JP2023044747A - Method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone - Google Patents

Method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone Download PDF

Info

Publication number
JP2023044747A
JP2023044747A JP2021152766A JP2021152766A JP2023044747A JP 2023044747 A JP2023044747 A JP 2023044747A JP 2021152766 A JP2021152766 A JP 2021152766A JP 2021152766 A JP2021152766 A JP 2021152766A JP 2023044747 A JP2023044747 A JP 2023044747A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adamantanone
aluminum
hydroxy
halide
bromide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021152766A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
佳奈子 和田
Kanako Wada
巧 香川
Takumi Kagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Finechem Corp
Original Assignee
Tosoh Finechem Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Finechem Corp filed Critical Tosoh Finechem Corp
Priority to JP2021152766A priority Critical patent/JP2023044747A/en
Publication of JP2023044747A publication Critical patent/JP2023044747A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

To provide a method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone by a more economical and simple process than a conventionally well-known production method.SOLUTION: A method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone includes a process in which in the presence of aluminum halide and/or metal aluminum and aliphatic halide, 2-adamantanone is reacted with bromine, and then water is added for hydrolysis.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの新規な製造方法に関する。
アダマンタン誘導体は、高い耐熱性や透明性などの特性から、各種の産業分野で用途が拡大している。例えば、半導体製造用フォトレジストなどの電子材料や、機能性材料、医農薬の原料として有用であることが知られている。
The present invention relates to a novel method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone.
Adamantane derivatives are expanding their applications in various industrial fields due to their properties such as high heat resistance and transparency. For example, they are known to be useful as electronic materials such as photoresists for manufacturing semiconductors, functional materials, and raw materials for pharmaceuticals and agricultural chemicals.

5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの製法としては、例えば、2-アダマンタノンを過塩素酸ナトリウム水溶液や硝酸を用いて酸化する方法が提案されている(例えば特許文献1等参照)。
また、硫酸及び硝酸を用いて無置換アダマンタンを酸化する方法が提案されている(例えば特許文献2等参照)。
しかしながらこれら特許文献1又は特許文献2に記載の方法では、ジヒドロキシ化合物の副生や、原料の残存等により、高純度の5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンを得ることが困難で、再結晶等の精製操作を繰り返し実施する必要がある。
As a method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone, for example, a method of oxidizing 2-adamantanone using an aqueous sodium perchlorate solution or nitric acid has been proposed (see, for example, Patent Document 1, etc.).
A method of oxidizing unsubstituted adamantane using sulfuric acid and nitric acid has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
However, in the methods described in Patent Document 1 or Patent Document 2, it is difficult to obtain high-purity 5-hydroxy-2-adamantanone due to by-production of dihydroxy compounds, residual raw materials, etc., and recrystallization or the like is difficult. It is necessary to repeat the purification operation.

他の製造方法として、2-アダマンタノンを原料とし、四臭化炭素により臭素化して5-ブロモ-2-アダマンタノンを得た後、水酸化ナトリウムを用いて加水分解する方法が提案されている(例えば非特許文献1等参照)。
しかしながら非特許文献1に記載の方法では、臭素化反応に170℃という高温条件が必要で、また、有害な四臭化炭素を使用する必要があるという課題がある。さらに、臭素化反応後に5-ブロモ-2-アダマンタノンを一度単離しなければならないという課題もある。加えて、本発明者が非特許文献1に記載された製造方法を用いて5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの製造を試みたところ、加水分解反応が進行せず、目的の化合物を得ることが困難であった。
As another production method, a method has been proposed in which 2-adamantanone is used as a raw material, bromination is performed with carbon tetrabromide to obtain 5-bromo-2-adamantanone, and then hydrolysis is performed using sodium hydroxide. (For example, see Non-Patent Document 1, etc.).
However, the method described in Non-Patent Document 1 has the problem that the bromination reaction requires a high temperature condition of 170° C. and that harmful carbon tetrabromide must be used. Furthermore, there is also the problem that 5-bromo-2-adamantanone must be isolated once after the bromination reaction. In addition, when the present inventor attempted to produce 5-hydroxy-2-adamantanone using the production method described in Non-Patent Document 1, the hydrolysis reaction did not proceed and the target compound could not be obtained. It was difficult.

中国特許第104725194号明細書。China Patent No. 104725194. 露国特許第2557249号明細書。Russian Patent No. 2557249.

