JPS5852978B2 - アルフア ベ−タ − フホウワカルボンサンエステルノ セイホウ - Google Patents

アルフア ベ−タ − フホウワカルボンサンエステルノ セイホウ

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JPS5852978B2
JPS5852978B2 JP50093664A JP9366475A JPS5852978B2 JP S5852978 B2 JPS5852978 B2 JP S5852978B2 JP 50093664 A JP50093664 A JP 50093664A JP 9366475 A JP9366475 A JP 9366475A JP S5852978 B2 JPS5852978 B2 JP S5852978B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/52Esters of acyclic unsaturated carboxylic acids having the esterified carboxyl group bound to an acyclic carbon atom

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、α、β−不飽和クロル化合物を、−酸化炭素
及びアルカリ金属アルコレートとアルコール及び触媒の
存在で反応させることによるα。
β−不飽和カルボン酸エステルの製法に関する。
α、β−不飽和ハロゲン化物から出発して、公知反応に
よれば主としてビニル酢酸エステル又はその同族体、つ
まり二重結合の位置がハロゲン化物の二重結合の位置に
相応するβ、γ−カルボン酸エステルが生じるが、二重
結合の位置が異性化によって連鎖の位置に関して転位し
ているα、β−不飽和カルボン酸エステルは生じないか
又は副産物として少量で生じるのに過ぎない。
このようにして、わずかな量のクロトン酸メチルエステ
ルがビニル酢酸メチルエステルと共に、−酸化炭素及び
メタノールと一緒の塩化アリルから接触量のニッケルカ
ルボニル及びチオ尿素の存在で大気圧及び温度15〜3
5℃でpH5,5〜9で生じることは公知である。
しかしながら、ビニル酢酸メチルエステルはクロトン酸
メチルエステルに、例えば塩基性イオン交換剤lO重量
係と100°Cで10時間の間加熱することによって収
率70%まででか、又は2%のメタノール性NaOHで
室温で処理することによってようやく変換し得るのに過
ぎないが、その際β−メトキシー酪酸メチルエステル約
30%が形成する(ドイツ公開特許第1936725号
明細書)。
更に、パラジウム塩は塩化アリルのカルボニル化をCO
圧約100気圧で接触することは公知である。
不活性溶剤、例えばペンゾールの存在でビニルアセチル
クロリドが生じ、溶剤としてのアルコール中では相応す
るビニル酢酸エステルが生じる。
塩化クロトン酸又はクロトン酸エステルは、副産物とし
て二重結合の異性化によって生じるのに過ぎない(J
、 Tsuj i s J 、Kij i 1G、I
manura及び(’J 、Morikawa%J 、
Amer、Chem、Soc、 86巻、4350頁(
1964年)及びD 、 Mede m a sR,v
an He1den及びC、F 、 Kohl l 、
Inorg 。
Chem、 Acta、 、3巻、255頁(1969
年)〕。
これら双方法の欠点は、カルボン酸エステルの製造を2
工程法で実施しなければならないこと、ビニル酢酸エス
テルのクロトン酸エステルへの部分的反応に過ぎないか
又は余りにも長い反応時間又は他の場合には著しく大量
の副産物の形成である。
クロトン酸エステルを製造するもう1つの方法は、クロ
トンアルデヒドのクロトン酸への酸化(Ullmann
、 1960年、5巻、617頁)及び続くエステル化
(Jeffery及びVogel 、J 、 Chem
5oc−s 1948年、666頁)である。
この場合にも収率約80%で2工程が必要である。
ところで、α、β−不飽和カルボン酸エステルの製造を
l工程法で、α、β−不飽和クロル化合物を一酸化炭素
とアルコール中でこのアルコールを基質とするアルカリ
金属アルコレート及び接触量のニッケルカルボニル又は
コバルトニッケルの存在で反応させることによって実施
することができることが判明した。
本発明の目的はα、β−不飽和カルボン酸エステルの製
法であり、この方法はα、β−不飽和クロル化合物をア
ルコール中で同じアルコールのアルカリ金属アルコレー
ト、一酸化炭素と接触量のニッケルカルボニル又はコバ
ルトニッケルの存在でpH8,5〜11.5、好ましく
