JP6059702B2 - Process for producing bromine-containing cyclic acetal compound - Google Patents

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Description

本発明は、含臭素環状アセタール化合物の製造方法に関するものであり、本発明の製造によって得られる化合物は、医薬、農薬、機能材料、電子材料の原料あるいは合成中間体として有用である。   The present invention relates to a method for producing a bromine-containing cyclic acetal compound, and the compound obtained by the production of the present invention is useful as a raw material or synthetic intermediate for pharmaceuticals, agricultural chemicals, functional materials, electronic materials.

含臭素環状アセタール化合物の製造方法として、α,β−不飽和カルボニル化合物と臭化水素とジオール化合物を反応させ含臭素1,3−ジオキソラン類や含臭素1,3−ジオキサン類を得る方法はよく知られている。この方法では安価で入手容易な原料を用いることができ、また臭化水素が臭素化剤および酸触媒として機能し、臭素化反応とアセタール化反応を一度に行うことが可能であるため効率的な手法ではあるが、収率が低いという課題があった。   As a method for producing a bromine-containing cyclic acetal compound, a method for obtaining a bromine-containing 1,3-dioxolane or a bromine-containing 1,3-dioxane by reacting an α, β-unsaturated carbonyl compound, hydrogen bromide and a diol compound is often used. Are known. In this method, inexpensive and easily available raw materials can be used, and since hydrogen bromide functions as a brominating agent and an acid catalyst, it is possible to perform bromination reaction and acetalization reaction at a time, which is efficient. Although it was a technique, there was a problem that the yield was low.

含臭素1,3−ジオキソラン類の合成法として、アクロレインとエチレングリコールの混合溶液に臭化水素ガスを吹き込んで2−(2−ブロモエチル)−1,3−ジオキソランを合成する方法が知られているが、この方法では収率が45%と非常に低い(例えば、非特許文献1参照)。
非特許文献1と同じ手法にてクロトンアルデヒドを用い、2−(2−ブロモプロピル)−1,3−ジオキソランを合成した例もあるが、収率は69%と満足できる結果ではなかった(例えば、非特許文献2参照)。
As a method for synthesizing bromine-containing 1,3-dioxolanes, a method for synthesizing 2- (2-bromoethyl) -1,3-dioxolane by blowing hydrogen bromide gas into a mixed solution of acrolein and ethylene glycol is known. However, this method has a very low yield of 45% (see, for example, Non-Patent Document 1).
Although there is an example in which 2- (2-bromopropyl) -1,3-dioxolane was synthesized by using crotonaldehyde in the same manner as in Non-Patent Document 1, the yield was not satisfactory with 69% (for example, Non-Patent Document 2).

また、メチルビニルケトンと臭化水素とエチレングリコールを反応させ、2−ブロモエチル−2−メチル−1,3−ジオキソランを合成する例も知られている(例えば、非特許文献3、非特許文献4参照)。しかしながらこの方法では収率の範囲が40〜80%と広く、再現性が良いとは言えないため、安定的に高収率で合成する方法が望まれていた。
加えて、アクロレインとエチレングリコールと臭化水素の反応においてヒドロキノン存在下で反応させる方法も知られているが収率は59%に留まっていた(例えば、非特許文献5参照)。
In addition, examples of synthesizing 2-bromoethyl-2-methyl-1,3-dioxolane by reacting methyl vinyl ketone, hydrogen bromide and ethylene glycol are also known (for example, Non-Patent Document 3 and Non-Patent Document 4). reference). However, since this method has a wide yield range of 40 to 80% and cannot be said to have good reproducibility, a method of stably synthesizing with high yield has been desired.
In addition, a method of reacting acrolein, ethylene glycol and hydrogen bromide in the presence of hydroquinone is also known, but the yield was only 59% (see, for example, Non-Patent Document 5).

