JPH11315044A - 2―シクロアルケノンの製造方法 - Google Patents
2―シクロアルケノンの製造方法Info
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- JPH11315044A JPH11315044A JP11031496A JP3149699A JPH11315044A JP H11315044 A JPH11315044 A JP H11315044A JP 11031496 A JP11031496 A JP 11031496A JP 3149699 A JP3149699 A JP 3149699A JP H11315044 A JPH11315044 A JP H11315044A
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Abstract
礎とし、できるだけ少ない工程で所望のシクロアルケノ
ンを生じる、広く適用できる2−シクロアルケノンの製
造方法を提供する。 【解決手段】 式I 【化1】 [式中nは0〜20の整数、mは0、1、2、3を表わ
し、Rはアルキル、アルキルアリール、アリール、アリ
ールアルキル、アルケニルまたはアルキニルを表わす]
の2−シクロアルケノンを製造するため、2−アルコキ
シシクロアルカノンおよび/または2−ヒドロキシアル
カノンケタールを、酸性不均一触媒を用いて、気相中で
の脱離反応にかける。
Description
クロアルカノンまたは2−ヒドロキシシクロアルカノン
ケタールから出発して、酸性不均一触媒を用いて、気相
中での脱離反応により2−シクロアルケノンを製造する
方法に関する。
る、就中薬理学的に有効な物質を製造するための出発物
質または中間生成物である。例として、EP−A008
446号による獣医学的に関連のある消炎薬としてのカ
ルバゾールおよびカルバゾール誘導体の製造および2−
シクロペンテノンから出発するプロスタグランジンの製
造が挙げられる。
ケノンの工業的製造方法は著しい欠点を有する。容易か
つ低廉に工業的量で入手できる前駆物質(Edukte
n)を基礎とする公知方法は、技術的に費用がかかるか
または利用困難な副産物を生じる。それの例は、アニソ
ールのバーチ還元、平凡な収率しか提供せず、さらに2
−シクロヘキセノンの製造に制限されているナトリウム
および液体アンモニアを使用する費用のかかる多工程
法、ならびに僅かな選択率に基づき多数の分離困難な副
産物を生じる、過酸化物でのシクロアルケンの酸化であ
る(J.Mlochowski、S.B.Said、P
olish.J.Chem.1997年、71巻、14
9ページ)。
に開示されている。この方法では、2−ハロゲンシクロ
ヘキサノンからハロゲン化水素が、ないしは2−アシル
オキシシクロヘキサノンからその都度のカルボン酸が熱
脱離される。この方法の重大な欠点を、2−クロルシク
ロヘキサノンから2−シクロヘキセノンの製造例で指示
する。ここでは、シクロヘキサノンをまずケタール化
し、次に塩素化し、脱塩化水素し、引き続きケタール分
解にかけねばならない。その上、塩素化の際に位置異性
体(Regioisomere)および分離しなければ
ならない多塩素化生成物が生じるかまたは2−シクロヘ
キサノンおよび3−シクロヘキサノンの生成物混合物が
生成することがあり、該混合物は再び費用をかけて分離
するかまたは異性化しなければならない。
は、簡単に工業的量で入手できる前駆物質を基礎とし、
できるだけ少ない工程で所望のシクロアルケノンを生じ
る、広く適用できる2−シクロアルケノンの製造方法を
提供することである。
に入手できる2−アルコキシシクロアルカノンないしは
2−ヒドロキシシクロアルカノンケタールから酸性不均
一触媒作用での脱離により所望の2−シクロアルケノン
を簡単に、1工程でおよび良好な収率で製造できること
を見出した。
おいて、式II
式III
ル[式中nは0〜20の整数、好ましくは1〜8、とく
に好ましくは2および3を表わし、mは0、1、2また
は3を表わし、基Rは互いに独立にアルキル、アルキル
アリール、アリール、アリールアルキル、アルケニルま
たはアルキニルを表わし、その際アリール基は、互いに
独立にアルキル、ヒドロキシまたはアルコキシから選択
された1個または2個の置換基を有することができ、基
R′は互いに独立にアルキルまたはアルケニルを表わす
かまたは式III中で一緒になってC1〜C5−アルキレ
ンまたはC2〜C5−アルケニレンを表わすことができ
る]、または式IIおよびIIIの化合物からなる混合
物を、酸性不均一触媒を用いて、気相中での脱離反応に
かけることを特徴とする。
等中も)は、とくに1〜12個、殊に1〜6個の炭素原
子を有する直鎖または分枝アルキル基を表わす。例は、
メチル、エチル、n−プロピル、イソ−プロピル、n−
