JP2011231098A - シクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば該液晶材料を製造する際の中間体として、シクロアルカンジカルボン酸モノエステルが好ましく用いられる。
シクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法としては、アルコールと過剰のシクロヘキサンジカルボン酸クロリドとを反応させる方法、又はアルコールと過剰のシクロヘキサンジカルボン酸とを、例えばジシクロヘキシルカルボジイミドなどの縮合剤を用いて脱水縮合させる方法が知られている(特許文献1参照)。
第一工程で得られた式(2−A)で表される化合物に含まれるZで表される基のいずれか一方を、酸で脱保護して、式(3−A)で表される化合物を得る第二工程とを含むシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[式(1−A)、式(2−A)及び式(3−A)中、mは、0〜3の整数を表す。
Zは、メチルスルファニルメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、tert−ブトキシメチル基、4−ペンテニルオキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、ベンジルオキシメチル基、4−メトキシベンジルオキシメチル基、2−メトキシベンジルオキシメチル基、4−ニトロベンジルオキシメチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシ−2−フルオロエチル基、1−メチル−1−フェノキシエチル基、1−メチル−1−メトキシエチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシエチル基、2,2,2−トリクロロエトキシメチル基、1−[2−(トリメチルシリル)エトキシ]エチル基、テトラヒドロピラニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、tert−ブチル基、トリチル基、ベンジル基、4−メトキシベンジル基、3,4−ジメトキシベンジル基、4−ニトロベンジル基、1,3−ベンゾジチオラン−2−イル基、2,2,2−トリクロロエチル基、2−フェニル−2−エタノン−1−イル、シクロプロピルメチル基、−CH2−O−SiR5R6R7又は−SiR5R6R7を表す。
R5、R6及びR7は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、フェニル基又はベンジル基を表す。
pは、0又は1を表す。]
[3]脂肪族炭化水素を含む溶媒中、脂肪族炭化水素の含有量が30質量%以上100質量%以下である前記[2]記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[4]脂肪族炭化水素が、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン及びオクタンからなる群から選ばれる少なくとも1種である前記[2]又は[3]記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[6]酸が、トリフルオロ酢酸又はトリクロロ酢酸である前記[1]〜[5]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[7]酸の使用量が、式(2−A)で表される化合物1モルに対して、0.1モル以上3モル以下である前記[1]〜[6]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[9]さらに、第二工程において未反応の式(2−A)で表される化合物を回収する工程をさらに含み、当該工程において回収した式(2−A)で示される化合物を第二工程で再利用する前記[1]〜[8]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[式(1−A)、式(4−A)及び式(4−B)中、W1は、ハロゲン原子、トシル基、又はメシチル基を表す。
Qは、−O−又は−S−を表す。
qは、0又は1を表す。
Z、p及びmは、前記におけるものと同じ意味を表す。]
[14]式(3−A)で表される化合物が、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸モノエステルである前記[1]〜[13]のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
式(6)で表される化合物のZで表される基を脱保護して、式(7)で表される重合性化合物を得る第四工程とを含む重合性化合物の製造方法。
P1−(J2−K1−J1)l−(B1−A1)k−X−H (5)
[式(5)〜式(7)中、m、Z及びpは上記と同じ意味を表す。
Xは、−O−、−S−又は−N(R17)−を表す。
A1は、炭素数3〜10の2価の脂環式炭化水素基、又は炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基又は該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−S−又は−N(R17)−で置き換わっていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH(−)−は、−N(−)−で置き換わっていてもよい。
B1は、−CR15R16−、−CH2−CH2−、−O−、−S−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−C(=O)−N(R17)−、−N(R17)−C(=O)−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−(C=S)−S−、−S−C(=S)−、−NH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−NH−、−N(R17)−、−S(=O)−、−O−S(=O)2−O−、−N=N−又は単結合を表す。
R15及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
R17は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
J1及びJ2は、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜5のアルコキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
K1は、−O−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−(C=S)−S−、−S−C(=S)−、−NH−C(=O)−、−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−NH−、−O−C(=O)−O−、−N(R17)−、−S(=O)−、−O−S(=O)2−O−、又は単結合を表す。
k及びlは、それぞれ独立に、1〜3の整数を表す。kが2以上の整数である場合、複数のA1及びB1は、互いに同一であっても異なっていてもよい。lが2以上の整数である場合、複数のJ1、J2及びK1は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
P1は、重合性基を表す。]
[17]第四工程が、酸で脱保護する工程である前記[15]又は[16]記載の重合性化合物の製造方法。
