JP4294130B2 - Method for producing α, β-unsaturated ketone compound - Google Patents

Description

（式中Ｒ¹は１位に側鎖を持つ脂肪族基、脂環基、置換された脂環基、複素環基、置換された複素環基、フェニル基または置換されたフェニル基を示す） で表されるα，β−不飽和ケトン類（以下化合物〔I〕という）の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、α，β−不飽和ケトンの合成法において、アルデヒドを出発原料とする種々の合成法が知られているが、それらの合成法を工業的に採用するには種々の問題がある。
例えば、アルデヒドとアセトンのアルドール縮合があるが、一般に副生物が多く、目的物の単離が困難で収率が低く、また大過剰のアセトンを必要とする。
また、アルデヒドとアセトンとを、ピペリジン−酢酸を触媒として縮合せしめる合成法〔ＩＮＤＩＡＮ Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｖｏｌ．１６Ｂ ９７０〜９７２（１９７８）等に記載〕においては、高価な触媒を大量に必要とし、また大過剰のアセトンを必要とする。
特開平３−１６１４５６号ではアセト酢酸のアルカリ金属塩とアルデヒドとを３，５−ジメチルピペリジン等の触媒下反応させ、γ位に水素原子を０ないし１個もつα，β−不飽和ケトンを収率良く合成する方法が記載されており、その中で、反応溶媒としてトルエンあるいはクロロホルムが用いられている。しかしクロロホルムは近年、公害問題・毒性等の点から鎖状塩素系炭化水素溶媒であるジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン等は排水規制が敷かれ、これらを工業的に用いる場合には特別な回収設備が必要となってきた。一方トルエン溶媒を用い、水溶性の高いＲ¹ が４−テトラヒドロピラニル基、あるいは３−テトラヒドロチオピラニル基等の酸素原子または硫黄原子を有する複素環基の場合、一般式〔III 〕Ｒ¹ ・ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂ Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ₃ で表わされるβ−ヒドロキシケトン体が多く副生するため、脱水反応を行って目的物を得る必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のような水溶性の高い化合物の場合でも、脱水工程を設けずに目的物が好収率で得られ、しかも、工業的問題のない製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はアセト酢酸のアルカリ金属塩と一般式〔Ｉ〕Ｒ¹ ＣＨＯ（式中、Ｒ¹は１位に側鎖を持つ脂肪族基、脂環基、置換された脂環基、複素環基、置換された複素環基、フェニル基または置換されたフェニル基を示す）で表わされるアルデヒドとをデカヒドロイソキノリン存在下、水と水難溶性有機溶媒との混合溶媒中で反応させることを特徴とする
一般式〔II〕
【化３】

（ここにＲ¹は前記と同じ意味を表す）
で表されるα，β−不飽和ケトン類の製造方法である。
【０００５】
本発明において原料のアセト酢酸アルカリ金属塩は、アセト酢酸ナトリウム、アセト酢酸カリウム、アセト酢酸リチウム等であり、ジケテンまたはアセト酢酸エステル類を苛性ソーダ、苛性カリ等の苛性アルカリ水溶液で加水分解した後、副生するアルコールを減圧濃縮により除去することで水溶液として容易に得られる。こうして得られる水溶液の濃度は、次の反応において、水が多量に存在すると収率が低下することから通常、４０〜５０％の濃度に調整して用いる。
【０００６】
反応中のｐＨとしては６〜８、特に好ましくは７．１〜７．５である。ｐＨ６以下では反応が遅く収率も低下する。またｐＨ８以上では一般式〔III〕Ｒ¹ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ₃で表されるβ−ヒドロキシケトン体の副生量が増加する。従って、反応中、鉱酸を用いて上記ｐＨに調整する。
ｐＨ保持に使用する鉱酸としては系内の水量を少なくするため濃硫酸、８５％リン酸等の水の含量の少ない酸、あるいは塩化水素ガス等の酸性ガスあるいは無水硫酸、五酸化リン等の酸無水物を使用することが望ましい。また水の含量の多い濃塩酸でも、原料のアセト酢酸アルカリ金属塩の水溶液を高濃度化して用いることで反応は円滑に進行する。
【０００７】
本発明に使用する水難溶性有機溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン等の塩素化炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、ヘキサン等の炭化水素系溶媒が使用できる。特に本発明では溶媒の極性のいかんによらず高収率で目的物を得ることができるので、水難溶性有機溶媒としては汎用性が高く安価なトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、ヘキサン等の炭化水素系溶媒が使用できる。
【０００８】
