JP2833672B2 - β−ケトニトリル類の製造方法 - Google Patents

β−ケトニトリル類の製造方法

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JP2833672B2 JP3132372A JP13237291A JP2833672B2 JP 2833672 B2 JP2833672 B2 JP 2833672B2 JP 3132372 A JP3132372 A JP 3132372A JP 13237291 A JP13237291 A JP 13237291A JP 2833672 B2 JP2833672 B2 JP 2833672B2
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勝正 原田
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医農薬の製造原料とし
て有用なβ−ケトニトリル類の製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来技術の説明】従来、工業的に有用と考えられてい
るβ−ケトニトリル類の製造方法としては、以下のもの
が知られている。
【0003】ハロメチルアルキルケトンをシアノ化さ
せて製造する方法。例えば、特開昭53−137908
号などに記載されている。
【0004】塩基の存在下でアルキルエステルを反応
させて、アセトニトリルをアシル化することによって製
造する方法。例えば、特開昭58−124754号公
報、Org.Prep.Proced.Int.,17
巻,235頁,1985年)などに記載されている。
【0005】シアノ酢酸のジアニオンと酸クロライド
とを反応させて製造する方法。例えば、Shynthe
sis,308頁,1983年などに記載されている。
【0006】アセトニトリルのリチウム塩と酸クロラ
イドとを反応させて製造する方法。例えば、特開昭59
−65089号公報などに記載されている。
【0007】しかしながら、これらの〜には、以下
に示すような諸問題がある。の方法では、メチルアル
キルケトンのα位を選択的にモノハロゲン化するのが難
しく、副生物を生じる。,及びの方法では、それ
ぞれt−ブトキシカリウムなどの塩基,シアノ酢酸のジ
アニオン,アセトニトリルのリチウム塩などの原料がい
ずれも高価である。従って、工業生産により適した原料
を使用する必要がある。
【0008】従って、以上のような諸問題から、穏和な
条件下、従来よりもさらに安価な製造原料を用いて目的
化合物を容易に工業生産できる方法の開発が望まれてい
た。
【0009】
【発明が解決すべき課題】本発明の目的は、医農薬の製
造原料として有用なβ−ケトニトリル類の新規な製造方
法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するために鋭意研究した結果、触媒量のルイス
酸の存在下でジアゾアセトニトリルとアルキルアルデヒ
ドとを反応させることによって、穏和な条件下でβ−ケ
トニトリル類を製造できる新規な方法を見出し、本発明
を完成するに至った。
【0011】即ち、本発明は、ジアゾアセトニトリルと
次式の化合物A:
【0012】
【化3】
【0013】(式中、Rはアルキル基を表す。)で示さ
れるアルキルアルデヒドとを、触媒量のルイス酸の存在
下で反応させることを特徴とする次式の化合物B:
【0014】
【化4】
【0015】(式中、Rは前記の記載と同義である。)
で示されるβ−ケトニトリル類の製造方法に関するもの
である。
【0016】以下、本発明について詳細に説明する。前
記の目的化合物であるβ−ケトニトリル類(化合物
B)、その製造原料であるアルキルアルデヒド(化合物
A)において、Rは次に示す通りである。
【0017】Rとしては、直鎖状又は分岐状のアルキル
基を挙げることができるが;好ましくは直鎖状又は分岐
状の炭素原子数1〜10のアルキル基がよく;さらに好
ましくは直鎖状又は分岐状の炭素原子数1〜6のアルキ
ル基がよく;さらに好ましくは直鎖状又は分岐状の炭素
原子数1〜4のアルキル基がよい。
【0018】化合物B(目的化合物であるβ−ケトニト
リル類)の合成は、次に示すように、通常、原料のジア
ゾアセトニトリルと化合物A(アルキルアルデヒド)と
を、触媒量のルイス酸の存在下で反応させることによっ
て行うことができる。
【0019】
【化5】
【0020】(式中、Rは前記の記載と同義である。)
溶媒としては、本反応に直接関与しないものであれば特
