JP7440862B2 - Catalyst for carboxylic acid ester synthesis and method for producing carboxylic acid ester - Google Patents
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Description
本発明は、カルボン酸エステル合成用触媒およびカルボン酸エステルの製造方法に関する。 The present invention relates to a catalyst for synthesizing carboxylic acid esters and a method for producing carboxylic acid esters.
カルボン酸エステルは、医薬品、香料、化成品等の様々な分野に用いられている。カルボン酸エステルの製造方法としては、例えば、メチルエステルとアルコールとでエステル交換反応を行ってカルボン酸エステルを得る方法が用いられる。エステル交換反応には、触媒が用いられている。エステル交換反応の触媒としては、例えば、フェノール性水酸基の少なくとも1つのオルト位に置換基を有するフェノール類の有機オニウム塩を含むものが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。また、一般式Mg(OR)2(ただし、ORはアルコキシ基である。)で表されるマグネシウムアルコキシドの存在下で、(メタ)アクリル酸エステルと、2-メチル-2-ヒドロキシ-1-プロピルアルコールおよび/または3-メチル-3-ヒドロキシ-1-ブチルアルコールをエステル交換反応させることにより、2-メチル-2-ヒドロキシ-1-プロピル(メタ)アクリレートおよび/または3-メチル-3-ヒドロキシ-1-ブチル(メタ)アクリレートを製造できることが知られている(例えば、特許文献2参照)。 Carboxylic acid esters are used in various fields such as pharmaceuticals, fragrances, and chemical products. As a method for producing a carboxylic ester, for example, a method of performing a transesterification reaction between a methyl ester and an alcohol to obtain a carboxylic ester is used. A catalyst is used in the transesterification reaction. Examples of catalysts for the transesterification reaction include those containing organic onium salts of phenols having a substituent at least one ortho position of the phenolic hydroxyl group (see, for example, Patent Document 1). In addition, in the presence of a magnesium alkoxide represented by the general formula Mg(OR) 2 (where OR is an alkoxy group), (meth)acrylic acid ester and 2-methyl-2-hydroxy-1-propyl By transesterifying alcohol and/or 3-methyl-3-hydroxy-1-butyl alcohol, 2-methyl-2-hydroxy-1-propyl (meth)acrylate and/or 3-methyl-3-hydroxy- It is known that 1-butyl (meth)acrylate can be produced (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、アルコキシ基の炭素原子数が8以上のマグネシウムアルコキシドを用いて、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとでエステル交換反応を行ってカルボン酸エステルを製造した場合、マイケル付加や原料のモノマーの重合等の副反応が多く、目的とするカルボン酸エステルの選択率が低く、選択性に劣るという課題があることが判明した。なお、ここで選択率とは、生成物の全体量のうち、目的生成物の占める割合のことである。 However, when a carboxylic acid ester is produced by transesterifying a (meth)acrylic acid ester and a monohydric alcohol using a magnesium alkoxide whose alkoxy group has 8 or more carbon atoms, Michael addition and the raw material It was found that there were many side reactions such as polymerization of monomers, and the selectivity of the target carboxylic acid ester was low, resulting in poor selectivity. Note that the selectivity here refers to the ratio of the target product to the total amount of the product.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとのエステル交換反応において、マイケル付加や原料のモノマーの重合等の副反応を抑制し、目的とするカルボン酸エステルの選択性に優れるカルボン酸エステル合成用触媒およびカルボン酸エステルの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes suppressing side reactions such as Michael addition and polymerization of raw material monomers in the transesterification reaction between (meth)acrylic acid ester and monohydric alcohol. It is an object of the present invention to provide a catalyst for synthesizing a carboxylic acid ester and a method for producing the carboxylic acid ester, which has excellent selectivity for the target carboxylic acid ester.
本発明は、以下の態様を有する。
[1](メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとでエステル交換反応を行ってカルボン酸エステルを得るためのカルボン酸エステル合成用触媒であって、Mg(OEt)
2
またはMg(Ot-Bu)
2 で表されるマグネシウムアルコキシドからなる、カルボン酸エステル合成用触媒。
[2]Mg(OEt)
2
またはMg(Ot-Bu)
2 で表されるマグネシウムアルコキシドの存在下に、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとでエステル交換反応を行ってカルボン酸エステルを得る、カルボン酸エステルの製造方法。
[3]反応温度は-20℃~100℃である、[2]に記載のカルボン酸エステルの製造方法。
The present invention has the following aspects.
[1] A catalyst for synthesizing a carboxylic acid ester for obtaining a carboxylic acid ester by performing a transesterification reaction between a (meth)acrylic acid ester and a monohydric alcohol, which comprises Mg(OEt) 2 or Mg(Ot-Bu ) A catalyst for synthesizing a carboxylic acid ester, consisting of a magnesium alkoxide represented by 2 .
[2] In the presence of a magnesium alkoxide represented by Mg(OEt) 2 or Mg(Ot-Bu) 2 , a (meth)acrylic ester and a monohydric alcohol are transesterified to produce a carboxylic ester. A method for producing a carboxylic acid ester.
[ 3 ] The method for producing a carboxylic acid ester according to [ 2 ], wherein the reaction temperature is -20°C to 100°C.
本発明によれば、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとのエステル交換反応において、マイケル付加や原料のモノマーの重合等の副反応を抑制し、目的とするカルボン酸エステルの選択性に優れることができるカルボン酸エステル合成用触媒およびカルボン酸エステルの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, side reactions such as Michael addition and polymerization of raw material monomers are suppressed in the transesterification reaction between (meth)acrylic acid ester and monohydric alcohol, and the selectivity of the target carboxylic acid ester is improved. It is possible to provide an excellent catalyst for synthesizing a carboxylic acid ester and a method for producing a carboxylic acid ester.
本発明のカルボン酸エステル合成用触媒およびカルボン酸エステルの製造方法の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
Embodiments of the catalyst for synthesizing carboxylic esters and the method for producing carboxylic esters of the present invention will be described.
It should be noted that the present embodiment is specifically explained in order to better understand the gist of the invention, and is not intended to limit the invention unless otherwise specified.
[カルボン酸エステル合成用触媒]
本実施形態に係るカルボン酸エステル合成用触媒は、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとでエステル交換反応を行ってカルボン酸エステルを得るためのカルボン酸エステル合成用触媒であって、一般式Mg(OR)2(ただし、ORは炭素原子数8未満のアルコキシ基である。)で表されるマグネシウムアルコキシドからなる。Mg(OR)2のRは、同一でもよいし、異なっていてもよいが、容易に入手可能な観点から、同一であることが好ましい。
[Catalyst for carboxylic acid ester synthesis]
The catalyst for synthesizing a carboxylic acid ester according to the present embodiment is a catalyst for synthesizing a carboxylic acid ester for obtaining a carboxylic acid ester by performing a transesterification reaction between a (meth)acrylic acid ester and a monohydric alcohol, and is a general catalyst for synthesizing a carboxylic acid ester. It consists of a magnesium alkoxide represented by the formula Mg(OR) 2 (where OR is an alkoxy group having less than 8 carbon atoms). The R's in Mg(OR) 2 may be the same or different, but from the viewpoint of easy availability, it is preferable that they are the same.
炭素原子数8未満のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、iso-ブトキシ基、sec-ブトシキ基、tert-ブトシキ基、ペンチルオキシ基、へキシルオキシ基、へプチルオキシ基等が挙げられる。なかでも、アルコキシ基としては、高い反応選択性の観点から、炭素原子数6以下のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数4以下のアルコキシ基がより好ましい。一方、同様に高い反応選択性の観点からアルコキシ基は炭素原子数1以上のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数2以上のアルコキシ基がさらに好ましい。特に好ましいアルコキシ基としては、エトキシ基またはtert-ブトキシ基が挙げられる。 Examples of the alkoxy group having less than 8 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, iso-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, pentyloxy group, Examples include hexyloxy group and heptyloxy group. Among these, as the alkoxy group, from the viewpoint of high reaction selectivity, an alkoxy group having 6 or less carbon atoms is preferable, and an alkoxy group having 4 or less carbon atoms is more preferable. On the other hand, from the viewpoint of similarly high reaction selectivity, the alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 or more carbon atoms, and more preferably an alkoxy group having 2 or more carbon atoms. Particularly preferred alkoxy groups include ethoxy and tert-butoxy groups.
以上の理由により、マグネシウムアルコキシドとしては、触媒活性に優れる点から、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)またはマグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)が好ましい。 For the above reasons, magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ) or magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) is preferable as the magnesium alkoxide because of its excellent catalytic activity.