一般式〔I〕で表わされるアルデヒドとしてはα位に水素原子を０ないし１個持つアルデヒドであり、たとえばイソブチルアルデヒド、２−メチルブタナール、２−メチルペンタナール、２，３−ジメチルブタナール、２−メチルヘキサナール、２−エチルヘキサナール、２−エチルペンタナール、２−メチルヘプタナール、２−メチルノナール等のアルデヒドのα位で分岐している脂肪族アルデヒド、シクロヘキサンカルバルデヒド、２−メチルシクロヘキサンカルバルデヒド、３−メチルシクロヘキサンカルバルデヒド、４−メチルシクロヘキサンカルバルデヒド等の脂環基を持つアルデヒド、４−テトラヒドロピランカルバルデヒド、２−テトラヒドロフランカルバルデヒド、３−テトラヒドロピランカルバルデヒド、３−テトラヒドロチオピランカルバルデヒド等の複素環アルデヒド、ベンズアルデヒド、ｏ−メチルベンズアルデヒド、ｍ−メチルベンズアルデヒド、ｐ−メチルベンズアルデヒド、ｐ−メチルチオベンズアルデヒド、ｐ−クロロベンズアルデヒド等の芳香族アルデヒドである。
本発明は特に４−テトラヒドロピランカルバルデヒド、３−テトラヒドロチオピランカルバルデヒド等の水溶性の高い酸素原子または硫黄原子を有する６員の複素環基を有する化合物に適している。
【０００９】
本発明において反応温度としては１０〜６０℃であるが、反応温度が高いほど一般式〔III〕Ｒ¹ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ₃で表されるβ−ヒドロキシケトン体の副生量が増加するため収率が低下する。従って特に好ましい反応温度としては１０〜４０℃である。
【００１０】
本発明を実施するには一般式〔I〕で表わされるアルデヒド１モルに対し、１〜３モルのアセト酢酸のアルカリ金属塩の水溶液に、アルデヒド１モルに対して１０〜１０００ｍｌ、好しくは１００〜８００ｍｌの水難溶性有機溶媒を加えた後、アルデヒド１モルに対して０．０１モル以上、好しくは０．０５〜０．２０モルのデカヒドロイソキノリンを加える。さらに鉱酸を加えｐＨを６．０〜８．０に調製する。
ついで１０〜６０℃で鉱酸によりｐＨ６．０〜８．０に維持しながらアルデヒド１モル相当を加え１〜１０時間攪拌せしめて反応を行う。反応終了後水を加えて鉱酸でｐＨ２以下とし、有機層を水層から分離する。さらに有機層をアルカリで中和後水洗して有機層を水層から分離し、有機層を減圧濃縮することにより目的とするα，β−不飽和ケトン化合物を得る。
また有機層より分離した水層を苛性ソーダ等の苛性アルカリでｐＨを１３以上とし、水難溶性有機溶媒で抽出することにより触媒として使用したデカヒドロイソキノリンは９０％以上回収され再使用が可能である。
【００１１】
【実施例】
以下に本発明の実施態様を実施例をもって説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００１２】
実施例１
内容積１０００ｍｌの反応器を用いてこれにアセト酢酸メチルエステル３７１．６ｇ（３．２モル）および水１３４．４ｇを仕込み、水冷攪拌下に内温を３５〜４０℃に保ちながら２５％ＮａＯＨ水溶液５３７．６ｇ（３．３６モル）を４時間で滴下し、その後３５〜４０℃で１時間攪拌を続けた後、水およびメタノールを４０℃で減圧留去した。フラスコ内容物を一部取り出し１規定の塩酸標準水溶液によりｐＨ滴定を実施した結果、得られたアセト酢酸ナトリウム水溶液の濃度は５０％であった。このアセト酢酸ナトリウム水溶液から１６９．２ｇ（０．６８モル）を量り取り内容積１０００ｍｌの反応器に入れ、ついでトルエン１５０ｍｌ、デカヒドロイソキノリン６．９６ｇ（０．０５モル）を加え、濃硫酸でｐＨを７．４とした。この中に４−テトラヒドロピランカルバルデヒド５７．１ｇ（０．５モル）を２０分かけて滴下した後３時間攪拌を続けた。反応中温度を２０±２℃に保ち濃硫酸を滴下することによりｐＨを７．４±０．１に維持した。反応終了後水７２．６ｇを加え、濃硫酸にてｐＨを１．５として６０℃まで昇温した後有機層を水層から分離した。有機層に２５％ＮａＯＨ水溶液を５ｇ加えて中和した後有機層を水層から分離した。さらに有機層に水１０ｇを加えて攪拌・水洗し有機層を水層から分離した後無水硫酸マグネシウムにより乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別後溶媒を減圧留去し、残った油状物をさらに減圧蒸留することにより沸点９１〜９５℃（０．１ｍｍＨｇ）の無色の油状物６９．０ｇを得た。（粗収率８９．５％）ガスクロマトグラフィーにより分析したところ、目的物４−（４−テトラヒドロピラニル）−３−ブテン−２−オンの純度は９６．５％であった。（収率８６．４％）なお副生物である４−ヒドロキシ−４−（４−テトラヒドロピラニル）−ブタン−２オンが３．５％含まれていた。
【００１３】
実施例２、３
実施例１において反応温度を３０±２℃または４０±２℃に変え、実施例１と同様な方法により反応を行った。結果を表１に示す。
【００１４】
実施例４
