JP4295083B2 - アルキリデン置換コハク酸エステルの製法 - Google Patents
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Description
【０００１】
本発明は、不飽和炭化水素基、特にアルキリデン基で置換されたコハク酸エステルの新規な製法に関する。これらの化合物は、オレフィン重合用のチグラー・ナッタ不均一系触媒の製造での電子供与化合物として使用されるアルキル置換コハク酸エステルに変換できる。アルキリデン置換コハク酸エステルのアルキル置換コハク酸エステルへの変換は、通常、殆ど定量的な収率でのクリーンな反応である。そのため、工業的に利用できるアルキル置換コハク酸エステルを工業的に生産するために、アルキリデン置換コハク酸エステルの生産の経済的に有利な方法であることが必要である。“経済的に有利な”という用語は、方法ができるだけスムーズでしかも安価であるような反応剤と条件との使用で、標的製品を良好な収率で、かつ受け入れ可能な純度で与えることができる方法を意味する。これは、最も望ましい方法は、緩和な条件と短い反応時間を用いる方法であることを意味する。モノまたはジアルキリデン置換コハク酸エステルは、当該技術で知られた化合物である。実験室スケールでのその製法の１つは、次の反応式を含む、ストッブ（Stobbe）反応である。
【０００２】
【化４】
【０００３】
式中、ＲaとＲbはＣ1〜Ｃ20の炭化水素、Ｒcは水素またはＲbである。そこで得られたヘミエステルは、次いで、エステル化工程を経て対応するジエステルに変換できる。今までストッブ反応が異なるタイプのアルキリデン置換コハク酸エステルを作るのに使用され、研究者はケースバイケースで所望の製品を得るため異なる条件（塩基、溶媒、原料、反応温度）を選択して行ってきた。しかし、元のストッブおよび開示された全ての変形は、工業的応用性の観点から特に魅力的にさせるような特殊性はない。モノアルキリデン置換コハク酸エステルの製造に関して、文献（C.G Overberg, C.W. Roberts, JACS(1949), 71, 3618〜21）は、塩基としてカリウムｔ−ブトキシド、溶媒としてｔ−ブタノールを使用するストッブ反応を行い、いくつかのタイプのモノアルキリデン置換コハク酸エステルの製造を記載している。原料のコハク酸ジエチルは、原料のケトン（２５％）と塩基の双方に対して過剰用いられ、次にケトンに対して過剰（約１０％）であった。最高の収率は、ケトンとしてアセトンを用いて得られ、ケトンに対して９２％であったが、スクシネートに対してより低い（７６％）。しかし、最も重要なことは、最終製品から非反応物を分離するため、反応の長くかつ複雑な仕上げ（溶媒蒸留、希塩酸でｐＨ＝３への酸性化、完全な溶媒蒸留、エーテルでの抽出、エーテル溶液の塩基性水での抽出、塩基性水の濃ＨＣｌでの酸性化、エーテルでの抽出、無水化、溶媒蒸留）が必要とされた。これは、このような方法を大規模で行えば、非常に高価につくことになるであろう。類似の事情がG.H. Daub, W.S. Johnson, JACS(1950), 72, 501〜4に報告され、そこでは、溶媒がベンゼン、塩基が水素化ナトリウム、原料のケトンは、ベンゾフェノンまたはアセトフェノンであった。また、この場合に、収率はケトンに対して高いが（９７％）、スクシネートに対してより低く（３２％）、受け入れ可能な純度の最終製品を単離するのに反応の過酷な仕上げを必要とする。より最近では、欧州特許公開公報EPA760,355号に、ストッブ反応を経由し、原料ケトンとしてシクロペンタノンを用いてのモノアルキリデン置換コハク酸エステルの製造を開示している。塩基はカリウムｔ−ブトキシドで、溶媒はジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）であった。さらに、収率はケトンに関して高く（９７％）、しかし、過剰（３４％）に用いたスクシネートに関して低い（７５％）。使用した塩基の過剰を考慮し、この場合所望製品のみを得るための反応仕上げは、大規模では煩雑であるだろう。
【０００４】
従って、ストッブ反応で、良好な収率を得るには、ケトンに対しスクシネートと塩基の過剰を使用すべきことを当業者が思うことは明らかである。また、非置換スクシネートから出発してアルキリデンジ置換コハク酸の製造にストッブ反応の使用でもこのことが確かめられた。この特定の観点で、モノアルキリデン置換エステルの単離用の中間仕上げと分離工程を避ける可能性が、特に魅力的で、どちらかというと高価な方法を非常に簡単にすることを知ることは価値がある。
【０００５】
ストッブ氏自身、１工程のみを用いてアルキリデンジ置換コハク酸を作る試みを記載した（H. Stobbe, P, Naum, Ber. (1904), 37, 2240〜9; H. Stobbe, Ber(1905), 38, 3673）。従って、彼は、溶媒としてジエチルエーテルの存在下で、低温（−１０℃）でスクシネートに対して、約倍モル量の塩基（ナトリウムエトキシド）とケトン（アセトン）を使用した。非常に長い反応時間（数日）にもかかわらず、全収率は低く（３５〜４０％）、非反応の非置換スクシネートからアルキリデン置換コハク酸を分離するのに骨の折れる仕上げを必要とした。
【０００６】
文献、B. Wojcik, H. Adkins, JACS(1934), 56, 2424〜5で、ストッブ氏の試みをより高い温度で繰り返したが、結果は悪くさえあった。これは標的の生成物が得られず、モノアルキリデン置換エステルのみが低収率で作られた。この観点で、方法が、難しい仕上げまたは分離工程を必要としない収率で、最終の所望製品を得るのにストッブタイプの反応を行える適切な条件を見出すことは特別な意義があるであろう。本出願人は、ここに、このような所望の方法が、出発製品と反応剤の比に関するある種の条件とが維持されると、可能であることを見出した。
【０００７】
従って、本発明の目的は、工程（ａ）で、反応媒体と塩基の存在下で行われ、式（Ｉ）
【０００８】
【化５】
【０００９】
（式中、ＲはＣ1〜Ｃ20の炭化水素基、Ｒ1は水素あるいはＲ、Ｒ1とＲは共に結合できる。但し、Ｒ1が水素のとき、ＲはＣ4〜Ｃ20の炭化水素基である）
の化合物を式（II）
【００１０】
【化６】
【００１１】
〔式中、Ｒ2はＣ1〜Ｃ20の炭化水素基、Ｒ3は水素、Ｃ1〜Ｃ20の炭化水素基または式ＲＲ1Ｃ＝のアルキリデン基（ＲとＲ1は上記と同一意味）、Ｒ4は水素、またはＣ1〜Ｃ20の炭化水素基、ｎは０または１である。但し、Ｒ3が式ＲＲ1Ｃ＝のアルキリデン基のとき、ｎは０である〕の化合物と反応させ、
工程（ｂ）で、（ａ）で得られた不飽和置換生成物をエステル化する
ことからなり、
工程（ａ）が、（ｉ）式（II）の化合物が、化合物（Ｉ）の量に実質的に等しいかまたはそれより低いモル量で用いられ、
（ii）塩基が式（II）の化合物に実質的に等しいモル量で用いられ、式ＭｅＨｚの水素化物と式Ｒ5ＯＭｅのアルコキシド（Ｍｅは元素周期律表のグループＩ−IIに属する金属、Ｚは金属の原子価、Ｒ5はＣ1〜Ｃ15の炭化水素基）とから選択され、及び
（iii）反応媒体が、非プロトン性液状媒体または水中で測定されたＫａがｉ−Ｐｒ−ＯＨのものより低いプロトン性液状媒体であるような条件下で行われる事実を特徴とする不飽和炭化水素基で置換されたコハク酸エステルの製法である。
【００１２】
本発明によれば、用語"実質的に等しいモル量"とは、基準の化合物の量と、１０％モル以下、好ましくは５％モル以下しか異ならない量を意味する。
上記のように、不飽和炭化水素基で置換された好ましいコハク酸エステルは、アルキリデン置換コハク酸エステルで、一般にストッブ反応で高い収率で得ることができる化合物でもある。好ましい反応媒体は、非プロトン性希釈剤であり、中でも、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセタミド、１−メチル−２−ピロリドン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランが特に好ましい。トルエンとＤＭＦがさらに好ましく、ＤＭＦが最も好ましい。プロトン性溶媒の中で、ｔｅｒｔ−ブタノールが最も好ましい溶媒の１つである。
