JP3852083B2 - Method for producing 2-methoxycyclohexanone - Google Patents

Method for producing 2-methoxycyclohexanone Download PDF

Info

Publication number
JP3852083B2
JP3852083B2 JP27476397A JP27476397A JP3852083B2 JP 3852083 B2 JP3852083 B2 JP 3852083B2 JP 27476397 A JP27476397 A JP 27476397A JP 27476397 A JP27476397 A JP 27476397A JP 3852083 B2 JP3852083 B2 JP 3852083B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
methoxycyclohexanone
acid
methoxycyclohexanol
reaction
producing
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27476397A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10168022A (en
Inventor
治代 佐藤
圭子 舩橋
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.)
Toray Fine Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Toray Fine Chemicals Co Ltd
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 Toray Fine Chemicals Co Ltd filed Critical Toray Fine Chemicals Co Ltd
Priority to JP27476397A priority Critical patent/JP3852083B2/en
Publication of JPH10168022A publication Critical patent/JPH10168022A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3852083B2 publication Critical patent/JP3852083B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬や農薬の原料として重要な2−メトキシシクロヘキサノン、特に光学活性2−メトキシシクロヘキサノンの製造法に関するものであり、更に詳しくは2−メトキシシクロヘキサノールを水溶媒中にて次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩などと反応させて2−メトキシシクロヘキサノンを製造するに当たり、特定の物性を持つ有機化合物と、特定量の鉱酸を共存させる事により、高収率で2−メトキシシクロヘキサノンを得る方法である。更に、光学活性2−メトキシシクロヘキサノ−ルを原料とした場合には、ラセミ化を併発する事なく光学活性2−メトキシシクロヘキサノンを製造する方法である。
【0002】
【従来の技術】
従来から脂環式アルコールを次亜ハロゲン酸で酸化して脂環式ケトンを得る方法は種々知られている。例えば、(1)4級アンモニウム塩を共存下、シクロヘプタノールと次亜塩素酸ナトリウムを反応させる方法(Tetrahedron Letter (1976),20,1641)、(2)氷酢酸溶媒中、光学活性メントールを次亜塩素酸ナトリウムと反応させて光学活性メントンを得る方法(J.Org.Chem.,(1980),45,2030)、(3)水と水混和性溶媒中で、シクロアルカノールと次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩又は次亜ハロゲン酸アルカリ土類金属塩と、pH6以下で反応させて脂環式アルコールを得る方法(特開平4−211629号公報)(4)光学活性2ーアルコキシシクロヘキサノールを次亜ハロゲン酸、或いは次亜ハロゲン酸の発生源で酸化させて光学活性2ーアルコキシシクロアルカノンを得る方法(GB 2283971)等が知られている。
【0003】
しかしながら、(1)の方法は4級アンモニウム塩を加えるためにコストが高くなる事、及び単離操作が煩雑になる事、等の欠点がある。(2)の方法は光学純度を低下させる事なく光学活性メントンを得る方法として優れているが、氷酢酸を溶媒として使用する為に、生成物の単離操作が煩雑になる欠点がある。(3)の方法は水と混和する溶媒中で反応する為に、生成物の単離操作が煩雑となる欠点がある。また、(4)の方法の最も好ましい実施態様であるケトン共存下の反応では、添加したケトンのαー位がクロル化された副生物が生成する。例えば、アセトンやメチルエチルケトン等をを使用した場合には、催涙性があり、人体に毒性の高いαーハロケトンが副生する為に生成物の純度が悪化する上に、工業生産した場合には作業員の健康上に問題が発生する恐れがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は2−メトキシシクロヘキサノールを次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩または次亜ハロゲン酸アルカリ土類金属塩と反応させるに当たり、短時間で、高収率で、しかも人体に有害な副生物を発生させることなく2−メトキシシクロヘキサノンを製造する工業的方法を提供する事である。更に、光学活性2−メトキシシクロヘキサノールを使用した場合には、ラセミ化を併発しない光学活性2−メトキシシクロヘキサノンの工業的製造法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは2−メトキシシクロヘキサノンの製造法を鋭意検討した結果、驚くべき事に2−メトキシシクロヘキサノールと次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩または次亜ハロゲン酸アルカリ土類金属塩を水溶媒中で反応させる際に、特定の物性を持つ脂肪族化合物と特定量の鉱酸を共存させる事で、短時間に、高収率で、操作性が良好で、且つ人体に有害な副生物を発生させる事なく2−メトキシシクロヘキサノンを製造でき、特に、光学活性2−メトキシシクロヘキサノールを出発原料に使用した場合には、ラセミ化を抑制して光学活性2−メトキシシクロヘキサノンを製造できることを見出し本発明を完成させた。
