JP2017081843A

JP2017081843A - Method for producing alcohol derivative

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Publication number: JP2017081843A
Application number: JP2015210649A
Authority: JP
Inventors: 克爾宇治田; Katsuji Ujita; 一弘荒谷; Kazuhiro Araya
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2017-05-18

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly efficient and industrially advantageous production method for alcohol having a cyclic structure including O and/or S.SOLUTION: Provided is a method comprising a process where a compound represented by formula (1) is reacted in the secondary or tertiary alcohol in the presence of an alkali metal hydroxide. By the method, e.g., a mixture of 1,4-oxathiepane-6-ol and 1,4-oxathiane-2-methanol can be obtained (Xdenotes a halogen atom; Xdenotes S, O or a methylene group; the methylene group may have a 1 to 10C alkyl group or a 3 to 10C cycloalkyl group as a substituent group; Xdenotes O or S; Rto Rindependently H, a 1 to 10C alkyl group or a 3 to 10C cycloalkyl group; and z denotes 0 or 1).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、酸素原子および／または硫黄原子を含む環状構造を有するアルコールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an alcohol having a cyclic structure containing an oxygen atom and / or a sulfur atom.

酸素原子および／または硫黄原子を含む環状構造を有するアルコールは医薬中間体として用いることができ、また該アルコールから合成される（メタ）アクリル酸エステルを重合させて得られる高分子化合物は、フォトレジスト組成物の成分として産業上非常に有用な化合物である。
従来、該アルコールの合成法として、スルフィド誘導体を水酸化ナトリウム水溶液で処理する方法が知られている（特許文献１参照）。しかし前記方法では該アルコールの収率が５０％と十分でなく、また水溶性の高い該アルコールを大量の有機溶媒で抽出する必要があるため大量合成が困難である。 An alcohol having a cyclic structure containing an oxygen atom and / or a sulfur atom can be used as a pharmaceutical intermediate, and a polymer compound obtained by polymerizing a (meth) acrylic acid ester synthesized from the alcohol is a photoresist. It is an industrially very useful compound as a component of the composition.
Conventionally, as a method for synthesizing the alcohol, a method of treating a sulfide derivative with an aqueous sodium hydroxide solution is known (see Patent Document 1). However, in the above method, the yield of the alcohol is not sufficient as 50%, and it is necessary to extract the alcohol having high water solubility with a large amount of an organic solvent, so that large-scale synthesis is difficult.

特表２００３−５０４３７３号Special table 2003-504373

本発明の課題は、酸素原子および／または硫黄原子を含む環状構造を有するアルコールの、高収率かつ工業的に有利な製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an industrially advantageous method for producing an alcohol having a cyclic structure containing an oxygen atom and / or a sulfur atom in a high yield.

本発明者らは鋭意検討した結果、アルカリ金属水酸化物の存在下、特定構造を有する化合物を第二級または第三級アルコール中で反応させることにより、酸素原子および／または硫黄原子を含む環状構造を有するアルコールを高収率で得られることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have made a cyclic structure containing an oxygen atom and / or a sulfur atom by reacting a compound having a specific structure in a secondary or tertiary alcohol in the presence of an alkali metal hydroxide. It has been found that alcohol having a structure can be obtained in high yield.

即ち、本発明は、下記［１］〜［３］に関する。
［１］アルカリ金属水酸化物の存在下、下記式（１） That is, the present invention relates to the following [1] to [3].
[1] In the presence of an alkali metal hydroxide, the following formula (1)

（式中、Ｘ^１はハロゲン原子を表し、Ｘ^２は硫黄原子、酸素原子またはメチレン基を表し、該メチレン基は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数３〜１０のシクロアルキル基を置換基として有してもよく、Ｘ^３は酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒ^１〜Ｒ^１１はそれぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数３〜１０のシクロアルキル基を表し、ｚは０または１を表す。）
で示される化合物（以下、化合物（１）と称する）を第二級または第三級アルコール中で反応させる工程を含む、
下記式（２） (In the formula, X ¹ represents a halogen atom, X ² represents a sulfur atom, an oxygen atom or a methylene group, and the methylene group is substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms. X ³ represents an oxygen atom or a sulfur atom, and R ^{1 to} R ¹¹ each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms. And z represents 0 or 1.)
Comprising a step of reacting a compound represented by formula (hereinafter referred to as compound (1)) in a secondary or tertiary alcohol,
Following formula (2)

（式中、Ｘ^２、Ｘ^３、Ｒ^１〜Ｒ^１１、ｚは前記定義のとおりである。）
で示される化合物（以下、アルコール（２）と称する）および／または
下記式（３） (Wherein X ² , X ³ , R ^{1 to} R ¹¹ , and z are as defined above.)
(Hereinafter referred to as alcohol (2)) and / or the following formula (3)

