JP2022071252A - Method for producing tertiary alcohol having 2,3-dialkyl aromatic group - Google Patents

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JP2022071252A JP2020180099A JP2020180099A JP2022071252A JP 2022071252 A JP2022071252 A JP 2022071252A JP 2020180099 A JP2020180099 A JP 2020180099A JP 2020180099 A JP2020180099 A JP 2020180099A JP 2022071252 A JP2022071252 A JP 2022071252A
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健 西川
Takeshi Nishikawa
仁郎 中谷
Niro Nakatani
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Abstract

To provide a method for inexpensively producing a tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromatic group.SOLUTION: In a method for producing a tertiary alcohol represented by general formula (3), a Grignard reagent is synthesized by making a chlorine-containing aromatic compound and magnesium react with each other in the presence of 0.1-2.0 equivalent of lithium chloride with respect to the chlorine-containing aromatic compound. After making the Grignard reagent and a ketone compound react with each other at 15-40°C, the synthesis is conducted by hydrolysis treatment using an aqueous solution including an acid with pKa of 2 or more (each of R1, R2, R3 and R4 indicates an alkyl group).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールの工業的に優れた製造方法に関する。 The present invention relates to an industrially superior method for producing a tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromatic.

2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールは、医薬原料、塗料原料、光学材料などの原料として有用な化合物である。例えばアドレナリン作動薬の一つあるメデトミジンの構造には2,3-ジメチル基を有する芳香族環を保有しており、その原料には2,3-ジメチル芳香族を持つ第3級アルコールが必要である(特許文献1参照)。 Tertiary alcohols having 2,3-dialkyl aromatics are compounds useful as raw materials for pharmaceutical raw materials, paint raw materials, optical materials and the like. For example, the structure of medetomidine, which is one of the adrenergic agonists, has an aromatic ring having a 2,3-dimethyl group, and its raw material requires a tertiary alcohol having a 2,3-dimethyl aromatic group. Yes (see Patent Document 1).

この医薬や塗料などの原料として有用な第3級アルコールの製造方法として、3-ブロモ-o-キシレンを出発原料にグリニャール試薬を合成し、合成したグリニャール試薬とアセトンとを反応させて合成する例が報告されている。しかしこの製造方法には一般的に高価な臭素原料を用いており、第3級アルコールを安価に供給することは難しい状況であった。 An example of synthesizing a Grignard reagent using 3-bromo-o-xylene as a starting material and reacting the synthesized Grignard reagent with acetone as a method for producing a tertiary alcohol useful as a raw material for pharmaceuticals and paints. Has been reported. However, since an expensive bromine raw material is generally used for this production method, it has been difficult to supply a tertiary alcohol at a low cost.

また、一般的に製造した第3級アルコールは容易に脱水反応を起こしやすく、2,3-ジメチル-α-メチルスチレンが生成する。この化合物は重合性の化合物であり容易に重合が起こりポリスチレンになる可能性がある。このことから、反応で得られた2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールは脱水反応を抑制しなければならない。
これらのことから、安価な2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールの製造方法が望まれていた。
In addition, the tertiary alcohol generally produced easily undergoes a dehydration reaction, and 2,3-dimethyl-α-methylstyrene is produced. This compound is a polymerizable compound and can be easily polymerized to become polystyrene. From this, the tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromaticity obtained by the reaction must suppress the dehydration reaction.
From these facts, an inexpensive method for producing a tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromaticity has been desired.

特開2018-505179号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-505179

本発明の目的は、安価な原料を使用し、工業的に生産が可能となる2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールの製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for producing a tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromaticity, which can be industrially produced by using an inexpensive raw material.

本発明の2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールの製造方法は、下記一般式(1)

Figure 2022071252000001
(式中、R、Rはアルキル基を示す)
で示される塩素含有芳香族化合物とマグネシウムを、前記塩素含有芳香族化合物に対し0.1~2.0当量の塩化リチウムの存在下で、反応させたグリニャール試薬を合成し、該グリニャール試薬と下記一般式(2)
Figure 2022071252000002
(式中、R、Rはアルキル基を示す)
で示されるケトン化合物を15~40℃で反応させた後、pKaが2以上の酸を含む水溶液を用いて加水分解処理して合成する下記一般式(3)
Figure 2022071252000003
(式中、R、R、R、Rはアルキル基を示す)
で示される2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールの製造方法である。 The method for producing a tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromatic according to the present invention is described in the following general formula (1).
Figure 2022071252000001
(In the formula, R 1 and R 2 indicate an alkyl group)
A Grignard reagent obtained by reacting the chlorine-containing aromatic compound shown in (1) with magnesium in the presence of 0.1 to 2.0 equivalents of lithium chloride with respect to the chlorine-containing aromatic compound was synthesized, and the Grignard reagent and the following were synthesized. General formula (2)
Figure 2022071252000002
(In the formula, R 3 and R 4 indicate an alkyl group)
The following general formula (3) is synthesized by reacting the ketone compound represented by (1) at 15 to 40 ° C. and then hydrolyzing with an aqueous solution containing an acid having pKa of 2 or more.
Figure 2022071252000003
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 indicate an alkyl group)
It is a method for producing a tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromaticity represented by.