本実施形態に係るカルボン酸エステル合成用触媒によれば、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとのエステル交換反応において、マイケル付加や原料のモノマーの重合等の副反応を抑制し、目的とするカルボン酸エステルの選択性に優れる。この詳細なメカニズムは明らかではないが、マグネシウムアルコキシドが単量体、二量体、もしくは三量体以上の多量体を組織的に形成した状態で、メタクリル酸エステルのカルボニルを活性化すると同時に、アルコールを活性化することができるためだと考えられる。特に炭素原子数8未満のアルコキシ基では、反応系中で単量体や二量体の存在比が多いため、活性化されるメタクリル酸エステルとアルコールが近傍に位置することにより、副反応を低減しつつ、触媒活性が向上すると考えられる。 According to the catalyst for carboxylic acid ester synthesis according to the present embodiment, side reactions such as Michael addition and polymerization of raw material monomers can be suppressed in the transesterification reaction between (meth)acrylic acid ester and monohydric alcohol, and Excellent selectivity for carboxylic acid esters. Although the detailed mechanism of this is not clear, magnesium alkoxide systematically forms a monomer, dimer, or trimer or higher multimer, and at the same time activates the carbonyl of the methacrylate ester, alcohol This is thought to be because it can activate the. In particular, for alkoxy groups with less than 8 carbon atoms, the abundance ratio of monomers and dimers is high in the reaction system, so the activated methacrylic acid ester and alcohol are located nearby, reducing side reactions. At the same time, it is thought that the catalytic activity is improved.
[カルボン酸エステル合成用触媒の製造方法]
マグネシウムアルコキシドは、例えば、活性化した金属マグネシウムに、所望のマグネシウムアルコキシドが有するアルコキシ基に対応するアルコールを過剰に加えることにより得られる。また、マグネシウムアルコキシドは、マグネシウムメトキシド(Mg(OMe)2)に、対応するアルコールを加え、副生するメタノールを留去することによっても得られる。
[Method for producing catalyst for carboxylic acid ester synthesis]
Magnesium alkoxide can be obtained, for example, by adding an excess amount of alcohol corresponding to the alkoxy group of the desired magnesium alkoxide to activated magnesium metal. Magnesium alkoxide can also be obtained by adding a corresponding alcohol to magnesium methoxide (Mg(OMe) 2 ) and distilling off methanol as a by-product.
[カルボン酸エステルの製造方法]
本実施形態に係るカルボン酸エステルの製造方法は、一般式Mg(OR)2(ただし、ORは炭素原子数8未満のアルコキシ基である。)で表されるマグネシウムアルコキシドの存在下に、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとでエステル交換反応を行ってカルボン酸エステルを得る方法である。
[Method for producing carboxylic acid ester]
The method for producing a carboxylic acid ester according to the present embodiment includes a method for producing a carboxylic acid ester in the presence of a magnesium alkoxide represented by the general formula Mg(OR) 2 (where OR is an alkoxy group having less than 8 carbon atoms). ) This is a method in which a carboxylic ester is obtained by carrying out a transesterification reaction between an acrylic ester and a monohydric alcohol.
以下、本実施形態に係るカルボン酸エステルの製造方法の詳細を説明するが、本実施形態は、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとのエステル交換反応によりカルボン酸エステルを製造できる限りにおいて、どのような手順で(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとを反応させてもよい。
まず、フラスコ等の反応容器に、乾燥処理済みのモレキュラーシーブ5Å、一般式Mg(OR)2で表されるマグネシウムアルコキシド、および(メタ)アクリル酸エステルを所定量加え、その混合物を室温(25℃)で1分~5分撹拌した後、1価のアルコールを加えて懸濁液を得る。
次いで、その懸濁液を所定の反応温度で30分~96時間撹拌して、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとでエステル交換反応を行った後、その懸濁液を精製し、カルボン酸エステルを得る。
The details of the method for producing a carboxylic acid ester according to the present embodiment will be described below, but the method of this embodiment is limited to the extent that the carboxylic acid ester can be produced by the transesterification reaction between a (meth)acrylic acid ester and a monohydric alcohol. The (meth)acrylic acid ester and the monohydric alcohol may be reacted by any procedure.
First, a predetermined amount of dried molecular sieve 5A, magnesium alkoxide represented by the general formula Mg(OR) 2 , and (meth)acrylic acid ester are added to a reaction container such as a flask, and the mixture is stirred at room temperature (25°C). ) After stirring for 1 to 5 minutes, monohydric alcohol is added to obtain a suspension.
Next, the suspension is stirred at a predetermined reaction temperature for 30 minutes to 96 hours to perform a transesterification reaction between the (meth)acrylic acid ester and the monohydric alcohol, and then the suspension is purified, A carboxylic acid ester is obtained.
(メタ)アクリル酸エステルとしては、特段の制限はないが、エステル部分の炭素数が1以上10以下の(メタ)アクリル酸エステルであることが好ましく、なかでも、エステル部分の炭素数が6以下の(メタ)アクリル酸エステルであることがさらに好ましく、エステル部分の炭素数が2以下の(メタ)アクリル酸エステルであることが特に好ましく、なかでもメタクリル酸メチル、またはアクリル酸メチル等が最も好ましい。 There are no particular restrictions on the (meth)acrylic ester, but it is preferably a (meth)acrylic ester in which the ester moiety has 1 or more carbon atoms and 10 or less carbon atoms, and in particular, the ester moiety has 6 or less carbon atoms. It is more preferable to be a (meth)acrylic ester of, particularly preferably a (meth)acrylic ester in which the ester moiety has 2 or less carbon atoms, and among them, methyl methacrylate, methyl acrylate, etc. are most preferable. .
1価のアルコールとしては、第1級アルコール、第2級アルコールまたは第3級アルコールが挙げられる。第1級アルコールとしては、特段の制限はないが、エステル交換反応により生成するアルコールと分離しやすくするために、炭素数2以上の第1級アルコールであることが好ましく、一方、目的とするカルボン酸エステルの精製負荷を低減させるために、炭素数30以下の第1級アルコールであることが好ましい。このような第1級アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパン-1-オール、ブタン-1-オール、ペンタン-1-オール、ヘキサン-1-オール、ヘプタン-1-オール、オクタン-1-オール、ノナン-1-オール、デカン-1-オール、ウンデカン-1-オール、ドデカン-1-オール、トリデカン-1-オール、テトラデカン-1-オール、ペンタデカン-1-オール、ヘキサデカン-1-オール、ヘプタデカン-1-オール、オクタデカン-1-オール、ノナデカン-1-オール、イコサン-1-オール、ヘネイコサン-1-オール、ドコサン-1-オール、トリコサン-1-オール、テトラコサン-1-オール、ペンタコサン-1-オール、ヘキサコサン-1-オール、ヘプタコサン-1-オール、オクタコサン-1-オール、ノナコサン-1-オール、トリアコンタン-1-オール、ポリコサノール、2-メチル:2-メチルプロパン-1-オール、3-メチル:3-メチルブタン-1-オール等が挙げられる。これらのなかでも、第1級アルコールは、炭素数3以上の第1級アルコールであることがより好ましく、炭素数4以上の第1級アルコールであることが特に好ましく、一方、炭素数20以下の第1級アルコールであることがより好ましく、炭素数10以下の第1級アルコールであることが特に好ましい。 Monohydric alcohols include primary alcohols, secondary alcohols, and tertiary alcohols. Although there are no particular restrictions on the primary alcohol, it is preferably a primary alcohol with 2 or more carbon atoms in order to facilitate separation from the alcohol produced by the transesterification reaction. In order to reduce the burden of refining the acid ester, a primary alcohol having 30 or less carbon atoms is preferable. Examples of such primary alcohols include methanol, ethanol, propan-1-ol, butan-1-ol, pentan-1-ol, hexan-1-ol, heptan-1-ol, and octan-1-ol. ol, nonan-1-ol, decan-1-ol, undecane-1-ol, dodecan-1-ol, tridecan-1-ol, tetradecane-1-ol, pentadecane-1-ol, hexadecane-1-ol, Heptadecan-1-ol, octadecane-1-ol, nonadecan-1-ol, icosan-1-ol, heneicosan-1-ol, docosan-1-ol, tricosan-1-ol, tetracosan-1-ol, pentacosan-1-ol 1-ol, hexacosan-1-ol, heptacosan-1-ol, octacosan-1-ol, nonacosan-1-ol, triacontan-1-ol, policosanol, 2-methyl:2-methylpropan-1-ol, 3-Methyl: 3-methylbutan-1-ol and the like. Among these, the primary alcohol is more preferably a primary alcohol having 3 or more carbon atoms, particularly preferably a primary alcohol having 4 or more carbon atoms, and on the other hand, a primary alcohol having 20 or less carbon atoms. A primary alcohol is more preferable, and a primary alcohol having 10 or less carbon atoms is particularly preferable.