（式中、Ｘ^２、Ｘ^３、Ｒ^１〜Ｒ^１１、ｚは前記定義のとおりである。）
で示される化合物（以下、アルコール（３）と称する）の製造方法。
［２］Ｘ^２が硫黄原子である、［１］の製造方法。
［３］Ｒ^１〜Ｒ^６、Ｒ^９〜Ｒ^１１が水素原子であり、Ｚが０である、［１］または［２］の製造方法。 (Wherein X ² , X ³ , R ^{1 to} R ¹¹ , and z are as defined above.)
A method for producing a compound represented by formula (hereinafter referred to as alcohol (3)).
[2] The production method of [1], wherein X ² is a sulfur atom.
[3] The production method of [1] or [2], wherein R ^{1 to} R ⁶ and R ^{9 to} R ¹¹ are hydrogen atoms and Z is 0.

本発明の製造方法によれば、産業上有用な酸素原子および／または硫黄原子を含む環状構造を有するアルコールを高収率かつ工業的に製造できる。 According to the production method of the present invention, an industrially useful alcohol having a cyclic structure containing an oxygen atom and / or a sulfur atom can be produced in high yield and industrially.

本発明の製造方法は、アルカリ金属水酸化物の存在下、化合物（１）を第二級または第三級アルコール中で反応させる工程を含む、アルコール（２）および／またはアルコール（３）の製造方法である。
アルカリ金属水酸化物の存在下、第二級または第三級アルコールを反応溶媒として用いることで、アルコール（２）および／またはアルコール（３）を高収率で得ることができる。また水溶性の高いアルコール（２）および／またはアルコール（３）を大量の有機溶媒で抽出する必要がなく、工業的に有利である。
以下、本発明の製造方法について詳しく説明する。 The production method of the present invention comprises the step of reacting compound (1) in a secondary or tertiary alcohol in the presence of an alkali metal hydroxide, and producing alcohol (2) and / or alcohol (3). Is the method.
By using a secondary or tertiary alcohol as a reaction solvent in the presence of an alkali metal hydroxide, alcohol (2) and / or alcohol (3) can be obtained in high yield. In addition, it is industrially advantageous because it is not necessary to extract the highly water-soluble alcohol (2) and / or alcohol (3) with a large amount of organic solvent.
Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail.

（化合物（１））
化合物（１）において、Ｒ^１〜Ｒ^１１がそれぞれ独立して表す炭素数１〜１０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、各種プロピル基（「各種」とは、直鎖状およびあらゆる分岐鎖状を含むことを示し、以下同様である。）、各種ブチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、各種デシル基などが挙げられる。該アルキル基としては、炭素数１〜５のアルキル基が好ましく、炭素数１〜３のアルキル基がより好ましい。
Ｒ^１〜Ｒ^１１がそれぞれ独立して表す炭素数３〜１０のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロデシル基などが挙げられる。該シクロアルキル基としては、炭素数４〜８のシクロアルキル基が好ましい。
フォトレジスト用途の場合、Ｒ^１〜Ｒ^１１としては、解像度およびＬＷＲの観点から、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基が好ましく、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基がより好ましく、水素原子がさらに好ましい。 (Compound (1))
In the compound (1), examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms independently represented by R ^{1 to} R ¹¹ include a methyl group, an ethyl group, and various propyl groups (“various” means linear and And the same applies hereinafter), various butyl groups, various hexyl groups, various octyl groups, various decyl groups, and the like. As this alkyl group, a C1-C5 alkyl group is preferable and a C1-C3 alkyl group is more preferable.
As a C3-C10 cycloalkyl group which R < ¹ > -R < ¹¹ > represents each independently, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group etc. are mentioned, for example. The cycloalkyl group is preferably a cycloalkyl group having 4 to 8 carbon atoms.
In the case of photoresist use, R ^{1 to} R ¹¹ are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, from the viewpoint of resolution and LWR. More preferred is a hydrogen atom.

Ｘ^１が表すハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられるが、取扱い容易性の観点などから、塩素原子が好ましい。
Ｘ^２が表す硫黄原子、酸素原子またはメチレン基としては、硫黄原子または酸素原子が好ましい。
上記メチレン基が置換基として有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数３〜１０のシクロアルキル基としては、Ｒ^１〜Ｒ^１１と同じものが挙げられ、好ましいものも同じである。
Ｘ^３が表す酸素原子または硫黄原子としては、酸素原子が好ましい。
ｚとしては０が好ましい。 Examples of the halogen atom represented by X ¹ include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. From the viewpoint of easy handling, a chlorine atom is preferable.
The sulfur atom, oxygen atom or methylene group represented by X ² is preferably a sulfur atom or an oxygen atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms that the methylene group may have as a substituent include the same ones as R ^{1 to} R ^11, and preferable ones are also the same. is there.
The oxygen atom or sulfur atom represented by X ³ is preferably an oxygen atom.
z is preferably 0.