実施例１と同様の条件で合成した５０％アセト酢酸ナトリウム水溶液１６９．２ｇ（０．６８モル）を内容積１０００ｍｌの反応器に入れ、ついでトルエン１５０ｍｌ、デカヒドロイソキノリン６．９６ｇ（０．０５モル）を加え、３５％塩酸でｐＨを７．３とした。この中に４−テトラヒドロピランカルバルデヒド５７．１ｇ（０．５モル）を２０分かけて滴下した後２時間攪拌を続けた。反応中温度を３５〜４０℃に保ち３５％塩酸を滴下することによりｐＨを７．３±０．２に維持した。反応終了後３５％塩酸にてｐＨを１．５として６０℃まで昇温した後有機層を水層から分離した。有機層に無水硫酸マグネシウムを添加して乾燥し、硫酸マグネシウムを濾別後２４０．０ｇの有機層を得た。有機層の一部をサンプリングし、高速液体クロマトグラフィーにより純度９９.9％の標準品を用いた内部標準法で分析したところ、目的物４−（４−テトラヒドロピラニル）−３−ブテン−２−オンの濃度は２７．０％であった。（収率８４．０％）副生物である４−ヒドロキシ−４−（４−テトラヒドロピラニル）−ブタン−２オンの濃度は２．４％であり、４−テトラヒドロピランカルバルデヒドに対する収率は６．６％であった。
【００１５】
実施例５
実施例１と同様の条件で合成した４８％アセト酢酸ナトリウム水溶液５３６．９ｇ（２．０８モル）を内容積１０００ｍｌの反応器に入れ、ついでトルエン１５０ｍｌ、デカヒドロイソキノリン２０．９ｇ（０．１５モル）を加え、濃硫酸でｐＨを７．２とした。この中に３−テトラヒドロチオピランカルバルデヒド１９５．７ｇ（１．５モル）を４０分かけて滴下した後２時間攪拌を続けた。反応中温度を２２〜２４℃に保ち濃硫酸を滴下することによりｐＨを７．４±０．１に維持した。反応終了後濃硫酸にてｐＨを１．５とした後６０℃まで昇温し、水１２０ｇを添加した。６０℃で３０分攪拌した後、有機層を水層から分離した。有機層に２５％ＮａＯＨ水溶液６ｇを加えて中和した後、有機層を水層から分離した。さらに有機層に水３０ｇを加えて攪拌・水洗し有機層を水層から分離した後溶媒を減圧留去した。残った油状物をさらに減圧蒸留することにより沸点１０７〜１０８℃（０．１ｍｍＨｇ）の無色の油状物２３２．７ｇを得た。（粗収率９１．１％）ガスクロマトグラフィーにより分析したところ、目的物４−（３−テトラヒドロチオピラニル）−３−ブテン−２−オンの純度は９８．０％であった。（収率８９．３％）
【００１６】
比較例１
実施例１と同様の条件で合成した５０％アセト酢酸ナトリウム水溶液３５７．９ｇ（１．３６モル）を内容積１０００ｍｌの反応器に入れ、ついでトルエン３００ｍｌ、３，５−ジメチルピペリジン１１．３ｇ（０．１モル）を加え、濃硫酸でｐＨを７．５とした。この中に４−テトラヒドロピランカルバルデヒド１１４．２ｇ（１．０モル）を１時間かけて滴下した後３時間攪拌を続けた。反応中温度を３５〜４０℃に保ち濃硫酸を滴下することによりｐＨを７．３±０．２に維持した。反応終了後水１２５．７ｇを加え、濃硫酸にてｐＨを１．５として６０℃まで昇温した後有機層を水層から分離した。有機層に２５％ＮａＯＨ水溶液を９ｇ加えて中和した後有機層を水層から分離した。さらに有機層に水２０ｇを加えて攪拌・水洗し、有機層を水層から分離した後トルエンの一部を減圧留去し、３１８．７ｇの有機層を得た。有機層の一部をサンプリングし、高速液体クロマトグラフィーにより純度９９．９％の標準品を用いた内部標準法で分析したところ、目的物４−（４−テトラヒドロピラニル）−３−ブテン−２オンの濃度は３８．０％であった。（収率７８．５％）なお副生物である４−ヒドロキシ−４−（４−テトラヒドロピラニル）−ブタン−２−オンの濃度は７．３％であり、４−テトラヒドロピラニルカルバルデヒドに対する収率は１３．５％であった。
【表１】

【００１７】
【発明の効果】
本発明の製造方法は４−テトラヒドロピラニル基等の水溶性の高い置換基を有する化合物でも好収率で目的のα，β−不飽和ケトン化合物が得られ、しかも毒性等の問題もなく工業的に優れた製造方法である。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention is a general formula [I] useful as an intermediate for agricultural medicine, particularly herbicides.
[Chemical formula 2]

(Wherein R ¹ represents an aliphatic group having a side chain at the 1-position, an alicyclic group, a substituted alicyclic group, a heterocyclic group, a substituted heterocyclic group, a phenyl group or a substituted phenyl group) In the production method of α, β-unsaturated ketones (hereinafter referred to as Compound [I]).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various methods for synthesizing α, β-unsaturated ketones using aldehyde as a starting material are known. However, there are various problems in industrially adopting these methods.
For example, there is aldol condensation of aldehyde and acetone, but generally there are many by-products, it is difficult to isolate the target product, the yield is low, and a large excess of acetone is required.
