JPH02117636A - オレフイン混合物の選択的ヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、類似溝造を有するα−（４−インブチルフェ
ニル）プロピオン酸中間体として仔用なオレフィン混合
物中のビニル基を選択的にヒドロカルボキシル化または
ヒドロエステル化する方法に関する。本発明の方法で得
られる生成物は、α−（４−インブチルフェニル）プロ
ピオン酸および／またはα−（４−（２−メチル−１−
プロペニル）フェニル）プロピオン酸またはそのアルキ
ルエステルであり、これらは消炎効果の高い医薬、α−
（４−インブチルフェニル）プロピオン酸（商品名：イ
ブプロフェン）を製造する上で重要な中間体である。

［従来技術および発明が解決しようとする課題］ｐｐ−
イソブチルスチレンヒドロカルボキシル化およびヒドロ
エステル化してα−（４−イソブチルフェニル）フロピ
オン酸またはそのアルキルエステルを得る方法は、例え
ば特開昭Ｇ１−２４５３７号公報などに開示されている
が、目的とするヒドロカルボキシル化またはヒドロエス
テル化反応と競合する可能性のあるオレフィンとｐ−イ
ンブチルスチレンとの混合物をヒドロカルボキシル化ま
たはヒドロエステル化する技術は知られていない。

例えば、ｐ−イソブチルエチルベンゼンを酸化鉄系の脱
水素触媒の存在下で脱水素すれば、α−（４−インブチ
ルフェニル）プロピオン酸の製造原料となるｐ−インブ
チルスチレンを有効に製造できるが、脱水素生成物はｐ
−インブチルスチレンと下記化合物（１）および／また
は（ＩＩ）とを含む混合物となる。この脱水素混合物か
らｐ−インブチルスチレンを蒸留等で高純度に分離精製
してヒドロカルボキシル化またはとドロエステル化する
と、蒸留塔内での熱重合などによりｐ−イソブチルスチ
レンの損失が大きく、経済的に極めて不利となる。そこ
で該脱水素生成物をそのまま、または軽質骨除去という
ような簡単な粗蒸留のみでヒドロカルボキシル化または
ヒドロエステル化できれば経済的に甚だ有利になる。

しかしながら、上記不純物（りおよび（Ｉｔ）は、ヒド
ロカルボキシル化またはヒドロエステル化反応に活性な
イソブテニル基を有するため目的とする反応と競合し、
ヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化工程の効
率を悪化させる。そこで上記混合物のビニル基のみを選
択的にヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化す
る技術の開発が望まれる。

カルボニル化反応に対して活性な複数のオレフィン混合
物の特定なオレフィンのみを選択的にカルボニル化する
方法については、その例が少ない。例えば特開昭５８−
２１００３３号および同５９−１１０６４３号公報では
、５−エチリデンビシクロ［２，２，１，１へブテン−
２のベンゼン環に結合していない脂肪族不飽和二重結合
をカルボニル化しているが、水素や一酸化炭素の導入量
を調節することにより、その一つの不飽和基のみをカル
ボニル化している。また特開昭８３−２３３９４９号公
報には、特定のジオレフィンの選択的とドロエステル化
についての開示がある。同公報での置換基の付いたエチ
ニル基は、活性なベンジル位に水素を持たない構造であ
り本発明の方法とは全く異なるものである。

本発明者らは、特定の構造を持つオレフィン混合物が、
特定の反応条件下で一酸化炭素と水素とを反応させても
、その一方の不飽和基のみしかヒドロカルボキシル化ま
たはヒドロエステル化されないことを見い出して本発明
を完成させたものである。

［課厘を解決するための手段］ 即ち本発明は、下記式（■）、式（Ｉｔ）およびｐ−イ
ソブチルスチレンから成る群から選択された、少なくと
も二種類の不飽和炭化水素を含むオレフィン混合物を、
遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在下、−酸化炭素ま
たは一酸化炭素および水もしくはアルコールと選択的に
反応させることにより、ビニル基のみを選択的にヒドロ
カルボキシル化またはヒドロエステル化して、下記式（
１）および／または（ＩＶ） （以下余白） 〔式中、Ｒは水素または低級アルキル基〕にて表わされ
るα−了り−ルプロピオン酸誘導体類またはそのアルキ
ルエステルを製造することを特徴とするオレフィン混合
物の選択的ヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル
化方法に関する以下に本発明を更に説明する。