（化合物（１）の入手方法）
化合物（１）の入手方法に特に制限はない。工業的に入手してもよいし、公知の化学反応を利用および応用することによって合成することもできる。
例えば、化合物（１）の中でもＸ^２が硫黄原子または酸素原子である化合物（１’）の製造方法を下記化学反応式に示す。下記化学反応式に示すように、化合物（Ａ）とエポキシド誘導体（Ｂ）を反応させて化合物（１’）を得られる。以下、当該反応を反応（ａ）と称する。 (Method for obtaining compound (1))
There is no restriction | limiting in particular in the acquisition method of a compound (1). They may be obtained industrially or synthesized by utilizing and applying known chemical reactions.
For example, among the compounds (1), a method for producing a compound (1 ′) in which X ² is a sulfur atom or an oxygen atom is shown in the following chemical reaction formula. As shown in the following chemical reaction formula, the compound (A) and the epoxide derivative (B) are reacted to obtain the compound (1 ′). Hereinafter, this reaction is referred to as reaction (a).

上記化学反応式中、Ｘ^１、Ｘ^３、Ｒ^１〜Ｒ^１１、ｚは、化合物（１）のものと同じであり、好ましいものも同じである。
Ｘ^４は、硫黄原子または酸素原子を表す。
化合物（Ａ）としては、例えば、２−メルカプトエタノール、３−メルカプト−１−プロパノール、３−メルカプト−２−プロパノール、３−メルカプト−２−ブタノール、４−メルカプト−２−メチル−１−オール、１，２−エタンジチオール、１，３−プロパンジチオール、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、２，３−プロパンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、工業的な入手容易性等の観点から、２−メルカプトエタノールまたはエチレングリコールが好ましい。
また、エポキシド誘導体（Ｂ）としては、例えば、２−（クロロメチル）オキシラン（別名：エピクロロヒドリン）、２−（ブロモメチル）オキシラン、２−（クロロメチル）−２−メチルオキシランなどが挙げられる。これらの中でも、工業的な入手容易性の観点から、２−（クロロメチル）オキシラン（別名：エピクロロヒドリン）が好ましい。
エポキシド誘導体（Ｂ）の使用量に特に制限はないが、経済性および後処理の容易さの観点から、化合物（Ａ）１モルに対して、０．８〜５モルが好ましく、０．８〜３モルがより好ましい。 In the above chemical reaction ^{^{^{formula, X 1, X 3, R}}} 1 ~R 11, z is the same as that of Compound (1), it is preferable also the same.
X ⁴ represents a sulfur atom or an oxygen atom.
Examples of the compound (A) include 2-mercaptoethanol, 3-mercapto-1-propanol, 3-mercapto-2-propanol, 3-mercapto-2-butanol, 4-mercapto-2-methyl-1-ol, Examples include 1,2-ethanedithiol, 1,3-propanedithiol, ethylene glycol, 1,3-propanediol, and 2,3-propanediol. Among these, 2-mercaptoethanol or ethylene glycol is preferable from the viewpoint of industrial availability.
Examples of the epoxide derivative (B) include 2- (chloromethyl) oxirane (also known as epichlorohydrin), 2- (bromomethyl) oxirane, 2- (chloromethyl) -2-methyloxirane, and the like. . Among these, 2- (chloromethyl) oxirane (also known as epichlorohydrin) is preferable from the viewpoint of industrial availability.
Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of an epoxide derivative (B), 0.8-5 mol is preferable with respect to 1 mol of compounds (A) from a viewpoint of economical efficiency and the ease of post-processing, 0.8- 3 moles is more preferred.