ブチル、sek−ブチル、イソ−ブチル、t−ブチル、
n−ヘキシル、2−エチルヘキシルおよびn−ドデシル
である。
を表わす。
を有する直鎖または分枝アルケニル基を表わす。例は、
アリル、メタリル、2−ブテン−1−イルおよび3−ブ
テン−1−イルである。
を有する直鎖または分枝アルキニル基を表わす。例は、
2−プロピン−1−イル、2−ブチン−1−イルおよび
3−ブチン−1−イルである。
合により1個または2個のアルキル基、ヒドロキシ基ま
たはアルコキシ基により置換されているアルキルまたは
アリールを表わす。とくに好ましくは、RはHを表わ
し;m は0または1を表わし;n は2〜5、殊に2
〜4を表わし;およびR′はアルキルまたはC1〜C5−
アルキレンを表わす。
C6−ジアルキルケタールないしは2−ヒドロキシシク
ロヘキサノン−C1〜C6−ジアルキルケタールまたはC
1〜C6−アルコキシシクロペンタノンないしはC1〜C6
−アルコキシシクロヘキサノンからの2−シクロペンテ
ノンおよび2−シクロヘキセノンの製造がとくに好まし
い。
または酸化物とリン酸塩の混合物、または現在通用する
IUPAC勧告により数えられる、周期表の3〜6族お
よび13〜15族の元素の混合酸化物を含有する酸性不
均一触媒の使用が本発明により好ましい。殊に、酸性不
均一触媒はチタン、ジルコニウム、アルミニウム、ケイ
素の酸化物、および/またはジルコニウム、ランタンお
よびセリウムのリン酸塩、とくに好ましくはTiO2、
ZrO2、Al2O3、SiO2およびLaPO4を含有す
る。
上の酸性化合物で含浸されている。適当な酸性化合物
は、リン酸、硝酸、硫酸、塩酸のような鉱酸、ピロリン
酸、ピロ硫酸のようなその縮合形、およびその金属塩ま
たはアンモニウム塩を包含する。金属とは、現在通用す
るIUPAC勧告により数えられる、周期表1〜14族
の元素、殊にアルカリ金属およびアルカリ土類金属を意
味する。アンモニウムの語は、アンモニアまたはモノ
−、ジ−またはトリアルキルアミンのプロトン付加また
はアルキル化された形を表わし、その際アルキル基は互
いに独立に1〜20個、殊に1〜6個の炭素原子を有す
ることができる。場合により、酸性不均一触媒は担体上
に設けられていてもよい。適当な担体は、二酸化ケイ素
(シリカゲル)、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化
ケイ素、黒鉛、ゼオライトおよび反応条件下で不活性の
他の固体である。
ン酸塩に対して、1〜70重量%、とくに5〜50重量
%の範囲内である。
で一般に連続的に実施される。その際、触媒は一般に砕
片状、たとえば押出物、タブレットまたはビーズの形で
使用される。固定層としての使用が好ましい。
も、気相反応において使用する際に通常緩慢に進行する
失活を受けるが、触媒は有利に反応器中で空中酸素の存
在において、とくに300℃以上の温度、とくに好まし
くは400℃以上の温度において熱により完全に再生で
きるので、時間および費用のかかる触媒の交換なしに反
応器の規則的運転が保証されている。
溶媒なしかまたは溶媒の蒸気と一緒に酸性不均一触媒上
に通すことができる。適当な溶媒の例は、水、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール等のようなアルコー
ル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル等の
ようなエーテル、ならびにジメチルホルムアミドおよび
N−メチルピロリジノンである。好ましくは、本発明に
よる方法は溶媒の添加なしかまたは水の存在で実施され
る。
よび圧力で実施することができる。温度および圧力は当
業者により、すべての反応物ないしは生成物および場合
により使用される溶媒が蒸気状で存在し、十分な空時収
量が達成されるように選択される。好ましくは、本発明
による脱離反応は200〜500℃の温度範囲内、とく
に好ましくは300〜450℃の範囲内で実施される。
好ましい圧力は、10ミリバール〜5バールの範囲内で
あり、常圧での実施がとくに好ましい。
ルカノン(II)および2−ヒドロキシシクロアルカノ
ンケタール(III)は、種々の方法で、たとえば場合
によりアシロイン縮合からの相応するヒドロキシシクロ
アルカノンのケタール化により製造できる(Z.Cre
ary、A.J.Rollin、J.Org.Che
m.1977年、42巻、4231ページ)。
点は、式IIおよびIIIの出発原料が相応するシクロ
アルカノンと相応するアルコールとの間の電気化学的反
応により容易に工業的量で製造することができることで
ある。このための1つの方法は、EP−A460451
号に開示されており、ここでは該文献を全範囲で引用す
る。
は通常、たとえば蒸留により精製することができる。有