第2級アルコールとしては、特段の制限はないが、炭素数3以上の第2級アルコールであることが好ましく、炭素数4以上の第2級アルコールであることがより好ましく、炭素数5以上の第2級アルコールであることが特に好ましく、一方、目的とするカルボン酸エステルの精製負荷を低減させるために、炭素数30以下の第2級アルコールであることが好ましく、炭素数25以下の第2級アルコールであることがより好ましく、炭素数20以下の第2級アルコールであることが特に好ましい。このような第2級アルコールとしては、例えば、プロパン-2-オール、ブタン-2-オール、ペンタン-2-オール、ヘキサン-2-オール、シクロヘキサノール、ヘプタン-2-オール、2-メチル:2-メチルブタン-1-オール等が挙げられる。
第3級アルコールとしては、特段の制限はないが、炭素数4以上の第3級アルコールであることが好ましく、一方、目的とするカルボン酸エステルの精製負荷を低減させるために、炭素数30以下の第3級アルコールであることが好ましく、炭素数25以下の第3級アルコールであることがより好ましく、炭素数20以下の第3級アルコールであることが特に好ましい。このような第3級アルコールとしては、1-アダマンタノール、tert-ブタノール等が挙げられる。
There are no particular restrictions on the secondary alcohol, but it is preferably a secondary alcohol with 3 or more carbon atoms, more preferably a secondary alcohol with 4 or more carbon atoms, and a secondary alcohol with 5 or more carbon atoms. Particularly preferred is a secondary alcohol; on the other hand, in order to reduce the burden of refining the target carboxylic ester, a secondary alcohol with a carbon number of 30 or less is preferred, and a secondary alcohol with a carbon number of 25 or less is preferred. A secondary alcohol is more preferable, and a secondary alcohol having 20 or less carbon atoms is particularly preferable. Examples of such secondary alcohols include propan-2-ol, butan-2-ol, pentan-2-ol, hexan-2-ol, cyclohexanol, heptan-2-ol, and 2-methyl:2-ol. -methylbutan-1-ol and the like.
The tertiary alcohol is not particularly limited, but it is preferably a tertiary alcohol with 4 or more carbon atoms. It is preferably a tertiary alcohol having 25 or less carbon atoms, more preferably a tertiary alcohol having 25 or less carbon atoms, and particularly preferably a tertiary alcohol having 20 or less carbon atoms. Examples of such tertiary alcohols include 1-adamantanol and tert-butanol.
下記式(1)に、メタクリル酸エステルと1価のアルコールとのエステル交換反応に関する化学式を示す。下記式(2)に、アクリル酸エステルと1価のアルコールとのエステル交換反応に関する化学式を示す。 The following formula (1) shows a chemical formula related to the transesterification reaction between a methacrylic acid ester and a monohydric alcohol. The following formula (2) shows a chemical formula related to the transesterification reaction between an acrylic ester and a monohydric alcohol.
上記式(1)および(2)中、R1およびR3は、それぞれ、炭素原子数1以上のアルキル基である。なかでも、R1およびR3は、それぞれ、炭素数1以上のアルキル基であることが好ましく、一方、10以下のアルキル基であることが好ましく、6以下のアルキル基であることがさらに好ましく、2以下のアルキル基であることが特に好ましい。
上記式(1)および(2)中、R2はアルキル基を表す。なかでも、R2-OHが第1級アルコールの場合、R2は炭素数2以上のアルキル基であることが好ましく、炭素数3以上のアルキル基であることがさらに好ましく、炭素数4以上のアルキル基であることが特に好ましく、一方、炭素数30以下のアルキル基であることが好ましく、炭素数20以下のアルキル基であることがさらに好ましく、炭素数20以下のアルキル基であることが特に好ましい。
In the above formulas (1) and (2), R1 and R3 are each an alkyl group having 1 or more carbon atoms. Among these, each of R1 and R3 is preferably an alkyl group having 1 or more carbon atoms, on the other hand, it is preferably an alkyl group having 10 or less carbon atoms, more preferably an alkyl group having 6 or less carbon atoms, and 2 or less carbon atoms. Particularly preferred is an alkyl group.
In the above formulas (1) and (2), R2 represents an alkyl group. Among these, when R2-OH is a primary alcohol, R2 is preferably an alkyl group having 2 or more carbon atoms, more preferably an alkyl group having 3 or more carbon atoms, and an alkyl group having 4 or more carbon atoms. It is particularly preferably an alkyl group having 30 or less carbon atoms, more preferably an alkyl group having 20 or less carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 20 or less carbon atoms.
R2-OHが第2級アルコールの場合、R2は炭素数3以上のアルキル基であることが好ましく、炭素数4以上のアルキル基であることがさらに好ましく、炭素数5以上のアルキル基であることが特に好ましく、一方、炭素数30以下のアルキル基であることが好ましく、炭素数25以下のアルキル基であることがさらに好ましく、炭素数20以下のアルキル基であることが特に好ましい。 When R2-OH is a secondary alcohol, R2 is preferably an alkyl group having 3 or more carbon atoms, more preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, and preferably an alkyl group having 5 or more carbon atoms. is particularly preferred; on the other hand, an alkyl group having 30 or less carbon atoms is preferred, an alkyl group having 25 or less carbon atoms is even more preferred, and an alkyl group having 20 or less carbon atoms is particularly preferred.
R2-OHが第3級アルコールの場合、R2は炭素数4以上のアルキル基であることが好ましく、一方、炭素数30以下のアルキル基であることが好ましく、炭素数25以下のアルキル基であることがさらに好ましく、炭素数20以下のアルキル基であることが特に好ましい。 When R2-OH is a tertiary alcohol, R2 is preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, while preferably an alkyl group having 30 or less carbon atoms, and preferably an alkyl group having 25 or less carbon atoms. More preferably, it is an alkyl group having 20 or less carbon atoms.
(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとの配合比、言い換えれば、1価のアルコールに対する(メタ)アクリル酸エステルのモル比は、特段の制限はないが、2以上であることが好ましく、5以上であることがより好ましく、一方、30以下であることが好ましく、10以下であることがより好ましい。(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとの配合比が2以上であれば、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとでエステル交換反応が効率よく進行しやすくなる。一方、当該配合比が、30以下であることにより生産性高く目的物を得ることができる。(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールは、それぞれ、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。2種以上を用いる場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。 The blending ratio of (meth)acrylic acid ester and monohydric alcohol, in other words, the molar ratio of (meth)acrylic acid ester to monohydric alcohol is not particularly limited, but is preferably 2 or more, It is more preferably 5 or more, while it is preferably 30 or less, and more preferably 10 or less. When the blending ratio of the (meth)acrylic ester and the monohydric alcohol is 2 or more, the transesterification reaction between the (meth)acrylic ester and the monohydric alcohol tends to proceed efficiently. On the other hand, when the blending ratio is 30 or less, the desired product can be obtained with high productivity. (Meth)acrylic ester and monohydric alcohol may be used alone or in combination of two or more. When two or more types are used, it is preferable that the total amount falls within the above range.
(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとのエステル交換反応温度は、-20℃以上100℃以下であることが好ましく、なかでも10℃以上であることがより好ましく、一方、80℃以下であることがより好ましい。反応温度が-20℃以上であれば、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとでエステル交換反応が効率よく進行しやすくなる。反応温度が100℃以下であれば、加温によるエネルギーの消費量を抑制することができる。 The transesterification reaction temperature between the (meth)acrylic ester and the monohydric alcohol is preferably -20°C or higher and 100°C or lower, more preferably 10°C or higher, and on the other hand, 80°C or lower. It is more preferable that there be. When the reaction temperature is −20° C. or higher, the transesterification reaction between the (meth)acrylic ester and the monohydric alcohol tends to proceed efficiently. When the reaction temperature is 100° C. or less, energy consumption due to heating can be suppressed.
(メタ)アクリル酸エステルとアルコールとのエステル交換反応は溶媒中で行ってもよいし、無溶媒で行ってもよい。ただし、生産性および溶媒回収の負荷を考慮すると、無溶媒で行うことが好ましい。なお、無溶媒とは、アルコールに対する溶媒量が30質量%以下であることを意味するものとする。 The transesterification reaction between a (meth)acrylic ester and an alcohol may be performed in a solvent or without a solvent. However, in consideration of productivity and the burden of solvent recovery, it is preferable to carry out the process without a solvent. Note that "solvent-free" means that the amount of solvent relative to alcohol is 30% by mass or less.