反応（ａ）は、酸性化合物または塩基性化合物の存在下で実施することが好ましい。
酸性化合物としては、例えば、塩酸、硫酸、燐酸、硝酸、フッ酸等の無機酸；ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、クロロ酢酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの有機酸が挙げられる。これらの中でも、塩酸、硫酸が好ましい。酸性化合物は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
塩基性化合物としては、例えば、水素化ナトリウム、水素化カリウムなどのアルカリ金属水素化物；水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金属重炭酸塩；トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ[２．２．２]オクタンなどの第三級アミン；ピリジン、２，６−ルチジンなどの含窒素複素環式芳香族化合物などが挙げられる。これらの中でも、アルカリ金属重炭酸塩、第三級アミン、含窒素複素環式芳香族化合物が好ましく、含窒素複素環式芳香族化合物がより好ましく、ピリジンがさらに好ましい。
反応（ａ）は、塩基性化合物の存在下に実施することがより好ましい。
酸性化合物および塩基性化合物の使用量に特に制限はないが、経済性および後処理の容易さの観点から、化合物（Ａ）１モルに対して、０．０１〜１０モルが好ましく、０．０１〜１モルがより好ましい。 Reaction (a) is preferably carried out in the presence of an acidic compound or a basic compound.
Examples of the acidic compound include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, and hydrofluoric acid; formic acid, acetic acid, trichloroacetic acid, propionic acid, butanoic acid, chloroacetic acid, methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and trifluoromethane. Examples include organic acids such as sulfonic acid. Among these, hydrochloric acid and sulfuric acid are preferable. An acidic compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Examples of the basic compound include alkali metal hydrides such as sodium hydride and potassium hydride; alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate; Alkali metal bicarbonates such as sodium hydrogen and potassium hydrogen carbonate; Tertiary amines such as triethylamine, tributylamine and diazabicyclo [2.2.2] octane; Nitrogen-containing heterocyclic aromatics such as pyridine and 2,6-lutidine Group compounds and the like. Among these, alkali metal bicarbonates, tertiary amines, and nitrogen-containing heterocyclic aromatic compounds are preferable, nitrogen-containing heterocyclic aromatic compounds are more preferable, and pyridine is more preferable.
The reaction (a) is more preferably carried out in the presence of a basic compound.
Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of an acidic compound and a basic compound, 0.01-10 mol is preferable with respect to 1 mol of compounds (A) from a viewpoint of economical efficiency and the ease of post-processing, 0.01 ˜1 mole is more preferred.

反応（ａ）は、溶媒の存在下または非存在下で実施できる。
該溶媒としては、反応を阻害しなければ特に制限はなく、例えば、水；ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素；トルエン、キシレン、シメンなどの芳香族炭化水素；塩化メチレン、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素；テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル；アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル；メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ｔ−ブタノール、ｓ−ブタノール、シクロヘキサノールなどのアルコール；ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどの非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。これらの中でも、水、エーテル、アルコール、ニトリル、非プロトン性極性溶媒が好ましい。これらは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
反応（ａ）を溶媒の存在下で実施する場合、溶媒の使用量は、経済性および後処理の容易さの観点から、化合物（Ａ）１質量部に対して０．１〜２０質量部が好ましく、０．１〜１０質量部がより好ましい。 Reaction (a) can be carried out in the presence or absence of a solvent.
The solvent is not particularly limited as long as the reaction is not inhibited. For example, water; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and octane; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and cymene; methylene chloride, dichloroethane, and the like Halogenated hydrocarbons; ethers such as tetrahydrofuran and diisopropyl ether; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, t-butanol, s-butanol, and cyclohexanol; dimethyl sulfoxide; Examples include aprotic polar solvents such as dimethylformamide. Among these, water, ether, alcohol, nitrile, and aprotic polar solvent are preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
When the reaction (a) is carried out in the presence of a solvent, the amount of the solvent used is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 1 part by mass of the compound (A) from the viewpoint of economy and ease of post-treatment. Preferably, 0.1-10 mass parts is more preferable.

反応（ａ）における反応温度は、化合物（Ａ）、エポキシド誘導体（Ｂ）および溶媒の種類によっても異なるが、好ましくは−５０〜１００℃、より好ましくは−１０〜５０℃、さらに好ましくは０〜４０℃である。また、反応圧力に特に制限はないが、通常、常圧下で実施することが簡便であり好ましい。
反応（ａ）の実施方法としては、溶媒の存在下または非存在下、化合物（Ａ）と必要に応じて使用する酸性化合物または塩基性化合物との混合溶液へ、エポキシド誘導体（Ｂ）を添加（好ましくは滴下）する方法が好ましい。急激な温度上昇をさせない限り、添加時間（滴下時間）に特に制限はなく、例えば３０分〜２４時間の範囲で適宜調整すればよい。 The reaction temperature in the reaction (a) varies depending on the types of the compound (A), the epoxide derivative (B) and the solvent, but is preferably −50 to 100 ° C., more preferably −10 to 50 ° C., further preferably 0 to 0 ° C. 40 ° C. The reaction pressure is not particularly limited, but it is usually preferable to carry out the reaction under normal pressure because it is convenient.
As a method for carrying out the reaction (a), the epoxide derivative (B) is added to a mixed solution of the compound (A) and an acidic compound or a basic compound to be used as necessary in the presence or absence of a solvent ( The method of preferably dropping) is preferred. As long as the temperature is not increased rapidly, the addition time (dropping time) is not particularly limited, and may be appropriately adjusted within a range of, for example, 30 minutes to 24 hours.

反応（ａ）で得られる化合物（１’）を含んだ反応混合液から適宜、化合物（１’）を分離精製してもよく、分離精製することなく、本発明の製造方法にそのまま供してもよい。 The compound (1 ′) may be appropriately separated and purified from the reaction mixture containing the compound (1 ′) obtained in the reaction (a), or may be directly subjected to the production method of the present invention without separation and purification. Good.

