JP2005529148A - 化学工程 - Google Patents

Abstract

３−イソクロマノンは、フリーラジカルイニシエーターの存在下において、不活性な有機溶媒中の塩化スルフリルもしくは塩素ガスによりｏ−トリル酢酸を部分的塩素化することにより調製される。最初に得られた２−クロロメチルフェニル酢酸は、塩基処理により３−イソクロマノンへ転換され、相分離技術により、塩の形態における未反応のｏ−トリル酢酸から分離される。分離されたｏ−トリル酢酸塩は、制御した酸性化によりｏ−トリル酢酸へ変換され、ｏ−トリル酢酸は再利用のために抽出される。本発明は、過剰な塩素化による不必要な副生産物の形成を減少させ、より効率の高い工程を導く。

Description

本発明は、化学工程に関するものであり、特に一定の農薬の製造に有用な３−イソクロマノンの調製工程に関するものである。

３−イソクロマノンは、以下の構造を持つ周知化合物である。：

本化合物の調製方法のいくつかは、化学文献で示されている。ＷＯ９７／４８６９２に記載されているその内の一つの方法は、塩化スルフリルによりｏ−トリル酢酸をラジカル塩素化処理して２−クロロメチルフェニル酢酸を形成し、その後２−クロロメチルフェニル酢酸を、塩基を用いて閉環して３−イソクロマノンを形成することを含む。類似する方法がＥＰ−Ａ−１０７２５８０に記載されており、そこでは塩化スルフリルの代わりに塩素ガスが用いられている。

ＷＯ９７／４８６９２には、塩化スルフリルをどのような量で用いてもよいと述べられているが、効率のためには１モル当りのｏ−トリル酢酸に少なくとも１モルの塩化スルフリルが所望され、そして１モル当り１．５モルまでのモル過剰量が好ましいと述べている。ＥＰ−Ａ−１０７２５８０では、１モルのｏ−トリル酢酸を基準として、０．２から２モルの塩素ガスを用いることが好ましく、更に０．８から１．２モルの塩素ガスを用いるのがより好ましいと述べている。しかしながら、全例において塩素１９グラムがｏ−トリル酢酸３０ｇのために用いられ、これはｏ−トリル酢酸１モル当り塩素約１．３３モルに相当する。ここでは塩素のより低率の使用の利点については主張や説明がなされていない。

商業的観点からの、これらの従来技術工程における問題は、過剰な塩素化により形成された不必要な副生産物（２−ジクロロメチルフェニル酢酸及び２−クロロメチル−α−クロロフェニル酢酸といった物質）が形成され、それにより出発物質であるｏ−トリル酢酸の３−イソクロマノンへの転換効率が減少することである。本発明は、この問題を軽減する改良工程を提供する。

本発明によれば、３−イソクロマノンの調製のための工程を提供する。この工程は、以下のステップを含んで成る：
（ａ）フリーラジカルイニシエーターの存在下において、不活性な有機溶媒中で塩化スルフリル又は塩素ガスによりｏ−トリル酢酸を部分的塩素化し、２−クロロメチルフェニル酢酸と未反応のｏ−トリル酢酸を含む反応混合液を形成し；
（ｂ）２−クロロメチルフェニル酢酸を３−イソクロマノンに転換させるため、及び未反応のｏ−トリル酢酸の塩を形成するために、好ましくは触媒量のヨウ化カリウムの存在下において水性の塩形成塩基によりステップ（ａ）からの反応混合液を処理し；
（ｃ）ステップ（ｂ）から得られたｏ−トリル酢酸の塩から３−イソクロマノンを相分離技術により分離し、その際３−イソクロマノンは水−非混和性有機溶媒に溶解しており、そしてｏ−トリル酢酸塩は水性溶液に溶解している；そして
（ｄ）当該分離されたｏ−トリル酢酸塩を、ステップ（ｃ）において分離された水性溶液の制御化した酸性化によりｏ−トリル酢酸へ転換し、このようにして形成した当該ｏ−トリル酢酸をステップ（ａ）において使用するために適した溶媒の中に抽出し、その溶媒抽出物をその後のステップ（ａ）の操作に再利用する。

本工程のステップ（ａ）とステップ（ｄ）において用いられる不活性な有機溶媒は、反応体に対し不活性であり、フリーラジカル塩素化処理反応に適したタイプである。本工程のステップ（ｂ）のやり方次第では（後述の通り）、水−非混和性不活性有機溶媒を用いるのが好ましい。そのような溶媒には、例えば、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン（例えば、ｏ−ジクロロベンゼン）、トリクロロベンゼン、モノフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、ビストリフルオロメチルベンゼン及びクロロトリフルオロメチルベンゼンなど、ベンゼン、ハロゲン化もしくはポリハロゲン化芳香族炭化水素といった芳香族炭化水素が含まれる。

部分的な塩素化処理反応は、普通高温下において、通常２０℃から９５℃の範囲で実施する。塩素化処理試薬が塩化スルフリルである場合、温度は５０℃から９０℃の間が適し、例えば６０℃から８５℃の間、そして典型的には７５℃から８５℃の間とされる。塩素化処理試薬が塩素ガスである場合、４０℃から８５℃の間が適し、例えば６０℃から８５℃の間、そして典型的には７５℃から８０℃の間とされる。

部分的な塩素化処理とは、ｏ−トリル酢酸による塩素化処理試薬の慎重なる不十分な反応（under reaction）を意味する。その目的は、反応の主生産物が２−クロロメチルフェニル酢酸であることを確実にし、過剰な塩素化による副生産物が最小限となり、そして未反応のｏ−トリル酢酸を再利用することである。これは１モルのｏ−トリル酢酸に対し、０．２から１．２モルの塩素化処理試薬を用いることにより達成される。例えばｏ−トリル酢酸１モル当り０．４から１．２モル、０．７から１．１モルが適量であり、典型的には０．７５から０．９９モルが用いられる。