【0006】
すなわち、本発明は2−メトキシシクロヘキサノール(以下「2級アルコール」または「脂環式アルコール」と称する場合もある)と次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩または次亜ハロゲン酸アルカリ土類金属塩を水溶媒中で反応させて2−メトキシシクロヘキサノンを製造するに際し、特定の物性を持つ脂肪族化合物と特定量の鉱酸を共存させる2−メトキシシクロヘキサノン(以下「脂環式ケトン」または「ケトン」と称する場合もある)の製造法である。ここで特定の物性を持つ脂肪族化合物とは、アルキルクロライド、ジエチルエーテルから選択される脂肪族化合物を意味する。また、ここで共存させる鉱酸の使用量は、2−メトキシシクロヘキサノールに対して0.1〜0.8当量であることを意味する。更に、光学活性2−メトキシシクロヘキサノールを出発原料とした場合には、光学活性2−メトキシシクロヘキサノンの製造法である。
【0007】
【発明の実施の形態】
原料に使用する2級アルコールとしては、2ーメトキシシクロヘキサノールである。また、光学活性脂環式アルコールとは、光学活性2ーメトキシシクロヘキサノールが好ましく使用できる。
【0008】
もう一方の原料である次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩または次亜ハロゲン酸アルカリ土類金属塩は次亜塩素酸ナトリウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム、または次亜臭素酸カルシウムなどが挙げられるが、好ましくは次亜塩素酸ナトリウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜臭素酸カリウムであり、特に好ましくは次亜塩素酸ナトリウムである。次亜塩素酸ナトリウムは通常市販されている水溶液を使用すれば良い。何れの濃度でも使用できるが、通常市販されている5〜14%水溶液が好ましく使用できる。5%以下の希薄水溶液では反応液濃度が低くなるために、製造コストが増加するので好ましくない。また、次亜ハロゲン酸ナトリウム水溶液中の食塩含有量が多くても反応に支障はないが、遊離のアルカリ、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの混入量は1%未満が好ましい。遊離アルカリが多い場合には事前に遊離アルカリを中和するか、或いは酸化反応液に加える鉱酸量を調節する必要がある。
【0009】
次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩の使用量は有効塩素量から求めるが、反応系の組成、脂環式アルコールの種類、反応温度等により影響される。通常は原料の脂環式アルコールの1〜2当量程度であり、好ましくは1〜1.3当量である。1当量より少ないと反応が未熟となり、また2当量より多いと原料費が高くなるばかりでなく、過剰の次亜ハロゲン酸により副反応が生じたり、反応の後処理工程で次亜ハロゲン酸の分解操作をしなくてはならず、有利とは云えない。尚、本発明の方法で反応が良好に進行している場合には、次亜ハロゲン酸使用量は1〜1.15当量である。
【0010】
添加する脂肪族化合物としては、20℃における2級アルコールの分配比が水に対して1以上であり、かつ40℃に於ける水への溶解度が5重量%以下である有機化合物のうちアルキルクロライド、ジエチルエーテルから選択されるものを用いる。ここで分配比とは、脂肪族化合物と同重量の水に2級アルコールを加えて10分間攪拌してから静置分液して両層の濃度を分析した有機層と水層それぞれの2級アルコールの濃度の比であり、有機溶媒中の濃度が水中の濃度より高い場合を分配比が1以上であると定義する。例えばジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、モノクロロエタン、1,1−ジクロロエタン、1、2ージクロロエタン、1、1、1ートリクロロエタン等のアルキルクロライド類やジエチルエーテルである。特に好ましくはジクロロメタン、クロロホルム、モノクロロエタン、1,1−ジクロロエタン、1、2ージクロロエタンである。脂肪族化合物の使用量は通常は2級アルコールの0.1〜3重量倍、好ましく0.2〜同重量である。添加量が0.1重量倍以下では効果が発揮されず反応速度が遅くなり、副生物も増加する。また、3重量倍以上でも反応速度は遅くなるので好ましくない。
【0011】
添加する鉱酸は、硫酸、塩酸、燐酸が好ましい。使用量は原料の2級アルコールの0.1〜0.8当量であり、好ましくは0.2〜0.8当量である。0.1当量より少なくなると、添加する次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩により反応液のpHが3以上になり、反応速度が遅くなるばかりでなく、副生物も増加する。また2当量以上になると次亜ハロゲン酸の分解を促進し、2級アルコールの転化率を100%にする為に必要な次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩の量が多くなり、コストアップとなり好ましくない。但し、使用した次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩水溶液中に遊離のアルカリが多く含まれる場合には、あらかじめ混入しているアルカリ量に見合った酸を反応初期に添加するか、或いは反応途中で逐次添加する。ここで、酸の当量とは脂環式アルコール1モルに対して硫酸を使用する場合は1モルが2当量、塩酸であれば1モルが1当量、また燐酸であれば1モルが3当量を意味する。ここで使用する鉱酸は水溶液で使用してもよい。濃度は2〜25重量%水溶液が好ましく、さらに好ましくは5〜15重量%である。2%以下では反応液濃度が低下し、生産効率が悪くなり、また25%以上では反応初期の反応液が少なくて操作性が悪く、反応温度の制御が難しくなり、副生物が増加するので好ましくない。