【００１３】
本発明によれば、非プロトン性液状溶媒またはｉ−Ｐｒ−ＯＨより低い水中で測定したＫａを有するプロトン性液状媒体から選択された反応媒体は、十分に優勢の媒体であるべきであるが、唯一のものでなくてもよい。これは、上記のクラス内に入らない液体の少量（一般に希釈剤に対し１０％容量より高くない）が、ある場合に特別の目的に存在できることを意味する。これらの液体の特定の１つで、エタノールが好ましい。
【００１４】
塩基は、式Ｒ5ＯＭｅ（式中、Ｒ5はＣ1〜Ｃ15の炭化水素基、Ｍｅは上に与えた意味を有する）のアルコキシドから選択するのが好ましい。その中で特に好ましいのは、Ｒ5がＣ1〜Ｃ5アルキル基、ＭｅがＮａまたはＫであるアルコキシドである。特に好ましい化合物は、カリウムｔ−ブトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムエトキシドである。好ましい観点として、このような好ましいアルコキシドは上で特定した非プロトン性溶媒との組合せて用いられる。特に、好ましいアルコキシドとＤＭＦまたはトルエンのような非プロトン性溶媒の組合せが特に好ましい。
【００１５】
既に説明したように、上記の方法は、アルキリデン置換コハク酸エステルを非常に高い収率で得るのに非常に適している。その上、本出願人は、方法を上記の条件下に従って行うことにより、最終反応混合物の仕上げが、非常に簡単であることを見出した。事実、殆どの場合に、仕上げは、反応混合物を水で希釈し、所望の生成物を適切な有機溶媒で抽出し、次いで適宜溶媒を除去するのみからなる。
【００１６】
式（Ｉ）の中で好ましい原料化合物の１つのクラスは、Ｒ1が水素で、ＲはＣ4〜Ｃ20の炭化水素基から選択され、好ましくは式（Ｉ）のカルボニルに結合した炭素原子に不飽和を有さないものである。これらの中で、Ｒが２級または３級アルキル基である化合物が特に好ましい。式（Ｉ）の化合物中で好ましい他のクラスは、ＲとＲ1が共にＣ1〜Ｃ20の炭化水素基で、好ましくは式（Ｉ）のカルボニルに結合した炭素原子に不飽和を有さない化合物である。それらの中で特に好ましいのは、ＲとＲ1がＣ1〜Ｃ8アルキル基または、共に結合して環状ケトンを形成したアルキレン基である化合物である。適切なケトンの例は、メチルエチルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、シクロブチルメチルケトン、３−ブテン−１−イルメチルケトン、アセチルシクロプロパン、ジエチルケトン、メトキシアセトン、ｉ−プロピルメチルケトン、２−ヘキサノン、４−メチル−２−ペンタノン、メチルｓｅｃ−ブチルケトン、メチルｔ−ブチルケトン、エチルプロピルケトン、エチルｉ−プロピルケトン、ｉ−アミルメチルケトン、４−メチルシクロヘキサノン、２−メチルシクロヘキサノン、３−メチルシクロヘキサノン、２,２−ジメチル−３−ペンタノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、ジｎ−プロピルケトン、ジシクロプロピルケトン、ジｉ−プロピルケトン、ｎｅｏ−ぺンチルメチルケトン、１−シクロペンチルエタノン、４−メチル−３−ヘキサノン、１−メチル−ｎ−ブチルメチルケトン、３−エチル−２−ペンタノン、ｉ−プロピルｎ−プロピルケトン、３−メチル−５−ヘキサノンである。ＲとＲ1が共に同じでメチル、エチルまたはプロピルから選択される化合物が好ましい。また、ＲとＲ1が、共に結合したアルキレン基で、シクロペンタノン、シクロヘキサノンまたはシクロヘプタンのような環状ケトンを形成する化合物が好ましい。
【００１７】
上記の特定の方法の工程（ａ）を行う際に、反応物は、何れかの順序で、互いに反応できる。しかし、反応媒体に分散した塩基の溶液を、反応媒体の他の一部に分散した化合物（Ｉ）と（II）との混合物に添加するのが好ましい具体例である。工程（ａ）を行う温度は、重要ではない。温度は、一般に−３０〜１５０℃、より代表的には０〜１１０℃、好ましくは２０〜８０℃の範囲である。当業者は、これらの範囲内で、最適の温度を、反応媒体の沸騰温度、原料化合物の沸騰温度などのようなパラメータを考慮して容易に選択しうるであろう。ストッブ反応に含まれる反応物のタイプからみて、工程（ａ）の生成物は、エステル化されないカルボキシル基を少なくとも１つ有する。完全にエステル化された生成物に変換するのに、エステル化工程を行うことを必要とし、これは本発明の方法の工程（ｂ）である。エステル化工程は、当該分野で知られた多くの方法の何れかで行うことができる。エステルを得る公知方法の１つは、例えば、カルボン酸を、酸または塩基で触媒化されるアルコールとの反応によるエステル化である。エステル製造の多数の方法の総説は、Organic Functional Group Preparation, II版、Academic Press 1983に見ることができる。本発明によるエステル化を行う好ましい方法は、工程（ａ）の生成物（ヘミエステル）と式Ｒ6Ｘ（Ｘはハロゲン、Ｒ6はＣ1〜Ｃ20の炭化水素基）の化合物との反応である。好ましくは、ＸはＢｒ、ＣｌとＩから選択され、Ｒ6は１級Ｃ1〜Ｃ8アルキル基である。特に好ましいＲ6基はメチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチルとｉ−ブチルである。エチルブロミドの使用が特に好ましい。この方法は、工程（ａ）のアルキリデン置換生成物が、始めに予備仕上げに付すことなく式Ｒ6Ｘの化合物と直接反応させることができ、それによって時間の節約と収率を増大させる利点がある。工程（ｂ）を行う温度は重要ではない。一般に約−３０〜１５０℃、より典型的には−１０〜１１０℃の範囲である。当業者であれば、これらの範囲内で、最適の温度を、反応媒体の沸騰温度、原料化合物の沸騰温度などのパラメータを考慮して容易に選択できる。上記のように、アルキリデン置換スクシネートは、アルキル置換コハク酸エステルに転化でき、これはオレフィン重合用のチグラー・ナッタ不均一系触媒の製造における電子供与化合物として使用される。このような変換は、接触水素化を経て適切に得ることができる。また、この反応は当該分野で周知である。この種の反応の総説は、例えば、ＶＣＨ出版社発行のR.C. Larock著のComprehensive Organic Transformation: a guide to functional group preparationに見出すことができる。この反応を行うことができる各種の触媒の中で、特に好ましいのは、パラジウムまたは白金炭（Ｐｄ／ＣまたはＰｔ／Ｃ）である。Ｐｄ／ｃで５％のＰｄ（Ｐｄ／Ｃ ５％）を含有するものが特に好ましい。またラネーＮｉ触媒が使用できる。反応を行う温度は０〜１５０℃、より好ましくは４０〜１２０℃であることができる。水素圧は一般に大気圧より高く、１５バールより高いのが好ましい。当業者はこの範囲内で、最適の温度を、反応媒体の沸騰温度、原料化合物の沸騰温度などのパラメータを考慮して容易に選定できる。上記の何れかの工程の反応時間は予測できない。一般的な指標として、これらの工程の反応時間は、約１分〜約１０時間でありうる。しかし、反応時間は約１０分〜約５時間が、より便利である。何れにせよ、当業者は、当該分野の技術に従って反応の状態を制御でき何時停止するかを決め得る。上で説明したように、この方法は、工業的見地から非常に魅力的であり、それは、所望生成物を非常に良好な収率で、かつ最少限度の仕上げで得られるからである。本発明の方法は、また非常に融通性である。原料物質として使用する化合物（II）と使用される条件により、アルキリデンモノ置換エステル、ジアルキリデンジ置換コハク酸エステルまたはモノアルキリデンジ置換コハク酸エステルの製造を可能にする。
