JPS6121623B2

JPS6121623B2 -

Info

Publication number: JPS6121623B2
Application number: JP2674582A
Authority: JP
Inventors: Kozo Fujii; Keigo Nishihira; Hiroyuki Sawada; Hideji Tanaka; Mamoru Nakai; Hiroshi Yoshida; Teruhiko Inoe
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1982-02-23
Filing date: 1982-02-23
Publication date: 1986-05-28
Also published as: JPS58144357A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、新規化合物であるアルコキシメチレ
ンシアノアセトアルデヒド類、およびその製法に
関するものである。

本発明者らは、ビタミンB₁の新規合成ルート
の開発を目的として、鋭意研究を重ねた結果、一
般式（）（ただし式中Ｒは、低級アルキル基を示す。）で表
わされる、文献未載の新規化合物であるアルコキ
シメチレンシアノアセトアルデヒド類の製造に成
功し、またこれらの化合物はビタミンB₁の合成
中間体に容易に変換できることを見い出した。す
なわち、これらのアルコキシメチレンシアノアセ
トアルデヒド類は、例えばアセトアミジンの無機
酸塩と、脂肪族アルコールなどの溶媒中、塩基
（例えば、ナトリウムアルコラート、水酸化アル
カリ、炭酸アルカリなどを挙げることができ
る。）の存在下、０〜150℃の温度で反応させるこ
とにより、ビタミンB₁の合成中間として知られ
ている２−メチル−４−アミノ−５−ジアルコキ
シメチルピリミジンを製造することができる。

本発明の目的は、前記一般式（）で表わされ
る新規化合物である、アルコキシメチレンシアノ
アセトアルデヒド類を提供するものである。また
本発明の別の目的は、一般式（）（ただし式中Ｒは、低級アルキル基を示し、Ｍは
アルカリ金属を示す。）で表わされる２−ヒドロ
キシメチレン−３・３−ジアルコキシプロパンニ
トリル類のアルカリ金属塩を、不活性溶媒中で酸
と接触反応させることからなる、前記一般式
（）で表わされるアルコキシメチレンシアノア
セトアルデヒド類の製法を提供するものである。

本発明における、アルコキシメチレンシアノア
セトアルデヒド類は、前記一般式（）において
Ｒが炭素数１〜５を有する低級アルキル基を示す
ものが挙げられる。その具体例としては、メトキシメチレンシアノアセトアルデヒドエトキシメチレンシアノアセトアルデヒドプロポキシメチレンシアノアセトアルデヒドブトキシメチレンシアノアセトアルデヒドペンチルオキシメチレンシアノアセトアルデヒ
ドなどを挙げることができる。

次に、これらアルコキシメチレンシアノアセト
アルデヒド類の製法について、詳述する。

原料の２−ヒドロキシメチレン−３・３−ジア
ルコキシプロパンニトリルのアルカリ金属塩は、
前記一般式（）において、Ｒが炭素数１〜５を
有する低級アルキル基を示すものが挙げられ、ま
たＭとしてはナトリウム、カリウム、リチウム、
ルビジウムなどのアルカリ金属を挙げることがで
きる。

これらの原料を、反応に不活性な溶媒中に溶解
させるか、スラリー状にした後、酸を添加して接
触反応させることにより、高収率で目的物を得る
ことができる。

使用に供される不活性溶媒としては、例えばジ
エチルエーテル、ジメトキシエタン、ジオキサ
ン、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒；
ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプ
タン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒；塩
化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロ
ロエタンなどのハロゲン化炭化水素溶媒；などが
有効である。その使用量には、特別制限はなく原
料を溶解またはスラリー状にするに必要な量また
はそれ以上用いられ、一般に原料の２−ヒドロキ
シメチレン−３・３−ジアルコキシプロパンニト
リル類のアルカリ金属塩１重量部に対し１〜100
重量部用いるのがよい。