Russian Journal of Organic Chemistry,2015年,第51巻,184頁-187頁。Russian Journal of Organic Chemistry, 2015, Vol. 51, pp. 184-187.

本発明の目的は、これら従来技術を鑑み、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンを、経済的かつ簡便に製造できる方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an economical and convenient method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone in view of these prior arts.

本発明者らは、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの安価かつ簡便な製造方法について鋭意検討した。
すなわち、ハロゲン化アルミニウム及び/又は金属アルミニウムと、様々な脂肪族ハロゲン化物の存在下、臭素を用いて2-アダマンタノンを臭素化して、中間体としての5-ブロモ-2-アダマンタノンを生成させる。その後、後処理として水を加え、ハロゲン化アルミニウム及び/又は金属アルミニウムを失活させた状態の反応系内に、ハロゲン化アルミニウム・水和物、及び臭素化反応で副生する臭化水素酸等が存在する条件下で保持する。この保持により、5-ブロモ-2-アダマンタノンを単離することなく、当該5-ブロモ-2-アダマンタノンを加水分解でき、その結果、容易に5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンが製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
The present inventors have extensively studied an inexpensive and simple method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone.
That is, bromination of 2-adamantanone with bromine in the presence of an aluminum halide and/or metallic aluminum and various aliphatic halides to produce 5-bromo-2-adamantanone as an intermediate. . After that, water is added as a post-treatment to deactivate the aluminum halide and/or metal aluminum, and the aluminum halide hydrate and the hydrobromic acid produced as a by-product of the bromination reaction are added to the reaction system. hold in the presence of By this retention, the 5-bromo-2-adamantanone can be hydrolyzed without isolating 5-bromo-2-adamantanone, and as a result, 5-hydroxy-2-adamantanone can be easily produced. This led to the completion of the present invention.

すなわち、本発明は、以下に係る。
[1]ハロゲン化アルミニウム及び/又は金属アルミニウムと、脂肪族ハロゲン化物の存在下、2-アダマンタノンと臭素を反応させた後、水を加えて加水分解を行うことを特徴とする、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの製造方法。
[2]脂肪族ハロゲン化物が、炭素数2~8の直鎖、分岐、若しくは環式の脂肪族ハロゲン化物からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、項[1]に記載の製造方法。
[3]ハロゲン化アルミニウムが、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、及びヨウ化アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、項[1]又は[2]に記載の製造方法。
[4]臭化水素と、ハロゲン化アルミニウム水和物と、水の存在下、5-ブロモ-2-アダマンタノンを加水分解することを特徴とする、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの製造方法。
That is, the present invention relates to the following.
[1] Aluminum halide and / or metal aluminum, 2-adamantanone and bromine are reacted in the presence of an aliphatic halide, and then water is added to hydrolyze the 5-hydroxy - A method for producing 2-adamantanone.
[2] Item [1], wherein the aliphatic halide is at least one selected from the group consisting of linear, branched, or cyclic aliphatic halides having 2 to 8 carbon atoms. Method of manufacture as described.
[3] The production method according to item [1] or [2], wherein the aluminum halide is at least one selected from the group consisting of aluminum chloride, aluminum bromide, and aluminum iodide.
[4] A method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone, which comprises hydrolyzing 5-bromo-2-adamantanone in the presence of hydrogen bromide, aluminum halide hydrate, and water. .

本発明の製造方法によれば、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンを経済的かつ簡便に製造できる。 According to the production method of the present invention, 5-hydroxy-2-adamantanone can be produced economically and simply.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の方法は、ハロゲン化アルミニウム及び/又は金属アルミニウムと、脂肪族ハロゲン化物の存在下、2-アダマンタノンと臭素を反応させた後、水を加えてハロゲン化アルミニウム及び/又は金属アルミニウムを失活させた状態で保持し、5-ブロモ-2-アダマンタノンを単離することなく加水分解を行うことを特徴とする、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの製造方法に係る。
The present invention will be described in detail below.
The method of the present invention comprises reacting an aluminum halide and/or metal aluminum with 2-adamantanone and bromine in the presence of an aliphatic halide, and then adding water to eliminate the aluminum halide and/or metal aluminum. The present invention relates to a method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone, characterized in that it is kept in an activated state and hydrolyzed without isolating 5-bromo-2-adamantanone.