含臭素1,3−ジオキサン類も含臭素1,3−ジオキソラン類と同様の手法にて合成可能であることが知られている。例えば、臭化水素と1,3−プロパンジオールの混合溶液にアクロレインを滴下し、2−(2−ブロモエチル)−1,3−ジオキサンを合成する報告例があるが、収率74%と改善の余地が残されていた(例えば、非特許文献6参照)。
また、アクロレインを臭化水素によって臭素化した後に、2−ヘキシル−1,3−プロパンジオール、p−トルエンスルホン酸、脱水剤としてモレキュラーシーブを加えアセタール化を行う方法も報告されている(例えば、非特許文献7参照)。この方法では収率は89%と比較的高いが、臭素化とアセタール化を段階的に行うため効率が悪いことやモレキュラーシーブを大量に使用するため工業的に製造する上で課題となっていた。
It is known that bromine-containing 1,3-dioxanes can be synthesized in the same manner as bromine-containing 1,3-dioxolanes. For example, there is a report example of synthesizing 2- (2-bromoethyl) -1,3-dioxane by dropping acrolein into a mixed solution of hydrogen bromide and 1,3-propanediol. There remains room (see, for example, Non-Patent Document 6).
In addition, a method has also been reported in which acrolein is brominated with hydrogen bromide and then 2-hexyl-1,3-propanediol, p-toluenesulfonic acid, molecular sieve is added as a dehydrating agent, and acetalization is performed (for example, Non-patent document 7). In this method, the yield is relatively high at 89%. However, since bromination and acetalization are performed stepwise, the efficiency is low, and a large amount of molecular sieve is used, which causes problems in industrial production. .

α,β−不飽和カルボニル化合物とエチレングリコールを用いて含臭素環状アセタール化合物を合成するその他の製法として、ブロモトリメチルシランとp−トルエンスルホン酸によって臭素化およびアセタール化を行う方法が知られている。例えば、ベンゼン溶媒中でアクロレインをブロモトリメチルシランによって臭素化し、次いでp−トルエンスルホン酸とエチレングリコールを添加して目的とする2−(2−ブロモエチル)−1,3−ジオキソランを合成する方法が知られている(例えば、非特許文献8参照)。この方法では収率が83%と比較的高いが、臭素化反応とアセタール化反応を別々に行うため効率が悪く、また高価なブロモトリメチルシランを使用すること、毒性・発がん性が問題視されるベンゼンを溶媒として大量に用いるという課題があるため、効率的で安全な工業的製法の開発が望まれていた。また、非特許文献8には、メチルビニルケトンをα,β−不飽和カルボニル化合物として用いて含臭素1,3−ジオキソラン類を合成する方法も記載されており、収率は82%と比較的高いが、上述したような課題があるため、より安全で工業的な手法が求められていた。   As another production method for synthesizing a bromine-containing cyclic acetal compound using an α, β-unsaturated carbonyl compound and ethylene glycol, a method of bromination and acetalization with bromotrimethylsilane and p-toluenesulfonic acid is known. . For example, a method for synthesizing the desired 2- (2-bromoethyl) -1,3-dioxolane by brominating acrolein with bromotrimethylsilane in a benzene solvent and then adding p-toluenesulfonic acid and ethylene glycol is known. (See, for example, Non-Patent Document 8). In this method, the yield is relatively high at 83%, but the efficiency is poor because the bromination reaction and acetalization reaction are performed separately, and the use of expensive bromotrimethylsilane, toxicity and carcinogenicity are regarded as problems. Since there is a problem of using benzene in a large amount as a solvent, development of an efficient and safe industrial production method has been desired. Non-Patent Document 8 also describes a method of synthesizing bromine-containing 1,3-dioxolanes using methyl vinyl ketone as an α, β-unsaturated carbonyl compound, and the yield is relatively as 82%. Although it is expensive, there is a problem as described above, and thus a safer and more industrial method has been demanded.

