JPH0533937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学的に純粋なＤ−ヒドロキシフエノ
キシプロピオン酸の製法、特にその精製方法に関
する。

光学的に純粋なＤ−ヒドロキシフエノキシプロ
ピオン酸のアルキルエステルは選択的除草剤の中
間体として探求されてきた。

このエステルはＬ−クロロまたはブロモプロピ
オン酸アルキルとハイドロキノンを原料とし、強
塩基の存在する水またはアルコール媒質中で、
Walden転位によつて直接に得ることができる。
しかし、これらの媒質中ではエステルが容易に加
水分解して、クロロプロピオン酸単位はラセミ化
される、これはW.A.Cowdrey、E.D.Hargher、
CH.K.IngoldのJournal of Chemical
Society1937、1208に記載されている。

たとえば西独特許3150233によれば、上記論文
の水またはアルコール媒体の代りに、非プロトン
性極性媒体たとえばジメチルスルホキシドまたは
ジメチルホルムアミドを使用すると、大量のハイ
ドロキノンの二置換体を生成し、これは分離が困
難である。この二置換誘導体は、Ｌ−クロロプロ
ピオン酸メチルの２つの態様を最初に消費し、こ
れは極めて高価であるが回収できない。

また欧州特許192849は、２（４−ヒドロキシフ
エノキシ）プロピオン酸を、クロロまたはブロモ
プロピオン酸とハイドロキノンとを極めて濃厚な
水性媒質中で反応させて製造することを記載す
る。実際に水／ハイドロキノンの重量比は２〜
2.5である。極めて濃厚な媒体中で反応させるの
で、 ハイドロキノンの二置換を制限し、 大量のハイドロキノンを導入して変換できるの
で生産性を増大し、 Ｄ−クロロプロピオン酸またはそのナトリウム
酸のラセミ化を防止することができる。

粘度が十分に攪拌ができなくなる限界がある、
すなわち水／ハイドロキノンの比が約2.5である
濃厚な媒体中で反応させると、光学活性Ｄ−ヒド
ロキシフエノキシプロピオン酸またはその二ナト
リウム塩を良好に選択して得ることができる。光
学活性Ｄ−ヒドロキシフエノキシプロピオン酸お
よびそのナトリウム塩は、大量のハイドロキノン
を含むが、欧州特許192849に記載するように、酸
性化した後、メチルイソブチルケトンによつて抽
出して除去することができる。

この抽出によつて得られるヒドロキシフエノキ
シプロピオン酸およびその塩を含む水相は、Ｄ−
ヒドロキシフエノキシプロピオン酸15重量％に対
して、望ましくない有機化合物約５重量％を含
む。

欧州特許192849で解決されない問題は、この混
合物から純粋なＤ−ヒドロキシフエノキシプロピ
オン酸を抽出することである。Ｄ−ヒドロキシフ
エノキシプロピオン酸の溶解度すなわち結晶化限
界は、二置換誘導体とも、またハイドロキノンの
ベンゼン核の炭素に直接アルキル化した誘導体と
も明確な相違を示さない。そのため純粋な生成物
の抽出は、工業界にとつて解決の難しい課題であ
つた。

本発明は、この目的すなわち純粋なＤ−ヒドロ
キシフエノキシプロピオン酸およびそのエステル
の製法を達成することができた。

この方法は、Ｌ−クロロプロピオン酸メチルか
ら出発して、アルカリ塩基で加水分解して、Ｌ−
クロロプロピオン酸ナトリウムを次の反応によつ
て製造する。

CH₃−CHCl−COO−CH₃＋H₂OMOH→ CH₃−CHCl−COOH＋CH₃OH （式中、Ｍはナトリウムまたはカリウムから選ぶ
アルカリ金属を表わす。） 水の一部およびアルコールを蒸留して除去す
る。

こうして得られたアルカリ塩の形のＬ−クロロ
プロピオン酸を、ハイドロキノン二ナトリウム塩
と接触させて、Ｌ−ヒドロキシフエノキシプロピ
オン酸二ナトリウム塩を生成する反応は次のよう
に行われる。

ハイドロキノン二ナトリウム塩は、ソーダ重量
の１〜1.5倍の重量のハイドロキノンを導入して
生成することが好ましい。

次に、ナトリウム塩の形のＬ−クロロプロピオ
ン酸の水溶液を、ハイドロキノンのソーダ懸濁液
に加えるが、混合物の全水量とハイドロキノンと
の重量比が2.4〜2.8％となるようにする。この比
より小さいと媒質は粘度が高くなつて攪拌でき
ず、また大きいと結合して多重の二置換誘導体を
誘起する。

