JPH02108641A - 芳香族炭化水素のクロロエチル化 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は芳香族炭化水素をクロロエチル化して■−クロ
ロー１−アリールエタンを形成する方法に関するもので
ある。

本発明を要約すれば、−１０℃ないし　−３５℃の範囲
の温度で、芳香族炭化水素１モルあたり少なくとも約１
４モルの硫酸の存在下に、かつ硫酸の重量を基準にして
約１５重量％を超える水は存在させずに芳香族炭化水素
を塩化水素およびアセトアルデヒドと反応させることに
よりクロロエチル化して、ジアリールアルカン副生物の
同時生成を最少限に抑えながら１−クロロ−１−アリー
ルエタンとすることである。この方法は、従来はアセト
アルデヒドを用いてクロロエチル化場合には望ましくな
い量のジアリールアルカンを得ていた、反応性のより少
ない芳香族炭化水素、たとえばイソブチルベンゼンおよ
び他のモノアルキル芳香族炭化水素のクロロエチル化に
特に有利である。

マーチの最新有機化学（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｏｒｇａｎ
ｉｃ　Ｃｈｅｄ、第２版、マグロ−・ヒル（ＭｃＧｒａ
ｗ−Ｈｉｌｌ、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）　、　１９７７、
５０１−５０２ページ；オラ（Ｏｌａｈ）　、フリーデ
ル・クラフッおよび関連反応（Ｆｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａ
ｆｔｓ　ａｎｄ　Ｒｅ１ａｔｅｄ　Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ
）　。

第２巻、インターサイエンス出版（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅ
ｎｃｅＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）　
、１９６３−１９６４．６５９−７８４ページ：米国特
許第２，５１６，９７１号（ガリッツェンシュタイン（
Ｇａｌｉｔｚｅｎｓｔｅｉｎ）ら）：および引用文献に
開示されているように、芳香族化合物を触媒としてのル
イス酸またはプロトン酸の存在下に、最も一般的には塩
化亜鉛の存在下に、塩化水素および適当なアルデヒドと
反応させることによりクロロアルキル化し得ることは公
知の事実である。

アルデヒドとしてホルムアルデヒドを用いるクロロアル
キル化は十分に高い収率で１−クロロ−１−アリールア
ルカンを得るのに使用されて成果を挙げており、ある場
合には、たとえば芳香族化合物が適当な官能性置換基ま
たは複数の置換基を有している場合には、より高級なア
ルデヒドを用いるクロロアルキル化からも、かなり高い
収率で１−クロロ−１−アリールアルカンが得られる。

しかし、芳香族化合物が反応性のより少ない化合物であ
る場合には、たとえば未Ｒ換芳香族炭化水素またはそノ
アルキル芳香族炭化水素の場合には、商業的に受は入れ
られる収率の１−クロロ−１−アリールアルカンは得る
ことが可能であるとは考えられていない。余りに多くの
ジアリールアルカン副生物が同時生成するのである。

高級アルデヒドを用いる公知のクロロアルキル化方法の
他の欠点は、ｌ−クロロ−１（４−アルキルフェニル）
−アルカン、たとえばイブプロフェン、関連する医薬、
または洗剤用の中間体を得るだめの他の技術により合成
されていＩ；化合物を得るために行われる工程において
、余りに多くの〇−異性体が得られることであった。こ
の種の工程より得られるパラ／オルト比を増加させて、
たとえば米国特許第４．５３６．５９５号（ガルダノ（
Ｇａｒｄａｎｏ）ら）、カナダ特許第１．１９７．２５
４号（フランカランキ　（Ｆｒａｎｃａｌａｎｃｉ）ら
）、英国特許第１゜５６０．０８２号（シナミート・ノ
ーベル（Ｄｙｎａｍｉｔ　Ｎ。

ｂｅｌ）　、チェコスロバキア発明者証（Ｃｚｅｃｈｏ
ｓ　Ｉｏｖａｋｉａｎ　Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅ　ｏｆ
　Ａｕｔｈｏｒｓｈｉｐ）　２１９．７５２　（パレチ
ェク（Ｐａｌｅｃｅｋ）ら）、ならびに日本公開特、許
４７−３９０５０　（ミャタケら）および５２−１１１
５３６（トクタケら）のもののような公知の工程に使用
するｌ−クロロ−１−（４−アルキルフェニル）−アル
カンを製造する、より経済的な方法を提供する道を見い
だすことが望ましい。

本発明の目標は、塩化水素とアセトアルデヒドとを用い
て芳香族炭化水素をクロロエチル化し、ｌ−クロロ−■
−アリールエタンを形成する新規な方法を提供すること
にある。

