JP3032627B2 - 4−ヒドロキシスチレンの製造方法 - Google Patents

4−ヒドロキシスチレンの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の背景 本発明は、4−ヒドロキシスチレンを製造する方法に関
し、更に詳しくは、触媒量の好適な塩基の存在下におい
て4−アセトキシスチレンを好適なアルコールと反応さ
せることによって4−ヒドロキシスチレンを製造する方
法に関するものである。
【0002】従来技術 4−ヒドロキシスチレンは、食品の調味用物質として、
及び、被覆、電子用途、イオン交換樹脂、フォトレジス
ト等において有用なポリマー及びコポリマーの製造にお
ける中間体としてそれ自体有用な周知の化合物である。
【0003】4−ヒドロキシスチレンを製造する種々の
公知方法があるが、これらの公知方法は、4−ヒドロキ
シスチレンの更なる利用において商業的に実行可能なも
のではない。4−ヒドロキシスチレンそれ自体は、
(1)容易に分解し、(2)皮膚吸収を介して毒性であ
り、(3)容易に重合するので、単離するのが困難であ
る。その結果、当業者において、重合を避け、それを用
いて特定の誘導体をそれから調製することができる媒体
中の4−ヒドロキシスチレンを与える方法で4−ヒドロ
キシスチレンを合成する方法を見出す試みが数多くなさ
れている。
【0004】4−アセトキシスチレンを用いた4−ヒド
ロキシスチレンの製造が、”Preparation
of Vinyl−phenols and Isop
ropylphenols”を題された文献(Cors
onら、J.Org.Chem.,Vol.23,19
58年4月)において報告されている。この製造方法に
おいては、4−アセトキシスチレンを、水性系中におい
て、高濃度の塩基、KOHで鹸化し、4−ヒドロキシス
チレンのカリウム塩の水溶液を調製し、これを酸で中和
して4−ヒドロキシスチレンを沈殿させる。上述したよ
うに、4−アセトキシスチレン及び/又は4−ヒドロキ
シスチレンはさほど安定でなく、それらが用いられる、
高濃度の可溶性塩基を含む水性鹸化条件下において容易
に重合し、その結果4−ヒドロキシスチレンの収率が低
下するので、この工程は、大量の4−ヒドロキシスチレ
ンを製造するのには、実用的でなく、あるいは商業的に
実行可能ではない。4−アセトキシスチレンから4−ヒ
ドロキシスチレンを製造するより効率的な方法が所望さ
れ必要とされている。
【0005】4−ヒドロキシスチレン(パラビニルフェ
ノールとしても知られている)を製造する更なる方法
が、香料組成物及び食品用の調味に関する用途につい
て、1982年2月23日に発行されたPittetら
の米国特許第4,316,995号において記載されて
いる。
【0006】本発明は、4−ヒドロキシスチレンの形成
において4−アセトキシスチレン及び/又は4−ヒドロ
キシスチレンの容易な重合を避ける方法を提供するもの
である。
【0007】発明の概要 本発明は、4−ヒドロキシスチレンを製造する方法、よ
り詳しくは、触媒量の好適な塩基の存在下において、4
−アセトキシスチレンを好適なアルコールと反応させる
ことによって4−ヒドロキシスチレンを製造する方法に
関するものである。
【0008】詳細な説明 本発明は、次式I:
【0009】
【0010】の4−ヒドロキシスチレンを合成する方法
に関するものである。化合物Iの合成は以下の方法で行
われる。即ち、CorsonらのJ.Org.Che
m.,23,544(1958)の教示に従って合成す
ることができる公知化合物である次式II:
【0011】
【0012】の4−アセトキシスチレンを選択する。次
に、化合物IIを、触媒量の好適な塩基の存在下におい
て、エステル交換を介して好適なアルコールと反応させ
て、化合物Iを生成させる。
【0013】好適なアルコールは、式:ROH(II
I)(ここで、Rは低級アルキルであり、「低級」とい
う用語は1〜6個の炭素原子を有する基を意味するもの
であり、「アルキル」は不飽和部分を有しない直鎖又は
分岐鎖炭化水素を指し、例えばメチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル、2−ブチル、n−ペンチ
