JPS5899442A - α−クロロメチルクロロホルメ−トの製法 - 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】 本発明は多くの有機合成に有用であるが、工業的ｆｆｌ
模で容易には入手できない、クロロメチルクロロホルメ
ートの製造方法に関する。

一般式： ％式％ （式中、Ｒは脂肪族又は芳香族の置換基である）（３） のα−塩素化クロロホルメートの合成は、合成中ラジカ
ルＲへ塩素原子が付加的に導入されることを避けたい場
合には、非常に難しい。ｌｉｅｂｉｇのＡｎｎａｌｅｎ
　ｄｅｒ　Ｃｈｅｍｉｅ＋　１８９０年、２５７巻、５
０頁以降にＭｉｉｌｌｅｒが今日まで知られかつ使用さ
れている唯一の方法を提案している。この方法は、α−
位置が置換されていない対応クロロホルメートを光塩素
化することからなる。しかしながら、この方法では残念
なことに所望の生成物の他に、目的以上に塩素化された
多数の副生物が得られる。

Ｍｉｉｌｌｅｒは、彼の研究したエチルクロロホルメー
トの場合に５種類以上の副生物を認めた。これらの副生
物の存在は、クロロホルメートの主たる使用目的がカー
ボネートに転化させて、特にペニシリン酸アシラールの
ような医薬の合成に使用されることを考慮すると非常に
邪魔になる。従って、反応生成物の蒸留が必須となり、
しかもこの蒸留は多数の副生物が存在するために非常に
注意して行なわなければならない。

別の古い文献、１９０１年に発行のドイツ特許（４） 第１２１２２３号はピリジン系に属さない第３級アミン
の化学量論晋の存在下に、クロラール及びベンズアルデ
ヒドをそれぞれホスゲン化することによって１．２．２
．２−テトラクロロエチルクロロホルメート及びα−ク
ロロペンジルクロロホルメー］・を合成することを記載
している。

しかしながら、特定のクロラール及びベンズアルデヒド
の他のアルデヒド、例えばアセトアルデヒドを同じ条件
下にホスゲン化しようとすると、所望のα−クロロエチ
ルクロロホルメートの他に多数の錯体及び副生物の生成
が認められ、目的とするα−クロロエチルクロロホルメ
ートの収率は低く、従ってこの方法は工業的規模での実
施には適当でない。更に、このホスゲン化を、例えばト
リエチルアミンのような脂肪族第３級アミンで実施しよ
うとすると、前記アミンの分解が主として起こり、誘導
されたクロロホルメートの生成量は非常に少ない。

従って、簡単な化学構造の化合物であり、かつ中間体と
して価値の高い、α−塩素化クりロホル（５） メートの完全な適用を可能にするような収率で純粋なα
−塩素化クロロホルメートを製造するプロセスに対する
ニーズがある。

水素を塩素で置換することにより、高価でない出発物質
から高い収率で副生物を含まないα−塩素化クロロホル
メートを製造する方法が最近提案されている。この方法
は、アイルランド特許出願第８６９／　８１号に記載さ
れており、触媒の存在下に式ＲＣＨＯのアルデヒドをホ
スゲン化してα−塩素化ＲＣＨＣＩ　０ＣＯＣｌクロロ
ホルメートを得ることから成る。しかしながら、この方
法はホルムアルデヒドＨＣＨＯ自身に適用することはで
きず、そしてα−クロロメチルクロロホルメートＣ％Ｃ
ｌ０ＣＯＣ１を製造することはできない。

クロロメチルクロロホルメートの場合には、それがメチ
ルクロロホルメート又はメチルホルメートの塩素化によ
って得られることが知られている。

Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｒｅｖｉｅｗ　６４巻、６４６頁（
１９６４年）にＭＡＴＺＮＥＲ等はいくつかの公知方法
を引用しているが、これらの方法は所望製品から分離す
ること（６） が困難な多数の副生物を生じる微妙な合成方法である。

本発明の目的はα−クロロメチルクロロホルメートを高
い収率で製造する方法を提供することにある。

本発明の要旨は、ホスゲンと、置換アミド、テトラ置換
尿素及びチオ尿素、窒素完全置換ホスホルアミド、第４
級アンモニウムハライド（これらの置換体は合計で少な
くとも１６個の炭素原子を含み、そして好ましくは各置
換体が少なくとも４個の炭素原子を含む）、それらのカ
チオンの金属イオン封鎖剤に会合したアルカリ文はアル
カリ土類金属ハロゲン化物並びにこれらの触媒とホスゲ
ンとの反応生成物の群から選ばれた触媒を含む反応器中
に予め乾燥したガス状七ツマー状ホルムアルデヒドを導
入することにある。この反応は水及び塩酸が存在しない
状態において一１０℃及び＋６０℃の間の温度で実施す
る。本発明の特定の態様に従えば、ホルムアルデヒドと
ホスゲンとの触媒の存在下における反応は、トルエン、
メチレン（７） において実施する。

