JP2009057369A - Process for producing substituted chloromethane compound - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process which can industrially more advantageously produce a chloromethane compound substituted with an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group or an arylcarbonyl group. <P>SOLUTION: The process for producing a substituted chloromethane compound (for example, 2-chloro-3,5-pentanedione) represented by formula (2) (wherein E<SP>1</SP>to E<SP>3</SP>are each an alkoxycarbonyl group which may be substituted, an alkylcarbonyl group which may be substituted, an arylcarbonyl group which may be substituted or hydrogen) comprises reacting a group 6 element metal or a group 6 element compound with hydrogen peroxide to prepare a group 6 element oxide and then reacting a substituted methane compound (for example, acetylacetone) with hydrogen peroxide and a metal chloride in the presence of the group 6 element oxide and a phosphoric acid salt. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基またはアリールカルボニル基で置換されたクロルメタン化合物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a chloromethane compound substituted with an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group or an arylcarbonyl group.

アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基またはアリールカルボニル基で置換されたクロルメタン化合物の製造方法としては、例えば、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基またはアリールカルボニル基で置換されたメタン化合物と過酸化水素と塩化水素とを反応させる方法(例えば、特許文献1参照。)や、過酸化水素および酸の存在下に上記と同様の基で置換されたメタン化合物と金属ハロゲン化物とを反応させる方法(例えば、特許文献2参照。)が知られている。しかしながら、前者の方法は、塩化水素を用いており、工業的製法としては、より取り扱いの容易な塩素化物を用いて塩素化できる製造方法の開発が求められていた。また、後者の方法はハロゲン化物を用いるハロゲン化方法ではあるものの、その実施例は臭素化のみしか記載されておらず、塩素化反応に適用してみたところ、収率の点で工業的に満足できるものではなかった。   Examples of the method for producing a chloromethane compound substituted with an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group or an arylcarbonyl group include, for example, a methane compound substituted with an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group or an arylcarbonyl group, hydrogen peroxide and hydrogen chloride. Or a method of reacting a metal halide with a methane compound substituted with a group similar to the above in the presence of hydrogen peroxide and an acid (for example, see Patent Document 2). See.) Is known. However, the former method uses hydrogen chloride, and as an industrial production method, development of a production method that can be chlorinated using a chlorinated product that is easier to handle has been demanded. Although the latter method is a halogenation method using a halide, only examples of bromination are described in the examples, and when applied to chlorination reaction, it is industrially satisfactory in terms of yield. It wasn't possible.

特開2002−371048号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-37148 特開2006−111595号公報JP 2006-111595 A

そこで本発明者は、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基またはアリールカルボニル基で置換されたクロルメタン化合物を工業的により有利に製造できる方法を開発すべく、鋭意検討したところ、第6族元素金属または第6族元素化合物と、過酸化水素とを反応させて第6族元素酸化物を調製し、次いで、該第6族元素酸化物およびリン酸塩の存在下、対応する置換メタン化合物と過酸化水素と金属塩素化物とを反応させることにより、目的の置換クロルメタン化合物を容易に製造できることを見出し、本発明に至った。   Therefore, the present inventor has intensively studied to develop a method capable of producing a chloromethane compound substituted with an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, or an arylcarbonyl group more advantageously industrially. A Group 6 element oxide is reacted with hydrogen peroxide to prepare a Group 6 element oxide, and then in the presence of the Group 6 element oxide and phosphate, the corresponding substituted methane compound and hydrogen peroxide It has been found that by reacting with a metal chlorinated product, the desired substituted chloromethane compound can be easily produced, and the present invention has been achieved.

すなわち本発明は、第6族元素金属または第6族元素化合物と、過酸化水素とを反応させて第6族元素酸化物を調製し、次いで、該第6族元素酸化物およびリン酸塩の存在下、式(1)

Figure 2009057369
(式中、E〜Eは、それぞれ同一または相異なって、置換されていてもよいアルコキシカルボニル基、置換されていてもよいアルキルカルボニル基、置換されていてもよいアリールカルボニル基または水素原子を表す。ただし、E〜Eのうち2つ以上が同時に水素原子であることはない。)
で示される置換メタン化合物と過酸化水素と金属塩素化物とを反応させる式(2)
Figure 2009057369
(式中、E〜Eは、それぞれ上記と同一の意味を表す。)
で示される置換クロルメタン化合物の製造方法を提供するものである。 That is, the present invention prepares a Group 6 element oxide by reacting a Group 6 element metal or a Group 6 element compound and hydrogen peroxide, and then the Group 6 element oxide and phosphate In the presence, formula (1)
Figure 2009057369
(In the formula, E 1 to E 3 are the same or different and each represents an optionally substituted alkoxycarbonyl group, an optionally substituted alkylcarbonyl group, an optionally substituted arylcarbonyl group or a hydrogen atom. However, two or more of E 1 to E 3 are not hydrogen atoms at the same time.)
Formula (2) in which a substituted methane compound represented by formula (2) is reacted with hydrogen peroxide and a metal chloride.
Figure 2009057369
(In the formula, E 1 to E 3 each have the same meaning as described above.)
The manufacturing method of the substituted chloromethane compound shown by this is provided.

