JPS5869836A - ４−アルコキシアセト酢酸エステルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は４−アルコキシアセト酢酸エステルの製造方法
に関する。

４−エトキシアセト酢酸エステルを、ブロム酢酸エステ
ルとエトキシ酢酸エステルとの亜鉛の存在下の反応によ
り製造すること（Ｊ、Ａｍｅｒ、Ｃｈｅｍ。

Ｓｏｃ、、６Ｂ　、１９４６．２３９２）また、エトキ
シ酢酸エステルと酢酸エステルとをナトリウムの存在下
に反応させて製造すること（Ｃｈｅｍ、Ａｂｓｔｒ、、
４３　。

ｊ９４９，２６２５ｅ　　）は知られている。　４−メ
トキシアセト酢酸エステルを、メトキシアセチルクロラ
イトドマロン酸エチル−ｔｅｒｔ　、−ブチルとの反応
およびそれに続く加水分解と脱カルボキシル化により製
造すること（Ｊ　、Ａｍｅｒ　、Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ　、
　、　？　０　。

１９４８　、　ｐ　、５００）もまた知られている。　
これらの方法で達成できる収率は、１１．２１　ないし
４゜係の程度である。

４−エトキシアセト酢酸エステルを、４−クロルアセト
酢酸エステルから、等モル量のＮａ−アルコラードを用
いてアルコール中で製造する試みは失販した。　期待し
た４−エトキシアセト酢酸エステルではなく、サクンニ
ル酒石酸エステルが得られたのである（　・Ｂｕｌｌ、
Ｓｏｃ、Ｃｈｉｍ、Ｆｒａｎｃｅ、４．５ｅｓｉｅ。

２９．１９２１．ｐ、４０２〜４０６）。

スイス特許第５６２，１９１号によれは、４−アルクキ
シアセト酢酸エステルを４−７１０ゲン酢酸エステルか
らアルカリアルコラードを用いて製造することに成功し
ており、アルコールと、高い極性定数をもった極性の溶
媒、好ましくはジメチルスルフオキシド、との混合物中
で、１５ないし３０℃の温度において操作すること瓢が
提案されている。　この方法の欠点は、反応時間が２４
ないし７２時間を必要とし、かつ反応を大骨の溶媒混合
物中で実施しなければならないことである。　その上、
ジメチルスルフオキシドが、４−アルコキシアセト酢酸
エステルの単離を困難にする。

Ｔ、Ｋａｔｏ　（Ｊ　、Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、　、ｐｅｒ
ｋｉｎ　１．５２９　。

（１９７９））　　により、４−エトキシアセト酢酸エ
ステルを４−ブロムアセト酢酸エステルから製造するこ
とが知られた。　その場合、１当量の４−ブロム酢酸エ
ステルｆ、２．２当量のナトリウムメチラートと反応さ
せる。　溶媒として大量のエタノールを使用し、収率は
４７％と、きわめて低い。

本発明の目的は、これまで入手困難であった４−アルコ
キシアセト酢酸エステルの製造方法を見出し、高い収率
を、簡単な操作と短い反応時間において実現することに
ある。

この目的は、本発明に従って、４−クロル−または４−
ブロムアセト酢酸エステルを、高い温度において高度に
濃縮されたアルカリアルコラードのアルコール溶液と、
４−クロル−または４−ブロムアセト酢酸エステルのモ
ルあたり少なくとも２．８モルのアルコラードを使用し
て、高い温度において反応させることにより達成される
。

アルカリアルコラードは、１０重量％から約４０重量％
、好ましくは２０〜３５重量％の濃度とする。

この記載は、反応の開始時における溶液の重量％を意味
する。

低級アルコール（メタノールやエタノール）ヲ用いると
きは、真正な溶液を用いればよく、高級アルコールの場
合は、なお未溶解のアルコラードを含有する溶液（懸濁
液）もまた使用できる。

濃度の範囲は、下方においては低下する収率によって限
界を与えられ、また上方においては反応混合物の攪拌可
能性によって決定される。　反応に際してはハロゲン化
アルカリが生成し、これは固体となって析出するので、
あまりに濃縮した操作法をとると、析出したノ・ロゲン
化アルカリが反応混合物を攪拌不可能にする。

このような濃厚なアルコラード溶液は、つぎのようにし
て調製できる。　すなわち、対応するアルカリ金属をと
り、そこへアルコールをゆっくりと加え、最後に５０〜
１２０°Ｃの温度に加熱してすべての金属を溶解させる
のである。　このような濃厚なアルコラード溶液はまた
、固体のアルカリアルコラードを、対応するアルコール
中に溶解または懸濁させることによっても製造できる。

アルカリ金属またはアルカリアルコラードを溶解する温
度は、おおよそ５０〜１２０℃の範囲とする。　低温で
は反応にとって十分な濃度が実現せず、一方、高温では
分解のおそれが生じる。　メタノールおよびエタノール
の場合は、還流温度において操作することが好ましい。

