〜５モル当量の次亜ハロゲン酸塩、特に酸化すべき官能基の数に対して２〜３モル当量の次亜ハロゲン酸塩を使用する。

　反応混合物の所望のｐＨ値の調節は一般に塩基、有利には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、特に水酸化ナトリウムおよび炭酸カルシウムの添加により行う。

　反応混合物の所望のｐＨ値の調節は、更に緩衝剤、有利には炭酸塩緩衝剤または燐酸塩緩衝剤の添加により行うことができる。炭酸塩緩衝剤の群から、特に炭酸ナトリウム／炭酸水素ナトリウム、または炭酸カルシウム／炭酸水素カルシウム、殊に炭酸カルシウム／炭酸水素カルシウムが適している。燐酸塩緩衝剤の群から、特に燐酸のナトリウム塩またはカリウム塩が適している。

　他の可能な添加物は塩、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属またはアンモニウムのハロゲン化物、炭酸塩または硫酸塩である。

　反応温度は一般に−１０℃〜＋８０℃、有利には−５℃〜＋４０℃、特に−５℃〜＋２０℃である。

　本発明の方法は有利には常圧で実施する。

　本発明の方法において反応に関与する成分は一般に単相でまたは複数の相に分かれて反応することができる。

　１つの可能な実施態様において、本発明の方法は、水および水と混和する１種以上の溶剤を含有する液相（コソルベント）中で実施する。

　単相反応の１つの実施態様において、反応成分１として酸化すべきアルキンアルコールを純粋な形でまたは水で希釈してまたは水と混和する１種以上の不活性溶剤で希釈しておよび反応成分２として酸化剤を供給する。

　水と混和する不活性溶剤は、有利にはエーテル、特にＴＨＦおよび１，４−ジオキサン、またはニトリル、特にアセトニトリル、またはアルコール、例えばｔ−ブタノール、イソプロパノールまたはＤＭＦ、ＤＭＳＯの群から選択される。

　酸化すべきアルキンアルコールは反応成分１に対して０.１〜１００質量％、有利には２０〜１００質量％の濃度で使用することができる。

　本発明の方法の他の可能な実施態様において、反応を多相系で行う。

　その際有利には少なくとも１種の水相および少なくとも１種の有機相を使用する。

　特に有利な実施態様において、アルキンアルコールを反応成分１として、場合により純粋な形でまたは１種以上の溶剤に溶解して使用する。有利には水と混和しない有機溶剤を使用する。その際生じる相分離は原因としてエダクトとして水と混和しないアルキンアルコールに起因することがある。

　水相は反応成分２として酸化剤を含有する。

　本発明の方法を多相系で実施するために有利な有機溶剤はエーテル、特にＴＨＦ、メチル−ｔ−ブチルエーテル、ジメトキシメタンおよびジエチルエーテル、クロロ炭化水素、例えば塩化メチレン、エステル、例えば酢酸エチルエステル、アルコール、例えばｔ−ブタノール、炭化水素、例えばトルエン、シクロヘキサン、ヘプタンおよびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトニトリルの群から選択される１種以上の溶剤である。

　酸化すべきアルコールは反応成分１に対して０.１〜１００質量％、有利には２０〜１００質量％の濃度で使用することができる。

　多相系での反応の他の有利な実施態様において本発明の方法を１種以上の相間移動触媒の存在で実施する。適当な相間移動触媒は当業者に知られている（例えばＰｈａｓｅ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｃａｔａｌｙｓｉｓ　ＵＬＬＭＡＮＳ　ＥＮＣＹＣＬＯＰＥＤＩＡ　ＯＦ　ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ　ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　第６版、ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｒｅｌｅａｓｅ、２００２参照）。有利な相間移動触媒は第四級アンモニウム塩、例えばテトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、硫酸テトラブチルアンモニウム、メチルトリオクチルアンモニウムクロリド、メチルトリブチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド、およびクラウンエーテル、例えば１８−クラウン−６である。本発明の方法を水相および少なくとも１種の有機相の存在で実施する場合は、相間移動触媒を、酸化すべきアルキンアルコールに対して０.１〜１０モル％の量で使用することができる。相間移動触媒は容器に予め入れることができるが、反応成分１または２に添加することもできる。

