JP2005075780A - 1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法 - Google Patents

1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法 Download PDF

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Abstract

【課題】1,2−ジカルボン酸誘導体の製造工程を2段階の反応から1段階の反応に短縮をすることにより、反応副生成物による収率の低下や製品の分離精製時の煩雑さを解決し、1,2−ジカルボン酸誘導体を効率よく得る製造方法を提供する。
【解決手段】1,2−ジカルボン酸無水物とトリオルガノシリルアルコキシドを反応させることを特徴とする、一般式(Ia)または(Ib):
【化1】
Figure 2005075780

(式中、R1、R2は相互に同一または異なって、水素原子または炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R1とR2はそれらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成していてもよい。R3は相互に同一または異なって、炭素数1〜12の炭化水素基を表す。R4は炭素数1〜12の炭化水素基を表す)で示される1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
【選択図】なし

Description

本発明は、1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法に関する。
一般式(Ia)または(Ib):
Figure 2005075780
(式中、R1、R2は相互に同一または異なって、水素原子または炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R1とR2はそれらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成していてもよい。R3は相互に同一または異なって、炭素数1〜12の炭化水素基を表す。R4は炭素数1〜12の炭化水素基を表す)で示される1,2−ジカルボン酸誘導体、特にマレイン酸誘導体は海中生物付着防止用塗料の樹脂原料として用いられており、特に自己研磨型船底防汚塗料の樹脂原料として有用である。
これらの化合物の製造方法としては次の2つの方法が知られている。
一つの方法は、まず、無水マレイン酸に相当するアルコールを反応させてセミエステル化合物を合成し、次にこのセミエステル化合物とトリオルガノシリルクロライドを塩基の存在下で反応させることにより、一般式(Ia)または(Ib)で示される1,2−ジカルボン酸誘導体を得る方法である(特許文献1)。もう一つの方法は、無水マレイン酸とトリオルガノシランを金属触媒の存在下に脱水素エステル化を行って、一般式(Ia)または(Ib)で示される1,2−ジカルボン酸誘導体を製造する方法である(特許文献2)。
しかしながら、特許文献1の方法では、無水マレイン酸と相当するアルコールとの反応において、セミエステル化合物の収率が低く、かつ出発原料との分離が困難であるという問題があり、また、セミエステル化合物とトリオルガノシリルクロライドの反応においては、塩基を使用するため、生成する塩の処理や廃水の処理が必要となることや、残存アルコールと製品との分離精製が煩雑である等の問題がある。
また、特許文献2の方法においては、反応で副生する水素の二重結合への付加反応が副反応として起こることや、発生する水素の処理が問題となる。
特開平4−316583号公報 特開平5−25185号公報
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みて、一般式(Ia)または(Ib)で示される1,2−ジカルボン酸誘導体の製造工程を2段階の反応から1段階の反応に短縮をすることにより、反応副生成物による収率の低下や製品の分離精製時の煩雑さを解決し、1,2−ジカルボン酸誘導体を効率よく得る製造方法を提供することを課題とする。
本発明は、つぎの1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法を提供する。
(1)一般式(IIa)または(IIb):
Figure 2005075780
(式中、R1、R2は相互に同一または異なって、水素原子または炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R1とR2はそれらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成していてもよい)で示される1,2−ジカルボン酸無水物と、一般式(III):
(R33SiOR4 (III)
(式中、R3は相互に同一または異なって、炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R4は炭素数1〜12の炭化水素基を表す)で示されるトリオルガノシリルアルコキシドを反応させることを特徴とする、一般式(Ia)または(Ib):
Figure 2005075780
(式中、R1、R2は相互に同一または異なって、水素原子または炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R1とR2はそれらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成していてもよい。R3は相互に同一または異なって、炭素数1〜12の炭化水素基を表す。R4は炭素数1〜12の炭化水素基を表す)で示される1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
(2)前記一般式(IIa)または(IIb)において、R1、R2が水素原子またはメチル基であるか、またはR1とR2がそれらが結合している炭素原子と一緒になって、シクロペンタン環、シクロペンテン環、シクロヘキサン環、ベンゼン環を形成している前記(1)項記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
(3)前記一般式(III)において、R3が相互に同一または異なって、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基またはフェニル基である前記(1)または(2)項記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