アドバンスト シンセシス アンド カタリスト(Advanced Synthesis & Catalysis), 354(7), 1363-1372 (2012)Advanced Synthesis & Catalysis, 354 (7), 1363-1372 (2012) テトラヘドロン(Tetrahedron), 42(12), 3147-56 (1986)Tetrahedron, 42 (12), 3147-56 (1986) オーガニック マス スペクトロメトリ(Organic Mass Spectrometry), 24(11), 977-983 (1989)Organic Mass Spectrometry, 24 (11), 977-983 (1989) ザ ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー(The Journal of Organic Chemistry), 52(1), 34-44 (1987)The Journal of Organic Chemistry, 52 (1), 34-44 (1987) Beijing Gongshang Daxue Xuebao, Ziran Kexueban, 20(3), 18-21 (2002)Beijing Gongshang Daxue Xuebao, Ziran Kexueban, 20 (3), 18-21 (2002) ブレチン オブ ザ ケミカル ソサイティ オブ ジャパン(Bulletin of the Chemical Society of Japan), 54(2), 505-508 (1981)Bulletin of the Chemical Society of Japan, 54 (2), 505-508 (1981) Huaxue Yanjiu Yu Yingyong, 12(4), 419-421 (2000)Huaxue Yanjiu Yu Yingyong, 12 (4), 419-421 (2000) シンセティック コミュニケーションズ(Synthetic Communications), 20(8), 1175-1179 (1990)Synthetic Communications, 20 (8), 1175-1179 (1990)

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は従来技術では満足できなかった含臭素環状アセタール化合物の効率的な製造方法を提供することにある。さらに本発明の別の目的として、安全性が高く安価な製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an efficient method for producing a bromine-containing cyclic acetal compound that could not be satisfied by the prior art. Another object of the present invention is to provide a safe and inexpensive manufacturing method.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、エーテル共存下にて、α,β−不飽和カルボニル化合物と臭化水素とジオール化合物を反応させることにより、従来臭化水素を用いた場合に低収率であった含臭素環状アセタール化合物の製造を高収率で、かつ、毒性の高いベンゼンなどの有機溶媒を使用することのない方法で製造可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have made conventional hydrogen bromide reaction by reacting an α, β-unsaturated carbonyl compound, hydrogen bromide and diol compound in the presence of ether. It was found that the production of bromine-containing cyclic acetal compounds, which had a low yield when used, can be produced in a high yield and without using a highly toxic organic solvent such as benzene. The invention has been completed.

すなわち本発明は、下記一般式(1)   That is, the present invention provides the following general formula (1)

Figure 0006059702
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[式(1)中、R1、R2、R3又はR4は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜6の直鎖状若しくは分岐状若しくは環状のアルキル基、又はフェニル基を表す。]
で示されるα,β−不飽和カルボニル化合物と、下記一般式(2)〜(5)
[In the formula (1), R 1 , R 2 , R 3 or R 4 each independently represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a linear, branched or cyclic alkyl having 3 to 6 carbon atoms. Represents a group or a phenyl group. ]
An α, β-unsaturated carbonyl compound represented by the following general formulas (2) to (5):

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[式(2)〜(5)中、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13又はR14は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又はフェニル基を表す。]
で示されるいずれかのジオール化合物と、臭化水素とを反応させて、下記一般式(6)〜(9)
[In the formulas (2) to (5), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 or R 14 are each independently a hydrogen atom, A methyl group, an ethyl group, a C3-C6 linear or branched alkyl group, or a phenyl group is represented. ]
Is reacted with hydrogen bromide to give the following general formulas (6) to (9):

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[式(6)〜(9)中、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13又はR14は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又はフェニル基を表す。]
で示される含臭素環状アセタール化合物の製造方法において、エーテルを共存させる、含臭素環状アセタール化合物の製造方法に関するものである。
[In the formulas (6) to (9), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 or R 14 are each independently a hydrogen atom, A methyl group, an ethyl group, a C3-C6 linear or branched alkyl group, or a phenyl group is represented. ]
In the manufacturing method of the bromine-containing cyclic acetal compound shown by these, it is related with the manufacturing method of the bromine-containing cyclic acetal compound which coexists ether.