また使用される酸としては、塩化水素、濃硫
酸、ｐ−トルエンスルホン酸、濃リン酸、陽イオ
ン交換樹脂などを挙げることができる。これらの
酸は、その使用量が余り少ないと反応の進行が不
充分となり、一方多量に使用しても反応には悪影
響を及ぼさないが必要量以上の使用は不経済であ
る。これらを鑑みて、原料の２−ヒドロキシメチ
レン−３・３−ジアルコキシプロパンニトリル類
のアルカリ金属に対して、酸を0.5〜10当量、好
ましくは１〜５当量の酸量になるように使用する
のがよい。

接触反応は、０〜150℃、好ましくは10〜130℃
の温度で、0.1〜10時間、好ましくは0.5〜５時間
行うことにより完結する。反応後、目的物のアル
コキシメチレンシアノアセトアルデヒド類の単
離、精製は、例えば無機塩の去、溶媒の濃縮、
蒸留、抽出などの操作を適宜採用することによつ
て、容易に行うことができる。

なお、本発明の製法において、原料として使用
される前記一般式で表わされる２−ヒドロキシ
メチレン−３・３−ジアルコキシプロパンニトリ
ル類のアルカリ金属塩は、いかなる方法によつて
調製されたものでも使用に供すことができる。

その１例として、３−アルコキシ−２−プロペ
ンニトリル類、または３・３−ジアルコキシプロ
パンニトリル類をアルカリ金属アルコラートの存
在下、ギ酸エステル、一酸化炭素などのホルミル
化剤と反応させて、２−ヒドロキシメチレン−
３・３−ジアルコキシプロパンニトリル類のアル
カリ金属塩を調製する方法を挙げることができ
る。

この調製法において、溶媒は必ずしも必要では
ないが、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、
ヘキサン、ヘプタン、ジメトキシエタン、ジオキ
サン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシ
ドなどを溶媒として用いることもできる。また反
応系に、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、ブタノールなどの脂肪族アルコールを、原料
ニトリル類１モルに対し0.5〜５モル程度存在さ
せることにより、反応を一層円滑に進めることが
できる。アルカリ金属のアルコラートは、原料ニ
トリル類１モルに対し、0.5〜５モル程度用いる
のが好ましい。

反応は、原料ニトリル類、アルカリ金属のアル
コラート、必要に応じて溶媒と脂肪族アルコール
とを混合し、該混合液にホルミル化剤のギ酸エス
テルを添加するか、一酸化炭素を吹き込み、０〜
100℃の温度で0.5〜10時間行なわれる。

ホルミル化剤のギ酸エステルとしては、ギ酸メ
チル、ギ酸エチル、ギ酸プロピルおよびギ酸ブチ
ルなどが挙げられ、原料のニトリル類１モルに対
し、0.5〜５モル程度用いるのが好ましい。また
ホルミル化剤として一酸化炭素を用いる場合に
は、反応系を窒素、一酸化炭素等で置換後、必要
な一酸化炭素圧に調節し、反応の終了まで消費さ
れた一酸化炭素を補充するのがよい。一酸化炭素
は、原料ニトリル類１モルに対し１〜５モル程度
用いられ、反応系が常圧〜100Kg/cm²Gの圧力範囲
になるようにして使用される。

次に、この調製法に基づく、本発明の原料であ
る２−ヒドロキシメチレン−３・３−ジアルコキ
シプロパンニトリル類のアルカリ金属塩の合成例
を挙げる。

合成例１ 300mlステンレス製オートクレーブに、３−メ
トキシ−２−プロペンニトリル16.6ｇ（200ミリ
モル）、ナトリウムメチラート13.0ｇ（240ミリモ
ル）、メタノール12.8ｇ（400ミリモル）、および
トルエン65mlを仕込み、反応系を窒素で置換後、
撹拌下、約40℃に昇温し、COを約50Kg/cm²Gにな
るように圧入した。消費されたCOは不断に補充
し、３時間反応を続けた。次いで、冷却放圧後、
内容物を過し集物をトルエン洗浄し真空乾燥
して、２−ヒドロキシメチレン−３・３−ジメト
キシプロパンニトリルのナトリウム塩32.0ｇを得
た。