（アルカリ金属水酸化物）
本発明の製造方法に用いるアルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。中でも、水酸化ナトリウムが好ましい。
アルカリ金属水酸化物の使用量に特に制限はないが、経済性および後処理の容易さの観点から、化合物（１）１モルに対して、０．０１〜１０モルが好ましく、０．０１〜２モルがより好ましい。 (Alkali metal hydroxide)
Examples of the alkali metal hydroxide used in the production method of the present invention include sodium hydroxide and potassium hydroxide. Of these, sodium hydroxide is preferable.
Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of an alkali metal hydroxide, 0.01-10 mol is preferable with respect to 1 mol of compounds (1) from a viewpoint of economical efficiency and the ease of post-processing, 0.01- Two moles are more preferred.

（第二級または第三級アルコール）
本発明の製造方法では、溶媒として第二級または第三級アルコールを用いる。第一級アルコールを用いた場合、反応中間体であるエポキシ化合物と反応して収率が低下する傾向にある。
本発明の製造方法に用いる第二級または第三級アルコールは、反応を阻害しない限り特に制限はないが、化合物（１）自身は含まない。
第二級アルコールとしては例えば、２−プロパノール、２−ブタノール、３−ペンタノール、２−ペンタノールなどが挙げられる。経済性および留去温度の観点から２−プロパノールまたは２−ブタノールが好ましく、２−プロパノールがさらに好ましい。
第三級アルコールとしては例えば、ｔ−ブチルアルコール、ｔ−アミルアルコール、２−エチルブタン−２−オールなどが挙げられる。経済性の観点からｔ−ブチルアルコールまたはｔ−アミルアルコールが好ましく、ｔ−ブチルアルコールがさらに好ましい。
第二級または第三級アルコールは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 (Secondary or tertiary alcohol)
In the production method of the present invention, a secondary or tertiary alcohol is used as a solvent. When a primary alcohol is used, it tends to react with an epoxy compound that is a reaction intermediate to lower the yield.
The secondary or tertiary alcohol used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction, but does not include compound (1) itself.
Examples of the secondary alcohol include 2-propanol, 2-butanol, 3-pentanol, 2-pentanol and the like. From the viewpoint of economy and distillation temperature, 2-propanol or 2-butanol is preferable, and 2-propanol is more preferable.
Examples of the tertiary alcohol include t-butyl alcohol, t-amyl alcohol, 2-ethylbutan-2-ol and the like. From the economical viewpoint, t-butyl alcohol or t-amyl alcohol is preferable, and t-butyl alcohol is more preferable.
A secondary or tertiary alcohol may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

第二級または第三級アルコールの使用量は、経済性および後処理の容易さの観点から、化合物（１）１質量部に対して、好ましくは１．０〜１０．０質量部、より好ましくは２．０〜５．０質量部である。 The amount of secondary or tertiary alcohol used is preferably 1.0 to 10.0 parts by mass, more preferably 1 part by mass with respect to 1 part by mass of compound (1), from the viewpoints of economy and ease of post-treatment. Is 2.0 to 5.0 parts by mass.

（他の溶媒）
本発明の製造方法においては、本発明の趣旨を損なわない限り、第二級アルコールまたは第三級アルコール以外の他の溶媒を併用してもよい。
該他の溶媒としては、水；ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素；トルエン、キシレン、シメンなどの芳香族炭化水素；塩化メチレン、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素；テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル；アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル；ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどの非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。
ただし、目的物であるアルコールの水溶性の高さから、水を溶媒として用いないことが好ましい。 (Other solvents)
In the manufacturing method of this invention, unless the meaning of this invention is impaired, you may use together other solvents other than secondary alcohol or tertiary alcohol.
Examples of the other solvents include water; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and octane; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and cymene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and dichloroethane; tetrahydrofuran, diisopropyl ether, and the like. Ethers; Nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; and aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide and dimethylformamide.
However, it is preferable not to use water as a solvent because of the high water solubility of the target alcohol.

（その他の条件）
本発明の製造方法における反応温度は、化合物（１）、第二級または第三級アルコール等の種類によっても異なるが、好ましくは−５０〜１００℃、より好ましくは−１０〜７０℃、さらに好ましくは１５〜７０℃、特に好ましくは１５〜６０℃である。また、反応圧力に特に制限はないが、常圧下で実施することが好ましい。
反応時間に特に制限はなく、例えば３０分〜２４時間の範囲で適宜調整すればよい。 (Other conditions)
Although the reaction temperature in the manufacturing method of this invention changes also with kinds, such as a compound (1), a secondary, or tertiary alcohol, Preferably it is -50-100 degreeC, More preferably, it is -10-70 degreeC, More preferably. Is 15 to 70 ° C, particularly preferably 15 to 60 ° C. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in reaction pressure, However, Implementing under a normal pressure is preferable.
There is no restriction | limiting in particular in reaction time, For example, what is necessary is just to adjust suitably in the range of 30 minutes-24 hours.

