JPS62103042A - トランス−β−ベンゾイルアクリル酸エステルの製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は一般式（ｎ） （式中、丘はアルキル基、アラルキル基を示す）で表わ
されるトランス−゛β−ベンゾイルアクリル酸エステル
の製造法に関し、医薬品や香料などの中間原料として重
要な該化合物を工業的に有利に製造することを目的とす
る。

（従来の技術） 従来、最も一般的なエステル合成法としては、カルボン
酸とアルコールからの脱水反応が挙げられるが、このエ
ステル合成法をβ−ベンゾイルアクリル酸エステル合成
に適用した例としては、たとえばβ−ベンゾイルアクリ
ル酸エチルの合成がある。β−ベンゾイルアクリル酸と
エタノールからの脱水反応においては、良好な収率でβ
−ベンゾイルアクリル酸エチルが得られるとの報告もあ
るが、原料及び生成物の幾何異性、すなわちシス、トラ
ンスに関する記載はなく、また具体的な実施法も開示さ
れていない〔８化ｕ　、　８８　、２２４（１９６７）
）。一方、他の報告では、β−ベンソイルアクリル酸の
エタノールによるエチルエステル化反応で得られる生成
物は、精製が非常に難しい〔ジャーナル・オブ・ザ・ア
メリカン・ケミカル・ソサイエイ（Ｊ、ムｍｅｒ、　Ｃ
ｈａｎ　、　８ｏｃ、）　。

４５．２２２（１９２８））との記載や通常のエチルエ
ステル化反応でβ−ベンゾイル−α−エトキシプロピオ
ン酸エチルを得たとの報告〔ブレチン・オブ・ザ・ケミ
カル・ソサイテイ・オブ・ジャパン（Ｂｕｌｌ、　Ｏｈ
ｅｍ、　８ｏｃ、　Ｊａｐａｎ）　、　４２　。

１８５８（１９６９）］も見られるなど、β−ベンゾイ
ルアクリル酸とアルコールの脱水反応によるβ−ベンゾ
イルアクリル酸エステルの合成法に関しては、生成物の
幾何異性体の挙動のみならず、生成物およびそれらの量
的関係など不明な点が多く、効率的なエステル化法とし
ての利用には、実用上、種々解決すべき問題点を有して
いる。この為、トランス−β−ベンゾイルアクリル酸エ
ステルの製造法に関して多くの研究者により種々別法が
検討されており、たとえばアセトフェノンとグリオキシ
ル酸エステルのアルドール縮合ヲ用いる方法（特開昭５
７−１９２６２２）や、β−ベンゾイルプロピオン酸エ
ステルをハロゲン化した後、脱ハロゲン化水素を行なう
方法〔ジャーナル・オブ・ザ・アメリカン・ケミカル・
ソサイテイ。

４５．２２２（１９２８）１などが提案されている。し
かしながら、前者の方法では製造しＫ＜＜、極めて高価
なグリオキシル酸エステルを使用すること、また後者の
方法ではβ−ベンゾイルプロピオン酸エステルの合成を
含め、反応が多段階にわたるのみならず、収率が低いの
で、いずれの方法においても工業的に寮用性が高いとは
言い難い。

また、他の合成法として、トランス−β−ベンゾイルア
クリル酸を硫酸ジアルキル或いはハロゲン化アルキルを
用いてエステル化する方法も考えられるが、育彬な反応
試剤を使用することや反応後の廃水処理等の種々の問題
点を有している為、工業的製造法としては必ずしも有効
な方法とは言い難い。

（発明が解決しようとする問題点） かかる状況下、本発明者らは、操作性、安全性、経済性
に優れたトランス−β−ベンゾイルアクリル酸エステル
の工業的新規製造法を確立するため、β−ベンゾイルア
クリル酸とアルコールとの反応で、トランス体のエステ
ルを優先的に生成する条件や副生物を抑制するための条
件等の解明を鋭意検討した。