【0012】
反応様式は、2級アルコール、有機化合物、及び鉱酸を一括して仕込み、攪拌しながら次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩、或いは次亜ハロゲン酸アルカリ土類金属塩の水溶液を滴下すればよい。また、鉱酸水溶液の初期仕込み濃度が高い場合や、添加する有機化合物量が少ない場合には、2級アルコールや鉱酸水溶液を反応途中で逐次添加して反応する事もできる。
【0013】
反応温度は反応液中で生成する次亜ハロゲン酸の安定性から0〜30℃、好ましくは15〜25℃ である。0℃より低いと酸化反応が遅くなり、30℃ より高いと次亜ハロゲン酸が分解する。特に、光学活性脂環式アルコールを使用する場合には、ラセミ化反応を抑制する為にも30℃以下で反応させる事が好ましい。
添加された次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩は鉱酸と接触して即座に次亜ハロゲン酸となり、次いで脂環式アルコールと接触すると瞬時に反応する。従って、反応時間は実質的には次亜ハロゲン酸アルカリ水溶液の添加時間であり、熟成時間は30分程度で十分である。
【0014】
反応が終了した事を確認した後、過剰の次亜ハロゲン酸を分解する。例えば、ヨウ化カリウム澱粉試験紙が青紫色に変色しなくなるまで亜硫酸水素ナトリウムまたは亜硫酸ナトリウムなどを添加すればよい。
【0015】
かくして得られたケトンは通常の方法で反応液から単離する。例えば、反応混合物から有機溶媒で抽出した後、溶媒を除去してから蒸留・精製する方法、或いは抽出液をカラムクロマトグラフィーで精製・単離する方法等が挙げられる。
【0016】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、脂環式ケトンの化学純度はThermon3000を液層としたGC分析で、光学純度はキラルカラムを使用したGC分析で、それぞれ求めた。
【0017】
実施例1
温度計、滴下ロート、コンデンサー、攪拌機を装着した500mlの4つ口フラスコに、(RS)ー2ーメトキシシクロヘキサノール13.0g(0.1モル)、ジクロロメタン7g、10%硫酸水溶液30g(30ミリモル)を仕込み、20〜25℃にて攪拌した。有効塩素12.1%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液60gを約1時間で添加し、更に30分間攪拌を継続した。反応液をGCで分析し、(RS)−2−メトキシシクロヘキサノールのピークが消滅したのを確認した後、攪拌しながら亜硫酸水素ナトリウム2gを添加し、ヨウ化カリウム澱粉試験紙が青紫色に変色しない事を確認した。ジクロロメタン50gで2回抽出し、ジクロロメタン層を合わせ、30gの飽和食塩水で洗浄した後、濃縮・蒸留して(RS)−2−メトキシシクロヘキサノン11.5g(90ミリモル)を得た。化学純度は99.8%であった。ここで使用したジクロロメタンは20℃ に於ける水との分配比は1以上であり、40℃ の水への溶解度は5wt%以下である。
【0018】
参考例1
実施例1と同様の装置に(RS)−2−メチルシクロヘキサノール11.4g(0.1モル)、1,2−ジクロロエタン7g、10%硫酸水溶液20g(20ミリモル)を仕込み、20〜25℃ にて攪拌した。有効塩素5.6%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液145gを約3時間で添加し、更に30分間攪拌を継続した。反応液をGCで分析した結果、(RS)−2ーメチルシクロヘキサンが95%生成していた。ここで使用した1,2−ジクロロエタンは20℃ に於ける水との分配比は1以上であり、40℃ の水への溶解度は5wt%以下である。
【0019】
参考例2
実施例1と同様の装置に(RS)−4−メチルシクロヘキサノール11.4g(0.1モル)、クロロホルム10g、10%硫酸水溶液20g(20ミリモル)を仕込み、20〜25℃ にて攪拌した。有効塩素5.6%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液145gを約3時間で添加し、更に30分間攪拌を継続した。反応液をGCで分析した結果、(RS)−4ーメチルシクロヘキサノンが94%生成していた。ここで使用したクロロホルムは20℃ に於ける水との分配比は1以上であり、40℃ の水への溶解度は5wt%以下である。
【0020】
実施例
光学純度99%eeの(S)−2−メトキシシクロヘキサノール13.0g(0.1モル)を使用して実施例1と同様に反応し、(S)−2−メトキシシクロヘキサノン11.2g(88ミリモル)得た。化学純度は99.8%、光学純度は99%eeであり、反応でラセミ化は併発していなかった。
【0021】
実施例
実施例1と同様の装置に、(RS)−2−メトキシシクロヘキサノール3.9g(30ミリモル)、10%塩酸7g(19ミリモル)、ジエチルエーテル2gを仕込み、12.3%次亜塩素酸水溶液を23g滴下し、実施例1と同様にして反応させた。反応液をGCで分析した結果、(RS)−2−メトキシシクロヘキサノンが95%生成していた。ここで使用したジエチルエーテルは20℃ に於ける水との分配比は1以上であり、40℃ の水への溶解度は5wt%以下である。
【0022】
比較例1
10%硫酸を添加せず、その他は実施例1と同様にして反応させた。反応液をGCで分析すると(RS)−2−メトキシシクロヘキサノは1.7%生成していた。
【0023】
比較例2〜6
実施例1と同様の装置に(RS)−2−メトキシシクロヘキサノール11.4g(0.1モル)、表1に示した化合物、及び10%硫酸水溶液40g(41ミリモル)を仕込み、20〜25℃ にて攪拌した。有効塩素12.5%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液65gを約2時間で添加し、更に30分間攪拌を継続した。結果を表1に示した。ここで添加した有機化合物のメタノールとアセトニトリルは40℃ での水に対する溶解度は5wt%以上であり、またシクロヘキサンと水に対する20℃ での(RS)−2−メトキシシクロヘキサノールの分配は水に大きく偏っており、シクロヘキサンへの分配比は1以下である。
【0024】
【表1】