フリーラジカルイニシエーターは適切な熱源又は光源であってよく、例えば紫外光又は過酸化物、過酸、もしくはアゾ化合物といったフリーラジカル反応の開始に用いられる典型的なタイプの化学合成物でよい。特に適しているのは、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）及び２，２’−アゾビスイソブチロニトリルである。使用する化学反応開始剤の量は、典型的にはｏ−トリル酢酸１モル当り０．００５から０．１モルであり、例えばｏ−トリル酢酸１モル当り０．０１から０．０５モルである。

ステップ（ｂ）において用いられる塩形成塩基は、アルカリ又はアルカリ土類金属の水酸化物、リン酸塩、炭酸塩又は重炭酸塩であり、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムが適している。ヨウ化カリウムの存在は、閉環工程を促進させ、収率を改良させることが見出された。

本工程のステップ（ｂ）は、２通りのいずれかの方法で実施すればよい。一方は、
（１）ステップ（ａ）からの反応混合液は、制御されたｐＨにおいて直接３−イソクロマノン及びｏ−トリル酢酸塩を形成する水性の塩形成塩基により処理される。または、
（２）ｏ−トリル酢酸塩及び２−ヒドロキシメチルフェニル酢酸塩の水性溶液を提供するために、２−クロロメチルフェニル酢酸及びｏ−トリル酢酸は、高いｐＨで（すなわちｐＨ１０超、典型的に１２超）、水性の強塩基によりステップ（ａ）からの反応混合液から抽出され、当該水性の抽出物は、２−ヒドロキシメチルフェニル酢酸を３−イソクロマノンに転換するため及びｏ−トリル酢酸塩をｏ−トリル酢酸に転換するために適度に酸性化され、そして付加された水−非混和性有機溶媒の存在下において、ｏ−トリル酢酸をｏ−トリル酢酸塩へ再転換するためにｐＨは塩形成塩基により調整される。

（１）では、ステップ（ａ）において用いられる不活性有機溶媒は、水−非混和性溶媒であることが重要である。なぜなら溶媒に溶解している３−イソクロマノンは、本工程のステップ（ｃ）において、水性相に溶解しているｏ−トリル酢酸塩から直接分離され得るからである。この場合ｐＨは４から８の範囲で適度に調整され、更に好ましくは６から８の範囲、例えば６から７の範囲、典型的に６．３から６．８の範囲とされる。このｐＨでは、２−クロロメチルフェニル酢酸が３−イソクロマノンへと転換され、ｏ−トリル酢酸の塩が形成される。ｐＨ調整は、塩形成塩基を用いて簡単に行われ、塩基は通常アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属である。これは強塩基であってよく、通常は水酸化物、もしくは重炭酸塩といった弱塩基、もしくはこれら２つの混合物であってよい。このように例えばｐＨは、最初の水酸化ナトリウム、好ましくは水酸化カリウムの添加後、炭酸水素ナトリウム、好ましくは炭酸水素カリウムの添加により、更に正確に調整され得る。触媒量のヨウ化カリウムは、閉環工程を増強させることが見出された。

（２）では、水性の強塩基であるアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属、典型的には水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリウムは、まず３−イソクロマノンを形成するために２−クロロメチルフェニル酢酸の閉環に用いられ（この３−イソクロマノンは高いｐＨにおいて、水溶性の２−ヒドロキシメチルフェニル酢酸塩を形成するために開環する）そして本工程のステップ（ａ）において得られた有機反応混合液から２−ヒドロキシメチルフェニル酢酸及びｏ−トリル酢酸塩を抽出するために用いられる。水性の抽出物は、その後同一又は異なる水−非混和性有機溶媒と混ぜられ、例えば塩酸のような強い無機酸を用いて、ｐＨ４未満、適当にはｐＨ１に酸性化される。これは２−ヒドロキシメチルフェニル酢酸を３−イソクロマノンへ転換（閉環）し、ｏ−トリル酢酸塩を再びｏ−トリル酢酸にする。塩形成塩基を用いるｐＨ４から８、より適するｐＨ６から８への制御化した塩基性化は、上記（１）で示されたように、ｏ−トリル酢酸を水性相に溶解する塩へ転換する。一方、３−イソクロマノンは溶媒中の溶液のままである。有機相及び水性相は、慣用の液相分離技術を用いて、ステップ（ｃ）において分離される。

本工程のステップ（ｄ）では、ｏ−トリル酢酸塩は、本工程のステップ（ａ）において用いるために適した水−非混和性溶媒の存在下において、制御した酸性化によって水性相から簡単に抽出される。ｐＨ４以下、適当には２から４の範囲、特にｐＨ３から３．６の範囲における制御した酸性化が、ｏ−トリル酢酸塩を溶媒中に溶解するｏ−トリル酢酸へ転換する。必要ない酸性化物は水性層中に残っている。溶解したｏ−トリル酢酸を含む溶媒は、慣用の液相分離技術により水性相から分離され、直接ステップ（ａ）において再利用することができる。

このように、典型の工程において、ｏ−トリル酢酸は、ＷＯ９７／４８６９２及びＥＰ−Ａ−１０７２５８０に記載されているような一般的手法を用いて、塩化スルフリルもしくは塩素ガスにより部分的塩素化される。塩素化処理反応は所望される限り進行した時、例えば半分以上のｏ−トリル酢酸が２−クロロメチルフェニル酢酸へ転換した時、その反応混合液は約６０℃に保たれ、ｐＨを調整するため、例えばｐＨ６から８、好ましくは６から７になるように水と塩基が付加される。これは３−イソクロマノンへの２−クロロメチルフェニル酢酸の閉環をもたらし、残りのｏ−トリル酢酸は脱プロトン化され水性層中へと抽出される。他の酸性副生産物も一緒に抽出される。