　本発明の方法はバッチ式運転でまたは連続的反応の形で行うことができる。

　本発明の方法の有利な実施態様において、反応に関与する相を連続的に反応させる。

　その際アルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩を本発明により連続する添加の形で供給し、同時に生じる反応溶液を反応器から連続的に取り出す。

　その際ニトロキシル化合物は同様に連続的に供給するかまたは停止している相の形で使用する。反応に好ましいｐＨ範囲の維持は、反応混合物中で７より高い一定のｐＨ値が存在するように、塩基または酸を反応混合物に供給する、連続的な供給により行うことができる。

　連続的反応に適した連続的反応器は当業者に知られている。最も重要な実施態様に関する概要は、例えばＵｌｌｍａｎｎｓ　Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｉｎｄｕｓｙｒｉａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、Ｖｏｌ.Ｂ４に示される。連続的に実施される方法の有利な実施態様は、連続的に運転する管形反応器、連続的に運転するループ反応器、連続的に運転する撹拌容器、撹拌容器カスケードまたはタービンポンプを用いて行われる方法である。

　本発明の方法を連続的に実施する場合は、０.１秒〜１０時間、有利に１秒〜１時間、特に１秒〜２０分の滞在時間を設定する。

　前記方法を連続的工程として実施する場合は、これは付加的な利点として強い発熱反応工程からの効果的な熱の排出を可能にする。

　２つの反応成分の容積流の相対的比率を一定に保つことができる場合は、反応混合物中に生じるなお反応していないアルキンアルコールの含量に依存してアルキン酸および酸化剤を変化することができる。

　２つの反応成分の供給速度は、使用される冷却効率を考慮して反応混合物が有利な温度範囲に残るように有利に設定する。

　本発明の方法の利点は、技術水準から公知の問題を解決する、費用の安い酸化剤、次亜ハロゲン酸塩を使用して、アルキンアルコールをアルキンカルボン酸に酸化する、技術的に簡単に実施できる方法を提供することである。

　特に反応混合物の水相のｐＨ値の調節および反応混合物への２つの反応物質、次亜ハロゲン酸塩およびアルキンアルコールの連続する添加の手段の組み合わせにより、アルキンカルボン酸の高い収率が得られる。その際本発明の方法を使用して、費用が安く、技術的に容易に調節できる漂白液（例えば次亜塩素酸ナトリウム）を使用して、良好に水に溶解するアルキノールおよび末端アルキン基を有するアルキノールを技術的に簡単なやり方でおよび際立った収率で相当するアルキンカルボン酸に酸化する。

　末端アルキン基を有する特別の基材は、従来は技術水準から公知の酸化法により得ることができず、大規模に実現できる、経済的に興味のある反応を実現できなかった。

　更に本発明の方法は末端および非末端アルキン基を有する広い範囲の基材を使用できる。

　従って、例えば本発明の方法を使用してプロパルギルアルコールからプロピオン酸を７５〜９０％の収率でおよびブチンジオールからアセチレンジカルボン酸を５０〜７０％の収率で得ることができる。

　反応の際に生じる排水はＮａＣｌのような除去すべき塩をわずかに含有し、従って問題なく除去することができる。更に本発明の方法は、酸化剤の供給を誤った場合に制御できない反応（例えばクロロアルキン化合物を形成する）の原因となることがあるアルキノールの多くの前装入の安全性の危険を回避する。

　技術水準から公知の酸化法はバッチ式運転でのみ可能であり、従って大規模な実現性および経済性に関してあまり有利でなかった。

　前記一般式のすべての前記記号はそれぞれ互いに独立にその意味を示す。

　以下の実施例により本発明を詳細に説明する。

　比較例１：アルキンアルコールを全部予め入れた２−プロピン−１−オールからプロピオール酸を生じる酸化
　２−プロピン−１−オール１９.６ｇ（３５０ミリモル）を４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ３.０ｇ（１７.４ミリモル）および硫酸水素テトラブチルアンモニウム５.９ｇ（１７.５ミリモル）と一緒に水１３２ｍｌおよびＣＨ_２Ｃｌ_２１３２ｍｌに溶解し、５℃に冷却する（反応成分１）。