本発明の好ましい態様に従えば、前記触媒はベンジル−
トリブチルアンモニウムクロリド、そのカチオンもしく
はホスゲン化テトラブチル尿素を錯化することができる
クリプテート（ｃｒｙｐｔａｔｅ）もしくはクラウン（
ｃｒｏｉｖｎ　）エーテルに会合された塩化カリウムで
ある。

本発明に従ったプロセスは、−１０℃及び６０℃の間の
温度で触媒の存在下及び水及び塩酸の全不存在下に、モ
ノマー形状の乾燥したガス状ホルムアルデヒドとホス枦
ンとの反応を反応器中において実施することから成る。

本発明に従えば−、ホルムアルデヒドは完全に乾燥した
状態でかつ完全に七ツマー状でなければならない、すな
わち、反応を開始する前に、ホルムアルデヒドを乾燥す
る必要があり、そして一般には、ホルムアルデヒドは七
ツマー状態で貯蔵することができず、トリマートリオキ
サン又はバラホルムアルデヒドとして知られている、一
般式（８） 一＋Ｃ１１２０＋−（式中、ｎは整数であり、一般に６
と１００との間である）の線状ポリマーのいずれかの形
をしているので、それを解重合することが必要である。

ホルムアルデヒドは、例えば五酸化リンのような良好な
乾燥剤の存在下に、ドライヤー中で乾燥する。ホルムア
ルデヒドの乾燥操作は解重合中又はその前に実施するこ
とができるが、いずれにしてもホスゲン化反応基への導
入前にしなければならない。この乾燥操作は本発明に従
った方法にとって必須のことであり、完全でなければな
らない。

事実、トレース量の水分はモノマー状のホルムアルデヒ
ドの再重合を引き起こし、モノマー状のホルムアルデヒ
ドのみがホスゲンと反応するのでホスゲン化収率を低下
せしめる。七ツマー状のホルムアルデヒドは、例えばバ
ラホルムアルデヒドの場合には熱解重合によって、或い
はトリオキサンの場合には触媒の存在下の解重合によっ
て、公知の方法で得られる。解重合はホルムアルデヒド
の乾燥中又はポリマー状のホルムアルデヒドの乾燥（９
） 後のいずれに行なってもよい、七ツマー状の乾燥ホルム
アルデヒドは、次に、触媒及びホスゲンを含む完全に乾
燥した反応器中に導入する０本発明の範囲内において、
「触媒」なる用語は蔽密に理解されなければならない、
触媒として添加される化合物は本反応に必須であるが、
反応に直接関与することはなく、従ってホルムアルデヒ
ドに対して比較的少量で使用される。従ってこの意味で
は真の触媒であるが触媒と一般的に言われているものと
は違って、それは一旦ホスゲンの導入を停止したら別の
反応に再使用することはできない、この現象についての
理論的な説明は現段階では行なうことはできない。

本発明に適当なある数の触媒に共通の定義を見出すこと
は可能である。これらの触媒は、ホルムアルデヒド、ホ
スゲン及び、使用する場合には、溶媒を含む媒質中にお
いて、一対のイオンを発生することができる有機又は無
機の物質であり、前記一対のイオンのうちの一方はハラ
イドアニオンであり、そしてもう一方は当該イオンがホ
ルムア（１０） ルデヒドのアルデヒド官能性と反応することができる求
核活性を有するように前記ハライドアニオンから十分分
離されているカチオンである０本発明に従いかつ前記定
義にはいる触媒はその他の物の他に以下の物質自体又は
それらとホスゲンとの反応生成物を含む。すなわち、置
換アミド、テトラ置換尿素及びチオ尿素、窒素完全置換
ホスホルアミド、第４級アンモニウムハライド（但しこ
れらの置換体は全体として少なくとも１６個の炭素原子
を含み、かつ、好ましくはそれぞれ１個の置換体が少な
くとも４個の炭素原子を含む）、それらのカチオンの金
属イオン封鎖剤と会合したアルカリ及びアルカリ土類金
属。好ましいハライドはクロライドである。