α,β−不飽和カルボニル化合物と臭化水素とジオール化合物を反応させることによって、上記一般式(3)で示される含臭素環状アセタール化合物を製造する方法は、従来は低収率であった。これに対し、本発明の製造方法によれば、エーテルを共存させることで、上記一般式(3)で示される含臭素環状アセタール化合物を効率的に製造することができる。   The method for producing a bromine-containing cyclic acetal compound represented by the above general formula (3) by reacting an α, β-unsaturated carbonyl compound, hydrogen bromide and a diol compound has conventionally been in a low yield. On the other hand, according to the production method of the present invention, the bromine-containing cyclic acetal compound represented by the general formula (3) can be efficiently produced by allowing the ether to coexist.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、一般式(1)中の、R1、R2、R3、R4が「炭素数3〜6の直鎖状若しくは分岐状若しくは環状のアルキル基」である場合としては、例えば、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、i−プロピル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1,2−ジメチルプロピル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、1,1−ジメチルブチル基、1,2−ジメチルブチル基、1,3−ジメチルブチル基、2,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基、1,1,2−トリメチルプロピル基、1,2,2−トリメチルプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 in the general formula (1) are “a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms”. N-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, i-propyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group 3-methylbutyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4- Methylpentyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 1,2-dimethylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 3,3-dimethylbutyl 1,1,1,2 Trimethyl propyl group, 1,2,2-trimethyl propyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and cyclohexyl group.

本発明において上記一般式(1)で示されるα,β−不飽和カルボニル化合物としては、特に限定するものではないが、α,β−不飽和アルデヒド、α,β−不飽和ケトン、α,β−不飽和カルボン酸やα,β−飽和エステルを挙げることができ、これらの内でもα,β−不飽和アルデヒド、α,β−不飽和ケトンを好ましく用いることができる。さらに具体的には、例えば、アクロレイン、メタクロレイン、2−エチルアクロレイン、クロトンアルデヒド、2−ペンテナール、2−ヘキセナール、2−ヘプテナール、2−オクテナール、2−ノネナール、2−メチルブテナール、2−エチルブテナール、2−メチルペンテナール、2−エチルペンテナール、メチルビニルケトン、エチルビニルケトンなどが挙げられる。   In the present invention, the α, β-unsaturated carbonyl compound represented by the general formula (1) is not particularly limited, but α, β-unsaturated aldehyde, α, β-unsaturated ketone, α, β -Unsaturated carboxylic acid and (alpha), (beta) -saturated ester can be mentioned, Among these, (alpha), (beta) -unsaturated aldehyde, (alpha), (beta) -unsaturated ketone can be used preferably. More specifically, for example, acrolein, methacrolein, 2-ethylacrolein, crotonaldehyde, 2-pentenal, 2-hexenal, 2-heptenal, 2-octenal, 2-nonenal, 2-methylbutenal, 2-ethylbutenal, 2 -Methyl pentenal, 2-ethyl pentenal, methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, etc. are mentioned.

本発明において、一般式(2)〜(5)のいずれかで示されるジオール化合物において、式中の、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14が「炭素数3〜6の直鎖状若しくは分岐状若しくは環状のアルキル基」である場合としては、例えば、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、i−プロピル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1,2−ジメチルプロピル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、1,1−ジメチルブチル基、1,2−ジメチルブチル基、1,3−ジメチルブチル基、2,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基、1,1,2−トリメチルプロピル基、1,2,2−トリメチルプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。 In the present invention, in the diol compound represented by any one of the general formulas (2) to (5), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 in the formula , R 13 and R 14 are “a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms”, for example, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n -Hexyl group, i-propyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 2,2 -Dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 1,2-dimethyl Butyl group, 1,3-dimethylbutyl Group, 2,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 1,1,2-trimethylpropyl group, 1,2,2-trimethylpropyl group, cyclopropyl group, A cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc. are mentioned.

