JP2019210274A - ３−アセトキシスチレンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３−アセトキシスチレンの工業的に有利な製造方法の提供。【解決手段】下記式（１）で表される３−アセトキシハロベンゼン（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩを示す。）をＨｅｃｋ反応させることを特徴とする、下記式（２）で表される３−アセトキシスチレンの製造方法。【選択図】なし

Description

本発明は、３−アセトキシスチレンの製造方法に関する。

３−アセトキシスチレンは、医薬中間体や光レジスト材料等に使用される化合物である。３−アセトキシスチレンの合成方法については、いくつかの特許に記載がある。チャンドロスらは、３−ヒドロキシベンズアルデヒドをメチレンクロライド溶液中でアセチルクロライドと反応させて３−アセトキシベンズアルデヒドを合成し、次いで臭化メチルトリフェニルホスホニウムとのＷｉｔｔｉｇ反応により３−アセトキシスチレンを得ている（特許文献１）。しかし、この方法はオーバーオール収率が５５．０％と低く、また第二反応においてトリフェニルホスフィンオキシドが副生成物として生成するため、多量の廃棄物が生じ、その処理に負担が大きいという課題がある。

また、辻本らは、３−ヒドロキシベンズアルデヒドをトルエン溶液中で無水酢酸と反応させて３−アセトキシベンズアルデヒドを合成し、次いで亜鉛金属と活性な塩化物との存在下でジブロモメタンと反応させることによって３−アセトキシスチレンを得ている（特許文献２）。しかし、こちらの方法もオーバーオール収率が４８．５％と低いこと、廃棄物処理の負担大が課題となっている。

さらに、河口らは、ｍ−ｔ−ブトキシスチレンをギ酸やシュウ酸等の脂肪族カルボン酸存在下で無水酢酸と反応させることによって３−アセトキシスチレンを得ている（特許文献３）。この方法は、収率が９０％程度と高いが、主原料のｍ−ｔ−ブトキシスチレンが比較的高価であるため、コスト的に不利となることが課題である。

その他にも、竹内らは、１−（３−アセトキシフェニル）エチルカルボキシレートを重合禁止剤存在下、酸性触媒と反応させることで３−アセトキシスチレンを得ている（特許文献４）。しかし、この方法もｍ−ヒドロキシアセトフェノンを原料として、還元、アセチル化、脱カルボン酸と3工程を経て合成されることから、オーバーオール収率は７０％台と満足し得る結果とは言えない。

一方、４−アセトキシハロベンゼンをＨｅｃｋ反応させることで、４−アセトキシスチレンを製造する方法が既に知られている（特許文献５）。この方法では比較的安価な原料を用いて、９０％程度の高収率で４−アセトキシスチレンを得ている。しかし、当該文献には３−アセトキシスチレンの製造について記載はなく、この方法が３−アセトキシスチレンの製造に適応できるかどうかは不明である。

特開平７−１８１６９１号公報 特開平８−１５７４１０号公報 特開平１０−３１６６１８号公報 特開２００４−３３１５１５号公報 特開２００２−１７９６２１号公報

本発明の目的は、従来の方法では満足できなかった３−アセトキシスチレンの工業的に有利な製造方法を提供することにある。

本発明者らは、従来の問題点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。すなわち本発明は、下記式（１）で示される３−アセトキシハロベンゼンをＨｅｃｋ反応させることを特徴とする下記式（２）で表される３−アセトキシスチレンを製造する方法である。本発明によれば、３−アセトキシスチレンを安価かつ高収率で製造することが可能である。

以上の如き本発明によれば、従来の諸問題を解決し、かつ工業的規模で経済性に優れた方法で３−アセトキシスチレンを製造することが可能となる。

次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明において使用する３−アセトキシハロベンゼンは、３−ハロフェノールから合成したものであり、３−ハロフェノールは特に限定するものではない。すなわち、３−ハロフェノールとして３−フルオロフェノール、３−クロロフェノール、３−ブロモフェノール、３−ヨードフェノールを挙げることができる。
本発明において使用する３−アセトキシハロベンゼンは、３−ハロフェノールをトリエチルアミンの存在下、無水酢酸と反応させることにより、容易に合成することができる。

本発明におけるＨｅｃｋ反応では下記のパラジウム系触媒を使用する。本発明において使用するパラジウム系触媒は、塩化パラジウム（ＩＩ）、臭化パラジウム（ＩＩ）、ヨウ化パラジウム（ＩＩ）などのハロゲン化パラジウム（ＩＩ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）、プロピオン酸パラジウム（ＩＩ）などの有機酸パラジウム（ＩＩ）、パラジウム（ＩＩ）アセチルアセトナート、シアン化パラジウム（ＩＩ）、硝酸パラジウム（ＩＩ）、硫酸パラジウム（ＩＩ）などの２価パラジウム化合物を挙げることができる。
パラジウム触媒の使用量は、３−アセトキシハロベンゼン１モルに対し、０．００１〜１０モルが好ましく、より好ましくは０．００５〜２モルである。触媒量が少なすぎると収率が低下し、一方、多すぎるとパラジウム触媒が高価であるため、製造コストが増加する。