Figure 0003852083
何れも(RS)−2−メトキシシクロヘキサノールの転化率が低く、(RS)−2−メトキシシクロヘキサノンの選択率の低かった。
【0025】
比較例7
実施例1と同様の装置に(RS)−2−メトキシシクロヘキサノール11.4g(0.1モル)、メチルエチルケトン7g、及び10%硫酸水溶液25g(26ミリモル)を仕込み、20〜25℃ にて攪拌した。有効塩素12.5%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液61gを約2時間で添加し、更に30分間攪拌を継続した。GCで分析した結果、(RS)−2ーメトキシシクロヘキサノールの転化率は98%であり、(RS)−2−メトキシシクロヘキサノンが93%生成していた。次いで実施例1と同様にしてクロロホルムで(RS)−2−メトキシシクロヘキサノンを抽出したが、メチルエチルケトンがクロル化された催涙性の強い化合物が副生物しており、後処理の操作性に支障があった。ここで使用したメチルエチルケトンの40℃ に於ける水への溶解度は5wt%以上である。
【0026】
比較例8
メチルエチルケトンに替えてトルエンを使用し、比較例6と同様に反応させた。GC分析した結果、(RS)−2−メトキシシクロヘキサノンの転化率は45%、(RS)−2−メトキシシクロヘキサノールの収率は42%と低かった。更に、トルエンのクロル化物が副生する為に、(RS)−2−メトキシシクロヘキサノールの精製には高段数の精留塔が必要であった。ここで使用したトルエンと水に対する20℃ での(RS)−2−メトキシシクロヘキサノールの分配は水に大きく偏っており、トルエンへの分配比は1以下である。
【0027】
比較例9
25%硫酸を40g添加し、その他は実施例1と同様にして反応させた。反応液をGCで分析すると(RS)−2−メトキシシクロヘキサノールが24%残存していた。
【0028】
【発明の効果】
1.本発明によれば、2−メトキシシクロヘキサノールを次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩で酸化する際に、特定の有機化合物と鉱酸を共存させる事により、高収率で、容易にケトンを製造することができる。ここで、有機化合物とはアルキルクロライドまたはジエチルエーテルを意味する。
【0029】
2.更に光学活性脂環式アルコールを原料に使用すれば、ラセミ化を併発する事なく光学活性脂環式ケトンを製造することができる。
【0030】
3.原料の2級アルコールと生成物であるケトンは近接した沸点を持つ化合物である事が多いが、本発明の方法では原料の2級アルコールの転化率を100%にする事が容易であり、従って高純度のケトンを容易に得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to pharmaceutical important methoxy cyclohexanone and pesticides raw materials, particularly relates to the preparation of optically active 2-methoxy cyclohexanone, hypohalous acid and more particularly a 2-methoxy cyclohexanol in a water solvent In producing 2-methoxycyclohexanone by reacting with an alkali metal salt or the like, 2-methoxycyclohexanone is obtained in high yield by coexisting an organic compound having specific physical properties and a specific amount of mineral acid. . Further, when optically active 2-methoxycyclohexanol is used as a raw material, optically active 2-methoxycyclohexanone is produced without accompanying racemization.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various methods for obtaining an alicyclic ketone by oxidizing an alicyclic alcohol with hypohalous acid are known. For example, (1) a method of reacting cycloheptanol with sodium hypochlorite in the presence of a quaternary ammonium salt (Tetrahedron Letter (1976), 20,1641), (2) optically active menthol in a glacial acetic acid solvent. Method of obtaining optically active menthone by reaction with sodium hypochlorite (J. Org. Chem., (1980), 45, 2030), (3) Cycloalkanol and hypohalous acid in water and water miscible solvent A method of obtaining an alicyclic alcohol by reacting with an alkali metal salt of alkali acid or alkaline earth metal hypohalite at a pH of 6 or less (Japanese Patent Laid-Open No. 4-21629) (4) Optically active 2-alkoxycyclohexanol A method of obtaining optically active 2-alkoxycycloalkanone by oxidation with a source of halogenous acid or hypohalous acid (GB 2283971) is known.
[0003]
However, the method (1) has disadvantages such as an increase in cost due to the addition of a quaternary ammonium salt and a complicated isolation operation. The method (2) is excellent as a method for obtaining optically active menthone without reducing the optical purity, but has the disadvantage that the product isolation operation becomes complicated because glacial acetic acid is used as a solvent. Since the method (3) reacts in a solvent miscible with water, there is a drawback that the product isolation operation becomes complicated. In the reaction in the presence of a ketone, which is the most preferred embodiment of the method (4), a by-product in which the α-position of the added ketone is chlorinated is produced. For example, when acetone, methyl ethyl ketone, etc. are used, there is tearing properties, and α-haloketone, which is highly toxic to the human body, is produced as a by-product, and the purity of the product deteriorates. May cause health problems.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, when 2-methoxycyclohexanol is reacted with an alkali metal hypohalite or an alkaline earth metal hypohalite, a by-product that is harmful to the human body is generated in a short time with a high yield. It is to provide an industrial method for producing 2-methoxycyclohexanone without any problems. Furthermore, when optically active 2-methoxycyclohexanol is used, it is providing the industrial manufacturing method of optically active 2-methoxycyclohexanone which does not combine racemization.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on the production method of 2-methoxycyclohexanone, the present inventors have surprisingly found that 2-methoxycyclohexanol and an alkali metal hypohalite or alkaline earth metal hypohalite in an aqueous solvent. When reacting, an aliphatic compound with specific physical properties and a specific amount of mineral acid coexist to generate by-products that are high in yield, good operability, and harmful to the human body in a short time. can produce a 2-methoxy cyclohexanone without, in particular, when the optically active 2-methoxy-cyclohexanol was used as the starting material, the present invention found that can produce an optically active 2-methoxy cyclohexanone to suppress racemization Was completed.
[0006]
That is, the present invention provides 2-methoxycyclohexanol (hereinafter sometimes referred to as “secondary alcohol” or “alicyclic alcohol”) and alkali metal hypohalite or alkaline earth metal hypohalite in water. When producing 2-methoxycyclohexanone by reacting in a solvent, 2-methoxycyclohexanone (hereinafter referred to as “alicyclic ketone” or “ketone”) in which an aliphatic compound having specific physical properties and a specific amount of mineral acid coexist. In some cases) . Here, the aliphatic compound having specific physical properties means an aliphatic compound selected from alkyl chloride and diethyl ether . The amount of mineral acid to coexist herein, means that it is 0.1 to 0.8 equivalents relative to 2-methoxy cyclohexanol. Furthermore, when optically active 2-methoxycyclohexanol is used as a starting material, it is a method for producing optically active 2-methoxycyclohexanone .
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The secondary alcohol used as a raw material, a 2-methoxy cyclohexanol Sano Le. Further, the optically active cycloaliphatic alcohols, optically active 2-methoxy cyclohexanol Sano Le can be preferably used.
[0008]