本発明において上記一般式(2)〜(5)のいずれかで示されるジオール化合物としては、特に限定するものではないが、脂肪族のジオール化合物を挙げることができる。さらに具体的には、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、2−メチル−1,2−プロパンジオール、2,3−ブタンジオール、2−メチル−2,3−ブタンジオール、ピナコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオールなどが挙げられる。   In the present invention, the diol compound represented by any one of the general formulas (2) to (5) is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic diol compounds. More specifically, for example, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 2-methyl-1,2-propanediol, 2,3-butanediol, 2-methyl-2,3-butanediol, pinacol, 1 , 3-propanediol, 1,4-butanediol and the like.

本発明においてエーテルとしては、特に限定するものではないが、脂肪族エーテル、環状エーテルを挙げることができる。さらに具体的には、例えば、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン(THP)、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキサンなどが挙げられる。   In the present invention, the ether is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic ethers and cyclic ethers. More specifically, for example, dimethyl ether, ethyl methyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether, methyl tert-butyl ether, cyclopentyl methyl ether (CPME), tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, tetrahydropyran (THP), 1,4-dioxane, 1 , 3-dioxane and the like.

エーテルの使用量としては、特に制限するものではないが、通常、α,β−不飽和カルボニル化合物に対して3.0グラム当量〜7.0グラム当量が好ましく、さらに好ましくは3.5グラム当量〜5.5グラム当量である。
本発明において、エーテルは通常一種のみを使用するが、上記に例示されたエーテルを、複数組み合わせて使用することができ、一般式(3)で示される含臭素環状アセタール化合物を製造する前に予め混合して使用しても、また、別々に製造容器等に加えて使用しても良い。
The amount of ether used is not particularly limited, but is generally preferably 3.0 gram equivalent to 7.0 gram equivalent, more preferably 3.5 gram equivalent, relative to the α, β-unsaturated carbonyl compound. ~ 5.5 gram equivalent.
In the present invention, ether is usually used alone, but a plurality of the ethers exemplified above can be used in combination, and before producing the bromine-containing cyclic acetal compound represented by the general formula (3), You may use it, mixing, and adding to a manufacturing container etc. separately and using.

本発明において、臭化水素の使用量は、特に制限するものではないが、通常、α,β−不飽和カルボニル化合物に対して1.0モル当量〜2.0モル当量が好ましく、さらに好ましくは1.1モル当量〜1.3モル当量である。
本発明において、エチレングリコールの使用量は、特に制限するものではないが、通常、α,β−不飽和カルボニル化合物に対して1.0モル当量〜2.0モル当量が好ましく、さらに好ましくは1.1モル当量〜1.3モル当量である。
In the present invention, the amount of hydrogen bromide to be used is not particularly limited, but is usually preferably 1.0 to 2.0 molar equivalents, more preferably relative to the α, β-unsaturated carbonyl compound. 1.1 molar equivalents to 1.3 molar equivalents.
In the present invention, the amount of ethylene glycol used is not particularly limited, but is usually preferably 1.0 to 2.0 molar equivalents, more preferably 1 to the α, β-unsaturated carbonyl compound. .1 molar equivalent to 1.3 molar equivalent.

本発明において反応温度としては、10〜40℃が好ましく、さらに好ましくは20〜30℃である。反応温度が10℃より低い場合には、エチレングリコールが固化し、反応の進行が極端に遅くなることがある。反応温度が40℃より高い場合には、副反応による目的物の選択率の低下や重合の恐れがある。反応は常圧または加圧下で実施できる。
本発明において、反応時間としては、基質の種類及び反応温度の違いにより異なるため、特に限定するものではないが、通常、30分〜1時間の範囲内で反応は完結できる。
In this invention, as reaction temperature, 10-40 degreeC is preferable, More preferably, it is 20-30 degreeC. When the reaction temperature is lower than 10 ° C., ethylene glycol is solidified, and the progress of the reaction may be extremely slow. When the reaction temperature is higher than 40 ° C., there is a risk of lowering the selectivity of the target product or polymerization due to side reactions. The reaction can be carried out at normal pressure or under pressure.
In the present invention, the reaction time varies depending on the type of substrate and the reaction temperature, and thus is not particularly limited, but the reaction can usually be completed within a range of 30 minutes to 1 hour.