他の目標は、芳香族炭化水素がモノアルキル芳香族炭化
水素である場合には、ジアリールアルカン副生物の同時
生成を最少限に抑えるような方法を提供することにある
。

その他の目標は、芳香族炭化水素がモノアルキルベンゼ
ンである場合に、生成物中のパラ／オルト比を最大にす
るような方法を提供することにある。

上記以外の目標は、化学中間体として有用な■−クロロ
ー■−アリールエタンを製造する改良された方法を提供
することにある。

これらの目標および他の目標は、−１０℃ないし一３５
℃の範囲の温度で、芳香族炭化水素１モルあたり少なく
とも約１．４モルの硫酸の存在下に、かつ硫酸の重量を
基準にしで約１５重量％を超える水は存在させずに芳香
族炭化水素を塩化水素およびアセトアルデヒド反応させ
ることにより達成される。

本発明の実施に使用する芳香族炭化水素は未置換芳香族
炭化水素、たとえばベンゼン、ナフタレン、アントラセ
ンまたはフェナントレンであってもよい。また、ポリア
ルキル芳香族炭化水素　たとえばキシレン、プソイドク
メンまたはメシチレンであってもよい。しかし、そのク
ロロエチル化生成物の商業的利益、および従来１−クロ
ロ−１−アリールエタンの製造において遭遇した困難性
のために、好ましい芳香族炭化水素はモノアルキル芳香
族炭化水素、たとえばｌ−メチルナフタレン、２−メチ
ルナフタレン、９−メチルアントラセン、９−ブチルア
ントラセン、９−ドデシルアントラセンおよび種々のモ
ノアルキルベンゼン、たとえばメチル−、エチル−、プ
ロピル−、インブチル−第２ブチル−ｔ−ブチル−、イ
ソペンチル−ｔ−ペンチル−１およびヘキシルベンゼン
である。

最も好ましい芳香族炭化水素は、アルキル基が１−５個
の炭素を含有するモノアルキルベンゼンである。

芳香族炭化水素およびアセトアルデヒドと反応する塩化
水素は好ましくは無水の、または少なくとも実質的に無
水のものであるが、塩化水素中の若干の水は、反応混合
物中の水の全量を硫酸の約１５重量％を超えて上昇させ
るのに十分な量でない限り、許容することができる。し
かし、水の全量を硫酸の約１０重量％を超えない濃度に
保つことが好ましい。この塩化水素はそれ自体で、また
は硫酸と反応して反応条件下で塩化水素を生成する塩、
たとえば塩化ナトリウムとして反応混合物に組み入れる
こともできる。

上記のアセトアルデヒドはそれ自体で使用することもで
き、また、たとえばパラアルデヒドのような、反応条件
下で分解してアセトアルデヒドを与える物質の形状で導
入することもできる。

上記の芳香族炭化水素、塩化水素およびアルデヒドは通
常は実質的に等モル量で使用するが、この比率は厳密な
ものとは考えられない。したがって、所望ならば反応剤
のいずれかを等モル量より少ない、または多い量で使用
することもできる。

反応混合物中の過剰の水の存在を回避するためには、硫
酸を８５−９８％硫酸の形状で、好ましくは９０−９８
％の、最も好ましくは９３−９８％濃度を有する硫酸を
導入する。使用量は、芳香族炭化水素１モルあたり少な
くとも約１．４モル、好ましくは少なくとも約５モルと
なるような値である。使用し得る硫酸の量には、経済的
制約により置かれ得る最大値以外のいかなる最大値も存
在するとは考えられない。

本発明の利点を達成するためには、本件反応は−ＩＯ’
ｏないし一３５℃の、好ましくは一２５℃ないし一３５
℃の範囲の温度で実行する。

本発明の工程は発熱的であり、したがって、反応剤は反
応温度の制御を可能にする速度で混合す、るべきである
。本件方法を実行するには、芳香族炭化水素とアセトア
ルデヒドとの混合物を塩化水素で飽和させた硫酸溶液に
添加し、反応中に残余の塩化水素を添加するのが好まし
いが、これに替えてアセトアルデヒドと塩化水素とを予
備的に反応させるか、または、芳香族炭化水素をまず反
応容器に負荷することもできる。

本発明は、公知のクロロエチル化技術によりこの種の生
成物を高収率で与えることが可能であることが知られて
いる芳香族炭化水素から、ｌ−クロロ−１−アリールエ
タンを製造する択一的な方法としても有用であるが、従
来はアセトアルデヒドを用いるクロロアルキル化法によ
りこの種の生成物を高い収率で与えることが可能である
とは考えられてなかった、反応性のより少ない芳香族炭
化水素、たとえばモノアルキルベンゼンからｉ−クロロ
−１−アリールエタンを製造する方法として特に有用で
ある。本件方法は、ジアリールアルカン副生物の同時生
成を最少限に抑えるのみでなく、生成物のバラ／オルト
比をも増加させる利点があるので、モノアルキルベンゼ
ンのクロロエチル化に特に有利である。