水性層は、実質的に水−非混和性の溶媒（例えばフルオロベンゼン、クロロベンゼン）の存在下において酸性化される時、溶媒中に溶解するｏ−トリル酢酸を再形成する。その後当該溶媒は水性層から分離でき、直接塩素化処理の工程において再利用できる。多くの完全な再利用工程が可能であるにもかかわらず、もしも不純物が生じた場合は再利用工程の流れのパージングを含ませることができる。この技術は、ｏ−トリル酢酸の３−イソクロマノンへの転換の効率を上げることにより、ｏ−トリル酢酸からの３−イソクロマノンへの収率をあげることに利用され得る。

３−イソクロマノンを含む有機層は、２通りの方法の１つで処理すればよい。一方では、溶媒は例えば減圧下での蒸留によって３−イソクロマノンから分離され、そして回収され、又は再利用され得る。これは３−イソクロマノンの融成物を残し、必要ならば、例えば蒸留又は結晶化（溶融又は溶媒結晶化のいずれでもよい）のような標準の技術により更に精製され得る。或いは当該溶媒は３−イソクロマノンが開環された３−イソクロマノン（２−ヒドロキシメチルフェニル酢酸）の水性溶液として抽出されるため、水酸化カリウムといった水性塩基により処理すればよい。有機層からの３−イソクロマノンの分離は、多段階抽出もしくは向流抽出技術によって増強され得る。ベンゼン、フルオロベンゼン、クロロベンゼン、キシレン、トルエン、メチル第三ブチルエーテル、シクロヘキサノンもしくはジクロロメタンといった有機溶媒の存在下における、当該水性抽出物のｐＨ１への酸性化（３−イソクロマノンへの閉環を提供する）は、例えば溶媒蒸発やその他の慣用技術によって単離され得る３−イソクロマノンの有機溶液を残す。

他方は、ｏ−トリル酢酸、３−イソクロマノン及びその他の酸性副生産物は、例えば水性の水酸化カリウムによりステップ（ａ）において得られた反応混合液から抽出されればよい。水性層は、その後溶媒（例えば、トルエン、ｏ−キシレン、フルオロベンゼン等）と混合され、水性の塩を３−イソクロマノン及びｏ−トリル酢酸へ再転換するため、例えば６０℃でｐＨ１に酸性化され得る。ｏ−トリル酢酸及び３−イソクロマノン由来のその他多くの酸性化物との分離は、アルカリ又はアルカリ土類金属の水酸化物、リン酸塩、炭酸塩もしくは重炭酸塩である、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム又は典型的に炭酸水素カリウムといった塩形成塩基を用いることにより、ｏ−トリル酢酸及び３−イソクロマノンの溶液をｐＨ４から８、例えば６から８、そして好ましくは６から７に調整することにより達成される。再利用され得るその後得られる水性層、及び溶媒中に溶解した３−イソクロマノンは、そのままでも、標準技術により精製されたものとしてでも用いることができる。
本発明は、以下の実施例により説明される。

ｏ−トリル酢酸（３４６．５ｇ、２．３０７モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサーを備えたガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。フルオロベンゼン（４７６．２ｇ、４．９６モル）を付加し、内容物を撹拌しながら７５から８０℃に加熱した。混合液に、フルオロベンゼン（７９．７ｇ、０．８３モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（８．９ｇ、０．０４６モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩化スルフリル（３１１．４ｇ、２．３０７モル）を３時間かけて付加した。付加完了後、その混合液は７５から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、５０％水酸化カリウム（１８０．９ｇ、１．６１５モル）を付加し、ヨウ化カリウム（１．５３ｇ、０．００９モル）を引き続き付加した。その後２０％炭酸水素カリウムを用いてｐＨを６．３に調整した。沈降後、水性相を有機相から分離した。

水性相は、ｏ−トリル酢酸の抽出及び再利用のために保存した。

有機相を蒸留し、フルオロベンゼンを除去し、粗製の３−イソクロマノン濃度８１ｗ／ｗ％（１００％ｗｔにて、２３２ｇ、１．５６８モルに相当）が２８６．６ｇで得られ、それはｏ−トリル酢酸から６８％の収率を示した。

水性相（１０４２ｇ）を、フルオロベンゼン（５２４ｇ、５．４５８モル）を含む反応器へ添加し、ｐＨを１．０に減少させるために３６％塩酸（５５ｇ、０．５４２モル）を付加した。有機相及び水性相を撹拌して、沈降させ分離した。上相のフルオロベンゼン（６４２．２ｇ）の分析では、３．１％のｏ−トリル酢酸（１９．９ｇ、０．１３モル）を含み、それはもとの添加量の６％と同等であることを示した。この層は、その後の調製に用いるために、再利用された。

ｏ−トリル酢酸（３．９６ｋｇ、２６．３６モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサーを備えた２０リットルのガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。クロロベンゼン（６ｋｇ、５３．３モル）を付加し、内容物を撹拌しながら７８から７９℃に加熱した。混合液に、クロロベンゼン（０．９３ｋｇ、８．３モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（０．１０３ｋｇ、０．５４モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩化スルフリル（２．８６ｋｇ、２１．３４モル）を３時間かけて付加した。付加完了後、その混合液は７８から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、５０％水酸化カリウム（１．４ｋｇ、１２．５モル）を付加し、ヨウ化カリウム（０．０５ｋｇ、０．０９モル）を引き続き付加した。その後２０％炭酸水素カリウム（１１．２ｋｇ、２２．４モル）を用いてｐＨを６．８に調整した。沈降後、水性相を有機相から分離した。有機層をｐＨ６．８において水性炭酸水素カリウム（０．０６ｋｇ、０．６モルの炭酸水素カリウムを含む４．８ｋｇ）で更に洗浄した。２つの水性洗浄液は、再利用のために組み合わせた。