前述の如く、ある種の触媒はハライドイオンを直接又は
ホスゲンとの反応後に発生する。この場合に、触媒の一
般的な機構は多分以下の通りである。

以下余白 上記式においてＭは触媒中に最初から、又は触媒に対す
るホスゲンの作用によって反応の初期に生成して存在す
る、錯化した又は錯化していない、有機又は無機のカチ
オンである。このように、Ｍ＋は錯化した金属カチオン
又は、例えば以下に示すようなオニウム型の完全有機カ
チオンとすることができる。

ンと触媒の作用に対して応答することができる物質との
更に進んだ反応から形成されることもある。

（式中Ｍは大きなりロリモニウム（ｃｈｌｏｒｉｍｏｎ
ｉｕｍ）カチオンである。） 最も興味のある結果が以下の触媒を用いて得られたこと
は注目に値する。

すなわち、置換アミド、特にジメチルホルムアミド；テ
トラ置換尿素及びチオ尿素、特に例えばテトラブチル尿
素及びテトラメチル尿素のようなテトラアルキルチオ尿
素；完全窒素置換ホスホルアミド、特にヘキサメチルホ
スホトリアミド；第４級アンモニウムハライド（合計で
少なくとも１６個の炭素原子を含み、そして好ましくは
容置（ｌ　３） 楔体が少なくとも４個の炭素原子を有する）、例えばト
リブチルベンジルアンモニウムクロライド；それらのカ
チオンの金属イオン封鎖剤に会合したアルカリ及びアル
カリ土類金属ハロゲン化物、特に例えばＩ８−クラウン
−６のようなりラウンエーテル又は（２，２，２）もし
くはジアザ−１゜ＩＯ−へキサオキサ−４，７，１３，
１６，２１゜２４−ビシクロ（８，８，８）へキサコサ
ンのようなりリプテートに会合した塩化カリウム。

当然のことながら、後者の場合には、金属クロライドイ
オンと高い安定定数を有する錯体を形成する金属イオン
封鎖剤と会合させるのが好ましい。

このことは、Ｂｕｌｌｅｔｉｎ　ｄｅ　ｌａ　５ｏｃｉ
ｅｔｅ　Ｃｈｉｍｉｑｕｅｄｅ　Ｆｒａｎｃｅ＋　１９
７４年、ｍｌへ２．８９〜１０９頁に記載されたＫａｐ
ｐｅｎｓｔｅｉｎの研究及び５ｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄ
　Ｂｏｎｄｉｎｇ＋　１６巻、２〜６４頁、Ｓｐｒｉｎ
ｇｅｒ　Ｖｅｒｌａｇ（１９７４年）に記載され、たＪ
、Ｍ、ＬＨＩＮの業績のようにこの分野においてなされ
た数多くの研究に基づいて簡単に達成することができる
。「ハライド又はハロゲン化物」なる語は、実質上塩化
物、臭（１４） 化物又は沃化物を意味し、触媒に由来するハライドの作
用によって転化されるホルムアルデヒドの第１の分子ま
でもがクロロメチルクロロホルメートに転化するので塩
化物が好ましいことがおわかりであろう。

使用する触媒の比率は重要であるが、本発明に従ったプ
ロセスにおいて必須ではない。事実、触媒が非常に有効
である場合には、使用するホスゲンのモル置に対し０．
５〜１０モル％（好ましくは２〜７モル％）の触媒比で
十分である。他方本発明に従ったある種の触媒はそれ程
有効でなく、従って約１〜５０モル％（好ましくは５〜
４０モル％）の高い比率を使用しなければならない。

反応体の反応基への導入順序は重要である。ホルムアル
デヒドが再重合する時間を与えることなくホスゲンと直
接反応するように（ホルムアルデヒドのホスゲンとの反
応速度は使用する操作条件下においてはその重合速度よ
り速い）、触媒及びホスゲンをすでに含む反応器中にモ
ノマー状のガス状ホルムアルデヒドを導入することが必
須である。このように、反応器は、反応の開始前に反応
器中に導入されたすべてのホスゲン、又はホルムアルデ
ヒドがホスゲン及び触媒を含む容器の底部に導入される
のと同時に導入されたすべてのホスゲンと共に触媒を少
なくとも含まなければならない。これに対し、本発明に
おいては、ホルムアルデヒド及び触媒を容器中に入れて
この容器にホスゲンを導入することは不可能である。な
ぜなら、この場合には、ホルムアルデヒドが重合してホ
スゲン化反応が事実上不可能になるからである。