本発明の製造方法によって得られた反応混合物からのアルコール（２）および／またはアルコール（３）の分離精製は、有機化合物の分離精製に一般的に用いられる方法により行うことができる。さらに必要に応じて、再結晶、蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどで精製することにより、アルコール（２）およびアルコール（３）をそれぞれ単独で、または混合物として得ることができる。 Separation and purification of alcohol (2) and / or alcohol (3) from the reaction mixture obtained by the production method of the present invention can be carried out by a method generally used for separation and purification of organic compounds. Furthermore, if necessary, the alcohol (2) and the alcohol (3) can be obtained singly or as a mixture by purification by recrystallization, distillation, silica gel column chromatography or the like.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these examples.

（合成例）１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−３−クロロ−２−プロパノールの合成
(Synthesis Example) Synthesis of 1- (2-hydroxyethylthio) -3-chloro-2-propanol

温度計、滴下ロート、および攪拌機を備えた内容積２Ｌの４口フラスコに、２−メルカプトエタノール５１５ｇ（６．５９ｍｏｌ）およびピリジン１０５ｇ（１．３３ｍｏｌ）を加えた。この溶液に、２０〜２５℃にてエピクロロヒドリン６１６ｇ（６．６６ｍｏｌ）を２時間かけ滴下した。滴下終了後、２０〜２５℃にて２時間にわたり撹拌し、１２４０ｇの無色溶液を得た。この溶液を^１Ｈ−ＮＭＲにて分析したところ、１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−３−クロロ−２−プロパノールを１１００ｇ含んでいることを確認した（メルカプトエタノール基準で収率９７．８％）。 2-mercaptoethanol 515 g (6.59 mol) and pyridine 105 g (1.33 mol) were added to a 2 L 4-neck flask equipped with a thermometer, a dropping funnel and a stirrer. To this solution, 616 g (6.66 mol) of epichlorohydrin was added dropwise at 20 to 25 ° C. over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred at 20 to 25 ° C. for 2 hours to obtain 1240 g of a colorless solution. When this solution was analyzed by ¹ H-NMR, it was confirmed that 1100 g of 1- (2-hydroxyethylthio) -3-chloro-2-propanol was contained (yield 97.8% based on mercaptoethanol). ).

（実施例）
撹拌装置、温度計を取り付けた内容積２Ｌの４口フラスコに、２−プロパノール７６５ｇおよび合成例１で得られた１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−３−クロロ−２−プロパノール２４９ｇ（１．４６ｍｏｌ）を含む無色溶液２８０ｇ、水酸化ナトリウム７２ｇ（１．８ｍｏｌ）を加え、撹拌しながら内温を２０〜２５℃に調節した。混合物を２０〜２５℃で４時間撹拌後、反応混合液をガスクロマトグラフィーにて分析したところ、１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−３−クロロ−２−プロパノールは完全に消失していた。反応で析出した固体をろ過した後、２−プロパノール１９１ｇにてリンスした。ろ液およびリンス液を統合した後に減圧濃縮し、濃縮液２３７ｇを得た。濃縮液をガスクロマトグラフィーにより内部標準法で定量した結果、１，４−オキサチエパン−６−オールおよび１，４−オキサチアン−２−メタノールの混合物１４６ｇ（収率７２．８％）を含有していることを確認した。濃縮液を単蒸留し、留分１３８ｇを得た。^１Ｈ−ＮＭＲおよびＧＣ−ＭＳ分析により、この留分は１，４−オキサチエパン−６−オールおよび１，４−オキサチアン−２−メタノールの混合物であり、そのモル比率が８０：２０であることを確認した。 (Example)
In a 4-neck flask having an internal volume of 2 L equipped with a stirrer and a thermometer, 765 g of 2-propanol and 249 g of 1- (2-hydroxyethylthio) -3-chloro-2-propanol obtained in Synthesis Example 1 (1. 280 g of a colorless solution containing 46 mol) and 72 g (1.8 mol) of sodium hydroxide were added, and the internal temperature was adjusted to 20 to 25 ° C. while stirring. After stirring the mixture at 20 to 25 ° C. for 4 hours, the reaction mixture was analyzed by gas chromatography. As a result, 1- (2-hydroxyethylthio) -3-chloro-2-propanol was completely disappeared. The solid precipitated in the reaction was filtered and rinsed with 191 g of 2-propanol. The filtrate and rinse solution were combined and concentrated under reduced pressure to obtain 237 g of a concentrated solution. As a result of quantifying the concentrated liquid by gas chromatography with an internal standard method, it contained 146 g (yield 72.8%) of a mixture of 1,4-oxathiepan-6-ol and 1,4-oxathian-2-methanol. It was confirmed. The concentrated liquid was simply distilled to obtain 138 g of a fraction. ^{By 1} H-NMR and GC-MS analysis, this fraction is a mixture of 1,4-oxathiepan-6-ol and 1,4-oxathian-2-methanol, the molar ratio being 80:20. confirmed.