一方、溶媒を使用する場合、溶媒としては、特段の制限はないが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、アニソール、メチル-tert-ブチルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、メチル-n-ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2-メチルシクロヘキサノン、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルアセトアミド等が挙げられる。溶媒は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 On the other hand, when using a solvent, there are no particular restrictions on the solvent, but examples include benzene, toluene, xylene, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, , 4-dioxane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, anisole, methyl-tert-butyl ether, dibutyl ether, diphenyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, Examples include cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, dimethylformaldehyde, dimethylacetamide and the like. One type of solvent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
1価アルコールに対するマグネシウムアルコキシドのモル比は、特段の制限はないが、エステル交換反応を効率よく促進させるために0.001以上であることが好ましく、0.005以上であることがより好ましく、0.01以上であることが特に好ましく、一方、反応後の精製負荷を低減させるために0.3以下であることが好ましく、0.2以下であることがより好ましく、0.1以下であることが特に好ましい。
マグネシウムアルコキシドは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。2種以上を組み合わせて用いる場合、その合計量が上記範囲となることが好ましい。なお、本発明の効果を損なわない限りにおいて、該マグネシウムアルコキシド以外の触媒を併用してもよい。
The molar ratio of magnesium alkoxide to monohydric alcohol is not particularly limited, but in order to efficiently promote the transesterification reaction, it is preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more, It is particularly preferably at least .01, on the other hand, in order to reduce the purification load after the reaction, it is preferably at most 0.3, more preferably at most 0.2, and at most 0.1. is particularly preferred.
One type of magnesium alkoxide may be used alone, or two or more types may be used in combination. When using two or more types in combination, it is preferable that the total amount falls within the above range. Note that catalysts other than the magnesium alkoxide may be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired.
反応系中には、上記以外の他の化合物が存在していてもよい。例えば、重合を抑制するために重合禁止剤を使用してもよい。なお、重合禁止剤は、特段の制限はなく、公知の重合禁止剤が挙げられる。 Other compounds than those mentioned above may be present in the reaction system. For example, polymerization inhibitors may be used to inhibit polymerization. Note that the polymerization inhibitor is not particularly limited and includes known polymerization inhibitors.
上記の懸濁液の精製方法としては、特に限定されないが、シリカゲルカラム(移動相:ヘキサン・酢酸メチル)を用いて精製する方法、洗浄、濾過、蒸留等が挙げられ、それらの精製方法は、特に制限されず、公知の方法で行えばよい。 Methods for purifying the above suspension include, but are not particularly limited to, purification using a silica gel column (mobile phase: hexane/methyl acetate), washing, filtration, distillation, etc. There are no particular limitations, and any known method may be used.
本実施形態に係るカルボン酸エステルの製造方法によれば、(メタ)アクリル酸エステルと1価のアルコールとのエステル交換反応において、マイケル付加や原料のモノマーの重合等の副反応を抑制し、目的とするカルボン酸エステルの選択性に優れる。 According to the method for producing a carboxylic acid ester according to the present embodiment, side reactions such as Michael addition and polymerization of raw material monomers are suppressed in the transesterification reaction between a (meth)acrylic acid ester and a monohydric alcohol, and the desired Excellent selectivity for carboxylic acid esters.
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[実施例1]
(カルボン酸エステルの製造)
フラスコに、乾燥処理済みのモレキュラーシーブ5Åを400mg、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)11.4mg(0.1mol)、メタクリル酸メチル1.49mL(14mmol)、重合禁止剤としてジメチルジチオカルバミン酸銅(II)1.2mg(0.004mmol)および内部標準物質としてジメチルスルホン18.8mg(0.2mmol)を加え、その混合物を室温(25℃)で3分間撹拌した後、ベンジルアルコール(以下、「BnOH」と略すこともある。)0.206mL(2mmol)を加えて懸濁液を得た。ベンジルアルコールに対するMg(OEt)2の添加量は、モル比で5mol%であった。
次いで、その懸濁液を室温(25℃)で3時間撹拌した。
次いで、懸濁液をシリカゲルカラム(移動相:ヘキサン・酢酸メチル)で精製し、実施例1の化合物を得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの測定データを以下に示す。
1H-NMRデータ(400MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):1.97(s,3H)、5.20(s,2H)、5.59(s,1H)、6.16(s,1H)、7.30-7.40(m,5H)。
13C-NMR(100MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):18.5、66.5、125.9、128.1(2C)、128.2、128.6(2C)、136.2、136.3、167.3。
IR(neat)3034、2957、1719、1637、1454、1319、1294、1159cm-1。
HRMS(DART+) calcd for C11H13O2 [M+H]+ 177.0916、found 177.0912。
上記の測定データから、下記式(3)で表されるベンジルメタクリレートが得られていることが確認された。なお、下記式(4)にメタクリル酸メチルとベンジルアルコールのエステル交換反応によりベンジルメタクリレートを合成する反応式を示す。
また、生成物の全体量のうち、目的生成物であるベンジルメタクリレートの占める割合から、ベンジルメタクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は40%、選択率は100%であった。なお、目的生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで副生生物と分離した後、電子天秤で、目的生成物の重量を直接計量することにより、選択率を算出した。
[Example 1]
(Production of carboxylic acid ester)
In a flask, 400 mg of dried molecular sieve 5 Å, 11.4 mg (0.1 mol) of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ), 1.49 mL (14 mmol) of methyl methacrylate, and copper dimethyldithiocarbamate as a polymerization inhibitor. (II) 1.2 mg (0.004 mmol) and 18.8 mg (0.2 mmol) of dimethylsulfone as an internal standard were added, and the mixture was stirred at room temperature (25°C) for 3 minutes, and then benzyl alcohol (hereinafter referred to as 0.206 mL (2 mmol) was added to obtain a suspension. The amount of Mg(OEt) 2 added to benzyl alcohol was 5 mol% in molar ratio.
The suspension was then stirred at room temperature (25°C) for 3 hours.
Next, the suspension was purified with a silica gel column (mobile phase: hexane/methyl acetate) to obtain the compound of Example 1.
The measurement data of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS of the obtained compound are shown below.
1 H-NMR data (400 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 1.97 (s, 3H), 5.20 (s, 2H), 5.59 (s, 1H), 6.16 (s , 1H), 7.30-7.40 (m, 5H).
13 C-NMR (100 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 18.5, 66.5, 125.9, 128.1 (2C), 128.2, 128.6 (2C), 136.2 , 136.3, 167.3.
IR (neat) 3034, 2957, 1719, 1637, 1454, 1319, 1294 , 1159 cm −1 .
HRMS (DART+) calcd for C 11 H 13 O 2 [M+H] + 177.0916, found 177.0912.
From the above measurement data, it was confirmed that benzyl methacrylate represented by the following formula (3) was obtained. Note that the following formula (4) shows a reaction formula for synthesizing benzyl methacrylate by transesterification of methyl methacrylate and benzyl alcohol.
Furthermore, the yield and selectivity of benzyl methacrylate were calculated from the proportion of the target product benzyl methacrylate in the total amount of the product, and the yield was 40% and the selectivity was 100%. In addition, after separating the desired product from by-products by silica gel column chromatography, the selectivity was calculated by directly measuring the weight of the desired product using an electronic balance.
[実施例2]
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)を用い、懸濁液を室温(25℃)で2分撹拌したこと以外は実施例1と同様の方法によりベンジルメタクリレートを得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの測定データを以下に示す。
1H-NMRデータ(400MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):1.97(s,3H)、5.20(s,2H)、5.59(s,1H)、6.16(s,1H)、7.30-7.40(m,5H)。
13C-NMR(100MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):18.5、66.5、125.9、128.1(2C)、128.2、128.6(2C)、136.2、136.3、167.3。
IR(neat)3034、2957、1719、1637、1454、1319、1294、1159cm-1。
HRMS(DART+) calcd for C11H13O2 [M+H]+ 177.0916、found 177.0912。
上記の測定データから、上記式(3)で表されるベンジルメタクリレートが得られていることが確認された。なお、ベンジルメタクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は95%、選択率は100%であった。
[Example 2]
(Production of carboxylic acid ester)
Example 1 except that magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) was used instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ) and the suspension was stirred at room temperature (25° C.) for 2 minutes. Benzyl methacrylate was obtained in the same manner as above.
The measurement data of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS of the obtained compound are shown below.
1 H-NMR data (400 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 1.97 (s, 3H), 5.20 (s, 2H), 5.59 (s, 1H), 6.16 (s , 1H), 7.30-7.40 (m, 5H).
13 C-NMR (100 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 18.5, 66.5, 125.9, 128.1 (2C), 128.2, 128.6 (2C), 136.2 , 136.3, 167.3.
IR (neat) 3034, 2957, 1719, 1637, 1454, 1319, 1294 , 1159 cm −1 .
HRMS (DART+) calcd for C 11 H 13 O 2 [M+H] + 177.0916, found 177.0912.
From the above measurement data, it was confirmed that benzyl methacrylate represented by the above formula (3) was obtained. In addition, when the yield and selectivity of benzyl methacrylate were calculated, the yield was 95% and the selectivity was 100%.