本発明のホスゲン化反応は攪拌下に行うのが好ましい。

反応媒質の温度は、好ましくは、ホルムアルデヒドの導
入中−１０℃及び＋３０℃の間に保持する。更に、ホル
ムアルデヒドの導入開始時点で反応媒質の温度を約Ｏ℃
に保持するのが一層好ましく、そしてホルムアルデヒド
の導入の終点までにこの温度は約２０℃に到達する。反
応混合物を４０℃及び６０℃の間の温度まで加熱するこ
とによって反応を終らせるのが好ましい。

反応混合物は、ホルムアルデヒドの再重合の危険性を完
全に回避するために、トレース量の水又は塩酸も完全に
存在しないようにしなければならない、この目的のため
に、反応器は反応前に乾燥空気又は乾燥不活性ガスでフ
ランシュしなければならない。

本発明の好ましい態様ではないが、反応を溶媒の存在下
に実施することができる。しかしながら、ホスゲンと反
応して塩酸を生成するアルコール及びアミンのような溶
媒や分解して塩酸を生成するケトン及びテトラヒドロフ
ランのような溶媒の使用は避けなければならず、またエ
ーテルのような乾燥が難しい溶媒の使用も避けなければ
ならない。

所望ならば、トルエンのような溶媒又はメチレンクロリ
ド、クロロホルム及び四塩化炭素のような塩素化脂肪族
溶媒を使用することができる。しかしながら、反応を溶
媒の存在下に実施する場合には、反応温度をホルムアル
デヒドの導入中でさえも３０℃及び６０℃の間の温度に
保つことができるので、しばしば有用である。

以下に本発明に従ったプロセスの使用を例示す（１７） る実施例を示す。

例１ 使用した装置はドライアイス冷却器、温度針、攪拌機及
びガス導入用入口を備えた、１００ｍ／容のガラス反応
器である。この反応器を乾燥窒素でフラッシュした。３
．３　ｇ　（０，０１０６モル）の完全に乾燥したヘン
シルトリブチルアンモニウムクロライドを含むホスゲン
０．３８モル（３８ｇ）をこの反応器に導入した。

混合物の温度を約０℃に保持しながら、ホスゲン中に浸
漬したガス入口管を通して、パラホルムアルデヒド１８
ｇ（０，６モル）及び五酸化リンＰａ０ｓｌ　Ｏｇを含
むボトルからホルムアルデヒドを導入した。前記ボトル
は乾燥窒素でフランシュし、１５０℃に加熱した。ホル
ムアルデヒドの添加は３０分間、バラホルムアルデヒド
が完全に消失するまで実施し、そして反応混合物を２（
ｌに到達せしめ、この温度で１時間攪拌を続けた。残存
ホスゲンを脱気によって除去し、そして得られたクロロ
メチルクロロホルメートをまず真空下の蒸発（１８） によって、次いで大気圧での蒸留βよって精製した。沸
点は１０６℃であった。得られた完全に乾燥した製品の
重量は２０．７　ｇであり、これは使用したホスゲンに
対して４２％の収率であった。ＲＭＮスペクトロ分析に
おいて、クロロメチルクロロホルメートは５．５　ｐｐ
＋ｍの単一線によって特徴付けられた。

牡 触媒としてホスゲン化テトラｎ−ブチル尿素を用い、ホ
スゲン１０ｇ１パラホルムアルデヒド１０ｇ及びＰ２Ｏ
，５ｇを用いて上記例１のようにして操作した。この触
媒は以下の反応式に従って１．５ｇのテトラｎ−ブチル
尿素を５０℃でホスゲン化することによって調製した。

以下余白 ｎ−ブチル ／ ｎ−ブチル ／ ＼ ｎ−ブチル 反応温度は、ホルムアルデヒドの導入終了後、１時間で
５０℃まで上がった。

使用したホスゲンに対して９１．５％の収率でクロロメ
チルクロロホルメートが得られた。この収率は、トルエ
ンを内部標準として用いてＲＭＮ測定によって求めた。

例３ このプロセスは、ホスゲン２０ｇ１パラホルムアルデヒ
ド１５ｇ及びＰａ０Ｂｌ　Ｏｇを用い、そして触媒とし
て０．４ｇのクリプテート　（２，２，２）に会合した
１、３ｇの塩化カリウムを用いて、上記例２の方法に従
って実施した。使用したホスゲンに対し６３％の収率で
クロロメチルクロロホルメートが得られた。