(4)前記一般式(IIa)または(IIb)で示される1,2−ジカルボン酸無水物と一般式(III)で示されるトリオルガノシリルアルコキシドの反応モル比が1:1〜5である前記(1)〜(3)項のいずれかに記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
(5)前記一般式(IIa)または(IIb)で示される1,2−ジカルボン酸無水物と一般式(III)で示されるトリオルガノシリルアルコキシドの反応において、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンよりなる群から選択される少なくとも1種の溶媒を使用する前記(1)〜(4)項のいずれかに記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
(6)前記一般式(IIa)または(IIb)で示される1,2−ジカルボン酸無水物と一般式(III)で示されるトリアルキルシリルアルコキシドの反応において、アミン系化合物、アンモニウム化合物、ルイス酸として作用する化合物よりなる群から選択される少なくとも1種の触媒を使用する前記(1)〜(5)項のいずれかに記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
(7)前記アミン系化合物が、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、モルホリン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、ピリジン、イミダゾール、1−メチルイミダゾール、4−ジメチルアミノピリジン、2,6−ルチジンよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物であり、前記アンモニウム化合物が、ピリジニウムp−トルエンスルホナートであり、前記ルイス酸として作用する化合物が、ヨードトリメチルシラン、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホナート、ジブチルスズオキシドよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物である前記(1)〜(6)項のいずれかに記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
本発明の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法によれば、目的の1,2−ジカルボン酸誘導体を製造するに際して、副生成物の生成による収率低下を低減し、製品の分離精製を簡便にすることができるとともに、工程を短縮できるという効果が奏される。
本発明の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法は、一般式(IIa)または(IIb)で示される1,2−ジカルボン酸無水物と一般式(III)で示されるトリアルキルアルコキシシランを反応させることを特徴とする。
本発明において、一般式(Ia)、(Ib)、(IIa)、(IIb)、(III)において、R1〜R4で表される炭素数1〜12の炭化水素基としては、たとえば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、1−メチルブチル基、1−エチルプロピル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1,3−ジメチルプロピル基、t−アミル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、1−メチルペンチル基、1−エチルブチル基、2−メチルペンチル基、1,1−ジメチルブチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、1−エチル−2−メチルプロピル基、1,2−ジメチルブチル基、1−エチル−1−メチルプロピル基、オクチル基、1−メチルヘプチル基、1−エチルヘキシル基、4−メチルヘプチル基、6−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、2−プロピルペンチル基、ノニル基、1−メチルオクチル基、デシル基、1−メチルノニル基、ウンデシル基、ドデシル基、、メトキシメチル基、2−メトキシエチル基、2−エトキシエチル基、3−メトキシプロピル基、1−メトキシブチル基、3−メトキシブチル基、2−イソプロポキシエチル基、エトキシメチル基、3−エトキシプロピル基、2−ブトキシエチル基、2−フェノキシエチル基、シクロヘキシルメチル基、2−シクロヘキシルエチル基などの炭素数1〜12の未置換または置換アルキル基;
シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、2−エチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、2−メトキシシクロヘキシル基、シクロオクチル基などの炭素数6〜12の未置換または置換シクロアルキル基;
ベンジル基、2−メチルベンジル基、3−メチルベンジル基、4−メチルベンジル基、2−メトキシベンジル基、3−メトキシベンジル基、4−メトキシベンジル基、2−エトキシベンジル基、3−エトキシベンジル基、4−エトキシベンジル基、3−フェノキシベンジル基、4−フェノキシベンジル基、2−フェニルエチル基、4−フェニルブチル基などの炭素数7〜12の未置換または置換アラルキル基;
フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、3,4,5−トリメチルフェニル基、2−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2−プロピルフェニル基、4−プロピルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、3−イソプロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、2−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、3−フェノキシフェニル基、4−フェノキシフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基などの炭素数6〜12の未置換または置換アリール基などが挙げられる。なお、一般式(Ia)または(IIa)の場合、R1、R2で表される炭素数1〜12の炭化水素基には、メチレン基が含まれる。
