JPH1180089A - ピルビン酸低級アルキルエステルの製造法 - Google Patents

ピルビン酸低級アルキルエステルの製造法

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JPH1180089A
JPH1180089A JP24086197A JP24086197A JPH1180089A JP H1180089 A JPH1180089 A JP H1180089A JP 24086197 A JP24086197 A JP 24086197A JP 24086197 A JP24086197 A JP 24086197A JP H1180089 A JPH1180089 A JP H1180089A
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JP
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pyruvate
dichloroethane
lower alkyl
alkali metal
water
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JP24086197A
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Takae Ono
孝衛 大野
Shinzo Imamura
伸三 今村
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピルビン酸アルカリ金属塩から直接ピルビン
酸低級アルキルエステルを収率よく製造する。 【解決手段】 ピルビン酸アルカリ金属塩、水、低級ア
ルコール、1,2−ジクロロエタンの混合液を鉱酸で中
和する工程、40℃〜混合液の沸点下に加熱した後30
℃以下に冷却する工程、系内の結晶を濾別する工程、混
合液の沸点下に加熱し1,2−ジクロロエタンとの共沸
脱水により系内の水を除去する工程を経ることにより、
ピルビン酸アルカリ金属塩からピルビン酸低級アルキル
エステルを収率よく製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】ピルビン酸低級アルキルエス
テルは医薬や農薬製造の原料、電子材料製造用の洗浄剤
などに利用されているが、本発明は既に工業的製造法が
ほぼ確立されているピルビン酸アルカリ金属塩からピル
ビン酸低級アルキルエステルを製造する方法の改良技術
である。
【0002】
【従来の技術】ピルビン酸を原料にしたピルビン酸エチ
ルエステルの製法については、古い文献(J.Am.C
hem.Soc.,66,1656(1944)で開示
されているだけであり、ピルビン酸アルカリ金属塩から
直接ピルビン酸低級アルキルエステルを製造する方法に
関する提案は見当たらない。ちなみにこの文献では、蒸
留品のピルビン酸や脱水アルコールを使用し、系外に副
生する水を除去する方法をとり、長時間反応させている
にもかかわらず、収率は59%と低い。
【0003】これまであまり有利な製造法が無かった為
に高価であったピルビン酸アルカリ金属塩について、近
年技術開発が進み、ピルビン酸低級アルキルエステルの
原料として有望視されるようになった。ピルビン酸アル
カリ金属塩の製造法として、特開昭63−133990
号公報、特開昭63−258586号公報、特開昭63
−258567号公報などが有り、これらの技術は工業
的生産に利用出来るレベルにある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ピル
ビン酸アルカリ金属塩を原料に用いてピルビン酸低級ア
ルキルエステルを製造する方法において、安定性の良い
ピルビン酸アルカリ金属塩を直接エステル化原料に使用
することを可能にすることである。すなわち、アルカリ
金属塩の原料として、結晶状態のものの他に発酵液から
菌体を分離した上清液などから通常の方法で水を除去
し、スラリー状態まで濃縮したものを使用することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ピルビン
酸アルカリ金属塩を遊離化するとき遊離化されたピルピ
ン酸は高濃度の溶液になるほど不安定さを増すことから
遊離化は、溶媒で薄めた希薄溶液中で行なうのが有利で
あることを確かめた上で、ピルビン酸低級アルキルエス
テルを良く溶解し、水と共沸するが水との相互溶解度が
小さく、水及び低級アルコールの存在下でアルカリ金属
の鉱酸塩を溶解しない溶媒を丹念に探した結果、1,2
−ジクロロエタンを見い出すに至った。更に、本発明者
らの調査では、ピルビン酸のアルカリ金属塩、水、低級
アルコール、1,2−ジクロロエタンの混合液を鉱酸で
中和すると逐次エステル化が進み、沸点下の温度で2〜
3時間加熱すれば60%以上がエステル化されると同時
に、析出した鉱酸塩の結晶形状が改善され結晶を濾別す
るときの濾過性が良くなると共に結晶に付着するピルビ
ン酸およびピルビン酸低級アルキルエステル量が少なく
なることを見い出し本発明を完成させた。即ち、本発明
はピルビン酸アルカリ金属塩、水、低級アルコール、
1,2−ジクロロエタンの混合液を鉱酸で中和する工
程、40℃〜混合液の沸点下に加熱した後30℃以下に
冷却する工程、系内の結晶を濾別する工程、混合液の沸
点下に加熱し1,2−ジクロロエタンとの共沸脱水によ
り系内の水を除去する工程からなるピルビン酸低級アル
キルエステルの製造法である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に使用するピルビン酸のア
ルカリ金属塩は、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム
塩のいずれでもよく、その形態は乾燥結晶、湿潤結晶、
水スラリーのいずれでも使用可能である。また、ピルビ
ン酸のアルカリ金属塩は必ずしも純粋である必要は無
く、生成物であるピルビン酸低級アルキルエステルと蒸
留で分離出来る物であれば共存しても良い。水の仕込み
方法は、本発明で実施する鉱酸での中和時に存在する水
の量がピルビン酸のアルカリ金属塩に対し3倍モル以下
が好ましく、さらに好ましくは0.5〜1.5倍モルに
なるよう調製出来れば、ピルビン酸のアルカリ金属塩に
同伴しても、鉱酸に同伴しても、また単独ででも良い。
【0007】本発明に使用する低級アルコールは炭素数
4以下の1級アルコールから選ばれる少なくとも1種で
あり、その使用量はピルビン酸アルカリ金属塩に対し
0.7倍モル以上が好ましく、さらに好ましくは1.0
〜3.0倍モルである。また、1,2−ジクロロエタン
の使用量はピルビン酸アルカリ金属塩対して0.1重量
倍以上が好ましく、さらに好ましくは塩の分離や共沸脱
水の効率を考慮して0.5〜2重量倍である。
【0008】鉱酸は硫酸、塩酸、りん酸から選ばれるも
ので、その使用量はピルビン酸アルカリ金属塩に対し
0.8倍当量以上、好ましくは触媒量を上乗せした1.
