JPH10251201A - 2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3−ブタジ エン類の製造方法 - Google Patents

2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3−ブタジ エン類の製造方法

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JPH10251201A
JPH10251201A JP9056724A JP5672497A JPH10251201A JP H10251201 A JPH10251201 A JP H10251201A JP 9056724 A JP9056724 A JP 9056724A JP 5672497 A JP5672497 A JP 5672497A JP H10251201 A JPH10251201 A JP H10251201A
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JP
Japan
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compound
reaction
butadiene
dialkoxycarbonyl
palladium
Prior art date
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Pending
Application number
JP9056724A
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English (en)
Inventor
Jiro Tsuji
二郎 辻
Jitsuo Kiji
実夫 木地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10251201A publication Critical patent/JPH10251201A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便に、2,3−ジアルコキシカルボニル−
1,3−ブタジエン類を高収率で製造する。 【解決手段】 次式(I) 【化1】 で表わされる2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3
−ブタジエン類を製造するため、次式(II) 【化2】 の2−ブチン−1,4−ジオール類の炭酸エステルをア
ルコールR−OHとパラジウム−ホスフィン触媒の存在
下に、一酸化炭素でカルボニル化反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、2,3−
ジアルコキシカルボニル−1,3−ブタジエン類の製造
方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の
発明は、ブタジエン誘導体として、アクリル酸エステル
類のカップリング体としての構造を持ち、各種化学品の
合成原料、合成中間体等として有用な、2,3−ジアル
コキシカルボニル−1,3−ブタジエン類を高収率で安
価に大量合成することを可能とする新しい製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】2,3−ジアルコキシカルボニル−1,
3−ブタジエン類、すなわちビス(メチレン)ブタン二
酸エステル類は、電子不足型のジエン化合物として興味
のあるものであるが、このものを用いた Diels Alder反
応やマイケル付加反応が報告されているものの、その化
学的性質や応用についての検討はあまり進展していな
い。その理由としては、これまでは、2,3−ジアルコ
キシカルボニル−1,3−ブタジエン類を、簡便、安価
に大量に合成することのできる方法が知られていなかっ
たからでもある。
【0003】従来では、この2,3−ジアルコキシカル
ボニル−1,3−ブタジエン類の合成方法としては、た
とえば、α−スタニルアクリレート化合物のCu(II)
促進剤による反応方法(J. Org. Chem. 1992,5
5,1857)、α−ブロモアクリレート化合物のNi
(O)促進剤化合物による反応方法(J. Am. Chem. So
c.,1981,103,6460)、2,3−ジ(ブロ
モメチル)マレエート化合物の脱ブロム反応による方法
(Synthesis,1981,873)等が知られているが、
これらの方法では、多段階の反応が必要であったり、前