に限定されず、各種の溶媒(例えば、ベンゼン,トルエ
ン,キシレン,メチルナフタリン,石油エーテル,リグ
ロイン,ヘキサン,クロルベンゼン,ジクロルベンゼ
ン,塩化メチレン,クロロホルム,ジクロルメタン,ジ
クロルエタン,トリクロルエチレン,アセトニトリル,
シクロヘキサンのような塩素化された又はされていない
芳香族,脂肪族,脂環式の炭化水素類;ジエチルエーテ
ル,テトラヒドロフラン,ジオキサン,ジメトキシエタ
ンなどのようなエーテル類;前記溶媒の混合物などを挙
げることができる)を用いることができるが、反応速度
を速めることができて経済的に有利であるジクロルメタ
ンを用いるのが好ましい。
【0021】そして、その溶媒の使用量は、ジアゾアセ
トニトリルの濃度が2〜40重量%、好ましくは2〜1
5重量%がよい。
【0022】化合物A(アルキルアルデヒド)の使用量
は、ジアゾアセトニトリルに対して0.2〜1.5倍モ
ル、好ましくは0.4〜1.0倍モルがよい。
【0023】ルイス酸の使用量は、ジアゾアセトニトリ
ルに対して0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜1
0重量%,さらに好ましくは1〜5重量%がよい。
【0024】反応温度は、−20〜80℃、好ましくは
−10〜30℃がよい。
【0025】反応時間は、前記の濃度,温度によって変
化するが、窒素が発生しなくなった後にさらに20分間
攪拌することによって反応を終了させることができ、通
常、0.5〜4時間である。
【0026】ジアゾアセトニトリルは、例えば、酸性水
溶液中でアミノアセトニトリルと亜硝酸ナトリウムとを
反応させた後に溶媒で抽出することによって容易に得る
ことができる(例えば、特開昭57−93944号公
報、特開昭57−142954号公報など)が分解し易
いので、好ましくはジアゾアセトニトリルをそのような
反応液から単離することなくそのまま使用するのがよ
い。化合物Aは、市販品を用いることができる。化合物
Aとしては、プロピオンアルデヒド,n−ブチルアルデ
ヒド,イソブチルアルデヒド,n−バレルアルデヒド,
イソバレルアルデヒド,ピバルアルデヒド,n−カプロ
ンアルデヒド,イソカプロンアルデヒド,n−ヘプチル
アルデヒドなどを挙げることができる。
【0027】ルイス酸としては、例えば、塩化第一ス
ズ,3フッ化ホウ素,塩化ゲルマニウム,塩化アルミニ
ウム,塩化亜鉛,塩化第二スズなどを挙げることができ
るが、好ましくは塩化第一スズ,3フッ化ホウ素,塩化
ゲルマニウム、さらに好ましくは塩化第一スズがよい。
【0028】以上のようにして製造された目的の化合物
Bは、反応終了後、そのまま酸性水溶液で洗浄して未反
応のジアゾアセトニトリルを分解すると同時にルイス酸
を除去して濃縮し、さらに、蒸留精製,各種クロマトグ
ラフィーなどの公知の手段で高純度にすることができ
る。
【0029】化合物Bとしては、前記の化合物Aに対応
して、例えば、プロピオニルアセトニトリル,ブチリル
アセトニトリル,イソブチリルアセトニトリル,バレリ
ルアセトニトリル,イソバレリルアセトニトリル,ピバ
ロイルアセトニトリル,カプロイルアセトニトリル,イ
ソカプロイルアセトニトリル,ヘプタノイルアセトニト
リルなどを挙げることができる。
【0030】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお、これらの実施例は、本発明の範囲を限定す
るものではない。
【0031】実施例1 アミノアセトニトリル硫酸塩(3.15g、30.0m
mol)を水(10ml)に溶解後、ジクロルメタン
(30ml)を加えて0℃に冷却した。これに亜硝酸ナ
トリウム(2.1g、30.0mmol)を水(6m
l)に溶解した液を、5℃を越えないように5分間かけ
て滴下し、さらに、30分間攪拌した後にジクロルメタ
ン層を分離した。この水層に新たにジクロルメタン(3
0ml)を加えて2℃に冷却し、リン酸(0.6g)を
滴下して30分間撹拌した後にジクロルメタン層を分離
した。さらに、この水層に新たにジクロルメタン(30
ml)を加えて2℃に冷却し、リン酸(0.6g)を滴
下して30分間攪拌した後にジクロルメタン層を分離し
た。これら3つのジクロルメタン層の溶液を併せ、この
溶液の全量が20mlになるまで濃縮した。
【0032】得られた濃縮液を0℃に冷却した後に塩化
第一スズ(約50mg)を加え、プロピオンアルデヒド
(1.74g、30mmol)を滴下した。氷浴を除
き、徐々に室温にした後に3時間攪拌した。これを1N
の硫酸(10ml)を加えて洗浄した後にジクロルメタ