本発明において使用するホスフィン配位子は、トリフェニルホスフィン、トリ−ｏ−トリルホスフィン、トリ−ｍ−トリルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィン、ジフェニル−ｐ−トリルホスフィンなどのトリアリールホスフィン、ジエチルフェニルホスフィン、エチルジフェニルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィンなどのアルキルアリールホスフィン類、トリブチルホスフィン、トリエチルホスフィンなどのトリアルキルホスフィン、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン、１，４−ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタンなどの二座配位ホスフィンなどを挙げることができるが、安価に使用できる点で、トリフェニルホスフィン、トリ−ｏ−トリルホスフィン、トリ−ｍ−トリルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィンなどが好ましい。ホスフィン配位子は、リン／パラジウム（原子比）が好ましくは１〜５０の範囲、より好ましくは１〜２５の範囲になるように使用する。

本発明において使用する反応溶媒としては、エーテル系溶媒、含酸素系溶媒、含窒素系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、有機ハロゲン系溶媒などの単独およびこれらの混合物を挙げることができるが、特にアセトニトリルが反応性の観点から好ましい。

本反応においては、反応時に系内で発生するハロゲン化水素を即座に中和するための塩基物質を存在させる。使用する塩基物質としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジエチルアミン、ピリジン、ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７）などの有機塩基、強塩基性イオン交換樹脂などを挙げることができるが、より好ましくはトリエチルアミン、トリブチルアミンなどのトリアルキルアミンである。

本発明の方法は、エチレンガス雰囲気中で行い、エチレンガスの圧力は常圧以上で行われるが、反応性および装置上の問題を考慮すると０．３〜３ＭＰａの圧力が好ましい。また、本発明の方法は、３−アセトキシスチレンの熱安定性を考慮すると１７０℃以下の温度で実施することが好ましい。

反応終了後は、室温に放冷した反応液中の有機塩基のハロゲン化水素塩を濾別し、残渣を溶媒と同組成液で洗浄する。次いで濾液と洗液を合わせて、溶媒を減圧下で留去し、濃縮物に酢酸エチルなどのように、水と混和しない溶剤を加えて溶解させる。析出した結晶を濾別し、濾液を塩化アンモニウム水溶液、次いで水で洗浄する。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、これに第三級ブチルカテコールなどの重合禁止剤を添加して蒸留することにより、目的とする３−アセトキシスチレンを得る。

攪拌機、温度計、圧力計を備えた３００ｍＬオートクレーブに３−アセトキシブロモベンゼン２０．１ｇ（０．０９３５モル）、酢酸パラジウム０．０７２２g（０．３２２ミリモル）、トリ−o−トリルホスフィン２．２０ｇ（７．２２ミリモル）、トリエチルアミン２４．５ｇ（０．２４２モル）およびアセトニトリル１０２ｇを仕込み、系内をエチレンガスで置換し、０．５ＭＰａの加圧下、攪拌しながら８０℃で６時間反応させた。反応完了後、反応液を取り出して析出物を濾別し、濾過残渣をアセトニトリル２５ｇで洗浄する。濾液と洗液を合わせて、アセトニトリルをエバポレーションで留去し、濃縮物をトルエンに溶解させ、１％ＮａＯＨ水溶液、次いでイオン交換水で洗浄する。得られた有機層をエバポレーションしてトルエンを留去した後、第三級ブチルカテコールを添加して減圧蒸留することによって、３−アセトキシスチレン１４．０ｇ（収率９２．４％、ＧＣ純度９９．４％）を得た。

Claims (6)

1. 下記式（１）で表される３−アセトキシハロベンゼン（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩを示す。）をＨｅｃｋ反応させることを特徴とする、下記式（２）で表される３−アセトキシスチレンの製造方法。
   
2. パラジウム触媒を３−アセトキシハロベンゼン１モルに対して０．００１〜１０モル使用し、ホスフィン配位子をリン／パラジウム（原子比）が１〜５０で使用する請求項１に記載の製造方法。
3. 反応溶媒として、アセトニトリルを使用する請求項１または２に記載の製造方法。
4. 反応系に、トリアルキルアミンを存在させる請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
5. 反応を、エチレンガス雰囲気中で、０．３〜３ＭＰａの圧力下で行う請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
6. 反応を１７０℃以下の温度で行う請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。