The other raw material alkali metal hypohalite or alkaline earth metal hypohalite is sodium hypochlorite, sodium hypobromite, potassium hypochlorite, potassium hypobromite, hypochlorous acid. Examples thereof include calcium chlorate and calcium hypobromite, preferably sodium hypochlorite, sodium hypobromite, potassium hypochlorite and potassium hypobromite, particularly preferably hypochlorite. Sodium acid. As sodium hypochlorite, a commercially available aqueous solution may be used. Although any concentration can be used, a commercially available 5 to 14% aqueous solution can be preferably used. A dilute aqueous solution of 5% or less is not preferable because the concentration of the reaction solution becomes low and the manufacturing cost increases. Moreover, even if there is much salt content in the sodium hypohalite aqueous solution, there is no problem in the reaction, but the amount of free alkali such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is preferably less than 1%. When the amount of free alkali is large, it is necessary to neutralize the free alkali in advance or adjust the amount of mineral acid added to the oxidation reaction solution.
[0009]
The amount of alkali metal hypohalite used is determined from the amount of effective chlorine, but is influenced by the composition of the reaction system, the type of alicyclic alcohol, the reaction temperature, and the like. Usually, it is about 1 to 2 equivalents, preferably 1 to 1.3 equivalents of the starting alicyclic alcohol. If it is less than 1 equivalent, the reaction becomes immature, and if it exceeds 2 equivalents, not only will the raw material cost increase, but side reactions may occur due to excess hypohalous acid, or decomposition of hypohalous acid in the post-treatment step of the reaction. It must be operated and is not advantageous. In addition, when reaction is progressing favorable by the method of this invention, the usage-amount of hypohalous acid is 1-1.15 equivalent.
[0010]
The fat aliphatic compounds you added, is 1 or more distribution ratio of secondary alcohol at 20 ° C. is to water, and an organic compound solubility is 5 wt% or less to the in water 40 ° C. Those selected from alkyl chloride and diethyl ether are used . Here, the distribution ratio means that secondary alcohol is added to water having the same weight as that of the aliphatic compound, stirred for 10 minutes, and then allowed to stand for separation to analyze the concentration of both layers. It is a ratio of the concentration of alcohol, and the distribution ratio is defined as 1 or more when the concentration in the organic solvent is higher than the concentration in water . For example if dichloromethane, chloroform, tetrachloromethane, monochloroethane, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, alkyl chlorides or diethyl ethers such as 1,1,1 over trichloroethane. Particularly preferred are dichloromethane, chloroform, monochloroethane, 1,1-dichloroethane and 1,2-dichloroethane. The amount of lipid compound 0.1-3 times normal are secondary alcohols, preferably 0.2 to same weight. When the addition amount is 0.1 weight times or less, the effect is not exhibited, the reaction rate is slowed, and the by-products are increased. Further, even if it is 3 times by weight or more, the reaction rate is slow, which is not preferable.
[0011]
The mineral acid to be added is preferably sulfuric acid, hydrochloric acid or phosphoric acid. The amount used is 0.1 to 0.8 equivalent, preferably 0.2 to 0.8 equivalent, of the secondary alcohol as a raw material. When the amount is less than 0.1 equivalent, the pH of the reaction solution becomes 3 or more due to the added alkali metal hypohalite, which not only slows the reaction rate but also increases by-products. On the other hand, when the amount is 2 equivalents or more, the decomposition of hypohalous acid is promoted, and the amount of alkali metal hypohalous acid salt required to make the conversion rate of the secondary alcohol 100% increases, which is not preferable because the cost increases. However, if the aqueous alkali metal hypohalite solution contains a large amount of free alkali, an acid corresponding to the amount of alkali already mixed in is added at the beginning of the reaction, or is added sequentially during the reaction. To do. Here, the equivalent of acid is 1 equivalent of 2 moles when sulfuric acid is used per mole of alicyclic alcohol, 1 mole is 1 equivalent when hydrochloric acid, and 1 mole is 3 equivalents when phosphoric acid is used. means. The mineral acid used here may be used as an aqueous solution. The concentration is preferably 2 to 25% by weight aqueous solution, more preferably 5 to 15% by weight. If it is 2% or less, the concentration of the reaction solution is lowered and the production efficiency is deteriorated, and if it is 25% or more, the reaction solution at the initial stage of the reaction is small and the operability is poor, the reaction temperature is difficult to control, and by-products are increased. Absent.
[0012]
As the reaction mode, a secondary alcohol, an organic compound, and a mineral acid are charged all at once, and an aqueous solution of an alkali metal hypohalite or an alkaline earth metal hypohalite is added dropwise with stirring. Further, when the initial concentration of the mineral acid aqueous solution is high or when the amount of the organic compound to be added is small, a secondary alcohol or a mineral acid aqueous solution can be sequentially added during the reaction to react.
[0013]
The reaction temperature is 0 to 30 ° C., preferably 15 to 25 ° C., from the stability of hypohalous acid generated in the reaction solution. When the temperature is lower than 0 ° C, the oxidation reaction is delayed, and when the temperature is higher than 30 ° C, hypohalous acid is decomposed. In particular, when an optically active alicyclic alcohol is used, it is preferable to react at 30 ° C. or lower in order to suppress the racemization reaction.
The added alkali metal hypohalous acid salt immediately becomes hypohalous acid upon contact with a mineral acid, and then reacts instantaneously upon contact with an alicyclic alcohol. Therefore, the reaction time is substantially the addition time of the aqueous alkali hypohalite solution, and the aging time is about 30 minutes.
[0014]
After confirming the completion of the reaction, the excess hypohalous acid is decomposed. For example, sodium bisulfite or sodium sulfite may be added until the potassium iodide starch test paper does not turn blue-violet.
[0015]
The ketone thus obtained is isolated from the reaction solution by a conventional method. For example, after extracting from a reaction mixture with an organic solvent, the method of distilling and refine | purifying after removing a solvent, or the method of refine | purifying and isolating an extract by column chromatography etc. are mentioned.
[0016]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these. The chemical purity of the alicyclic ketone was determined by GC analysis using Thermo 3000 as a liquid layer, and the optical purity was determined by GC analysis using a chiral column.
[0017]
Example 1