一般式(IIa)または(IIb)において、R1、R2はそれぞれ水素原子またはメチル基であるのが好ましい。なお、一般式(IIa)の場合は、R1、R2のいずれか一方がメチレン基であるものも好ましい。また、R1とR2がそれらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成している場合における当該環としては、シクロペンタン環、シクロペンテン環、シクロヘキサン環、ベンゼン環などが挙げられ、これらの環は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基などの炭素数1〜4のアルキル基の1種または2種以上で置換されていてもよい。
一般式(IIa)または(IIb)で示される1,2−ジカルボン酸無水物の具体例としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、2,3−ジメチルマレイン酸無水物、無水イタコン酸、1,2−シクロペンタンジカルボン酸無水物、1−シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸無水物、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、無水フタル酸などが挙げられる。
一般式(III)において、3つのR3は相互に同一または異なって、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、またはフェニル基が好ましい。
一般式(III)で示されるトリオルガノアルコキシシランの具体例としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルイソプロポキシシラン、トリメチルブトキシシラン、トリメチル(3−メチルブトキシ)シラン、トリメチルオクチルオキシシラン、トリメチルシクロヘキシルオキシシラン、トリメチル(2−メトキシエトキシ)シラン、トリメチルフェノキシシラン、トリメチル(3−メチルフェノキシ)シラン、トリメチル(4−メトキシフェノキシ)シラン、トリメチルベンジルオキシシラン、トリメチル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、トリメチル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルイソプロポキシシラン、トリエチルブトキシシラン、トリエチル(3−メチルブトキシ)シラン、トリエチルオクチルオキシシラン、トリエチルシクロヘキシルオキシシラン、トリエチル(2−メトキシエトキシ)シラン、トリエチルフェノキシシラン、トリエチル(3−メチルフェノキシ)シラン、トリエチル(4−メトキシフェノキシ)シラン、トリエチルベンジルオキシシラン、トリエチル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、トリエチル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
トリプロピルメトキシシラン、トリプロピルエトキシシラン、トリプロピルイソプロポキシシラン、トリプロピルブトキシシラン、トリプロピル(3−メチルブトキシ)シラン、トリプロピルオクチルオキシシラン、トリプロピルシクロヘキシルオキシシラン、トリプロピル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、トリプロピルフェノキシシラン、トリプロピル(3−メチルフェノキシ)シラン、トリプロピル(4−メトキシフェノキシ)シラン、トリプロピルベンジルオキシシラン、トリプロピル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、トリプロピル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
トリイソプロピルメトキシシラン、トリイソプロピルエトキシシラン、トリイソプロピルプロポキシシラン、トリイソプロピルイソプロポキシシラン、トリイソプロピルブトキシシラン、トリイソプロピル(2−ブトキシ)シラン、トリイソプロピルイソブトキシシラン、トリイソプロピルペンチルオキシシラン、トリイソプロピル(2−メチルブトキシ)シラン、トリイソプロピル(3−メチルブトキシ)シラン、トリイソプロピルヘキシルオキシシラン、トリイソプロピルオクチルオキシシラン、トリイソプロピルシクロヘキシルオキシシラン、トリイソプロピルベンジルオキシシラン、トリイソプロピルシリル(1−メトキシ−2−プロポキシ)シラン、トリイソプロピル(2−メトキシエトキシ)シラン、トリイソプロピル(1−メトキシブトキシ)シラン、トリイソプロピル(3−メトキシブトキシ)シラン、トリイソプロピル[2−(2−メトキシエトキシ)−エトキシ]シラン、トリイソプロピルフェノキシシラン、トリイソプロピル(3−メチルフェノキシ)シラン、トリイソプロピル(4−メチルフェノキシ)シラン、トリイソプロピル(3−メトキシフェノキシ)シラン、トリイソプロピル(4−メトキシフェノキシ)シラン、トリイソプロピルベンジルオキシシラン、トリイソプロピル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、トリイソプロピル(4−メチルベンジルオキシ)シラン、トリイソプロピル(2−メトキシベンジルオキシ)シラン、トリイソプルピル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
トリブチルメトキシシラン、トリブチルエトキシシラン、トリブチルイソプロポキシシラン、トリブチルブトキシシラン、トリブチル(3−メチルブトキシ)シラン、トリブチルオクチルオキシシラン、トリブチルシクロヘキシルオキシシラン、トリブチル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、トリブチルフェノキシシラン、トリブチル(3−メチルフェノキシ)シラン、トリブチル(4−メトキシフェノキシ)シラン、トリブチルベンジルオキシシラン、トリブチル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、トリブチル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
トリイソブチルメトキシシラン、トリイソブチルエトキシシラン、トリイソブチルイソプロポキシシラン、トリイソブチルブトキシシラン、トリイソブチル(3−メチルブトキシ)シラン、トリイソブチルオクチルオキシシラン、トリイソブチルシクロヘキシルオキシシラン、トリイソブチル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、トリイソブチルフェノキシシラン、トリイソブチル(3−メチルフェノキシ)シラン、トリイソブチル(4−メトキシフェノキシ)シラン、トリイソブチルベンジルオキシシラン、トリイソブチル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、トリイソブチル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