【００１８】
本発明の方法で得られるアルキリデン置換コハク酸エステルの例は、下記式（III）のものである。
【００１９】
【化７】
【００２０】
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ6およびｎは上記と同一意味。）
【００２１】
本発明の方法で得ることができる式（III）の化合物の１つのサブクラスには、Ｒ3とＲ4が共に水素の化合物である。この中で得ることができる特に好ましい化合物は、ジエチルｓｅｃ−ブチリデンスクシネート、ジエチルシクロプロピリデンスクシネート、ジエチルシクロヘキシリデンスクシネート、ジエチルベンジリデンスクシネート、ジエチルシクロヘキシルメチリデンスクシネート、ジエチルインブチリデンスクシネート、ジエチルイソプロピリデンスクシネート、ジエチルイソペンチリデンスクシネート、および対応する異なるアルコキシ分子でエステル化された生成物である。それらの生成物を得るのに、本発明の工程（ａ）は、式（II）（Ｒ3とＲ4が共に水素）の化合物を選択して行われる。式（Ｉ）の化合物は、導入すべきアルキリデン基の種類に基づいて適切に選択されるであろう。ＲとＲ1基は、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、シクロヘキシルメチルアルデヒドから選ばれた式（Ｉ）の化合物を形成するようなものが好ましい。また次のケトン類が適する：メチルエチルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、シクロブチルメチルケトン、３−ブテン−１−イルメチルケトン、アセチルシクロプロパン、ジエチルケトン、メトキシアセトン、ｉ−プロピルメチルケトン、２−ヘキサノン、４−メチル−２−ペンタノン、メチルｓｅｃ−ブチルケトン、メチルｔ−ブチルケトン、エチルプロピルケトン、エチルｉ−プロピルケトン、ｉ−アミルメチルケトン、４−メチルシクロヘキサノン、２−メチルシクロヘキサノン、３−メチルシクロヘキサノン、２,２−ジメチル−３−ペンタノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、ジ−ｎ−プロピルケトン、ジシクロプロピルケトン、ジ−ｉ−プロピルケトン、ｎｅｏ−ペンチルメチルケトン、１−シクロペンチルエタノン、４−メチル−３−ヘキサノン、１−メチル−ｎ−ブチルメチルケトン、３−エチル−２−ペンタノン、ｉ−プロピルｎ−プロピルケトン、３−メチル−５−ヘキサノン。
【００２２】
反応を行う際の好ましい溶媒は、ＤＭＦとトルエンで、一方好ましい塩基はＥｔＯＫ、ＥｔＯＮａ、ｔ−ＢｕＯＫとｔ−ＢｕＯＮａから選択できる。
本発明の方法で得ることができる式（III）の化合物の他のサブクラスは、ジまたはトリ置換コハク酸エステルである。本発明の方法は、ジアルキリデンジ置換コハク酸エステルとモノアルキリデンジまたはトリ置換コハク酸エステルを与えうる。ジアルキリデンジ置換コハク酸エステルは、例えば、式（II）の原料化合物として、モノアルキリデン置換コハク酸エステルを使用して製造できる。代わりに、原料コハク酸エステルは、式（II)でｎが１、Ｒ3とＲ4が共に水素である化合物である。コハク酸ジエチルとコハク酸ジイソブチルが特に好ましい。式（Ｉ）の化合物は、導入されるアルキリデン基の種類に基づいて適切に選択されるであろう。ＲとＲ1基は、これらがアセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン（シクロヘキルメチルアルデヒド）から選ばれた式（Ｉ）の化合物を形成するようなものが好ましい。
【００２３】
工程（ａ）と（ｂ）の完結後に、得られたモノアルキリデン置換コハク酸エステルは、付加的反応工程（ａ２）に付し、塩基の存在下で式（Ｉ）の化合物の等モルまたはそれより高いモル量と接触させ、反応生成物を得、次に付加的エステル化工程（ｂ２）に付される。
【００２４】
工程（ａ２）で使用される式（Ｉ）の化合物は、工程（ａ）で使用される式（Ｉ）の化合物と同一または異なってもよい。式（Ｉ）の同一化合物を工程（ａ）と（ａ２）の両方で用いるのが好ましく、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン（シクロヘキシルメチルアルデヒド）からなる群から選択するのが好ましく、より好ましくはアセトンである。また、塩基は、工程（ａ）で使用したものと同一または異なってもよい。式Ｒ5ＯＭｅ（式中Ｒ5がＣ1〜Ｃ5アルキル基、ＭｅかＮａまたはＫ）のアルコキシドから選択するのが好ましい。ことに好ましい化合物は、カリウムｔ−ブトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムエトキシドである。また、工程（ａ２）で、塩基は、アルキリデン置換化合物に対して実質的に等モル有効量を用いるのが好ましい。用法有効量とは、導入される塩基の量が、塩基と反応する他の可能性のある化合物の対応モル量が控除されたアルキリデン置換化合物に等モルであるべきことを意味する。上で説明したように、このような好ましいアルコキシドは、反応媒体として使用される非プロトン性液状媒体と組合せて使用するのが好ましい。特に、反応媒体は、工程（ａ）,（ｂ）,（ａ２）と（ｂ２）の全てで同じであることが好ましく、ＤＭＦとトルエンから選択される。
【００２５】
上記の工程の全てが、中間の分離工程の必要なく、連続で行うことができることに注目することは特に興味ある。また、この場合に、反応混合物の仕上げは非常に単純である。仕上げの基本工程は、水での希釈と有機溶剤での抽出である。仕上げに使用できる多くの有機溶剤中、メチルｔ−ブチルエーテル、トルエン、ヘキサンとヘプタンが最も好ましいものである。
【００２６】
モノアルキリデンジまたはトリ置換コハク酸エステルを製造するときには、式（II）の化合物は、ｎが１でＲ3とＲ4の少なくとも１つがＣ1〜Ｃ20の炭化水素基から選択されるものから適当に選ばれる。製造すべき好ましい化合物は、モノアルキリデンジ置換コハク酸エステルであり、したがって式（II）の好ましい化合物は、Ｒ4が水素、Ｒ3がＣ1〜Ｃ10の炭化水素基、より好ましくはＣ1〜Ｃ6アルキルまたはシクロアルキル基であるものである。一般に、そこで得られたアルキリデン置換エステルは、次いで通常の水素転化反応を経て対応する飽和化合物に変換されることは既に説明した。飽和コハク酸エステルは、医薬産業での使用を含む当該技術で各種の応用が見出され、上で説明したようにチグラー・ナッタ重合触媒の改質化合物として見出されている。
次の実施例は発明を例証するためのもので限定されるものではない。
【００２７】
実施例
特徴付け
次の実施例で得られた生成物の特徴付けは、1Ｈ−ＮＭＲを介して行われた。
実施例１
２−イソプロピリデンコハク酸１−エチルエステルの合成
２５０ｍｌの丸底フラスコで、１１２ｍｍｏｌのアセトンと１０２ｍｍｏｌのコハク酸ジエチルを４３ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドに加えた（溶液Ａ）。他の１００ｍｌの丸底フラスコで、１０３ｍｍｏｌのカリウムｔ−ブトキシドを３５ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドに懸濁し、次いで２０℃でスラリーに、１０３ｍｍｏｌのエタノールを滴下した。黄色溶媒が得られる（溶液Ｂ）。次いで溶液Ｂを溶液Ａに４０℃で２２分で滴下して加える。得られた混合物を６０℃で１０時間（反応時間）撹拌する。次いで反応混合物を室温に冷却し、２８０ｍｌの水を加える。水性溶液を２５０ｍｌのペンタンで抽出する。水性層を濃ＨＣｌでｐＨ＝１に酸性化し、２５０ｍｌのエーテルで抽出する。次いで、溶媒を蒸発して、粗生成物異性体の混合物を得る（９５％収率）。
【００２８】