一部のクロロベンゼン及び水を除去するために有機相を蒸留した。メチルシクロヘキサン（６ｋｇ、６１．２モル）を付加した。３−イソクロマノンの溶液を−５℃に冷却し、ろ過により単離し、その後メチルシクロヘキサンにより洗浄した。単離した３−イソクロマノンは、濃度９８ｗ／ｗ％で、ｏ−トリル酢酸１％未満を含み、１．８ｋｇ（１２．２モル）の重量であった。単離物の収率は、添加されたｏ−トリル酢酸から４５％であった（回収されたｏ−トリル酢酸を勘案すると、消費されたｏ−トリル酢酸から６０％）。

再利用のため保存しておいた、組み合わせた水性洗浄液（約１５．９ｋｇ）を、クロロベンゼン（４ｋｇ、３５．６モル）を含む反応器へ添加した。濃度３２％塩酸（１．１ｋｇ、９．６モル）を付加し、ｐＨを３．５に減少させた。その後、相を沈降させ分離した。上相のクロロベンゼンの分析では、ｏ−トリル酢酸（０．９６ｋｇ、６．４モル）を含み、もとの添加量の２４．２％と同等であることを示した。この層は、バッチ添加の一部として、その後の調製に再利用した。

ｏ−トリル酢酸（３．０４ｋｇ、２０．３モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサーを備えた２０リットルのガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。実施例２から回収した再利用されるｏ−トリル酢酸（１８．３％で５．２３ｋｇ、１００％で０．９６ｋｇ、６．４モルと同等）を含むクロロベンゼンを付加し、計６ｋｇ（５３．３モル）のクロロベンゼンの添加を提供するために、引き続きクロロベンゼン（１．５ｋｇ／１３．３モル）を補充添加した。内容物を撹拌しながら７８から７９℃に加熱した。混合液に、クロロベンゼン（０．９３ｋｇ、８．３モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（０．１０３ｋｇ、０．５４モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩化スルフリル（３．２８ｋｇ、２４．２モル）を３時間かけて付加した。付加完了後、その混合液は７８から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、２ｋｇの水を付加し、５０％水酸化カリウム（２ｋｇ、１７．８モル）を引き続き付加した。３０％ヨウ化カリウム（０．０５ｋｇ、０．０９モル）を付加し、その後２０％炭酸水素カリウム（１０．７ｋｇ、２１．５モル）を用いてｐＨを６．８に調整した。沈降後、ｏ−トリル酢酸の抽出及び再利用のために、水性相を有機相から分離した。

一部のクロロベンゼン及び水を除去するために有機相を蒸留した。メチルシクロヘキサン（６ｋｇ、６１．２モル）を付加した。３−イソクロマノンの溶液を−５℃に冷却し、ろ過により単離し、メチルシクロヘキサンにより洗浄した。単離した３−イソクロマノンは、１．６５ｋｇ（濃度９８ｗ／ｗ％、１１．１５モル）の重量であった。単離物の収率は、添加されたｏ−トリル酢酸から４１％であった（回収されたｏ−トリル酢酸を勘案すると、消費されたｏ−トリル酢酸から５８％）。

再利用のため保存しておいた水性相（約１７．１ｋｇ）を、クロロベンゼン（４ｋｇ、３５．６モル）を含む反応器へ添加した。濃度３２％塩酸（１．３６ｋｇ、１１．９モル）を付加し、ｐＨを３．５に減少させた。その後、相を沈降させ分離した。上相のクロロベンゼンの分析では、ｏ−トリル酢酸（１．１９ｋｇ、７．９モル）を含み、もとの添加量の２９．６％と同等であることを示した。

この層は、バッチ添加の一部として、その後の調製に再利用するために保存した。

ｏ−トリル酢酸（３．９６ｋｇ、２６．４モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサー及び集塵機を備えた２０リットルのガラス反応器に添加した。クロロベンゼン（６ｋｇ）を反応器に添加し、内容物を７８から７９℃に加熱した。クロロベンゼン（９３０ｇ）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）の溶液（１０３ｇ）を容器に付加した。その後、塩化スルフリル（２．８６ｋｇ、２２．１９モル）を３時間かけて一定の割合で付加した。付加完了後、その反応混合液は１時間保たれた。発熱を制御するため反応器へ水酸化カリウム（５０ｗ／ｗ％溶液、１．４ｋｇ）を投与した。ヨウ化カリウム（３０％水性溶液、５０ｇ）をその後付加した。２０％炭酸水素カリウム溶液（１１．２ｋｇ）を用いて、ｐＨを最終的に６．８に調整した。水性層は有機層から分離して再利用した。有機層は、水（４．５ｋｇ）で洗浄し、２０％炭酸水素カリウム溶液（０．３ｋｇ）によりｐＨを６．８に調整した。水性層は、有機層から分離され、最初の水性相とともに再利用された。再利用のため水及び一部のクロロベンゼンを除去するために有機層を蒸留した。その後、メチルシクロヘキサン：クロロベンゼン（５０：５０ｗ／ｗ％）の比率を提供するために、メチルシクロヘキサン（６ｋｇ）を付加した。その溶液を、６５℃から−５℃へ冷却し３−イソクロマノンを結晶化させ精製した。形成された３−イソクロマノンは、１．７９ｋｇ（濃度９８ｗ／ｗ％、１１．９モル）であった。単離物の収率は、濃度９８ｗ／ｗ％で１．７９ｋｇ、１１．９モルもしくは理論上４５％（回収されたｏ−トリル酢酸を勘案すると、ＯＴＡＡの５９％が消費された）であった。両方の水性層（１５．９ｋｇ）を反応器に添加し、クロロベンゼン（４ｋｇ）を付加した。濃塩酸溶液（３２ｗ／ｗ％、１．１ｋｇ）によりｐＨを３．５に調整し、水性層を分離した。有機層の試料を採取し、ｏ−トリル酢酸について分析した。これは、ｏ−トリル酢酸約０．９６ｇが存在（もとの添加量の２４％）していることを示した。３−イソクロマノン約２２０ｇも存在していた（もとの添加量の５％）。