は8.8〜1O55で反応させることを特徴とする。
反応は、次の反応式によって行なう: 反応式中R1,R2,R3及びR4は水素原子、メチル
基、エチル基又はプロピル基を表わし、Mはアルカリ金
属、好ましくはナトリウム又はカリウムを表わす。
エステルの基Rは、一般にC原子1〜20個を有する直
鎖状又は分枝状の好ましくは飽和のアルキル基であり、
好ましくはC原子1〜8個及び場合によりアルコキシ置
換外を有する前記アルコール基である。
本発明の重要な利点は、次の点である: 1、 α、β−不飽和カルボン酸エステルを、l工程で
α、β−不飽和クロル化合物から製造することができる
2、 N i(CO) 、iへのチオ尿素の添カロは
不必要であり、これによって殊に硫黄含有化合物による
生成物の臭気の被害が避けられる。
3、多くのα、β−不飽和クロル化合物及びアルコール
又はアルコレートを使用することができる。
4、高収率のα、β−不飽和カルボン酸エステルを得る
ことができる。
反応は、ニッケルカルボニル又はコバルトニッケルのア
ルコール性溶液にアルカリ金属アルコレート液及びα、
β−不飽和クロル化合物を、アルコールのR20の含量
及びアルカリ金属アルコレートのアルカリ金属水酸化物
の含量によってpH8,5〜11.5が維持されるよう
に滴加する方法で進行する。
その際実験によれば、アルコール中のR20の濃度又は
アルコレート中のアルカリ金属の濃度によるα、β−不
飽和カルボン酸エステルの最大収率の関連性が得られる
反応溶液のpHに対するR20又はアルカリ金属の濃度
の対数をとると、反応溶液のアルカリ金属水酸化物の含
量又は水の含量が増大するにつれて、pHが増大する直
線が得られる(図面参照)。
適轟なα、β−不飽和クロル化合物は、例えば塩化アリ
ル、塩化クロチル、l−メタリルクロリド、2−メタリ
ルクロリド、1−クロルペンテン−2,1−クロルヘキ
セン−2でアル。
アルコールとしては、直鎖状又は分枝状であってもよく
かつ場合により炭素原子1〜4個を有するアルコキシ置
換外を有する1価のアルコール、例えばメタノール、エ
タノール、プロパツール、イソプロパツール、n−ブタ
ノール、イソブタツル、5ec−ブタノール、tert
−ブタノール、ペンタノール、2−エチルヘキサノール
、シクロヘキサノール、メチルグリコール又はエチルグ
リコルが好ましい。
α、β−不飽和クロル化合物1モルに対して、アルカリ
金属アルコレート少くとも1モルを必要とするが、反応
の終りでpH8,5〜11.5を保証するためには、約
5〜lo%の過剰量が好ましい。
アルカリ金属アルコレートとしては、前記アルコルのナ
トリウム−又はカリウム−アルコレートが該当し、これ
は好ましくはそれぞれアルコールに溶解して添加する。
前記反応成分の反応は、温度O〜100℃、好ましくは
20〜80℃の範囲内で行なう。
反応時間は、選んだ温度及び触媒の量によって1〜10
時間である。
α、β−不飽和クロル化合物の反応は圧力0.5〜5気
圧、好ましくは1.0〜4.0気圧で行なう。
これよりも大きい圧力は可能であるが、不必要である。
触媒としては、N s (CO) 4、Co2(CO)
8又は反応条件下に一酸化炭素とN i(CO) 4を
形成するニッケル含有化合物を使用することができる。
触媒対塩化アリルのモル比は、1 : l O−1:5
00であってもよいが、好ましくは1:15〜l:20
0である。
製造したα、β−不飽和カルボン酸エステル、例えばク
ロトン酸エステルは、なかんずく酢酸ビニル、アクリル
酸塩、メタクリル酸塩及び塩化ビニルと重合体及び共重
合体を製造するのに適当である。
該エステルは溶剤、酊塑剤並びにβ一置換の酪酸エステ
ル及びグルタル酸誘導体を製造する中間生成物として適
当である。
幾つかのエステルは、ペスト撲滅剤及び駆かび剤として
使用し、このようにして例えば゛カラセン(Karat
hane)”(2。
4−ジニトロ−1−メチルへブチル)−フェニルクロト
ネートを除草剤として使用する。
例1 撹拌器、滴下ロート2個、冷却器及びガラス導入管を備
えた内容IAの反応容器に、H2O0,4重量係を含有
するCH30H20011LlにとかしたNi(CO)
43m1を装入する。
pHを測定するために、単−棒の電極形のガラス電極を
有する容器は、伝導塩溶液として3.5モルのK(J’
水溶液を備えている。
一酸化炭素で洗浄し、圧力1.8気圧を調節する。
温度60°Cで、数滴のNa−メチレートでpH9,9
を調節する。
次いで激しく撹拌しながら1時間の間に、CH30H1
0011L1.と一緒の塩化アリル76.5.9(1モ
ル)及び他の配量装置から同時に、メタノールにとかし