Further, a synthesis method in which aldehyde and acetone are condensed using piperidine-acetic acid as a catalyst [INDIAN J. et al. Chem. Vol. 16B 970-972 (1978) etc.] require a large amount of expensive catalyst and a large excess of acetone.
In JP-A-3-161456, an alkali metal salt of acetoacetic acid and an aldehyde are reacted under a catalyst such as 3,5-dimethylpiperidine to collect an α, β-unsaturated ketone having 0 to 1 hydrogen atom at the γ position. Methods for efficient synthesis are described, and among them, toluene or chloroform is used as a reaction solvent. However, in recent years, chloroform is a chain chlorinated hydrocarbon solvent such as dichloromethane, chloroform, dichloroethane, etc. due to pollution problems and toxicity, and effluent regulations are put in place. When these are used industrially, special recovery facilities are required. It has become. On the other hand, when a toluene solvent is used and R ¹ having high water solubility is a heterocyclic group having an oxygen atom or sulfur atom such as 4-tetrahydropyranyl group or 3-tetrahydrothiopyranyl group, the general formula [III] R ¹ -Since a large amount of β-hydroxyketone represented by CH (OH) CH ₂ C (═O) CH ₃ is by-produced, it was necessary to perform a dehydration reaction to obtain the desired product.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a production method in which the desired product can be obtained in good yield without providing a dehydration step even in the case of a compound having high water solubility as described above, and which is free from industrial problems.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an alkali metal salt of acetoacetic acid and a general formula [I] R ¹ CHO (wherein R ¹ is an aliphatic group having a side chain at the 1-position, an alicyclic group, a substituted alicyclic group, a heterocyclic group. And an aldehyde represented by a substituted heterocyclic group, a phenyl group or a substituted phenyl group) in the presence of decahydroisoquinoline in a mixed solvent of water and a poorly water-soluble organic solvent. General formula [II]
[Chemical 3]

(Where R ¹ has the same meaning as above)
It is a manufacturing method of (alpha), (beta)-unsaturated ketone represented by these.
