JP3166017B2 - テトロン酸アルキルエステルの製造方法 - Google Patents

テトロン酸アルキルエステルの製造方法

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JP3166017B2 JP13732693A JP13732693A JP3166017B2 JP 3166017 B2 JP3166017 B2 JP 3166017B2 JP 13732693 A JP13732693 A JP 13732693A JP 13732693 A JP13732693 A JP 13732693A JP 3166017 B2 JP3166017 B2 JP 3166017B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、一般式
【0002】
【化5】
【0003】[式中、Xは塩素または臭素を、R1はC1
〜C6アルキル基をあらわす。]の4−ハロゲン−アセ
ト酢酸アルキルエステルを原料とする、一般式
【0004】
【化6】
【0005】[式中、RはC1〜C6アルキル基をあらわ
す。]のテトロン酸アルキルエステルの新規な製造方法
に関する。
【0006】テトロン酸アルキルエステルは、たとえば
医薬有効成分を製造するための重要な中間体である(ペ
ルターら、J.Chem.Soc.Perkin Tr
ans.I,1987,717〜742頁)。
【0007】これまで、テトロン酸アルキルエステルを
製造するための多くの方法が知られている。 たとえば
EP−A409147は、4−クロロ−3−エトキシ−
ブテン−2E−酸アルキルエステルを原料とするテトロ
ン酸アルキルエステルの製造方法を記載している。 そ
こでは、4−クロロ−3−エトキシ−ブテン−2E−酸
アルキルエステルを、温度190〜260℃、不活性ガ
ス雰囲気中で、溶剤を使用せずに、対応するテトロン酸
アルキルエステルに変換する。
【0008】この方法の大きな欠点は、工業的に実施で
きないこと、およびクロロエタンが処理すべき廃棄物と
して生じることである。
【0009】本発明の目的は、工業的に実施でき、生態
学的に好ましいテトロン酸アルキルエステルの製造方法
を提供することである。
【0010】この目的は、本発明の新規な方法により達
成される。
【0011】本発明の方法では、第一工程で、一般式
【0012】
【化7】
【0013】[式中、XおよびR1は上記した意味を有
する。]の4−ハロゲン−アセト酢酸アルキルエステル
を、一般式
【0014】
【化8】
【0015】[式中、Rは上記した意味を有する。]の
亜硫酸ジアルキルにより、対応する中間体として形成さ
れるケタールエステルに変換し、これを強酸の存在下
に、一般式
【0016】
【化9】
【0017】[式中、X、RおよびR1は上記した意味
を有する。]の4−ハロゲン−3−アルコキシ−ブテン
−2E−酸アルキルエステルに変換し、次いでこれを第
二工程で、ギ酸塩および強酸により式Iの最終化合物に
環化する。
【0018】本方法の原料である4−ハロゲン−アセト
酢酸−C1〜C6−アルキルエステルは、ジケテンおよび
対応するハロゲンから対応する酸クロライドを経由して
工業的に製造することができる。
【0019】4−ハロゲン−アセト酢酸アルキルエステ
ルの好適な例は、4−ハロゲン−アセト酢酸−メチル、
−エチル、−プロピル、−イソプロピル、または−ブチ
ルエステルであり、その際ハロゲンは臭素または塩素原
子を意味する。 好ましくは、4−クロロアセト酢酸エ
チルエステルを使用する。
【0020】式IIIの亜硫酸ジアルキルは、塩化チオニ
ルを対応する脂肪族アルコールで置き換えることによ
り、その場で形成するのが有利である。 脂肪族アルコ
ールとしては、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、イソプロパノールまたはブタノールを使用すること
ができる。 好ましくはエタノールを使用するが、それ
に応じて亜硫酸ジアルキルとして亜硫酸ジエチルが生じ
る。 亜硫酸ジアルキルをその場で形成するためのアル
コールは、過剰に、好ましくは塩化チオニル1molあ
たり2.5〜4molの量で使用するのが有利である。
【0021】ケタールエステルの形成まで、第一工程に
おける変換は−10〜60℃の温度で行なうのが有利で
ある。 続いて、式IVの4−ハロゲン−3−アルコキ
シ−ブテン−2E−酸アルキルエステルへの変換を、強
酸の存在下で、好ましくは温度60℃〜120℃で行な
う。 この時、反応中に発生する低沸点成分を蒸留によ
り除去するのが有利である。
【0022】強酸としては、たとえばメタンスルホン酸
またはp−トルエンスルホン酸が好適である。 好まし
くは強酸として、メタンスルホン酸を使用する。 強酸
は、一般式IIの4−ハロゲン−アセト酢酸アルキルエス
テル1molあたり、20〜30mmolの触媒量で使
用するのが有利である。
【0023】通常3〜6時間の変換後、式
【0024】
【化10】
【0025】の4−ハロゲン−3−アルコキシ−ブテン
−2E−酸アルキルエステルが得られ、これを分離する
か、または第二工程に直接使用する。 好ましくは、4
−ハロゲン−3−アルコキシ−ブテン−2E−酸アルキ
ルエステルを分離せずに、第二工程に直接使用する。
【0026】第二工程の、4−ハロゲン−3−アルコキ
シ−ブテン−2E−酸アルキルエステルのテトロン酸ア
ルキルエステルへの環化は、ギ酸エステルおよび強酸に
より行なう。
【0027】強酸としては、第一工程で記載したものと
同じ酸を使用することができる。
【0028】ギ酸塩としては、アルカリまたはアルカリ
土類金属のギ酸塩を使用することができる。 アルカリ
金属ギ酸塩としては、たとえばギ酸ナトリウムまたはカ
リウムを使用することができる。アルカリ土類金属ギ酸