本発明の2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールの製造方法は、原料価格が安価な塩素基を有する塩素含有芳香族化合物を出発原料に用いており、2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールを、工業的に安価に製造することが出来る。 The method for producing a tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromatic of the present invention uses a chlorine-containing aromatic compound having a chlorine group, which is inexpensive as a raw material, as a starting material, and has a 2,3-dialkyl aromatic. It is possible to industrially and inexpensively produce a tertiary alcohol having the above.

また、本発明により得られた2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコール類はファインケミカル、医農薬原料、樹脂・プラスチック原料、電子材料・光学材料として用いることが出来る。 Further, the tertiary alcohols having 2,3-dialkyl fragrances obtained by the present invention can be used as fine chemicals, raw materials for medical and agricultural chemicals, raw materials for resins / plastics, and electronic materials / optical materials.

以下、本発明の製造方法の詳細を記載する。
本発明の2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコール類の製造方法は、2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物を出発物質とする。この2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物は、安価で入手が容易な工業原料で、下記一般式(1)

Figure 2022071252000004
(式中、R、Rはアルキル基を示す)
で示される塩素含有芳香族化合物である。式中R、Rは互いに独立したアルキル基であり、好ましくは炭素数1~10、より好ましくは炭素数1~6、更に好ましくは炭素数1~4のアルキル基である。アルキル基は、直鎖状、分岐状のいずれでもよい。アルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基などを挙げることができる。アルキル基RとRは同じでも別々でも構わない。この2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物は立体的に込み合っており、原料入手の容易さからR,Rとして、メチル基、エチル基、n-プロピル基が好ましく、RおよびRがメチル基であるとよい。 Hereinafter, the details of the manufacturing method of the present invention will be described.
The method for producing a tertiary alcohol having a 2,3-dialkylaromatic compound of the present invention uses a 2,3-dialkylchloroaromatic compound as a starting material. This 2,3-dialkylchloroaromatic compound is an inexpensive and easily available industrial raw material, and has the following general formula (1).
Figure 2022071252000004
(In the formula, R 1 and R 2 indicate an alkyl group)
It is a chlorine-containing aromatic compound represented by. In the formula, R 1 and R 2 are alkyl groups independent of each other, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and further preferably 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group may be linear or branched. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an iso-butyl group, a tert-butyl group and the like. The alkyl groups R 1 and R 2 may be the same or different. This 2,3-dialkylchloroaromatic compound is sterically crowded, and as R1 and R2 , a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group are preferable, and R1 and R2 are preferable because of the availability of raw materials. It should be a methyl group.

出発物質である2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物とマグネシウムを、塩化リチウムの存在下で、反応させグリニャール試薬を合成する。使用するマグネシウムは、切削屑、リボン状、粉末状の金属マグネシウムを用いることが出来るが、金属の表面が多い切削屑、粉末状の金属マグネシウムが好ましい。金属マグネシウムの使用量は2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物に対して1.0から3.0モル倍が好ましく、使用量が多いと後工程で未反応の金属マグネシウムを分解しなければならないため、1.0から1.5モル倍がさらに好ましい。 The starting material 2,3-dialkylchloroaromatic compound and magnesium are reacted in the presence of lithium chloride to synthesize a Grignard reagent. As the magnesium to be used, cutting chips, ribbon-shaped, and powdered metallic magnesium can be used, but cutting chips and powdered metallic magnesium having a large metal surface are preferable. The amount of metallic magnesium used is preferably 1.0 to 3.0 mol times that of the 2,3-dialkylchloroaromatic compound, and if the amount used is large, unreacted metallic magnesium must be decomposed in a subsequent step. , 1.0 to 1.5 mol times, more preferably.

反応溶媒としては、エーテル溶媒が用いられ、一般的なジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテルなどの炭化水素基を有するエーテルやテトラヒドロフランなどの環状エーテルを用いることができるが、原料の入手を考慮するとテトラヒドロフランが好ましい。溶媒の使用量は、グリニャール試薬の溶解度やスラリー濃度に調整する必要があるが、2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物に対して2から10モル倍が好ましく、2から5モル倍がさらに好ましい。 As the reaction solvent, an ether solvent is used, and general ethers having a hydrocarbon group such as diethyl ether, dipropyl ether and dibutyl ether and cyclic ethers such as tetrahydrofuran can be used, but considering the availability of raw materials. Tetrahydrofuran is preferred. The amount of the solvent used needs to be adjusted to the solubility of the Grignard reagent and the slurry concentration, but is preferably 2 to 10 mol times, more preferably 2 to 5 mol times with respect to the 2,3-dialkylchloroaromatic compound.