NaOH0,9重量係を含有する20重量係のNa−メ
チレート溶液271を、pHが最高0.2単位だけ変動
するように滴加する。
一酸化炭素を、反応の間に圧力1,8気圧が得られるよ
うに配量する。
成分の添加終了後、なお60℃及びpH9,9で1時間
撹拌し、次いで室温に冷却し、H2SO4で若干酸性に
する。
沈殿した無機塩を濾別し、反応溶液を蒸留する。
蒸留によって塩化アクリルの変換率95.5%でクロト
ン酸メチルエステル86g(収率90係)が得られ、こ
れかられずかな成分がシス異性体として生じる。
ビニル酢酸メチルエステル2.7.9(収率3俤)及び
β−メトキシ酪酸メチルエステル6 ji (収率5%
)。
例2 例1に挙げた条件下であるが、メタノール中の不定量の
水及びNa−メチレート中のNaOH及びこれによって
異なるpHを用いて、後処理後に、次の第1表に挙げた
結果が得られる: 例3 例1に相応するが1、NaOH0,622重量%含量を
有するエタノールにとかした14.5重量%の溶液とし
てのNa−エチレー0.1モル及びH2O0,28重重
量%有するエタノール200Mを使用して、60°Cで
塩化アリル1モルを1.5気圧及びpH1o、0で反応
させる。
後処理によって塩化アリルの変換率92.4%で、クロ
トン酸エチルエステル94.0g(収率89.5係)、
ビニル酢酸エチルエステル6.9g(収率6.6%)及
びβ−エトキシ−酪酸エチルエステル0.7g(収率o
、5.9)が得られる。
例4 塩化アリル76.5gを例1のようにして反応させるが
、Na−メチレート及びメタノールの代りに、NaOH
0,4重量%を有するn−ブタノールにとかした200
重量%Na−n−ブチレート溶液1.1モル及びH2O
0,18重量%を有するn−ブタノールを使用する。
pH9,9,COO122気圧及び60℃での通常の反
応を行うことによって、塩化アクリルの変換率87.6
%が得られる。
クロトン酸−n−ブチルエステル11(Bi2(収率8
8.5知、ビニル酢酸−n−ブチルエステル31収率2
.4饅)及びβ−n−ブトキシ−酪酸−n−ブチルエス
テルs、s、9(収率4.3幅)を単離する。
例5 塩化アリル38.3g(0,5モル)を、例1に挙げた
条件下に60℃、COO122気圧でN i(CO)、
12TrLlの存在でイソプロパツールにとかしNaO
H0,899重量%含有する8、5重量%の溶液として
のNa−イソプロピレート0.54モルと、H2O08
420084重量%ソプロパツール201中でpH10
,2で反応させる。
晶出をさけるために、Na−イソプロピレートを約60
℃で維持する。
蒸留後、CIの変換率67.6%で、ガスクロマトグラ
ム〔へヴレットーパッカード()hvlett −Pa
ckard) 、シリコン油柱DC200、長さ4mI
]によれば、クロトン酸イソプロピルエステル356g
(収率83%)及びビニル酢酸イソプロピルエステル3
.B(収率7.2 % )が得られる。
例6 塩化アリル76.5.9(1モル)を、例1に相応して
60℃、COO128気圧及びpH1O,2でNi(C
O)45wLlの存在であるが、H2O0,166重量
%含有するメチルグリコール200g中で、メチルグリ
コールにとかしNa0HO535重量係を有する28,
5重量%の溶液のNa−メチルグリコレート1.1モル
と4時間の間反応させる。
C4′の変換率84.2%で、ガスクロマトグラフィー
〔へヴレットーパッカード(Hewlett −Pac
kard)、シリコン油柱DC200、長さ4m〕によ
って、クロトン酸−2−メトキシ−エチルエステル91
g(収率75%)及びビニル酢酸−2−メトキシ−エチ
ルエステル19.5g(収率16%)が得られる。
例7 例1と同じようにして、塩化アリル76.59を、N
i(CO) 45 mlの存在でCOO122気圧、p
i−110,0及び60℃でH2O0,144重量%有
するエチルグリコール200g中で、エチルグリコール
にとかしNaOH0,311重量%有する20.4重量
%のNa−エチルグリコレート1.12モルと4時間の
間反応させる。
留出物は、ガスクロマトグラフィーの分析〔へヴレット
ーパッカード(Hewlett −Packard)シ
リコン油柱DC200、長さ4m〕によれば、クロトン
酸−2−エトキシ−エチルエステル105g(収率so
、y)及びビニル酢酸−2−エトキシ−エチルエステル
16g(収率12%)を含有する。
例8 例1に相応するが、40°C,CO圧圧気気圧びN i
(CO) 42 mlの存在で塩化アリル76、!l
を、200重量%メタノール性溶液としてのNa−メチ
レー)1.12モル及びCOと反応させる。
変換率100%で、クロトン酸メチルエステル92!!