＜１，４−オキサチエパン−６−オール＞
<1,4-oxathiepan-6-ol>

^１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３、ＴＭＳ、ｐｐｍ）：２．７４−２．８１（２Ｈ，ｍ），２．７７（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝４．８，７．６Ｈｚ），２．９２（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝４．０Ｈｚ，１４．８Ｈｚ），３．０４（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝９．６Ｈｚ），３．８３−３．９３（４Ｈ，ｍ）
ＧＣ／ＭＳｍ／ｚ：１３４（９５），１１６（９１），９０（５０），７５（６１），６０（１００），４６（６５），４５（６４） ¹ H-NMR (400 MHz, CDCl ₃ , TMS, ppm): 2.74-2.81 (2H, m), 2.77 (1H, dd, J = 4.8, 7.6 Hz), 2.92 (1H, dd, J = 4.0 Hz, 14.8 Hz), 3.04 (1H, d, J = 9.6 Hz), 3.83-3.93 (4H, m)
GC / MS m / z: 134 (95), 116 (91), 90 (50), 75 (61), 60 (100), 46 (65), 45 (64)

＜１，４−オキサチアン−２−メタノール＞
<1,4-oxathian-2-methanol>

^１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３、ＴＭＳ、ｐｐｍ）：２．２６−２．３０（１Ｈ，ｍ），２．６２−２．６５（１Ｈ，ｍ），２．７０（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝２．８Ｈｚ，１０．８Ｈｚ），２．８３−２．８７（１Ｈ，ｍ），２．８９−２．９４（１Ｈ，ｍ），３．５３−３．５９（１Ｈ，ｍ），３．６７−３．７３（１Ｈ，ｍ），３．７７（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝２．０Ｈｚ，１１．６Ｈｚ），３．８３（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，１０．０Ｈｚ），４．２３−４．２９（１Ｈ，ｍ）
ＧＣ／ＭＳｍ／ｚ：１３４（８０），１０３（１００），７５（１９），５９（１８），４６（３８） ¹ H-NMR (400 MHz, CDCl ₃ , TMS, ppm): 2.26-2.30 (1H, m), 2.62-2.65 (1H, m), 2.70 (1H, dd, J = 2.8 Hz, 10.8 Hz), 2.83-2.87 (1H, m), 2.89-2.94 (1H, m), 3.53-3.59 (1H, m), 3 .67-3.73 (1H, m), 3.77 (1H, dd, J = 2.0 Hz, 11.6 Hz), 3.83 (1H, dd, J = 1.2 Hz, 10.0 Hz), 4.23-4.29 (1H, m)
GC / MS m / z: 134 (80), 103 (100), 75 (19), 59 (18), 46 (38)

（比較例１）
撹拌装置、温度計を取り付けた内容積５Ｌの４口フラスコに、水酸化ナトリウム２８３ｇ（７．０７ｍｏｌ）および蒸留水１９５０ｇを加え、撹拌しながら内温を５０℃に調節した。合成例１で得られた１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−３−クロロ−２−プロパノール１０９６ｇ（６．４２ｍｏｌ）を含む無色溶液１２００ｇを、滴下ロートより、内温４５〜５５℃で、３時間かけて滴下した。滴下終了後５０℃で１時間撹拌後、反応混合液をガスクロマトグラフィーにて分析したところ、１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−３−クロロ−２−プロパノールは完全に消失していた。反応混合液を２５℃に冷却した後、２０％塩酸水溶液にて中和した。酢酸エチル４４００ｇで２回抽出を行い、得られた有機層を合わせて減圧下に濃縮し濃縮液５９６ｇを得た。濃縮液をガスクロマトグラフィーにより内部標準法で定量した結果、１，４−オキサチエパン−６−オールおよび１，４−オキサチアン−２−メタノールの混合物４５８ｇ（収率５３．２％）を含有していることを確認した。濃縮液を単蒸留し、留分３９２ｇを得た。^１Ｈ−ＮＭＲおよびＧＣ−ＭＳ分析により、この留分は１，４−オキサチエパン−６−オールおよび１，４−オキサチアン−２−メタノールの混合物であり、そのモル比率が８０：２０であることを確認した。 (Comparative Example 1)
283 g (7.07 mol) of sodium hydroxide and 1950 g of distilled water were added to a 5 L four-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, and the internal temperature was adjusted to 50 ° C. while stirring. From a dropping funnel, 1200 g of a colorless solution containing 1096 g (6.42 mol) of 1- (2-hydroxyethylthio) -3-chloro-2-propanol obtained in Synthesis Example 1 was added at an internal temperature of 45 to 55 ° C. It was added dropwise over time. When the reaction mixture was analyzed by gas chromatography after stirring at 50 ° C. for 1 hour after completion of the dropwise addition, 1- (2-hydroxyethylthio) -3-chloro-2-propanol had completely disappeared. The reaction mixture was cooled to 25 ° C. and then neutralized with 20% aqueous hydrochloric acid. Extraction was performed twice with 4400 g of ethyl acetate, and the obtained organic layers were combined and concentrated under reduced pressure to obtain 596 g of a concentrated solution. As a result of quantifying the concentrated liquid by gas chromatography with an internal standard method, it contained 458 g (yield 53.2%) of a mixture of 1,4-oxathiepan-6-ol and 1,4-oxathian-2-methanol. It was confirmed. The concentrated solution was simply distilled to obtain 392 g of a fraction. ^{By 1} H-NMR and GC-MS analysis, this fraction is a mixture of 1,4-oxathiepan-6-ol and 1,4-oxathian-2-methanol, the molar ratio being 80:20. confirmed.