本発明によれば、比較的取り扱いの容易な塩素化物を用いて、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基またはアリールカルボニル基で置換されたクロルメタン化合物を製造できるため、工業的に有利である。また、酸性条件下での反応を回避できるので、酸に活性な置換基を有するクロルメタン化合物の製造を行う場合には、特に有利である。   According to the present invention, a chloromethane compound substituted with an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, or an arylcarbonyl group can be produced using a chlorinated product that is relatively easy to handle, which is industrially advantageous. Moreover, since the reaction under acidic conditions can be avoided, it is particularly advantageous when producing a chloromethane compound having a substituent active in acid.

まず、上記式(1)で示される置換メタン化合物(以下、置換メタン化合物(1)と略記する。)について説明する。   First, the substituted methane compound represented by the above formula (1) (hereinafter abbreviated as substituted methane compound (1)) will be described.

式(1)において、E〜Eで表される置換基のうち、アルコキシカルボニル基としては、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロピオキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、オクタデシルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の直鎖状、分枝鎖状または環状の炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基が挙げられる。これらのアルコキシカルボニル基上に置換していてもよい基としては、例えば、フッ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;アセチル基、プロピオニル基等のアルキルカルボニル基;ベンゾイル基等のアリールカルボニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基;フェノキシ基、1−ナフトキシ基、2−ナフトキシ基等のアリールオキシ基;等が挙げられる。かかる基で置換されたアルコキシカルボニル基の具体例としては、例えばフェニルメトキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基等が挙げられる。 Among the substituents represented by E 1 to E 3 in the formula (1), examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group, an isobutoxycarbonyl group, and pentyl. Examples thereof include linear, branched or cyclic alkoxycarbonyl groups having 2 to 20 carbon atoms such as oxycarbonyl group, hexyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, octadecyloxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group. Examples of the group which may be substituted on these alkoxycarbonyl groups include, for example, halogen atoms such as fluorine atoms; alkoxy groups such as methoxy groups and ethoxy groups; alkylcarbonyl groups such as acetyl groups and propionyl groups; benzoyl groups and the like Arylcarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group; aryl groups such as phenyl group and naphthyl group; aryloxy groups such as phenoxy group, 1-naphthoxy group and 2-naphthoxy group; . Specific examples of the alkoxycarbonyl group substituted with such a group include a phenylmethoxycarbonyl group and a trifluoromethoxycarbonyl group.

アルキルカルボニル基としては、例えばアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、ヘキサノイル基、デカノイル基、ラウロイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、シクロヘキサンカルボニル基等の直鎖状、分枝鎖状または環状の炭素数2〜20のアルキルカルボニル基が挙げられる。これらのアルキルカルボニル基上に置換していてもよい基としては、例えば、フッ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;アセチル基、プロピオニル基等のアルキルカルボニル基;ベンゾイル基等のアリールカルボニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基;フェノキシ基、1−ナフトキシ基、2−ナフトキシ基等のアリールオキシ基;等が挙げられる。かかる基で置換されたアルキルカルボニル基の具体例としては、例えばフェニルアセチル基、トリフルオロアセチル基等が挙げられる。   As the alkylcarbonyl group, for example, linear, branched chain such as acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, hexanoyl group, decanoyl group, lauroyl group, palmitoyl group, stearoyl group, cyclohexanecarbonyl group, etc. Or a cyclic | annular C2-C20 alkylcarbonyl group is mentioned. Examples of the group which may be substituted on these alkylcarbonyl groups include, for example, halogen atoms such as fluorine atoms; alkoxy groups such as methoxy groups and ethoxy groups; alkylcarbonyl groups such as acetyl groups and propionyl groups; benzoyl groups and the like Arylcarbonyl groups such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group; aryl groups such as phenyl group and naphthyl group; aryloxy groups such as phenoxy group, 1-naphthoxy group and 2-naphthoxy group; . Specific examples of the alkylcarbonyl group substituted with such a group include a phenylacetyl group and a trifluoroacetyl group.