[比較例1]
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、触媒としてカリウムt-ブトキシド(以下、「KOt-Bu」と略すこともある。)を用い、懸濁液を室温(25℃)で30分撹拌したこと以外は実施例1と同様の方法により反応を行った。
しかしながら、反応開始間もなく、メタクリル酸メチルが重合してしまい、メタクリル酸メチルとベンジルアルコールとのエステル交換反応が起こらなかった。すなわち、ベンジルメタクリレートの収率は0%であった。したがって、選択率は評価なしとなった。
[Comparative example 1]
(Production of carboxylic acid ester)
Potassium t-butoxide (hereinafter sometimes abbreviated as "KOt-Bu") was used as a catalyst instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ), and the suspension was heated at room temperature (25°C) for 30 minutes. The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except for stirring.
However, methyl methacrylate polymerized soon after the reaction started, and the transesterification reaction between methyl methacrylate and benzyl alcohol did not occur. That is, the yield of benzyl methacrylate was 0%. Therefore, the selection rate was not evaluated.
実施例1、実施例2、比較例1で用いた触媒、エステルおよびアルコールと、実施例1、実施例2、比較例1における触媒量、反応温度、反応時間および選択率とを表1に示す。なお、表1において、触媒のモル比とは、ベンジルアルコールに対する触媒の添加量をモル比で表したものである。 Table 1 shows the catalyst, ester, and alcohol used in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1, and the amount of catalyst, reaction temperature, reaction time, and selectivity in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1. . In Table 1, the molar ratio of catalyst is the amount of catalyst added to benzyl alcohol expressed as a molar ratio.
実施例1の結果から、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)は、副生成物が生成しないため、選択性に優れることが分かった。実施例2の結果から、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)は、副生成物が生成しないため、選択性に優れることが分かった。一方、比較例1の結果から、カリウムt-ブトキシドは、選択性に劣ることが分かった。 From the results of Example 1, it was found that magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ) has excellent selectivity because no by-products are generated. From the results of Example 2, it was found that magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) has excellent selectivity because no by-products are produced. On the other hand, the results of Comparative Example 1 revealed that potassium t-butoxide had poor selectivity.
[実施例3]
(カルボン酸エステルの製造)
フラスコに、乾燥処理済みのモレキュラーシーブ5Åを400mg、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)11.4mg(0.1mol)、アクリル酸メチル1.26mL(14mmol)、重合禁止剤としてジメチルジチオカルバミン酸銅(II)1.2mg(0.004mmol)および内部標準物質としてジメチルスルホン18.8mg(0.2mmol)を加え、その混合物を室温(25℃)で3分間撹拌した後、ベンジルアルコール0.206mL(2mmol)を加えて懸濁液を得た。ベンジルアルコールに対するMg(OEt)2の添加量は、モル比で5mol%であった。
次いで、その懸濁液を室温(25℃)で3時間撹拌した。
次いで、懸濁液をシリカゲルカラム(移動相:ヘキサン・酢酸メチル)で精製し、実施例3の化合物を得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの測定データを以下に示す。
1H-NMRデータ(400MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):5.19(s,2H)、5.84(dd,J=10.4,1.6Hz,1H)、6.16(dd,J=17.4,10.5Hz,1H)、6.44(dd,J=17.2,1.4Hz,1H)、7.31-7.41(m,5H)。
13C-NMR(100MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):66.4、128.3(2C)、128.4(2C)、128.7(2C)、131.2、135.9、166.1。
IR(neat)3034、2954、1953、1725、1634、1455、1406、1295、1269、1186、1049cm-1。
HRMS(FAB+) calcd for C10H10O2 [M]+ 162.0681、found 162.0680。
上記の測定データから、下記式(5)で表されるベンジルアクリレートが得られていることが確認された。なお、ベンジルアクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は92%、選択率は100%であった。
[Example 3]
(Production of carboxylic acid ester)
In a flask, 400 mg of dried molecular sieve 5Å, 11.4 mg (0.1 mol) of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ), 1.26 mL (14 mmol) of methyl acrylate, and copper dimethyldithiocarbamate as a polymerization inhibitor. 1.2 mg (0.004 mmol) of (II) and 18.8 mg (0.2 mmol) of dimethylsulfone as an internal standard were added, and the mixture was stirred at room temperature (25°C) for 3 minutes, followed by 0.206 mL of benzyl alcohol ( 2 mmol) was added to obtain a suspension. The amount of Mg(OEt) 2 added to benzyl alcohol was 5 mol% in molar ratio.
The suspension was then stirred at room temperature (25°C) for 3 hours.
Next, the suspension was purified using a silica gel column (mobile phase: hexane/methyl acetate) to obtain the compound of Example 3.
The measurement data of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS of the obtained compound are shown below.
1 H-NMR data (400 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 5.19 (s, 2H), 5.84 (dd, J = 10.4, 1.6 Hz, 1H), 6.16 ( dd, J = 17.4, 10.5 Hz, 1H), 6.44 (dd, J = 17.2, 1.4 Hz, 1H), 7.31-7.41 (m, 5H).
13 C-NMR (100 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 66.4, 128.3 (2C), 128.4 (2C), 128.7 (2C), 131.2, 135.9, 166.1.
IR (neat) 3034, 2954, 1953, 1725, 1634, 1455, 1406, 1295, 1269, 1186, 1049 cm −1 .
HRMS (FAB+) calcd for C 10 H 10 O 2 [M] + 162.0681, found 162.0680.
From the above measurement data, it was confirmed that benzyl acrylate represented by the following formula (5) was obtained. In addition, when the yield and selectivity of benzyl acrylate were calculated, the yield was 92% and the selectivity was 100%.
[実施例4]
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)を用い、懸濁液の撹拌時間(反応時間)を30分としたこと以外は実施例3と同様の方法により、ベンジルアクリレートを得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの測定データを以下に示す。
1H-NMRデータ(400MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):5.19(s,2H)、5.84(dd,J=10.4,1.6Hz,1H)、6.16(dd,J=17.4,10.5Hz,1H)、6.44(dd,J=17.2,1.4Hz,1H)、7.31-7.41(m,5H)。
13C-NMR(100MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):66.4、128.3(2C)、128.4(2C)、128.7(2C)、131.2、135.9、166.1。
IR(neat)3034、2954、1953、1725、1634、1455、1406、1295、1269、1186、1049cm-1。
HRMS(FAB+) calcd for C10H10O2 [M]+ 162.0681、found 162.0680。
上記の測定データから、上記式(5)で表されるベンジルアクリレートが得られていることが確認された。なお、ベンジルアクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は99%、選択率は100%であった。
[Example 4]
(Production of carboxylic acid ester)
Example except that magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) was used instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ), and the stirring time (reaction time) of the suspension was 30 minutes. Benzyl acrylate was obtained in the same manner as in Example 3.
The measurement data of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS of the obtained compound are shown below.
1 H-NMR data (400 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 5.19 (s, 2H), 5.84 (dd, J = 10.4, 1.6 Hz, 1H), 6.16 ( dd, J = 17.4, 10.5 Hz, 1H), 6.44 (dd, J = 17.2, 1.4 Hz, 1H), 7.31-7.41 (m, 5H).
13 C-NMR (100 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 66.4, 128.3 (2C), 128.4 (2C), 128.7 (2C), 131.2, 135.9, 166.1.
IR (neat) 3034, 2954, 1953, 1725, 1634, 1455, 1406, 1295, 1269, 1186, 1049 cm −1 .
HRMS (FAB+) calcd for C 10 H 10 O 2 [M] + 162.0681, found 162.0680.
From the above measurement data, it was confirmed that benzyl acrylate represented by the above formula (5) was obtained. In addition, when the yield and selectivity of benzyl acrylate were calculated, the yield was 99% and the selectivity was 100%.
[比較例2]
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、触媒としてナトリウムメトキシド(NaOMe)を用い、懸濁液の撹拌時間(反応時間)を30分としたこと以外は実施例3と同様の方法によりベンジルアクリレートを得た。なお、ベンジルアクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は43%、選択率は46%であった。
[Comparative example 2]
(Production of carboxylic acid ester)
The same method as Example 3 except that sodium methoxide (NaOMe) was used as a catalyst instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ) and the suspension stirring time (reaction time) was 30 minutes. Benzyl acrylate was obtained. In addition, when the yield and selectivity of benzyl acrylate were calculated, the yield was 43% and the selectivity was 46%.
[比較例3]
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、触媒としてカリウムt-ブトキシド(KOt-Bu)を用い、懸濁液の撹拌時間(反応時間)を30分としたこと以外は実施例3と同様の方法によりベンジルアクリレートを得た。なお、ベンジルアクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は20%、選択率は25%であった。
[Comparative example 3]
(Production of carboxylic acid ester)
Same as Example 3 except that potassium t-butoxide (KOt-Bu) was used as a catalyst instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ) and the stirring time (reaction time) of the suspension was 30 minutes. Benzyl acrylate was obtained in a similar manner. In addition, when the yield and selectivity of benzyl acrylate were calculated, the yield was 20% and the selectivity was 25%.