[0005]
In the present invention, the raw material alkali metal acetoacetate is sodium acetoacetate, potassium acetoacetate, lithium acetoacetate or the like. After diketene or acetoacetate is hydrolyzed with a caustic alkali aqueous solution such as caustic soda or caustic potash, a by-product is produced. It is easily obtained as an aqueous solution by removing the alcohol to be removed by concentration under reduced pressure. The concentration of the aqueous solution thus obtained is usually adjusted to a concentration of 40 to 50% because the yield decreases when a large amount of water is present in the next reaction.
[0006]
The pH during the reaction is 6 to 8, particularly preferably 7.1 to 7.5. Below pH 6, the reaction is slow and the yield decreases. On the other hand, when the pH is 8 or more, the by-product amount of the β-hydroxyketone compound represented by the general formula [III] R ¹ CH (OH) CH ₂ C (═O) CH ₃ increases. Therefore, during the reaction, the above pH is adjusted using a mineral acid.
Mineral acids used to maintain pH include acids with low water content such as concentrated sulfuric acid and 85% phosphoric acid to reduce the amount of water in the system, acid gases such as hydrogen chloride gas, sulfuric acid anhydride, phosphorus pentoxide, etc. It is desirable to use an acid anhydride. In addition, even with concentrated hydrochloric acid having a high water content, the reaction proceeds smoothly by using an aqueous solution of the alkali metal acetoacetate as a raw material at a high concentration.
[0007]
Examples of the poorly water-soluble organic solvent used in the present invention include chlorinated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, chloroform and dichloroethane, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, aromatic solvents such as toluene and xylene, and carbonization such as hexane. A hydrogen-based solvent can be used. In particular, in the present invention, the target product can be obtained in a high yield regardless of the polarity of the solvent. Therefore, the poorly water-soluble organic solvent is a versatile and inexpensive aromatic solvent such as toluene or xylene, hexane or the like. Hydrocarbon solvents can be used.
[0008]
The aldehyde represented by the general formula [I] is an aldehyde having 0 to 1 hydrogen atom at the α-position, such as isobutyraldehyde, 2-methylbutanal, 2-methylpentanal, 2,3-dimethylbutanal, Aliphatic aldehydes branched at the α-position of aldehydes such as 2-methylhexanal, 2-ethylhexanal, 2-ethylpentanal, 2-methylheptanal, and 2-methylnonal, cyclohexanecarbaldehyde, 2-methylcyclohexanecarbaldehyde Aldehydes having an alicyclic group such as 3-methylcyclohexanecarbaldehyde, 4-methylcyclohexanecarbaldehyde, 4-tetrahydropyrancarbaldehyde, 2-tetrahydrofurancarbaldehyde, 3-tetrahydropyrancarbaldehyde, 3-tetrahydro Heterocyclic aldehydes such as o-pyran-carbaldehyde, benzaldehyde, o- methylbenzaldehyde, m- methylbenzaldehyde, p- methylbenzaldehyde, p- methylthiobenzaldehyde, aromatic aldehydes such as p- chlorobenzaldehyde.
The present invention is particularly suitable for compounds having a 6-membered heterocyclic group having a highly water-soluble oxygen atom or sulfur atom, such as 4-tetrahydropyrancarbaldehyde and 3-tetrahydrothiopyrancarbaldehyde.
[0009]
In the present invention, the reaction temperature is 10 to 60 ° C., but the higher the reaction temperature is, the higher the reaction temperature of the β-hydroxyketone represented by the general formula [III] R ¹ CH (OH) CH ₂ C (═O) CH ₃ . Since the amount of by-products increases, the yield decreases. Therefore, a particularly preferred reaction temperature is 10 to 40 ° C.
[0010]
For carrying out the present invention, 1 to 1 mol of an aqueous solution of an alkali metal salt of acetoacetic acid per 1 mol of the aldehyde represented by the general formula [I], 10 to 1000 ml, preferably 100 After adding ~ 800 ml of poorly water-soluble organic solvent, 0.01 mol or more, preferably 0.05 to 0.20 mol of decahydroisoquinoline is added to 1 mol of aldehyde. Further, a mineral acid is added to adjust the pH to 6.0 to 8.0.