アリールカルボニル基としては、例えばベンゾイル基、ナフトイル基等の炭素数7〜11のアリールカルボニル基が挙げられる。これらのアリールカルボニル基上に置換していてもよい基としては、例えば、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−デシル基、シクロプロピル基、2,2−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、3−オキソブチル基、メトキシエチル基、メトキシカルボニルメチル基、ベンジル基等の置換されていてもよいアルキル基;フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等のアリール基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;アセチル基、プロピオニル基等のアルキルカルボニル基;ベンゾイル基等のアリールカルボニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;シアノ基;ニトロ基;等が挙げられる。かかる基で置換されたアリールカルボニル基の具体例としては、4−メトキシベンゾイル基、2−クロロベンゾイル基等が挙げられる。   Examples of the arylcarbonyl group include arylcarbonyl groups having 7 to 11 carbon atoms such as benzoyl group and naphthoyl group. Examples of the group which may be substituted on these arylcarbonyl groups include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, and tert-butyl group. N-pentyl group, n-decyl group, cyclopropyl group, 2,2-dimethylcyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, menthyl group, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, An optionally substituted alkyl group such as 3-oxobutyl group, methoxyethyl group, methoxycarbonylmethyl group, benzyl group; aryl group such as phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group; fluorine atom, chlorine atom, Halogen atoms such as bromine atom; alkoxy groups such as methoxy group and ethoxy group; acetyl group, Pioniru alkylcarbonyl group such as a methoxy group, an alkoxycarbonyl group such as methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group; arylcarbonyl groups such as benzoyl group a cyano group; a nitro group; and the like. Specific examples of the arylcarbonyl group substituted with such a group include 4-methoxybenzoyl group and 2-chlorobenzoyl group.

かかる置換メタン化合物(1)としては、例えばマロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジシクロヘキシル、アセチルアセトン、3,5−ヘプタンジオン、2,4−ヘプタンジオン、3,5−オクタンジオン、2,4−ヘキサンジオン、4,6−ノナジオン、1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオン、1−フェニル−1,3−プロパンジオン、3−オキソブタン酸メチル、3−オキソブタン酸エチル、3−オキソ−3−フェニルプロピオン酸エチル等が挙げられる。   Examples of the substituted methane compound (1) include dimethyl malonate, diethyl malonate, di-n-propyl malonate, diisopropyl malonate, di-n-butyl malonate, dicyclohexyl malonate, acetylacetone, 3,5-heptanedione, 2,4-heptanedione, 3,5-octanedione, 2,4-hexanedione, 4,6-nonadione, 1,3-diphenyl-1,3-propanedione, 1-phenyl-1,3-propanedione , Methyl 3-oxobutanoate, ethyl 3-oxobutanoate, ethyl 3-oxo-3-phenylpropionate and the like.

次に、第6族元素金属または第6族元素化合物と、過酸化水素とを反応させて第6族元素酸化物を調製する方法について説明する。   Next, a method for preparing a Group 6 element oxide by reacting a Group 6 element metal or a Group 6 element compound with hydrogen peroxide will be described.

第6族元素金属としては、例えば、タングステン金属、モリブデン金属等が挙げられる。第6族元素化合物としては、例えば、ホウ化タングステン、炭化タングステン、酸化タングステン、タングステン酸アンモニウム、タングステンカルボニル錯体等のタングステン化合物;ホウ化モリブデン、酸化モリブデン、塩化モリブデン、モリブデンカルボニル錯体等のモリブデン化合物;等が挙げられる。   Examples of the Group 6 element metal include tungsten metal and molybdenum metal. Examples of the Group 6 element compound include tungsten compounds such as tungsten boride, tungsten carbide, tungsten oxide, ammonium tungstate, and tungsten carbonyl complex; molybdenum compounds such as molybdenum boride, molybdenum oxide, molybdenum chloride, and molybdenum carbonyl complex; Etc.

過酸化水素としては、通常水溶液が用いられる。過酸化水素水中の過酸化水素濃度は特に制限されないが、容積効率、安全面等を考慮すると、実用的には1〜60重量%である。通常市販のものをそのままもしくは必要に応じて希釈、濃縮等により濃度調整を行ったものを用いればよい。   As hydrogen peroxide, an aqueous solution is usually used. The hydrogen peroxide concentration in the hydrogen peroxide water is not particularly limited, but is practically 1 to 60% by weight in consideration of volume efficiency, safety and the like. A commercially available product may be used as it is or after adjusting the concentration by dilution, concentration or the like as necessary.

第6族元素酸化物調製に用いる過酸化水素の使用量は、第6族元素金属または第6族元素化合物に対して、通常3モル倍以上、好ましくは5モル倍以上であり、その上限は特にない。   The amount of hydrogen peroxide used for the Group 6 element oxide preparation is usually 3 mol times or more, preferably 5 mol times or more, relative to the Group 6 element metal or Group 6 element compound, and the upper limit is Not particularly.