（比較例２）
撹拌装置、温度計を取り付けた内容積２Ｌの４口フラスコに、メタノール２５．５ｇおよび合成例１で得られた１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−３−クロロ−２−プロパノール８．５ｇ（０．０５ｍｏｌ）を含む無色溶液９．６ｇ、水酸化ナトリウム２．４ｇ（０．０６ｍｏｌ）を加え、撹拌しながら内温を２０〜２５℃に調節した。混合物を２０〜２５℃で４．５時間撹拌後、反応混合液をガスクロマトグラフィーにて分析したところ、１−（２−ヒドロキシエチルチオ）−３−クロロ−２−プロパノールは完全に消失していた。反応で析出した固体をろ過した後、メタノール６ｇにてリンスした。ろ液およびリンス液を統合した後、減圧濃縮し、濃縮液４０．６ｇを得た。濃縮液をガスクロマトグラフィーにより内部標準法で定量した結果、１，４−オキサチエパン−６−オールおよび１，４−オキサチアン−２−メタノールの混合物（８０：２０）２．８５ｇ（収率４２．５％）を含有していることを確認した。 (Comparative Example 2)
Into a 2 L 4-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, 25.5 g of methanol and 8.5 g of 1- (2-hydroxyethylthio) -3-chloro-2-propanol obtained in Synthesis Example 1 ( 9.6 g of a colorless solution containing 0.05 mol) and 2.4 g (0.06 mol) of sodium hydroxide were added, and the internal temperature was adjusted to 20 to 25 ° C. while stirring. After the mixture was stirred at 20 to 25 ° C. for 4.5 hours, the reaction mixture was analyzed by gas chromatography. As a result, 1- (2-hydroxyethylthio) -3-chloro-2-propanol had completely disappeared. It was. The solid precipitated in the reaction was filtered and rinsed with 6 g of methanol. The filtrate and rinse solution were combined and then concentrated under reduced pressure to obtain 40.6 g of a concentrate. As a result of quantifying the concentrated solution by gas chromatography with an internal standard method, 2.85 g of a mixture of 1,4-oxathiepan-6-ol and 1,4-oxathian-2-methanol (80:20) (yield: 42.5) %) Was confirmed.

本発明の製造方法により得られるアルコールは医薬中間体として用いることができ、また（メタ）アクリル酸との縮合により（メタ）アクリル酸エステルとすることでフォトレジスト用途に用いることができるなど、産業上非常に有用な化合物である。 The alcohol obtained by the production method of the present invention can be used as a pharmaceutical intermediate, and can also be used for photoresist applications by being converted to a (meth) acrylic acid ester by condensation with (meth) acrylic acid. It is a very useful compound.

Claims

In the presence of an alkali metal hydroxide, the following formula (1)
(In the formula, X ¹ represents a halogen atom, X ² represents a sulfur atom, an oxygen atom or a methylene group, and the methylene group is substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms. X ³ represents an oxygen atom or a sulfur atom, and R ^{1 to} R ¹¹ each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms. And z represents 0 or 1.)
A step of reacting a compound represented by: in a secondary or tertiary alcohol,
Following formula (2)
(Wherein X ² , X ³ , R ^{1 to} R ¹¹ , and z are as defined above.)
And / or the following formula (3)
(Wherein X ² , X ³ , R ^{1 to} R ¹¹ , and z are as defined above.)
The manufacturing method of the compound shown by these.

The production method according to claim 1, wherein X ² is a sulfur atom.

The production method according to claim 1 or 2, wherein R ^{1 to} R ⁶ and R ^{9 to} R ¹¹ are hydrogen atoms and Z is 0.