ｏ−トリル酢酸（３．９６ｋｇ、２６．３６モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサーを備えた２０リットルのガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。クロロベンゼン（６ｋｇ、５３．３モル）を付加した。内容物を撹拌しながら７８から７９℃に加熱した。混合液に、クロロベンゼン（０．９３ｋｇ、８．３モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（０．１０３ｋｇ、０．５４モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩化スルフリル（２．９３ｋｇ、２１．６７モル）を３時間かけて付加した。付加完了後、混合液は７８から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、水（０．９５ｋｇ）を付加し、５０％水酸化カリウム（１．４ｋｇ、２４．９６モル）を引き続き付加した。３０％ヨウ化カリウム（０．０５ｋｇ、０．０９モル）を付加し、その後２０％炭酸水素カリウム（１１．２１ｋｇ、２２．３９モル）を用いてｐＨを６．８に調整した。沈降後、ｏ−トリル酢酸の抽出及び再利用のために、水性相を有機相から分離した。

一部のクロロベンゼン及び水を除去するために有機相を蒸留した。メチルシクロヘキサン（６ｋｇ、６１．２モル）を付加し、クロロベンゼンとメチルシクロヘキサンの比率を５０／５０ｗ／ｗ％にした。溶液を−５℃に冷却し、ろ過により３−イソクロマノンを単離し、そしてメチルシクロヘキサンにより洗浄した。単離した３−イソクロマノン（濃度９８．１ｗ／ｗ％、１１．８モル）は、０．１％未満のｏ−トリル酢酸を含んだ。単離物の収率は、添加されたｏ−トリル酢酸から４４．７％であり、もしくは回収されたｏ−トリル酢酸を勘案すると、消費されたｏ−トリル酢酸から５８．７％であった。

水性相（約１５．１ｋｇ）を、クロロベンゼン（４ｋｇ、３５．５２モル）を含む反応器へ添加した。ｐＨを３．５に調整するために濃度３２％塩酸（１．１２ｋｇ、９．８モル）を付加した。その後、相を沈降させ分離した。上層のクロロベンゼンは、ｏ−トリル酢酸（０．９４ｋｇ、６．３モル、もとの添加量の２３．９％）及び３−イソクロマノン（０．１８ｋｇ、１．２モル）を含んだ。この層は、バッチ添加の一部として、実施例６で再利用するために保存した。

ｏ−トリル酢酸（３．０４ｋｇ、２０．２７モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサーを備えた２０リットルのガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。実施例５由来の再利用されるｏ−トリル酢酸（１７．８％ｏ−トリル酢酸で５．２３ｋｇ；１００％で０．９３ｋｇ、６．２モル）を含むクロロベンゼンを付加し、引き続きクロロベンゼン（２．０ｋｇ／１７．８モル）を補充添加した。内容物を撹拌しながら７８から７９℃に加熱した。混合液に、クロロベンゼン（０．９３ｋｇ、８．３モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（０．１０３ｋｇ、０．５４モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩化スルフリル（３．２８ｋｇ、２４．３モル）を３．５時間かけて付加した。付加完了後、その混合液は７８から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、２ｋｇの水を付加し、５０％水酸化カリウム（２ｋｇ、１７．８モル）、３０％ヨウ化カリウム（０．０５ｋｇ、０．０９モル）を引き続き付加し、２０％炭酸水素カリウム（１０．８ｋｇ、２１．６モル）を用いてｐＨを６．８に調整した。沈降後、ｏ−トリル酢酸の抽出及び再利用のために、水性相を有機相から分離した。

一部のクロロベンゼン及び水を除去するために有機相を蒸留した。メチルシクロヘキサン（６ｋｇ、６１．２モル）を付加し、クロロベンゼン／メチルシクロヘキサンを５０／５０ｗ／ｗ％の比率にした。溶液を−５℃に冷却し、ろ過により３−イソクロマノンを単離し、そしてメチルシクロヘキサンにより洗浄した。単離した３−イソクロマノン（濃度９８．９ｗ／ｗ％で１．６４ｋｇ、１１．０モル）は、０．１％未満のｏ−トリル酢酸を含んだ。単離物の収率は、添加されたｏ−トリル酢酸から４１．４％であり、もしくは回収されたｏ−トリル酢酸を勘案すると、消費されたｏ−トリル酢酸から５７．７％であった。

水性相（約１７．１ｋｇ）を、クロロベンゼン（４ｋｇ、３５．６モル）を含む反応器へ添加した。ｐＨを３．５に減少させるために濃度３２％塩酸（１．３６ｋｇ、１１．９モル）を付加した。その後、相を沈降させ分離した。有機相は、ｏ−トリル酢酸（１．１３ｋｇ、７．５モル）を含んだ。この層は、バッチ添加の一部として、実施例７で再利用するために保存した。