本発明の方法において使用されるハロゲン化アルミニウムの具体例としては、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム等が挙げられ、これらを単独又は混合物として使用することができる。これらのうち通常は、反応性、経済性及び入手の容易さを考慮して塩化アルミニウム及び/又は臭化アルミニウムが選ばれる。 Specific examples of aluminum halides used in the method of the present invention include aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum iodide and the like, and these can be used alone or as a mixture. Of these, aluminum chloride and/or aluminum bromide are usually selected in consideration of reactivity, economy and availability.

本発明の方法において、金属アルミニウムを使用する場合、通常使用される公知の形状のアルミニウムをそのまま使用できる。具体的には、粉末、粒状、薄片、チップ、塊状等の形態を挙げることができる。 In the method of the present invention, when metallic aluminum is used, commonly used known forms of aluminum can be used as they are. Specific examples include forms such as powder, granules, flakes, chips, and lumps.

本発明の方法において使用される、ハロゲン化アルミニウム又は金属アルミニウム、あるいは両者併用した場合の使用量については、格別の限定はないが、通常、1モルの2-アダマンタノンに対し、0.5倍モル~10倍モルの範囲で使用し、反応性や後処理工程での煩雑さを考慮すると、1.2倍モル~5倍モルの範囲であることが好ましい。 The amount of aluminum halide or metal aluminum used in the method of the present invention, or when both are used in combination, is not particularly limited, but usually 0.5 times per 1 mol of 2-adamantanone It is used in the range of 1.2 to 10 mol, and considering the reactivity and the complexity of the post-treatment process, it is preferably in the range of 1.2 to 5 mol.

本発明の方法において使用される脂肪族ハロゲン化物の具体例としては、エチルクロリド、エチルブロミド、エチルヨージド、n-プロピルクロリド、n-プロピルブロミド、n-プロピルヨージド、iso-プロピルクロリド、iso-プロピルブロミド、iso-プロピルヨージド、n-ブチルクロリド、n-ブチルブロミド、n-ブチルヨージド、sec-ブチルクロリド、sec-ブチルブロミド、sec-ブチルヨージド、iso-ブチルクロリド、iso-ブチルブロミド、iso-ブチルヨージド、tert-ブチルクロリド、tert-ブチルブロミド、tert-ブチルヨージド、n-ペンチルクロリド、n-ペンチルブロミド、n-ペンチルヨージド、n-ヘキシルクロリド、n-ヘキシルブロミド、n-ヘキシルヨージド、n-ヘプチルクロリド、n-ヘプチルブロミド、n-ヘプチルヨージド、n-オクチルクロリド、n-オクチルブロミド、n-オクチルヨージド、シクロペンチルクロリド、シクロペンチルブロミド、シクロペンチルヨージド、シクロヘキシルクロリド、シクロヘキシルブロミド、シクロヘキシルヨージド、1,2-ジクロロエタン、1,2-ジブロモエタン、1,2-ジヨードエタン、1-ブロモ-3-クロロプロパン等の、炭素数2~8の直鎖、分岐、若しくは環式の脂肪族ハロゲン化物が挙げられ、これらを単独又はいずれかの任意の組み合わせの混合物として使用することができる。 Specific examples of aliphatic halides used in the process of the invention include ethyl chloride, ethyl bromide, ethyl iodide, n-propyl chloride, n-propyl bromide, n-propyl iodide, iso-propyl chloride, iso-propyl bromide, iso-propyl iodide, n-butyl chloride, n-butyl bromide, n-butyl iodide, sec-butyl chloride, sec-butyl bromide, sec-butyl iodide, iso-butyl chloride, iso-butyl bromide, iso-butyl iodide, tert-butyl chloride, tert-butyl bromide, tert-butyl iodide, n-pentyl chloride, n-pentyl bromide, n-pentyl iodide, n-hexyl chloride, n-hexyl bromide, n-hexyl iodide, n-heptyl chloride , n-heptyl bromide, n-heptyl iodide, n-octyl chloride, n-octyl bromide, n-octyl iodide, cyclopentyl chloride, cyclopentyl bromide, cyclopentyl iodide, cyclohexyl chloride, cyclohexyl bromide, cyclohexyl iodide, 1, linear, branched or cyclic aliphatic halides having 2 to 8 carbon atoms such as 2-dichloroethane, 1,2-dibromoethane, 1,2-diiodoethane, 1-bromo-3-chloropropane, etc.; These can be used alone or as mixtures in any combination.