In a 500 ml four-necked flask equipped with a thermometer, dropping funnel, condenser and stirrer, 13.0 g (0.1 mol) of (RS) -2-methoxycyclohexanol, 7 g of dichloromethane, 30 g of 10% aqueous sulfuric acid (30 mmol) Was stirred at 20 to 25 ° C. 60 g of sodium hypochlorite aqueous solution containing 12.1% effective chlorine was added in about 1 hour, and stirring was further continued for 30 minutes. The reaction solution was analyzed by GC, and after confirming that the peak of (RS) -2-methoxycyclohexanol had disappeared, 2 g of sodium hydrogen sulfite was added with stirring, and the potassium iodide starch test paper turned blue-violet. I confirmed not to. Extraction was performed twice with 50 g of dichloromethane, and the dichloromethane layers were combined, washed with 30 g of saturated brine, and then concentrated and distilled to obtain 11.5 g (90 mmol) of (RS) -2-methoxycyclohexanone. The chemical purity was 99.8%. The dichloromethane used here has a partition ratio with water at 20 ° C. of 1 or more, and the solubility in water at 40 ° C. is 5 wt% or less.
[0018]
Reference example 1
In the same apparatus as in Example 1, 11.4 g (0.1 mol) of (RS) -2-methylcyclohexanol, 7 g of 1,2-dichloroethane, 20 g of 20% sulfuric acid aqueous solution (20 mmol) were charged at 20 to 25 ° C. Was stirred. 145 g of sodium hypochlorite aqueous solution containing 5.6% effective chlorine was added in about 3 hours, and stirring was further continued for 30 minutes. As a result of analyzing the reaction solution by GC, 95% of (RS) -2-methylcyclohexane was produced. The 1,2-dichloroethane used here has a partition ratio with water at 20 ° C. of 1 or more, and its solubility in water at 40 ° C. is 5 wt% or less.
[0019]
Reference example 2
(RS) -4-methylcyclohexanol (11.4 g, 0.1 mol), chloroform (10 g), 10% aqueous sulfuric acid solution (20 g, 20 mmol) were charged in the same apparatus as in Example 1, and the mixture was stirred at 20-25 ° C. . 145 g of sodium hypochlorite aqueous solution containing 5.6% effective chlorine was added in about 3 hours, and stirring was further continued for 30 minutes. As a result of analyzing the reaction solution by GC, 94% of (RS) -4-methylcyclohexanone was produced. The chloroform used here has a partition ratio with water at 20 ° C. of 1 or more, and the solubility in water at 40 ° C. is 5 wt% or less.
[0020]
Example 2
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 using 13.0 g (0.1 mol) of (S) -2-methoxycyclohexanol having an optical purity of 99% ee, and 11.2 g of (S) -2-methoxycyclohexanone (88 Mmol). The chemical purity was 99.8%, the optical purity was 99% ee, and no racemization occurred in the reaction.
[0021]
Example 3
The same apparatus as in Example 1 was charged with 3.9 g (30 mmol) of (RS) -2-methoxycyclohexanol, 7 g (19 mmol) of 10% hydrochloric acid and 2 g of diethyl ether, and a 12.3% aqueous hypochlorous acid solution. Was added dropwise and reacted in the same manner as in Example 1. As a result of analyzing the reaction solution by GC, 95% of (RS) -2-methoxycyclohexanone was produced. The diethyl ether used here has a partition ratio with water at 20 ° C. of 1 or more, and the solubility in water at 40 ° C. is 5 wt% or less.
[0022]
Comparative Example 1
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 10% sulfuric acid was not added. The reaction mixture and analyzed by GC (RS) -2- methoxy cyclohexanone had generated 1.7%.
[0023]
Comparative Examples 2-6
In the same apparatus as in Example 1, 11.4 g (0.1 mol) of (RS) -2-methoxycyclohexanol, the compounds shown in Table 1, and 40 g (41 mmol) of 10% sulfuric acid aqueous solution were charged. Stir at ℃. 65 g of an aqueous sodium hypochlorite solution containing 12.5% effective chlorine was added in about 2 hours, and stirring was continued for another 30 minutes. The results are shown in Table 1. The organic compounds methanol and acetonitrile added here have a solubility in water at 40 ° C. of 5 wt% or more, and the distribution of (RS) -2-methoxycyclohexanol in cyclohexane and water at 20 ° C. is largely biased to water. The distribution ratio to cyclohexane is 1 or less.
[0024]
[Table 1]
Figure 0003852083
In either case, the conversion rate of (RS) -2-methoxycyclohexanol was low, and the selectivity of (RS) -2-methoxycyclohexanone was low.
[0025]
Comparative Example 7
In the same apparatus as in Example 1, 11.4 g (0.1 mol) of (RS) -2-methoxycyclohexanol, 7 g of methyl ethyl ketone, and 25 g (26 mmol) of 10% sulfuric acid aqueous solution were charged and stirred at 20 to 25 ° C. did. 61 g of an aqueous sodium hypochlorite solution containing 12.5% effective chlorine was added in about 2 hours, and stirring was further continued for 30 minutes. As a result of GC analysis, the conversion rate of (RS) -2-methoxycyclohexanol was 98%, and 93% (RS) -2-methoxycyclohexanone was produced. Next, (RS) -2-methoxycyclohexanone was extracted with chloroform in the same manner as in Example 1. However, a strong tearing compound in which methyl ethyl ketone was chlorinated was a by-product, which hindered the operability of post-treatment. It was. The solubility of methyl ethyl ketone used here in water at 40 ° C. is 5 wt% or more.
[0026]
Comparative Example 8
Toluene was used instead of methyl ethyl ketone, and the reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 6. As a result of GC analysis, the conversion rate of (RS) -2-methoxycyclohexanone was 45%, and the yield of (RS) -2-methoxycyclohexanol was as low as 42%. Furthermore, since a chlorinated product of toluene is produced as a by-product, a rectifying column having a high number of stages is required for purification of (RS) -2-methoxycyclohexanol. The distribution of (RS) -2-methoxycyclohexanol at 20 ° C. with respect to toluene and water used here is largely biased to water, and the distribution ratio to toluene is 1 or less.
[0027]
Comparative Example 9
40 g of 25% sulfuric acid was added, and the others were reacted in the same manner as in Example 1. When the reaction solution was analyzed by GC, 24% (RS) -2-methoxycyclohexanol remained.
[0028]
【The invention's effect】
1. According to the present invention, when 2-methoxycyclohexanol is oxidized with a hypohalous acid alkali metal salt or an alkaline earth metal salt, a specific organic compound and a mineral acid are allowed to coexist with a high yield. A ketone can be produced. Here, the organic compound means alkyl chloride or diethyl ether .
[0029]
2. Furthermore, if an optically active alicyclic alcohol is used as a raw material, an optically active alicyclic ketone can be produced without accompanying racemization.
[0030]
3. The raw material secondary alcohol and the product ketone are often compounds having close boiling points, but in the method of the present invention, the conversion of the raw material secondary alcohol can be easily made 100%. High purity ketones can be easily obtained.