グリニャール試薬製造において、2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物と金属マグネシウムとを反応させてグリニャール試薬を合成する際、塩化リチウムを共存させるとグリニャール試薬の収率が向上する。塩化リチウムの添加量は2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物に対して0.1~2.0当量、好ましくは0.2から2.0当量がよく、更に好ましくは0.2から1.0当量がよい。塩化リチウムが、2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物に対し、0.1当量より少ないとグリニャール試薬の収率を十分に高くすることができない。また、2.0当量より多いと、グリニャール試薬の製造コストが高くなり、更に過剰な塩化リチウムが析出してグリニャール試薬の撹拌ができなくなる。 In the production of Grignard reagents, when a 2,3-dialkylchloroaromatic compound is reacted with metallic magnesium to synthesize a Grignard reagent, the coexistence of lithium chloride improves the yield of the Grignard reagent. The amount of lithium chloride added is 0.1 to 2.0 equivalents, preferably 0.2 to 2.0 equivalents, more preferably 0.2 to 1.0 equivalents with respect to the 2,3-dialkylchloroaromatic compound. Equivalent is good. If the amount of lithium chloride is less than 0.1 equivalent with respect to the 2,3-dialkylchloroaromatic compound, the yield of the Grignard reagent cannot be sufficiently increased. On the other hand, if it is more than 2.0 equivalents, the production cost of the Grignard reagent becomes high, and further, excess lithium chloride is precipitated and the Grignard reagent cannot be stirred.

グリニャール試薬製造において、2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物と金属マグネシウムとを反応させてグリニャール試薬を合成する反応温度は、50℃以上の温度が好ましく、反応が確実に進行する60℃以上の反応温度がさらに好ましい。反応温度が50℃未満であるとグリニャール試薬の反応が進行しなくなる可能性がある。 In the production of Grignard reagent, the reaction temperature for synthesizing the Grignard reagent by reacting the 2,3-dialkylchloroaromatic compound with metallic magnesium is preferably 50 ° C. or higher, and the reaction proceeds reliably at 60 ° C. or higher. The temperature is more preferred. If the reaction temperature is less than 50 ° C., the reaction of the Grignard reagent may not proceed.

反応開始には、反応性を高めるため、少量のヨウ素、臭素あるいはこれらを含む安価な化合物を添加することが好ましい。このような化合物の例としては、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、臭化エチル、1,2-ジブロモエタンなどが好ましい。 At the start of the reaction, it is preferable to add a small amount of iodine, bromine or an inexpensive compound containing these in order to enhance the reactivity. Examples of such compounds are preferably methyl iodide, ethyl iodide, ethyl bromide, 1,2-dibromoethane and the like.

グリニャール試薬調製は、通常の方法で行うことができる。例えば、フラスコ等の反応容器にマグネシウムと反応溶媒を仕込み、必要であれば、ヨウ素などの反応活性化剤を入れておくことができる。その後、グリニャール反応を開始させるため、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、臭化エチル、1,2-ジブロモエタンから選ばれる化合物を加えることができる。これら化合物の投入量はマグネシウムに対して0.005から0.1モル倍が好ましく、0.01から0.05モル倍がさらに好ましい。化合物を投入した後、発熱が発生し、グリニャール反応の開始を確認してから、2,3-ジアルキルクロロ芳香族化合物を滴下するとよい。滴下終了後の熟成時間は、目的とするグリニャール試薬の合成に時間がかかることから、6時間以上が好ましく、12時間以上がさらに好ましい。反応液を少量採取しガスクロマトグラフィーで反応の進行を確認することが好ましい。また、熟成温度は、50℃以上の温度が好ましく、反応が確実に進行する60℃以上の熟成温度がさらに好ましい。熟成温度が50℃未満になるとグリニャール試薬の反応が進行しなくなる可能性がある。 Grignard reagent preparation can be performed by conventional methods. For example, magnesium and a reaction solvent can be charged in a reaction vessel such as a flask, and if necessary, a reaction activator such as iodine can be contained. Then, in order to initiate the Grignard reaction, a compound selected from methyl iodide, ethyl iodide, ethyl bromide and 1,2-dibromoethane can be added. The input amount of these compounds is preferably 0.005 to 0.1 mol times, more preferably 0.01 to 0.05 mol times with respect to magnesium. After the compound is charged, heat generation is generated and the start of the Grignard reaction is confirmed, and then the 2,3-dialkylchloroaromatic compound may be added dropwise. The aging time after the completion of the dropping is preferably 6 hours or more, more preferably 12 hours or more, because it takes time to synthesize the target Grignard reagent. It is preferable to collect a small amount of the reaction solution and confirm the progress of the reaction by gas chromatography. The aging temperature is preferably 50 ° C. or higher, and more preferably 60 ° C. or higher at which the reaction proceeds reliably. If the aging temperature is less than 50 ° C., the reaction of the Grignard reagent may not proceed.