ル、n−ヘキシル等を指す)を有するアルコール又はこ
れらアルコールの混合物である。
【0014】分子量がより低くなると、アルキル基Rの
分岐がより少なくなり、目的とする化合物Iの収率の見
地からはより好ましいアルコールとなる。好ましいアル
コール(化合物III)は、メタノール、エタノール、
プロパノール及びイソプロパノールである。最も好まし
い化合物III又は好適なアルコールは、メタノール及
びエタノールである。上記のアルコールの好適な混合物
も用いることができると理解される。
【0015】好適な塩基としては、アルコールIII中
に容易に溶解する、金属水酸化物、好ましくはアルカリ
金属の水酸化物、例えばKOH、NaOH等、好ましく
はKOH及びNaOH、最も好ましくはKOHのような
無機塩基;アルカリ金属アルコキシド(イオン性有機塩
基)例えばNaOCH3、KOC(CH3)3等;窒素ベース
のアルカリ有機酸塩(a nitrogen base alkali organic
acid salt)(イオン性有機塩基)例えば酢酸カリウム
等;及びアミン類(非イオン性有機塩基)例えばトリ−
低級アルキルアミン、例えばトリメチルアミン及びトリ
エチルアミン等が挙げられる。上記の塩基の好適な混合
物も用いることができると理解される。
【0016】「触媒量」という用語は、化合物IIの重
合が最小量であって、反応を進行させるのに選択される
時間及び温度において化合物Iの収率を最良にする塩基
の量を意味するものである。この触媒量は、選択される
好適なアルコール、好適な塩基、時間及び温度に関し
て、本明細書の開示から、当業者が過度の実験を行うこ
となく容易に決定することができる。典型的には、好適
な塩基,例えばKOHの触媒量は、化合物IIに対して
好適な塩基約0.5モル%〜約3モル%の範囲である。
【0017】化合物IIを好適なアルコール(化合物I
II)と、触媒量の好適な塩基、例えば約0.5〜約3
モル%のKOHの存在下で反応させると、化合物IIの
重合が最小量で、化合物Iが良好な収率で生成する。化
合物Iに加えて、次式:
【0018】
【0019】の酢酸エステル(化合物IV)が生成す
る。したがって、得られる反応はエステル交換タイプの
反応である。エステル交換反応は、通常、酸で触媒さ
れ、通常は酸の存在下において極めて良好に進行する。
酸の存在下で化合物IIを好適なアルコール(化合物I
II)と反応させると、目的とする化合物Iの生成より
も化合物I及び/又は化合物IIの重合をもたらすこと
が分かった。したがって、好適な塩基を用いることは重
要である。また、好適な塩基を触媒量しか用いないこと
も重要である。例えば、水性鹸化反応において通常用い
られる濃度のような高濃度の好適な塩基、例えばKOH
を用いると、この場合においても、目的化合物Iの生成
よりは化合物のIIの重合が起こる度合いが高い。
【0020】それらの反応中における化合物IIに対す
る好適なアルコール(化合物III)の濃度は、モル比
1:1よりも過剰状態、通常は化合物IIに対して化合
物IIIが約10〜約20倍過剰の範囲である。
【0021】反応は、通常は約25℃から還流温度の範
囲の温度で、反応を完了させるのに十分な時間行うこと
ができる。この点については、温度がより高くなると、
必要な反応時間はより短くなる。更に、特定の温度にお
いて用いる触媒量がより多くなると、反応時間はより短
くなる。例えば、約0.5モル%の好適な塩基、例えば
KOHを用いて、還流温度、例えばメタノールに関して
65℃で行った場合には、反応時間は、化合物IIの反
応を完了させるのに通常約4時間であるが、触媒量の約
3モル%の好適な塩基、例えばKOHで、同様の還流温
度で行うと、反応時間は、化合物IIの反応を実質的に
完了させるのに通常約1〜約2.5時間である。
【0022】酢酸エステル(化合物IV)例えば酢酸メ
チルを反応途中において除去し、反応及び化合物Iの生
成を完了の方向に向けることができる。更に、過剰の好
適なアルコール中に存在する得られた塩、例えば化合物
Iのカリウム塩を、例えば酢酸を加えることによって中
和し、その後過剰のアルコール(化合物III)を、任
意の通常の方法によって、例えば減圧下における蒸発に