合成例２塩化カルシウム管付還流冷却器、撹拌機、滴下
ロート、温度計をとりつけた500ml四つ口フラス
コに、テトラヒドロフラン300ml、ナトリウムエ
チラート11.4ｇ（168ミリモル）、エタノール6.44
ｇ（140ミリモル）および３・３−ジエトキシプ
ロパンニトリル20.0ｇ（140ミリモル）を仕込
み、撹拌下に10〜15℃に保ちながらギ酸エチル
12.4ｇ（168ミリモル）の混合溶液を40分間を要
して滴下した後、約50℃で４時間反応を行つた。
反応液を約20℃以下に冷却した後、析出物を取
しテトラヒドロフラン洗浄し真空乾燥して、２−
ヒドロキシメチレン−３・３−ジエトキシプロパ
ンニトリルのナトリウム塩24.3ｇを得た。

合成例３ 300mlステンレス製オートクレーブに、３−ｎ
−ブトキシ−２−プロペンニトリル6.25ｇ（50ミ
リモル）、３・３−ジ−ｎ−ブトキシプロパンニ
トリル29.9ｇ（150ミリモル）、ナトリウム−ｎ−
ブチラート23.1ｇ（240ミリモル）、ｎ−ブタノー
ル14.8ｇ（200ミリモル）およびジオキサン70ml
を仕込み、反応系をCOで置換後、室温撹拌下に
COを約40Kg/cm²Gになるように圧入した。

消費されたCOは不断に補充し、４時間反応を
続けた。次いで冷却、放圧後、内容物を過し、
集物をジオキサン洗浄、乾燥し、２−ヒドロキ
シメチレン−３・３−ジ−ｎ−ブトキシプロパン
ニトリルのナトリウム塩39.8ｇを得た。

次に、本発明における実施例を挙げる。

実施例１塩化カルシウム管、撹拌機、ガス導入管および
温度計を取り付けた内容積300mlの四つ口フラス
コに、前記合成例１で調製した２−ヒドロキシメ
チレン−３・３−ジメトキシプロパンニトリルの
ナトリウム塩24.8ｇ（150ミリモル）および塩化
メチレン150mlを入れ、撹拌を行いスラリー状態
にした。次いで、内容物を約30℃に保持し、ガス
導入管から乾燥塩化水素18.2ｇ（500ミリモル）
を約１時間を要して吹き込み反応を行つた。

反応終了後、不溶の食塩を去し、液を濃縮
した。次いで油状残渣を減圧蒸留して低沸分を除
去し、沸点122〜125℃／１mmHgの無色透明オイ
ル状物14.7ｇ（収率88％）を得た。このものは、
NMR、IRおよびMSからメトキシメチレンシアノ
アセトアルデヒドぜあると確認した。

実施例２ナトリウムメチラート13.0ｇに代えて、カリウ
ムメチラート16.8ｇ（240ミリモル）を用いた他
は、前記合成例１と同様の操作によつて、２−ヒ
ドロキシメチレン−３・３−ジアルコキシプロパ
ンニトリルのカリウム塩を合成した。

該カリウム塩27.2ｇ（150ミリモル）を、２−
ヒドロキシメチレン−３・３−ジメトキシプロパ
ンニトリルのナトリウム塩24.8ｇの代りに用いた
他は、実施例１と同様の操作で反応を行つた。そ
の結果、メトキシメチレンシアノアセトアルデヒ
ド13.5ｇ（収率81％）の生成が認められた。

