JPS6039062B2 - アリール酢酸及びそのエステルの製法 - Google Patents

アリール酢酸及びそのエステルの製法

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JPS6039062B2
JPS6039062B2 JP5447376A JP5447376A JPS6039062B2 JP S6039062 B2 JPS6039062 B2 JP S6039062B2 JP 5447376 A JP5447376 A JP 5447376A JP 5447376 A JP5447376 A JP 5447376A JP S6039062 B2 JPS6039062 B2 JP S6039062B2
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/24Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D213/54Radicals substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C07D213/55Acids; Esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/10Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般式 ふ(CH2−COOR)n l(式中A
rはベンゼン系も〈はナフタリン系の芳香族基又はピリ
ジン系、キノリン系もしくはチオフェン系の複素環族基
、Rは水素原子又は炭水素残基、そしてnは1又は2の
数を意味する)で表わされる芳香族基又は榎素環族基を
有する酢酸及びそのェステルの新規な製法に関する。
以下本発明においては、芳香族基及び複素環族基をアリ
ール基と呼ぶ。この化合物は、一般式 〜(CH2X)n 0(式中A
r及びnは前記の意味を有し、そしてXは塩素原子、臭
素原子又は沃素原子を意味する)で表わされるハロゲン
メチルアリール化合物を、触媒として鉄−又はコバルト
カルボニルの存在下にカルボニ化する方法により組造さ
れることが一般に知られている。
しかしコバルトは比較的高価であり、従って絶えず工業
上かなり繁雑な再生を必要とし、そして鉄カルボニルを
用いると収率がきわめて不満足である。さらにジヤーナ
ル・オブ・ザ・ケミカル・ソサィティー、1967年、
2255頁以下によれば、塩化ペンジルを等モル量のト
ルフェニルホスフイン及び式Na十〔Fe(CO)3N
O〕‐ で表わされる錯化合物と反応させ、続いてナトリウムメ
チラートと反応させてフェニル酢酸のメチルェステルを
得ることが知られている。
この方法は化学量的反応であるから高度に不経剤である
。従って本発明の目的は、式1の化合物を経済的に入手
できる方法を提供することであった。本発明者らは、鉄
カルボニル化合物として一般式M十〔Fe(CO)3N
O〕‐ 囚(式中Mはアルカリ金属もし
くはアンモニウムのカチオン又は当量のアルカリ士類金
属カチオンを意味する)で表わされる化合物を用いると
き、一般式〜(CH2X)n
0(式中Ar及びnは後記の意味を有し、そしてXは塩
素原子、臭素原子又は沃素原子を意味する)で表われる
ハロゲンメチル化合物を、一酸化炭素及び触媒としての
鉄カルボニル化合物ならびに化学量論的量の無機塩基又
はアルコールROH(Rは炭化水素残基を意味する)の
アルコラートを用いてカルボニル化することにより、一
般式〜(CH2一COOR)n l(式
中Arはベンゼン系もくはナフタリン系の芳香族基又は
ピリジン系、キノリン系もしくはチオフェン系の複素環
族基、Rは水素原子又は炭水素残基、そしてnは1又は
2の数を意味する)で表わされる芳香族基又は複素環族
基を有する酢酸及びそのェステルが得られることを見出
した。
その使用が本発明にとつて本質的に重要であるところの
鉄カルポニル化合物mは、公知方法たとえば米国特許第
2865707号明細書の方法により、鉄ペンタカルボ
ニル及び亜硝酸塩MN02から容易に得ることができる
。化合物mの中ではナトリウム塩が、最も安価であるた
めに好ましい。
さらにカリウム塩、アンモニウム塩、カルシウム塩及び
マグネシウム塩も用いられるが、これに比して他のアル
カリ金属塩及びアルカリ士類金属塩は経済上の理由によ
り用いられることが少ない。化合物Wの1モルを製造す
るためには、平均において約0.01〜0.2モルの触
媒mを必要とする。
化合物Dの1モルにつき常に0.001〜1モル、特に
0.02〜0.2モルの触媒を使用できるように反応を
行なうことが好ましい。高い触媒濃度の範囲においては
、約1〜10バールの比較的低い一酸化炭素圧力、なら