実施例２
２−イソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
１ｌの丸底フラスコ中、６５０ｍｍｏｌのアセトンと６０１ｍｍｏｌのコハク酸ジエチルを２５０ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドに加える（溶液Ａ）。他の５００ｍｌの丸底フラスコ中で、６０１ｍｍｏｌのカリウムｔ−ブトキシドを２００ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドにスラリー化し、次いで、０℃でスラリーに６０１ｍｍｏｌのエタノールを滴下する。黄色溶液を得る（溶液Ｂ）。溶液Ｂを溶液Ａに６０℃で１時間で滴下する。得られた混合物を６０℃で９０分（反応時間）撹拌する。次いで６０℃、６９１ｍｍｏｌの臭化エチルを１５分で滴下し、混合物を８０℃で１時間（エステル化時間）撹拌する。次いで反応混合物を室温に冷却し、５１０ｇの水を含有するフラスコに移す。水性溶液を室温に加熱し、２００ｍｌのペンタンで３回抽出する。次いで有機相を分離し、７５０ｍｌの水で２回洗浄する。溶媒を蒸発して、粗生成物異性体の混合物の１１８.４６ｇを得る（９２％収率）。
【００２９】
実施例３
２−（２−エチルヘキシリデン）コハク酸ジエチルエステルの合成
実施例２に記載と同じ手順を繰り返した。但しアセトンの代わりに２−エチルヘキサナルを用いた。その上反応時間は２時間３０分で、エステル化反応は１時間３０分で終了した。同じ仕上げ工程を採用して、粗生成物異性体の１３２ｇが得られた（７７％収率）。
【００３０】
実施例４
２,３−ビス（２−エチルヘキシリデン）コハク酸ジエチルエステルの合成
実施例３に記載と同じ手順を繰り返した。但し、原料物質のコハク酸ジエチルエステルの代わりに２−（２−エチルヘキシリデン）コハク酸ジエチルエステルを使用した。終わりに、粗生成物異性体の２０２ｇを得た（収率８５％）。
【００３１】
実施例５
２−イソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
５２.５ｍｍｏｌのカリウムエトキシドを、２５０ｍｌの丸底フラスコ中の１００ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドに懸濁した。このスラリーを６０℃に加熱し、５０ｍｍｏｌのコハク酸ジエチルと５７.５ｍｍｏｌのアセトンの混合物を1０分で滴下した。反応中ＧＣで検出した。６０分後に反応は９７.２％の変換率で完結した（ＧＣで測定）。次いで反応混合物に６０℃で８７.５ｍｍｏｌの臭化エチルを加えた。スラリーを６０℃で６０分間撹拌した。反応が完結し、９５％の収率（ＧＣで測定）で生成物異性体を得る。
【００３２】
実施例６〜７
２−イソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
下記表に示した特定の反応条件を用いて、実施例５に記載の手順に従った。
【００３３】
【表１】
【００３４】
実施例８
２,３−ジイソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
５ｌのジャケットは反応器中で、２.６ｍｏｌのアセトンと２.４ｍｏｌのコハク酸ジエチルを１ｌのジメチルホルムアミドに加える（溶液Ａ）。１ｌの丸底フラスコ中で、２.４ｍｏｌのカリウムｔ−ブトキシドを８００ｍｌのジメチルホルムアミド中にスラリー化し、次いで２.４ｍｏｌのエタノールを０℃でスラリーに滴下する。黄色溶液が得られる（溶液Ｂ）。次いで溶液Ｂを６０℃で１時間で溶液Ａに加える。得られた混合物を６０℃で１時間撹拌する。次いで、６０℃で２.７６ｍｏｌの臭化エチルを３０分で滴下し、混合物を６０℃で９０分間撹拌する。次に２.６ｍｏｌのアセトンと新しく作った溶液Ｂ（８００ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、２.７６ｍｏｌのエタノールと２.７６ｍｏｌのカリウムｔ−ブトキシドを使用）の他のバッチを６０℃で加えた。反応混合物を６０℃で１時間撹拌した。この終わりに、２.７６ｍｏｌの臭化エチルを３０分で加え、得たスラリーを８０℃で９０分間、撹拌した。次に、反応混合物を１０℃に冷却し、２ｌの水と８００ｍｌのメチルｔ−ブチルエーテルを加えた。水層を分離し、１.２ｌのメチルｔ−ブチルエーテルで２回抽出した。有機層を分離し、１ｌの水で３回洗浄し、溶媒を蒸発し、蒸留後に５５５.５ｇの粗生成物異性体（９１％の収率）を得る。
【００３５】
実施例９〜１１
２,３−ジ置換コハク酸のジエチルエステルの合成
実施例８に記載と同じ手順を繰り返し、但し原料物質として異なるケトンまたはアルデヒドを用いた。得られた結果は下の表に報告する。収率は生成物の蒸留後に計算する。
【００３６】
【表２】
【００３７】
実施例１２
２,３−ジイソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
１ｌのジャケット付反応器中、２６４ｍｍｏｌのアセトンと２４０ｍｍｏｌのコハク酸ジエチルを、４８０ｍｍｏｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドと１６０ｍｌのトルエンの混合物に加えた（溶液Ａ）。他の２５０ｍｌの丸底フラスコ中で、２４０ｍｍｏｌのカリウムエトキシドを６０ｍｌのトルエンに懸濁した（懸濁液Ｂ）。次に撹拌した懸濁液Ｂを溶液Ａに６０℃で１５分間で加えた。得た混合物を６０℃で１時間撹拌した。次いで、６０℃で、２７６ｍｍｏｌの臭化エチルを１５分間で滴下し、混合物を８０℃で６時間撹拌した。次に６０℃に温度を下げ、２６４ｍｍｏｌのアセトンと新しく作った懸濁液Ｂの他のバッチを加えた。反応混合物を６０℃で３０分間撹拌した。この終わりに、２７６ｍｍｏｌの臭化エチルを１５分間で加え、得たスラリーを８０℃で８時間撹拌した。反応混合物を１０℃に冷却し、その後、１２０ｍｌの水を加えた。次いで有機層を分離し、１００ｍｌの水で２回洗浄し、溶媒を蒸発して、粗生成物異性体の４７ｇを得る（収率７７％）。
【００３８】
比較例１〜２
２−イソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
実施例５に記載した同じ手順を繰り返し、但し下の表に示した溶媒と塩基を使用した。
【００３９】
【表３】
本発明は、不飽和炭化水素基、特にアルキリデン基で置換されたコハク酸エステルの新規な製法に関する。これらの化合物は、オレフィン重合用のチグラー・ナッタ不均一系触媒の製造での電子供与化合物として使用されるアルキル置換コハク酸エステルに変換できる。アルキリデン置換コハク酸エステルのアルキル置換コハク酸エステルへの変換は、通常、殆ど定量的な収率でのクリーンな反応である。そのため、工業的に利用できるアルキル置換コハク酸エステルを工業的に生産するために、アルキリデン置換コハク酸エステルの生産の経済的に有利な方法であることが必要である。“経済的に有利な”という用語は、方法ができるだけスムーズでしかも安価であるような反応剤と条件との使用で、標的製品を良好な収率で、かつ受け入れ可能な純度で与えることができる方法を意味する。これは、最も望ましい方法は、緩和な条件と短い反応時間を用いる方法であることを意味する。モノまたはジアルキリデン置換コハク酸エステルは、当該技術で知られた化合物である。実験室スケールでのその製法の１つは、次の反応式を含む、ストッブ（Stobbe）反応である。
【０００２】
【化４】