駆体を高温で分解することが必要である等の欠点があ
り、合成法としては簡便でないという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この出願の発
明では、以上のとおりの従来技術の問題点を解消し、各
種の化学反応、重合反応等への利用が期待される2,3
−ジアルコキシカルボニル−1,3−ブタジエン類につ
いて、これをより入手しやすい化合物を原料として、簡
便な反応によって、安価にそして比較的大量に製造する
ことのできる新しい反応方法を提供することを発明の解
決すべき課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、まず第1には、次式
(I)
【0006】
【化5】
【0007】で表わされる2,3−ジアルコキシカルボ
ニル−1,3−ブタジエン類の製造方法であって、次式
(II)
【0008】
【化6】
【0009】で表わされる2−ブチン−1,4−ジオー
ル類の炭酸エステルを、R−OH(Rは前記と同じ)で
表わされるアルコールとパラジウム−ホスフィン系触媒
の存在下に、一酸化炭素でカルボニル化反応させること
を特徴とする2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3
−ブタジエン類の製造方法を提供する。そして、この出
願の発明は、上記方法における態様として、アルコール
またはアルコールと他の有機溶媒とからなる系溶媒中で
反応させることや、パラジウム−ホスフィン触媒は、ホ
スフィン配位子を持つパラジウム錯体化合物、またはパ
ラジウム化合物とホスフィン化合物との混合物であると
すること、一酸化炭素の加圧雰囲気下で反応させること
等を特徴とする方法も提供する。
【0010】また、この出願の発明は、第2には、次式
(III)
【0011】
【化7】
【0012】で表わされる2−ブチン−1,4−ジオー
ル類を、次式(IV)
【0013】
【化8】
【0014】で表わされるハロゲノギ酸エステル類と反
応させ、得られた2−ブチン−1,4−ジオールの炭酸
エステルを前記方法に従ってカルボニル化反応させるこ
とを特徴とする2,3−ジアルコキシカルボニル−1,
3−ブタジエン類の製造方法をも提供する。
【0015】
【発明の実施の形態】この出願の発明は、以上の方法に
よって、容易に入手することのできる2−ブチン−1,
4−ジオール、そしてその炭酸エステルを原料化合物と
して用い、簡便な反応手段で、収率よく2,3−ジアル
コキシカルボニル−1,3−ブタジエン類を製造するこ
とを可能とするものであるが、以下、詳しく発明の実施
の形態について説明する。
【0016】まず、目的化合物としての前記式(I)で
表わされる2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3−
ブタジエン類については、Rは、置換基を有してもよい
炭化水素基であって、カルボニル化反応を阻害すること
のない適宜な炭化水素基や置換基を持ったそれらの炭化
水素のうちの任意のものであってよい。炭化水素基とし
ては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシ
ル、オクチル等の脂肪族炭化水素基、シクロペンチル、
シクロヘキシル、シクロヘキシルメチル等の脂環式炭化
水素基、フェニル、ナフチル等の芳香族炭化水素基、ベ
ンジル基等の芳香脂肪族炭化水素基等が例示される。置
換基としては、カルボニル化反応を阻害せずにカルボニ
ル化反応に不活性の、たとえばニトロ基、シアノ基、カ
ルボニル基等の適宜なものが例として挙げられる。
【0017】また、R1 ,R2 ,R3 およびR4 は、各
々、同一または別異に、水素原子、または各種の有機基
であってよい。有機基としては炭化水素基や、置換炭化
水素基、あるいは各種の置換基であってよい。炭化水素
基や置換基については、前記Rの場合と同様の、カルボ
ニル化反応を阻害せずに、カルボニル化反応に対して不
活性であるものであれば任意のものとすることができ
る。
【0018】このような目的化合物としての2,3−ジ
アルコキシ−1,4−ブタジエン類に対応して、原料化
合物としての前記の式(II)の2−ブチン−1,4−ジ
オール類の炭酸エステルがこの発明の製造方法において
用いられる。この炭酸エステルそのものについては、た
とえば前記の式(III)で表わされる容易に入手できる2
−ブチン−1,4−ジオール類を、式(IV)のハロゲノ
ギ酸エステル類と、たとえばアミン化合物の存在下に反
応させることで容易に合成することができる。
【0019】なお、符号R5 については、前記Rと同じ