本発明の方法において、脂肪族ハロゲン化物の使用量については、格別の限定はないが、1モルの2-アダマンタノンに対し、0.1倍モル~10倍モルの範囲で使用し、反応性や経済性を考慮すると、0.5倍モル~3.0倍モルの範囲であることが好ましい。 In the method of the present invention, the amount of the aliphatic halide to be used is not particularly limited, but it is used in the range of 0.1 to 10 moles per 1 mole of 2-adamantanone, and the reactivity In consideration of cost and economy, it is preferably in the range of 0.5 to 3.0 mol.

本発明の方法における臭素の使用量については、格別の限定はないが、1モルの2-アダマンタノンに対し、1.0倍モル~50倍モルの範囲で使用し、反応性や後処理工程での煩雑さを考慮すると、3.0倍モル~30倍モルの範囲であることが好ましい。 The amount of bromine used in the method of the present invention is not particularly limited, but it is used in the range of 1.0 to 50 moles per 1 mole of 2-adamantanone. Considering the complexity of , it is preferably in the range of 3.0-fold to 30-fold mol.

本発明の方法において、臭素化剤として使用する臭素を溶剤として用いても良いが、必要に応じて、ジクロロメタン、ジブロモメタン、ジクロロエタン、ジブロモエタン等のハロゲン化炭化水素系溶剤を用いても良い。ハロゲン化炭化水素系溶剤を使用する場合は、1重量部の2-アダマンタノンに対して、1重量部~20重量部使用する。 In the method of the present invention, bromine used as a brominating agent may be used as a solvent, but halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, dibromomethane, dichloroethane, and dibromoethane may also be used as necessary. When a halogenated hydrocarbon solvent is used, it is used in an amount of 1 to 20 parts by weight per 1 part by weight of 2-adamantanone.

本発明の方法における臭素化の反応温度については、20℃~65℃の範囲であり、好ましくは40℃~60℃の範囲である。反応時間は、使用する脂肪族ハロゲン化物により異なるが、通常、5時間~48時間反応を行うことにより、臭素化反応は完結する。 The reaction temperature for bromination in the method of the present invention is in the range of 20°C to 65°C, preferably in the range of 40°C to 60°C. Although the reaction time varies depending on the aliphatic halide used, the bromination reaction is usually completed by carrying out the reaction for 5 to 48 hours.

本発明の方法における臭素化反応終了後は、ハロゲン化アルミニウム及び/又は金属アルミニウムを失活させるために水を添加する。添加する水の使用量に格別の限定はないが、1重量部の2-アダマンタノンに対して、2重量部~120重量部使用する。水を添加後、そのまま所定の温度で保持し、加水分解を行っても良いし、一旦加熱し、余剰の臭素を留去した後、所定の温度で保持し、加水分解を行っても良い。 After completion of the bromination reaction in the method of the present invention, water is added to deactivate the aluminum halide and/or metallic aluminum. The amount of water to be added is not particularly limited, but it is used in the range of 2 to 120 parts by weight per 1 part by weight of 2-adamantanone. After adding water, hydrolysis may be performed while maintaining the temperature as it is, or hydrolysis may be performed after heating once to distill off excess bromine and then maintaining the temperature at the predetermined temperature.

本発明の方法においては、2-アダマンタノンより5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンを製造する際の中間体である5-ブロモ-2-アダマンタノンを単離精製することなく5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンを製造することができる。
また本発明の方法においては、一旦、中間体である5-ブロモ-2-アダマンタノンを単離したり、又は市販等され入手可能な5-ブロモ-2-アダマンタノンを用いる場合は、臭化水素、ハロゲン化アルミニウム水和物及び水を加え、加熱等することで、加水分解させて目的物の5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンを製造することができる。
In the method of the present invention, 5-hydroxy-2-adamantanone, which is an intermediate in the production of 5-hydroxy-2-adamantanone from 2-adamantanone, is not isolated and purified. Adamantanone can be manufactured.
In the method of the present invention, once the intermediate 5-bromo-2-adamantanone is isolated, or when commercially available 5-bromo-2-adamantanone is used, hydrogen bromide , an aluminum halide hydrate and water are added and heated to cause hydrolysis to produce the desired product, 5-hydroxy-2-adamantanone.