このようにして用意したアルカリアルコラード溶液中に
、４−ハロゲン−アセト酢酸エステルを添加する。

反応温度としては、アルカリアルコラードの製造に採用
したと同じ温度をえらぶことか好ましいが、これは強性
的ではない。

反応温度の下限は、長い反応時間と低いアルカリアルコ
ラードの溶解度とによって、また上限は、エダクトまた
はプロダクトの分解の可能性によって、決定される。　
メタノールまたはエタノール中での反応には、還流温度
が最適である。

反応時間は、好ましくは１５分間から数時間の間である
が（反応温度に依存し）、好ましくは３０分間ないし１
時間である。

アルカリアルコラードは、４−ハロゲンアセト酢酸エス
テルのモルあたり２．８モル以上、好ましくは３ないし
４モル使用する。

反応温度は、５０〜１００℃が適当であり、とくに６０
〜８０°Ｃが好適である。

アルカリアルコラードとしては、ナトリウムおよびカリ
ウムの塩を使用するのが好都合である。

アルコール成分は、脂肪族アルコールから誘導されるも
の、好ましくは分子中に１ないし１０個のＣ−原子を有
し、直鎖の、または分岐鎖のものであり得る、すべての
アルコールを使用できる。

そのようなアルコールの例は、メタノール、エタノール
、ブタノール、　ｓｅｃ、−ブタノール、プロパツール
、インゾロパノールなどである。

４−クロル−または４ブロムアセト酢酸エステルのうち
では、とりわけ４−クロル誘導体が好んで使用される、
　その際、２−位に置換基を有するものもまた、使用で
きる。　　このようにして、本発明の方法に従い、一般
式 ％式％ 〔式中、ＲおよびＲ２はアルキル基であり、ＲＩはＨま
たはアルキル基である。　〕の〕４−アルコキシアセト
酢酸エステが製造される。

置換基Ｒ、Ｒ，およびＲ２は、Ｃ−原子の数について制
限を受けない。　直鎖であるにせよ分岐鎖であるにせよ
、すべてのアルキル基が使用できる。

また、置換されたアルキル基（たとえばメトキシ−、ア
ルキル−、アリール基で）も使用可能である。　置換基
に必要な特性は、強塩基性の媒体中でも反応しないこと
である。

本発明の４−アルコキシアセト酢酸エステルの製造方法
は、４−アルコキシ基とエステルのアルコール基とが同
一であるものに関して、とくに有用である。　この方法
を４−アルコキシ基がエステルのアルコール基と異なる
４−アルコキシアセト酢酸エステルの製造に使用して、
エステル交換によりエステル混合物を得ることもできる
。

反応の後に残る反応混合物から、４−アルコキシアセト
酢酸エステルを、好ましくは下記の方法で取得する。

すなわち、反応混合物に対して、攪拌下に鉱酸（塩酸、
硫酸など）ヲ、中和の終期に−の値が５〜７にカるよう
に加える。　中和した反応溶液は、さらに別の工程によ
り、目的とする４−アルコキシアセト酢酸エステルにま
で到達させる。　たとえば、反応溶液を回転蒸発器にか
けて、好ましくは２０　Ｔｏｒｒ　　の真空下にアルコ
ールを除去し、残留物を水にとる。　この水性相を、溶
媒たとえば酢酸エステルで抽出し、溶媒を蒸留により除
去するといった方法である。

実施例１ フラスコを窒素ガスでパージし、ナトリウム９０りを入
れてから、メタノール５３０ｇを滴下して加えた。　添
加終了後、油浴上で還流するまで加熱し、攪拌下にナト
リウム全部を溶解させた（３ないし４時間）。　油浴を
とり去シ、激しい攪拌下に４−クロルアセト酢酸メチル
エステル２０１．３０　ｇを投入した（約６分間）。　
添加終了後、再び油浴を用い、３０分間、還流下に沸騰
させ、沸鴨温度において、−メーターとガラス電極を用
い、塩酸ガスを吹き込んでｐ）１６．６５　　まで中和
した。　この反応溶液を回転蒸発器にかけ、真空度２０
　Ｔｏｒｒ／浴温度６０〜７０６Ｃにおいてメタノール
を除去した。　残留物を水６５０ｍ７ｉ中にとり、氷酢
酸で５回（２００ｍ／　　で１回、１００ｍ７！　　で
４回）抽出し、氷酢酸を短い蒸留カラムで蒸留除去した
。

粗生成物２０３．７０９を得た。

この粗製エステルを８０’Ｃ／　８　Ｔｏｒｒの条件で
、真空マントルをそなえた６０ｃｒｎビグルーカラムを
用いて蒸留した。

蒸留した４−メトキシアセト酢酸メチルエステル１５８
．４９９ｅ、無色の液体として得た。　収率は８０．５
７％に相当する。　純度は９７．８　％であった。

実施例１と同様にして、さらに実験を続けた。

出発化合物として４−クロルアセト酢酸オクチルエステ
ルを、そしてアルコラードとしてナトリウムメチラート
（実施例２）およびナトリウムオクタネート（実施例３
）を使用した。