[18]酸が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素、硝酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸及びメタンスルホン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種である前記[17]記載の重合性化合物の製造方法。
Zで表される基は、メチルスルファニルメチル基(−CH2−SCH3)、メトキシメチル基、エトキシメチル基、tert−ブトキシメチル基、4−ペンテニルオキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、ベンジルオキシメチル基、4−メトキシベンジルオキシメチル基、2−メトキシベンジルオキシメチル基、4−ニトロベンジルオキシメチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシ−2−フルオロエチル基、1−メチル−1−フェノキシエチル基、1−メチル−1−メトキシエチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシエチル基、2,2,2−トリクロロエトキシメチル基、1−[2−(トリメチルシリル)エトキシ]エチル基、テトラヒドロピラニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、tert−ブチル基、トリチル基、ベンジル基、4−メトキシベンジル基、3,4−ジメトキシベンジル基、4−ニトロベンジル基、1,3−ベンゾジチオラン−2−イル基、2,2,2−トリクロロエチル基、2−フェニル−2−エタノン−1−イル、シクロプロピルメチル基、−CH2−O−SiR5R6R7又は−SiR5R6R7である。
R5、R6及びR7は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、フェニル基又はベンジル基である。
炭素数1〜8のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、tert−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基及びオクチルオキシ基などが挙げられる。
−SiR5R6R7で表される基としては、例えば、トリメチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基、トリベンジルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジ−tert−ブチルメチルシリル基等が挙げられる。
化合物(1−B)として、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を用いると、化合物(2−B)として、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジエステルが得られ、化合物(3−B)として、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸モノエステルが得られる。
化合物(1−A)に含まれる2つのカルボキシ基をZで表される基で保護する方法としては。例えば、塩基存在下で化合物(1−A)と式(4−A)で表される化合物(以下「化合物(4―A)」という場合がある)とを反応させる方法(第1の方法)、化合物(2−A)と、式(4−B)で表される化合物(以下「化合物(4−B)」という場合がある)又は式(4−B’)で表される化合物(以下「化合物(4−B’)」という場合がある)とを反応させる方法(第2の方法)、化合物(2−A)と式(4−C)で表される化合物(以下「化合物(4―C)」という場合がある)とを反応させる方法(第3の方法)、化合物(1−A)と塩基とから塩(1−A’)を得た後、塩(1−A’)と化合物(4―A)とを反応させる方法(第4の方法)が挙げられる。
[式(4−A)中、W1は、ハロゲン原子、トシル基、又はメシチル基を表す。]
[式(4−C)中、Zは、前記におけるものと同じ意味を表す。]
塩基の添加量は、化合物(1−A)1モルに対して2〜5モルであることが好ましい。
式(4−A)において、W1は、ハロゲン原子であることが好ましく、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であることがより好ましく、塩素原子または臭素原子であることが特に好ましい。
中でも、水溶性エーテル溶媒、水溶性アミド溶媒水溶性スルホキシド溶媒、芳香族炭化水素溶媒、疎水性ケトン溶媒、ハロゲン系溶媒が好ましく、ハロゲン系溶媒がより好ましい。
これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
酸触媒としては、p−トルエンスルホン酸、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸、塩酸水溶液、硫酸、トリフルオロ酢酸が用いられる。酸触媒の添加量は、化合物(1−A)1モルに対して0.005〜0.2モルであることが好ましい。
RL1は、メチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基又はトリメチルシリルエチル基である。
RL2は、水素原子、メチル基又はフッ素原子である。
化合物(4−B’)としては、具体的に、ビニルメチルエーテルビニルエチルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニルベンジルエーテル、トリメチルシリルエチルビニルエーテル等が挙げられる。
反応温度は、好ましくは0〜120℃、より好ましくは0〜60℃、特に好ましくは0〜40℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
Z−OH (4−C)
[式(4−C)中、Zは上記と同じ意味を表す。]
反応温度は、好ましくは−20〜120℃、より好ましくは0〜80℃、特に好ましくは0〜45℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
Mとしては、ナトリウム、カリウム、セシウムが好ましく、カリウムがより好ましい。
第一の塩基の添加量は、化合物(1−A)1モルに対して2〜3.5モルであることが好ましい。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
中でも、芳香族炭化水素溶媒、疎水性ケトン溶媒、ハロゲン溶媒などの疎水性溶媒がより好ましく、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロホルムが特に好ましく、トルエン、キシレンがさらに好ましい。これらの疎水性溶媒を用いることにより、水分を含有する塩(1−A’)を用いても、収率よく、化合物(2−A)を得ることができる。
これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
また、塩(1−A’)と化合物(4−A)との反応を塩基(第二の塩基)存在下で行ってもよい。水分を含む塩(1−A’)を用いた場合、化合物(4−A)と水との反応により、酸が生成するが、塩(1−A’)と化合物(4−A)との反応を第二の塩基存在下で行うことにより、生成した酸が第二の塩基により中和され、酸による化合物(2―A)の分解を抑制することができ、化合物(2−A)を収率よく得ることができる。
第二の塩基の添加量は、塩(1−A’)1モルに対して0.5〜2モルであることが好ましい。
中でも、反応条件がより温和であることから、第1の方法、第2の方法又は第4の方法が好ましい。