本発明の方法における臭化水素の使用量については、格別の限定はないが、1モルの5-ブロモ-2-アダマンタノンに対し、0.1倍モル~10倍モルの範囲、さらに好ましくは0.5倍モル~5倍モルの範囲で使用するとよい。 The amount of hydrogen bromide to be used in the method of the present invention is not particularly limited, but is in the range of 0.1 to 10 moles, more preferably 1 mole of 5-bromo-2-adamantanone. It is preferably used in the range of 0.5-fold molar to 5-fold molar.

本発明の方法におけるハロゲン化アルミニウム水和物の具体例としては、塩化アルミニウム(III)六水和物、臭化アルミニウム(III)六水和物等が挙げられ、これらを単独又は混合物として使用することができる。 Specific examples of the aluminum halide hydrate used in the method of the present invention include aluminum (III) chloride hexahydrate, aluminum (III) bromide hexahydrate and the like, and these are used alone or as a mixture. be able to.

本発明の方法におけるハロゲン化アルミニウム水和物の使用量については、格別の限定はないが、1モルの5-ブロモ-2-アダマンタノンに対し、0.5倍モル~10倍モルの範囲、さらに好ましくは1.0倍モル~5倍モルで使用し、反応性や後処理工程での煩雑さを考慮すると、1.2倍モル~5倍モルの範囲であることが好ましい。 The amount of aluminum halide hydrate to be used in the method of the present invention is not particularly limited, but it is in the range of 0.5 to 10 moles per 1 mole of 5-bromo-2-adamantanone. More preferably, it is used in an amount of 1.0- to 5-fold mol, and considering the reactivity and the complexity of post-treatment steps, the range is preferably 1.2- to 5-fold mol.

本発明の方法における加水分解の反応温度については、50℃~110℃の範囲であり、好ましくは80℃~110℃の範囲である。反応時間は、通常、12時間~72時間反応を行うことにより、加水分解反応は完結する。 The hydrolysis reaction temperature in the method of the present invention is in the range of 50°C to 110°C, preferably in the range of 80°C to 110°C. The reaction time is generally 12 to 72 hours to complete the hydrolysis reaction.

加水分解反応終了後は、残存した臭素を常法に従って失活させた後、生成物を抽出する。続いて、有機層を水洗処理し、溶媒を留去した後、通常の精製操作、例えば、再結晶などの操作により、目的とする5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンを得る。 After the hydrolysis reaction is completed, the remaining bromine is deactivated by a conventional method, and the product is extracted. Subsequently, the organic layer is washed with water, the solvent is distilled off, and the target 5-hydroxy-2-adamantanone is obtained by a normal purification operation such as recrystallization.

以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されて解釈されるものではない。 Examples of the present invention are shown below, but the present invention should not be construed as being limited to these examples.

なお、収率については、ガスクロマトグラフィー(GC)で下記条件により求めた値である。
<ガスクロマトグラフィー(GC)による測定>
・装置:GC7820A(アジレント・テクノロジー株式会社製)
・カラム:キャピラリーカラムTC-1(ジーエルサイエンス株式会社製)
・内部標準:シクロドデカン
In addition, about a yield, it is the value calculated|required by the following conditions by gas chromatography (GC).
<Measurement by gas chromatography (GC)>
・ Apparatus: GC7820A (manufactured by Agilent Technologies, Inc.)
・ Column: Capillary column TC-1 (manufactured by GL Sciences Co., Ltd.)
・Internal standard: cyclododecane

また、質量分析の条件は以下の通りである。
<質量分析(GCMS)による測定>
・装置:GCMS-QP2010Plus(株式会社島津製作所製)
・カラム:キャピラリーカラムTC-1(ジーエルサイエンス株式会社製)
Moreover, the conditions of mass spectrometry are as follows.
<Measurement by mass spectrometry (GCMS)>
・ Apparatus: GCMS-QP2010Plus (manufactured by Shimadzu Corporation)
・ Column: Capillary column TC-1 (manufactured by GL Sciences Co., Ltd.)