　ＮａＯＨ１４.０ｇ（３５０ミリモル）を２.４モル次亜塩素酸ナトリウム溶液４２７ｇ（約３５０ｍｌ、８４０ミリモル）（技術的漂白液、ｐＨ１４）に溶解し、５℃に冷却する（反応成分２）。

　反応成分１を機械的攪拌機およびジャケット冷却器を有するフラスコに全部予め入れる。

　反応成分２を内部温度が１０℃を上回らないように添加する。その間に２０％硫酸の添加により反応混合物のｐＨ値をｐＨ８〜１０に維持する。

　完全に添加した後で１０℃でなお１０分間後撹拌する。２つの相の分析により使用されるアルコールの約９１％が反応したことが示される。有機相はプロピオール酸プロパルギルエステル１.３モル％を含有する。水相はプロピオール酸４６モル％を含有する。

　例１：二相系および相間移動触媒の存在での２−プロピン−１−オールからプロピオール酸を生じる酸化
　２−プロピン−１−オール１９.６ｇ（３５０ミリモル）を４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ３.０ｇ（１７.４ミリモル）と一緒にＣＨ_２Ｃｌ_２２０ｇに溶解する（反応成分１）。

　ＮａＯＨ１４.０ｇ（３５０ミリモル）を２.４モル次亜塩素酸ナトリウム溶液４３６ｇ（約３５７ｍｌ、８５７ミリモル）（技術的漂白液、ｐＨ１４）に溶解し、５℃に冷却する（反応成分２）。

　機械的攪拌機を有するフラスコ中で、水１３２ｍｌおよびＣＨ_２Ｃｌ_２１３２ｍｌ中の硫酸水素テトラブチルアンモニウム５.９ｇ（１７.４ミリモル）を予め入れ、５℃に冷却する。十分に撹拌し、冷却して反応成分１および２を、内部温度が１０℃を上回らないように並行して添加する。その間に２０質量％硫酸の添加により反応混合物のｐＨ値をｐＨ８〜１０に維持する。完全に添加した後で１０℃でなお１０分間後撹拌する。

　有機相（相間移動触媒を有する）を分離後、水相を塩酸（２０質量％）でｐＨ０に調節し、酢酸エチルそれぞれ１００ｍｌで３回抽出する。水相を除去する。酢酸エチル相を合わせ、酢酸エチルを部分的に蒸留により除去した後で酢酸エチル中のプロピオール酸の約５０％溶液が得られ、これはプロピオール酸１９.５ｇ（２７８ミリモル）を含有する（収率７９モル％）。

　例２：相間移動触媒を使用しない二相系での２−プロピン−１−オールからプロピオール酸を生じる酸化
　２−プロピン−１−オール１９.６ｇ（３５０ミリモル）を４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ３.０ｇ（１７.４ミリモル）と一緒にＣＨ_２Ｃｌ_２２０ｇに溶解し、５℃に冷却する（反応成分１）。

　ＮａＯＨ１４.０ｇ（３５０ミリモル）を２.３モル次亜塩素酸ナトリウム溶液４４０ｇ（約３６０ｍｌ、８２８ミリモル）（技術的漂白液、ｐＨ１４）に溶解し、５℃に冷却する（反応成分２）。

　機械的攪拌機を有するガラスフラスコに水１３２ｍｌおよびＣＨ_２Ｃｌ_２１３２ｍｌを予め入れ、５℃に冷却する。激しく撹拌し、冷却して反応成分１および反応成分２を、内部温度が１０℃を上回らないように並行して添加する。並行して２０質量％硫酸を連続して添加することにより反応混合物のｐＨ値を８〜１０に維持する。