塩としては、たとえばギ酸マグネシウムまたはカルシウ
ムを使用できる。
【0029】ギ酸塩は、式IVの4−ハロゲン−3−ア
ルコキシ−ブテン−2E−酸アルキルエステルに対して
過剰に使用するのが有利である。 好ましくは4−ハロ
ゲン−3−アルコキシ−ブテン−2E−酸アルキルエス
テルに対して、5〜15重量%の過剰量で使用する。
【0030】第二工程のための溶剤としては、極性の非
プロトン性溶剤を使用することができる。 極性の非プ
ロトン性溶剤としては、ジメチルホルムアミドと水の混
合物を使用するのが有利である。 好ましくはジメチル
ホルムアミドと水とを、ジメチルホルムアミド:水のモ
ル比1.5〜1.8で混合する。
【0031】第二工程における変換は温度110〜13
0℃、好ましくは115〜120℃で行なう。
【0032】通常10〜15時間の変換の後、当業者に
は一般的な方法により、テトロン酸アルキルエステルを
良好な収率で分離することができる。
【0033】
【実施例】テトロン酸エチルエステルの製造 不活性雰囲気中で、4−クロロアセト酢酸エチルエステ
ル(447.0kg、2.7kmol)および無水エタノー
ル(621.4リットル)に、−5〜−10℃の温度
で、温度が+20℃を超えないように塩化チオニル(3
49.2kg、2.94kmol)を加えた。 塩化チオ
ニルを加えた後、温度を20℃から60℃に上昇させ
(0.3℃/分)、メタンスルホン酸(2.56kg、2
6mol)を加え、温度を60℃から120℃に上昇さ
せた。 その際蒸発するエタノールを捕集した。 次い
で減圧下に、ケタールエステルを4−クロロ−3−エト
キシ−ブテン−2E−酸エチルエステルに変換する際に
発生するエタノールを、温度110〜120℃で蒸留分
離した。 続いて、全体を40℃に冷却し、第二工程の
ために、不活性雰囲気中でメタンスルホン酸(2.5k
g、26mol)、ギ酸ナトリウム(189.2kg、2.
74kmol)、ジメチルホルムアミド(513.4リ
ットル)および水(75.8リットル)を加えた。 内
部温度を120℃に上げた後、この反応混合物を12時
間撹拌し、反応中に発生した低沸点成分を蒸留により分
離した。 続いてジメチルホルムアミドを30〜50m
barで蒸留分離した。 この反応混合物をアセトン
(500リットル)中に分散させ、濾過し、再度アセト
ンで洗浄した。 続いてアセトンを留去した。 このテ
トロン酸エチルエステルを含む溶液を20℃に冷却し
た。 収率75%に相当する、純度75%(GCによ
る)のテトロン酸エチルエステル(粗製)328.2kg
が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 307/60 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 [式中、RはC1〜C6アルキル基を表わす。]のテトロ
    ン酸アルキルエステルの製造方法において、第一工程
    で、一般式 【化2】 [式中、Xは塩素または臭素を、R1はC1〜C6アルキ
    ル基をあらわす。]の4−ハロゲン−アセト酢酸アルキ
    ルエステルを、一般式 【化3】 [式中、Rは上記した意味を有する。]の亜硫酸ジアル
    キルにより、対応する中間体として形成されるケタール
    エステルに変換し、これを強酸の存在下に、一般式 【化4】 [式中、X、RおよびR1は上記した意味を有する。]
    の4−ハロゲン−3−アルコキシ−ブテン−2E−酸ア
    ルキルエステルに変換し、次いでこれを第二工程で、ギ
    酸塩および強酸により、式Iの最終化合物に環化するこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 第一工程で、式IIの4−ハロゲン−アセ
    ト酢酸アルキルエステルとして、4−クロロアセト酢酸
    エチルエステルを使用することを特徴とする請求項1の
    方法。
  3. 【請求項3】 第一工程で、式IIIの亜硫酸ジアルキル
    として亜硫酸ジエチルを使用することを特徴とする請求
    項1の方法。
  4. 【請求項4】 第一工程で、式IIIの亜硫酸ジアルキル
    を、塩化チオニルを対応する脂肪族アルコールで置き換
    えることにより、その場で形成することを特徴とする請
    求項1または3の方法。
  5. 【請求項5】 第一工程で、中間体として形成されるケ
    タールエステルまでの変換を−10〜60℃の温度で行
    ない、続いて、式IVの4−ハロゲン−3−アルコキシ
    −ブテン−2E−酸アルキルエステルまでの変換を60
    ℃〜120℃の温度で行なうことを特徴とする請求項1
    ないし4のいずれかの方法。
  6. 【請求項6】 第一工程および第二工程で、強酸として
    メタンスルホン酸またはp−トルエンスルホン酸を使用
    することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかの方
    法。
  7. 【請求項7】 第二工程で、ギ酸塩としてアルカリまた
    はアルカリ土類金属のギ酸塩を使用することを特徴とす
    る請求項1ないし6のいずれかの方法。
  8. 【請求項8】 第二工程における変換をジメチルホルム
    アミドと水の混合物中で行なうことを特徴とする請求項
    1ないし7のいずれかの方法。
  9. 【請求項9】 第二工程における変換を110〜130
    ℃の温度で行なうことを特徴とする請求項1ないし8の
    いずれかの方法。
  10. 【請求項10】 変換を、式IVの中間生成物を分離せ
    ずに行なうことを特徴とする請求項1ないし9のいずれ
    かの方法。
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