また、Zで表される基としては、第1の方法、第2の方法又は第4の方法で保護できる基が好ましい。
ブレンステッド酸としては、具体的に、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硝酸、硫酸等の無機ブレンステッド酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、p−トルエンスルホン酸、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、トリフロオロメタンスルホン酸等の有機ブレンステッド酸が挙げられる。
中でも、有機溶媒への溶解性が高く、かつ高い酸性度を有することから、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、トリフロオロメタンスルホン酸がさらに好ましく、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸が特に好ましい。
また、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸であると、取り扱いが容易で安価であり、反応液からの除去が容易であることから特に好ましい。
例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン等が挙げられる。
中でも、飽和脂肪族炭化水素が好ましく、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンがより好ましい。
溶媒が脂肪族炭化水素を含む溶媒であると、得られる化合物(3−A)の反応混合物への溶解性が低くなる傾向があり、精製が容易になるため好ましい。
脂肪族炭化水素としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンがより好ましく、取り扱いが容易であることから、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンがさらに好ましく、安価であることからヘプタンが特に好ましい。
反応温度は、好ましくは−80〜160℃、より好ましくは−15〜100℃、特に好ましくは0〜60℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは3〜48時間である。
また、混合物(A)から化合物(2−A)を回収し、回収された化合物(2−A)を第二工程で再利用することもできる。
Xは、−O−、−S−又は−N(R17)−であり、好ましくは−O−である。
P1は、重合性基を表す。
中でも、−CH2−CH2−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−、−O−CH2−、−CH2−O−又は単結合であることが好ましく、−C(=O)−O−又はO−C(=O)−がより好ましい。
R17は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、前記と同じものが挙げられる。
炭素数1〜12のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基、ペンタンジイル基、ヘキサンジイル基、オクタンジイル基、デカンジイル基等が挙げられる。
該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜5のアルコキシ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;で置換されていてもよい。
J1及びJ2は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルカンジイル基であることが好ましい。
K1は、−O−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−又は単結合であることが好ましい。
kは、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
lは、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
縮合剤の使用量は、化合物(3−A)1モルに対して1〜3モルであることが好ましい。
添加剤の使用量は、縮合剤1モルに対して0.03〜1.2モルであることが好ましい。
触媒の使用量は、化合物(3―A)1モルに対して0.01〜0.5モルであることが好ましい。
該溶媒としては特に制限はないが、具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン又はメチルイソブチルケトンなどのケトン溶媒;ペンタン、ヘキサン又はヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶媒;トルエン、キシレン、ベンゼン又はクロロベンゼンなどの芳香族炭化水素溶媒、アセトニトリルなどのニトリル溶媒;テトラヒドロフラン、ジメトキシエタンなどのエーテル溶媒;乳酸エチルなどのエステル溶媒;クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素溶媒;などが挙げられる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。溶媒の使用量は、化合物(3−A)と化合物(5)との合計量に対して、好ましくは100〜1400質量%、より好ましくは100〜900質量%、特に好ましくは100〜500質量%である。
反応温度は、好ましくは−20〜120℃、より好ましくは0〜80℃、特に好ましくは15〜45℃である。
反応時間は、好ましくは1分〜72時間、より好ましくは1〜48時間、特に好ましくは1〜24時間である。
化合物(1−A)(トランス−1、4−シクロヘキサンジカルボン酸)200g(1.1616mol)及びクロロホルム1000mLを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、攪拌しながら氷冷して、トリエチルアミン176.31g(1.7422mol)を加えて攪拌した。均一な溶液が得られたら、氷冷下で、pH=7以上を維持させながらエトキシキクロロメタン230.61g(2.4398mol)及びトリエチルアミン176.31g(1.7422mol)を滴加した。反応溶液を氷冷下5時間攪拌した後、析出した白色沈殿を濾別した。濾液を回収し、純水500mLと2回分液した。有機層を回収し、エバポレータにて減圧濃縮させた。残渣にヘプタンを加えてさらに減圧乾燥させて、化合物(2−A−3)304.37gを得た。収率は化合物(1−A)基準で91%であった。
化合物(2−A−3)208g(0.7214mol)及びn−ヘプタン1200mLを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、40℃で攪拌して化合物(2−A−3)を溶解させた。一方、トリフルオロ酢酸82.25g(0.7214mol)とn−ヘプタン370mLの混合溶液を調製し、該溶液を該反応液に40℃で攪拌させながら滴加した。滴加中に反応液が白濁し始めたら、反応液を室温まで戻して、さらに該溶液を滴加させた。トリフルオロ酢酸溶液は計4時間かけて滴加した。得られた分散液を減圧濃縮した。残渣にクロロホルム800mL、シリカゲル43gを加えてセライトを通して濾過し、副生物である式(1−A)で表される化合物を含む固形分と式(3−A−3)で表される化合物を含む濾液を得た。