びに約20〜80午0の比較的低い温度において操作で
きるが、低い触媒濃度の範囲においては、より高い約5
〜100バールの圧力及び約20〜120午○の温度が
推奨される。しかしこれらのすべての値は決定的なもの
ではなく、公知の原則に従って特に反応速度にだけ影響
を与える。出発化合物0としては、一般に芳香族炭化水
素のモノ−及びジハロゲンメチル誘導体が適している。
臭素化合物及び沃素化合物が反応にとって好ましいので
好適ではあるが、経済上の理由により通常に塩素化合物
の使用が有利である。ハロゲンメチル基はそれぞれの場
合に、該当する出発化合物が誘導される芳香族炭化水素
ArHnの核上にある。
化合物0の中では塩化ペンジルが最も重要である。
なぜならば、このものからフェニルェタノール及びペン
ジルケトンのための中間生成物として重要なフェニル酢
酸、ならびにフェニル酢酸ェステルに属する香料が導さ
れるからである。他の重要な出発化合物(0)は一般式
で表わされ、式中RI及びR2は反応条件下で不活性の
置換基であり、RIがC,〜C.2−アルキル基、ビニ
ル基、C,〜C4−アルコキシ基、塩素原子、それ自体
が置換基を有してもよいフェニル基又はシアン基、そし
てR2が水素原子又は前記のRIに属する残基を意味す
るものである。
さらに多核芳香族炭化水素の対応する化合物、たとえば
1−メチルークロルメチルナフタリンも用いられる。ア
リール基〜の中には芳香族基のほかに、複素環族基とし
てのピリジン基、キノリン基又はチオフェン基も含まれ
る。これらの複索環残基は同様に置換基RI及びR2を
有することができる。n=2の場合たとえばp−キシリ
レンクロリドにおいては、二重のカルボニル化が行なわ
れ、そして相当するジカルボン酸及びそのェステルが得
られ、これは主としてポリエステル及びボリアミドの成
分として重要である。この系列の出発化合物もさらに置
換基友1及びR2を有することができる。その他の点で
は本発明によるカルボニル化の結果は、これまでの観察
によれば定義による出発化.合物Dの種類には実際上依
存しない。
なぜならば、原子団Ar−CH2一×の存在下だけが重
要だからである。反応中に形成されるAr−CQ−CO
−Fe(CO)2NOの型の中間錯体は、無機塩基又は
アルコラートにより酸もし〈はェステルAr−CH2−
CO−O則こ変えられ、この際同時に触媒は大部分再生
される。
塩基の量はできるだけ化学量論的であるべきである。塩
基の使用量が少ないと反応は不完全にとどまり、多量の
使用すると式1の酸の塩が生成する。酸1の製造のため
には、たとえばアルカリ金属又は好ましくはアルカリ士
類金属の水酸化物、酸化物又は弱酸塩たとえば炭酸塩が
用いられる。
工業上特に重要なものはこの場合酸化カルシウム及び水
酸化カルシウムである。ェステル1の製造のためにはア
ルコールROHのアルカリ土類金属アルコラール又は好
ましくはアルカリ金属アルコラールが用いうれ、この際
ナトリウムアルコラードが第一にあげられる。炭化水素
残基Rは特にメチル基及びエチル基、そしてさらに一般
に18個以下の炭素原子を有するアルキル基及びアルケ
ニル基である。
さらにたとえばフェニル基も用いられる。基Rも反応条
件下で不活性である。酸1は常法に従ってェステル1を
経由しても得ることができ、その逆も可能である。
好ましくは反応は、化合物Dの量に対し50〜50の重
量%の溶剤の存在下に行なわれる。
溶剤としてはエーテル、ジオキサン、テトラヒドラフラ
ン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなら
びに特にアルコールROHが適している。少量の水は通
常妨害にはならない。本発明による触媒mの使用を除い
て他の点では自体公知の手段により、すなわち20〜1
20ooにおいて1〜100バールの一酸化炭素圧力下
に操作する。
反応に際して固体の塩が沈殿する場合には、反応は好ま
しくは非連続的に行なわれるが、連続的操作法に移すこ
をも可能である。反応の終了後に触媒を好ましくは空気
の導入により酸化鉄に変え、そして反応混合物を常法に
より仕上げ処理して反応生成物を得る。本方法の生成物
1は、香料及び/又は有機合成のための価値ある中間生
成物である。
特にフェニル酢酸の低級ァルキルェステルが重要であり
、これは公知の香料として洗剤、浄化剤及び手入れ用剤
ならびに化粧料に広く使用される。フヱニル酢酸ヱステ
ルはさらに重要な香料であるフェニルェタノールのため
の原料物質でもある。実施例 1 メタノール1609及びK〔Fe(CO)3NO〕10
夕(0.048モル)から溶液に、1.7バールの一酸
化炭素圧力下に55ooにおいて1時間に、激しく渡洋
下に同時にただし別個に、塩化ペンジル110夕(0.