ｏ−トリル酢酸（２．８１ｋｇ、１８．７モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサーを備えた２０リットルのガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。再利用されるｏ−トリル酢酸（２１．２％ｏ−トリル酢酸で５．３１ｋｇ、１．１２ｋｇ、７．５モル）を含むクロロベンゼンを付加し、計６．１ｋｇ（５３．９モル）のクロロベンゼンの添加を提供するために、引き続きクロロベンゼン（１．８９ｋｇ／１６．８モル）を補充添加した。内容物を撹拌しながら７８から７９℃に加熱した。混合液に、クロロベンゼン（０．９３ｋｇ、８．３モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（０．１０３ｋｇ、０．５４モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩化スルフリル（３．８６ｋｇ、２８．６モル）を４時間かけて付加した。付加完了後、その混合液は７８から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、５０％水酸化カリウム（２ｋｇ、１７．８モル）を付加した。３０％ヨウ化カリウム（０．０５ｋｇ、０．０９モル）を付加し、２０％炭酸水素カリウム（１０．６２ｋｇ、２１．２モル）を用い、ｐＨを６．８に調整した。沈降後、ｏ−トリル酢酸の抽出及び再利用のために、水性相を有機相から分離した。

一部のクロロベンゼン及び水を除去するために有機相を蒸留した。メチルシクロヘキサン（５．５ｋｇ、５６モル）を付加し、クロロベンゼン／メチルシクロヘキサンを４３／５７ｗ／ｗ％の比率にした。溶液を−５℃に冷却し、ろ過により３−イソクロマノンを単離し、そしてメチルシクロヘキサンにより洗浄した。単離した３−イソクロマノン（濃度９６．４ｗ／ｗ％で２．１２ｋｇ、１３．８モル）は、０．１％のｏ−トリル酢酸を含んだ。単離物の収率は、添加されたｏ−トリル酢酸から５２．６％であり、もしくは回収されたｏ−トリル酢酸を勘案すると、消費されたｏ−トリル酢酸から６６．０％であった。

水性相（約１６．９５ｋｇ）を、クロロベンゼン（４ｋｇ、３５．６モル）を含む反応器へ添加した。ｐＨを３．５に調整するために濃度３２％塩酸（１．０７ｋｇ、９．４モル）を付加した。その後、相を沈降させ分離した。有機相は、ｏ−トリル酢酸（０．７９ｋｇ、５．３モル）を含んだ。この層は、バッチ添加の一部として、実施例８で再利用するために保存した。

ｏ−トリル酢酸（３．７１ｋｇ、２４．７モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサーを備えた２０リットルのガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。実施例７由来の再利用されるｏ−トリル酢酸（１５．９％ｏ−トリル酢酸で４．９８ｋｇ、０．７９ｋｇ、５．３モル）を含むクロロベンゼンが付加され、計６．０ｋｇ（５３．２モル）のクロロベンゼンの添加を提供するために、引き続きクロロベンゼン（１．８ｋｇ／１６モル）を補充添加した。内容物を撹拌しながら７８から７９℃に加熱した。混合液に、クロロベンゼン（０．９３ｋｇ、８．３モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（０．１０３ｋｇ、０．５４モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩化スルフリル（４．２８ｋｇ、３１．７モル）を４時間かけて付加した。付加完了後、その混合液は７８から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、５０％水酸化カリウム（２ｋｇ、１７．８モル）を付加した。３０％ヨウ化カリウム（０．０５ｋｇ、０．０９モル）を付加し、２０％炭酸水素カリウム（１２．５２ｋｇ、２５．０モル）を用いてｐＨを６．８に調整した。沈降後、ｏ−トリル酢酸の抽出及び再利用のために、水性相を有機相から分離した。

一部のクロロベンゼン及び水を除去するために有機相を蒸留した。メチルシクロヘキサン（６．０ｋｇ、６１．１モル）を付加し、クロロベンゼン／メチルシクロヘキサンを５１／４９ｗ／ｗ％の比率にした。溶液を−５℃に冷却し、ろ過により３−イソクロマノンを単離し、そしてメチルシクロヘキサンにより洗浄した。。単離した３−イソクロマノン（濃度９６．７ｗ／ｗ％で２．３０ｋｇ、１５．０モル）は、０．１％のｏ−トリル酢酸を含んだ。単離物の収率は、添加されたｏ−トリル酢酸から５０．０％であり、もしくは回収されたｏ−トリル酢酸を勘案すると、消費されたｏ−トリル酢酸から６０．１％であった。

水性相（約１７．９６ｋｇ）を、クロロベンゼン（５ｋｇ、４４．４モル）を含む反応器へ添加した。ｐＨを３．５に減少させるために濃度３２％塩酸（１．１１ｋｇ、９．７５モル）を付加した。相を沈降させ分離した。有機相は、ｏ−トリル酢酸（０．７６ｋｇ、５．０モル）を含んだ。

この層は、バッチ添加の一部として、実施例９で再利用するために保存した。

ｏ−トリル酢酸（４．２５ｋｇ、２８．３モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサーを備えた２０リットルのガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。実施例８由来の再利用されるｏ−トリル酢酸を含むクロロベンゼン（１４．７％ｏ−トリル酢酸で５．１５ｋｇ、０．７６ｋｇ、５．０モル）が付加され、計５．５ｋｇ（４８．８モル）のクロロベンゼンの添加を提供するために、引き続きクロロベンゼン（１．１ｋｇ、９．８モル）を補充添加した。内容物を撹拌しながら７８から７９℃に加熱した。混合液に、クロロベンゼン（０．９３ｋｇ、８．３モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（０．１０３ｋｇ、０．５４モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩化スルフリル（５．０５ｋｇ、３７．４モル）を４時間かけて付加した。付加完了後、その混合液は７８から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、５０％水酸化カリウム（２．５ｋｇ、２２．３モル）を付加した。３０％ヨウ化カリウム（０．０５ｋｇ、０．０９モル）を付加し、２０％炭酸水素カリウム（１２．１８ｋｇ、２４．３モル）を用いてｐＨを６．８に調整した。沈降後、ｏ−トリル酢酸の抽出及び再利用のために、水性相を有機相から分離した。