[比較例4]
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、触媒としてジイソプロポキシカルシウム(以下、「Ca(i-OPr)2」と略すこともある。)を用いたこと以外は実施例3と同様の方法によりベンジルアクリレートを得た。なお、ベンジルアクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は57%、選択率は82%であった。
[Comparative example 4]
(Production of carboxylic acid ester)
Same as Example 3 except that diisopropoxycalcium (hereinafter sometimes abbreviated as "Ca(i-OPr) 2 ") was used as a catalyst instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ). Benzyl acrylate was obtained by the method. In addition, when the yield and selectivity of benzyl acrylate were calculated, the yield was 57% and the selectivity was 82%.
[比較例5]
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、触媒として鉄エトキシド(以下、「Fe(OEt)3」と略すこともある。)を用いたこと以外は実施例3と同様の方法により反応を行った。
しかしながら、アクリル酸メチルとベンジルアルコールとのエステル交換反応が起こらなかった。すなわち、ベンジルアクリレートの収率は0%であった。したがって、選択率は評価なしとなった。
[Comparative example 5]
(Production of carboxylic acid ester)
The reaction was carried out in the same manner as in Example 3, except that iron ethoxide (hereinafter sometimes abbreviated as "Fe(OEt) 3 ") was used as a catalyst instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ). I did it.
However, transesterification reaction between methyl acrylate and benzyl alcohol did not occur. That is, the yield of benzyl acrylate was 0%. Therefore, the selection rate was not evaluated.
[比較例6]
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、触媒として亜鉛メトキシド(以下、「Zn(OMe)2」と略すこともある。)を用いたこと以外は実施例3と同様の方法により反応を行った。
しかしながら、アクリル酸メチルとベンジルアルコールとのエステル交換反応が起こらなかった。すなわち、ベンジルアクリレートの収率は0%であった。したがって、選択率は評価なしとなった。
[Comparative example 6]
(Production of carboxylic acid ester)
The reaction was carried out in the same manner as in Example 3, except that zinc methoxide (hereinafter sometimes abbreviated as "Zn(OMe) 2 ") was used as a catalyst instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ). I did it.
However, transesterification reaction between methyl acrylate and benzyl alcohol did not occur. That is, the yield of benzyl acrylate was 0%. Therefore, the selection rate was not evaluated.
「比較例7」
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、触媒としてチタンn-ブトキシド(以下、「Ti(On-Bu)4」と略すこともある。)を用いたこと以外は実施例3と同様の方法により反応を行った。
しかしながら、アクリル酸メチルとベンジルアルコールとのエステル交換反応が起こらなかった。すなわち、ベンジルアクリレートの収率は0%であった。したがって、選択率は評価なしとなった。
“Comparative Example 7”
(Production of carboxylic acid ester)
Same as Example 3 except that titanium n-butoxide (hereinafter sometimes abbreviated as "Ti(On-Bu) 4 ") was used as a catalyst instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ). The reaction was carried out by the method of
However, transesterification reaction between methyl acrylate and benzyl alcohol did not occur. That is, the yield of benzyl acrylate was 0%. Therefore, the selection rate was not evaluated.
[比較例8]
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、触媒としてランタンイソプロポキシド(以下、「La(i-OPr)3」と略すこともある。)を用いたこと以外は実施例3と同様の方法によりベンジルアクリレートを得た。なお、ベンジルアクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は65%、選択率は65%であった。
[Comparative example 8]
(Production of carboxylic acid ester)
Same as Example 3 except that lanthanum isopropoxide (hereinafter sometimes abbreviated as "La(i-OPr) 3 ") was used as a catalyst instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ). Benzyl acrylate was obtained by the method. In addition, when the yield and selectivity of benzyl acrylate were calculated, the yield was 65% and the selectivity was 65%.
実施例3、実施例4、比較例3~比較例8で用いた触媒、エステルおよびアルコールと、実施例3、実施例4、比較例3~比較例8における触媒量、反応温度、反応時間および選択率とを表2に示す。なお、表2において、触媒のモル比とは、ベンジルアルコールに対する触媒の添加量をモル比で表したものである。 The catalyst, ester, and alcohol used in Example 3, Example 4, and Comparative Examples 3 to 8, and the amount of catalyst, reaction temperature, reaction time, and Table 2 shows the selectivity. In Table 2, the molar ratio of catalyst is the amount of catalyst added to benzyl alcohol expressed as a molar ratio.
実施例3の結果から、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)は、副生成物が生成しないため、選択性に優れることが分かった。実施例4の結果から、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)は、副生成物が生成しないため、選択性に優れることが分かった。さらに、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)は、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)よりも短時間でベンジルアクリレートの合成を完了できることが分かった。一方、比較例2の結果から、ナトリウムメトキシドは、副生成物が生成するため、選択性に劣ることが分かった。比較例3の結果から、カリウムt-ブトキシドは、選択性に劣ることが分かった。比較例4の結果から、ジイソプロポキシカルシウムは、選択性に劣ることが分かった。比較例5の結果から、鉄エトキシドは、選択性に劣ることが分かった。比較例6の結果から、亜鉛メトキシドは、選択性に劣ることが分かった。比較例7の結果から、チタンn-ブトキシドは、選択性に劣ることが分かった。比較例8の結果から、ランタンイソプロポキシドは、選択性に劣ることが分かった。 From the results of Example 3, it was found that magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ) has excellent selectivity because no by-products are generated. From the results of Example 4, it was found that magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) has excellent selectivity because no by-products are generated. Furthermore, it has been found that magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) can complete the synthesis of benzyl acrylate in a shorter time than magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ). On the other hand, from the results of Comparative Example 2, it was found that sodium methoxide was inferior in selectivity due to the production of by-products. From the results of Comparative Example 3, it was found that potassium t-butoxide had poor selectivity. From the results of Comparative Example 4, it was found that diisopropoxycalcium was inferior in selectivity. From the results of Comparative Example 5, it was found that iron ethoxide was inferior in selectivity. From the results of Comparative Example 6, it was found that zinc methoxide had poor selectivity. From the results of Comparative Example 7, it was found that titanium n-butoxide had poor selectivity. From the results of Comparative Example 8, it was found that lanthanum isopropoxide had poor selectivity.
[実施例5]
(カルボン酸エステルの製造)
フラスコに、乾燥処理済みのモレキュラーシーブ5Åを400mg、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)11.4mg(0.1mol)、メタクリル酸メチル4.23mL(40mmol)、重合禁止剤としてジメチルジチオカルバミン酸銅(II)1.2mg(0.004mmol)および内部標準物質としてジメチルスルホン18.8mg(0.2mmol)を加え、その混合物を室温(25℃)で3分間撹拌した後、ベンジルアルコール0.206mL(2mmol)を加えて懸濁液を得た。ベンジルアルコールに対するMg(OEt)2の添加量は、モル比で5mol%であった。
次いで、その懸濁液を100℃で3時間撹拌した。
次いで、懸濁液をシリカゲルカラム(移動相:ヘキサン・酢酸メチル)で精製し、実施例3の化合物を得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの分析結果は実施例1と同様の結果が得られた。
測定データから、上記式(1)で表されるベンジルメタクリレートが得られていることが確認された。
なお、ベンジルメタクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は89%、選択率は100%であった。
[Example 5]
(Production of carboxylic acid ester)
In a flask, 400 mg of dried molecular sieve 5Å, 11.4 mg (0.1 mol) of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ), 4.23 mL (40 mmol) of methyl methacrylate, and copper dimethyldithiocarbamate as a polymerization inhibitor. 1.2 mg (0.004 mmol) of (II) and 18.8 mg (0.2 mmol) of dimethylsulfone as an internal standard were added, and the mixture was stirred at room temperature (25°C) for 3 minutes, followed by 0.206 mL of benzyl alcohol ( 2 mmol) was added to obtain a suspension. The amount of Mg(OEt) 2 added to benzyl alcohol was 5 mol% in molar ratio.
The suspension was then stirred at 100°C for 3 hours.
Next, the suspension was purified using a silica gel column (mobile phase: hexane/methyl acetate) to obtain the compound of Example 3.
The results of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS analysis of the obtained compound were similar to those in Example 1.
From the measurement data, it was confirmed that benzyl methacrylate represented by the above formula (1) was obtained.
In addition, when the yield and selectivity of benzyl methacrylate were calculated, the yield was 89% and the selectivity was 100%.
[実施例6]
(カルボン酸エステルの製造)
マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)を用いたこと以外は実施例5と同様にして、実施例6の化合物を得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの分析結果は実施例1と同様の結果が得られた。
測定データから、上記式(1)で表されるベンジルメタクリレートが得られていることが確認された。
なお、ベンジルメタクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は88%、選択率は100%であった。
[Example 6]
(Production of carboxylic acid ester)
The compound of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 5, except that magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) was used instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ).