Claims (4)

2−メトキシシクロヘキサノールを水溶媒中で次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩または次亜ハロゲン酸アルカリ土類金属塩と反応させて、2−メトキシシクロヘキサノンを製造するに際し、アルキルクロライド、ジエチルエーテルから選択される脂肪族化合物と、2−メトキシシクロヘキサノールに対して0.1〜0.8当量の鉱酸を共存させることを特徴とする2−メトキシシクロヘキサノンの製造法。In producing 2-methoxycyclohexanone by reacting 2-methoxycyclohexanol with an alkali metal hypohalite or alkaline earth metal hypohalite in an aqueous solvent, selected from alkyl chloride and diethyl ether A method for producing 2-methoxycyclohexanone, wherein an aliphatic compound and 0.1 to 0.8 equivalents of a mineral acid are allowed to coexist with 2-methoxycyclohexanol. 2−メトキシシクロヘキサノールが光学活性2−メトキシシクロヘキサノールであり、2−メトキシシクロヘキサノンが光学活性2−メトキシシクロヘキサノンであることを特徴とする請求項1に記載の2−メトキシシクロヘキサノンの製造法。The method for producing 2-methoxycyclohexanone according to claim 1, wherein 2-methoxycyclohexanol is optically active 2-methoxycyclohexanol, and 2-methoxycyclohexanone is optically active 2-methoxycyclohexanone. アルキルクロライドがジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、モノクロロエタン、1、1−ジクロロエタン、1、2−ジクロロエタンまたは1、1、1−トリクロロエタンであることを特徴とする請求項1または2記載の2−メトキシシクロヘキサノンの製造法。 3. 2-methoxy according to claim 1 or 2 , characterized in that the alkyl chloride is dichloromethane, chloroform, tetrachloromethane, monochloroethane, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane or 1,1,1-trichloroethane. A method for producing cyclohexanone. 鉱酸が硫酸、塩酸または燐酸であることを特徴とする請求項1からのいずれか1項記載の2−メトキシシクロヘキサノンの製造法。The method for producing 2-methoxycyclohexanone according to any one of claims 1 to 3 , wherein the mineral acid is sulfuric acid, hydrochloric acid or phosphoric acid.
JP27476397A 1996-10-07 1997-10-07 Method for producing 2-methoxycyclohexanone Expired - Fee Related JP3852083B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27476397A JP3852083B2 (en) 1996-10-07 1997-10-07 Method for producing 2-methoxycyclohexanone