式中、ＲaとＲbはＣ1〜Ｃ20の炭化水素、Ｒcは水素またはＲbである。そこで得られたヘミエステルは、次いで、エステル化工程を経て対応するジエステルに変換できる。今までストッブ反応が異なるタイプのアルキリデン置換コハク酸エステルを作るのに使用され、研究者はケースバイケースで所望の製品を得るため異なる条件（塩基、溶媒、原料、反応温度）を選択して行ってきた。しかし、元のストッブおよび開示された全ての変形は、工業的応用性の観点から特に魅力的にさせるような特殊性はない。モノアルキリデン置換コハク酸エステルの製造に関して、文献（C.G Overberg, C.W. Roberts, JACS(1949), 71, 3618〜21）は、塩基としてカリウムｔ−ブトキシド、溶媒としてｔ−ブタノールを使用するストッブ反応を行い、いくつかのタイプのモノアルキリデン置換コハク酸エステルの製造を記載している。原料のコハク酸ジエチルは、原料のケトン（２５％）と塩基の双方に対して過剰用いられ、次にケトンに対して過剰（約１０％）であった。最高の収率は、ケトンとしてアセトンを用いて得られ、ケトンに対して９２％であったが、スクシネートに対してより低い（７６％）。しかし、最も重要なことは、最終製品から非反応物を分離するため、反応の長くかつ複雑な仕上げ（溶媒蒸留、希塩酸でｐＨ＝３への酸性化、完全な溶媒蒸留、エーテルでの抽出、エーテル溶液の塩基性水での抽出、塩基性水の濃ＨＣｌでの酸性化、エーテルでの抽出、無水化、溶媒蒸留）が必要とされた。これは、このような方法を大規模で行えば、非常に高価につくことになるであろう。類似の事情がG.H. Daub, W.S. Johnson, JACS(1950), 72, 501〜4に報告され、そこでは、溶媒がベンゼン、塩基が水素化ナトリウム、原料のケトンは、ベンゾフェノンまたはアセトフェノンであった。また、この場合に、収率はケトンに対して高いが（９７％）、スクシネートに対してより低く（３２％）、受け入れ可能な純度の最終製品を単離するのに反応の過酷な仕上げを必要とする。より最近では、欧州特許公開公報EPA760,355号に、ストッブ反応を経由し、原料ケトンとしてシクロペンタノンを用いてのモノアルキリデン置換コハク酸エステルの製造を開示している。塩基はカリウムｔ−ブトキシドで、溶媒はジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）であった。さらに、収率はケトンに関して高く（９７％）、しかし、過剰（３４％）に用いたスクシネートに関して低い（７５％）。使用した塩基の過剰を考慮し、この場合所望製品のみを得るための反応仕上げは、大規模では煩雑であるだろう。
【０００４】
従って、ストッブ反応で、良好な収率を得るには、ケトンに対しスクシネートと塩基の過剰を使用すべきことを当業者が思うことは明らかである。また、非置換スクシネートから出発してアルキリデンジ置換コハク酸の製造にストッブ反応の使用でもこのことが確かめられた。この特定の観点で、モノアルキリデン置換エステルの単離用の中間仕上げと分離工程を避ける可能性が、特に魅力的で、どちらかというと高価な方法を非常に簡単にすることを知ることは価値がある。
【０００５】
ストッブ氏自身、１工程のみを用いてアルキリデンジ置換コハク酸を作る試みを記載した（H. Stobbe, P, Naum, Ber. (1904), 37, 2240〜9; H. Stobbe, Ber(1905), 38, 3673）。従って、彼は、溶媒としてジエチルエーテルの存在下で、低温（−１０℃）でスクシネートに対して、約倍モル量の塩基（ナトリウムエトキシド）とケトン（アセトン）を使用した。非常に長い反応時間（数日）にもかかわらず、全収率は低く（３５〜４０％）、非反応の非置換スクシネートからアルキリデン置換コハク酸を分離するのに骨の折れる仕上げを必要とした。
【０００６】
文献、B. Wojcik, H. Adkins, JACS(1934), 56, 2424〜5で、ストッブ氏の試みをより高い温度で繰り返したが、結果は悪くさえあった。これは標的の生成物が得られず、モノアルキリデン置換エステルのみが低収率で作られた。この観点で、方法が、難しい仕上げまたは分離工程を必要としない収率で、最終の所望製品を得るのにストッブタイプの反応を行える適切な条件を見出すことは特別な意義があるであろう。本出願人は、ここに、このような所望の方法が、出発製品と反応剤の比に関するある種の条件とが維持されると、可能であることを見出した。
【０００７】
従って、本発明の目的は、工程（ａ）で、反応媒体と塩基の存在下で行われ、式（Ｉ）
【０００８】
【化５】
（式中、ＲはＣ1〜Ｃ20の炭化水素基、Ｒ1は水素あるいはＲ、Ｒ1とＲは共に結合できる。但し、Ｒ1が水素のとき、ＲはＣ4〜Ｃ20の炭化水素基である）
の化合物を式（II）
【００１０】
【化６】
〔式中、Ｒ2はＣ1〜Ｃ20の炭化水素基、Ｒ3は水素、Ｃ1〜Ｃ20の炭化水素基または式ＲＲ1Ｃ＝のアルキリデン基（ＲとＲ1は上記と同一意味）、Ｒ4は水素、またはＣ1〜Ｃ20の炭化水素基、ｎは０または１である。但し、Ｒ3が式ＲＲ1Ｃ＝のアルキリデン基のとき、ｎは０である〕の化合物と反応させ、
工程（ｂ）で、（ａ）で得られた不飽和置換生成物をエステル化する
ことからなり、
工程（ａ）が、（ｉ）式（II）の化合物が、化合物（Ｉ）の量に実質的に等しいかまたはそれより低いモル量で用いられ、
（ii）塩基が式（II）の化合物に実質的に等しいモル量で用いられ、式ＭｅＨｚの水素化物と式Ｒ5ＯＭｅのアルコキシド（Ｍｅは元素周期律表のグループＩ−IIに属する金属、Ｚは金属の原子価、Ｒ5はＣ1〜Ｃ15の炭化水素基）とから選択され、及び
（iii）反応媒体が、非プロトン性液状媒体または水中で測定されたＫａがｉ−Ｐｒ−ＯＨのものより低いプロトン性液状媒体であるような条件下で行われる事実を特徴とする不飽和炭化水素基で置換されたコハク酸エステルの製法である。
【００１２】
本発明によれば、用語"実質的に等しいモル量"とは、基準の化合物の量と、１０％モル以下、好ましくは５％モル以下しか異ならない量を意味する。
上記のように、不飽和炭化水素基で置換された好ましいコハク酸エステルは、アルキリデン置換コハク酸エステルで、一般にストッブ反応で高い収率で得ることができる化合物でもある。好ましい反応媒体は、非プロトン性希釈剤であり、中でも、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセタミド、１−メチル−２−ピロリドン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランが特に好ましい。トルエンとＤＭＦがさらに好ましく、ＤＭＦが最も好ましい。プロトン性溶媒の中で、ｔｅｒｔ−ブタノールが最も好ましい溶媒の１つである。
【００１３】
本発明によれば、非プロトン性液状溶媒またはｉ−Ｐｒ−ＯＨより低い水中で測定したＫａを有するプロトン性液状媒体から選択された反応媒体は、十分に優勢の媒体であるべきであるが、唯一のものでなくてもよい。これは、上記のクラス内に入らない液体の少量（一般に希釈剤に対し１０％容量より高くない）が、ある場合に特別の目的に存在できることを意味する。これらの液体の特定の１つで、エタノールが好ましい。
【００１４】
塩基は、式Ｒ5ＯＭｅ（式中、Ｒ5はＣ1〜Ｃ15の炭化水素基、Ｍｅは上に与えた意味を有する）のアルコキシドから選択するのが好ましい。その中で特に好ましいのは、Ｒ5がＣ1〜Ｃ5アルキル基、ＭｅがＮａまたはＫであるアルコキシドである。特に好ましい化合物は、カリウムｔ−ブトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムエトキシドである。好ましい観点として、このような好ましいアルコキシドは上で特定した非プロトン性溶媒との組合せて用いられる。特に、好ましいアルコキシドとＤＭＦまたはトルエンのような非プロトン性溶媒の組合せが特に好ましい。
【００１５】
既に説明したように、上記の方法は、アルキリデン置換コハク酸エステルを非常に高い収率で得るのに非常に適している。その上、本出願人は、方法を上記の条件下に従って行うことにより、最終反応混合物の仕上げが、非常に簡単であることを見出した。事実、殆どの場合に、仕上げは、反応混合物を水で希釈し、所望の生成物を適切な有機溶媒で抽出し、次いで適宜溶媒を除去するのみからなる。