上記濾過操作によって得られた固形分にアセトン400mLを加えて一時間攪拌した。得られた分散液を濾過して、濾液を回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、化合物(1−A)’を30g回収した。収率は化合物(2−A−3)を基準として24.2%であった。
上記濾過操作によって得られた濾液を減圧濃縮し、残渣にヘプタン400mLを加えてで15分攪拌し抽出操作し、混合物を濾過した。同様の操作を計3回繰り返し、3回分の濾液をまとめて回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、未反応の化合物(2−A−3)’を39.5g回収した。回収率は化合物(2−A−3)を基準として19.0%であった。
上記(2−A−3)’の回収工程の濾過で得られた固形分を真空乾燥させることにより、白色粉末として化合物(3−A−3)を89.5g回収した。収率は化合物(2−A−3)を基準として53.9%であった。
シクロヘキサン利用率のうち24.2モル%の化合物(1−A)’は第一工程に、19.0モル%の化合物(2−A−3)’は第二工程に再利用できることがわかった。
以下に(2−A−3)’を再利用した化合物(3−A−3)の合成例を示す。
<第二工程―(2):(2−A−3)’を再利用した反応>
化合物(2−A−3)’を152.42g(0.5286mol)及びn−ヘプタン900mLを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、40℃で攪拌して化合物(2−A−3)’を溶解させた。一方、トリフルオロ酢酸48.22g(0.4229mol)とn−ヘプタン250mLの混合溶液を調製し、該溶液を該反応液に40℃で攪拌させながら滴加した。滴加中に反応液が白濁し始めたら、反応液を室温まで戻して、さらに該溶液を滴加させた。トリフルオロ酢酸溶液は計4時間かけて滴加した。得られた分散液を減圧濃縮した。
上記反応後の減圧濃縮によって得られた残渣にヘプタン400mLを加えて15分攪拌し抽出操作をし、混合物を濾過した。同様の操作を計3回繰り返し、3回分の濾液をまとめて回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、化合物(2−A−3)’を43.5g回収した。回収率は化合物(2−A−3)を基準として28.5%であった。
上記濾過によって回収した固形分にクロロホルム500mL、シリカゲル36gを加えてセライトを通して濾過した。濾過操作によって得られたシリカゲル、セライトを含む固形分にアセトン400mLを加えて一時間攪拌した。得られた混合物を濾過して、濾液を回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、化合物(1−A)’を1.8g回収した。回収率は化合物(2−A−3)’を基準として1.9%であった。
上記(1−A)’’の回収工程で得られた濾液を減圧濃縮・真空乾燥させることにより、白色粉末として化合物(3−A−3)を81.8g回収した。収率は化合物(2−A−3)’を基準として67.2%であった。
以下に化合物(2−A−3)’’を、新しく第一工程で合成した化合物(2−A−3)と混合して再利用した化合物(3−A−3)の合成例を示す。
<第二工程―(3):(2−A−3)’’を再利用した反応>
化合物(2−A−3)’’を43.50g(0.1509mol)、化合物(2−A−3)を78.64g(0.2727mol)及びn−ヘプタン720mLを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、40℃で攪拌して化合物(2−A−3)、化合物(2−A−3)’’を溶解させた。一方、トリフルオロ酢酸48.3g(0.4236mol)とn−ヘプタン230mLの混合溶液を調製し、該溶液を該反応液に40℃で攪拌させながら滴加した。滴加中に反応液が白濁し始めたら、反応液を室温まで戻して、さらに該溶液を滴加させた。トリフルオロ酢酸溶液は計4時間かけて滴加した。得られた分散液を減圧濃縮した。
上記反応後の減圧濃縮によって得られた残渣にヘプタン400mLを加えてで15分攪拌し抽出操作をし、混合物を濾過した。同様の操作を計3回繰り返し、3回分の濾液をまとめて回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、化合物(2−A−3)’’’を24.9g回収した。回収率は化合物(2−A−3)と化合物(2−A−3)’’を基準として20.4%であった。
上記濾過によって回収した固形分にクロロホルム500mL、シリカゲル36gを加えてセライトを通して濾過した。濾過操作によって得られたシリカゲル、セライトを含む固形分にアセトン400mLを加えて一時間攪拌した。得られた混合物を濾過して、濾液を回収した。濾液を減圧濃縮させて残渣を真空乾燥させることにより、化合物(1−A)’’’を7.8g回収した。回収率は化合物(2−A−3)と化合物(2−A−3)’’を基準として10.7%であった。
上記(1−A)’’の回収工程で得られた濾液を減圧濃縮・真空乾燥させることにより、白色粉末として化合物(3−A−3)を64.00g回収した。回収率は化合物(2−A−3)と化合物(2−A−3)’’を基準として65.6%であった。
また、反応液から、各工程の原料となる化合物を、濃縮(溶媒留去)、冷却による結晶化、貧溶媒添加による晶析、濾過などの簡便な操作により回収できた場合、回収は「容易」であると判断した。
さらに、シクロヘキサンの利用率等を表2に示す。
化合物(A−I)は原料としてジヒドロキノンを用いて、酸触媒下でジヒドロピランと反応させて製造した。反応条件、精製方法は特許文献(特開2004−262884号公報)に記載されている方法に従った。
化合物(A−I)100.1g(515mmol)、炭酸カリウム97.1g(703mmol)、6−クロロヘキサノール64g(468mmol)及びジメチルアセトアミドを混合した。窒素雰囲気下、90℃で、その後100℃で得られた溶液を撹拌した。得られた溶液を室温まで冷却し、得られた溶液に純水、メチルイソブチルケトンを加え、回収した有機層を水酸化ナトリウム水溶液及び純水で洗浄し、濾過後に減圧濃縮した。残渣にメタノールを加えて、生成した沈殿を濾過、真空乾燥して、化合物(A−II)を126g(428mmol)得た。収率は6−クロロヘキサノール基準で91%であった。
化合物(A−II)126g(428mmol)、3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン1.40g(6.42mmol)、N、N−ジメチルアニリン116.7g(963mmol)、1、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン1.00g及びクロロホルムを混合した。窒素雰囲気、氷冷下で得られた溶液にアクイロイルクロリド58.1g(642mmol)を滴下し、さらに純水を加えて、得られた溶液を攪拌した。回収した有機層を塩酸水、飽和炭酸ナトリウム水溶液及び純水で洗浄した。有機層を乾燥し、濾過後、3、5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン1gを加えて減圧濃縮して、化合物(A−III)を得た。
化合物(A−III)にテトラヒドロフラン(THF)200mlを加え濃縮した後、得られた溶液にTHF200mlを加えた。得られた溶液に塩酸水及び濃塩酸水を加えて、窒素雰囲気下60℃で攪拌した。反応溶液に飽和食塩水500mlを加えて攪拌し、回収した有機層を脱水し、濾過後減圧濃縮した。さらにヘキサンを加えて氷冷下攪拌し、析出した粉末を濾過後真空乾燥して、化合物(A)を90g(339mmol)得た。2工程の収率は化合物(A−II)基準で、79%であった。