反応温度は、特に30〜50℃に保つ。

導入するハイドロキノンのモル量は、Ｌ−クロ
ロプロピオン酸に対する比を1.2〜1.5とすること
が好ましい。このように、過剰モルのハイドロキ
ノンを使用する。

反応の終りに、媒体をPH約６の酸性として、ハ
イドロキノンを塩から遊離する。

ハイドロキノンを反応媒体から抽出するには、
アセトン系溶剤、特にメチルイソブチルケトンを
使用することが好ましい。

残留水溶液は蒸留して、水相に溶解しているケ
トンを除去した後、PH１未満の酸性として粗ヒド
ロキシフエノキシプロピオン酸を沈殿させる。

この沈殿を含む水性懸濁液は、求めるヒドロキ
シフエノキシプロピオン酸（HPPA）に対して
ほぼ次の成分を含む。すなわち ハイドロキノン 0.7〜１％ ビスアルコキシハイドロキノン 10〜15％ ハイドロキノンの核にアルキル置換した化合物
２〜４％ 脂肪族酸 ７〜10％ NaCl 200％ HCl ７〜10％ 本発明の目的は、Ｄ−ハイドロキシフエノキシ
プロピオン酸製造媒体から出発して、この化合物
を精製する方法である。

この方法は、第１工程において、無機塩を含む
水相の一部を傾斜分離して除去し、ヒドロキシフ
エノキシプロピオン酸の沈殿をできるだけ少量の
水で２〜３回洗浄する。洗浄水の量はヒドロキシ
フエノキシ酸の重量の２〜３倍が好ましい。この
洗浄によつて、無機塩が約半分となつている目的
物を希釈することができる。

第２工程では、水を加えてその全量がヒドロキ
シフエノキシプロピオン酸の重量の２〜４倍と
し、この媒体を90〜100℃に加熱して全成分を溶
解し、次に徐冷して周囲温度とする。媒体は次の
３相に分離する。すなわち Ｄ−ヒドロキシフエノキシプロピオン酸を含む
固相、ハイドロキシノン、ヒドロキシフエノキシ
プロピオン酸ラセミ体、ハイドロキノンのビスア
ルコキシ誘導体を含む油相、水相。

第３工程では、多様な不純物を含む油層で囲ま
れたＤ−ヒドロキシフエノキシプロピオン酸結晶
を濾別する。次にこの油状物質を水で溶出する。
この洗浄は濾過残渣中に乱流をできるだけ生じな
いようにしながら、この残渣を通して油を押し出
すように行う。こうして最少の水量でピストンの
ように残渣から油を押し出して、酸を溶解しない
ようにする。水量は含湿残渣の重量の0.6〜0.8倍
が有利である。

この精製技術によつて、合成媒体から出発して
90％を超える精製および回収収率で、Ｄ−ヒドロ
キシフエノキシプロピオン酸を得ることができ
る。このヒドロキシフエノキシプロピオン酸は右
旋性結晶が98％を超える光学的純度を示す。次に
Ｄ−ヒドロキシフエノキシプロピオン酸は、当業
者に周知の方法でエステル化することができる。

次に実施例によつて本発明をさらに完全に記載
するが、これは本発明を限定するものと考えては
ならない。

例 蒸留塔を備えた50反応器に、Ｌ−クロロプロ
ピオン酸メチル12.250Kg（100mol）を導入し、
30〜35℃で21.4％のソーダ19.080Kgを１時間で加
えた。この温度に30分間保つてエステルの加水分
解を終了した後、水とメタノールの50％混合物
6.350Kgを蒸留した。

このＬ−クロロプロピオン酸ナトリウム濃溶液
は24時間中に使用した。

100ほうろう引き鋼反応器に、26〜36％ソー
ダ水溶液としてソーダ10.6Kg（265mol）を導入
した。

ハイドロキノン13.750Kg（125mol）を１時間
で導入し、冷却して40℃で保つた。

もし濃厚にしすぎると生成したハイドロキノン
塩は攪拌できず、また希釈しすぎると二置換化合
物の含量が増加する。

このハイドロキノンナトリウム塩の水懸濁液
に、上記のように調製したＬ−クロロプロピオン
酸ナトリウムの水溶液を40℃で４〜５時間かけて
加えた。ヒドロキシフエノキシプロピオン酸の含
有量が増加しなくなるまで、40℃に１〜３時間保
つた。なおこの定量は液体クロマトグラフイーの
反応によつた。

濃塩化水素酸を加えて、PHを６に下げ、メチル
イソブチルケトンで３回抽出して過剰のハイドロ
キノンを抽出した。メチルイソブチルケトンの全
量は36.9Kgであつた。

水相は蒸留して可溶性メチルイソブチルケトン
を除去した後、PH１の酸性として粗Ｄ−HPPA
を沈殿させた。

反応媒体86Kgは次の成分を含んだ。

ハイドロキノン 0.100Kg ヒドロキシフエノキシプロピオン酸（73mol、そ
のうち３〜４はラセミ体） 13.286Kg ビスアルコキシ誘導体 1.524Kg（6mol） 核Ｃアルキル化誘導体 0.254Kg NaCl 21.469Kg HCl 0.934Kg 脂肪族酸 1.140Kg H₂O 47.301Kg 合 計 86.008Kg 粗ヒドロキシフエノキシプロピオン酸の沈殿を
傾斜分離し、NaClで飽和した水相26.877Kgを得
た。さらに水8.2Kgを加え、攪拌して傾斜分離し
た。水相13.750Kgを新たに得、さらに水21.844Kg
を反応器に加えた。