第6族元素酸化物の調製は、通常、水の存在下で実施される。   The Group 6 element oxide is usually prepared in the presence of water.

第6族元素酸化物の調製は、通常、第6族元素金属または第6族元素化合物と、過酸化水素とを混合、接触させることにより行われ、その接触効率をより向上させるため、第6族元素酸化物調製液中で、第6族元素金属または第6族元素化合物が十分分散するよう、攪拌しながら反応を行うことが好ましい。また、第6族元素金属または第6族元素化合物と、過酸化水素との接触効率を高め、第6族元素酸化物調製時の制御をより容易にするという点で、例えば粉末状の第6族元素金属または第6族元素化合物または粒径の小さな第6族元素金属または第6族元素化合物を用いることが好ましい。   The Group 6 element oxide is usually prepared by mixing and contacting a Group 6 element metal or a Group 6 element compound and hydrogen peroxide, and in order to further improve the contact efficiency, It is preferable to carry out the reaction with stirring so that the Group 6 element metal or the Group 6 element compound is sufficiently dispersed in the Group Element Oxide Preparation Solution. In addition, for example, it is possible to increase the contact efficiency between the Group 6 element metal or the Group 6 element compound and hydrogen peroxide, and to make the control during the preparation of the Group 6 element oxide easier. It is preferable to use a group element metal or a group 6 element compound or a group 6 element metal or a group 6 element compound having a small particle diameter.

第6族元素酸化物の調製温度は、通常−10〜100℃である。   The preparation temperature of the Group 6 element oxide is usually −10 to 100 ° C.

第6族元素金属または第6族元素化合物と過酸化水素とを、水中、有機溶媒中もしくは有機溶媒と水との混合溶媒中で反応させることにより、第6族元素金属または第6族元素化合物の全部もしくは一部が溶解して、第6族元素酸化物を含む均一溶液もしくは懸濁液を調製することができるが、該第6族元素酸化物を、例えば濃縮処理等により調製液から取り出して、置換メタン化合物(1)と過酸化水素と金属塩素化物との反応に用いてもよいし、該調製液をそのまま触媒として用いてもよい。該調製液をそのまま触媒として用いる場合は、該調製液中の過酸化水素量を考慮して、置換メタン化合物(1)と金属塩素化物とともに反応させる過酸化水素の使用量を決めてもよい。   By reacting a Group 6 element metal or Group 6 element compound and hydrogen peroxide in water, an organic solvent or a mixed solvent of an organic solvent and water, a Group 6 element metal or a Group 6 element compound is reacted. It is possible to prepare a homogeneous solution or suspension containing a Group 6 element oxide by dissolving all or a part of it, but the Group 6 element oxide is removed from the preparation solution by, for example, concentration treatment The substituted methane compound (1), hydrogen peroxide and a metal chlorinated product may be used for the reaction, or the prepared solution may be used as it is as a catalyst. When the preparation liquid is used as a catalyst as it is, the amount of hydrogen peroxide to be reacted with the substituted methane compound (1) and the metal chlorinated compound may be determined in consideration of the amount of hydrogen peroxide in the preparation liquid.

また、第6族元素金属または第6族元素化合物とリン酸塩と置換メタン化合物(1)と過酸化水素と金属塩素化物とを接触、混合して、第6族元素酸化物の調製操作と、置換メタン化合物(1)と過酸化水素と金属塩素化物との反応を同時に行ってもよい。   In addition, a Group 6 element metal or a Group 6 element compound, a phosphate, a substituted methane compound (1), hydrogen peroxide, and a metal chlorinated product are contacted and mixed to prepare a Group 6 element oxide preparation operation; Alternatively, the reaction of the substituted methane compound (1), hydrogen peroxide, and metal chloride may be performed simultaneously.

次に、上記で調製された第6族元素酸化物およびリン酸塩の存在下、置換メタン化合物(1)と過酸化水素と金属塩素化物とを反応させて、上記式(2)で示される置換クロルメタン化合物(以下、置換クロルメタン化合物(2)と略記する。)を製造する方法について説明する。   Next, the substituted methane compound (1) is reacted with hydrogen peroxide and a metal chlorinated compound in the presence of the Group 6 element oxide and phosphate prepared above, and is represented by the above formula (2). A method for producing a substituted chloromethane compound (hereinafter abbreviated as substituted chloromethane compound (2)) will be described.