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26641696 1996-10-07
JP8-266416 1996-10-07
JP27476397A JP3852083B2 (en) 1996-10-07 1997-10-07 Method for producing 2-methoxycyclohexanone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10168022A JPH10168022A (en) 1998-06-23
JP3852083B2 true JP3852083B2 (en) 2006-11-29

Family

ID=26547431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27476397A Expired - Fee Related JP3852083B2 (en) 1996-10-07 1997-10-07 Method for producing 2-methoxycyclohexanone

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3852083B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10168022A (en) 1998-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2044003A1 (en) Process for converting primary amidoalcohols to amidocarboxylic acids in high yield using water as solvent
JP2009541417A5 (en)
JP3852083B2 (en) Method for producing 2-methoxycyclohexanone
JP5168830B2 (en) Method for producing tetrahydropyran-4-one compound
JP2006298855A (en) Method for producing 3,3,3-trifluoropropionic acid
JP2006298854A (en) Method for producing 3,3,3-trifluoropropionic acid
JPS61286348A (en) Production of 3,3,3-trifluoro-2-hydroxy-2-trifluoromethylpropionic acid ester
JP3757592B2 (en) Process for producing optically active alicyclic ketones
JP4171879B2 (en) Method for producing adamantanediol
JPH1087546A (en) Production of gamma-halotiglic aldehyde
JPH0987226A (en) Production of aromatic aldehyde compounds
JPH04360848A (en) Production of cyclic mono-or sesquiterpene ketone
JPH10204018A (en) Production of optically active alicyclic ketone
JPH06340630A (en) Production of 2-chloro-pyridinemethanol
JP2007332108A (en) Method for producing 2-methoxycyclohexanone
JP2794813B2 (en) Method for purifying propargylfuran carbinols
JPS62142137A (en) Production of e,e 3,7,11-trimethyl-2,6,10-dodecatrienoic acid
JPH11189566A (en) Production of fluoroalkylcarboxylic acid
JPH07247276A (en) Production of 3-methyl-2,3-epoxycyclohexanone
JP2003040819A (en) Method for producing acetylene alcohol
JP2005213149A (en) Method for producing trifluoromethyl-substituted acetophenone
JP2002338544A (en) Method for producing n-alkoxycarbonyllactam compound
JP2004083424A (en) Method for producing 6-acyloxy-1-acylindole
JP2000256231A (en) Production of halogenated alkylcycloalkane
JP2002212148A (en) Method for producing monoallylamine

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051206

A711 Notification of change in applicant

Effective date: 20060124

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060203

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060124

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20060613

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060714

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Effective date: 20060822

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060825

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees