JPH0748316A - カルボン酸エステルの製造法 - Google Patents
カルボン酸エステルの製造法Info
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Abstract
解による後処理を必要とせずに、カルボン酸塩化物また
はカルボン酸臭化物およびアルコールからカルボン酸エ
ステルを高い収率で製造することができる、工業的に簡
単に実施可能な方法。 【構成】 カルボン酸塩化物またはカルボン酸臭化物お
よびアルコールからカルボン酸エステルを製造する方法
の場合に、反応を無水で使用されるカルボン酸塩化物ま
たはカルボン酸臭化物に相当するカルボン酸のアルカリ
金属−または“オニウム”塩の存在下で実施し、形成さ
れるカルボン酸エステルを分離する。
Description
物およびアルコールからカルボン酸エステルを触媒反応
により製造する方法に関する。
にはそのまま使用される。酢酸エステルおよび別のカル
ボン酸エステルは、例えば溶剤または清浄化剤として使
用され、例えば琥珀酸の別のエステルは、芳香化のため
に使用される。トリフルオル酢酸エチルエステルは、例
えばパラフィンの塩素化またはオレフィンオキシドの重
合のための溶剤である。多数のカルボン酸エステルは、
化学合成における中間生成物でもある。トリフルオル酢
酸メチルエステルおよびトリフルオル酢酸−1.1.1
−トリフルオルエチルエステルは、水素化後にトリフル
オルエタノール(および場合によってはメタノール)を
供給する。トリフルオルエタノールは、溶剤および中間
生成物として、例えば溶剤および麻酔剤イソフルランの
製造の際に使用される。トリフルオル酢酸のエステル
は、CF3基を有する生物学的に有効な化合物の導入も
しくは製造にも使用される。例えば、トリフルオル酢酸
メチルエステルを用いてのN−アシル化によって、ホル
モン活性を有するペプチドを製造することができる。ト
リフルオルエチルエステルは、樟脳誘導体と一緒にNM
R分析のためのシフト試薬を供給する。トリフルオル酢
酸フェニルエステルは、塩化アルミニウムを用いてのフ
リースシフト(Fries'scher Verschiebung)後に医薬品
のための合成構成要素である相応するトリフルオルアセ
チル化されたフェノールを供給する。エステルの多数の
他の使用目的、例えば医薬品、光増感剤および着色剤の
ための合成構成要素を製出する、アミドへのエステルと
アミンとの反応は、当業者に知られている。
に合成の構成要素である。エチルエステルは、例えば液
晶を構成するために使用される(ドイツ連邦共和国特許
出願公開第4023106号明細書、参照)か、医薬品
の製造の際に使用される(米国特許第5006563号
明細書、参照)か、或いはメチルエステルは、同様に液
晶の構成のために使用されるか、キラール第2級アルコ
ールの微生物学的製造のための出発化合物として使用さ
れる(T. Kitazume等, J. Fluorine chem. 56(1992),
第271〜284頁、参照)かまたはウィチヒ合成の場
合に弗素化されたエノールエーテルの製造のために使用
される(J. P. Beque等, J. Org. Chem. 57(1992),第3
807頁以降、参照)。クロルジフルオル酢酸のエステ
ルは、ジフルオルカルベンの前駆物質である。
するアルコールをカルボン酸と、酸触媒の下で反応させ
ることによって行なわれる。この場合、生成される反応
水は、平衡シフトのために除去されなければならず;弗
素化された誘導体の場合には、このことは、(水和物と
してのカルボニル官能基での)水の好ましい結合のため
に困難をまねく。また、カルボン酸エステルをカルボン
酸塩化物およびアルコールから塩基触媒の下で製造する
ことができることも既に知られている。しかし、この場
合には、加水分解による後処理が必要とされ、さらに廃
棄処分されなければならない廃塩、例えばピリジン塩酸
塩が生成される。塩基触媒なしのカルボン酸ハロゲン化
物とアルコールとの反応は、僅かな反応速度で進行す
る。
水を分離する必要がないかまたは加水分解による後処理
を必要とせずに、カルボン酸エステルを高い収率で製造
することができる、工業的に簡単に実施可能な方法を記
載することである。
法によって解決される。カルボン酸塩化物またはカルボ
ン酸臭化物およびアルコールからカルボン酸エステルを
製造するための本発明による方法は、反応を無水で使用
されるカルボン酸塩化物またはカルボン酸臭化物に相当
するカルボン酸のアルカリ金属−または“オニウム”塩
の存在下で実施し、形成されるカルボン酸エステルを分
離することによって特徴付けられる。