第6族元素化合物の使用量は、置換メタン化合物(1)に対して、通常0.001モル倍以上であり、その上限は特にないが、経済的な面を考慮すると、実用的には、活性メチレン化合物(1)に対して、1モル倍以下である。   The use amount of the Group 6 element compound is usually 0.001 mol times or more with respect to the substituted methane compound (1), and there is no particular upper limit thereof. It is 1 mol times or less with respect to an active methylene compound (1).

過酸化水素としては、通常水溶液が用いられる。過酸化水素水中の過酸化水素濃度は特に制限されないが、容積効率、安全面等を考慮すると、実用的には1〜60重量%である。通常市販のものをそのままもしくは必要に応じて希釈、濃縮等により濃度調整を行ったものを用いればよい。   As hydrogen peroxide, an aqueous solution is usually used. The hydrogen peroxide concentration in the hydrogen peroxide water is not particularly limited, but is practically 1 to 60% by weight in consideration of volume efficiency, safety and the like. A commercially available product may be used as it is or after adjusting the concentration by dilution, concentration or the like as necessary.

過酸化水素の使用量は、置換メタン化合物(1)に対して、通常1モル倍以上であり、その使用量の上限は特にないが、経済的な面も考慮すると、実用的には、置換メタン化合物(1)に対して20モル倍以下である。   The amount of hydrogen peroxide used is usually 1 mol times or more with respect to the substituted methane compound (1), and there is no particular upper limit on the amount used, but considering the economic aspect, the substitution is practical. It is 20 mol times or less with respect to a methane compound (1).

金属塩素化物としては、例えば、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム等のアルカリ金属塩素化物;塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化バリウム等のアルカリ土類金属塩素化物が用いられる。好ましくはアルカリ金属塩素化物であり、より好ましくは塩化カリウムである。   Examples of the metal chlorinated material include alkali metal chlorinated materials such as lithium chloride, sodium chloride, and potassium chloride; alkaline earth metal chlorinated materials such as magnesium chloride, calcium chloride, and barium chloride. Alkali metal chlorinated compounds are preferable, and potassium chloride is more preferable.

金属塩素化物の使用量は、通常、置換メタン化合物(1)に対して1モル倍以上であり、その使用量の上限は特にないが、経済的な面も考慮すると、実用的には、置換メタン化合物(1)に対して5モル倍以下である。   The amount of metal chlorinated compound used is usually 1 mol times or more with respect to the substituted methane compound (1), and there is no particular upper limit of the amount used, but considering the economic aspect, the substitution is practical. It is 5 mol times or less with respect to a methane compound (1).

リン酸塩としては、緩衝作用を奏するものであれば特に限定されることなく使用可能である。かかるリン酸塩としては、例えば、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム等のリン酸アルカリ金属塩;ピロリン酸マグネシウム、リン酸カルシウム等のリン酸アルカリ土類金属塩;等が挙げられる。反応性の面からリン酸アルカリ金属塩が好ましく、リン酸水素二アルカリ金属塩(リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム等)またはリン酸二水素アルカリ金属塩(リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム等)がより好ましい。   Any phosphate can be used without particular limitation as long as it exhibits a buffering action. Examples of the phosphate include alkali metal phosphates such as trisodium phosphate, tripotassium phosphate, disodium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, and potassium dihydrogen phosphate; And alkaline earth metal phosphates such as magnesium pyrophosphate and calcium phosphate. Alkali metal phosphates are preferred from the standpoint of reactivity, and hydrogen phosphate dialkali metal salts (disodium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, etc.) or alkali metal dihydrogen phosphates (sodium dihydrogen phosphate, phosphorus More preferred are potassium dihydrogen acid and the like.

リン酸塩の使用量は、通常、置換メタン化合物(1)に対して0.1モル倍以上であり、その上限は特にないが、経済的な面も考慮すると、実用的には、置換メタン化合物(1)に対して5モル倍以下である。   The amount of phosphate used is usually 0.1 mol times or more with respect to the substituted methane compound (1), and there is no particular upper limit. However, considering economic aspects, the substituted methane is practically used. It is 5 mol times or less with respect to a compound (1).

本反応は、通常、水の存在下に実施される。水は、過酸化水素に含まれる水であってもよいし、第6族元素酸化物の調製に用いられた水であってもよいし、それらとは別に加えて用いる水であってもよい。   This reaction is usually carried out in the presence of water. The water may be water contained in hydrogen peroxide, may be water used for the preparation of the Group 6 element oxide, or may be water used in addition to them. .

水の使用量は特に制限されないが、容積効率等を考慮すると、実用的には、置換メタン化合物(1)に対して100重量倍以下である。   The amount of water used is not particularly limited, but is practically 100 weight times or less with respect to the substituted methane compound (1) in consideration of volumetric efficiency and the like.