(収率92%)及びβ−メトキシ−酪酸メチルエステル
8.6g(収率6.51%)を単離する。
例9 塩化メタリル90.6.9(1モル)を、例1に記載の
実験条件下に60℃、COO128気圧、pH10,2
でN i (CO) 45ml及びH2O0,4重量%
を含有するメタノール2007711の存在で、NaO
H0,9重量%を有する20.4重量%のメタノール性
溶液としてのNa−メチレー)1.05モルと5時間反
応させる。
H2SO4で酸性にした後に、蒸留する。C4′の変換
率89.4%での留出物は、ガスクロマトグラフィーの
分析〔へヴレントーパッカード(Hewlett −P
ackard) 、シリコン油柱DC20−0、長さ4
rrL〕によれば、β、β−ジメチルアクリル酸メチル
エステル93g(収率91%)及び3−メチル−ブテン
−3−酸メチルエステル2.3g(収率2.2饅)を含
有する。
例1O トランス−塩化クロチル90.6.9を、例9のように
して反応させる。
(J”の変換率92.2%でガスクロマトグラムによれ
ば、ペンテン−2−酸メチルエステル87.4.9(収
率82.5係)及びβ−メトキシー吉草酸メチルエステ
ル17g(12,5係)が得られる。
例11 例1に相応して、塩化アリル38.3gを、N1(Co
)4の代りにco2 (co ) B 1o jiの存
在で例1のようにして、Na−メチレート及びCOと反
応させる。
変換率73.6%で、クロトン酸メチルエステル26.
7g(72,5係)及びβ−メトキシ−酪酸メチルエス
テル4.3g(収率8.9%)を単離する。
例12 1−クロル−ペンテン−21モルヲ、例1Oに相応して
反応させ、ペンテン−2−酸メチルエステルが収率84
.0%で得られる。
例13 1−クロル−ヘキセン−21モルを、例10に相応して
反応させ、ヘキセン−2−酸メチルエステルが収率81
.7%で得病れる。
【図面の簡単な説明】
図面は、反応溶液のpHに対するH2O又はアルカリ金
属の濃度の対数を表わす。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔式中R1〜R4は水素原子、メチル基、エチル基又は
    プロピル基を表わす〕のα、β−不飽和クロル化合物を
    、−酸化炭素及びアルカリ金属アルコレートと接触量の
    ニッケルカルボニル又はコバルトカルボニルの存在で、
    アルカリ金属アルコレートの基質であるアルコール中で
    pH8,5〜11.5の範囲内で反応させることを特徴
    とするα、β−不飽和カルボン酸エステルの製法。
JP50093664A 1974-07-31 1975-07-31 アルフア ベ−タ − フホウワカルボンサンエステルノ セイホウ Expired JPS5852978B2 (ja)

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BE (1) BE831839A (ja)
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GB (1) GB1504773A (ja)
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FR2280627A1 (fr) 1976-02-27
IT1041063B (it) 1980-01-10
BE831839A (fr) 1975-11-17
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GB1504773A (en) 1978-03-22
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