化合物(A)56.8g(215mmol)、ジメチルアミノピリジン2.65g(22mmol)、化合物(3−A−3)50g(217mmol)及びクロロホルム300mLを混合した。窒素雰囲気下、氷冷して攪拌し、得られた溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド48.79g(237mol)の50mLクロロホルム溶液を滴下した。滴下終了後、得られた溶液を室温にて4時間攪拌して反応させた。反応溶液にクロロホルム200mL及びヘプタン200mLを加えて沈殿を濾過した。濾液を回収して、2N−塩酸水溶液で洗浄した。有機層を回収し、不溶成分を濾過後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去、真空乾燥を経て、化合物(6−A)100gを得た。
化合物(6−A)100g、純水3.64g(202mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物3.84g(20.2mmol)及びTHF200mLを混合した。窒素雰囲気下、50℃に加温後、3時間攪拌して反応させた。室温まで放冷後、THFを除去し、残渣にヘプタン200mLを加えた。析出した沈殿を濾取し、純水で洗浄後、真空乾燥した。得られた粉末をクロロホルムに溶解し、シリカゲルを通して濾過した。濾液を回収しクロロホルム400mLに溶解して、濃縮後、トルエンに溶解した。得られた溶液を減圧濃縮したのち、ヘプタンを加えて結晶化させた。得られた粉末を濾取、真空乾燥して、重合性化合物(7−A)64.1gを得た。収率は化合物(A)基準、2工程で76%であった。高速液体クロマトグラフィーにて純度を定量した結果、純度は92%であり、不純物は検出されなかった。
化合物(B)の合成は下記のスキームにしたがって行った。
化合物(A−I)16.9g(86.7mmol)、ジメチルアミノピリジン0.85g(7mmol)、コハク酸(2−エチルオキシアクリレート)15g(69.4mmol)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン80mg及びクロロホルム100mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を氷冷して攪拌し、溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド19.68g(95.4mol)の20mLクロロホルム溶液を滴下した。滴下終了後、攪拌した。反応溶液にクロロホルム200mL及びヘプタン200mLを加えて沈殿を濾過した。濾液を回収して、2N−塩酸水溶液で洗浄した。有機層を回収し、不溶成分を濾過後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去、真空乾燥を経て、化合物(B−I)21gを得た。
化合物(B−I)21g、純水1.16g(64.2mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物1.02g(5.4mmol)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン100mg及びTHF200mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を30℃に加温後、攪拌した。室温まで放冷後、溶液にトルエン200mLを加えた。得られた溶液を純水で洗浄後、有機層を回収しヘプタン200mLを加えた。不溶成分を濾別した後、これを室温で減圧濃縮後、溶媒をクロロホルムで置換しシリカゲルを通して濾過した。濾液を回収し、減圧濃縮、真空乾燥を経て、化合物(B)16gを得た。収率は化合物(A−I)基準、2工程で75%であった。
化合物(B)10.05g(32.6mmol)、ジメチルアミノピリジン0.40g(3.3mmol)、化合物(3−A−3)7.5g(32.6mmol)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン20mg及びクロロホルム300mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を氷冷して攪拌し、溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド7.39g(35.8mol)の20mLクロロホルム溶液を滴下した。滴下終了後、溶液を室温で3時間攪拌して反応させた。反応溶液にクロロホルム200mL及びヘプタン200mLを加えて沈殿を濾過した。濾液を回収して、塩酸水溶液で洗浄した。有機層を回収し、不溶成分を濾過後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去、真空乾燥を経て、化合物(6−B)14.2gを得た。
化合物(6−B)14.2g、純水0.59g(32.6mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物0.62g(3.3mmol)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン40mg及びTHF80mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を50℃に加温後、3時間攪拌して反応させた。室温まで放冷後、THFを除去し、残渣にヘプタン200mLを加えた。析出した沈殿を濾取し、これを純水で洗浄後、真空乾燥した。得られた粉末をクロロホルムに溶解し、シリカゲルを通して濾過した。濾液を回収しクロロホルム400mLに溶解して、濃縮後、トルエンを加えた。得られた溶液を減圧濃縮したのち、ヘプタン500mLを加えて結晶化させた。得られた粉末を濾取、真空乾燥を経て、重合性化合物(7−B)を10.1g得た。収率は化合物(B)基準、2工程で67%であった。高速液体クロマトグラフィーによって確認したところ、不純物は検出されなかった。
化合物(A−I)10.0g(51.5mmol)、ジメチルアミノピリジン5.14g(5.15mmol)、カプロン酸6−(2−エチルオキシアクリレート)10.5g(56.6mmol)、重合禁止剤として3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン0.1gをクロロホルム100mLに溶解させた。窒素雰囲気、氷冷下で、50mLに溶解させたジシクロヘキシルカルボジイミド10.72g(51.99mmol)を滴加し、室温で2時間反応させた。反応液を濾過して濾液を回収し、シリカゲル15gを加えた。室温で1時間攪拌後、濾過して濾液を回収、エバポレータにて減圧濃縮した。残渣をテトラヒドロフランに溶かし、不溶成分を濾過により除去さらに濾液を回収して減圧濃縮して粘稠液体として化合物(C−I)17.55gが得られた。収率は化合物(A−I)を基準として94%であった。
化合物(C−I)14.00g(38.6mmol)、重合禁止剤として3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン0.1g、純水0.70g(38.6mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物0.367g(1.93mmol)をテトラヒドロフラン100mLに溶解させた。混合液を窒素雰囲気下、30℃で1時間、60℃で30分攪拌した。反応液を30℃以下で3倍に減圧濃縮して、溶液を800gの氷と混合させた。析出した白色粉末を濾取し、さらに純水200mLで2回洗浄、真空乾燥させることにより、白色粉末として化合物(C)9.11gが得られた。収率は化合物(C−I)基準で85%であった。