あり、有利には行なわれない。
る。触媒としては、特にカルボン酸の“オニウム”塩が
使用される。
コールを用いての任意のカルボン酸の任意のエステルの
製造に使用することができる。1つの好ましい実施態様
には、式:R1C(O)Cl(I)〔式中、R1は1〜6
個のC原子を有するアルキル基;少なくとも1個のハロ
ゲン原子によって置換された1〜6個のC原子を有する
アルキル基;フェニル基、トリル基;少なくとも1個の
ハロゲン原子によって置換されたフェニル基またはトリ
ル基を表わす〕で示されるカルボン酸クロリドを使用す
ることが設けられている。
1〜8個のC原子を有するアルキル基またはアルケニル
基;少なくとも1個のハロゲン原子によって置換された
1〜8個のC原子を有するアルキル基またはアルケニル
基;フェニル基、トリル基;ベンジル基;少なくとも1
個のハロゲン原子および/または少なくとも1個のニト
ロ基によって置換されたフェニル基、トリル基またはベ
ンジル基を表わす〕で示されるアルコールを使用するこ
とは、有利である。
素原子によって置換された1〜4個のC原子を有するア
ルキル基を表わし、かつR2は1〜4個のC原子を有す
るアルキル基またはアルケニル基;少なくとも1個のハ
ロゲン原子によって置換された1〜4個のC原子を有す
るアルキル基またはアルケニル基;フェニル基;少なく
とも1個のハロゲン原子および/または少なくとも1個
のニトロ基によって置換されたフェニル基を表わす。殊
に、R1はペルフルオルメチル基、ペルフルオルエチル
基、ペルフルオルプロピル基またはクロルジフルオルメ
チル基を表わす。殊に有利には、R2は1〜3個のC原
子を有するアルキル基またはアルケニル基;少なくとも
1個の弗素原子によって置換された1〜3個のC原子を
有するアルキル基またはアルケニル基;フェニル基;少
なくとも1個の弗素原子および/または少なくとも1個
のニトロ基によって置換されたフェニル基を表わす。
えばカリウム塩およびナトリウム塩が適当である。
た窒素原子を有する陽イオン、例えばプロトン化された
芳香族窒素塩基、例えばピリジニウムまたは20個まで
のC原子を有するプロトン化されたアルキル−、ジアル
キル−またはトリアルキルアンモニウム陽イオンを表わ
すか、或いはシクロアルキルによって置換されたアンモ
ニウム化合物または脂環式窒素塩基、例えばピペリジニ
ウムまたは第四アンモニウム陽イオンを表わす。
ニウム”塩であり、この場合“オニウム”は、
合、“アリール基”は、殊にフェニル基または1個また
はそれ以上のC1〜C2−アルキル基によって置換された
フェニル基を表わす。極めて好適なのは、“オニウム”
が、アンモニウム、ピリジニウムまたはR1´R2´R3
´R4´N+〔但し、R1´、R2´、R3´およびR4´
は、互いに独立に水素原子、1〜15個のC原子を有す
るアルキル基またはベンジル基を表わす〕を表わすよう
な塩である。このような陽イオンの例として、ピリジニ
ウム、ピペリジニウム、アニリニウム、ベンジルトリエ
チルアンモニウムおよびトリエチルアンモニウムが挙げ
られる。
素原子によって置換された酢酸のエステルを製造するた
めの方法である。例えば、トリフルオル酢酸フェニルエ
ステルは、本発明方法により製造することができる。特
に十分に好適なのは、1.1.1−トリフルオルエタノ
ール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、4
−ニトロ−フェノール、ペンタフルオルフェノールおよ
びアリルアルコールを用いてクロルジフルオル酢酸およ
びトリフルオル酢酸のエステルを製造するための本発明
による方法である。
モル比は、有利に0.9を上廻る。また、アルコール
は、高い過剰量で使用することができ、かつ特に電子吸
引基、例えば弗素原子によって置換されたアルコールが
重要である場合には、溶剤として使用される。有利に、
アルコールとカルボン酸ハロゲン化物とのモル比は、
0.9:1〜1.1:1の間にあるか、またはアルコー
ルを溶剤として使用する場合には、5:1にまでにな
る。
℃)ないし混合物の沸点、例えば100℃までの温度で
ある。環境圧力(約1バール、絶対)で作業されるかま
たは望ましい場合には、高められた圧力、例えば5バー
ル絶対までの圧力で作業される。
触媒量またはモル量で存在することができる。有利に、
酸ハロゲン化物とカルボン酸塩とのモル比は、1:1〜
20000:1の範囲内にある。
酸塩化物もしくは酸臭化物およびカルボン酸のアルカリ
金属−または“オニウム”塩は、その場で(in situ)製
造される。このために、相応するアルカリ金属−または