本発明の方法により、前記式（■）、式（ｎ）およびｐ
−インブチルスチレンから成る群から選択された、少な
くとも二皿類の不飽和炭化水素を含むオレフィン混合物
は、選択的にビニル基のみがヒドロカルボキシル化また
はヒドロエステル化されることにより前記式（１）およ
び／または（■）にて表わされる化合物が製造される。

さらに具体的には化合物ｍは該反応においては実質的に
または全く反応せずに化合物ｍのまま残る。また化合物
（ＩＩ）は、それが有するビニル基のみが選択的にヒド
ロカルボキシル化またはヒドロエステル化され、もう一
方の置換基のインブテニル基は該反応では実質的にまた
は全く反応しないで化合物（■）となる。ｐ−インブチ
ルスチレンからは化合物（１）が得られる。カルボキシ
ル基またはアルコキシカルボニル基の付加位置は通常ビ
ニル基のα−位である。

上記のヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化に
使用される貴金属錯体触媒としては、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ
等の貴金属錯体であり、特にＰｄの錯体である。これら
の貴金属は、ハロゲン原子、三価のリン化合物、あるい
はカルボニル錯化合物等として一酸化炭素、水素等を配
位子として含宵するものが用いられる。貴金属、例えば
パラジウムは０価から２価のものが使用される。

触媒の具体例としては、ビストリフェニルホスフィンジ
クロロパラジウム、ビストリブチルホスフィンジクロロ
パラジウム、ビストリジクロロヘキシルホスフィンシク
ロロバラジウム、π−アリルトリフェニルホスフィンク
ロロパラジウム、トリフェニルホスフィンピペリジンシ
クロロバラジウム、ビスベンゾニトリルジクロロパラジ
ウム、ビスンクロへキシルオキシムジクロロパラジウム
、１，５．９−シクロドデカトリエンシクロロバラジウ
ム、ビストリフェニルホスフィンジカルボニルパラジウ
ム、ビストリフェニルホスフィンパラジウムアセテ−１
・、ビストリフェニルホスフィンパラジウムナイトレー
ト、ビストリフェニルホスフィンパラジウムサルフェー
ト、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム等が
挙げられる。

触媒は、錯体として反応系に供給して使用することもで
きる。また別個に配位子を供給して反応系において錯体
を形成させて使用することもできる。

触媒の使用量は、前記混合物中のビニル基を持つ化合物
１．０モルに対し０．０００１〜０６５モル、好ましく
は０．００１〜０．１モルであり、配位子となりつる化
合物の添加全はＰｄ、Ｒｈ、Ｉｒ等の錯体の核となりう
る資金ｇ４１モルに対して０．８〜１０モル、好ましく
は１〜４モルである。

反応温度は４０〜２５０℃、好ましくは７０〜２００℃
で行う。４０°Ｃ未満では反応速度が遅くなり、実用的
ではない。また２５０℃を超える場合には、重合、錯体
触媒自体の分解等を起こし好ましくない。

また目的でない方のインブテニル基の炭素−炭素二重結
合までヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化さ
れるために好ましくない。

−酸化炭素の圧力は１０〜６００Ｋｇ／ａｍ２、好まし
くは５０〜３００Ｋｇ／ａｍ２である。ｌ０Ｋｇ／ｃｎ
＋２未満では反応が遅く実用できない。圧力は高いほど
反応は速やかに進行するが、８００Ｋｇ／ｃｏ＋２を超
えると目的でない方のイソブテニル基の二重結合までヒ
ドロカルボキシル化またはヒドロエステル化されるので
好ましくない。