トリ−s−ブチルメトキシシラン、トリ−s−ブチルエトキシシラン、トリ−s−ブチルイソプロポキシシラン、トリ−s−ブチルブトキシシラン、トリ−s−ブチル(3−メチルブトキシ)シラン、トリ−s−ブチルオクチルオキシシラン、トリ−s−ブチルシクロヘキシルオキシシラン、トリ−s−ブチル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、トリ−s−ブチルフェノキシシラン、トリ−s−ブチル(3−メチルフェノキシ)シラン、トリ−s−ブチル(4−メトキシフェノキシ)シラン、トリ−s−ブチルベンジルオキシシラン、トリ−s−ブチル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、トリ−s−ブチル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
トリヘキシルメトキシシラン、トリヘキシルエトキシシラン、トリヘキシルイソプロポキシシラン、トリヘキシルブトキシシラン、トリヘキシル(3−メチルブトキシ)シラン、トリヘキシルオクチルオキシシラン、トリヘキシルシクロヘキシルオキシシラン、トリヘキシル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、トリヘキシルフェノキシシラン、トリヘキシル(3−メチルフェノキシ)シラン、トリヘキシル(4−メトキシフェノキシシラン)、トリヘキシルベンジルオキシシラン、トリヘキシル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、トリヘキシル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
トリオクチルメトキシシラン、トリオクチルエトキシシラン、トリオクチルイソプロポキシシラン、トリオクチルブトキシシラン、トリオクチル(3−メチルブトキシ)シラン、トリオクチルオクチルオキシシラン、トリオクチルシクロヘキシルオキシシラン、トリオクチル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、トリオクチルフェノキシシラン、トリオクチル(3−メチルフェノキシ)シラン、トリオクチル(4−メトキシフェノキシ)シラン、トリオクチルベンジルオキシシラン、トリオクチル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、トリオクチル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、トリフェニルイソプロポキシシラン、トリフェニルブトキシシラン、トリフェニル(3−メチルブトキシ)シラン、トリフェニルオクチルオキシシラン、トリフェニルシクロヘキシルオキシシラン、トリフェニル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、トリフェニルフェノキシシラン、トリフェニル(3−メチルフェノキシ)シラン、トリフェニル(4−メトキシフェノキシ)シラン、トリフェニルベンジルオキシシラン、トリフェニル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、トリフェニル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
ブチルジメチルメトキシシラン、ブチルジメチルエトキシシラン、ブチルジメチルイソプロポキシシラン、ブチルジメチルブトキシシラン、ブチルジメチル(3−メチルブトキシ)シラン、ブチルジメチルオクチルオキシシラン、ブチルジメチルシクロヘキシルオキシシラン、ブチルジメチル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、ブチルジメチルフェノキシシラン、ブチルジメチル(3−メチルフェノキシ)シラン、ブチルジメチル(4−メトキシフェノキシ)シラン、ブチルジメチルベンジルオキシシラン、ブチルジメチル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、ブチルジメチル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
t−ブチルジメチルメトキシシラン、t−ブチルジメチルエトキシシラン、t−ブチルジメチルイソプロポキシシラン、t−ブチルジメチルブトキシシラン、t−ブチルジメチル(3−メチルブトキシ)シラン、t−ブチルジメチルオクチルオキシシラン、t−ブチルジメチルシクロヘキシルオキシシラン、t−ブチルジメチル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、t−ブチルジメチルフェノキシシラン、t−ブチルジメチル(3−メチルフェノキシ)シラン、t−ブチルジメチル(4−メトキシフェノキシ)シラン、t−ブチルジメチルベンジルオキシシラン、t−ブチルジメチル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、t−ブチルジメチル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
ジメチルフェニルメトキシシラン、ジメチルフェニルエトキシシラン、ジメチルフェニルイソプロポキシシラン、ジメチルフェニルブトキシシラン、ジメチルフェニル(3−メチルブトキシ)シラン、ジメチルフェニルオクチルオキシシラン、ジメチルフェニルシクロヘキシルオキシシラン、ジメチルフェニル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、ジメチルフェニルフェノキシシラン、ジメチルフェニル(3−メチルフェノキシ)シラン、ジメチルフェニル(4−メトキシフェノキシ)シラン、ジメチルフェニルベンジルオキシシラン、ジメチルフェニル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、ジメチルフェニル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
ジエチルメチルメトキシシラン、ジエチルメチルエトキシシラン、ジエチルメチルイソプロポキシシラン、ジエチルメチルブトキシシラン、ジエチルメチル(3−メチルブトキシ)シラン、ジエチルメチルオクチルオキシシラン、ジエチルメチルシクロヘキシルオキシシラン、ジエチルメチル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、ジエチルメチルフェノキシシラン、ジエチルメチル(3−メチルフェノキシ)シラン、ジエチルメチル(4−メトキシフェノキシ)シラン、ジエチルメチルベンジルオキシシラン、ジエチルメチル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、ジエチルメチル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン、