化合物(C)8.00g(28.7mmol)と、ジメチルアミノピリジン0.245g(2.01mmol)、重合禁止剤として3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン0.1g、化合物(3−A−3)6.62g(28.7mmol)をクロロホルム80mLに溶解させた。混合液に、30mLのクロロホルムに溶解させたジシクロヘキシルカルボジイミド6.05g(29.3mmol)を氷冷下で滴加し、室温で3時間攪拌した。得られた反応液を濾過し、濾液を回収した。濾液にシリカゲル10gを加えて室温で一時間攪拌し濾過した。濾液を減圧濃縮して残渣にテトラヒドロフラン60mLを加えた。不溶成分を濾別し、濾液を減圧濃縮、真空乾燥させることにより、粘稠液体として化合物(6−c)13.56gが得られた。収率は化合物(C)基準で96%であった。
重合禁止剤として3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン0.1g、化合物(6−C)13.56g(27.6mmol)を、純水0.512g(28.4mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物0.631g(3.31mmol)を混合した。反応液を、窒素雰囲気下、50℃で二時間攪拌させた。得られた反応液を30℃以下で減圧濃縮した。残渣に氷400gを加えて結晶化させた。得られた白色結晶を濾取後、純水300mLで二回、純水100mLとメタノール50mLの混合溶媒で3回洗浄して真空乾燥させることにより、重合性化合物(7−C)9.98gが得られた。収率は化合物(6−C)基準で84%であった。
重合性化合物(7−D)の製造を下記のスキームにしたがって行った。
トランス−4−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸(125g(867mmol))、炭酸カリウム143.8g(1.04mol)、ベンジルブロミド140.87g(824mmol)及びジメチルアセトアミド700mlを混合した。窒素雰囲気下、80℃まで昇温して、攪拌した。反応溶液を室温まで放冷後、反応溶液を水1000g、メチルイソブチルケトン/ヘプタン(重量比3/2)500gに注いだ。この溶液を攪拌後、水層を除去、さらに有機層を純水で洗浄した。有機層を回収し、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去した。残渣にヘプタンを加えて結晶化させ、濾過、真空乾燥を経て、化合物(D)を150g得た。収率はトランス−4−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸基準で75%であった。
化合物(D)を30.5g(130mmol)、ジメチルアミノピリジン1.59g(13mmol)、化合物(4−b)30g(130mmol)及びクロロホルム200mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を氷冷して攪拌し、溶液にジシクロヘキシルカルボジイミド29.57g(143mol)を一時間かけて滴下した。滴下終了後、攪拌した。反応溶液にクロロホルム200mL及びヘプタン200mLを加えて沈殿を濾過した。濾液を回収して、純水で3回洗浄した。有機層を回収し、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去した。残渣にメタノールを加えて攪拌し、得られた粉末を濾取後、さらにメタノールを加えて攪拌した。得られた粉末を濾取、真空乾燥を経て、化合物(E)を42g得た。収率は化合物(4−b)基準で90%であった。
化合物(E)、23g及びTHF150mlを混合した。窒素雰囲気下で、得られた溶液に10%パラジウム−炭素(50%含水)1.2gを加えた。減圧後、水素置換し、室温、常圧、水素雰囲気下で溶液を攪拌した。窒素置換後、溶液を濾過し、触媒及び溶媒を除去した。残渣をトルエンに溶解し、不溶成分を濾過にて除去後、溶媒を除去した。残渣を水/メタノール1:1(v/v)、次いで水で洗浄した。得られた結晶を濾別、真空乾燥して化合物(F)17.8gを得た。収率は化合物(E)基準で97%であった。
化合物(F)16g(44.9mmol)、ジメチルアミノピリジン0.55g(13mmol)、4−ヒドロキシブチルアクリレート6.47g(44.9mmol)及びクロロホルム100mLを混合した。窒素雰囲気下、氷冷して攪拌し、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩10.19g(49.4mmol)の50mLクロロホルム溶液を滴下した。滴下終了後、室温で2時間攪拌して反応させた。反応溶液にトルエン200mLを加えて沈殿を濾過した。濾液を回収して、減圧濃縮、クロロホルムを除去し、トルエン溶液とした。トルエン溶液を1N−塩酸水溶液で3回洗浄した。有機層を回収し、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を除去した。残渣の真空乾燥を経て、化合物(6−D)を18.5g得た。
化合物(6−D)18.5g、純水0.97g(53.9mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物0.85g(4.5mmol)及びTHF100mLを混合した。窒素雰囲気下、得られた溶液を50℃に加温後、3時間攪拌して反応させた。室温まで放冷後、THFを除去し、残渣にヘプタン200mLを加えた。析出した沈殿を濾取し、これを純水で洗浄後、真空乾燥して、重合性化合物(7−D)15.4gを得た。収率は化合物(F)基準、2工程で81%であった。
トランス−シクロヘキサンジカルボン酸24.68g(118mmol)及びトルエンを混合した。得られた溶液に二塩化オキサリル74.91g(590mmol)及びジメチルホルムアミド0.5mLを加えて、窒素雰囲気下で溶液を攪拌した。トルエン、二塩化オキサリルを減圧除去して得られた溶液(シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド粗精製物)及びクロロホルムを混合した。
一方、化合物(A)12g(45.4mmol)及びクロロホルムを混合した。化合物(A)を含む溶液と、ピリジン12.6g(159mmol)とを氷冷下で、シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド粗精製物を含む溶液に滴下した。反応溶液を窒素雰囲気下で攪拌して得られた沈殿を濾過により除去後、減圧濃縮した。これを水/メタノールの混合溶媒(体積比で1/1)に滴下し、生成した沈殿を粉砕後、純水で洗浄して、濾過後真空乾燥した。得られた粉末を再び粉砕後、n−ヘプタンを加えて、攪拌した後、生成した沈殿を取り出しトルエンに溶解した。不溶成分を濾過して、濾液を減圧濃縮後、濃縮した濾液にn−ヘプタンを加えて再沈殿させた。沈殿を真空乾燥して、重合性化合物(7−A)を7.8g得た。収率は化合物(A)基準で40%であった。純度は70%であった。
トランス−シクロヘキサンジカルボン酸24.68g(118mmol)、二塩化オキサリル74.91g(590mmol)及びジメチルホルムアミド0.5mLを混合した。窒素雰囲気下で得られた溶液を攪拌した。トルエン及び二塩化オキサリルを減圧除去して得られたシクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド粗精製物及びクロロホルムを混合した。