反応温度は、通常0〜100℃の範囲である。   The reaction temperature is usually in the range of 0 to 100 ° C.

反応試剤の混合順は、反応温度以下で混合する場合は、特に制限されない。反応温度条件で混合する場合は、リン酸塩を共存させた第6属元素酸化物と活性メチレン化合物(1)と金属塩素化物の混合物に、過酸化水素を加えていくことが好ましい。   The mixing order of the reaction reagents is not particularly limited when mixing at a reaction temperature or lower. When mixing under reaction temperature conditions, it is preferable to add hydrogen peroxide to the mixture of Group 6 element oxide, active methylene compound (1) and metal chlorinated compound in which phosphate coexists.

本反応は、常圧条件下で実施してもよいし、加圧条件下で実施してもよい。また、反応の進行は、例えばガスクロマトグラフィ、高速液体クロマトグラフィ、薄層クロマトグラフィ、NMR、IR等の通常の分析手段により確認することができる。   This reaction may be carried out under normal pressure conditions or under pressurized conditions. In addition, the progress of the reaction can be confirmed by ordinary analysis means such as gas chromatography, high performance liquid chromatography, thin layer chromatography, NMR, IR and the like.

反応終了後の混合物に、例えば、晶析処理や蒸留処理等を施したり、必要に応じて水および/または水に不溶の有機溶媒を加えて抽出処理を施し、得られる有機層を濃縮処理したりすることにより、置換クロルメタン化合物(2)を取り出すことができる。取り出された置換クロルメタン化合物(2)は、例えば蒸留、カラムクロマトグラフィ等の手段によりさらに精製されてもよい。   The mixture after the reaction is subjected to, for example, crystallization treatment or distillation treatment, or if necessary, extraction treatment is performed by adding water and / or water-insoluble organic solvent, and the resulting organic layer is concentrated. The substituted chloromethane compound (2) can be taken out. The extracted substituted chloromethane compound (2) may be further purified, for example, by means such as distillation or column chromatography.

ここで、水に不溶の有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素溶媒;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒;ジエチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル等のエーテル溶媒;酢酸エチル等のエステル溶媒;等が挙げられる。   Here, examples of the organic solvent insoluble in water include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene and chlorobenzene; aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane and heptane; halogenated carbonization such as dichloromethane, dichloroethane and chloroform. Hydrogen solvents; ether solvents such as diethyl ether and methyl tert-butyl ether; ester solvents such as ethyl acetate;

かくして得られる置換クロルメタン化合物(2)としては、例えば2−クロロマロン酸ジメチル、2−クロロマロン酸ジエチル、2−クロロマロン酸ジn−プロピル、2−クロロマロン酸ジイソプロピル、2−クロロマロン酸ジn−ブチル、2−クロロマロン酸ジシクロヘキシル、3−クロロ−2,4−ペンタンジオン、4−クロロ−3,5−ヘプタンジオン、3−クロロ−2,4−ヘプタンジオン、4−クロロ−3,5−オクタンジオン、3−クロロ−2,4−ヘキサンジオン、5−クロロ−4,6−ノナジオン、2−クロロ−1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオン、2−クロロ−1−フェニル−1,3−プロパンジオン、2−クロロ−3−オキソブタン酸メチル、2−クロロ−3−オキソブタン酸エチル、2−クロロ−3−オキソ−3−フェニルプロピオン酸エチル等が挙げられる。   Examples of the substituted chloromethane compound (2) thus obtained include dimethyl 2-chloromalonate, diethyl 2-chloromalonate, di-n-propyl 2-chloromalonate, diisopropyl 2-chloromalonate, dichloro2-chloromalonate, and the like. n-butyl, 2-cyclohexylmalonate dicyclohexyl, 3-chloro-2,4-pentanedione, 4-chloro-3,5-heptanedione, 3-chloro-2,4-heptanedione, 4-chloro-3, 5-octanedione, 3-chloro-2,4-hexanedione, 5-chloro-4,6-nonadione, 2-chloro-1,3-diphenyl-1,3-propanedione, 2-chloro-1-phenyl -1,3-propanedione, methyl 2-chloro-3-oxobutanoate, ethyl 2-chloro-3-oxobutanoate, 2-chloro-3-oxy 3-phenylpropionic acid ethyl and the like.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these Examples.