次に、グリニャール試薬合成後、得られたグリニャール試薬と下記一般式(2)で示されるケトン化合物との反応を行う。

Figure 2022071252000005
(式中、R、Rはアルキル基を示す)
式中、R、Rは互いに独立したアルキル基であり、好ましくは炭素数1~10、より好ましくは炭素数1~6、更に好ましくは炭素数1~4のアルキル基である。アルキル基R、Rは、直鎖状、分岐状のいずれでもよい。アルキル基R、Rとして、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基などを挙げることができる。アルキル基RとRは同じでも別々でも構わない。一般式(2)で示されるケトン化合物として、例えばアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、メチル-iso-プロピルケトン、メチル-iso-ブチルケトンなどが挙げられる。一般的に安価で入手可能な、アセトン、エチルメチルケトン、ジエチルケトン、メチル-iso-ブチルケトンがさらに好ましい。 Next, after synthesizing the Grignard reagent, the obtained Grignard reagent is reacted with the ketone compound represented by the following general formula (2).
Figure 2022071252000005
(In the formula, R 3 and R 4 indicate an alkyl group)
In the formula, R 3 and R 4 are alkyl groups independent of each other, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and further preferably 1 to 4 carbon atoms. The alkyl groups R 3 and R 4 may be linear or branched. Examples of the alkyl groups R 3 and R 4 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, iso-butyl group, tert-butyl group and the like. Can be done. The alkyl groups R 3 and R 4 may be the same or separate. Examples of the ketone compound represented by the general formula (2) include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-iso-propyl ketone, and methyl-iso-butyl ketone. Acetone, ethylmethyl ketone, diethyl ketone, and methyl-iso-butyl ketone, which are generally inexpensive and available, are more preferred.

グリニャール試薬とケトン化合物との反応では、15から40℃で反応させるとよい。反応温度が15℃未満では、付加反応が十分に進行しないため好ましくない。また反応温度が40℃を超えると、副反応が進行し収率が低下するため好ましくない。また、反応が発熱反応であるので、反応を制御しやすい15℃から35℃がさらに好ましい。 In the reaction between the Grignard reagent and the ketone compound, it is preferable to react at 15 to 40 ° C. If the reaction temperature is less than 15 ° C., the addition reaction does not proceed sufficiently, which is not preferable. Further, if the reaction temperature exceeds 40 ° C., a side reaction proceeds and the yield decreases, which is not preferable. Further, since the reaction is an exothermic reaction, 15 ° C to 35 ° C, which is easy to control the reaction, is more preferable.

グリニャール試薬とケトン化合物との反応後、pKaが2以上の酸および水からなる酸性水溶液を加えて加水分解処理を行う。反応後に水をそのまま投入すると溶媒不溶の水酸化マグネシウムが生成し、反応缶内が撹拌できなくなるため、pKaが2以上の酸を含む水溶液を投入するとよい。投入する酸はpKaが2以上の酸であり、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、2-メチルプロパン酸、ペンタン酸、2,2-ジメチルプロパン酸、フェニルエタン酸などのカルボン酸化合物が挙げられ、ハロゲン原子が結合したクロロ酢酸、フルオロ酢酸、ブロモ酢酸でも良い。また、リン酸、リン酸二水素ナトリウム二水和物、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウムなどのリン酸化合物でもよい。用いる酸のpKaは、好ましくは2~7であるとよい。酸のpKaが2未満だと、製造した第3級アルコールが脱水反応を起こし、スチレン誘導体が生成する。このスチレン誘導体は重合性化合物で容易に重合しポリスチレンとなるため好ましくない。また酸のpKaが7を超えると、グリニャール試薬が加水分解して生成した水酸化マグネシウムを中和することができない。さらに安価で工業的に入手可能なギ酸、酢酸、プロピオン酸、リン酸二水素ナトリウム二水和物がさらに好ましい。 After the reaction between the Grignard reagent and the ketone compound, an acidic aqueous solution containing an acid having a pKa of 2 or more and water is added to carry out a hydrolysis treatment. If water is added as it is after the reaction, solvent-insoluble magnesium hydroxide is generated and the inside of the reaction can cannot be stirred. Therefore, it is advisable to add an aqueous solution containing an acid having a pKa of 2 or more. The acid to be added is an acid having a pKa of 2 or more, and for example, carboxylic acid compounds such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, 2-methylpropanoic acid, pentanoic acid, 2,2-dimethylpropanoic acid and phenylethaneic acid. It may be chloroacetic acid, fluoroacetic acid, or bromoacetic acid to which a halogen atom is bonded. Further, a phosphoric acid compound such as phosphoric acid, sodium dihydrogen phosphate dihydrate, sodium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate and dipotassium hydrogen phosphate may be used. The pKa of the acid used is preferably 2 to 7. When the pKa of the acid is less than 2, the produced tertiary alcohol undergoes a dehydration reaction to produce a styrene derivative. This styrene derivative is not preferable because it is easily polymerized with a polymerizable compound to form polystyrene. Further, when the pKa of the acid exceeds 7, the magnesium hydroxide produced by the hydrolysis of the Grignard reagent cannot be neutralized. Formic acid, acetic acid, propionic acid, and sodium dihydrogen phosphate dihydrate, which are cheaper and industrially available, are even more preferred.

加水分解の反応温度は、0から30℃が好ましく、0から20℃がさらに好ましい。加水分解の温度が高いと得られた第3級アルコール部分が脱水反応を起こし、重合性の高いスチレン誘導体に変化するため、好ましくない。 The reaction temperature for hydrolysis is preferably 0 to 30 ° C, more preferably 0 to 20 ° C. If the hydrolysis temperature is high, the obtained tertiary alcohol moiety undergoes a dehydration reaction and changes to a highly polymerizable styrene derivative, which is not preferable.