0〜1.2倍当量である。析出したアルカリ金属の鉱酸
塩の濾別は、40℃〜混合液の沸点下に加熱し、30℃
以下に冷却した後に行なうが、1,2−ジクロロエタン
との共沸脱水により系内の水を除去した後に実施しても
差し支えない。
【0009】共沸脱水操作は、冷却管と層分離器の組み
合わせで実施する。蒸発した1,2−ジクロロエタン、
水、低級アルコール、ピルビン酸低級アルキルエステル
などの成分は冷却管で冷却され層分離器に集められる。
層分離器で低級アルコールと少量のピルビン酸低級アル
キルエステルを含むだ水層と低級アルコールとピルビン
酸低級アルキルエステルを含んだ1,2−ジクロロエタ
ン層に分離する。下層の1,2−ジクロロエタン層はエ
ステル化反応系に戻される。この時層分離を効率よく実
施するために、層分離器の液温を35℃以下に保つ必要
がある。
【0010】共沸脱水後の反応液の精製には蒸留精製す
るのが簡便で効率の良い方法である。
【0011】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、
ピルビン酸やピルビン酸低級アルキルエステルの濃度分
析はガスクロマトグラムで行なった。
【0012】実施例1 温度計、コンデンサー、ディーンスターク、滴下ロー
ト、撹拌機を装着した500ml三ッ口フラスコに、ピ
ルビン酸ナトリウム発酵液の晶析から得られた純度86
%の含水ピルビン酸ナトリウム結晶128g(ピルビン
酸ナトリウム1.0モル)、純度99%のエタノール9
3g(エタノール2.0モル)、純度99%の1,2−
ジクロロエタン150gを加え掻き混ぜた。このフラス
コの中に98%硫酸50.6g(硫酸1.01当量)を
フラスコ内の液温が35℃以上にならないように滴下し
た後、約80℃の沸点下まで昇温し3時間加熱した。次
に、このフラスコを室温まで冷却した後、フラスコ内の
硫酸ナトリウムを遠心分離機を用いて濾別し、遠心分離
機内の硫酸ナトリウムを純度99%の1,2−ジクロロ
エタン30gで振り掛け洗浄した。濾別した硫酸ナトリ
ウムの量は76gで、この中にピルビン酸0.1%以
下、ピルビン酸エチルエステル0.1%が付着してい
た。(原料のピルビン酸ナトリウムに対する硫酸ナトリ
ウム結晶へのピルビン酸+ピルビン酸エチルエステルの
ロス率:<0.2%) 濾液をフラスコに戻し、常圧下でフラスコの中の水、エ
タノール、ピルビン酸エチルエステルを1,2−ジクロ
ロエタンと共に70〜90℃下で蒸発させると同時に留
出蒸気をコンデンサーで室温まで冷却し、ディーンスタ
ークで層分離し、層分離した1,2−ジクロロエタン層
のみを加熱系に戻す操作を実質上水層が現れなくなるま
で繰り返した。このとき層分離した水層の量は72g
で、この中にピルビン酸エチルエステルが0.8%含有
していた。(原料のピルビン酸ナトリウムに対する水層
へのピルビン酸エチルエステルのロス率:0.5%) フラスコ中に残った反応液にHelipacパッキンN
o.2を充填した有効段数約30段の精留塔を装着し、
還流比1〜5、80℃の常圧〜約8kPa条件下で水、
エタノール、1,2−ジクロロエタンを留去した後、約
8〜4kPa下で主留分105gを得た。主留分のピル
ビン酸エチルエステルの純度は99%upで、仕込みピ
ルビン酸ナトリウムに対するピルビン酸エチルエステル
の収率は90%であった。
【0013】実施例2 実施例1の方法において純度99%のエタノール93g
を純度99%の2−プロパノール121g(2ープロパ
ノール2.0モル)に代えた以外は同様の操作を行なっ
た。濾別した硫酸ナトリウムの量は77gでこの中にピ
ルビン酸0.1%以下、ピルビン酸2−プロピルエステ
ル0.1%が付着していた。(原料のピルビン酸ナトリ
ウムに対する硫酸ナトリウム結晶へのピルビン酸+ピル
ビン酸2−プロピルエステルのロス率:<0.2%)ま
た、層分離した水層の量は71gで、その中にピルビン
酸2−プロピルエステルが0.8%含有していた。(原
料のピルビン酸ナトリウムに対する水層へのピルビン酸
2−プロピルエステルのロス率:0.4%) 精留精製し得た主留分のピルビン酸2−プロピルエステ
ル119gの純度は99%upで、仕込みピルビン酸ナ
トリウムに対するピルビン酸2−プロピルエステルの収
率は91%であった。
【0014】比較例 実施例1の方法において純度99%のエタノール93g
(エタノール2.0モル)を233g(エタノール5.