実施例1
還流冷却管を付した50mLフラスコに、タングステン金属50mgと30重量%過酸化水素水300mgを加え、室温で30分攪拌すると無色透明な液状の混合物が得られた。該混合物に、水1gとリン酸二水素カリウム200mgとアセチルアセトン200mgと塩化カリウム600mgを加え、40℃に昇温した。得られた混合物を同温度で攪拌しながら、そこに、30重量%過酸化水素水2gを1時間かけて滴下した。滴下終了後、得られた混合物を、さらに同温度で4時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却した後、そこに酢酸エチル10gと水5gを加えて攪拌・静置すると、混合物は2層に分離した。その上層を、ガスクロマトグラフィ(内部標準法)にて分析したところ、アセチルアセトンの転化率は50%であり、2−クロロ−3,5−ペンタンジオンの選択率は98%であった。
Example 1
When 50 mg of tungsten metal and 300 mg of 30 wt% hydrogen peroxide water were added to a 50 mL flask equipped with a reflux condenser and stirred at room temperature for 30 minutes, a colorless and transparent liquid mixture was obtained. 1 g of water, 200 mg of potassium dihydrogen phosphate, 200 mg of acetylacetone and 600 mg of potassium chloride were added to the mixture, and the temperature was raised to 40 ° C. While stirring the resulting mixture at the same temperature, 2 g of 30% by weight hydrogen peroxide was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the obtained mixture was further stirred at the same temperature for 4 hours. After cooling the reaction mixture to room temperature, 10 g of ethyl acetate and 5 g of water were added thereto and stirred and allowed to stand to separate the mixture into two layers. When the upper layer was analyzed by gas chromatography (internal standard method), the conversion of acetylacetone was 50% and the selectivity for 2-chloro-3,5-pentanedione was 98%.

実施例2
還流冷却管を付した50mLフラスコに、タングステン金属50mgと30重量%過酸化水素水300mgを加え、室温で30分攪拌すると無色透明な液状の混合物が得られた。該混合物に、水1gとリン酸二水素カリウム200mgと3−オキソブタン酸エチル260mgと塩化カリウム600mgを加えた。得られた混合物を室温で攪拌ながら、そこに、30重量%過酸化水素水3gを1時間かけて滴下した。滴下終了後、得られた混合物を、さらに室温で5時間攪拌した。反応終了後の混合物に、酢酸エチル10gと水5gを加えて攪拌・静置すると、混合物は2層に分離した。その上層を、ガスクロマトグラフィ(内部標準法)にて分析したところ、3−オキソブタン酸エチルの転化率は35%であり、2−クロロ−3−オキソブタン酸エチルの選択率は63%であった。
Example 2
When 50 mg of tungsten metal and 300 mg of 30 wt% hydrogen peroxide water were added to a 50 mL flask equipped with a reflux condenser and stirred at room temperature for 30 minutes, a colorless and transparent liquid mixture was obtained. 1 g of water, 200 mg of potassium dihydrogen phosphate, 260 mg of ethyl 3-oxobutanoate and 600 mg of potassium chloride were added to the mixture. While stirring the resulting mixture at room temperature, 3 g of 30% by weight hydrogen peroxide was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the obtained mixture was further stirred at room temperature for 5 hours. When 10 g of ethyl acetate and 5 g of water were added to the mixture after completion of the reaction and stirred and allowed to stand, the mixture separated into two layers. When the upper layer was analyzed by gas chromatography (internal standard method), the conversion of ethyl 3-oxobutanoate was 35%, and the selectivity for ethyl 2-chloro-3-oxobutanoate was 63%.

比較例1:第6族元素酸化物の非存在下での塩素化反応(実施例1との比較)
還流冷却管を付した50mLフラスコに、水1gとリン酸二水素カリウム200mgとアセチルアセトン200mgと塩化カリウム600mgを加え、40℃に昇温した。得られた混合物を同温度で攪拌しながら、そこに、30重量%過酸化水素水2gを1時間かけて滴下した。滴下終了後、得られた混合物を、さらに同温度で4時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却した後、そこに酢酸エチル10gと水5gを加えて攪拌・静置すると、混合物は2層に分離した。その上層を、ガスクロマトグラフィ(内部標準法)にて分析したところ、アセチルアセトンの転化率は10%であり、2−クロロ−3,5−ペンタンジオンの選択率は0%であった。
Comparative Example 1: Chlorination reaction in the absence of Group 6 element oxide (Comparison with Example 1)
To a 50 mL flask equipped with a reflux condenser, 1 g of water, 200 mg of potassium dihydrogen phosphate, 200 mg of acetylacetone, and 600 mg of potassium chloride were added, and the temperature was raised to 40 ° C. While stirring the resulting mixture at the same temperature, 2 g of 30% by weight hydrogen peroxide was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the obtained mixture was further stirred at the same temperature for 4 hours. After cooling the reaction mixture to room temperature, 10 g of ethyl acetate and 5 g of water were added thereto and stirred and allowed to stand to separate the mixture into two layers. When the upper layer was analyzed by gas chromatography (internal standard method), the conversion of acetylacetone was 10% and the selectivity for 2-chloro-3,5-pentanedione was 0%.