有機相は、一部のクロロベンゼン及び水を除去するために蒸留した。メチルシクロヘキサン（６．０ｋｇ、６１．１モル）を付加し、クロロベンゼン／メチルシクロヘキサンを５６／４４ｗ／ｗ％の比率にした。溶液を−５℃に冷却し、ろ過により３−イソクロマノンを単離し、そしてメチルシクロヘキサンにより洗浄した。。単離した３−イソクロマノン（濃度９３．２ｗ／ｗ％で３．０３ｋｇ）は、０．２％のｏ−トリル酢酸を含んだ。単離物の収率は、添加されたｏ−トリル酢酸から５７．３％であり、もしくは回収されたｏ−トリル酢酸を勘案すると、消費されたｏ−トリル酢酸から６６．３％であった。

水性相（約１６．５５ｋｇ）を、クロロベンゼン（５ｋｇ、４４．４モル）を含む反応器へ添加した。ｐＨを３．５に減少させるために濃度３２％塩酸（１．０１ｋｇ、８．９モル）を付加した。相を沈降させ分離した。有機相は、ｏ−トリル酢酸（０．６７ｋｇ、４．５モル）を含んだ。

ｏ−トリル酢酸（１９９．５ｇ、１．３３モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサーを備えた１リットルのガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。クロロベンゼン（２７５ｇ、２．４４モル）を付加した。内容物を撹拌しながら７８から７９℃に加熱した。混合液に、クロロベンゼン（４６．５ｇ、０．４１モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（５．１５ｇ、０．０２７モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩素（７５．５ｇ、１．０６モル）を３時間かけて付加した。付加完了後、その混合液は７８から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、水（６７ｇ）を付加し、引き続き５０％水酸化カリウム（７７．２ｇ、０．６９モル）、３０％ヨウ化カリウム（２．５ｇ、０．００４５モル）を付加し、２０％炭酸水素カリウム（４４８．８ｇ、０．８９７モル）を用いてｐＨを６．４に調整した。沈降後、ｏ−トリル酢酸の抽出及び再利用のために、水性相を有機相から分離した。

一部のクロロベンゼン及び水を除去するために有機相を蒸留した。メチルシクロヘキサン（３００ｇ、３．０６モル）を付加し、クロロベンゼン／メチルシクロヘキサンを５０／５０ｗ／ｗ％の比率にした。溶液を−５℃に冷却し、ろ過し、引き続きメチルシクロヘキサンにより洗浄し、３−イソクロマノンを単離した。単離した３−イソクロマノン（濃度９９．０ｗ／ｗ％で８５ｇ、０．５７モル）は、０．１％未満のｏ−トリル酢酸を含んだ。単離物の収率は、添加されたｏ−トリル酢酸から４２．７％であり、もしくは回収されたｏ−トリル酢酸を勘案すると、消費されたｏ−トリル酢酸から５８．３％であった（６３．８％の回収された３−イソクロマノンを含む）。

水性相（約６８６ｇ）を、クロロベンゼン（２７５ｇ、２．４４モル）を含む反応器へ添加した。ｐＨを３．５に減少させるために濃度３２％塩酸（５９．５ｇ、０．５２モル）を付加した。その後、相を沈降させ分離した。有機相は、ｏ−トリル酢酸（５５．３ｇ、０．３７モル）及び３−イソクロマノン（１０．８ｇ、０．０７モル）を含んだ。この層は、バッチ添加の一部として、実施例１１で再利用するために保存した。

ｏ−トリル酢酸（１４５．２ｇ、０．９６７モル）を、撹拌器、温度計、コンデンサーを備えた２０リットルのガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。実施例１０由来の再利用されるｏ−トリル酢酸を含むクロロベンゼン（１５．８％ｏ−トリル酢酸で３４５ｇ、５４．５ｇ、０．３７モル）を付加した。内容物を撹拌しながら７８から７９℃に加熱した。混合液に、クロロベンゼン（４６．５ｇ、０．４１モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（５．１５ｇ、０．０２７モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩素（７５．５ｇ、１．０６３モル）を３時間かけて付加した。付加完了後、その混合液は７８から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、水（６７ｇ）を付加し、引き続き５０％水酸化カリウム（１００ｇ、０．８９モル）を付加した。３０％ヨウ化カリウム（２．５ｇ、０．００４５モル）を付加し、２０％炭酸水素カリウム（４４２ｇ、０．８８モル）を用いてｐＨを６．４に調整した。沈降後、ｏ−トリル酢酸の抽出及び再利用のために、水性相を有機相から分離した。

有機相は、一部のクロロベンゼン及び水を除去するために蒸留した。メチルシクロヘキサン（２５０ｇ、２．５５モル）を付加し、クロロベンゼン／メチルシクロヘキサンを５１／４９ｗ／ｗ％の比率にした。溶液を−５℃に冷却し、ろ過し、引き続きメチルシクロヘキサンにより洗浄し、３−イソクロマノンを単離した。単離した３−イソクロマノン（濃度９８．３ｗ／ｗ％で６１．０ｇ）は、０．１％未満のｏ−トリル酢酸を含んだ。単離物の収率は、添加されたｏ−トリル酢酸から４１．８％であり、もしくは回収されたｏ−トリル酢酸を勘案すると、消費されたｏ−トリル酢酸から６９．９％であった。

水性相（約７３９ｇ）を、クロロベンゼン（２７５ｇ、２．４４モル）を含む反応器へ添加した。ｐＨを３．５に減少させるために濃度３２％塩酸（８４．２ｇ、０．７４モル）を付加した。相を沈降させ分離した。有機相は、ｏ−トリル酢酸（５５．３ｇ、０．３７３モル）を含み、もとの添加量の２８．１％と同等であった。