t−ブチルジフェニルメトキシシラン、t−ブチルジフェニルエトキシシラン、t−ブチルジフェニルイソプロポキシシラン、t−ブチルジフェニルブトキシシラン、t−ブチルジフェニル(3−メチルブトキシ)シラン、t−ブチルジフェニルオクチルオキシシラン、t−ブチルジフェニルシクロヘキシルオキシシラン、t−ブチルジフェニル(2−メトキシエトキシメトキシ)シラン、t−ブチルジフェニルフェノキシシラン、t−ブチルジフェニル(3−メチルフェノキシ)シラン、t−ブチルジフェニル(4−メトキシフェノキシ)シラン、t−ブチルジフェニルベンジルオキシシラン、t−ブチルジフェニル(2−メチルベンジルオキシ)シラン、t−ブチルジフェニル(4−メトキシベンジルオキシ)シラン
などが挙げられる。
一般式(Ia)または(Ib)で示される1,2−ジカルボン酸誘導体の具体例としては、マレイン酸メチル(トリメチルシリル)、マレイン酸エチル(トリメチルシリル)、マレイン酸イソプロピル(トリメチルシリル)、マレイン酸ブチル(トリメチルシリル)、マレイン酸(3−メチルブチル)(トリメチルシリル)、マレイン酸オクチル(トリメチルシリル)、マレイン酸ベンジル(トリメチルシリル)、マレイン酸(2−メトキシエチル)(トリメチルシリル)、マレイン酸フェニル(トリメチルシリル)、
マレイン酸メチル(トリエチルシリル)、マレイン酸エチル(トリエチルシリル)、マレイン酸イソプロピル(トリエチルシリル)、マレイン酸ブチル(トリエチルシリル)、マレイン酸(3−メチルブチル)(トリエチルシリル)、マレイン酸オクチル(トリエチルシリル)、マレイン酸ベンジル(トリエチルシリル)、マレイン酸(2−メトキシエチル)(トリエチルシリル)、マレイン酸フェニル(トリエチルシリル)、
マレイン酸メチル(トリプロピルシリル)、マレイン酸エチル(トリプロピルシリル)、マレイン酸イソプロピル(トリプロピルシリル)、マレイン酸ブチル(トリプロピルシリル)、マレイン酸(3−メチルブチル)(トリプロピルシリル)、マレイン酸オクチル(トリプロピルシリル)、マレイン酸ベンジル(トリプロピルシリル)、マレイン酸(2−メトキシエチル)(トリプロピルシリル)、マレイン酸フェニル(トリプロピルシリル)、
マレイン酸メチル(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸エチル(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸プロピル(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸イソプロピル(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸ブチル(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸イソブチル(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸ペンチル(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸(2−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸(3−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸ヘキシル(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸オクチル(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸ベンジル(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸(2−メトキシエチル)(トリイソプロピルシリル)、マレイン酸フェニル(トリイソプロピルシリル)、
マレイン酸メチル(トリブチルシリル)、マレイン酸イソプロピル(トリブチルシリル)、マレイン酸ブチル(トリブチルシリル)、マレイン酸(3−メチルブチル)(トリブチルシリル)、マレイン酸オクチル(トリブチルシリル)、マレイン酸ベンジル(トリブチルシリル)、マレイン酸(2−メトキシエチル)(トリブチルシリル)、マレイン酸フェニル(トリブチルシリル)、
マレイン酸メチル(トリイソブチルシリル)、マレイン酸イソプロピル(トリイソブチルシリル)、マレイン酸ブチル(トリイソブチルシリル)、マレイン酸(3−メチルブチル)(トリイソブチルシリル)、マレイン酸オクチル(トリイソブチルシリル)、マレイン酸ベンジル(トリイソブチルシリル)、マレイン酸(2−メトキシエチル)(トリイソブチルシリル)、マレイン酸フェニル(トリイソブチルシリル)、
マレイン酸メチル(トリ−s−ブチルシリル)、マレイン酸イソプロピル(トリ−s−ブチルシリル)、マレイン酸ブチル(トリ−s−ブチルシリル)、マレイン酸(3−メチルブチル)(トリ−s−ブチルシリル)、マレイン酸オクチル(トリ−s−ブチルシリル)、マレイン酸ベンジル(トリ−s−ブチルシリル)、マレイン酸(2−メトキシエチル)(トリ−s−ブチルシリル)、マレイン酸フェニル(トリ−s−ブチルシリル)、
マレイン酸メチル(トリオクチルシリル)、マレイン酸イソプロピル(トリオクチルシリル)、マレイン酸ブチル(トリオクチルシリル)、マレイン酸(3−メチルブチル)(トリオクチルシリル)、マレイン酸オクチル(トリオクチルシリル)、マレイン酸ベンジル(トリオクチルシリル)、マレイン酸(2−メトキシエチル)(トリオクチルシリル)、マレイン酸フェニル(トリオクチルシリル)、
マレイン酸メチル(t−ブチルジメチルシリル)、マレイン酸イソプロピル(t−ブチルジメチルシリル)、マレイン酸ブチル(t−ブチルジメチルシリル)、マレイン酸(3−メチルブチル)(t−ブチルジメチルシリル)、マレイン酸オクチル(t−ブチルジメチルシリル)、マレイン酸ベンジル(t−ブチルジメチルシリル)、マレイン酸(2−メトキシエチル)(t−ブチルジメチルシリル)、マレイン酸フェニル(t−ブチルジメチルシリル)、
マレイン酸メチル(t−ブチルジフェニルシリル)、マレイン酸イソプロピル(t−ブチルジフェニルシリル)、マレイン酸ブチル(t−ブチルジフェニルシリル)、マレイン酸(3−メチルブチル)(t−ブチルジフェニルシリル)、マレイン酸オクチル(t−ブチルジフェニルシリル)、マレイン酸ベンジル(t−ブチルジフェニルシリル)、マレイン酸(2−メトキシエチル)(t−ブチルジフェニルシリル)、マレイン酸フェニル(t−ブチルジフェニルシリル)、