その結果、使用したクロルエステル基準テ、実施例２で
は８０．８　％、実施例３では７９．２％の収率を得た
。

実施例４　（本発明の対象外の比較例）メタノール２０
０ｍ１！　　中の４−クロルアセト酢酸メチルエステル
１５．５６ｇ（０，１０５モル）と、ナトリウム５．５
１９’Ｃ０，２４０モル、従って４−クロルアセト酢酸
メチルエステルのモルあたり２．２８モル）とを２０℃
において４８時間反応させた。　黒色の油状物を分離し
て分析したところ、４−メトキシアセト酢酸エステル５
．３１９が検出され、これは使用した４−クロルアセト
酢酸メチルエステル基準で収率３５．２％に相当する。

このほか、非流動性の副生物（樹脂）　ａ、ｔ’ｓｇ’
を得た。　生成物１部に対し、樹脂１．１６部が生成し
ていた。

実施例５　（本発明の対象外の比較例）４−クロルアセ
ト酢酸メチルエステル７．２４９（０，０４９モル）を
、ナトリウム５．７５９　（ｏ、２　ｓモル、４−クロ
ルアセト酢酸メチルエステルのモルあたり５．１モル）
のメタノール２００ｍ１中の溶液と、１時間にわたって
、還流温度において反応させた。

反応生成物中、４−メトキシアセト酢酸メチルエステル
３．６２　ｇを検出し、これは収率５１．７％に相当す
る（使用した４−クロルアセト酢酸エステル基準）。　
それとともに、非流動性の樹脂２．６３９を得た。　生
成物１部に対して、非流動性の副生物０．７３　部が生
成した。

実施例６ ４−クロルアセト酢酸メチルエステル１４．７５９、（
０，１０モル）を、ナトリウム２３．０６ｇ（１モル、
１０倍の過剰量）のメタノール２００ｍ／！　　中の溶
液とともに、１時間にわたって還流させた。

反応生成物中に、４−メトキシアセト酢酸メチルエステ
ル１３．２６９が検出され、これは９２．７％の収率に
相当する。　それとともに、非流動性の副生物（樹脂）
０．４４９が見出された。　生成物１部に対し、樹脂の
副生はわずか０．０３３部であった。

実施例７ ４−クロルアセト酢酸メチルエステル３０．７０ｇ（０
，２０８モル）を、ナトリウム２２．９５９　（０，９
９９モル、４．８倍過剰）のメタノール２００ｍｅ　　
中の溶液とともに％　１時間にわたって還流させた。

反応生成物中、４−メトキシアセト酢酸エステル２５．
９７９が検出され、これは４−クロルアセト酢酸メチル
エステル基準で８７．２％の収率に相当する。　それと
ともに、樹脂１．７６９　’に得た。　生成物１部に対
し、樹脂０．０６８部が生成した。

実施例８ 実施例１のようにして、金属ナトリウム６９．０ｇをエ
タノール５００ｍ６　　中に、還流温度において溶解し
た。　この溶液中に、４−クロルアセト酢酸エチルエス
テル１５１．６１ｅ添加した。　添加は１５分間継続し
、その間は還流温度に保った。

添加終了後、さらに１５分間還流し、ついで濃硫酸を用
いて−が約６となるように中和し、実施例１と同様に処
理した。　粗製４−エトキシアセト酢酸エステル１６２
．４７９に得、これを蒸留して純度９６．８　％　（ガ
スクロマトグラフィー）の４−エトキシアセト酢酸エス
テル１４７．０５９を得た。　これは１００％生成物に
して１４２．３５９に相当し、４−クロルアセト酢酸エ
チルエステル基準で８８．７　％の収率に相当する。

蒸留の残留物として、非流動性の残渣９．８０９が残っ
ており、これは１００％４−クロルアセト酢酸エチルエ
ステル１部に対し０．０６９部である。

特許出願人　　ロンザ　リミテッド 代理人弁理士　須　賀　総　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＩＩ）４−クロル−または４−ブロムアセト酢酸エステ
   ルから４−アルコキシアセト酢酸エステルを製造する方
   法において、４−クロル−または４−ブロムアセト酢酸
   エステルを、高い温度において高度に濃縮されたアルカ
   リアルコラードのアルコール溶液と、４−クロル−また
   は４−ブロムアセト酢酸エステルのモルあたり少なくと
   も２．８モルのアルコラ−）１使用して、５０〜１２０
   ０Ｃの温度において反応させることを特徴とする方法。 （２）４−クロル−または４−ブロムアセト酢酸エステ
   ルのモルあたり３ないし４モルのアルカリアルコラード
   を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項の方
   法。