生成した含臭素環状アセタール化合物は、一般に公知の精製手法を用いることができ、例えば、分液操作で有機層を分離し、得られた有機層を水または食塩水またはアルカリ水溶液等で洗浄した後、蒸留またはカラムクロマトグラフィー等の一般的な方法によって単離精製することができる。
このようにして得られる含臭素環状アセタール化合物は、下記の一般式(6)〜(9)で表される。
The produced bromine-containing cyclic acetal compound can be generally used a known purification method, for example, after separating the organic layer by a liquid separation operation, and washing the obtained organic layer with water, brine, an alkaline aqueous solution or the like And can be isolated and purified by a general method such as distillation or column chromatography.
The bromine-containing cyclic acetal compound thus obtained is represented by the following general formulas (6) to (9).

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[式(6)〜(9)中、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13又はR14は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又はフェニル基を表す。]
これらに示される化合物は、上記した一般式(2)〜(5)で示されるジオール化合物と相互に対応している。具体的には、ジオール化合物が一般式(2)、(3)、(4)、(5)で表される場合、それぞれ、一般式(6)、(7)、(8)、(9)で表される含臭素環状アセタール化合物が得られる。
[In the formulas (6) to (9), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 or R 14 are each independently a hydrogen atom, A methyl group, an ethyl group, a C3-C6 linear or branched alkyl group, or a phenyl group is represented. ]
The compounds shown in these correspond to the diol compounds shown in the general formulas (2) to (5) described above. Specifically, when the diol compound is represented by the general formulas (2), (3), (4), (5), the general formulas (6), (7), (8), (9), respectively. The bromine-containing cyclic acetal compound represented by these is obtained.