この媒体は次の組成を有した。

ハイドロキノン 0.070Kg ヒドロキシフエノキシプロピオン酸（70.6mol）
（Ｄ異性体＋ラセミ体） 12.847Kg ビスアルコキシ誘導体 1.270Kg（5mol） 核Ｃアルキル化誘導体 0.250Kg NaCl 10.080Kg HCl 0.439Kg H₂O 49.919Kg 脂肪族酸 0.550Kg 合 計 75.425Kg この媒体を95℃に加熱して、含まれる誘導体を
全部溶解した後、90℃から70℃に徐冷した。媒体
は乳濁して油のようであり、結晶は認められなか
つた。70℃から20℃まで下げると、右旋性ヒドロ
キシフエノキシプロピオン酸の美しい結晶が現れ
た。

加圧濾過して母液から油状物質の一部を除去し
たが、全部はできるだけ少量の水たとえば約９Kg
で物理的に置換して沈殿から除去した。

もし、洗浄母液を攪拌しないで、油状物質の全
部または一部を水中に溶解させなければ、高圧液
クロマトグラフイーによつて分析して、次のよう
に多様な成分の間でほとんど一定な比を有するこ
とを確めることができる。

ハイドロキノン 1mo％ ヒドロキシフエノキシプロピオン酸（一部はラセ
ミ体） 54mol％ 核Ｃアルキル化誘導体（３つの異なる化合物を含
む） 8mol％ ビスアルコキシ誘導体（実質的にＤ−Ｄ立体異性
体） 37mol％ 80℃、真空乾燥残渣は11.766Kg（64.6mol）で、 ヒドロキシフエノキシプロピオンの純度 99％ ビスアルコキシ誘導体の含量 １％ 対掌対過剰（シラルカラム上のクロマトグラフイ
ーによる） 98〜99％ 記 合成の終りに存在したヒドロキシフエノキシプ
ロピオン酸70molから、最終製品64.6molを得た。

回収率：92％ この処理のとき、ビスアルコキシ誘導体
5.5mol、ヒドロキシフエノキシプロピオン酸３
〜4molおよび３種の核Ｃアルキル化生成物1mol
の等量を除去することができた。

この純粋なＤ−ヒドロキシフエノキシプロピオ
ン酸から出発すれば、化学的および光学的に純粋
なエステルを、分離の問題なしに直接得ることが
できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機塩、ハイドロキノンのアルキルまたはア
   ルコキシ誘導体、ヒドロキシフエノキシプロピオ
   ン酸ラセミ体を含むＤ−ヒドロキシフエノキシプ
   ロピオン酸製造媒体から、光学的に純粋なＤ−ヒ
   ドロキシフエノキシプロピオン酸を精製する方法
   であつて、 この媒体をPH約１の酸性としてヒドロキシフエ
   ノキシプロピオン酸およびハイドロキノン誘導体
   を沈殿させ、 無機塩を含む水相の一部を除去し、 水を加え、加熱してヒドロキシフエノキシプロ
   ピオン酸およびハイドロキノン誘導体を溶解し、 徐冷して、多様な不純物を含む油状物質によつ
   て包まれている光学的に純粋なＤ−ヒドロキシフ
   エノキシプロピオン酸の結晶を沈殿させ、かつ この結晶を水で溶出して洗浄することを特徴と
   する方法。 ２ ハイドロキノンおよびＬ−クロロまたはブロ
   モプロピオン酸アルキルエステルから出発して、
   光学的に純粋なＤ−ヒドロキシフエノキシプロピ
   オン酸を、９工程で製造し精製する方法であつ
   て、 第１工程において、Ｌ−クロロまたはブロモプ
   ロピオン酸アルキルエステルを強塩基の存在する
   水中で加水分解し、生成するアルコールを蒸留し
   て除去し、 第２工程において、ハイドロキノンのアルカリ
   性水中の懸濁液を調製し、 第３工程において、ハイドロキノンのアルカリ
   性水中の懸濁液を、ナトリウム塩の形のＬ−クロ
   ロまたはブロモプロピオン酸溶液と接触させ、こ
   れによつて生成する媒体に含まれるべき全水量の
   ハイドロキノンに対する重量比を2.4〜2.8％と
   し、 第４工程において、この媒体をPH４〜６の酸性
   とし、第２工程に循環することができるケトン溶
   剤でハイドロキノンを抽出し、 第５工程において、残留する水溶液をPH約１の
   酸性として、ヒドロキシフエノキシプロピオン酸
   を沈殿させ、 第６工程において、水相の一部を傾斜分離して
   除去し、沈殿を少量の水で洗浄し、 第７工程において、沈殿物を水中で加熱して溶
   解し、媒体を徐冷してほぼ周囲温度とし、 第８工程において、多様な不純物を含む油状物
   質によつて包まれているＤ−ヒドロキシフエノキ
   シプロピオン酸を濾過して分離し、 第９工程において、Ｄ−ヒドロキシフエノキシ
   プロピオン酸を水で溶出して洗浄することを特徴
   とする方法。