知られているように、本件方法により得られる生成物は
内部標準として、または単量体、洗剤もしくは医薬の製
造用の中間体として有用である。

化学的中間体として使用する場合には、所望の生成物に
転化させるために従来から使用されているものと同様の
反応にかけることができる。たとえばｌ−クロロ−１−
アリールエタンは、公知のいかなる手法によっても脱塩
酸してスチレンを得ることができ、ついで、これを公知
の技術により重合させることができる。

本発明の好ましい具体例で製造されるｌ−クロロ−１−
（４−アルキルフェニル）−エタンの特に興味のある応
用例は、イブプロフェンおよび関連する医薬の製造用の
中間体でとしである。ｌ−クロロ−１−（４−アルキル
フェニル）−エタンをこの種の応用に使用する場合には
、適当ないかなる手法によってでも所望の生成物に転化
させることができる。たとえば、ガルダノら、７ランカ
ランキら、またはシナミート・ノーベルと同様にして、
カルボニル化触媒の存在下に一酸化炭素と反応させ、つ
いで酸性化して相当するプロピオン酸とすることもでき
、また、バレチェクらまたはトクタケと同様にして、ア
ルカリ金属シアン化物またはシアン化テトラアルキルア
ンモニウムと反応させ、ついで加水分解して相当するプ
ロピオン酸とすることもできる。他の有用な合成には、
ミャタケらと同様にしてこの化合物をマグネシウムと反
応させ、得られるグリニヤール試薬を一酸化炭素を用い
てカルボニル化し、このカルボニル化生成物を加水分解
してプロピオン酸とするものが含まれる。

以下の実施例は本発明を説明するために与えｔ；もので
あって、本発明の限定を意図したものではない。

衷遣」Ｌ−１ 適当な反応容器に６０峠の９３％硫酸を装入し、これを
−３５℃に冷却し、無水塩化水素で飽和させる。７．８
ｇのアセトアルデヒドと　２１．３　ｇのイソブチルベ
ンゼンとの溶液を上記の反応容器に、塩化水素を反応集
合体（ｒｅａｃｔｉｏｇ　ｍａｓｓ）に泡立てて吹き込
みながら、−３５℃で３０分かけて供給する。この反応
集合体を一３５℃で１時間撹拌し、ついで氷水中に注ぎ
入れる。分析はｌ−クロロ−１−（インブチルフェニル
）−エタンの１．１−ジー（インブチルフェニル）−エ
タンに対するモル比が８８／１２であることを示した。

実施例　＋ｒ ４７ｇ（７）ｌ−１０ロー１−（インブチルフェニル）
−エタンを含有する粗ｌ−クロロ−１−（インブチルフ
ェニル）−エタンを、シアン化ナトリウム１７ｇを１２
６　ｇのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）に入れた混
合物に添加した。この反応混合物を撹拌しながら８０℃
に１０時間加熱し、その後、水洗してＤＭＳＯおよび無
機塩を除去し、１−シアノ−１−（インブチルフェニル
）−エタンを得た。この粗ニトリルを　１３５℃で４時
間、過剰の　５０　％水酸化ナトリウムと反応させて２
−（インブチルフェニル）−プロピオン酸のナトリウム
塩を形成させ、ついでこれをＭ性化し、−１θ℃でヘキ
サンから結晶化させた。得られる２−（インブチルフェ
ニル）−プロピオン酸のヘキサン溶液のパラ／オルト比
はほぼ２００／１であった。

本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。

１、−１０℃ないし一３５℃の範囲の温度で、芳香族炭
化水素１モルあたり少なくとも約１．４モルの硫酸の存
在下に、かつ硫酸の重量を基準にして約１５重量％を超
える水は存在させずに反応を実行することを特徴とする
、芳香族炭化水素を塩化水素およびアセトアルデヒドと
反応させてｌ−クロロ−１−アリールエタンを形成させ
ることによる芳香族炭化水素のクロロエチル化方法。

２、上記の芳香族炭化水素がモノアルキルベンゼンであ
ることを特徴とする上記の第１項記載の方法。

３、−２５℃ないし一３５℃の範囲の温度で、イソブチ
ルベンゼン１モルあたり少なくとも約５モルの硫酸の存
在下にイソブチルベンゼンを無水塩化水素およびアセト
アルデヒドと反応させることによりクロロエチル化して
ｌ−クロロ−１−（４−イソブチルフェニル）−エタン
とするにあたり、上記の硫酸を９３−９８％硫酸の形状
で導入することを特徴とする上記の第１項記載の方法。