2,3−ジメチルマレイン酸メチル(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸エチル(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸プロピル(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸イソプロピル(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸ブチル(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸イソブチル(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸ペンチル(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸(2−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸(3−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸ヘキシル(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸オクチル(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸ベンジル(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸(2−メトキシエチル)(トリイソプロピルシリル)、2,3−ジメチルマレイン酸フェニル(トリイソプロピルシリル)、
1,2−シクロペンタンジカルボン酸メチル(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸エチル(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸プロピル(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸イソプロピル(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸ブチル(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸イソブチル(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸ペンチル(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸(2−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸(3−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸ヘキシル(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸オクチル(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸ベンジル(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸(2−メトキシエチル)(トリイソプロピルシリル)、1,2−シクロペンタンジカルボン酸フェニル(トリイソプロピルシリル)、
フタル酸メチル(トリイソプロピルシリル)、フタル酸エチル(トリイソプロピルシリル)、フタル酸プロピル(トリイソプロピルシリル)、フタル酸イソプロピル(トリイソプロピルシリル)、フタル酸ブチル(トリイソプロピルシリル)、フタル酸(1−メチルプロピル)(トリイソプロピルシリル)、フタル酸イソブチル(トリイソプロピルシリル)、フタル酸ペンチル(トリイソプロピルシリル)、フタル酸(2−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)、フタル酸(3−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)、フタル酸ヘキシル(トリイソプロピルシリル)、フタル酸オクチル(トリイソプロピルシリル)、フタル酸ベンジル(トリイソプロピルシリル)、フタル酸(2−メトキシエチル)(トリイソプロピルシリル)、フタル酸フェニル(トリイソプロピルシリル)、
コハク酸メチル(トリイソプロピルシリル)、コハク酸エチル(トリイソプロピルシリル)、コハク酸プロピル(トリイソプロピルシリル)、コハク酸イソプロピル(トリイソプロピルシリル)、コハク酸ブチル(トリイソプロピルシリル)、コハク酸(1−メチルプロピル)(トリイソプロピルシリル)、コハク酸イソブチル(トリイソプロピルシリル)、コハク酸ペンチル(トリイソプロピルシリル)、コハク酸(2−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)、コハク酸(3−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)、コハク酸ヘキシル(トリイソプロピルシリル)、コハク酸オクチル(トリイソプロピルシリル)、コハク酸ベンジル(トリイソプロピルシリル)、コハク酸(2−メトキシエチル)(トリイソプロピルシリル)、コハク酸フェニル(トリイソプロピルシリル)
などが挙げられる。
本発明の反応において、トリオルガノシリルアルコキシドは1,2−ジカルボン酸無水物に対して1〜5モル倍の範囲内で使用するのが好ましく、さらに好ましくは1〜2モル倍の範囲内である。トリオルガノシリルアルコキシドの使用量が前記範囲を超えると、精製工程での分離処理の問題や廃棄上の問題が生じる傾向がある。
本発明の反応では溶媒を使用してもしなくてもよいが、反応を円滑に進行させる観点から、通常は使用するのが好ましい。溶媒を使用する場合、使用する溶媒としては、たとえば、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ジエチルベンゼン、シメン、ドデシルトルエン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシタンなどのエーテル系溶媒、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン含有溶媒等が挙げられ、特に好ましくは、精製時の製品の分離が容易な面から、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンが挙げられ、これらは単独もしくは2種以上の任意の割合の混合物として使用できる。その使用量は1,2−ジカルボン酸無水物に対して1〜50倍重量の範囲内で任意に選択され、好ましくは5〜20倍重量の範囲内である。