比較例2:リン酸塩の非存在下、酸の存在下での塩素化反応(特開2006−111595号公報に記載の反応による塩素化)
還流冷却管を付した50mLフラスコに、アセチルアセトン200mg、30重量%塩化カリウム水溶液1.0g、30重量%過酸化水素水450mg、10重量%硫酸1.96gを加え、室温で4時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却した後、そこに酢酸エチル10gと水5gを加えて攪拌・静置すると、混合物は2層に分離した。その上層を、ガスクロマトグラフィ(内部標準法)にて分析したところ、アセチルアセトンの転化率は5%であり、2−クロロ−3,5−ペンタンジオンの選択率は80%であった。
Comparative Example 2: Chlorination reaction in the absence of phosphate and in the presence of acid (chlorination by reaction described in JP-A-2006-111595)
To a 50 mL flask equipped with a reflux condenser, 200 mg of acetylacetone, 1.0 g of 30 wt% potassium chloride aqueous solution, 450 mg of 30 wt% hydrogen peroxide solution, 1.96 g of 10 wt% sulfuric acid were added and stirred at room temperature for 4 hours. After cooling the reaction mixture to room temperature, 10 g of ethyl acetate and 5 g of water were added thereto and stirred and allowed to stand to separate the mixture into two layers. When the upper layer was analyzed by gas chromatography (internal standard method), the conversion of acetylacetone was 5% and the selectivity for 2-chloro-3,5-pentanedione was 80%.

置換クロルメタン化合物は、医農薬や香料をはじめとする各種化学製品およびそれらの合成中間体等として重要な化合物であり(例えば、J. Org. Chem. , 60, 3074 (1995)およびBioorganic & Medicinal Chem. Lett., 14, 2245 (2004)参照)、本発明によれば、これらの化合物を、取り扱いの容易な塩素化物を用いて製造できる。   Substituted chloromethane compounds are important compounds as various chemical products such as medical pesticides and fragrances, and synthetic intermediates thereof (for example, J. Org. Chem., 60, 3074 (1995) and Bioorganic & Medicinal Chem). Lett., 14, 2245 (2004)), according to the present invention, these compounds can be produced using chlorinated products that are easy to handle.

Claims (4)

第6族元素金属または第6族元素化合物と、過酸化水素とを反応させて第6族元素酸化物を調製し、次いで、該第6族元素酸化物およびリン酸塩の存在下、式(1)
Figure 2009057369
(式中、E〜Eは、それぞれ同一または相異なって、置換されていてもよいアルコキシカルボニル基、置換されていてもよいアルキルカルボニル基、置換されていてもよいアリールカルボニル基または水素原子を表す。ただし、E〜Eのうち2つ以上が同時に水素原子であることはない。)
で示される置換メタン化合物と過酸化水素と金属塩素化物とを反応させる式(2)
Figure 2009057369
(式中、E〜Eは、それぞれ上記と同一の意味を表す。)
で示される置換クロルメタン化合物の製造方法。
A Group 6 element oxide is prepared by reacting a Group 6 element metal or a Group 6 element compound with hydrogen peroxide, and then, in the presence of the Group 6 element oxide and phosphate, the formula ( 1)
Figure 2009057369
(In the formula, E 1 to E 3 are the same or different and each represents an optionally substituted alkoxycarbonyl group, an optionally substituted alkylcarbonyl group, an optionally substituted arylcarbonyl group or a hydrogen atom. However, two or more of E 1 to E 3 are not hydrogen atoms at the same time.)
Formula (2) in which a substituted methane compound represented by formula (2) is reacted with hydrogen peroxide and a metal chloride.
Figure 2009057369
(In the formula, E 1 to E 3 each have the same meaning as described above.)
The manufacturing method of the substituted chloromethane compound shown by these.
リン酸塩が、リン酸アルカリ金属塩またはリン酸アルカリ土類金属塩である請求項1に記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the phosphate is an alkali metal phosphate or an alkaline earth metal phosphate. リン酸塩が、リン酸水素二アルカリ金属塩またはリン酸二水素アルカリ金属塩である請求項1に記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the phosphate is a dialkali metal hydrogen phosphate or an alkali metal dihydrogen phosphate. 金属塩素化物が、アルカリ金属塩素化物またはアルカリ土類金属塩素化物である請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal chloride is an alkali metal chloride or an alkaline earth metal chloride.
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