　反応成分を完全に添加した後でなお１０分間後撹拌する。

　有機相（プロピオール酸プロパルギルエステル４モル％を含有する）を分離後、水相を塩酸（２０質量％）でｐＨ０に調節し、酢酸エチルそれぞれ１００ｍｌで３回抽出する。水相を除去する。酢酸エチル相を合わせ、酢酸エチルを部分的に蒸留により除去した後で酢酸エチル中のプロピオール酸の約５０％溶液が得られ、これはプロピオール酸１８.３ｇ（２６１ミリモル）を含有する（収率７５モル％）。

　例３：水性の単相系での２−プロピン−１−オールからプロピオール酸を生じる酸化
　２−プロピン−１−オール１９.６ｇ（３５０ミリモル）を４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ３.０ｇ（１７.４ミリモル）と一緒に水２０ｍｌに溶解する（反応成分１）。

　ＮａＯＨ１４.０ｇ（３５０ミリモル）を２.４モル次亜塩素酸ナトリウム溶液４４０ｇ（約３６０ｍｌ、８６４ミリモル）（技術的漂白液、ｐＨ１４）に溶解し、５℃に冷却する（反応成分２）。

　機械的攪拌機を有するガラスフラスコに水１３２ｍｌを予め入れ、５℃に冷却する。激しく撹拌し、冷却して反応成分１および反応成分２を、内部温度が１０℃を上回らないように並行して添加する。並行して２０質量％硫酸を連続して添加することにより反応混合物のｐＨ値を８〜１０に維持する。

　反応成分を完全に添加した後でなお１０分間後撹拌し、場合によりなお存在する次亜塩素酸塩を亜硫酸水素ナトリウム溶液で分解する。

　反応混合物をＣＨ_２Ｃｌ_２１５０ｍｌで抽出する。有機相（プロピオール酸プロパルギルエステル０.９モル％を含有する）を分離後、水相を塩酸（２０質量％）でｐＨ０に調節し、酢酸エチルそれぞれ１００ｍｌで３回抽出する。水相を除去する。酢酸エチル相を合わせ、酢酸エチルを部分的に蒸留により除去した後で酢酸エチル中のプロピオール酸の約５０％溶液が得られ、これはプロピオール酸２０.３ｇ（２９０ミリモル）を含有する（収率８３モル％）。この溶液を直接プロピオール酸エチルエステルの製造に使用することができる。

　純粋なプロピオール酸を得るために、この溶液をトルエン１００ｍｌと混合し、引き続き酢酸エチルを蒸留分離する。引き続き残留する溶液からプロピオール酸を蒸留により単離する。

　例４：２−プロピン−１−オールからプロピオール酸を生じる連続的酸化
　２−プロピン−１−オール４０８ｇ（７２７８ミリモル）を４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ３７.６ｇ（２１８ミリモル）と混合し、酢酸エチル４０８ｇで希釈する（反応成分１）。

　５℃に冷却した２.０４モル次亜塩素酸ナトリウム溶液１０.９ｋｇ（約８９００ｍｌ、１８.２モル）（技術的漂白液、ｐＨ１４）を用意する（反応成分２）。

　反応装置は底部排出手段、ジャケット冷却器および機械的攪拌機を有する５００ｍｌ反応容器からなり、反応容器は冷却効率を高めるために、外部冷却器と結合しており、これにより反応混合物を連続して供給し、反応容器に返送する。この装置に０.１モル燐酸塩緩衝液（ｐＨ７）９００ｍｌを予め入れ、５℃に冷却する。

　激しく撹拌して反応成分１を７.２ｇ／分（２−プロピン−１−オール６１ミリモル／分に相当する）の速度で、および反応成分２を９１ｇ／分（次亜塩素酸塩１５２ミリモル／分に相当する）の速度で反応容器に供給し、反応容器から連続的に反応混合物の相当する部分を排出する。

　その際冷却により温度を１５〜２０℃に保つ。２５％苛性ソーダ溶液を供給する滴定装置を用いて反応混合物のｐＨ値を８.５に保つ。集めた生成物溶液の分析により全部で４６９ｇ（６６９６モル）のプロピオール酸が形成されたことが示される（収率９２モル％）。