本発明の反応は触媒を使用してもしなくてもよいが、通常は使用するのが好ましい。触媒を使用する場合、使用する触媒としては、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、モルホリン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、ピリジン、イミダゾール、1−メチルイミダゾール、4−ジメチルアミノピリジン、2,6−ルチジンなどのアミン系化合物、ピリジニウムp−トルエンスルホナートなどのアンモニウム化合物、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの酸、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、トリフルオロホウ素ジエチルエーテル錯体、四塩化チタン、四塩化スズ、ヨードトリメチルシラン、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホナート、ジブチルスズオキシドなどのルイス酸として作用する化合物が挙げられる。特に好ましくは、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、モルホリン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、ピリジン、イミダゾール、1−メチルイミダゾール、4−ジメチルアミノピリジン、2,6−ルチジンなどのアミン系化合物、ピリジニウムp−トルエンスルホナートなどのアンモニウム化合物、ヨードトリメチルシラン、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホナート、ジブチルスズオキシドなどのルイス酸として作用する化合物が挙げられる。これら触媒は単独もしくは2種以上で使用することができる。その使用量は1,2−ジカルボン酸無水物に対して0.01〜10モル%倍の範囲内で任意に選択される。
本発明において、反応は不活性ガス雰囲気下で水分を遮断して行われる。これは水分の混入によりエステル部位が加水分解を起こすためである。使用される不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴンなどが挙げられる。
本発明において、1,2−ジカルボン酸無水物とトリオルガノシリルアルコキシドを反応させる反応温度は、好ましくは室温〜200℃であり、特に好ましくは30〜150℃の温度範囲である。反応温度が高くなり過ぎると、分解、重合等の副反応が起こる傾向がある。また、反応時間は基質の濃度、触媒の量により決定されるもので一概には言えないが、通常1〜20時間の範囲である。
本発明において、反応に触媒、溶媒を使用した場合には、触媒を通常行われる操作により除去し、溶媒を留去することにより目的の化合物を得ることが出来る。必要であれば、カラムクロマトグラフィー、蒸留等の常法の操作により目的物を単離精製してもよい。
本発明により製造された1,2−ジカルボン酸誘導体は自己研磨型船底防汚塗料の樹脂原料や養殖用または定置用の漁網、海中構築物等に塗布される防汚塗料の樹脂原料として有用である。
以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はそれによって限定されるものではない。
マレイン酸メチル(トリメチルシリル)の製造
窒素雰囲気下、無水マレイン酸9.81g(0.10mol)、トリメチルメトキシシラン12.51g(0.12mol)、イミダゾール0.68g(0.01mol)、トルエン98.10gを仕込み、攪拌しながら還流温度まで加熱した。この温度で、8時間加熱還流させた。反応終了後、冷却し、溶媒を減圧下留去した。この濃縮残渣を減圧蒸留(68〜69℃/5mmHg)して、マレイン酸メチル(トリメチルシリル)17.20g(収率85%)を得た。
マレイン酸メチル(トリメチルシリル)の製造
窒素雰囲気下、無水マレイン酸9.81g(0.10mol)、トリメチルメトキシシラン12.51g(0.12mol)、1−メチルイミダゾール0.82g(0.01mol)、トルエン98.10gを仕込み、攪拌しながら還流温度まで加熱した。この温度で8時間加熱還流させた。反応終了後、冷却し、溶媒を減圧下留去した。この濃縮残渣を減圧蒸留(68〜69℃/5mmHg)して、マレイン酸メチル(トリメチルシリル)16.79g(収率83%)を得た。
コハク酸メチル(トリメチルシリル)の製造
窒素雰囲気下、無水コハク酸10.00g(0.10mol)、トリメチルメトキシシラン12.51g(0.12mol)、イミダゾール0.68g(0.01mol)、トルエン98.10gを仕込み、攪拌しながら還流温度まで加熱した。この温度で8時間加熱還流させた。反応終了後、冷却し、溶媒を減圧下留去した。この濃縮残渣を減圧蒸留(100〜102℃/3mmHg)して、コハク酸メチル(トリメチルシリル)16.76g(収率82%)を得た。
マレイン酸メチル(トリイソプロピルシリル)の製造
窒素雰囲気下、無水マレイン酸9.81g(0.10mol)、トリイソプロピルメトキシシラン22.61g(0.12mol)、イミダゾール0.68g(0.01mol)、トルエン98.10gを仕込み、攪拌しながら還流温度まで加熱した。この温度で8時間加熱還流させた。反応終了後、冷却し、溶媒を減圧下留去した。この濃縮残渣を減圧蒸留(105〜108℃/5mmHg)して、マレイン酸メチル(トリイソプロピルシリル)25.78g(収率90%)を得た。
フタル酸メチル(トリメチルシリル)の製造
窒素雰囲気下、無水フタル酸7.41g(0.05mol)、トリメチルメトキシシラン6.26g(0.06mol)、イミダゾール0.34g(0.005mol)、トルエン49.10gを仕込み、攪拌しながら還流温度まで加熱した。この温度で8時間加熱還流させた。反応終了後、冷却し、溶媒を減圧下留去した。この濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ベンゼン:酢酸エチル=95:5〜80:20重量比)で精製してフタル酸メチル(トリメチルシリル)14.26g(収率75%)を得た。
マレイン酸メチル(t−ブチルジメチルシリル)の製造
窒素雰囲気下、無水マレイン酸9.81g(0.10mol)、t−ブチルジメチルメトキシシラン17.56g(0.12mol)、2,6−ルチジン1.07g(0.01mol)、トルエン98.10gを仕込み、攪拌しながら還流温度まで加熱した。この温度で8時間加熱還流させた。反応終了後、冷却し、溶媒を減圧下留去した。この濃縮残渣を減圧蒸留(94〜96℃/5mmHg)して、マレイン酸メチル(t−ブチルジメチルシリル)25.81gg(収率88%)を得た。