“オニウム”ハロゲン化物、特に塩化物または臭化物、
殊に塩化物は、使用すべきカルボン酸の無水物と反応さ
れる。この反応の場合には、カルボン酸の無水物から、
相応する酸ハロゲン化物および相応する塩が形成され
る。この実施態様の場合には、アルカリ金属−または
“オニウム”ハロゲン化物として使用されるハロゲン化
物触媒を使用することができ、この触媒は、この方法で
価値のある生成物に変換することができる。
ウム−またはピペリジニウム塩が使用される。
業的に簡単な方法でカルボン酸エステルを製造すること
ができるという利点を有する。多くの場合のエステル化
においては、ピリジン塩酸塩のような廃棄物は生成しな
い。
るが、しかし本発明はこれによって限定されるものでは
ない。
のトリフルオルアセチルクロリドと2,2,2−トリフ
ルオルエタノールとの反応によるトリフルオル酢酸−ト
リフルオルエチルエステルの製造 実験室用循環装置(受器としてのKPG撹拌機を有する
1 lの四口フラスコ、プロミネント−ポンプ(Promin
ent-Pumpe)、充填されたラシッヒ環を有する30cm
のカラム)中で、ピリジニウムトリフルオルアセテート
30g(0.16モル)を2,2,2−トリフルオルエ
タノール355g(3.55モル)中に入れ、54℃の
内部温度で循環させながら撹拌した。引続き、フラスコ
中に浸漬管を介してトリフルオルアセチルクロリド13
4g(1.01モル)を100分間で供給した。トリフ
ルオルアセチルクロリドの添加が終結した後に、10分
間後反応させた。引続き、この反応混合物をビグルーカ
ラム(Vigreuxkolonne)を介して分別蒸留することによ
り(移行温度:54〜56℃)、トリフルオル酢酸−ト
リフルオルエチルエステル177.8gが得られ、これ
は、理論値の89.8%の収率に相当した。受器のフラ
スコ中に残留するトリフルオルエタノール/ピリジニウ
ム塩混合物は、再び同じ効率でエステル化に使用するこ
とができる。
テートの存在下でのトリフルオルアセチルクロリドとメ
タノール、エタノール、イソプロパノール、4−ニトロ
フェノール、ペンタフルオルフェノールおよびアリルア
ルコールとの反応によるトリフルオル酢酸エステルの製
造 例1の方法と同様にして、トリフルオルアセチルクロリ
ドと、メタノール(94%)、エタノール(96%)、
イソプロパノール(89%)、4−ニトロ−フェノール
(85%)、ペンタフルオルフェノール(92%)およ
びアリルアルコール(81%)とからなる相応するエス
テルをも製出した。
リフルオル酢酸無水物と2,2,2−トリフルオルエタ
ノールとの反応によるトリフルオル酢酸−トリフルオル
エチルエステルの製造 KPG撹拌機、乾燥氷冷却器および滴下漏斗を備えた2
50mlの三口フラスコ中に、ピリジニウム塩酸塩2
3.11g(0.2モル)および2,2,2−トリフル
オルエタノール20.0g(0.2モル)を装入した。
引続き、52〜55℃の反応内部温度でトリフルオル酢
酸無水物42.01g(0.2モル)を3時間で滴加し
た。トリフルオル酢酸−トリフルオルエチルエステルの
収率は、98%であった(GC)こうして得られた反応
溶液を、例1で記載されたように試験のための触媒混合
物として使用したかまたは2,2,2−トリフルオルエ
タノールとして留去した。蒸留の経過中に、蒸留フラス
コ内で反応の際に第1に形成されたトリフルオル酢酸
は、HClの形成下にピリジニウム塩酸塩と反応してピ
リジニウムトリフルオルアセテートに変換された。
テルの製造 ピリジニウムクロリドフルオルアセテートの製造:N2
雰囲気下に、滴下漏斗、KPG撹拌機および40cmの
充填カラムを備えた250mlの三口フラスコ中に差当
たりピリジン7.91g(0.10モル)を装入し、ク
ロルジフルオル酢酸13.05g(0.10モル)(C
DFA)を急速に撹拌しながら(自然の昇温下に)徐々
に滴加した。
ル32.0g(1.0モル)に入れた(但し、塩は直ち
に溶解した)。油浴中での50℃への加熱後、激しいH
Cl発生下にクロルジフルオルアセチルクロリド14
8.9g(1.0モル)を滴加した。この反応混合物の
ガスクロマトグラフィー(GC)分析により、滴加の終
結後にエステルへの酸クロリドの定量的反応が示され
た。引続き、こうして得られた澄明な黄色の溶液を40
cmの充填カラムを介して精溜した。80〜85℃の塔
底温度および78〜79℃の移行温度で、クロルジフル
オル酢酸メチルエステルが99%の純度で得られた。
ステルの製造 クロルジフルオル酢酸エチルエステルの製造は、例9と
同様にして行なわれた。触媒としてのピリジニウムクロ
ルジフルオルアセテート10モル%、エタノール46.