一方、化合物(A)12g(45.4mmol)及びクロロホルムを混合した。化合物(A)を含む溶液と、ピリジン12.6g(159mmol)とを氷冷下で、シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリド粗精製物を含む溶液に滴下した。反応溶液を窒素雰囲気下で攪拌して得られた沈殿を濾過により除去後、減圧濃縮した。これを水に滴下し、生成した沈殿を粉砕後、純水で攪拌し、沈殿を濾取後真空乾燥した。得られた粉末を再び粉砕後、水/メタノールの混合溶媒(体積比で1/1)に滴下し、生成した沈殿を粉砕、濾取後、n−ヘプタンを加え、得られた混合液を攪拌して不溶成分を濾取した。さらに粉末をトルエンに再溶解して、さらに不溶成分を濾過して、濾液を減圧濃縮後、濃縮した濾液にn−ヘプタンを加えて再沈殿させた。沈殿を真空乾燥して、重合性化合物(7−A)を2.1g得た。収率は化合物(A)基準で12%であった。純度は85%であった。
化合物(3−A−3)は下記スキームによっても合成可能である。
<第一工程>
水酸化カリウム9.78g(174mmol)、18−クラウン−6を0.46g(2mmol)及びメタノール30gを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で攪拌しながら氷冷して、化合物(1−A)(トランス−1、4−シクロヘキサンジカルボン酸)10g(58.1mol)を加えて室温で8時間攪拌した。得られた分散液にトルエン30gを加えて沈殿を濾取した。沈殿をトルエンで洗浄し、化合物(1−A’)を得た。化合物(1−A’)を全量そのまま使用した。(1−A’)をトルエン50gに分散させて、炭酸カリウム16.06g(116mmol)を加えた。得られた分散液に、pH=7以上に維持されていることを確認しながらエトキシキクロロメタン10.98g(116mmol)を滴加した。反応溶液を室温で3時間攪拌した後、析出した白色沈殿を濾別した。濾液を回収した。濾液を減圧濃縮させ、残渣に氷20g、純水80mLを加えて結晶化させた。得られた白色結晶を濾取しさらに純水で2回洗浄後、真空乾燥させて、化合物(2−A−3)14.7gを得た。収率は化合物(1−A)基準で88%であった。
第二工程は前記と同様に実施すれば、化合物(3−A−3)が得られる。
化合物(3−A−3)は下記スキームによっても合成可能である。
<第一工程>
水酸化カリウム8.15g(145mmol)、18−クラウン−6を0.46g(2mmol)及びエタノール50gを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で攪拌しながら氷冷して、化合物(1−A)(トランス−1、4−シクロヘキサンジカルボン酸)10g(58.1mmol)を加えて室温で8時間攪拌した。得られた分散液にテトラヒドロフラン50gを加えて沈殿を濾取した。沈殿をトルエン、およびテトラヒドロフランで洗浄し、化合物(1−A’)を得た。化合物(1−A’)を全量そのまま使用した。(1−A’)をトルエン50gに分散させて、炭酸カリウム16.06g(116mol)、テトラブチルアンモニウムブロミド1.0gを加えた。得られた分散液に、pH=7以上をpHメータで確認しながらエトキシキクロロメタン10.98g(116mol)を滴加した。反応溶液を室温で3時間攪拌した後、析出した白色沈殿を濾別した。濾液を回収した。濾液を減圧濃縮させ、残渣に氷20g、純水80mLを加えて結晶化させた。得られた白色結晶を濾取しさらに純水で2回洗浄後、真空乾燥させて、化合物(2−A−3)15.6gを得た。収率は化合物(1−A)基準で93%であった。
第二工程は前記と同様に実施すれば、化合物(3−A−3)が得られる。
化合物(1−A)(トランス−1、4−シクロヘキサンジカルボン酸)10g(58.1mmol)、炭酸カリウム16.05g(116mmol)、ヨウ化カリウム2.70g(16.3mmol)、18−クラウン−6を4.3g(16.3mmol)及びトルエン50gを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、攪拌しながら60℃に加温して、メチルチオメチルクロリド13.46g(139mmol)を滴加した。60℃で7時間攪拌し、室温まで冷却後、純水300mLを加え分液した。有機層を回収し、さらに純水100mLで2回洗浄後、有機層を取り、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。濾過後、濾液を回収し減圧濃縮した。残渣を0℃に冷却してヘプタン40mLを加えた。0℃で15分攪拌して析出した白色結晶を濾取した。白色結晶を真空乾燥させて、化合物(2−A−1)13.5gを得た。収率は化合物(1−A)基準で79%であった。
第二工程では反応温度を60℃、溶媒をヘプタンとトルエン(重量比80:20)として前記と同様に実施すれば、化合物(3−A−1)が得られた。収率は化合物(2−A−1)基準で48%。また化合物(1−A−1)は25%、未反応として残った化合物(2−A−1)は27%であった。
化合物(1−A)(トランス−1、4−シクロヘキサンジカルボン酸)7g(40.7mmol)及びクロロホルム35mLを混合した。得られた混合液を、窒素雰囲気下で、攪拌しながら氷冷して、トリエチルアミン12.34g(122mmol)を加えて攪拌した。均一な溶液が得られたら、氷冷下で、pH=7以上を維持させながらメトキシエトキシキクロロメタン12.15g(97.6mol)及びトリエチルアミン4.08g(31mmol)を滴加した。反応溶液を氷冷下5時間攪拌した後、析出した白色沈殿を濾別した。濾液を回収し、純水500mLと2回分液した。有機層を回収し、エバポレータにて減圧濃縮させた。残渣にヘプタンを加えてさらに減圧乾燥させて、化合物(2−A−4)12.6gを得た。収率は化合物(1−A)基準で89%であった。
第二工程は脱保護溶媒としてn−ヘプタンとトルエンの混合溶媒(重量比8:2)を用いて前記と同様の操作を実施して、化合物(3−A−4)が得られた。収率は化合物(2−A−4)基準で42%。また化合物(1−A−1)は35%、未反応として残った化合物(2−A−1)は23%であった。
Claims (18)
- 式(1−A)で表される化合物に含まれる2つのカルボキシ基を、Zで表される基で保護して、式(2−A)で表される化合物を得る第一工程と、
第一工程で得られた式(2−A)で表される化合物に含まれるZで表される基のいずれか一方を、酸で脱保護して、式(3−A)で表される化合物を得る第二工程とを含むシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
[式(1−A)、式(2−A)及び式(3−A)中、mは、0〜3の整数を表す。
Zは、メチルスルファニルメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、tert−ブトキシメチル基、4−ペンテニルオキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、ベンジルオキシメチル基、4−メトキシベンジルオキシメチル基、2−メトキシベンジルオキシメチル基、4−ニトロベンジルオキシメチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシ−2−フルオロエチル基、1−メチル−1−フェノキシエチル基、1−メチル−1−メトキシエチル基、1−メチル−1−ベンジルオキシエチル基、2,2,2−トリクロロエトキシメチル基、1−[2−(トリメチルシリル)エトキシ]エチル基、テトラヒドロピラニル基、3−ブロモテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、tert−ブチル基、トリチル基、ベンジル基、4−メトキシベンジル基、3,4−ジメトキシベンジル基、4−ニトロベンジル基、1,3−ベンゾジチオラン−2−イル基、2,2,2−トリクロロエチル基、2−フェニル−2−エタノン−1−イル、シクロプロピルメチル基、−CH2−O−SiR5R6R7又は−SiR5R6R7を表す。