マレイン酸(3−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)の製造
窒素雰囲気下、無水マレイン酸9.81g(0.10mol)、トリイソプロピル(3−メチルブトキシ)シラン29.35g(0.12mol)、イミダゾール0.68g(0.01mol)、トルエン98.10gを仕込み、攪拌しながら還流温度まで加熱した。この温度で8時間加熱還流させた。反応終了後、冷却し、溶媒を減圧下留去した。この濃縮残渣を減圧蒸留(160〜162℃/2mmHg)して、マレイン酸(3−メチルブチル)(トリイソプロピルシリル)31.52g(収率92%)を得た。
マレイン酸メチル(トリ−s−ブチルシリル)の製造
窒素雰囲気下、無水マレイン酸9.81g(0.10mol)、トリ−s−ブチルメトキシシラン27.66g(0.12mol)、イミダゾール0.68g(0.01mol)、トルエン98.10gを仕込み、攪拌しながら還流温度まで加熱した。この温度で8時間加熱還流させた。反応終了後、冷却し、溶媒を減圧下留去した。この濃縮残渣を減圧蒸留(93〜94℃/5mmHg)して、マレイン酸メチル(トリ−s−ブチルシリル)25.33g(収率77%)を得た。
マレイン酸メチル(t−ブチルジフェニルシリル)の製造
窒素雰囲気下、無水マレイン酸9.81g(0.10mol)、t−ブチルジフェニルメトキシシラン32.46g(0.12mol)、イミダゾール0.68g(0.01mol)、トルエン98.10gを仕込み、攪拌しながら還流温度まで加熱した。この温度で8時間加熱還流させた。反応終了後、冷却し、溶媒を減圧下留去した。この濃縮残渣を減圧蒸留(161〜164℃/3mmHg)して、マレイン酸メチル(t−ブチルジフェニルシリル)30.22g(収率82%)を得た。

Claims (7)

  1. 一般式(IIa)または(IIb):
    Figure 2005075780
    (式中、R1、R2は相互に同一または異なって、水素原子または炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R1とR2はそれらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成していてもよい)で示される1,2−ジカルボン酸無水物と、一般式(III):
    (R33SiOR4 (III)
    (式中、R3は相互に同一または異なって、炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R4は炭素数1〜12の炭化水素基を表す)で示されるトリオルガノシリルアルコキシドを反応させることを特徴とする、一般式(Ia)または(Ib):
    Figure 2005075780
    (式中、R1、R2は相互に同一または異なって、水素原子または炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R1とR2はそれらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成していてもよい。R3は相互に同一または異なって、炭素数1〜12の炭化水素基を表す。R4は炭素数1〜12の炭化水素基を表す)で示される1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
  2. 前記一般式(IIa)または(IIb)において、R1、R2が水素原子またはメチル基であるか、またはR1とR2がそれらが結合している炭素原子と一緒になって、シクロペンタン環、シクロペンテン環、シクロヘキサン環、ベンゼン環を形成している請求項1記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
  3. 前記一般式(III)において、R3が相互に同一または異なって、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル基、オクチル基またはフェニルである請求項1または2記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
  4. 前記一般式(IIa)または(IIb)で示される1,2−ジカルボン酸無水物と一般式(III)で示されるトリオルガノシリルアルコキシドの反応モル比が1:1〜5である請求項1〜3のいずれかに記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
  5. 前記一般式(IIa)または(IIb)で示される1,2−ジカルボン酸無水物と一般式(III)で示されるトリオルガノシリルアルコキシドの反応において、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンよりなる群から選択される少なくとも1種の溶媒を使用する請求項1〜4のいずれかに記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
  6. 前記一般式(IIa)または(IIb)で示される1,2−ジカルボン酸無水物と一般式(III)で示されるトリアルキルシリルアルコキシドの反応において、アミン系化合物、アンモニウム化合物、ルイス酸として作用する化合物よりなる群から選択される少なくとも1種の触媒を使用する請求項1〜5のいずれかに記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
  7. 前記アミン系化合物が、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、モルホリン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、ピリジン、イミダゾール、1−メチルイミダゾール、4−ジメチルアミノピリジン、2,6−ルチジンよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物であり、前記アンモニウム化合物が、ピリジニウムp−トルエンスルホナートであり、前記ルイス酸として作用する化合物が、ヨードトリメチルシラン、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホナート、ジブチルスズオキシドよりなる群から選択される少なくとも1種の化合物である請求項1〜6のいずれかに記載の1,2−ジカルボン酸誘導体の製造法。
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