実施例1 5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの調製
撹拌子を備えた100mLナスフラスコに、2-アダマンタノン(1.0g、6.66mmol)、塩化アルミニウム(1.78g、13.3mmol)、臭素(21.3g、133mmol)を加え、撹拌下に0℃まで冷却し、tert-ブチルブロミド(0.59g、4.33mmol)を同温にて滴下した。滴下後、50℃まで昇温し、24時間熟成した。
上記の操作によって得られた反応液を0℃まで冷却し、水(60g)を加えて塩化アルミニウムを失活させた。その後、反応液の入ったナスフラスコに単蒸留装置を取り付けて、60℃から100℃に加熱して臭素を留去した。臭素を留去後、ナスフラスコの油分及び水層からなる残留物を、さらに撹拌しながら、100℃で24時間保持した。
反応終了後、反応液に亜硫酸ナトリウム飽和水溶液(1mL)を加えて、微量残存する臭素を還元した。その後、ジクロロメタン(20mL)を加えて抽出し、有機層を分離した。得られた有機層を炭酸水素ナトリウム飽和水溶液(10mL)で洗浄後、溶媒を減圧留去した。
上記の通り取得した化合物を質量分析により分析し、その結果、当該化合物は5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンであることを確認した。また、ガスクロマトグラフィーにより定量した収率は95.5%、純度は99.5%であった。この結果を表1に示す。
Example 1 Preparation of 5-Hydroxy-2-adamantanone Into a 100 mL eggplant flask equipped with a stir bar was added 2-adamantanone (1.0 g, 6.66 mmol), aluminum chloride (1.78 g, 13.3 mmol), bromine. (21.3 g, 133 mmol) was added, cooled to 0° C. with stirring, and tert-butyl bromide (0.59 g, 4.33 mmol) was added dropwise at the same temperature. After the dropwise addition, the temperature was raised to 50° C. and aged for 24 hours.
The reaction solution obtained by the above operation was cooled to 0° C. and water (60 g) was added to deactivate aluminum chloride. Thereafter, a simple distillation apparatus was attached to the eggplant flask containing the reaction solution, and the reaction solution was heated from 60° C. to 100° C. to distill off bromine. After distilling off the bromine, the residue consisting of the oil and water layers in the eggplant flask was kept at 100° C. for 24 hours with further stirring.
After completion of the reaction, a sodium sulfite saturated aqueous solution (1 mL) was added to the reaction solution to reduce a trace amount of residual bromine. After that, dichloromethane (20 mL) was added for extraction, and the organic layer was separated. The obtained organic layer was washed with a saturated aqueous solution of sodium hydrogencarbonate (10 mL), and the solvent was distilled off under reduced pressure.
The compound obtained as described above was analyzed by mass spectrometry, and as a result, the compound was confirmed to be 5-hydroxy-2-adamantanone. Moreover, the yield and purity determined by gas chromatography were 95.5% and 99.5%, respectively. The results are shown in Table 1.

実施例2~14 5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの調製
実施例1と同じ反応装置を用いて、表1中に示した条件下、脂肪族ハロゲン化物及びアルミニウム種を種々変更し、同様の反応を行った。得られた結果を表1に示す。
Examples 2-14 Preparation of 5-Hydroxy-2-adamantanone Using the same reactor as in Example 1, varying the aliphatic halide and aluminum species under the conditions shown in Table 1, similar reactions were carried out. did Table 1 shows the results obtained.

実施例15 5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの調製
撹拌子を備えた100mLナスフラスコに、5-ブロモ-2-アダマンタノン(1.0g、4.36mmol)、塩化アルミニウム(III)六水和物(1.58g、6.54mmol)、48%-臭化水素酸(2.0g)、水(9g)を加え、ジムロート冷却器を取り付けた後、撹拌させながら100℃で20時間反応した。
反応終了後、実施例1と同じ後処理操作を行い、目的物の5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンを収率82.0%(純度99.2%)で得た。
Example 15 Preparation of 5-Hydroxy-2-adamantanone Into a 100 mL eggplant flask equipped with a stir bar was added 5-bromo-2-adamantanone (1.0 g, 4.36 mmol), aluminum (III) chloride hexahydrate. (1.58 g, 6.54 mmol), 48%-hydrobromic acid (2.0 g) and water (9 g) were added, and after attaching a Dimroth condenser, the mixture was reacted at 100° C. for 20 hours while stirring.
After completion of the reaction, the post-treatment was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain the desired product, 5-hydroxy-2-adamantanone, with a yield of 82.0% (purity of 99.2%).