　例５：二相系での、相間移動触媒の存在での２−ブチン−１−オールから３−メチルプロピオール酸を生じる酸化
　２−ブチン−１−オール１２.３ｇ（１７５ミリモル）を４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ１.５ｇ（８.７ミリモル）と一緒にＣＨ_２Ｃｌ_２１３ｇに溶解する（反応成分１）。

　ＮａＯＨ７.０ｇ（１７５ミリモル）を２，４モル次亜塩素酸ナトリウム溶液２２０ｇ（約１８０ｍｌ、４３２ミリモル）（技術的漂白液、ｐＨ１４）に溶解し、５℃に冷却する（反応成分２）。

　機械的攪拌機を有するフラスコ中で水６６ｍｌおよびＣＨ_２Ｃｌ_２６６ｍｌ中のアリコート３３６　３.５ｇ（８.７ミリモル）を予め入れ、５℃に冷却する。反応成分１および２を十分に撹拌し、冷却して内部温度が１０℃を上回らないように並行して供給する。その間に反応混合物のｐＨ値を２０質量％硫酸の添加によりｐＨ８〜１０に維持する。完全に添加した後で１０℃でなお１０分間後撹拌する。

　有機相（３−メチルプロパナ−ル９モル％を含有する）を分離後、水相を塩酸（２０質量％）を用いてｐＨ０に調節し、酢酸エチルそれぞれ５０ｍｌで３回抽出する。水相を除去する。酢酸エチル相を合わせ、酢酸エチルを部分的に蒸留により除去した後で酢酸エチル中の３−メチルプロピオール酸の約５０％溶液が得られ、これは３−メチルプロピオール酸１２.１ｇ（１４４ミリモル）を含有する（収率８２モル％）。

　例６：二相系での２−ブチン−１−オールから３−メチルプロピオール酸を生じる酸化
　２−ブチン−１−オール１２.３ｇ（１７５ミリモル）を４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ１.５ｇ（８.７ミリモル）と一緒にＣＨ_２Ｃｌ_２１３ｇに溶解する（反応成分１）。

　ＮａＯＨ７.０ｇ（１７５ミリモル）を２.４モル次亜塩素酸ナトリウム溶液２２０ｇ（約１８０ｍｌ、４３２ミリモル）（技術的漂白液、ｐＨ１４）に溶解し、５℃に冷却する（反応成分２）。

　機械的攪拌機を有するフラスコに水６６ｍｌおよびＣＨ_２Ｃｌ_２６６ｍｌを予め入れ、５℃に冷却する。十分に撹拌し、冷却して反応成分１および２を並行して、内部温度が１０℃を上回らないように添加する。その間に反応混合物のｐＨ値を２０質量％硫酸の添加によりｐＨ８〜１０に維持する。

　完全に添加した後で１０℃でなお１０分間後撹拌する。

　有機相（３−メチルプロパナール３５モル％を含有する）を分離後、水相を塩酸（２０質量％）を用いてｐＨ０に調節し、酢酸エチルそれぞれ５０ｍｌで３回抽出する。水相を除去する。酢酸エチル相を合わせ、酢酸エチルを部分的に蒸留により除去した後で酢酸エチル中の３−メチルプロピオール酸の約５０％の溶液が得られ、これは３−メチルプロピオール酸５.８ｇ（６９ミリモル）を含有する（収率３９モル％）。

　例７：水性装入物を使用し、反応物質を不連続的に添加する水性単相系での２−プロピン−１−オールからプロピオール酸を生じる酸化
　２−プロピン−１−オール３０ｇ（５３５ミリモル）を４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ４.６ｇ（２６.７ミリモル）と一緒に水３０ｇに溶解する（反応成分１）。