Next, while maintaining the pH at 6.0 to 8.0 with a mineral acid at 10 to 60 ° C., 1 mol equivalent of aldehyde is added and the reaction is carried out by stirring for 1 to 10 hours. After completion of the reaction, water is added to bring the pH to 2 or less with a mineral acid, and the organic layer is separated from the aqueous layer. Further, the organic layer is neutralized with an alkali and washed with water to separate the organic layer from the aqueous layer, and the organic layer is concentrated under reduced pressure to obtain the desired α, β-unsaturated ketone compound.
The aqueous layer separated from the organic layer is extracted with a caustic such as caustic soda to have a pH of 13 or more and extracted with a poorly water-soluble organic solvent, so that 90% or more of decahydroisoquinoline used as a catalyst is recovered and can be reused.
[0011]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to this embodiment.
[0012]
Example 1
Using a reactor with an internal volume of 1000 ml, 371.6 g (3.2 mol) of acetoacetic acid methyl ester and 134.4 g of water were charged, and a 25% NaOH aqueous solution was maintained while maintaining the internal temperature at 35-40 ° C. with water cooling. 537.6 g (3.36 mol) was added dropwise over 4 hours, and then stirring was continued at 35 to 40 ° C. for 1 hour, and then water and methanol were distilled off under reduced pressure at 40 ° C. A part of the contents of the flask was taken out and subjected to pH titration with a 1N standard hydrochloric acid aqueous solution. As a result, the concentration of the obtained aqueous sodium acetoacetate solution was 50%. 169.2 g (0.68 mol) was weighed from this aqueous solution of sodium acetoacetate and placed in a reactor having an internal volume of 1000 ml, and then 150 ml of toluene and 6.96 g (0.05 mol) of decahydroisoquinoline were added, and the pH was adjusted with concentrated sulfuric acid. Was 7.4. 4-tetrahydropyran carbaldehyde 57.1g (0.5 mol) was dripped in this over 20 minutes, Then, stirring was continued for 3 hours. During the reaction, the temperature was kept at 20 ± 2 ° C., and the pH was maintained at 7.4 ± 0.1 by adding concentrated sulfuric acid dropwise. After completion of the reaction, 72.6 g of water was added, the pH was raised to 1.5 with concentrated sulfuric acid and the temperature was raised to 60 ° C., and then the organic layer was separated from the aqueous layer. The organic layer was neutralized by adding 5 g of 25% NaOH aqueous solution, and then the organic layer was separated from the aqueous layer. Further, 10 g of water was added to the organic layer, and the mixture was stirred and washed with water. The organic layer was separated from the aqueous layer and then dried over anhydrous magnesium sulfate. After filtering off magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the remaining oil was further distilled under reduced pressure to obtain 69.0 g of a colorless oil having a boiling point of 91 to 95 ° C. (0.1 mmHg). When analyzed by gas chromatography (crude yield: 89.5%), the purity of the desired product 4- (4-tetrahydropyranyl) -3-buten-2-one was 96.5%. (Yield 86.4%) In addition, 3.5% of 4-hydroxy-4- (4-tetrahydropyranyl) -butan-2-one as a by-product was contained.
[0013]
Examples 2 and 3
In Example 1, the reaction temperature was changed to 30 ± 2 ° C. or 40 ± 2 ° C., and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[0014]
Example 4
169.2 g (0.68 mol) of a 50% aqueous sodium acetoacetate solution synthesized under the same conditions as in Example 1 was placed in a reactor having an internal volume of 1000 ml, and then 150 ml of toluene and 6.96 g (0.05 mol of decahydroisoquinoline). ) And the pH was adjusted to 7.3 with 35% hydrochloric acid. 4-tetrahydropyran carbaldehyde 57.1g (0.5 mol) was dripped in this over 20 minutes, Then, stirring was continued for 2 hours. During the reaction, the temperature was maintained at 35 to 40 ° C., and 35% hydrochloric acid was added dropwise to maintain the pH at 7.3 ± 0.2. After completion of the reaction, the pH was adjusted to 1.5 with 35% hydrochloric acid, the temperature was raised to 60 ° C., and then the organic layer was separated from the aqueous layer. Anhydrous magnesium sulfate was added to the organic layer for drying, and magnesium sulfate was filtered off to obtain 240.0 g of an organic layer. A part of the organic layer was sampled and analyzed by high performance liquid chromatography by an internal standard method using a standard product having a purity of 99.9%. As a result, the desired product 4- (4-tetrahydropyranyl) -3-butene-2 was obtained. The concentration of -one was 27.0%. (Yield 84.0%) The concentration of by-product 4-hydroxy-4- (4-tetrahydropyranyl) -butan-2-one is 2.4%, and the yield based on 4-tetrahydropyrancarbaldehyde is It was 6.6%.