加水分解で使用する酸の量は、グリニャール試薬のマグネシウムに対して1.0モル倍から3.0モル倍が好ましく、さらに1.5から2.5モル倍使用することが好ましい。酸性水溶液投入後は反応溶液のpHが7以下の中性から酸性になっていることを確認しなければならない。 The amount of the acid used in the hydrolysis is preferably 1.0 to 3.0 mol times, more preferably 1.5 to 2.5 mol times, the amount of magnesium of the Grignard reagent. After adding the acidic aqueous solution, it must be confirmed that the pH of the reaction solution is 7 or less, which is neutral to acidic.

また加水分解後は反応液のpHが2未満の酸性の場合は、そのまま精製を進めると脱水反応が生じスチレン誘導体に変化する可能性があるため、一度pHを7以上の中性もしくはアルカリ性にしなければならない。酸性の場合はアルカリ性水溶液、好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどの水溶液を加え水溶液のpHを7以上の中性からアルカリ性側にした後、洗浄することが好ましい。 If the pH of the reaction solution is less than 2 after hydrolysis, if the purification is continued as it is, a dehydration reaction may occur and the reaction solution may change to a styrene derivative. Therefore, the pH must be changed to 7 or more to neutral or alkaline. Must be. If it is acidic, add an alkaline aqueous solution, preferably an aqueous solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate, or potassium hydrogencarbonate to change the pH of the aqueous solution from neutral to alkaline at 7 or higher. , It is preferable to wash.

反応液を洗浄後、溶媒を濃縮し、炭化水素系溶媒、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの溶媒に溶媒を置き換え、冷却して再結晶させることで、目的の2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールを入手することができる。 After washing the reaction solution, the solvent is concentrated, the solvent is replaced with a hydrocarbon solvent such as hexane, heptane, octane, etc., and the solvent is cooled and recrystallized to obtain the desired 2,3-dialkyl aromatics. You can get the tertiary alcohol you have.

得られた2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールは、下記一般式(3)

Figure 2022071252000006
(式中、R、R、R、Rはアルキル基を示す)
で示される。式(3)中、R、R、R、Rはアルキル基であり、式(1)中のR、R、および式(2)中のR、Rと同様である。得られた2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールは、多岐に渡る分野で有用な化合物であることから、効率的よく工業的に安価に製造できることの意義は大きい。 The obtained tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromatic compound has the following general formula (3).
Figure 2022071252000006
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 indicate an alkyl group)
Indicated by. In formula (3), R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are alkyl groups, similar to R 1 , R 2 in formula (1) and R 3 , R 4 in formula (2). be. Since the obtained tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromatic compound is a compound useful in a wide range of fields, it is of great significance that it can be produced efficiently and industrially at low cost.

以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。
実施例において、一般式(3)で示される2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールの含有率と純度は下記GC(ガスクロマトグラフィー)で分析した。
<純度分析>
カラム:DB-5(0.25mm×30m×0.25μm)(Agilent J&W社製)
キャリアガス:ヘリウム
注入口温度:300℃
検出器温度:300℃
カラム温度:50℃(2minHold)→10℃/min→300℃(3minHold)
カラム流量:3.65mL/min
パージ流量:5.0min/min
スプリット比:20
サンプル量:1μL
サンプル調製:サンプル0.5gを10mLのメスフラスコに秤量し、アセトニトリルでメスアップする。
また、実験に使用した試薬類は市販の試薬を用いた。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples.
In the examples, the content and purity of the tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromatic represented by the general formula (3) were analyzed by the following GC (gas chromatography).
<Purity analysis>
Column: DB-5 (0.25 mm x 30 m x 0.25 μm) (manufactured by Agilent J & W)
Carrier gas: Helium inlet temperature: 300 ° C
Detector temperature: 300 ° C
Column temperature: 50 ° C (2minHold) → 10 ° C / min → 300 ° C (3minHold)
Column flow rate: 3.65 mL / min
Purge flow rate: 5.0 min / min
Split ratio: 20
Sample volume: 1 μL
Sample preparation: Weigh 0.5 g of a sample into a 10 mL volumetric flask and measure with acetonitrile.
In addition, commercially available reagents were used as the reagents used in the experiment.