例〕ユ　　　　　　　− 上記例１に記載した装置と同一の装置を用いた。

反応器を乾燥窒素でフラッシュした。すでに、０．４ｇ
のクリプテート（２，２，２）と会合した１、３ｇの塩
化カリウムを含むホスゲン２０ｇをこの反応器に導入し
た。

混合物の温度を約０℃に保ちながら、前記ホスゲン中に
浸漬したバブル管を通して、パラホルムアルデヒド１５
ｇを含み、１５０℃に加熱されたボトルからのホルムア
ルデヒドを導入した。このボトルは予め乾燥窒素でフラ
ンシュされ、そして（２１） パラホルムアルデヒドは解重合ボトル中に装入される前
にドライヤー中で０．１ｗＨｇの真空下にｐＬｏ。

上で乾燥した。ホルムアルデヒドの導入は３０分間で実
施し、次いで反応混合物を１時間５０℃に加熱して反応
を完結させた。このようにして、使用ホスゲンに対して
７３％の収率でクロロメチルクロロホルメートが得られ
た。

鯉ｉ 例１で用いたのと同じ装置を使用した６反応器を乾燥窒
素でフラッシュした。この反応器に、溶媒として無水四
環化炭Ｒ４Ｏｍ　ｌ　、ホスゲン１２ｇ及び、触媒とし
て、テトラｎ−ブチル尿素１．５ｇから例２において述
べたようにして調製したホスゲン化テトラｎ−ブチル尿
素を導入した。

反応混合物の温度を４０℃に上げた後、パラホルムアル
デヒド３．８ｇから例４に述べたようにして調製したホ
ルムアルデヒドを導入した。反応混合物を、ホルムアル
デヒドの導入後、４０℃に２時間保持した。

このようにして、使用したホルムアルデヒドに（２２） 対し６５％の収率でクロロメチルクロロホルメートを得
た。

特許出願人 ソシエテ　ナショナル　デ　ブードレ　エクスプロシフ 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　朗 弁理士西舘和之 弁理士　石　１）　　敬 弁理士　山　口　昭　之 （２３） 手続補正書（自発） 昭和５８年１月２０日 特許庁長官　若杉　和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許願第１９３５９０号 ２、発明の名称 α−クロロメチルクロロホルメートの製法３、補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 名称　ソシエテ　ナショナル　デ　プードレエ　エクス
プロシフ ４、代理人 住所　東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号静光虎ノ門ビ
ル ５．１ｉｌｉ正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、？！正の内容 明細書第１３頁第１７行、「チオ尿素」をＣ（チオ）尿
素」に補正する。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 それらのカチオンの金属イオン封鎖剤と会合した選ばれ
   た一員である触媒とを含む反応器中に、水アルデヒドを
   導入することがら成るクロロメチルクロロホルメートの
   製法。 ２、前記、触媒が置換アミド、テトラ置換尿素及びチオ
   尿素、窒素完全置換ホスホルアミド、第４級アンモニウ
   ムハライド（これらの各置換体は少なくとも４個の炭′
   Ｓ原子を含む）、それらのカチ（１） オンの金属イオン封鎖剤と会合したアルカリ及びアルカ
   リ土類金属ハロゲン化物並びにこれらの触媒とホスゲン
   との反応生成物の群から選ばれた一員である特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。 ３、前記触媒がジメチルホルムアミド、テトラブチル尿
   素、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホトリアミド
   、トリブチルベンジルアンモニウムクロリド、エーテル
   −１８−クラウン−６に会合した塩化カリウム及びクリ
   プテート（２，２゜２）に会合した塩化カリウムの群か
   ら選ばれた一員である特許請求の範囲第２項に記載の方
   法。 ４、ホルムアルデヒドを乾燥するのに使用する乾燥油が
   五酸化リンである特ＩＩＦ請求の範囲第１項、第２項又
   は第３項に記載の方法。 ５、反応温度をホルムアルデヒドの導入の間−１０℃及
   び＋３０℃の間に保つ特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ６、反応混合物の温度をホルムアルデヒドの導入の開始
   時点において約θ℃に保ち、そしてホルムアルデヒドの
   導入の終点において約２０℃に保（２） つ特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ７．ホルムアルデヒドの反応器への導入後、反応混合物
   の温度を４０℃及び６０℃の間にする特許請求の範囲第
   ６項に記載の方法。 ８、反応を溶媒中において実施する特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。 ９、前記溶媒がトルエン、メチレンクロリド、クロロホ
   ルム及び四塩化炭素の群から選ばれた一員である特許請
   求の範囲第８項に記載の方法。 １０、反応を３０℃及び６０℃の間の温度で実施する特
   許請求の範囲第８項又は第９項に記載の方法。