さらに、反応を促進する目的で塩化水素、三フッ価ホウ
素などの酸を添加してもよい。

アルコールは、メチルアルコール、エチルアルコール、
プロピリアルコール、イソブロビリアルコール等の低級
アルコールであるが、好ましくはメチルアルコールであ
る。

ヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化の終了後
、目的化合物である前記式（ＩＩ）は、好ましくは減圧
下で蒸留分離すれば容易に触媒と分離できる。回収した
触媒は再使用もできる。もう一つの生成物（Ｗ）および
未反応の化合物（ｒ）はヒドロカルボキシル化またはヒ
ドロエステル化の終了後であれば、前記式（１）の分離
前または分離後に水素添加すれば容易に化合物（璽）お
よびｐ−イソブチルエチルベンゼンにそれぞれ変換でき
る。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を更に詳しく説明する。以下
、化合物（１）をＥＤＳ、化合物（ＩＩ）をｖＤＳ、ｐ
−インブチルエチルベンゼン ンブチルスチレンをＰＢＳと呼称することがある。

参］」も五ヱー カリウムおよびクロムを助触媒とする酸化鉄系脱水素触
媒（日産ガードラーー製、Ｇ−［ｉ４Ａ）を粒径ｌ〜２
ｍｍに調整し、内径１２ｍｍ，長さ１ｍのステンレス管
に２０ｍ！充填した。

純度９９％のｐ−イソブチルエチルベンゼンを１０−ノ
／ｈｒ．および水９０ｍｆ／ｈｒを、予熱管を経由して
５５０℃で触媒層に通して脱水素させた（触媒との接触
時間０．２秒、ｐ−イソブチルエチルベンゼンに対する
スチームのモル比９３）。

脱水素物は冷却し、気液を分離した後、有機相につきガ
スクロマトグラフィーによりｐ−イソブチルエチルベン
ゼンの転化率およびｐ−インブチルスチレンの選択率を
確認した。

脱水素物の有機相の組成は次のようであった。

ＰＢＥ　　　　　　　　　　６９　、３ＰＢＳ　　　　
　　　　　　２４．７ ＥＤＳ　　　　　　　　　　　　２．２ＶＤＳ　　　　
　　　　　　　　Ｏ　、９不明分　　　　　２．９ ！ｔ％ ｗｔ％ ｗｔ％ ｗｔ％ ｗｔ％ これから、ｐ−イソブチルエチルベンゼンの転化率は３
１％、ｐ−インブチルスチレンへの選択率８４．３％、
ＥＤＳへの選択率は７．５％、ＶＤＳへの選択率は３、
１％であることが分かった。

災１１四 参考製造例で得た脱水素混合物１００ｇと、メタノール
Ｉ１ｇ　、触媒としてＰｄＣ１２０．Ｓ’１ｇｓさらに
配位子のトリストリフェニルホスフィン１．８８ｇを内
容積２００ｍ　１．のオートクレーブに入れ、撹拌しな
がら９０℃に加熱した後、−酸化炭素により７０Ｋｇ／
ａｍ２の圧力に維持し、１８時間反応させた。　反応終
了後冷却して反応液を回収し、反応液をガスクロマトグ
ラフィーで分析の結果、ＶＤＳは転化率１００％、化合
物（Ｎ）への選択率９５．２％であり、ｐ−イソブチル
スチレンは転化率１００％、化合物（１）への選択率９
３．７％であり，　ＥＤＳは転化率０、１％であった。

またイソブテニル基のヒドロエステル化された化合物は
総量で０．１％以下であった。

１玉．Ｉ ＶＤＳ　１０重量％、ＥＤＳ　１０重量％、ｐ−インブ
チルスチレン５０重量％および溶媒としてトルエン３０
重量％から成る混合物１００ｇと、メタノール２０ｇ　
。

触媒としてＰｄＣｆ２１．３３ｇｔさらに配位子のトリ
フェニルホスフィン３．９４ｇを内容積２００ｒａ　１
のオートクレーブに入れ、撹拌しながら９０℃に加熱し
た後、−酸化炭素により７０Ｋｇ／ａｍ”の圧力に維持
し、８時間反応させた。