利には、分別蒸留が行われる。生成物の沸点次第で、真
空蒸留が行われる。一般に、蒸留は約10mbar〜1
barの範囲内の圧力で行われる。
際に適当な共沸混合物形成剤、たとえばトルオールの添
加により分離するのが有利であることが判明した。
は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩または
アルカリ金属重炭酸塩、たとえばナトリウムまたはカリ
ウムの水酸化物、炭酸塩または重炭酸塩のような塩基で
中和することができる。
本発明の範囲を制限するものではない。
を使用した。触媒は4mmのペレットの形で存在した。
垂直に配置され、下方から上方に石英リング10ml、
次にペレットとして触媒(27.5g)および引き続き
もう一度石英リング20mlが存在している、垂直に配
置され、電気で加熱される石英ガラスからなる管型反応
装置中に、内部温度350℃で上方から毎時窒素0.1
モルおよび液状2−ヒドロキシシクロヘキサノンジメチ
ルケタール毎時15mlを配量した。上方に配置された
石英リングからなる層は蒸発器として作用し、出発原料
の特記すべき化学反応を惹起しない。下端から流出する
ガスは、冷却水で操作される凝縮器に供給した。2−ヒ
ドロキシシクロヘキサノンジメチルケタールは、>99
%反応した。凝縮液中に2−シクロヘキセノンは理論値
の約63%の収率で含有されていた。2−シクロヘキセ
ノンは、蒸留後>99%の純度で得られた。
2−ヒドロキシシクロヘキサノンジメチルケタールの代
わりに、それと2−メトキシシクロヘキサノンとの1:
1混合物を使用した。凝縮液中に、2−シクロヘキセノ
ン64%が含有されていた。
Claims (11)
- 【請求項1】 式I 【化1】 の2−シクロアルケノンの製造方法において、式II 【化2】 の2−アルコキシシクロアルカノンまたは式III 【化3】 の2−ヒドロキシシクロアルカノンケタール[式中nは
0〜20の整数を表わし、mは0、1、2または3を表
わし、Rはアルキル、アルキルアリール、アリール、ア
リールアルキル、アルケニルまたはアルキニルを表わ
し、その際アリール基は、アルキル、ヒドロキシまたは
アルコキシから互いに独立に選択された1個または2個
の置換基を有することができ、基R′は互いに独立にア
ルキルまたはアルケニルを表すかまたは式III中で一
緒になってC1〜C5アルキレンまたはC1〜C5アルケニ
レンを表わすことができる]または式IIおよびIII
の化合物からなる混合物を、酸性不均一触媒を用いて、
気相中での脱離反応にかけることを特徴とする2−シク
ロアルケノンの製造方法。 - 【請求項2】 少なくとも1種の酸化物またはリン酸塩
または酸化物とリン酸塩の混合物または周期表3〜6族
および13〜15族の元素の混合酸化物を含有する酸性
不均一触媒を使用することを特徴とする請求項1記載の
方法。 - 【請求項3】 酸性不均一触媒が付加的に1種または数
種の鉱酸または鉱酸の金属塩またはアンモニウム塩で含
浸されていることを特徴とする請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 酸性不均一触媒として、場合により鉱酸
または鉱酸のアンモニウム塩で含浸されているSi
O2、TiO2、ZrO2、Al2O3またはLaPO4を使
用することを特徴とする請求項2または3記載の方法。 - 【請求項5】 出発原料を溶媒なしでまたは溶媒の蒸気
と一緒に酸性不均一触媒上へ通すことを特徴とする請求
項1から4までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 脱離反応を200〜500℃の範囲内で
実施することを特徴とする請求項1から5までのいずれ
か1項記載の方法。 - 【請求項7】 脱離反応を10ミリバール〜5バールの
範囲内の圧力において実施することを特徴とする請求項
1から6までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項8】 式IIおよびIIIの化合物を、相応す
るシクロアルカノンと相応するアルコールとの間の電気
化学的反応により製造することを特徴とする請求項1か
ら7までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項9】 方法の生成物を塩基の添加により中和す
ることを特徴とする請求項1から8までのいずれか1項
記載の方法。 - 【請求項10】 方法の生成物を蒸留により精製するこ
とを特徴とする請求項1から9までのいずれか1項記載
の方法。 - 【請求項11】 蒸留の間なお存在する水を分離するこ
とを特徴とする請求項10記載の方法。
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