[実施例1]
撹拌、冷却器を備えた300mLのフラスコにテトラヒドロフラン61.5g(0.853モル)とマグネシウム5.39g(0.221モル)、塩化リチウム3.62g(0.0854モル、後に添加する3-クロロ-o-キシレンのモル数に対し0.4当量)を仕込み撹拌を開始した。そこに臭化エチル0.465g(0.00427モル)を加えた。しばらく撹拌すると発熱が確認され、5℃以上の発熱が確認できた。その後、加熱し反応温度60から65℃で3-クロロ-o-キシレン30g(0.213モル)を2時間かけて滴下した。滴下終了後トルエン9gを添加した。滴下終了後60から65℃で15時間熟成を行った。反応終了後、冷却しガスクロマトグラフィーで分析を行ったところ、グリニャール試薬への反応収率は94.7%であった。
引き続き、反応液を水浴で冷却しアセトン17.3g(0.299モル)を反応温度20から30℃の範囲で滴下し、そのままの温度で2時間熟成した。
[Example 1]
61.5 g (0.853 mol) of tetrahydrofuran, 5.39 g (0.221 mol) of magnesium, 3.62 g (0.0854 mol) of lithium chloride, 3-chloro added later in a 300 mL flask equipped with agitator and cooler. (0.4 equivalents with respect to the number of moles of -o-xylene) was charged and stirring was started. 0.465 g (0.00427 mol) of ethyl bromide was added thereto. After stirring for a while, heat generation was confirmed, and heat generation of 5 ° C or higher was confirmed. Then, it was heated and 30 g (0.213 mol) of 3-chloro-o-xylene was added dropwise over 2 hours at a reaction temperature of 60 to 65 ° C. After completion of the dropping, 9 g of toluene was added. After completion of the dropping, aging was carried out at 60 to 65 ° C. for 15 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled and analyzed by gas chromatography. As a result, the reaction yield to the Grignard reagent was 94.7%.
Subsequently, the reaction solution was cooled in a water bath, 17.3 g (0.299 mol) of acetone was added dropwise in the reaction temperature range of 20 to 30 ° C., and the mixture was aged at the same temperature for 2 hours.

反応終了後、反応液を15℃以下に冷却し、酢酸26.6g(0.444モル)を水80gで希釈した溶液を、20℃を超えない温度で滴下し、そのまま1時間撹拌した。その後水層を排出し、水酸化ナトリウム水溶液で中和し、pHが7以上の中性からアルカリ性になっていることを確認後、水で洗浄を2回行い、溶媒を留去し黄色結晶を得た。粗結晶をガスクロマトグラフィーで分析を行ったところ、目的物の含有量は25.5g(0.155モル)で収率は72.7%(3-クロロ-o-キシレンに対して)であった。また、目的物が脱水反応を起こして得られる2,3-ジメチル-α-メチルスチレンの比率は、目的物に対して8.5%であった。 After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to 15 ° C. or lower, a solution obtained by diluting 26.6 g (0.444 mol) of acetic acid with 80 g of water was added dropwise at a temperature not exceeding 20 ° C., and the mixture was stirred as it was for 1 hour. After that, the aqueous layer is discharged, neutralized with an aqueous solution of sodium hydroxide, and after confirming that the pH is neutral to alkaline at 7 or higher, washing with water is performed twice, the solvent is distilled off, and yellow crystals are formed. Obtained. When the crude crystals were analyzed by gas chromatography, the content of the target substance was 25.5 g (0.155 mol) and the yield was 72.7% (relative to 3-chloro-o-xylene). rice field. The ratio of 2,3-dimethyl-α-methylstyrene obtained by dehydrating the target product was 8.5% with respect to the target product.

その後、ヘプタン25g加えて再結晶を行い、-10℃以下まで冷却し結晶を濾別して19.1gの白色結晶を得た。採取した白色結晶をガスクロマトグラフィーで分析を行った結果、純度は99.7%の2-(2,3-ジメチルフェニル)プロパン-2-オールであった。収率は54.4%(3-クロロ-o-キシレンに対して)であった。 Then, 25 g of heptane was added and recrystallized, cooled to −10 ° C. or lower, and the crystals were filtered off to obtain 19.1 g of white crystals. As a result of analyzing the collected white crystals by gas chromatography, the purity was 99.7% 2- (2,3-dimethylphenyl) propane-2-ol. The yield was 54.4% (relative to 3-chloro-o-xylene).

[実施例2]
実施例1記載の内容でグリニャール試薬の合成反応を実施し、その後、実施例1記載のとおりアセトンと反応させた。その後、酢酸に換え、リン酸二水素ナトリウム二水和物69.2g(0.444モル)を水100gで希釈した溶液を、20℃を超えない温度で滴下し、そのまま1時間撹拌した。その後、実施例1記載の条件で中和、水洗浄および溶媒留去を実施し黄色結晶を得た。粗結晶をガスクロマトグラフィーで分析を行ったところ、目的物の含有量は24.2g(0.147モル)で収率は69.1%(3-クロロ-o-キシレンに対して)であった。また、目的物が脱水反応を起こして得られる2,3-ジメチル-α-メチルスチレンの比率は、目的物に対して9.3%であった。
[Example 2]
A Grignard reagent synthesis reaction was carried out according to the contents described in Example 1, and then the reaction was carried out with acetone as described in Example 1. Then, the solution was replaced with acetic acid, and a solution obtained by diluting 69.2 g (0.444 mol) of sodium dihydrogen phosphate dihydrate with 100 g of water was added dropwise at a temperature not exceeding 20 ° C., and the mixture was stirred as it was for 1 hour. Then, neutralization, washing with water and distilling off the solvent were carried out under the conditions described in Example 1 to obtain yellow crystals. When the crude crystals were analyzed by gas chromatography, the content of the target substance was 24.2 g (0.147 mol) and the yield was 69.1% (relative to 3-chloro-o-xylene). rice field. The ratio of 2,3-dimethyl-α-methylstyrene obtained by dehydrating the target product was 9.3% with respect to the target product.