４、−１０℃ないし一３５℃の範囲の温度で、モノアル
キルベンゼン１モルあたり少なくとも約Ｌ４モルの硫酸
の存在下に、かつ硫酸の重量を基準にして約１５重量％
を超える水は存在させずに、アルキル基が１−５個の炭
素原子を含有するモノアルキルベンゼンを塩化水素およ
びアセトアルデヒドと反応させて１−クロロ−１−（４
−アルキルフェニル）−エタンを合成することを特徴と
すル、１−クロロ−１−（４−アルキルフェニル）−エ
タンをカルボニル化触媒の存在下に一酸化炭素と反応さ
せ、生成物を酸性化することによる２−（４−アルキル
フェニル）−プロピオン酸の製造方法。

５、−２５℃ないし一３５℃の範囲の温度で、イソブチ
ルベンゼン１モルあたり少なくとも約５モルの硫酸の存
在下にイソブチルベンゼンを無水塩化水素およびアセト
アルデヒドと反応させることにより　ｌ−クロロ−１−
（４−インブチルフェニル）−エタンを合成するにあた
り、上記の硫酸を９３−９８％硫酸の形状で導入するこ
とを特徴とする上記の第４項記載の方法。

６、−１０℃ないし一３５℃の範囲の温度で、モノアル
キルベンゼン１モルあたり少なくとも約１．４モルの硫
酸の存在下に、かつ硫酸の重量を基準にして約１５重量
％を超える水は存在させずに、アルキル基が１−５個の
炭素原子を含有するモノアルキルベンゼンを塩化水素お
よびアセトアルデヒドと反応させてｌ−クロロ−１−（
４−アルキルフェニル）−エタンを合成することを特徴
とすル、ｌ−クロロ−１−（４−アルキルフェニル）−
エタンをアルカリ金属シアン化物またはシアン化テトラ
アルキルアンモニウムと反応させ、生成物を加水分解す
ることによる２−（４−アルキルフェニル）−プロピオ
ン酸の製造方法。

７、−２５℃ないし一３５℃の範囲の温度で゛、イソブ
チルベンゼン１モルあたり少なくとも約５モルの硫酸の
存在下にイソブチルベンゼンヲ無水塩化水素およびアセ
トアルデヒドと反応させることにより　ｌ−クロロ−１
−（４−インブチルフェニル）−エタンを合成するにあ
たり、上記の硫酸を９３−９８％硫酸の形状で導入する
ことを特徴とする上記の第６項記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、−１０℃ないし−３５℃の範囲の温度で、芳香族炭
   化水素１モルあたり少なくとも約１．４モルの硫酸の存
   在下に、かつ硫酸の重量を基準にして約１５重量％を超
   える水は存在させずに反応を実行することを特徴とする
   、芳香族炭化水素を塩化水素およびアセトアルデヒドと
   反応させて１−クロロ−１−アリールエタンを形成させ
   ることによる芳香族炭化水素のクロロエチル化方法。 ２、−１０℃ないし−３５℃の範囲の温度で、モノアル
   キルベンゼン１モルあたり少なくとも約１．４モルの硫
   酸の存在下に、かつ硫酸の重量を基準にして約１５重量
   ％を超える水は存在させずに、アルキル基が１−５個の
   炭素原子を含有するモノアルキルベンゼンを塩化水素お
   よびアセトアルデヒドと反応させて１−クロロ−１−（
   ４−アルキルフェニル）−エタンを合成することを特徴
   とする、１−クロロ−１−（４−アルキルフェニル）−
   エタンをカルボニル化触媒の存在下に一酸化炭素と反応
   させ、生成物を酸性化することによる２−（４−アルキ
   ルフェニル）−プロピオン酸の製造方法。 ３、−１０℃ないし−３５℃の範囲の温度で、モノアル
   キルベンゼン１モルあたり少なくとも約１．４モルの硫
   酸の存在下に、かつ硫酸の重量を基準にして約１５重量
   ％を超える水は存在させずに、アルキル基が１−５個の
   炭素原子を含有するモノアルキルベンゼンを塩化水素お
   よびアセトアルデヒドと反応させて１−クロロ−１−（
   ４−アルキルフェニル）−エタンを合成することを特徴
   とする、１−クロロ−１−（４−アルキルフェニル）−
   エタンをアルカリ金属シアン化物またはシアン化テトラ
   アルキルアンモニウムと反応させ、生成物を加水分解す
   ることによる２−（４−アルキルフェニル）−プロピオ
   ン酸の製造方法。