含臭素環状アセタール化合物の具体例としては、例えば、2−(2−ブロモエチル)−1,3−ジオキソラン、2−(2−ブロモ−1−メチルエチル)−1,3−ジオキソラン、2−(2−ブロモエチル)4,4,5,5−テトラメチル−1,3−ジオキソラン、2−(2−ブロモプロピル)−1,3−ジオキソラン、2−(2−ブロモエチル)−1,3−ジオキサン、−(2−ブロモ−1−メチルエチル)−1,3−ジオキサン、2−(2−ブロモエチル)4,4,5,5−テトラメチル−1,3−ジオキサン、2−(2−ブロモプロピル)−1,3−ジオキサン、2−(2−ブロモエチル)−1,3−ジオキセパン、2−(2−ブロモ−1−メチルエチル)−1,3−ジオキセパン、2−(2−ブロモエチル)4,4,5,5−テトラメチル−1,3−ジオキセパン、2−(2−ブロモプロピル)−1,3−ジオキセパン、2−(2−ブロモエチル)−1,3−ジオキソカン、2−(2−ブロモ−1−メチルエチル)−1,3−ジオキソカン、2−(2−ブロモエチル)4,4,5,5−テトラメチル−1,3−ジオキソカン、2−(2−ブロモプロピル)−1,3−ジオキソカンなどが挙げられる。   Specific examples of the bromine-containing cyclic acetal compound include, for example, 2- (2-bromoethyl) -1,3-dioxolane, 2- (2-bromo-1-methylethyl) -1,3-dioxolane, 2- (2 -Bromoethyl) 4,4,5,5-tetramethyl-1,3-dioxolane, 2- (2-bromopropyl) -1,3-dioxolane, 2- (2-bromoethyl) -1,3-dioxane,- (2-bromo-1-methylethyl) -1,3-dioxane, 2- (2-bromoethyl) 4,4,5,5-tetramethyl-1,3-dioxane, 2- (2-bromopropyl)- 1,3-dioxane, 2- (2-bromoethyl) -1,3-dioxepane, 2- (2-bromo-1-methylethyl) -1,3-dioxepane, 2- (2-bromoethyl) 4,4 5,5-tetrame 1,3-dioxepane, 2- (2-bromopropyl) -1,3-dioxepane, 2- (2-bromoethyl) -1,3-dioxocane, 2- (2-bromo-1-methylethyl)- Examples include 1,3-dioxocane, 2- (2-bromoethyl) 4,4,5,5-tetramethyl-1,3-dioxocane, 2- (2-bromopropyl) -1,3-dioxocane and the like.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
なお、生成物の分析は、いずれもガスクロマトグラフィー分析(以下、「GC分析」という)によって下記条件で行った。
装置:株式会社島津製作所製GC−2010 Plus(水素炎イオン化検出器付き)
カラム:ジーエルサイエンス株式会社製、キャピラリーカラムNB−5(0.32mmI.D.×30m)
実施例1 2−(2−ブロモエチル)−1,3−ジオキソランの製造
50mLの3つ口フラスコに攪拌子、温度計、ジムロート、臭化水素ガス導入管を取り付け、1,4−ジオキサン(10mL)とエチレングリコール(2.461g,39.6mmol)を入れた。室温で臭化水素ガスを16.6mL/minにて54分間導入した(導入した臭化水素ガスの物質量:40.0mmol)。反応混合物を5℃に冷却し、アクロレイン(1.894g,33.8mmol)をシリンジポンプにより30分かけてゆっくり加えた。滴下終了後、室温で1時間攪拌した。(時間が経過に伴い、反応溶液は無色の単一相から無色と淡黄色の2相へと変化した)。反応終了後の溶液にアセトン5mLと秤量したジメチルホルムアミド(内部標準)を加え、5分攪拌した後、GC分析を行い、GC収率を計算した(93%)。溶液をジエチルエーテルで希釈し、3回水洗し、さらに飽和食塩水で1回洗浄後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥した。乾燥剤をろ過して除き、濾液を濃縮すると、茶褐色の液体が5.51g得られた。濃縮液中の目的化合物の含有量をGC分析によって算出したところ、目的化合物の収量は4.65g、収率は76%であった。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited only to these examples.
The analysis of the product was conducted by gas chromatography analysis (hereinafter referred to as “GC analysis”) under the following conditions.
Equipment: GC-2010 Plus manufactured by Shimadzu Corporation (with hydrogen flame ionization detector)
Column: GL Science Co., Ltd., capillary column NB-5 (0.32 mm ID × 30 m)
Example 1 Production of 2- (2-bromoethyl) -1,3-dioxolane A 50 mL three-necked flask was equipped with a stirrer, thermometer, Dimroth, and hydrogen bromide gas inlet tube, and 1,4-dioxane (10 mL). And ethylene glycol (2.461 g, 39.6 mmol) were added. Hydrogen bromide gas was introduced at 16.6 mL / min for 54 minutes at room temperature (substance amount of introduced hydrogen bromide gas: 40.0 mmol). The reaction mixture was cooled to 5 ° C. and acrolein (1.894 g, 33.8 mmol) was added slowly via syringe pump over 30 minutes. After completion of dropping, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. (With time, the reaction solution changed from a colorless single phase to two phases, colorless and light yellow). To the solution after completion of the reaction, 5 mL of acetone and dimethylformamide (internal standard) weighed were added and stirred for 5 minutes, followed by GC analysis to calculate the GC yield (93%). The solution was diluted with diethyl ether, washed three times with water, further washed once with saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate. The desiccant was removed by filtration, and the filtrate was concentrated to obtain 5.51 g of a brown liquid. When the content of the target compound in the concentrate was calculated by GC analysis, the yield of the target compound was 4.65 g and the yield was 76%.