【００１６】
式（Ｉ）の中で好ましい原料化合物の１つのクラスは、Ｒ1が水素で、ＲはＣ4〜Ｃ20の炭化水素基から選択され、好ましくは式（Ｉ）のカルボニルに結合した炭素原子に不飽和を有さないものである。これらの中で、Ｒが２級または３級アルキル基である化合物が特に好ましい。式（Ｉ）の化合物中で好ましい他のクラスは、ＲとＲ1が共にＣ1〜Ｃ20の炭化水素基で、好ましくは式（Ｉ）のカルボニルに結合した炭素原子に不飽和を有さない化合物である。それらの中で特に好ましいのは、ＲとＲ1がＣ1〜Ｃ8アルキル基または、共に結合して環状ケトンを形成したアルキレン基である化合物である。適切なケトンの例は、メチルエチルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、シクロブチルメチルケトン、３−ブテン−１−イルメチルケトン、アセチルシクロプロパン、ジエチルケトン、メトキシアセトン、ｉ−プロピルメチルケトン、２−ヘキサノン、４−メチル−２−ペンタノン、メチルｓｅｃ−ブチルケトン、メチルｔ−ブチルケトン、エチルプロピルケトン、エチルｉ−プロピルケトン、ｉ−アミルメチルケトン、４−メチルシクロヘキサノン、２−メチルシクロヘキサノン、３−メチルシクロヘキサノン、２,２−ジメチル−３−ペンタノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、ジｎ−プロピルケトン、ジシクロプロピルケトン、ジｉ−プロピルケトン、ｎｅｏ−ぺンチルメチルケトン、１−シクロペンチルエタノン、４−メチル−３−ヘキサノン、１−メチル−ｎ−ブチルメチルケトン、３−エチル−２−ペンタノン、ｉ−プロピルｎ−プロピルケトン、３−メチル−５−ヘキサノンである。ＲとＲ1が共に同じでメチル、エチルまたはプロピルから選択される化合物が好ましい。また、ＲとＲ1が、共に結合したアルキレン基で、シクロペンタノン、シクロヘキサノンまたはシクロヘプタンのような環状ケトンを形成する化合物が好ましい。
【００１７】
上記の特定の方法の工程（ａ）を行う際に、反応物は、何れかの順序で、互いに反応できる。しかし、反応媒体に分散した塩基の溶液を、反応媒体の他の一部に分散した化合物（Ｉ）と（II）との混合物に添加するのが好ましい具体例である。工程（ａ）を行う温度は、重要ではない。温度は、一般に−３０〜１５０℃、より代表的には０〜１１０℃、好ましくは２０〜８０℃の範囲である。当業者は、これらの範囲内で、最適の温度を、反応媒体の沸騰温度、原料化合物の沸騰温度などのようなパラメータを考慮して容易に選択しうるであろう。ストッブ反応に含まれる反応物のタイプからみて、工程（ａ）の生成物は、エステル化されないカルボキシル基を少なくとも１つ有する。完全にエステル化された生成物に変換するのに、エステル化工程を行うことを必要とし、これは本発明の方法の工程（ｂ）である。エステル化工程は、当該分野で知られた多くの方法の何れかで行うことができる。エステルを得る公知方法の１つは、例えば、カルボン酸を、酸または塩基で触媒化されるアルコールとの反応によるエステル化である。エステル製造の多数の方法の総説は、Organic Functional Group Preparation, II版、Academic Press 1983に見ることができる。本発明によるエステル化を行う好ましい方法は、工程（ａ）の生成物（ヘミエステル）と式Ｒ6Ｘ（Ｘはハロゲン、Ｒ6はＣ1〜Ｃ20の炭化水素基）の化合物との反応である。好ましくは、ＸはＢｒ、ＣｌとＩから選択され、Ｒ6は１級Ｃ1〜Ｃ8アルキル基である。特に好ましいＲ6基はメチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチルとｉ−ブチルである。エチルブロミドの使用が特に好ましい。この方法は、工程（ａ）のアルキリデン置換生成物が、始めに予備仕上げに付すことなく式Ｒ6Ｘの化合物と直接反応させることができ、それによって時間の節約と収率を増大させる利点がある。工程（ｂ）を行う温度は重要ではない。一般に約−３０〜１５０℃、より典型的には−１０〜１１０℃の範囲である。当業者であれば、これらの範囲内で、最適の温度を、反応媒体の沸騰温度、原料化合物の沸騰温度などのパラメータを考慮して容易に選択できる。上記のように、アルキリデン置換スクシネートは、アルキル置換コハク酸エステルに転化でき、これはオレフィン重合用のチグラー・ナッタ不均一系触媒の製造における電子供与化合物として使用される。このような変換は、接触水素化を経て適切に得ることができる。また、この反応は当該分野で周知である。この種の反応の総説は、例えば、ＶＣＨ出版社発行のR.C. Larock著のComprehensive Organic Transformation: a guide to functional group preparationに見出すことができる。この反応を行うことができる各種の触媒の中で、特に好ましいのは、パラジウムまたは白金炭（Ｐｄ／ＣまたはＰｔ／Ｃ）である。Ｐｄ／ｃで５％のＰｄ（Ｐｄ／Ｃ ５％）を含有するものが特に好ましい。またラネーＮｉ触媒が使用できる。反応を行う温度は０〜１５０℃、より好ましくは４０〜１２０℃であることができる。水素圧は一般に大気圧より高く、１５バールより高いのが好ましい。当業者はこの範囲内で、最適の温度を、反応媒体の沸騰温度、原料化合物の沸騰温度などのパラメータを考慮して容易に選定できる。上記の何れかの工程の反応時間は予測できない。一般的な指標として、これらの工程の反応時間は、約１分〜約１０時間でありうる。しかし、反応時間は約１０分〜約５時間が、より便利である。何れにせよ、当業者は、当該分野の技術に従って反応の状態を制御でき何時停止するかを決め得る。上で説明したように、この方法は、工業的見地から非常に魅力的であり、それは、所望生成物を非常に良好な収率で、かつ最少限度の仕上げで得られるからである。本発明の方法は、また非常に融通性である。原料物質として使用する化合物（II）と使用される条件により、アルキリデンモノ置換エステル、ジアルキリデンジ置換コハク酸エステルまたはモノアルキリデンジ置換コハク酸エステルの製造を可能にする。
【００１８】
本発明の方法で得られるアルキリデン置換コハク酸エステルの例は、下記式（III）のものである。
【００１９】
【化７】
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ6およびｎは上記と同一意味。）
【００２１】
本発明の方法で得ることができる式（III）の化合物の１つのサブクラスには、Ｒ3とＲ4が共に水素の化合物である。この中で得ることができる特に好ましい化合物は、ジエチルｓｅｃ−ブチリデンスクシネート、ジエチルシクロプロピリデンスクシネート、ジエチルシクロヘキシリデンスクシネート、ジエチルベンジリデンスクシネート、ジエチルシクロヘキシルメチリデンスクシネート、ジエチルインブチリデンスクシネート、ジエチルイソプロピリデンスクシネート、ジエチルイソペンチリデンスクシネート、および対応する異なるアルコキシ分子でエステル化された生成物である。それらの生成物を得るのに、本発明の工程（ａ）は、式（II）（Ｒ3とＲ4が共に水素）の化合物を選択して行われる。式（Ｉ）の化合物は、導入すべきアルキリデン基の種類に基づいて適切に選択されるであろう。ＲとＲ1基は、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、シクロヘキシルメチルアルデヒドから選ばれた式（Ｉ）の化合物を形成するようなものが好ましい。また次のケトン類が適する：メチルエチルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、シクロブチルメチルケトン、３−ブテン−１−イルメチルケトン、アセチルシクロプロパン、ジエチルケトン、メトキシアセトン、ｉ−プロピルメチルケトン、２−ヘキサノン、４−メチル−２−ペンタノン、メチルｓｅｃ−ブチルケトン、メチルｔ−ブチルケトン、エチルプロピルケトン、エチルｉ−プロピルケトン、ｉ−アミルメチルケトン、４−メチルシクロヘキサノン、２−メチルシクロヘキサノン、３−メチルシクロヘキサノン、２,２−ジメチル−３−ペンタノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、ジ−ｎ−プロピルケトン、ジシクロプロピルケトン、ジ−ｉ−プロピルケトン、ｎｅｏ−ペンチルメチルケトン、１−シクロペンチルエタノン、４−メチル−３−ヘキサノン、１−メチル−ｎ−ブチルメチルケトン、３−エチル−２−ペンタノン、ｉ−プロピルｎ−プロピルケトン、３−メチル−５−ヘキサノン。