であってもよいし、別異であってもよい。異なる場合で
も、前記Rと同様の置換基を有してもよい炭化水素基の
うちの任意のものとすることができる。原料化合物とし
ての前記の式(II)で表わされる2−ブチン−1,4−
ジオール類の炭酸エステルを用いてのこの発明カルボニ
ル化反応は、アルコールR−OH(Rは前記と同じもの
を示す)の存在下に行う。このアルコールR−OHは、
カルボニル化反応の反応剤として欠かせないものである
が、反応溶媒として用いるのが実際的である。この意味
においては、アルコールは、前記の原料化合物に対して
過剰割合で、たとえば5〜100倍モル以上の割合で使
用することが好ましい。
【0020】なお、溶媒としては、これらのアルコール
単独、あるいはアルコールにテトラヒドロフラン、エー
テル、ジオキサン、ベンゼン、DMF、DMSO等の他
の有機溶媒を加えたものであってもよい。そして、反応
にはパラジウム−ホスフィン系触媒が用いられるが、こ
の触媒は、ホスフィン化合物を配位子とするパラジウム
錯体化合物であってよいし、またはパラジウム化合物と
ホスフィン化合物との混合物として反応系に加えてもよ
い。いずれの場合にも、ホスフィン化合物としては、ト
リフェニルホスフィン(PPh3 )、トリブチルホスフ
ィン(PBu3 )、トリトリルホスフィン(P(to
l)3 )等の単座配位ホスフィン、ビス(ジフェニルホ
スフィノ)エタン(dppe)、ビス(ジフェニルホス
フィノ)プロパン(dppp)、ビス(ジフェニルホス
フィノ)ブタン等の二座配位ホスフィン等のうちの適宜
なものが用いられる。なかでも、入手容易で活性の大き
な単座配位ホスフィン、特にトリフェニルホスフィン
(PPh3 )が好適なものとして挙げられる。
【0021】これらのホスフィンを配位子とするパラジ
ウム錯体からなる触媒の場合には、Pd(O)化合物と
して、Pd(PPh3 4 、Pd(PBu3 4 等とし
て用いられる。また、触媒が、パラジウム化合物とホス
フィン化合物との混合物として用いられる場合には、P
d(II)化合物としての有機酸塩、塩酸塩、硝酸塩、錯
体等として、ホスフィン化合物とともに使用される。こ
の場合のPd(II)化合物としては、たとえばPd(O
Ac)2 ,PdCl2 ,Pd(NO3 2 ,Pd(ac
ac)2 等が例示される。
【0022】反応系に存在する触媒は、前記のホスフィ
ン配位子を有するパラジウム錯体化合物、パラジウム化
合物とホスフィン化合物との混合物の各々としてでもよ
いし、あるいは両者の共存、さらにはパラジウム錯体化
合物とホスフィン化合物との共存としてあってもよい。
反応系における、パラジウム−ホスフィン触媒について
は、通常は、Pd/ホスフィンのモル比として、1/1
〜1/10、より好ましくは1/2〜1/8程度とす
る。前記の式(II)の原料化合物2−ブチン−1,4−
ジオール類の炭酸エステルに対する触媒の使用量につい
ては、触媒が0.5〜30モル%程度の割合で存在させ
るのが好ましい。さらには、1〜20モル%程度で存在
させるのが好ましい。
【0023】Pd/ホスフィンのモル比、並びに原料化
合物に対する触媒の使用割合が上記の範囲未満の場合に
は充分な触媒作用は得られず、また上記範囲を超えて
も、それ以上の作用効果は得られない。過剰な触媒の添
加は、反応後の分離精製にとって好ましくもない。カル
ボニル化反応は、一酸化炭素の雰囲気下において実施さ
れるが、この場合の一酸化炭素の圧力は、常圧から10
0気圧程度までを目安とすることができ、常圧でも反応
は進行するが、効率的に反応を進めるためには、5〜3
0気圧程度の加圧雰囲気とするのがよい。圧力があまり
過大となると、設備面等での負担が増加することからも
好ましくない。
【0024】反応温度については、室温から100℃程
度の、比較的温和な条件でよい。実際的には、反応を効
率的に進めるために、30〜70℃程度に加温するのが
好ましい。反応時間は各種条件によっても異なるが、通
常は、0.5〜5時間程度であってよい。カルボニル化
反応の終了後は、溶媒を留去し、減圧蒸留する等の各種
の常法によって目的とする2,3−ジアルコキシカルボ
ニル−1,3−ブタジエン類を容易に取得することがで
きる。
【0025】そこで以下、実施例を示し、さらに詳しく
この出願の発明について説明する。
【0026】
【実施例】実施例1 磁気攪拌手段を備えた容量50mlのステンレス製オー
トクレーブに、前記式(II)においてR=C2 5 の2
−ブチン−1,4−ジオールのエチル炭酸エステル化合
物(0.96mmol)、エタノール(5ml)および
触媒としての酢酸パラジウム(Pd(OAc)2 (0.