06g(1.0モル)およびクロルジフルオルアセチル
クロリド148.9g(1.0モル)を使用した。酸ク
ロリド0.5モルの添加後に、反応溶液の強い混濁(相
形成)を観察することができ、これは、さらに酸クロリ
ドの添加後に反応の終結に向けて消滅した。HCl発生
後のGC分析により、再びエステルへの酸クロリドの定
量的な変換が示された。エステルの精溜は、40cmの
充填カラムを介して真空中で行なわれた。
エステルの製造 クロルジフルオル酢酸プロピルエステルの製造は、例9
と同様にして行なわれた。触媒としてのピリジニウムク
ロルジフルオルアセテート10モル%、n−プロパノー
ル60.1g(1.0モル)およびクロルジフルオルア
セチルクロリド148.9g(1.0モル)を使用し
た。反応の経過中に、2相の形成を確認することができ
た。HCl発生の終結後に撹拌を停止させ、相をGC−
MSで分析し、かつ特性決定した。上相は、ピリジニウ
ム塩とともに96%以上が望ましいクロルジフルオル酢
酸プロピルエステルを含有し、下相は、生成物の痕跡と
ともに主成分としての触媒塩を含有していた。エステル
への酸クロリドの変換は、定量的に進行した。エステル
の精溜は、相分離後に40cmの充填カラムを介して真
空中で行なわれた。
Claims (12)
- 【請求項1】 カルボン酸塩化物またはカルボン酸臭化
物およびアルコールからカルボン酸エステルを製造する
方法において、反応を無水で使用されるカルボン酸塩化
物またはカルボン酸臭化物に相当するカルボン酸のアル
カリ金属−または“オニウム”塩の存在下で実施し、形
成されるカルボン酸エステルを分離することを特徴とす
る、カルボン酸エステルの製造法。 - 【請求項2】 反応をカルボン酸の添加なしに実施す
る、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 カルボン酸塩化物を使用する、請求項1
または2に記載の方法。 - 【請求項4】 式:R1C(O)Cl(I)〔式中、R1
は1〜6個のC原子を有するアルキル基;少なくとも1
個のハロゲン原子によって置換された1〜6個のC原子
を有するアルキル基;フェニル基、トリル基;少なくと
も1個のハロゲン原子によって置換されたフェニル基ま
たはトリル基を表わす〕で示されるカルボン酸クロリド
を使用する、請求項1から3までのいずれか1項に記載
の方法。 - 【請求項5】 式:R2OH(II)〔式中、R2は1〜
8個のC原子を有するアルキル基またはアルケニル基;
少なくとも1個のハロゲン原子によって置換された1〜
8個のC原子を有するアルキル基またはアルケニル基;
フェニル基、トリル基;ベンジル基;少なくとも1個の
ハロゲン原子および/または少なくとも1個のニトロ基
によって置換されたフェニル基、トリル基またはベンジ
ル基を表わす〕で示されるアルコールを使用する、請求
項1から4までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】 R1は少なくとも1個の弗素原子によっ
て置換された1〜4個のC原子を有するアルキル基を表
わし、かつR2は1〜4個のC原子を有するアルキル基
またはアルケニル基;少なくとも1個のハロゲン原子に
よって置換された1〜4個のC原子を有するアルキル基
またはアルケニル基;フェニル基;少なくとも1個のハ
ロゲン原子および/または少なくとも1個のニトロ基に
よって置換されたフェニル基を表わす、請求項4記載の
方法。 - 【請求項7】 R1はペルフルオルメチル基、ペルフル
オルエチル基、ペルフルオルプロピル基またはクロルジ
フルオルメチル基を表わす、請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 R2は1〜3個のC原子を有するアルキ
ル基またはアルケニル基;少なくとも1個の弗素原子に
よって置換された1〜3個のC原子を有するアルキル基
またはアルケニル基;フェニル基;少なくとも1個の弗
素原子および/または少なくとも1個のニトロ基によっ
て置換されたフェニル基を表わす、請求項6記載の方
法。 - 【請求項9】 アルコールを溶剤として使用する、請求
項1から8までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項10】 酸クロリドもしくは酸ブロミドとアル
カリ金属−または“オニウム”塩とのモル比は1:1〜
20000:1の間にある、請求項1から9までのいず
れか1項に記載の方法。 - 【請求項11】 酸クロリドもしくは酸ブロミドおよび
アルカリ金属−または“オニウム”塩をその場で相応す
るアルカリ金属−または“オニウム”クロリドまたは臭
化物およびカルボン酸無水物の反応によって製造する、
請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項12】 “オニウム”塩、特にピリジニウム−
またはピペリジニウム塩を使用する、請求項1から11
までのいずれか1項に記載の方法。
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