よって反応容器から除去し、その後、−78℃〜25℃
の範囲の温度において、トルエン、ベンゼン、及び芳香
族炭化水素、例えばベンゼン、トルエン等とヘキサン、
石油エーテルのようなパラフィンとの混合物のような好
適な溶媒から化合物Iを再結晶させる。更に、化合物I
を、アルコール、例えばメタノールのような好適な溶媒
中に再溶解し、水を加えることによって溶液から再沈殿
させて単離された化合物Iを得る事ができる。
【0023】得られた4−ヒドロキシスチレン(化合物
I)は、上述のように、被覆、イオン交換樹脂の製造、
電子用途及び食品及び化粧品の用途において用いられ
る。
【0024】実施例1 冷水還流凝縮器と、熱電対、窒素パージ、マグネティッ
クスターラー、および外部加熱マントルを備えた100
0mLのガラスの丸底フラスコに、200gの4−アセ
トキシスチレン、500gのメタノール、および2.5
gの水酸化カリウム(85%水溶液)の混合物が投入さ
れた。反応混合物は窒素パージして酸素を置換しながら
5分間撹拌された。反応混合物はその後メタノールの還
流温度である65℃に昇温された。キャピラリーガスク
ロマトグラフィーの分析によれば、1時間25分後には
4−アセトキシスチレンの99%以上が4−ヒドロキシ
チスチレンに転化していた。反応混合物は30℃に冷却
され、10gのメタノールに溶解された2.88gの氷
酢酸がKOHを中和するために5分間にわたり少量づつ
加えられた。反応混合物はさらに5分間撹拌された。メ
タノールと酢酸メチルが25−30℃で減圧下実質的に
除去された。得られた4−ヒドロキシチスチレンはトル
エンに溶解され、ポリ(4−ヒドロキシチスチレン)が
沈澱され、濾過された。透明溶液は4−ヒドロキシチス
チレンが結晶化する約−70℃まで冷却された。得られ
た4−ヒドロキシチスチレンはトルエンから濾過され、
25℃でフィルター上で乾燥された。単結晶の収率は6
8.2%であった。最終サンプルのキャピラリーガスク
ロマトグラフィー分析は99wt%以上の4−ヒドロキ
シスチレンを示した。
【0025】実施例2 冷水還流凝縮器と、熱電対、窒素パージ、マグネティッ
クスターラー、および外部加熱マントルを備えた100
0mLのガラスの丸底フラスコに、25gの4−アセト
キシスチレン、50gのメタノール、および10gの酢
酸カリウムの混合物が投入された。反応混合物は窒素パ
ージして酸素を置換しながら5分間撹拌された。反応混
合物はその後メタノールの還流温度である65℃に昇温
された。キャピラリーガスクロマトグラフィーの分析に
よれば、4時間後には4−アセトキシスチレンの99%
以上が4−ヒドロキシチスチレンに転化していた。得ら
れた4−ヒドロキシスチレンは分離されなかった。含ま
れていた4−ヒドロキシスチレンの収率は96%であっ
た。
【0026】実施例3 冷水還流凝縮器と、熱電対、窒素パージ、マグネティッ
クスターラー、および外部加熱マントルを備えた100
0mLのガラスの丸底フラスコに、25gの4−アセト
キシスチレン、50gのメタノール、および0.85g
のナトリウムメトキシドの混合物が投入された。反応混
合物は窒素パージして酸素を置換しながら5分間撹拌さ
れた。反応混合物はその後メタノールの還流温度である
65℃に昇温された。キャピラリーガスクロマトグラフ
ィーの分析によれば、1時間後には4−アセトキシスチ
レンの99%以上が4−ヒドロキシチスチレンに転化し
ていた。得られた4−ヒドロキシスチレンは分離されな
かった。含まれていた4−ヒドロキシスチレンの収率は
96%であった。4時間後において、4−アセトキシス
チレンの転化率は99%以上であり、4−ヒドロキシス
チレンの選択率は86.4%、1−メトキシ−1−
(4’−ヒドロキシフェノール)エタンの選択率は2
6.6%であった。
【0027】実施例4 冷水還流凝縮器と、熱電対、窒素パージ、マグネティッ
クスターラー、および外部加熱マントルを備えた500
mLのガラスの丸底フラスコに、100gの4−アセト
キシスチレン、200gのメタノール、および0.35
gの水酸化カリウム(85%水溶液)の混合物が投入さ
れた。反応混合物は窒素パージして酸素を置換しながら
5分間撹拌された。反応混合物はその後メタノールの還