比較例1 5-ブロモ-2-アダマンタノンの加水分解反応による、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの調製
撹拌子を備えた100mLナスフラスコに、5-ブロモ-2-アダマンタノン(1.0g、4.36mmol)、20%HSO水溶液(10mL)、エタノール(10mL)を加え、ジムロート冷却器を取り付けた後、撹拌させながら78℃で18時間熟成した。
反応液をガスクロマトグラフィーで分析したところ、ほとんど未反応で、収率は0.1%未満であった。この結果を他の例と共に表2に示す。
Comparative Example 1 Preparation of 5-hydroxy-2-adamantanone by hydrolysis reaction of 5-bromo-2-adamantanone 5-bromo-2-adamantanone (1.0 g, 4.36 mmol), 20% H 2 SO 4 aqueous solution (10 mL), and ethanol (10 mL) were added, and after attaching a Dimroth condenser, the mixture was aged at 78° C. for 18 hours while stirring.
Analysis of the reaction solution by gas chromatography revealed that almost no reaction occurred and the yield was less than 0.1%. The results are shown in Table 2 together with other examples.

比較例2~4 5-ブロモ-2-アダマンタノンの加水分解反応による、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの調製
比較例1と同じ反応装置を用いて、表2中に示した条件下、酸又は塩基を種々変更し、同様の加水分解反応を行った。得られた結果を表2に示す。
Comparative Examples 2-4 Preparation of 5-hydroxy-2-adamantanone by hydrolysis reaction of 5-bromo-2-adamantanone Alternatively, the same hydrolysis reaction was performed by changing various bases. Table 2 shows the results obtained.

以上の実施例1~14の結果を表1に、比較例1~4の結果を表2に示した。

Figure 2023044747000001
The results of Examples 1 to 14 are shown in Table 1, and the results of Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 2.
Figure 2023044747000001

Figure 2023044747000002
Figure 2023044747000002

上記表1及び表2に示す略号は以下の通り。
1)モル比及び重量比は全て2-アダマンタノンに対する値を示す。
2)tert-ブチルブロミドの略号を示す。
3)tert-ブチルクロリドの略号を示す。
4)tert-ブチルヨージドの略号を示す。
5)sec-ブチルブロミドの略号を示す。
6)iso-プロピルブロミドの略号を示す。
7)シクロヘキシルブロミドの略号を示す。
Abbreviations shown in Tables 1 and 2 are as follows.
1) All molar and weight ratios refer to 2-adamantanone.
2) represents the abbreviation for tert-butyl bromide;
3) represents the abbreviation for tert-butyl chloride.
4) represents the abbreviation for tert-butyl iodide.
5) Indicates the abbreviation for sec-butyl bromide.
6) Indicates the abbreviation for iso-propyl bromide.
7) represents the abbreviation for cyclohexyl bromide;

表1によれば、AlCl等のハロゲン化アルミニウムや金属アルミニウム(Al粉末)と、tert-ブチルハロゲン化物等の脂肪族ハロゲン化物の存在下、2-アダマンタノンと臭素を反応させた後、水を加えることで、2-アダマンタノンの臭素化を50%以上の高収率で行なうことができる。
さらにこの反応液に水を加え熟成することで、目的物である5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンを加水分解して、48%以上の高収率で、かつ高純度(実施例1では99.5%)にて、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンを得ることができる。
According to Table 1, 2-adamantanone and bromine were reacted in the presence of an aluminum halide such as AlCl 3 or metallic aluminum (Al powder) and an aliphatic halide such as tert-butyl halide, followed by water 2-adamantanone can be brominated in a high yield of 50% or more.
Further, by adding water to this reaction solution and aging it, the desired product, 5-hydroxy-2-adamantanone, was hydrolyzed, yielding a high yield of 48% or more and a high purity (99.0% in Example 1). 5%), 5-hydroxy-2-adamantanone can be obtained.

表2によれば、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノン単体に対し、酸または塩基の水溶液を加えても、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの加水分解は起こらないか、起こっても48時間の反応で40%程度と収率が低いことが分かり、表1の結果と対比すると、大きな差異が認められた。 According to Table 2, even if an aqueous solution of acid or base is added to 5-hydroxy-2-adamantanone alone, hydrolysis of 5-hydroxy-2-adamantanone does not occur, or even if it occurs, it takes 48 hours. It was found that the yield was as low as about 40% in the reaction, and when compared with the results in Table 1, a large difference was recognized.