その後、ヘプタン25g加えて再結晶を行い、-10℃以下まで冷却し結晶を濾別して17.7gの白色結晶を得た。採取した白色結晶をガスクロマトグラフィーで分析を行った結果、純度は99.7%の2-(2,3-ジメチルフェニル)プロパン-2-オールであった。収率は50.5%(3-クロロ-o-キシレンに対して)であった。 Then, 25 g of heptane was added and recrystallized, cooled to −10 ° C. or lower, and the crystals were filtered off to obtain 17.7 g of white crystals. As a result of analyzing the collected white crystals by gas chromatography, the purity was 99.7% 2- (2,3-dimethylphenyl) propane-2-ol. The yield was 50.5% (relative to 3-chloro-o-xylene).

[比較例1]
実施例1記載の内容のグリニャール試薬の合成を、塩化リチウムを加えずに実施し、アセトンとの反応以降、実施例1記載どおりの操作を行い、黄色の粗結晶を得た。粗結晶をガスクロマトグラフィーで分析を行ったところ、目的物の含有量は20.5g(0.125モル)で収率は58.4%(3-クロロ-o-キシレンに対して)であった。また、目的物が脱水反応を起こして得られる2,3-ジメチル-α-メチルスチレンの比率は、目的物に対して8.5%であった。
[Comparative Example 1]
The Grignard reagent according to Example 1 was synthesized without adding lithium chloride, and after the reaction with acetone, the operation as described in Example 1 was carried out to obtain yellow crude crystals. When the crude crystals were analyzed by gas chromatography, the content of the target substance was 20.5 g (0.125 mol) and the yield was 58.4% (relative to 3-chloro-o-xylene). rice field. The ratio of 2,3-dimethyl-α-methylstyrene obtained by dehydrating the target product was 8.5% with respect to the target product.

その後、ヘプタン25g加えて再結晶を行い、-10℃以下まで冷却し結晶を濾別して14.6gの白色結晶を得た。採取した白色結晶をガスクロマトグラフィーで分析を行った結果、純度は99.7%の2-(2,3-ジメチルフェニル)プロパン-2-オールであった。収率は41.7%(3-クロロ-o-キシレンに対して)であった。 Then, 25 g of heptane was added and recrystallized, cooled to −10 ° C. or lower, and the crystals were filtered off to obtain 14.6 g of white crystals. As a result of analyzing the collected white crystals by gas chromatography, the purity was 99.7% 2- (2,3-dimethylphenyl) propane-2-ol. The yield was 41.7% (relative to 3-chloro-o-xylene).

[比較例2]
実施例1記載の内容でグリニャール試薬を合成し、アセトンとの反応を実施した。反応後、反応液を15℃以下に冷却し35%塩酸水溶液69.2g(0.444モル)を、20℃を超えない範囲で滴下した。その後実施例1記載どおり操作を行い、黄色溶液を得た。粗結晶をガスクロマトグラフィーで分析を行ったところ、目的物の含有量は13.5g(0.0819モル)で収率は38.4%(3-クロロ-o-キシレンに対して)であった。また、目的物が脱水反応を起こして得られる2,3-ジメチル-α-メチルスチレンの比率は、目的物に対して68.8%で、脱水反応が進行していた。
そのままヘプタンを入れて再結晶を行ったが、-20℃まで冷却したが、結晶を得ることは出来なかった。
[Comparative Example 2]
A Grignard reagent was synthesized according to the contents described in Example 1, and a reaction with acetone was carried out. After the reaction, the reaction solution was cooled to 15 ° C. or lower, and 69.2 g (0.444 mol) of a 35% aqueous hydrochloric acid solution was added dropwise in a range not exceeding 20 ° C. Then, the operation was carried out as described in Example 1 to obtain a yellow solution. When the crude crystals were analyzed by gas chromatography, the content of the target substance was 13.5 g (0.0819 mol) and the yield was 38.4% (relative to 3-chloro-o-xylene). rice field. Further, the ratio of 2,3-dimethyl-α-methylstyrene obtained by causing the dehydration reaction of the target product was 68.8% with respect to the target product, and the dehydration reaction was proceeding.
Heptane was added as it was and recrystallization was performed, but the mixture was cooled to -20 ° C, but no crystals could be obtained.

[比較例3]
実施例1記載の内容でグリニャール試薬を合成し、反応温度5から10℃でアセトンを滴下し、滴下終了後、そのままの温度で熟成を2時間実施した。その後実施例1記載どおり操作を行い、黄色結晶を得た。粗結晶をガスクロマトグラフィーで分析を行ったところ、目的物の含有量は18.0g(0.0790モル)で収率は51.4%(3-クロロ-o-キシレンに対して)であった。また、目的物が脱水反応を起こして得られる2,3-ジメチル-α-メチルスチレンの比率は、目的物に対して8.6%であった。
[Comparative Example 3]
A Grignard reagent was synthesized according to the contents described in Example 1, acetone was added dropwise at a reaction temperature of 5 to 10 ° C., and after completion of the addition, aging was carried out at the same temperature for 2 hours. Then, the operation was performed as described in Example 1 to obtain yellow crystals. When the crude crystals were analyzed by gas chromatography, the content of the target substance was 18.0 g (0.0790 mol) and the yield was 51.4% (relative to 3-chloro-o-xylene). rice field. The ratio of 2,3-dimethyl-α-methylstyrene obtained by dehydrating the target product was 8.6% with respect to the target product.