本実施例は、３−イソクロマノンの蒸留の過程を説明する。

クロロベンゼン（４８１ｇ、４．２７モル）及びｏ−トリル酢酸（３５０ｇ、２．３３モル）を撹拌器、温度計、コンデンサーを備えたガラス反応器に添加し、苛性集塵機へ放出した。追加のクロロベンゼン（１０２．４ｇ、０．９１モル）を付加し、その内容物を、真空下において撹拌しながら７５−８０℃で共沸的に乾燥させた（１００．４ｇが除去された）。混合液に、クロロベンゼン（８０ｇ、０．７１モル）中の２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（８．９５ｇ、０．０４６モル）を付加した。７５から８０℃の温度を維持し、塩化スルフリル（３８９．２ｇ、２．８０モル）を３時間かけて付加した。付加完了後、その混合液は７５から８０℃で１時間保たれた。温度を６０℃に調整し、水（１２１ｇ）を添加した。５０％水酸化カリウム溶液（１８２ｇ、１．６２５モル）を付加し、ヨウ化カリウム（水（３．５ｇ）中、１．５ｇ、０．００９モル）を付加した。２０％炭酸水素カリウム（２０％溶液を７６８ｇ）を用いてｐＨを６．５に調整した。更なる水（８１ｇ）を付加し沈降させた後、有機相から水性相を分離した。

クロロベンゼンを真空中で除去し、残存する融成物（濃度８１％で３１０ｇ、収率７２．５％）を１４５から１５５℃及び９ｍｂａｒで蒸留し、最終生成物（濃度９５．５％で２２２ｇ、１．４３モル、収率６１．５％）を提供した。

Claims (12)

1. ３−イソクロマノンの調製のための工程であって、以下のステップ；
   （ａ）フリーラジカルイニシエーターの存在下において、不活性な有機溶媒中で塩化スルフリル又は塩素ガスによりｏ−トリル酢酸を部分的塩素化し、２−クロロメチルフェニル酢酸と未反応のｏ−トリル酢酸を含む反応混合液を形成し；
   （ｂ）２−クロロメチルフェニル酢酸を３−イソクロマノンに転換させるため、及び未反応のｏ−トリル酢酸の塩を形成するために、水性の塩形成塩基によりステップ（ａ）からの反応混合液を処理し；
   （ｃ）ステップ（ｂ）から得られたｏ−トリル酢酸の塩から３−イソクロマノンを相分離技術により分離し、その際３−イソクロマノンは水−非混和性有機溶媒に溶解しており、そしてｏ−トリル酢酸塩は水性溶液に溶解し；そして
   （ｄ）当該分離されたｏ−トリル酢酸塩を、ステップ（ｃ）において分離された水性溶液の制御化した酸性化によりｏ−トリル酢酸へ転換し、このようにして形成した当該ｏ−トリル酢酸をステップ（ａ）において使用するために適した溶媒の中に抽出し、その溶媒抽出物をその後のステップ（ａ）の操作に再利用する；
   を含んで成る工程。
2. 前記不活性な有機溶媒が水−非混和性有機溶媒である請求項１記載の工程。
3. 前記部分的塩素化反応が２０℃から９５℃の範囲で実施される請求項１又は２記載の工程。
4. 前記ｏ−トリル酢酸が、１モルのｏ−トリル酢酸に対し、０．２から１．２モルの塩素化処理試薬を用いることにより部分的塩素化される請求項１から３のいずれか１項に記載の工程。
5. 前記フリーラジカルイニシエーターが、２，２’アゾビス（２−メチルブチロニトリル）或いは２，２’−アゾビスイソブチロニトリルである請求項１から４のいずれか１項に記載の工程。
6. 前記ステップ（ｂ）において、ステップ（ａ）からの反応混合液が、制御されたｐＨにおいて直接３−イソクロマノン及びｏ−トリル酢酸塩を形成する水性の塩形成塩基により処理される請求項１から５のいずれか１項の記載の工程。
7. 前記ｐＨが、４から８の範囲で制御される請求項６記載の工程。
8. ステップ（ｂ）において、前記ｏ−トリル酢酸塩及び２−ヒドロキシメチルフェニル酢酸塩の水性溶液を提供するため、２−クロロメチルフェニル酢酸及びｏ−トリル酢酸が、高いｐＨで、水性の強塩基によりステップ（ａ）からの反応混合液から抽出され、当該水性の抽出物は、２−ヒドロキシメチルフェニル酢酸を３−イソクロマノンに転換するため及びｏ−トリル酢酸塩をｏ−トリル酢酸に転換するために酸性化され、そして付加された水−非混和性有機溶媒の存在下において、ｏ−トリル酢酸をｏ−トリル酢酸塩へ再転換するためにｐＨは塩形成塩基により調整される請求項１から５のいずれか１項記載の工程。
9. 前記高いｐＨが１２又はそれ以上であること、及び前記ｏ−トリル酢酸がｐＨ６から８の範囲に調整されることにより塩へ転換する請求項８記載の工程。
10. 前記ステップ（ｂ）が、触媒量のヨウ化カリウムの存在下において実施される請求項１から９のいずれか１項記載の工程。
11. 前記ステップ（ｃ）から得られた３−イソクロマノンを含む水−非混和性有機溶媒が、３−イソクロマノンから分離され、本工程のその後の操作に再利用され、更に精製され得る３−イソクロマノンの融成物が残る、請求項１から１０のいずれか１の工程。
12. ステップ（ｄ）において、前記ｏ−トリル酢酸塩が、本工程のステップ（ａ）において用いるために適した水−非混和性溶媒の存在下において、酸性化によって水性相から抽出され、溶解したｏ−トリル酢酸を含む溶媒は、水性相から分離され、直接ステップ（ａ）において再利用される請求項１から１１のいずれか１の工程。