【００２２】
反応を行う際の好ましい溶媒は、ＤＭＦとトルエンで、一方好ましい塩基はＥｔＯＫ、ＥｔＯＮａ、ｔ−ＢｕＯＫとｔ−ＢｕＯＮａから選択できる。
本発明の方法で得ることができる式（III）の化合物の他のサブクラスは、ジまたはトリ置換コハク酸エステルである。本発明の方法は、ジアルキリデンジ置換コハク酸エステルとモノアルキリデンジまたはトリ置換コハク酸エステルを与えうる。ジアルキリデンジ置換コハク酸エステルは、例えば、式（II）の原料化合物として、モノアルキリデン置換コハク酸エステルを使用して製造できる。代わりに、原料コハク酸エステルは、式（II)でｎが１、Ｒ3とＲ4が共に水素である化合物である。コハク酸ジエチルとコハク酸ジイソブチルが特に好ましい。式（Ｉ）の化合物は、導入されるアルキリデン基の種類に基づいて適切に選択されるであろう。ＲとＲ1基は、これらがアセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン（シクロヘキルメチルアルデヒド）から選ばれた式（Ｉ）の化合物を形成するようなものが好ましい。
【００２３】
工程（ａ）と（ｂ）の完結後に、得られたモノアルキリデン置換コハク酸エステルは、付加的反応工程（ａ２）に付し、塩基の存在下で式（Ｉ）の化合物の等モルまたはそれより高いモル量と接触させ、反応生成物を得、次に付加的エステル化工程（ｂ２）に付される。
【００２４】
工程（ａ２）で使用される式（Ｉ）の化合物は、工程（ａ）で使用される式（Ｉ）の化合物と同一または異なってもよい。式（Ｉ）の同一化合物を工程（ａ）と（ａ２）の両方で用いるのが好ましく、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン（シクロヘキシルメチルアルデヒド）からなる群から選択するのが好ましく、より好ましくはアセトンである。また、塩基は、工程（ａ）で使用したものと同一または異なってもよい。式Ｒ5ＯＭｅ（式中Ｒ5がＣ1〜Ｃ5アルキル基、ＭｅかＮａまたはＫ）のアルコキシドから選択するのが好ましい。ことに好ましい化合物は、カリウムｔ−ブトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムエトキシドである。また、工程（ａ２）で、塩基は、アルキリデン置換化合物に対して実質的に等モル有効量を用いるのが好ましい。用法有効量とは、導入される塩基の量が、塩基と反応する他の可能性のある化合物の対応モル量が控除されたアルキリデン置換化合物に等モルであるべきことを意味する。上で説明したように、このような好ましいアルコキシドは、反応媒体として使用される非プロトン性液状媒体と組合せて使用するのが好ましい。特に、反応媒体は、工程（ａ）,（ｂ）,（ａ２）と（ｂ２）の全てで同じであることが好ましく、ＤＭＦとトルエンから選択される。
【００２５】
上記の工程の全てが、中間の分離工程の必要なく、連続で行うことができることに注目することは特に興味ある。また、この場合に、反応混合物の仕上げは非常に単純である。仕上げの基本工程は、水での希釈と有機溶剤での抽出である。仕上げに使用できる多くの有機溶剤中、メチルｔ−ブチルエーテル、トルエン、ヘキサンとヘプタンが最も好ましいものである。
【００２６】
モノアルキリデンジまたはトリ置換コハク酸エステルを製造するときには、式（II）の化合物は、ｎが１でＲ3とＲ4の少なくとも１つがＣ1〜Ｃ20の炭化水素基から選択されるものから適当に選ばれる。製造すべき好ましい化合物は、モノアルキリデンジ置換コハク酸エステルであり、したがって式（II）の好ましい化合物は、Ｒ4が水素、Ｒ3がＣ1〜Ｃ10の炭化水素基、より好ましくはＣ1〜Ｃ6アルキルまたはシクロアルキル基であるものである。一般に、そこで得られたアルキリデン置換エステルは、次いで通常の水素転化反応を経て対応する飽和化合物に変換されることは既に説明した。飽和コハク酸エステルは、医薬産業での使用を含む当該技術で各種の応用が見出され、上で説明したようにチグラー・ナッタ重合触媒の改質化合物として見出されている。
次の実施例は発明を例証するためのもので限定されるものではない。
【００２７】
実施例
特徴付け
次の実施例で得られた生成物の特徴付けは、1Ｈ−ＮＭＲを介して行われた。
実施例１
２−イソプロピリデンコハク酸１−エチルエステルの合成
２５０ｍｌの丸底フラスコで、１１２ｍｍｏｌのアセトンと１０２ｍｍｏｌのコハク酸ジエチルを４３ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドに加えた（溶液Ａ）。他の１００ｍｌの丸底フラスコで、１０３ｍｍｏｌのカリウムｔ−ブトキシドを３５ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドに懸濁し、次いで２０℃でスラリーに、１０３ｍｍｏｌのエタノールを滴下した。黄色溶媒が得られる（溶液Ｂ）。次いで溶液Ｂを溶液Ａに４０℃で２２分で滴下して加える。得られた混合物を６０℃で１０時間（反応時間）撹拌する。次いで反応混合物を室温に冷却し、２８０ｍｌの水を加える。水性溶液を２５０ｍｌのペンタンで抽出する。水性層を濃ＨＣｌでｐＨ＝１に酸性化し、２５０ｍｌのエーテルで抽出する。次いで、溶媒を蒸発して、粗生成物異性体の混合物を得る（９５％収率）。
【００２８】
実施例２
２−イソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
１ｌの丸底フラスコ中、６５０ｍｍｏｌのアセトンと６０１ｍｍｏｌのコハク酸ジエチルを２５０ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドに加える（溶液Ａ）。他の５００ｍｌの丸底フラスコ中で、６０１ｍｍｏｌのカリウムｔ−ブトキシドを２００ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドにスラリー化し、次いで、０℃でスラリーに６０１ｍｍｏｌのエタノールを滴下する。黄色溶液を得る（溶液Ｂ）。溶液Ｂを溶液Ａに６０℃で１時間で滴下する。得られた混合物を６０℃で９０分（反応時間）撹拌する。次いで６０℃、６９１ｍｍｏｌの臭化エチルを１５分で滴下し、混合物を８０℃で１時間（エステル化時間）撹拌する。次いで反応混合物を室温に冷却し、５１０ｇの水を含有するフラスコに移す。水性溶液を室温に加熱し、２００ｍｌのペンタンで３回抽出する。次いで有機相を分離し、７５０ｍｌの水で２回洗浄する。溶媒を蒸発して、粗生成物異性体の混合物の１１８.４６ｇを得る（９２％収率）。
【００２９】
実施例３
２−（２−エチルヘキシリデン）コハク酸ジエチルエステルの合成
実施例２に記載と同じ手順を繰り返した。但しアセトンの代わりに２−エチルヘキサナルを用いた。その上反応時間は２時間３０分で、エステル化反応は１時間３０分で終了した。同じ仕上げ工程を採用して、粗生成物異性体の１３２ｇが得られた（７７％収率）。
【００３０】
実施例４
２,３−ビス（２−エチルヘキシリデン）コハク酸ジエチルエステルの合成
実施例３に記載と同じ手順を繰り返した。但し、原料物質のコハク酸ジエチルエステルの代わりに２−（２−エチルヘキシリデン）コハク酸ジエチルエステルを使用した。終わりに、粗生成物異性体の２０２ｇを得た（収率８５％）。