本発明の方法により、工業的かつ安価な5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンが製造でき、電子材料や機能性材料、医農薬中間体の原料として、産業上非常に有用である。 INDUSTRIAL AND LOW COST PRODUCTION OF 5-HYDROXY-2-ADAMANTANONE The method of the present invention is industrially very useful as a raw material for electronic materials, functional materials, and pharmaceutical and agrochemical intermediates.

Claims (4)

ハロゲン化アルミニウム及び/又は金属アルミニウムと、脂肪族ハロゲン化物の存在下、2-アダマンタノンと臭素を反応させた後、水を加えて加水分解を行うことを特徴とする、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの製造方法。 Aluminum halide and / or metal aluminum, 2-adamantanone and bromine are reacted in the presence of an aliphatic halide, and then hydrolyzed by adding water, 5-hydroxy-2- A method for producing adamantanone. 脂肪族ハロゲン化物が、炭素数2~8の直鎖、分岐、若しくは環式の脂肪族ハロゲン化物からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the aliphatic halide is at least one selected from the group consisting of linear, branched, or cyclic aliphatic halides having 2 to 8 carbon atoms. . ハロゲン化アルミニウムが、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、およびヨウ化アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の製造方法。 3. The production method according to claim 1, wherein the aluminum halide is at least one selected from the group consisting of aluminum chloride, aluminum bromide and aluminum iodide. 臭化水素と、ハロゲン化アルミニウム水和物と、水の存在下、5-ブロモ-2-アダマンタノンを加水分解することを特徴とする、5-ヒドロキシ-2-アダマンタノンの製造方法。 A method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone, which comprises hydrolyzing 5-bromo-2-adamantanone in the presence of hydrogen bromide, aluminum halide hydrate, and water.
JP2021152766A 2021-09-21 2021-09-21 Method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone Pending JP2023044747A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021152766A JP2023044747A (en) 2021-09-21 2021-09-21 Method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021152766A JP2023044747A (en) 2021-09-21 2021-09-21 Method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023044747A true JP2023044747A (en) 2023-04-03

Family

ID=85776672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021152766A Pending JP2023044747A (en) 2021-09-21 2021-09-21 Method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023044747A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6050375B2 (en) Method for producing chloroalkane
WO2014134377A2 (en) Process for the production of chlorinated propanes
EP2474517B1 (en) Method for producing 1,1,3-trichloro-1-propene
CN110002948B (en) Process for preparing halogenated cycloolefins
JP2023044747A (en) Method for producing 5-hydroxy-2-adamantanone
KR20080066746A (en) Process for production of biphenyl derivatives
RU2343142C2 (en) Method of obtaining pentafluorophenol
JP5900182B2 (en) Method for producing α, α-difluoroaromatic compound
JP2023021493A (en) Method for producing 5-bromo-2-adamantanone
JP2585628B2 (en) Production method of halogen alcohol
JP6459709B2 (en) Practical production method of 3,3-difluoro-2-hydroxypropionic acid
WO2017033813A1 (en) Method for producing alkenyl halide
JP2915887B2 (en) Method for producing m-chlorobenzotrifluoride
JP4271278B2 (en) Method for chlorinating cycloalkenes
JP4150540B2 (en) Method for producing fluorine-containing alcohol
JP2017008006A (en) Practical manufacturing method of 3,3-difluoro-1-chloro-2-propanone
JP2021054745A (en) Method for producing 2&#39;,3&#39;-dimethyl aromatic ketone
JP5649288B2 (en) Method for producing phthalic dichloride compound and catalyst used in the production method
US3211636A (en) Preparation of monochlorofluoroalkanes
JPH02311468A (en) Preparation of 2-mercapto-4-methyl-1,3-thiazole-5- yl-acetic acid and ester thereof
JP2636367B2 (en) Method for producing biphenyl-4,4&#39;-diol
JP2023138110A (en) Method for producing 3-chlorophthalide
WO2021240331A1 (en) Process for the preparation of 3,5-dichloro-2,2,2-trifluoroacetophenone
WO2003004446A1 (en) Process for producing fluorinated alcohol
JPS6312862B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240627