0モル)に変更し、1,2−ジクロロエタンを加えなか
った以外は同様のエステル化の操作を行なった。濾別し
た硫酸ナトリウムの量は85gで、この中にピルビン酸
約2%、ピルビン酸エチルエステル約3%が付着してい
た。(原料のピルビン酸ナトリウムに対する硫酸ナトリ
ウム結晶へのピルビン酸+ピルビン酸エチルエステルの
ロス率:約4%) 濾液を沸点下まで加熱し、留出した液を室温まで冷却し
た。しかし、留出液は層分離しなかったが加熱系に戻す
操作を繰り返した。精留精製し得た主留分のピルビン酸
エチルエステル82gの純度は99%upで、仕込みピ
ルビン酸ナトリウムに対するピルビン酸エチルエステル
の収率は70%であった。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、ピルビン酸アルカリ金
属塩、水、低級アルコール、1,2−ジクロロエタンの
混合液を鉱酸で中和する工程、40℃〜混合液の沸点下
に加熱した後30℃以下に冷却する工程、系内の結晶を
濾別する工程、混合液の沸点下に加熱し1,2−ジクロ
ロエタンとの共沸脱水により系内の水を除去する工程を
経ることにより、ピルビン酸アルカリ金属塩からピルビ
ン酸低級アルキルエステルを収率よく製造することがで
き製造コストの低減に大きく貢献できる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピルビン酸アルカリ金属塩、水、低級ア
    ルコール、1,2−ジクロロエタンの混合液を鉱酸で中
    和する工程、40℃〜混合液の沸点下に加熱した後30
    ℃以下に冷却する工程、系内の結晶を濾別する工程、混
    合液の沸点下に加熱し1,2−ジクロロエタンとの共沸
    脱水により系内の水を除去する工程からなることを特徴
    とするピルビン酸低級アルキルエステルの製造法。
  2. 【請求項2】 ピルビン酸アルカリ金属塩はナトリウム
    塩、カリウム塩、リチウム塩から選ばれることを特徴と
    する請求項1記載のピルビン酸低級アルキルエステルの
    製造法。
  3. 【請求項3】 水の量がピルビン酸アルカリ金属塩に対
    し3倍モル以下であることを特徴とする請求項1記載ま
    たは2記載のピルビン酸低級アルキルエステルの製造
    法。
  4. 【請求項4】 低級アルコールは炭素数4以下の1級ア
    ルコールから選ばれる少なくとも1種であり、その使用
    量はピルビン酸アルカリ金属塩に対し0.7倍モル以上
    であることを特徴とする請求項1〜3記載のいずれか1
    記載のピルビン酸低級アルキルエステルの製造法。
  5. 【請求項5】 1,2−ジクロロエタンの使用量はピル
    ビン酸アルカリ金属塩対して0.1重量倍以上であるこ
    とを特徴とする請求項1〜4記載のいずれか1記載のピ
    ルビン酸低級アルキルエステルの製造法。
  6. 【請求項6】 鉱酸は硫酸、塩酸、りん酸から選ばれる
    もので、その使用量はピルビン酸アルカリ金属塩に対し
    0.8倍当量以上であることを特徴とする請求項1〜5
    記載のいずれか1記載のピルビン酸低級アルキルエステ
    ルの製造法。
JP24086197A 1997-09-05 1997-09-05 ピルビン酸低級アルキルエステルの製造法 Pending JPH1180089A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006108681A2 (en) 2005-04-15 2006-10-19 Biomac Privatinstitut Für Medizinische Und Zahnmedizinische Forschung, Entwicklung Und Diagnostik Gmbh Substances and pharmaceutical compositions for the inhibition of glyoxalases and their use against bacteria

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006108681A2 (en) 2005-04-15 2006-10-19 Biomac Privatinstitut Für Medizinische Und Zahnmedizinische Forschung, Entwicklung Und Diagnostik Gmbh Substances and pharmaceutical compositions for the inhibition of glyoxalases and their use against bacteria

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