【００３１】
実施例５
２−イソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
５２.５ｍｍｏｌのカリウムエトキシドを、２５０ｍｌの丸底フラスコ中の１００ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドに懸濁した。このスラリーを６０℃に加熱し、５０ｍｍｏｌのコハク酸ジエチルと５７.５ｍｍｏｌのアセトンの混合物を1０分で滴下した。反応中ＧＣで検出した。６０分後に反応は９７.２％の変換率で完結した（ＧＣで測定）。次いで反応混合物に６０℃で８７.５ｍｍｏｌの臭化エチルを加えた。スラリーを６０℃で６０分間撹拌した。反応が完結し、９５％の収率（ＧＣで測定）で生成物異性体を得る。
【００３２】
実施例６〜７
２−イソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
下記表に示した特定の反応条件を用いて、実施例５に記載の手順に従った。
【００３３】
【表１】
実施例８
２,３−ジイソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
５ｌのジャケットは反応器中で、２.６ｍｏｌのアセトンと２.４ｍｏｌのコハク酸ジエチルを１ｌのジメチルホルムアミドに加える（溶液Ａ）。１ｌの丸底フラスコ中で、２.４ｍｏｌのカリウムｔ−ブトキシドを８００ｍｌのジメチルホルムアミド中にスラリー化し、次いで２.４ｍｏｌのエタノールを０℃でスラリーに滴下する。黄色溶液が得られる（溶液Ｂ）。次いで溶液Ｂを６０℃で１時間で溶液Ａに加える。得られた混合物を６０℃で１時間撹拌する。次いで、６０℃で２.７６ｍｏｌの臭化エチルを３０分で滴下し、混合物を６０℃で９０分間撹拌する。次に２.６ｍｏｌのアセトンと新しく作った溶液Ｂ（８００ｍｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、２.７６ｍｏｌのエタノールと２.７６ｍｏｌのカリウムｔ−ブトキシドを使用）の他のバッチを６０℃で加えた。反応混合物を６０℃で１時間撹拌した。この終わりに、２.７６ｍｏｌの臭化エチルを３０分で加え、得たスラリーを８０℃で９０分間、撹拌した。次に、反応混合物を１０℃に冷却し、２ｌの水と８００ｍｌのメチルｔ−ブチルエーテルを加えた。水層を分離し、１.２ｌのメチルｔ−ブチルエーテルで２回抽出した。有機層を分離し、１ｌの水で３回洗浄し、溶媒を蒸発し、蒸留後に５５５.５ｇの粗生成物異性体（９１％の収率）を得る。
【００３５】
実施例９〜１１
２,３−ジ置換コハク酸のジエチルエステルの合成
実施例８に記載と同じ手順を繰り返し、但し原料物質として異なるケトンまたはアルデヒドを用いた。得られた結果は下の表に報告する。収率は生成物の蒸留後に計算する。
【００３６】
【表２】
実施例１２
２,３−ジイソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
１ｌのジャケット付反応器中、２６４ｍｍｏｌのアセトンと２４０ｍｍｏｌのコハク酸ジエチルを、４８０ｍｍｏｌのＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミドと１６０ｍｌのトルエンの混合物に加えた（溶液Ａ）。他の２５０ｍｌの丸底フラスコ中で、２４０ｍｍｏｌのカリウムエトキシドを６０ｍｌのトルエンに懸濁した（懸濁液Ｂ）。次に撹拌した懸濁液Ｂを溶液Ａに６０℃で１５分間で加えた。得た混合物を６０℃で１時間撹拌した。次いで、６０℃で、２７６ｍｍｏｌの臭化エチルを１５分間で滴下し、混合物を８０℃で６時間撹拌した。次に６０℃に温度を下げ、２６４ｍｍｏｌのアセトンと新しく作った懸濁液Ｂの他のバッチを加えた。反応混合物を６０℃で３０分間撹拌した。この終わりに、２７６ｍｍｏｌの臭化エチルを１５分間で加え、得たスラリーを８０℃で８時間撹拌した。反応混合物を１０℃に冷却し、その後、１２０ｍｌの水を加えた。次いで有機層を分離し、１００ｍｌの水で２回洗浄し、溶媒を蒸発して、粗生成物異性体の４７ｇを得る（収率７７％）。
【００３８】
比較例１〜２
２−イソプロピリデンコハク酸ジエチルエステルの合成
実施例５に記載した同じ手順を繰り返し、但し下の表に示した溶媒と塩基を使用した。
【００３９】
【表３】
Claims (18)
- 反応媒体と塩基の存在下で行われる工程（ａ）で、式（Ｉ）
の化合物を式（II）
の化合物と反応させ、
工程（ｂ）で、（ａ）で得られた不飽和置換生成物をエステル化する
ことを含み、
工程（ａ）が、（ｉ）式（II）の化合物が、化合物（Ｉ）の量に実質的に等しいかまたはそれより低いモル量で用いられ、
（ii）塩基が式（II）の化合物に実質的に等しいモル量で用いられ、式ＭｅＨｚの水素化物と式Ｒ5ＯＭｅのアルコキシド（Ｍｅは元素周期律表のグループＩ−IIに属する金属、Ｚは金属の原子価、Ｒ5はＣ1〜Ｃ15の炭化水素基）とから選択され、及び
（iii）反応媒体が、非プロトン性液状媒体または水中で測定されたＫａがｉ−ＰｒＯＨのものより低いプロトン性液状媒体を含む条件下で行われることを特徴とする、
不飽和炭化水素基で置換されたコハク酸エステルの製法。 - 不飽和炭化水素基が、アルキリデン基である請求項１の方法。
- 反応媒体が、非プロトン性希釈剤から選択される請求項１の方法。
- 反応媒体が、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセタミド、１−メチル−２−ピロリドン、ジエチルエーテルまたはテトラヒドロフランである請求項３の方法。
- 反応媒体が、ジメチルホルムアミドである請求項４の方法。
- 塩基が、式Ｒ5ＯＭｅ（式中、Ｒ5はＣ1〜Ｃ15の炭化水素基、ＭｅはＮａまたはＫである）のアルコキシドを含む請求項１の方法。
- 塩基が、カリウムｔｅｒｔ-ブトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ-ブトキシド、カリウムエトキシドまたはナトリウムエトキシドである請求項６の方法。
- 式（Ｉ）の化合物が、ＲとＲ1がともにＣ1〜Ｃ20の炭化水素基であるものから選択される請求項１の方法。
- ＲとＲ1がＣ1〜Ｃ8アルキル基または共に結合して環状ケトンを形成するアルキレン基である請求項８の方法。
- エステル化工程（ｂ）が、工程（ａ）のアルキリデン置換生成物と式Ｒ6Ｘ（式中、Ｘはハロゲン、Ｒ6はＣ1〜Ｃ20の炭化水素基である）の化合物とを接触させて行われる請求項１の方法。
- Ｒ6がＲ2と同一である請求項１０の方法。
- Ｒ6Ｘが、臭化エチルである請求項１０の方法。
- 式（III）
のアルキリデン置換コハク酸エステルを製造するための請求項１の方法。 - 式（III）（式中、ｎが１で、Ｒ3とＲ4が共に水素である）の化合物を製造するための請求項１３の方法。
- 工程（ａ）で、式（II）（式中Ｒ3とＲ4が共に水素である）の化合物が用いられることを特徴とする請求項１４による式（III）の化合物の製造方法。
- 反応媒体が、ＤＭＦまたはトルエンを含み、一方塩基がＥｔＯＫ、ＥｔＯＮａ、ｔｅｒｔ-ＢｕＯＫまたはｔｅｒｔ-ＢｕＯＮａであることを特徴とする請求項１５の方法。
- 式（III）（式中ｎが０、Ｒ3が式ＲＲ1Ｃ＝（ＲとＲ1は上記と同一意味）のアルキデン基である）の化合物を製造するための請求項１３の方法。
- 工程（ａ）と（ｂ）の完結後に、得たモノアルキリデン置換コハク酸エステルを、塩基の存在下、式（Ｉ）の化合物の等モルまたはそれより高いのモル量と接触させ、反応生成物を得る付加的反応工程（ａ２）に付し、次いで付加的エステル化工程（ｂ２）に付すことを特徴とする請求項１７による式（III）の化合物の製造方法。
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