反応終了後冷却して反応液を回収し、反応液をガスクロ
マトグラフィーで分析の結果、ｖＤＳは転化率９９．６
％、化合物（ｆｆ）への選択率９０．３％であり、ｐ−
イソブチルスチレンは転化率３９．８％、化合物（ＩＩ
）への選択率９１．３％であり、ＥＤＳは転化率０、１
％であった。またインブテニル基のヒドロエステル化さ
れた化合物は総量で０．１％以下であった。

災玉１は 参考製造例で得た脱水素混合物１００ｇと、ビスジクロ
ロトリフェニルホスフィンパラジウム４．３ｇ。

１０％塩酸水溶液Ｇｉｇを内容積２００ｏ　１のオート
クレーブに入れ、撹拌しながら常温で一酸化炭素により
１００Ｋｇ／ａｍ２まで加圧した後、１２０℃に達する
までの昇圧し３００Ｋｇ／ａｍ２まで加圧した。反応に
より一酸化炭素の吸収がなくなった後、１２時間反応さ
せた。

反応終了後冷却して反応液を回収し、分岐ロートで油層
と水層を分離し、油層をガスクロマトグラフィーおよび
高速液体クロマトグラフィーで分析の結果、ＶＤＳは転
化率９９．５％、化合物（ｆｆ）への選択率８９．４％
であり、ｐ−インブチルスチレンは転化率９９．８％、
化合物（１）への選択率９０．１％であり、ＥＤＳは転
化率０．１％であった。またインブテニル基のヒドロカ
ルボキシル化された化合物は総量で０．２％であった。

災玉Ｉ ＶＤＳ　１０重量％、ＥＤＳ　１０重Ｗｋ％、ｐ−７ブ
チルスチレン５０重量％および溶媒としてトルエン３０
重二％から成る混合物１００ｇと、ビスジクロロトリフ
ェニルホスフィパラジウム９．９ｇ、　１０％塩酸水溶
液１４４ｇを内容積５００＋ｏｆのオートクレーブに入
れ、撹拌しながら常温で一酸化炭素により１００Ｋｇ／
ｃｍ２まで加圧した後、１１５℃に達するまで昇温しな
がら昇圧し、３００Ｋｇ／ｃｍ２まで加圧した。反応に
より一酸化炭素の吸収がなくなった後、２４時間反応さ
せた。

反応終了後冷却して反応液を回収し、分岐ロートで油層
と水層を分離し、油層をガスクロマトグラフィーおよび
高速液体クロマトグラフィーで分析の結果、ＶＤＳは転
化率９９．７％、化合物（■）への選択率９１．０％で
あり、ｐ−インブチルスチレンは転化率１００％、化合
物（１）への選択率３１．２％であり、ＥＤＳは転化率
０．３％であった。またイソブテニル基のヒドロカルボ
キシル化された化合物は総量で０．４％であった。

［発明の効果］ 本発明によれば、前記式（ｒ）、式（Ｉｔ）およびｐ−
イソブチルスチレンの中から選択される少なくとも二種
類の不飽和炭化水素を含むオレフィン混合物は、ビニル
基のみが選択的にヒドロカルボキシル化またはヒドロエ
ステル化されて、前記式（ｍ）および／または式（■）
で表わされるα−アリールプロピオン酸誘導体類または
そのアルキルエステルが得られ、イソブテニル基の二重
結合がヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化さ
れた化合物は、実質的にまたは全く生成しない。したが
って例えば、ｐ−イソブチルエチルベンゼンの脱水素混
合物から、ｐ−イソブチルスチレンを高純度に精製する
ことなくヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル化
して、α−（４−インブチルフェニル）プロピオン酸ま
たはその中間体を得ることができる。