ン溶液を濃縮し、カラムクロマトグラフィー(ワコーゲ
ルQ C200、ヘキサン:酢酸エチル=9:1溶出)
で精製することによって、プロピオニルアセトニトリル
を0.87g得た(収率は30%)。
【0033】H−NMR(CDCl)(δpp
m):1.14(3H,t,CH)、2.66(2
H,q,CCHC)、3.47(2H,s,CH
N)IR(film)(cm−1):ν(C=O)17
25、ν(CN)2260
【0034】実施例2 アミノアセトニトリル硫酸塩(3.15g、30.0m
mol)を水(10ml)に溶解後、ジクロルメタン
(30ml)を加えて0℃に冷却した。これに亜硝酸ナ
トリウム(2.1g、30.0mmol)を水(6m
l)に溶解した液を、5℃を越えないように5分間かけ
て滴下し、さらに、30分間攪拌した後にジクロルメタ
ン層を分離した。この水層に新たにジクロルメタン(3
0ml)を加えて2℃に冷却し、リン酸(0.6g)を
滴下して30分間攪拌した後にジクロルメタン層を分離
した。さらに、この水層に新たにジクロルメタン(30
ml)を加えて2℃に冷却し、リン酸(0,6g)を滴
下して30分間攪拌した後にジクロルメタン層を分離し
た。これら3つのジクロルメタン層の溶液を併せ、この
溶液の全量が20mlになるまで濃縮した。
【0035】得られた濃縮液を0℃に冷却した後に塩化
第一スズ(約50mg)を加え、イソブチルアルデヒド
(1.73g、24mmol)を滴下した。氷浴を除
き、徐々に室温にした後に3時間攪拌した。これを1N
の硫酸(10ml)を加えて洗浄した後にジクロルメタ
ン溶液を濃縮し、カラムクロマトグラフィー(ワコーゲ
ルQ C200、ヘキサン:酢酸エチル=9:1溶出)
で精製することによって、イソブチリルアセトニトリル
を1.21g得た(収率は45%)。
【0036】H−NMR(CDCl)(δpp
m):δ1.20(6H,d,CH)、2.82(1
H,m,CH)、3.54(2H,s,CHCN)I
R(film)(cm−1):ν(C=O)1720、
ν(CN)2250
【0037】実施例3 アミノアセトニトリル硫酸塩(3.15g、30.0m
mol)を水(10ml)に溶解後、ジクロルメタン
(30ml)を加えて0℃に冷却した。これに亜硝酸ナ
トリウム(2.1g、30.0mmol)を水(6m
l)に溶解した液を、5℃を越えないように5分間かけ
て滴下し、さらに、30分間攪拌した後にジクロルメタ
ン層を分離した。この水層に新たにジクロルメタン(3
0ml)を加えて2℃に冷却し、リン酸(0.6g)を
滴下して30分間攪拌した後にジクロルメタン層を分離
した。さらに、この水層に新たにジクロルメタン(30
ml)を加えて2℃に冷却し、リン酸(0.6g)を滴
下して30分間攪拌した後にジクロルメタン層を分離し
た。これら3つのジクロルメタン層の溶液を併せ、この
溶液の全量が20mlになるまで濃縮した。
【0038】得られた濃縮液を0℃に冷却した後に塩化
第一スズ(約50mg)を加え、ピバルアルデヒド
(2.07g、24mmol)を滴下した。氷浴を除
き、徐々に室温にした後に3時間攪拌した。これを1N
の硫酸(10ml)を加えて洗浄した後にジクロルメタ
ン溶液を濃縮し、カラムクロマトグラフィー(ワコーゲ
ルQC200、ヘキサン:酢酸エチル=9:1溶出)で
精製することによって、ピバロイルアセトニトリルを
0.62g得た(収率は21%)。
【0039】m.P.:67〜69℃(針状晶) H−NMR(CDCl)(δppm):1.21
(9H,s,CH)、3.63(2H,s,CH
N) IR(KBr)(cm−1):ν(C=O)1715、
ν(CN)2260
【0040】
【発明の効果】本発明の新規な製造方法によれば、穏和
な反応条件下で、安価な原料化合物を用いて医農薬の製
造原料として有用なβ−ケトニトリル類を製造できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 253/30 C07C 253/30 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジアゾアセトニトリルと次式: 【化1】 (式中、Rはアルキル基を表す。)で示されるアルキル
    アルデヒドとを、触媒量のルイス酸の存在下で反応させ
    ることを特徴とする次式: 【化2】 (式中、Rは前記の記載と同義である。)で示されるβ
    −ケトニトリル類の製造方法。
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