流温度である65℃に昇温された。キャピラリーガスク
ロマトグラフィーの分析によれば、3.5時間後には4
−アセトキシスチレンの99%以上が4−ヒドロキシチ
スチレンに転化していた。反応混合物は30℃に冷却さ
れ、10gのメタノールに溶解された0.41gの氷酢
酸がKOHを中和するために5分間にわたり少量づつ加
えられた。反応混合物はさらに5分間撹拌された。メタ
ノールと酢酸メチルが25−30℃で減圧下実質的に除
去された。得られた4−ヒドロキシチスチレンはトルエ
ンに溶解され、ポリ(4−ヒドロキシチスチレン)が沈
澱され、濾過された。透明溶液は4−ヒドロキシチスチ
レンが結晶化する約−70℃まで冷却された。得られた
4−ヒドロキシチスチレンはトルエンから濾過され、2
5℃でフィルター上で乾燥された。単結晶の収率は7
1.5%であった。最終サンプルのキャピラリーガスク
ロマトグラフィー分析は99wt%以上の4−ヒドロキ
シスチレンを示した。
【0028】実施例5 冷水還流凝縮器と、熱電対、窒素パージ、マグネティッ
クスターラー、および外部加熱マントルを備えた100
mLのガラスの丸底フラスコに、10gの4−アセトキ
シスチレン、20gのメタノール、および5gのトリエ
チルアミンの混合物が投入された。反応混合物は窒素パ
ージして酸素を置換しながら5分間撹拌された。反応混
合物はその後メタノールの還流温度である65℃に昇温
された。キャピラリーガスクロマトグラフィーの分析に
よれば、3時間後には4−アセトキシスチレンの76%
が4−ヒドロキシチスチレンに転化していた。得られた
4−ヒドロキシスチレンは分離されなかった。含まれて
いた4−ヒドロキシスチレンの収率は76%であった。
【0029】実施例6 冷水還流凝縮器と、熱電対、窒素パージ、マグネティッ
クスターラー、および外部加熱マントルを備えた100
mLのガラスの丸底フラスコに、25gの4−アセトキ
シスチレン、50gのメタノール、および0.86gの
ナトリウムメトキシドの混合物が投入された。反応混合
物は窒素パージして酸素を置換しながら5分間撹拌され
た。反応混合物はその後メタノールの還流温度である6
5℃に昇温された。キャピラリーガスクロマトグラフィ
ーの分析によれば、1時間後には4−アセトキシスチレ
ンの99%以上が4−ヒドロキシチスチレンに転化して
いた。得られた4−ヒドロキシスチレンは分離されなか
った。含まれていた4−ヒドロキシスチレンの収率は9
6%であった。
【0030】実施例7 冷水還流凝縮器と、熱電対、窒素パージ、マグネティッ
クスターラー、および外部加熱マントルを備えた100
0mLのガラスの丸底フラスコに、25gの4−アセト
キシスチレン、50gのメタノール、および0.85g
の水酸化カリウム(85%水溶液)の混合物が投入され
た。反応混合物は窒素パージして酸素を置換しながら5
分間撹拌された。反応混合物はその後メタノールの還流
温度である65℃に昇温された。キャピラリーガスクロ
マトグラフィーの分析によれば、1時間後には4−アセ
トキシスチレンの99%以上が4−ヒドロキシチスチレ
ンに転化していた。4−ヒドロキシスチレンの選択率は
94.1%であった。1−メトキシ−1−(4’−ヒド
ロキシフェノール)エタンの選択率は5.9%であっ
た。4時間後において、4−アセトキシスチレンの転化
率は99%以上であり、4−ヒドロキシスチレンの選択
率は73.6%、1−メトキシ−1−(4’−ヒドロキ
シフェノール)エタンの選択率は26.4%であった。
得られた4−ヒドロキシスチレンは分離されなかった。
【0031】実施例8 冷水還流凝縮器と、熱電対、窒素パージ、マグネティッ
クスターラー、および外部加熱マントルを備えた100
mLのガラスの丸底フラスコに、25gの4−アセトキ
シスチレン、50gのメタノール、および1.0gの酢
酸カリウムの混合物が投入された。反応混合物は窒素パ
ージして酸素を置換しながら5分間撹拌された。反応混
合物はその後メタノールの還流温度である65℃に昇温
された。キャピラリーガスクロマトグラフィーの分析に
よれば、4時間後には4−アセトキシスチレンの48.
2%が4−ヒドロキシチスチレンに転化していた。得ら
れた4−ヒドロキシスチレンは分離されなかった。含ま