R5、R6及びR7は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、フェニル基又はベンジル基を表す。
pは、0又は1を表す。] - 第二工程における脱保護が、脂肪族炭化水素を含む溶媒中で行われる請求項1記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- 脂肪族炭化水素を含む溶媒中、脂肪族炭化水素の含有量が30質量%以上100質量%以下である請求項2記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- 脂肪族炭化水素が、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン及びオクタンからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項2又は3記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- 酸が、ブレンステッド酸である請求項1〜4のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- 酸が、トリフルオロ酢酸又はトリクロロ酢酸である請求項1〜5のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- 酸の使用量が、式(2−A)で表される化合物1モルに対して、0.1モル以上3モル以下である請求項1〜6のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- 第二工程において不純物として生成する式(1−A)で表される化合物を回収する工程をさらに含み、当該工程において回収した式(1−A)で示される化合物を第一工程で再利用する請求項1〜7のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- さらに、第二工程において未反応の式(2−A)で表される化合物を回収する工程をさらに含み、当該工程において回収した式(2−A)で示される化合物を第二工程で再利用する請求項1〜8のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- Zで表される基が、メチルスルファニルメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、1−エトキシエチル基、tert−ブチルジメチルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基、トリイソプロピルシリル基、テトラヒドロピラニル基又はテトラヒドロチオピラニル基である請求項1〜10のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- mが0である請求項1〜12のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- 式(3−A)で表される化合物が、トランス−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸モノエステルである請求項1〜13のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- 請求項1〜14のいずれかに記載のシクロアルカンジカルボン酸モノエステルの製造方法によって製造される式(3−A)で表される化合物と、式(5)で表される化合物とを反応させて、式(6)で表される化合物を得る第三工程と、
式(6)で表される化合物のZで表される基を脱保護して、式(7)で表される重合性化合物を得る第四工程とを含む重合性化合物の製造方法。
P1−(J2−K1−J1)l−(B1−A1)k−X−H (5)
[式(5)〜式(7)中、m、Z及びpは上記と同じ意味を表す。
Xは、−O−、−S−又は−N(R17)−を表す。
A1は、炭素数3〜10の2価の脂環式炭化水素基、又は炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基又は該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−S−又は−N(R17)−で置き換わっていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH(−)−は、−N(−)−で置き換わっていてもよい。
B1は、−CR15R16−、−CH2−CH2−、−O−、−S−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−C(=O)−N(R17)−、−N(R17)−C(=O)−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−(C=S)−S−、−S−C(=S)−、−NH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−NH−、−N(R17)−、−S(=O)−、−O−S(=O)2−O−、−N=N−又は単結合を表す。
R15及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
R17は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
J1及びJ2は、それぞれ独立に、炭素数1〜18のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜5のアルコキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
K1は、−O−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−(C=S)−S−、−S−C(=S)−、−NH−C(=O)−、−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−NH−、−O−C(=O)−O−、−N(R17)−、−S(=O)−、−O−S(=O)2−O−、又は単結合を表す。
k及びlは、それぞれ独立に、1〜3の整数を表す。kが2以上の整数である場合、複数のA1及びB1は、互いに同一であっても異なっていてもよい。lが2以上の整数である場合、複数のJ1、J2及びK1は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
P1は、重合性基を表す。] - P1が、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基である請求項15記載の重合性化合物の製造方法。
- 第四工程が、酸で脱保護する工程である請求項15又は16記載の重合性化合物の製造方法。
- 酸が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素、硝酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸ピリジニウム、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸及びメタンスルホン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項17記載の重合性化合物の製造方法。
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