実施例３塩化カルシウム管、撹拌機、滴下ロートおよび
温度計を取り付けた内容積500mlの四つ口フラス
コに、前記合成例２で調製した２−ヒドロキシメ
チレン−３・３−ジエトキシプロパンニトリルの
ナトリウム塩19.3ｇ（100ミリモル）、およびテト
ラヒドロフラン150mlを入れ、撹拌を行いスラリ
ー状態にした。次いで、内容物を約30℃に保持
し、滴下ロートから98wt％濃硫酸6.0ｇ（60ミリ
モル）を約30分間を要して滴下した後、約50℃で
約１時間反応を行つた。

反応終了後、過剰の硫酸を乾燥重炭酸ソーダで
中和し無機塩を去し、液を濃縮した。次い
で、油状残渣を減圧蒸留して低沸分を除去し、沸
点128〜130℃／１mmHgの無色透明オイル状物
10.4ｇ（収率83％）を得た。このものは、
NMR、IRおよびMSからエトキシメチレンシアノ
アセトアルデヒドであると確認した。

実施例４ 98wt％濃硫酸6.0ｇの代りに、ｐ−トルエンス
ルホン酸25.8ｇ（150ミリモル）を用いた他は、
実施例３と同様の操作で反応を行つた。その結
果、エトキシメチレンシアノアセトアルデヒド10
ｇ（収率80％）の生成が認められた。

実施例５塩化カルシウム管付還流冷却器、撹拌機、温度
計およびガス導入管を取り付けた内容積500mlの
四つ口フラスコに、前記合成例３で調製した２−
ヒドロキシメチレン−３・３−ジ−ｎ−ブトキシ
プロパンニトリルのナトリウム塩49.8ｇ（200ミ
リモル）、およびベンゼン200mlを入れ、撹拌を行
いスラリー状態にした。次いで、内容物を約30℃
に保持し、ガス導入管から乾操塩化水素18.2ｇ
（500ミリモル）を約１時間を要して吹き込んだ
後、内容物を約75〜80℃に保持し約１時間反応を
行つた。

反応終了後、不溶の食塩を去し、液を濃縮
した。次いで、油状残渣を減圧蒸留して低沸分を
除去し、沸点141〜142℃／１mmHgの無色透明オ
イル状物24.5ｇ（収率80％）を得た。このもの
は、NMR、IRおよびMSからｎ−ブトキシメチレ
ンシアノアセトアルデヒドであると確認した。

次に、本発明におけるアルコキシメチレンシア
ノアセトアルデヒド類から、ビタミンB₁の合成
原料として知られている２−メチル−４−アミノ
−５−ジアルコキシメチルピリミジンの製造の１
例を、参考例として挙げる。

参考例塩化カルシウム管、温度計、還流冷却器をとり
つけた50ml四つ口フラスコに、28wt％ナトリウ
ムメチラートのメタノール溶液11.6ｇ（60ミリモ
ル）およびメタノール10mlを仕込み、撹拌下、ア
セトアミジンの塩酸塩5.67ｇ（60ミリモル）を加
え、室温で30分撹拌した後、実施例１で製造した
メトキシメチレンシアノアセトアルデヒド5.55ｇ
（50ミリモル）を加え、昇温し、５時間還流を行
つた。反応終了後、冷却し不溶の食塩を去後、
液を内部標準法によりガスクロマトグラフイー
で分析した結果、２−メチル−４−アミノ−５−
ジメトキシメチルピリミジン3.6ｇ生成している
ことが確認された。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（ただし式中Ｒは、低級アルキル基を示す。）で表
わされるアルコキシメチレンシアノアセトアルデ
ヒド類。２一般式（ただし式中Ｒは、低級アルキル基を示し、Ｍは
アルカリ金属を示す。）で表わされる２−ヒドロ
キシメチレン−３・３−ジアルコキシプロパンニ
トリル類のアルカリ金属塩を、不活性溶媒中で酸
と接触反応させることを特徴とする、一般式（ただし式中Ｒは、低級アルキル基を示す。）で表
わされるアルコキシメチレンシアノアセトアルデ
ヒド類の製法。