87モル)及びメタノール130タ中のナトリウムメチ
ラート46夕(0.85モル)の溶液を徐々に加える。
2時間後に反応は終了する。普通の仕上げ処理によりフ
ェニル酢酸メチルェステルが85%の収率で得られる。
実施例 2K〔Fe(CO)3NO〕21夕(0.1モ
ル)及びメタノール125夕からの溶液にまず水90タ
中の酸化カルシウム66夕(1.18モル)の懸濁液を
加え、次いで1.7バールの一酸下炭素圧力下に450
0において激しい櫨洋下に、塩化ペンジル126夕(1
モル)を加える。
2時間後に反応混合物を塩酸を用いて酸性にし、次いで
エーテルを用いて抽出する。
フヱニル酢酸の収率は普通の仕上げ処理ののち78%で
ある。そのほかなお11%のフェニル酢酸メチルェステ
ルが得られる。実施例 3 鍔塩Na〔Fe(CO)3NO〕9.5夕(0.05モ
ル)、水酸化カルシウム90夕(1.2モル)メタノー
ル320夕及び水80夕からの混合物に、1.7バール
の−酸下炭素圧力下に25〜28qoにおいて、激しい
蝿梓下に1.虫時間に塩化ペンジル126夕(1モル)
を加え、続いてさらに4時間55こ0に加熱する。
次いで混合物を濃塩酸200の‘とともに1時間沸騰加
熱する。ペンタンを用いて抽出する仕上げ処理により、
フヱニル酢酸メチルェステルが86%の収率で得られる
。実施例3と同様にして(遊離酸の場合は塩酸を用いる
ェステル化を行なわない)次ぎのものが製造される。
実施例4:4−n−ブチルベンジルクロリドから75%
の収率で4一nーブチルフェニル酢酸(沸点90〜92
0/0.5柳日夕)。
実施例5:2−メチルベンジルクロリドから94%の収
率で2ーメチルフェニル酢酸メチルェステル(沸点11
0℃/1仇舷日の。
実施例6:2−メチル−4−クロルベンジルクロリドか
ら62%の収率で2−メチル−4ークロルフェニル酢酸
メチルェステル(沸点9000/0.5柳日夕)。
実施例7:2−クロルメチルナフタリンから71%の収
率で2−ナフチル酢酸メチルェステル(沸点120〜1
23qo/1側日夕)。
実施例8:1,2−キシリレンジクロリドから25%の
収率で1,2ーフェニレンジ酢酸のジメチルェステル(
沸点120〜12yo/1柳日夕)。
実施例9:2一クロロメチルピリジンから25%の収率
で4一N−ピリジル酢酸メチルェステル(沸点123o
o/15肋日夕)。実施例10:塩化ペンジル及びプロ
パノール(メタノールの代わり)から81%の収率でフ
ェニル酢酸プロピルェスチル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 鉄カルボニル化合物として一般式 M^+〔Fe(CO)_3NO〕^−III (式中Mはアルカリ金属もしくはアンモニウムのカチオ
    ン又は当量のアルカリ土類金属カチオンを意味する)で
    表わされる化合物と用いることを特徴とする、一般式A
    r(CH_2X)nII (式中Ar及びnは後記の意味を有し、そしてXは塩素
    原子、臭素原子又は沃素原子を意味する)で表われるハ
    ロゲンメチル化合物を、一酸化炭素及び触媒として鉄カ
    ルボニル化合物ならびに化学量論的量の無機塩基又はア
    ルコールROH(Rは炭化水素残基と意味する)のアル
    コラートを用いてカルボニル化することによる、一般式
    Ar(CH_2−COOR)nI(式中Arはベンゼン
    系もしくはナフタリン系の芳香族基又はピリジン系、キ
    ノリン系もしくはチオフエン系の複素環族基、Rは水素
    原子又は炭化水素残基、そしてnは1又は2の数を意味
    する)で表わされる芳香族基又は複素環族基を有する酢
    酸及びそのエステルの製法。
JP5447376A 1975-05-15 1976-05-14 アリール酢酸及びそのエステルの製法 Expired JPS6039062B2 (ja)

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