[0015]
Example 5
A 48% aqueous solution of sodium acetoacetate (536.9 g, 2.08 mol) synthesized under the same conditions as in Example 1 was placed in a reactor having an internal volume of 1000 ml, and then 150 ml of toluene and 20.9 g (0.15 mol) of decahydroisoquinoline. ) And the pH was adjusted to 7.2 with concentrated sulfuric acid. To this, 195.7 g (1.5 mol) of 3-tetrahydrothiopyrancarbaldehyde was added dropwise over 40 minutes, and stirring was continued for 2 hours. During the reaction, the temperature was maintained at 22 to 24 ° C., and concentrated sulfuric acid was added dropwise to maintain the pH at 7.4 ± 0.1. After completion of the reaction, the pH was adjusted to 1.5 with concentrated sulfuric acid, the temperature was raised to 60 ° C., and 120 g of water was added. After stirring at 60 ° C. for 30 minutes, the organic layer was separated from the aqueous layer. After neutralizing the organic layer by adding 6 g of 25% aqueous NaOH, the organic layer was separated from the aqueous layer. Further, 30 g of water was added to the organic layer and the mixture was stirred and washed with water to separate the organic layer from the aqueous layer, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. The remaining oil was further distilled under reduced pressure to obtain 232.7 g of a colorless oil having a boiling point of 107 to 108 ° C. (0.1 mmHg). When analyzed by gas chromatography (crude yield 91.1%), the purity of the desired product 4- (3-tetrahydrothiopyranyl) -3-buten-2-one was 98.0%. (Yield 89.3%)
[0016]
Comparative Example 1
357.9 g (1.36 mol) of a 50% aqueous sodium acetoacetate solution synthesized under the same conditions as in Example 1 was placed in a reactor having an internal volume of 1000 ml, and then 300 ml of toluene and 11.3 g (0,3) of 3,5-dimethylpiperidine. 0.1 mol) and the pH was adjusted to 7.5 with concentrated sulfuric acid. 4-tetrahydropyran carbaldehyde 114.2g (1.0mol) was dripped in this over 1 hour, Then, stirring was continued for 3 hours. During the reaction, the temperature was maintained at 35 to 40 ° C., and pH was maintained at 7.3 ± 0.2 by adding concentrated sulfuric acid dropwise. After completion of the reaction, 125.7 g of water was added, the pH was raised to 1.5 with concentrated sulfuric acid, the temperature was raised to 60 ° C., and the organic layer was separated from the aqueous layer. The organic layer was neutralized by adding 9 g of 25% NaOH aqueous solution, and then the organic layer was separated from the aqueous layer. Further, 20 g of water was added to the organic layer, and the mixture was stirred and washed with water. After separating the organic layer from the aqueous layer, a part of toluene was distilled off under reduced pressure to obtain 318.7 g of an organic layer. A part of the organic layer was sampled and analyzed by high performance liquid chromatography by an internal standard method using a standard product having a purity of 99.9%. As a result, the desired product 4- (4-tetrahydropyranyl) -3-butene-2 was obtained. The ON concentration was 38.0%. (Yield 78.5%) The concentration of 4-hydroxy-4- (4-tetrahydropyranyl) -butan-2-one as a by-product is 7.3%, based on 4-tetrahydropyranyl carbaldehyde. The yield was 13.5%.
[Table 1]

[0017]
【The invention's effect】
The production method of the present invention can produce the desired α, β-unsaturated ketone compound in good yield even with a compound having a highly water-soluble substituent such as 4-tetrahydropyranyl group, and is industrially free from problems such as toxicity. This is an excellent manufacturing method.

Claims (1)

4- (4-tetrahydropyranyl) -3-butene characterized by reacting an alkali metal salt of acetoacetic acid and 4-tetrahydropyrancarbaldehyde in a mixed solvent of water and toluene in the presence of decahydroisoquinoline -2-one production method.