実施例2〜9および比較例1
基質であるα,β−不飽和カルボニル化合物、ジオール化合物およびエーテルの種類を変更した以外は、実施例1と同じ条件下で反応を行った。結果を表1中に示した。
比較例2〜4
エーテルではなく他の有機溶媒を添加した以外は、実施例1と同じ条件下で反応を行った。
Examples 2 to 9 and Comparative Example 1
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the types of α, β-unsaturated carbonyl compound, diol compound and ether as the substrate were changed. The results are shown in Table 1.
Comparative Examples 2-4
The reaction was performed under the same conditions as in Example 1 except that other organic solvent was added instead of ether.

以上の実施例、比較例の反応条件と結果を表1に示した。   The reaction conditions and results of the above Examples and Comparative Examples are shown in Table 1.

Figure 0006059702
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表1から、比較例1〜4に比べ、エーテルが共存している実施例1〜9では、高収率で含臭素アセタール化合物が得られる。   From Table 1, compared with Comparative Examples 1-4, in Examples 1-9 in which ether coexists, a bromine-containing acetal compound is obtained with a high yield.

本発明により得られる含臭素環状アセタール化合物は、医薬、農薬、機能材料、電子材料の原料あるいは合成中間体として非常に有用である。   The bromine-containing cyclic acetal compound obtained by the present invention is very useful as a raw material or synthetic intermediate for pharmaceuticals, agricultural chemicals, functional materials, electronic materials.

Claims (2)

下記一般式(1)
Figure 0006059702

[式(1)中、R1、R2、R3又はR4は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜6の直鎖状若しくは分岐状若しくは環状のアルキル基、又はフェニル基を表す。]
で示されるα,β−不飽和カルボニル化合物と、下記一般式(2)〜(3)
Figure 0006059702

Figure 0006059702

(2)〜(3)中、R5、R6、R7、R8、R9 又はR 10 は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又はフェニル基を表す。]
で示されるいずれかのジオール化合物と、臭化水素とを反応させて、下記一般式(6)〜(7)
Figure 0006059702

Figure 0006059702

(6)〜(7)中、R5、R6、R7、R8、R9 又はR 10 は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又はフェニル基を表す。]
で示される含臭素環状アセタール化合物の製造方法において、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン(THP)、1,4−ジオキサン又は1,3−ジオキサンから選ばれる溶媒の存在下で反応させる、含臭素環状アセタール化合物の製造方法。
The following general formula (1)
Figure 0006059702

[In the formula (1), R 1 , R 2 , R 3 or R 4 each independently represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a linear, branched or cyclic alkyl having 3 to 6 carbon atoms. Represents a group or a phenyl group. ]
An α, β-unsaturated carbonyl compound represented by the following general formulas (2) to (3):
Figure 0006059702

Figure 0006059702

[In the formulas (2) to (3) , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 or R 10 are each independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a carbon number of 3-6. A linear or branched alkyl group or a phenyl group is represented. ]
Is reacted with hydrogen bromide to give the following general formulas (6) to (7):
Figure 0006059702

Figure 0006059702

[In the formulas (6) to (7) , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 or R 10 are each independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a carbon number of 3-6. A linear or branched alkyl group or a phenyl group is represented. ]
In the manufacturing method of the bromine-containing cyclic acetal compound represented, dimethyl ether, ethyl methyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether, methyl tert- butyl ether, cyclopentyl methyl ether (CPME), tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, tetrahydropyran (THP), 1, A method for producing a bromine-containing cyclic acetal compound, which is reacted in the presence of a solvent selected from 4-dioxane or 1,3-dioxane .
ジエチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、テトラヒドロピラン(THP)又は1,4−ジオキサンから選ばれる溶媒の存在下で反応させる、請求項1記載の含臭素環状アセタール化合物の製造方法。 The method for producing a bromine-containing cyclic acetal compound according to claim 1 , wherein the reaction is carried out in the presence of a solvent selected from diethyl ether, cyclopentyl methyl ether (CPME), tetrahydropyran (THP) or 1,4-dioxane .
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