The results of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS analysis of the obtained compound were similar to those in Example 1.
From the measurement data, it was confirmed that benzyl methacrylate represented by the above formula (1) was obtained.
In addition, when the yield and selectivity of benzyl methacrylate were calculated, the yield was 88% and the selectivity was 100%.
実施例5、実施例6で用いた触媒、エステルおよびアルコールと、実施例5、実施例6における触媒量、反応温度、反応時間および選択率とを表3に示す。なお、表3において、触媒のモル比とは、ベンジルアルコールに対する触媒の添加量をモル比で表したものである。 Table 3 shows the catalyst, ester, and alcohol used in Example 5 and Example 6, as well as the amount of catalyst, reaction temperature, reaction time, and selectivity in Example 5 and Example 6. In Table 3, the molar ratio of catalyst is the amount of catalyst added to benzyl alcohol expressed as a molar ratio.
実施例5および実施例6の結果から、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)およびマグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)は、反応温度が100℃の場合であっても、副生成物が生成しないため、選択性に優れることが分かった。 From the results of Example 5 and Example 6, it is clear that magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ) and magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ) produce no by-products even when the reaction temperature is 100°C. It was found that the selectivity is excellent because no product is generated.
[実施例7]
(カルボン酸エステルの製造)
ベンジルアルコールの代わりにシクロヘキサノール(以下、「ROH-1」と略すこともある。)0.212mL(2mmol)を用い、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例7の化合物を得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの測定データを以下に示す。
1H-NMRデータ(400MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):1.20-1.61(m,6H)、1.67-1.80(m,2H)、1.80-1.91(m,2H)、1.94(s,3H)、4.76-4.92(m,1H)、5.53(t,J=1.5Hz,1H)、6.09(d,J=0.6Hz,1H)。
13C-NMR(100MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):18.3、23.5(2C)、25.4、31.4(2C)、72.5、124.8、136.9、166.8。
IR(neat)2936、2858、1717、1450、1169、1016cm-1。
HRMS(FAB+) calcd for C10H16NaO2 [M+Na]+ 191.1048、found 191.1047。
上記の測定データから、下記式(6)で表されるシクロヘキシルメタクリレートが得られていることが確認された。なお、シクロヘキシルメタクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は99%、選択率は100%であった。
[Example 7]
(Production of carboxylic acid ester)
0.212 mL (2 mmol) of cyclohexanol (hereinafter sometimes abbreviated as "ROH-1") was used in place of benzyl alcohol, and magnesium t-butoxide (in place of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ) was used. The compound of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that Mg(Ot-Bu) 2 ) was used.
The measurement data of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS of the obtained compound are shown below.
1 H-NMR data (400 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 1.20-1.61 (m, 6H), 1.67-1.80 (m, 2H), 1.80-1. 91 (m, 2H), 1.94 (s, 3H), 4.76-4.92 (m, 1H), 5.53 (t, J = 1.5Hz, 1H), 6.09 (d, J=0.6Hz, 1H).
13 C-NMR (100 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 18.3, 23.5 (2C), 25.4, 31.4 (2C), 72.5, 124.8, 136.9 , 166.8.
IR (neat) 2936, 2858, 1717, 1450, 1169, 1016 cm −1 .
HRMS (FAB+) calcd for C 10 H 16 NaO 2 [M+Na] + 191.1048, found 191.1047.
From the above measurement data, it was confirmed that cyclohexyl methacrylate represented by the following formula (6) was obtained. In addition, when the yield and selectivity of cyclohexyl methacrylate were calculated, the yield was 99% and the selectivity was 100%.
[実施例8]
(カルボン酸エステルの製造)
ベンジルアルコールの代わりにシクロヘキサノール(ROH-1)0.212mL(2mmol)を用い、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)を用いたこと以外は実施例3と同様にして、実施例8の化合物を得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IR、およびHRMSの測定データを以下に示す。
1H-NMRデータ(400MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):1.20-1.61(m,6H)、1.74(m,2H)、1.88(m,2H)、4.83(m,1H)、5.79(dd,J=10.8,1.4Hz,1H)、6.11(dd,J=17.2,10.5Hz,1H)、6.38(dd,J=17.6,1.4Hz,1H)。
13C-NMR(100MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):23.8(2C)、25.5、31.7(2C)、72.8、129.3、130.2、165.8。
IR(neat)2938、2859、1721、1637、1451、1405、1295、1275、1196、1053cm-1。
HRMS(FAB+) calcd for C9H15O2 [M+H]+ 155.1072、found 155.1066。
上記の測定データから、下記式(7)で表されるシクロヘキシルアクリレートが得られていることが確認された。なお、シクロヘキシルアクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は99%、選択率は100%であった。
[Example 8]
(Production of carboxylic acid ester)
0.212 mL (2 mmol) of cyclohexanol (ROH-1) was used instead of benzyl alcohol, and magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) was used instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ). The compound of Example 8 was obtained in the same manner as in Example 3 except for the following.
The measurement data of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR, and HRMS of the obtained compound are shown below.
1 H-NMR data (400 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 1.20-1.61 (m, 6H), 1.74 (m, 2H), 1.88 (m, 2H), 4 .83 (m, 1H), 5.79 (dd, J = 10.8, 1.4Hz, 1H), 6.11 (dd, J = 17.2, 10.5Hz, 1H), 6.38 ( dd, J=17.6, 1.4Hz, 1H).
13 C-NMR (100 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 23.8 (2C), 25.5, 31.7 (2C), 72.8, 129.3, 130.2, 165.8 .
IR (neat) 2938, 2859, 1721, 1637, 1451, 1405, 1295, 1275, 1196, 1053 cm −1 .
HRMS (FAB+) calcd for C 9 H 15 O 2 [M+H] + 155.1072, found 155.1066.
From the above measurement data, it was confirmed that cyclohexyl acrylate represented by the following formula (7) was obtained. In addition, when the yield and selectivity of cyclohexyl acrylate were calculated, the yield was 99% and the selectivity was 100%.
[実施例9]
(カルボン酸エステルの製造)
ベンジルアルコールの代わりに1,6-ヘキサンジオール(以下、「ROH-2」と略すこともある。)0.236g(2mmol)を用い、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例9の化合物を得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの測定データを以下に示す。
1H-NMRデータ(400MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):1.42-1.46(m,4H)、1.67-1.74(m,4H)、1.95(s,6H)、4.13-4.17(m,4H)、5.54-5.56(m,2H)、6.09-6.10(m,2H)。
13C-NMR(100MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):18.4(2C)、25.8(2C)、28.6(2C)、64.7(2C)、125.3(2C)、136.5(2C)、167.6(2C)。
IR(neat)2939、2861、1719、1637、1454、1321、1297、1166cm-1。
HRMS(DART+) calcd for C14H23O4 [M+H]+ 255.1596、found 255.1597。
上記の測定データから、下記式(8)で表されるヘキサン-1,6-ジイルビス(2-メチルアクリレート)が得られていることが確認された。なお、ヘキサン-1,6-ジイルビス(2-メチルアクリレート)の収率および選択率を算出したところ、収率は80%、選択率は100%であった。
[Example 9]
(Production of carboxylic acid ester)
0.236 g (2 mmol) of 1,6-hexanediol (hereinafter sometimes abbreviated as "ROH-2") was used instead of benzyl alcohol, and magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ) was used instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ). The compound of Example 9 was obtained in the same manner as in Example 1 except that t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) was used.
The measurement data of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS of the obtained compound are shown below.
1 H-NMR data (400 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 1.42-1.46 (m, 4H), 1.67-1.74 (m, 4H), 1.95 (s, 6H), 4.13-4.17 (m, 4H), 5.54-5.56 (m, 2H), 6.09-6.10 (m, 2H).
13C -NMR (100MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 18.4 (2C), 25.8 (2C), 28.6 (2C), 64.7 (2C), 125.3 (2C ), 136.5 (2C), 167.6 (2C).
IR (neat) 2939, 2861, 1719, 1637, 1454, 1321, 1297 , 1166 cm −1 .
HRMS (DART+) calcd for C14H23O4 [M+H] + 255.1596, found 255.1597.
From the above measurement data, it was confirmed that hexane-1,6-diylbis(2-methyl acrylate) represented by the following formula (8) was obtained. Note that when the yield and selectivity of hexane-1,6-diylbis(2-methyl acrylate) were calculated, the yield was 80% and the selectivity was 100%.