05mmol)とトリフェニルホスフィン(PPh3
(0.10mmol)を入れ、内部空気を一酸化炭素
(CO)によって置換した後に、一酸化炭素10atm
を圧入し、50℃に加熱して3.5時間攪拌して反応さ
せた。
【0027】反応終了後、反応混合液を濾過し、エタノ
ールを留去した。3mmHgでの減圧蒸留によって、
2,3−ジエトキシカルボニル−1,3−ブタジエンを
70%の収率で得た。また、このものの物性値は次のと
おりであった。
【0028】
【表1】
【0029】実施例2 実施例1において、トリフェニルホスフィンの使用量を
0.20mmolに変更して同様にして反応を行った。
その結果、収率60%において、2,3−ジエトキシカ
ルボニル−1,3−ブタジエンを得た。比較例1 実施例1において、トリフェニルホスフィンを添加する
ことなく同様にして反応を行った。
【0030】2,3−ジエトキシカルボニル−1,3−
ブタジエンの生成は確認できなかった。比較例2 原料化合物として2−ブチン−1,4−ジオール(0.
96mmol)を用いて、エタノール(5ml)の共存
下に、触媒として酢酸パラジウム(0.05mmo
l)、トリフェニルホスフィン(0.10mmol)、
沃素(0.05mmol)を添加し、一酸化炭素45a
tm、100℃の温度の条件下に3.5時間反応させ
た。実施例1に比べより高圧、高温での反応にもかかわ
ず、2,3−ジエトキシカルボニル−1,3−ブタジエ
ンの収率は23%にしかすぎなかった。 実施例3 実施例1において、原料の2−ブチン−1,4−ジオー
ルの炭酸エステル化合物として、メチルエステル(R=
CH3 )(1.61mmol)を用い、溶媒としてメタ
ノール(5ml)を用いて反応を行った。
【0031】2,3−ジメトキシカルボニル−1,3−
ブタジエンを収率51%で得た。実施例4 実施例1において、原料のエチル炭酸エステル化合物を
1.01mmol用い、溶媒としてメタノール(5m
l)を用いて反応を行った。その結果、2,3−ジメト
キシカルボニル−1,3−ブタジエンを収率63%で得
た。
【0032】
【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この出願の
発明によって、より温和な条件下で、簡便に、高収率で
2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3−ブタジエン
類を製造することができ、このものの安価で、大量の供
給が可能になる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次式(I) 【化1】 で表わされる2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3
    −ブタジエン類の製造方法であって、次式(II) 【化2】 で表わされる2−ブチン−1,4−ジオール類の炭酸エ
    ステルを、R−OH(Rは前記と同じ)で表わされるア
    ルコールとパラジウム−ホスフィン系触媒の存在下に、
    一酸化炭素でカルボニル化反応させることを特徴とする
    2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3−ブタジエン
    類の製造方法。
  2. 【請求項2】 アルコールまたはアルコールと他の有機
    溶媒からなる溶媒中で反応させる請求項1の2,3−ジ
    アルコキシカルボニル−1,3−ブタジエン類の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 パラジウム−ホスフィン系触媒は、ホス
    フィン配位子を持つパラジウム錯体化合物、またはパラ
    ジウム化合物とホスフィン配位子化合物との混合物とす
    る請求項1の2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3
    −ブタジエン類の製造方法。
  4. 【請求項4】 一酸化炭素の加圧雰囲気下で反応させる
    請求項1の2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3−
    ブタジエン類の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかの方法にお
    いて、次式(III) 【化3】 で表わされる2−ブチン−1,4−ジオール類を、次式
    (IV) 【化4】 で表わされるハロゲノギ酸エステル類と反応させ、得ら
    れた2−ブチン−1,4−ジオールの炭酸エステルをカ
    ルボニル化反応させることを特徴とする2,3−ジアル
    コキシカルボニル−1,3−ブタジエン類の製造方法。
JP9056724A 1997-03-11 1997-03-11 2,3−ジアルコキシカルボニル−1,3−ブタジ エン類の製造方法 Pending JPH10251201A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117659769A (zh) * 2023-12-01 2024-03-08 宁波旺氏环保材料有限公司 一种连接料及其制备方法和应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117659769A (zh) * 2023-12-01 2024-03-08 宁波旺氏环保材料有限公司 一种连接料及其制备方法和应用
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