　５℃に冷却した２.４モル次亜塩素酸ナトリウム溶液６２５ｇ（約５００ｍｌ、１２００ミリモル）（技術的漂白液、ｐＨ１４）を用意する（反応成分２）。

　機械的攪拌機を有する２リットルガラスフラスコ中でＮａ_２ＨＰＯ_４・２Ｈ_２Ｏ１７.８ｇ（１００ミリモル）を水８００ｍｌに溶解し、燐酸でｐＨ７に調節し、５℃に冷却する。激しく撹拌し、冷却して、それぞれ反応成分２約４５ｍｌおよび反応成分１約６ｍｌを交互に、内部温度が１０℃を上回らないように滴加する。並行して２０質量％苛性ソーダ溶液を連続的に添加することにより反応混合物のｐＨ値を７〜１０に維持する。

　反応成分を完全に添加した後でなお１０分間後撹拌する。ＨＰＬＣを用いる水相のプロピオール酸含量の評価によりプロピオール酸９０モル％の粗収量が得られる。

　反応混合物をＣＨ_２Ｃｌ_２３００ｍｌで抽出する。有機相を分離後、水相を塩酸（２０質量％）でｐＨ０に調節し、酢酸エチルそれぞれ３００ｍｌで３回抽出する。水相を除去する。

　酢酸エチル相を合わせ、酢酸エチルを部分的に蒸留により除去した後で酢酸エチル中のプロピオール酸の約５０％溶液が得られ、これはプロピオール酸３１.２ｇ（４４６ミリモル）を含有する（収率８３モル％）。

　例８：アセトアミド−ＴＥＭＰＯを有する水性単相系での２−ブチン−１，４−ジオールからアセチレンジカルボン酸を生じる酸化
　２−ブチン−１，４−ジオール１４.４ｇ（１６７ミリモル）を４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ２.１４ｇ（１０.０ミリモル）と一緒に水９４ｍｌに溶解する（反応成分１）。

　ＮａＯＨ６.６８ｇ（１６７ミリモル）を次亜塩素酸ナトリウム溶液３３７ｍｌ（０.７４１モル）（約２.２モル技術的漂白液、ｐＨ１４）に溶解し、５℃に冷却する（反応成分２）。

　機械的攪拌機を有するフラスコに水５０ｍｌを予め入れ、３℃に冷却する。反応成分１および２を並行して十分に撹拌し、冷却して、内部温度が１０℃を上回らないように添加する。その間に反応混合物のｐＨ値を２０％苛性ソーダ溶液の添加により８.５〜１０の範囲に維持する。全部で約１５ｍｌの苛性ソーダ溶液を使用する。

　完全に添加した後でなお２０分間後撹拌する。

　反応混合物は溶液の形でアセチレンジカルボン酸１１.４ｇおよび形成された沈殿物の形でアセチレンジカルボン酸２.１ｇを含有する（全部の収量１３.５ｇ、７１％）。反応混合物をＭＴＢＥ３００ｍｌで抽出し、引き続き水性反応混合物のｐＨ値を、氷浴中で撹拌して濃縮硫酸でｐＨ０に調節し、ＭＴＢＥそれぞれ１００ｍｌで３回振り出す。酸性反応混合物からＭＴＢＥ抽出物を蒸発する。無色の固体の形でアセチレンジカルボン酸１１.１ｇが得られる。

Claims (10)

1. 　アルキンカルボン酸の製造方法において、アルキンアルコールを、ニトロキシル化合物の存在で、７より高いｐＨ値で、次亜ハロゲン酸塩を用いて酸化し、その際反応混合物にアルキンアルコールおよび次亜ハロゲン酸塩を連続して添加することを特徴とするアルキンカルボン酸の製造方法。
2. 　反応を多相系中で実施する請求項１記載の方法。
3. 　少なくとも１種の相間移動触媒を使用する請求項２記載の方法。
4. 　反応混合物を連続的に排出する請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 　反応混合物の水相のｐＨ値が７〜１１である請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 　ニトロキシル化合物として４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル）を使用する請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 　反応温度が−５℃〜２０℃である請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 　酸化する官能基の数に対して２〜３モル当量の次亜ハロゲン酸塩を使用する請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 　アルキンアルコールとして２−プロピン−１−オールまたは２−ブチン−１，４−ジオールを使用する請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 　燐酸塩緩衝剤または炭酸カルシウムの存在で反応を実施する請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。