特許出願人　　　　日本石油化学株式会社手続補正書 （特許庁審査官　　　　　　殿） １、事件の表示 昭和６３年特許願　第２７０４４５号 ２、発明の名称 オレフィン混合物の選択的ヒドロカルボキシル化または
ヒドロエステル化方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　　　　日本石油化学株式会社４、代理人 住　所　東京都港区南青山−丁目１番１号〒１０７　　
電話４７５−１５０１ ｅ、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 発明の詳細な説明の欄 ７４補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のように補正する（２）明
細書第３頁１〜２行の「α−（４−（２−メチル−１−
プロペニル）フェニル）プロピオン酸」を「α−（４−
（２，２−ジメチルエチニル）フェニル）プロピオン酸
Ｊ　、！−補正ｔル。

（３）同第５頁９行の「ベンゼン環」を「脂肪族環」と
補正する。

（４）同第５頁１９行の「−酸化炭素と水素と」を「−
酸化炭素および水もしくはアルコールと」と補正する。

（５）同第６頁下から６行の「または−酸化炭素」を削
除する。

（６）同第８頁１１．１２．１３．１６行、および同第
１０頁１行の「貴金属」を「遷移金属」と補正する。

（７）同第８頁１５行の「−酸化炭素、水素等」を「　
−酸化炭素等」と補正する。

（８）同第８頁最下行の「ビストリジクロロへ」を「　
ビストリシクロへ」と補正する。

（９）同第１０頁最下行の「プロピリアルコール」を「
プロピルアルコール」と補正する。

（１０）同第１０頁最下行の「イソプロピリアル」を「
イソプロピルアル」と補正する。

（１１）同第１３頁６行の「トリストリフェニルホスフ
ィン」を「トリフェニルホスフィン」と補正する。

（１２）同第１５頁１行の「での昇圧し３００Ｋｇ／ｃ
ｍ２まで」を「で昇温しながら、３００Ｋｇ／ｃｍ２ま
で」と補正する。

（１３）第１７頁１０行の次に成文を挿入する「前記式
（ＩＩＩ）の化合物は、必要に応じて常法にしたがい加
水分解することにより、また同じく前記式（ＩＶ）の化
合物は、常法にしたがい水素添加し、必要に応じて該水
素添加の前または後で加水分解することにより消炎効果
にすぐれたα−（４−インブチルフェニル）プロピオン
酸を得ることができる。」 ２、特許請求の範囲 下記式 およびｐ−インブチルスチレンから成る群から選択され
た、少なくとも二種類の不飽和炭化水素を含むオレフィ
ン混合物を、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在下、
反応温度４０〜２５０℃、酸化炭素の圧力１０〜θ００
Ｋｇ／ｃｍＱにおいて＝ＪＬ化Ｊｌ−およａ」（虻上工
くは低級アルコールと選択的に反応させることにより、
ビニル基のみを選択的にヒドロカルボキシル化またはヒ
ドロエスチル化して、 下記式 ％式％ 〔式中、Ｒは水素または低級アルキル基〕にて表わされ
るα−アリールプロピオン酸誘導体類またはそのアルキ
ルエステルを製造することを特徴とするオレフィン混合
物の選択的ヒドロカルボキシル化またはヒドロエステル
化方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記式（ I ）、（II） 式（ I ）▲数式、化学式、表等があります▼ 式（II）▲数式、化学式、表等があります▼ およびｐ−イソブチルスチレンから成る群から選択され
   た、少なくとも二種類の不飽和炭化水素を含むオレフィ
   ン混合物を、遷移金属錯体カルボニル化触媒の存在下、
   反応温度４０〜２５０℃、一酸化炭素の圧力１０〜６０
   ０Ｋｇ／ｃｍ＾２において一酸化炭素または一酸化炭素
   および水もしくは低級アルコールと選択的に反応させる
   ことにより、ビニル基のみを選択的にヒドロカルボキシ
   ル化またはヒドロエステル化して、下記式（III）およ
   び／または（IV） 式（III）▲数式、化学式、表等があります▼ 式（IV）▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒは水素または低級アルキル基〕 にて表わされるα−アリールプロピオン酸誘導体類また
   はそのアルキルエステルを製造することを特徴とするオ
   レフィン混合物の選択的ヒドロカルボキシル化またはヒ
   ドロエステル化方法。