[実施例10]
(カルボン酸エステルの製造)
ベンジルアルコールの代わりに1,6-ヘキサンジオール(ROH-2)0.236g(2mmol)を用い、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)を用いたこと以外は実施例3と同様にして、実施例10の化合物を得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの測定データを以下に示す。
1H-NMRデータ(400MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):1.41-1.44(m,4H)、1.66-1.73(m,4H)、4.16(t,J=6.4Hz,4H)、5.82(dd,J=10.1,1.4Hz,2H)、6.12(dd,J=17.4,10.5Hz,2H)、6.40(dd,J=17.4,1.4Hz,2H)。
13C-NMR(100MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):25.7(2C)、28.6(2C)、64.6(2C)、128.6(2C)、130.7(2C)、166.4(2C)。
IR(neat)2941、2862、1718、1636、1620、1467、1409、1274、1197cm-1。
HRMS(DART+) calcd for C12H19O4 [M+H]+ 227.1283、found 227.1284。
上記の測定データから、下記式(9)で表されるヘキサン-1,6-ジイルジアクリレート(3r)が得られていることが確認された。なお、ヘキサン-1,6-ジイルジアクリレート(3r)の収率および選択率を算出したところ、収率は99%、選択率は100%であった。
[Example 10]
(Production of carboxylic acid ester)
0.236 g (2 mmol) of 1,6-hexanediol (ROH-2) was used instead of benzyl alcohol, and magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) was used instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ). The compound of Example 10 was obtained in the same manner as in Example 3 except that 2 ) was used.
The measurement data of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS of the obtained compound are shown below.
1 H-NMR data (400 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 1.41-1.44 (m, 4H), 1.66-1.73 (m, 4H), 4.16 (t, J=6.4Hz, 4H), 5.82 (dd, J=10.1, 1.4Hz, 2H), 6.12 (dd, J=17.4, 10.5Hz, 2H), 6.40 (dd, J=17.4, 1.4Hz, 2H).
13C -NMR (100MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 25.7 (2C), 28.6 (2C), 64.6 (2C), 128.6 (2C), 130.7 (2C ), 166.4 (2C).
IR (neat) 2941, 2862, 1718, 1636, 1620, 1467, 1409, 1274, 1197 cm −1 .
HRMS (DART+) calcd for C 12 H 19 O 4 [M+H] + 227.1283, found 227.1284.
From the above measurement data, it was confirmed that hexane-1,6-diyl diacrylate (3r) represented by the following formula (9) was obtained. Note that when the yield and selectivity of hexane-1,6-diyl diacrylate (3r) were calculated, the yield was 99% and the selectivity was 100%.
[実施例11]
(カルボン酸エステルの製造)
ベンジルアルコールの代わりに、下記式(10)で表されるトリエチレングリコール(以下、「ROH-3」と略すこともある。)0.300g(2mmol)を用い、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例11の化合物を得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの測定データを以下に示す。
1H-NMRデータ(400MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):1.95(s,6H)、3.68(s,4H)、3.74-3.77(m,4H)、4.29-4.32(m,4H)、5.57-5.59(m,2H)、6.13-6.14(m,2H)。
13C-NMR(100MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):18.4(2C)、63.9(2C)、69.3(2C)、70.7(2C)、125.9(2C)、136.2(2C)、167.5(2C)。
IR(neat)2955、2874、1719、1637、1454、1319、1297、1171、1043cm-1。
HRMS(DART+) calcd for C14H23O6 [M+H]+ 287.1495、found 287.1495。
上記の測定データから、下記式(11)で表されるトリエチレングリコールジメタクリレートが得られていることが確認された。なお、トリエチレングリコールジメタクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は96%、選択率は100%であった。
[Example 11]
(Production of carboxylic acid ester)
Instead of benzyl alcohol, 0.300 g (2 mmol) of triethylene glycol (hereinafter sometimes abbreviated as "ROH-3") represented by the following formula (10) was used, and magnesium ethoxide (Mg(OEt) The compound of Example 11 was obtained in the same manner as in Example 1 except that magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) was used instead of 2).
The measurement data of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS of the obtained compound are shown below.
1 H-NMR data (400 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 1.95 (s, 6H), 3.68 (s, 4H), 3.74-3.77 (m, 4H), 4 .29-4.32 (m, 4H), 5.57-5.59 (m, 2H), 6.13-6.14 (m, 2H).
13 C-NMR (100 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 18.4 (2C), 63.9 (2C), 69.3 (2C), 70.7 (2C), 125.9 (2C ), 136.2 (2C), 167.5 (2C).
IR (neat) 2955, 2874, 1719, 1637, 1454, 1319, 1297, 1171, 1043 cm −1 .
HRMS (DART+) calcd for C 14 H 23 O 6 [M+H] + 287.1495, found 287.1495.
From the above measurement data, it was confirmed that triethylene glycol dimethacrylate represented by the following formula (11) was obtained. In addition, when the yield and selectivity of triethylene glycol dimethacrylate were calculated, the yield was 96% and the selectivity was 100%.
[実施例12]
(カルボン酸エステルの製造)
ベンジルアルコールの代わりに、トリエチレングリコール(ROH-3)0.300g(2mmol)を用い、マグネシウムエトキシド(Mg(OEt)2)の代わりに、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)を用いたこと以外は実施例3と同様にして、実施例12の化合物を得た。
得られた化合物の1H-NMR、13C-NMR、IRおよびHRMSの測定データを以下に示す。
1H-NMRデータ(400MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):3.68(s,4H)、3.74-3.76(m,4H)、4.31-4.33(m,4H)、5.84(dd,J=10.6,1.4Hz,2H)、6.16(dd,J=17.4,10.6Hz,2H)、6.43(dd,J=17.4,1.4Hz,2H)。
13C-NMR(100MHz、溶媒:CDCl3)δ(ppm):63.8(2C)、69.3(2C)、70.7(2C)、128.4(2C)、131.2(2C)、166.3(2C)。
IR(neat)2952、2875、1725、1636、1619、1454、1409、1352、1298、1197、1131、1067cm-1。
HRMS(DART+) calcd for C12H19O6 [M+H]+ 259.1182、found 259.1189。
上記の測定データから、下記式(12)で表されるトリエチレングリコールジアクリレートが得られていることが確認された。なお、トリエチレングリコールジアクリレートの収率および選択率を算出したところ、収率は92%、選択率は100%であった。
[Example 12]
(Production of carboxylic acid ester)
0.300 g (2 mmol) of triethylene glycol (ROH-3) was used instead of benzyl alcohol, and magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) was used instead of magnesium ethoxide (Mg(OEt) 2 ). A compound of Example 12 was obtained in the same manner as in Example 3 except that .
The measurement data of 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and HRMS of the obtained compound are shown below.
1 H-NMR data (400 MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 3.68 (s, 4H), 3.74-3.76 (m, 4H), 4.31-4.33 (m, 4H), 5.84 (dd, J=10.6, 1.4Hz, 2H), 6.16 (dd, J=17.4, 10.6Hz, 2H), 6.43 (dd, J=17 .4, 1.4Hz, 2H).
13C -NMR (100MHz, solvent: CDCl 3 ) δ (ppm): 63.8 (2C), 69.3 (2C), 70.7 (2C), 128.4 (2C), 131.2 (2C) ), 166.3 (2C).
IR (neat) 2952, 2875, 1725, 1636, 1619, 1454, 1409, 1352, 1298, 1197, 1131, 1067 cm −1 .
HRMS (DART+) calcd for C 12 H 19 O 6 [M+H] + 259.1182, found 259.1189.
From the above measurement data, it was confirmed that triethylene glycol diacrylate represented by the following formula (12) was obtained. In addition, when the yield and selectivity of triethylene glycol diacrylate were calculated, the yield was 92% and the selectivity was 100%.
実施例7~実施例12で用いた触媒、エステルおよびアルコールと、実施例7~実施例12における触媒量、反応温度、反応時間および選択率とを表4に示す。なお、表4において、触媒のモル比とは、アクリル酸メチルに対する触媒の添加量をモル比で表したものである。 Table 4 shows the catalysts, esters, and alcohols used in Examples 7 to 12, as well as the catalyst amounts, reaction temperatures, reaction times, and selectivities in Examples 7 to 12. In Table 4, the molar ratio of catalyst is the amount of catalyst added to methyl acrylate expressed as a molar ratio.
実施例7~実施例12の結果から、マグネシウムt-ブトキシド(Mg(Ot-Bu)2)は、副生成物が生成しないため、選択性に優れることが分かった。 From the results of Examples 7 to 12, it was found that magnesium t-butoxide (Mg(Ot-Bu) 2 ) has excellent selectivity because no by-products are generated.
Claims (3)
Mg(OEt) 2 またはMg(Ot-Bu) 2 で表されるマグネシウムアルコキシドからなる、カルボン酸エステル合成用触媒。 A catalyst for synthesizing a carboxylic acid ester for obtaining a carboxylic acid ester by carrying out a transesterification reaction between a (meth)acrylic acid ester and a monohydric alcohol, the catalyst comprising:
A catalyst for synthesizing carboxylic acid esters, consisting of a magnesium alkoxide represented by Mg(OEt) 2 or Mg(Ot-Bu) 2 .
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