その後、ヘプタン25g加えて再結晶を行い、-10℃以下まで冷却し結晶を濾別して13.0gの白色結晶を得た。採取した白色結晶をガスクロマトグラフィーで分析を行った結果、純度は99.6%の2-(2,3-ジメチルフェニル)プロパン-2-オールであった。収率は37.0%(3-クロロ-o-キシレンに対して)であった。 Then, 25 g of heptane was added and recrystallized, cooled to −10 ° C. or lower, and the crystals were filtered off to obtain 13.0 g of white crystals. As a result of analyzing the collected white crystals by gas chromatography, the purity was 99.6% 2- (2,3-dimethylphenyl) propane-2-ol. The yield was 37.0% (relative to 3-chloro-o-xylene).

上記実施例1、2および比較例1から3の結果を、以下の表1に記載する。

Figure 2022071252000007
The results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1 below.
Figure 2022071252000007

本発明の2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールの製造方法は、安価な塩素化物である2,3-ジアルキルクロロ芳香族を出発原料に、塩化リチウム存在下、グリニャール試薬を合成し、次いでアルキルケトン類と15から40℃で反応させた後、pKa2以上の酸を含む水溶液で加水分解することで目的の第3級アルコールを合成する製造法である。本発明の2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールは、工業的に優れた製造法である。 In the method for producing a tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromaticity of the present invention, a Grignard reagent is synthesized in the presence of lithium chloride using an inexpensive chlorinated 2,3-dialkylchloroaromatic as a starting material. Next, it is a production method for synthesizing a target tertiary alcohol by reacting with alkyl ketones at 15 to 40 ° C. and then hydrolyzing with an aqueous solution containing an acid having a pKa2 or higher. The tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromaticity of the present invention is an industrially excellent production method.

本発明の2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールの製造方法により製造された2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコール類は、ファインケミカル、医農薬原料、樹脂・プラスチック原料、電子情報材料、光学材料などとして用いることができる。 The tertiary alcohols having 2,3-dialkyl aromatics produced by the method for producing a tertiary alcohol having 2,3-dialkyl aromatics of the present invention are fine chemicals, raw materials for medical and agricultural chemicals, raw materials for resins and plastics, and the like. It can be used as an electronic information material, an optical material, and the like.

Claims (3)

下記一般式(1)
Figure 2022071252000008
(式中、R、Rはアルキル基を示す)
で示される塩素含有芳香族化合物とマグネシウムを、前記塩素含有芳香族化合物に対し0.1~2.0当量の塩化リチウムの存在下で、反応させグリニャール試薬を合成し、該グリニャール試薬と下記一般式(2)
Figure 2022071252000009
(式中、R、Rはアルキル基を示す)
で示されるケトン化合物を15~40℃で反応させた後、pKaが2以上の酸を含む水溶液を用いて加水分解処理して合成する下記一般式(3)
Figure 2022071252000010
(式中、R、R、R、Rはアルキル基を示す)
で示される2,3-ジアルキル芳香族を有する第3級アルコールの製造方法。
The following general formula (1)
Figure 2022071252000008
(In the formula, R 1 and R 2 indicate an alkyl group)
The chlorine-containing aromatic compound shown in (1) and magnesium are reacted with the chlorine-containing aromatic compound in the presence of 0.1 to 2.0 equivalents of lithium chloride to synthesize a Grignard reagent, and the Grignard reagent and the following general are synthesized. Equation (2)
Figure 2022071252000009
(In the formula, R 3 and R 4 indicate an alkyl group)
The following general formula (3) is synthesized by reacting the ketone compound represented by (1) at 15 to 40 ° C. and then hydrolyzing with an aqueous solution containing an acid having pKa of 2 or more.
Figure 2022071252000010
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 indicate an alkyl group)
A method for producing a tertiary alcohol having a 2,3-dialkyl aromaticity represented by.
前記一般式(1)で示される塩素含有芳香族化合物のRとRがメチル基である請求項1記載の第3級アルコールの製造方法。 The method for producing a tertiary alcohol according to claim 1, wherein R 1 and R 2 of the chlorine-containing aromatic compound represented by the general formula (1) are methyl groups. 前記pKaが2以上の酸が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸またはリン酸二水素ナトリウム二水和物であることを特徴とする請求項1または2記載の第3級アルコールの製造方法。 The method for producing a tertiary alcohol according to claim 1 or 2, wherein the acid having a pKa of 2 or more is formic acid, acetic acid, propionic acid or sodium dihydrogen phosphate dihydrate.
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