れていた4−ヒドロキシスチレンの収率は48.2%で
あった。
【0032】実施例9 冷水還流凝縮器と、熱電対、窒素パージ、マグネティッ
クスターラー、および外部加熱マントルを備えた100
mLのガラスの丸底フラスコに、10gの4−アセトキ
シスチレン、20gのメタノール、および5gのピリジ
ンの混合物が投入された。反応混合物は窒素パージして
酸素を置換しながら5分間撹拌された。反応混合物はそ
の後メタノールの還流温度である65℃に昇温された。
キャピラリーガスクロマトグラフィーの分析によれば、
3時間後には4−アセトキシスチレンの5.4%が4−
ヒドロキシチスチレンに転化していた。得られた4−ヒ
ドロキシスチレンは分離されなかった。含まれていた4
−ヒドロキシスチレンの収率は5.4%であった。
【0033】代表的な反応物質と反応条件が上記の好ま
しい実施例の形で述べられたが、当業者は本発明から明
らかな範囲での改良や適正化をすることができる。その
ような明らかな範囲や均等なものは、特許請求の範囲に
示される本発明の範囲に含まれる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 ラン・シェン スイス連邦4125 リーヘン,ローラッヒ ャシュトラーセ 79/2 (56)参考文献 特開 昭61−165344(JP,A) 米国特許4316995(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 39/20 C07C 37/055 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4−アセトキシスチレンと適当なアルコ
    ールを4−ヒドロキシスチレンを生成するのに適当な塩
    基の触媒量の存在下で反応させる工程を含む4−ヒドロ
    キシスチレンの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記の適当なアルコールが、Rが低級ア
    ルキルであるROHの構造式を有するアルコールである
    請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記アルコールが、メタノール、エタノ
    ール、プロパノール、イソプロパノールおよびそれらの
    混合物からなる群より選ばれる請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記アルコールがメタノール、エタノー
    ルおよびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項
    3記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記の適当な塩基が、水酸化カリウム、
    水酸化ナトリウム、 2 CO 3 、トリエチルアミン、トリ
    メチルアミン、 【化1】 NaOCH3、KOCH3、トリプロピルアミン、カリウ
    ムーターシャリーーブトキシド、およびこれらの混合物
    からなる群より選ばれる請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記塩基が水酸化カリウムである請求項
    5記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記触媒量が4−アセトキシスチレンに
    対して塩基が約1.5モル%から約3.6モル%である
    請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記アルコールがメタノールであり、前
    記塩基がKOHであり、反応が約25℃から約65℃の
    温度で、約1から約6時間行われる請求項7記載の方
    法。
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CA (1) CA2055195A1 (ja)
DE (1) DE69132892T2 (ja)
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