（問題点を解決する為の手段と作用） その結果、式（［１） で表わされるβ−ベンゾイルアクリル酸とアルコールか
らの脱水反応によるエステル化反応においては、一般式
（■） ■ （式中、凰は前記に同じ）で表わされる目的物であるト
ランス−β−ベンゾイルアクリル酸エステル以外に、相
当量の一般式（Ｉ） Ｒ （式中、ａは前記に同じ）で表わされるβ−ベンゾイル
−ａ−アルコキシプロピオン酸エステルが副生ずること
及びその副生成物（Ｉ）は、酸触媒存在下、脱アルコー
ルして、容易に目的物（ｎ）に変換しうろことを見い出
し、簡便かつ効率的なトランス−β−ベンゾイルアクリ
ル酸エステルの製造法を完成するに至った。

本発明を模式図で表わすと、次の様になる。

■ （模式図中、Ｒは前記に同じ、化合物（１）はβ−ベン
ゾイルアクリル酸のトランス体、シス体もしくけその混
合物を示す） すなわち本発明は、殊にβ−ベンゾイルアクリル酸（Ｉ
ｎ）とアルコールからの脱水反応によるエステル化反応
の際に副生する化合物ＣＩ）を、酸触媒存在下に脱アル
コールして化合物（ＩＩ）に変換させる場合に有用であ
り、高純度なトランス−β−ベンゾイルアクリル酸エス
テル（ＩＩ）を工業的に有利に製造する方法である。

トランス−β−ベンゾイルアクリル酸 ルからの脱水反応の場合、一般に、次式に示す如く、目
的とするトランス−β−ベンゾイルアクリル酸エステル
（ｎ）と副生成物としてアルコール付加物（Ｉ）　（β
−ベンゾイル−ａ−アルコキシプロピオン酸エステル）
が相当量生成する。

■ トランス（Ｉｎ） Ｈ０Ｒ （ＩＩ）　　　　　　　　　　　（Ｉ）（式中、８は前
記に同じ） 従来、このアルコール付加物（Ｉ）の副生が、高純度な
目的物（ｎ）の効率的な取得を困難としていた。しかし
、この目的物（ＩＩ）とアルコール付加物（Ｉ）は相互
に変換可能で、その間には、次式に示す如く反応系中の
アルコール濃度に支配された平衡関係が成立することが
明らかとなり、Ｒ （Ｉ） 酸触媒存在下、アルコールを系外に除去すると平衡は目
的物（ｎ）の方に傾き、最終的に（Ｉ）は（ＩＩ）に定
量的に変換して、極めて容易に高純度の目的物（ＩＩ）
を得ることが可能となった。

この場合、（■）を室温下或いは加温下、酸触媒により
目的物（ＩＩ）へ変換することができるが、生成するア
ルコールを除去しないままでは平衡となり、目的物（Ｉ
Ｉ）への移行が不完全となる。これに対し、生成するア
ルコールを常圧或いは減圧下厘応系外へ留去するなどし
て平衡を目的物（ＩＩ）に移行させれば効率よく目的物
（ＩＩ）を得ることができる５、 また、シス−β−ベンゾイルアクリル酸同様のエステル
化反応を行なった場合には、次式に示す如く、シス−β
−ベンゾイルアクリル酸エステル（ＩＶ）、）ランス−
β−ベンゾイルアクリル酸エステル（Ｉｆ）及びアルコ
ール付加物（Ｉ）が得られる。

シス−（Ｉｌｌ） ＩＲ （■） （式中、孔は前記に同じ） この場合、副生じたアルコール付加物ＣＩ）は前述した
如く、目的物ＣＵ”）　Ｋ変換可能であるが、同時に生
成した化合物（Ｗ）も、脱アルコールと同反応条件下、
酸触媒により容易に目的とするトランス−β−ベンゾイ
ルアクリル酸エステル（ＩＩ）ＫＦｉ性化することが判
明した。

更に、実用的観点からは、このエステル化反応の進行に
伴い生成する水を、常法通り、共沸溶謀とともに反応系
外へ除去しつつ平衡をエステル生成に移行させるように
反応を行なうことが好ましい。特に、β−ベンゾイルア
クリル酸に対して化学社論的アルコール必要量付近（た
とえば、１．０〜１．５当量）での共沸脱水エステル化
反応においては、次式に示す如く、 Ｒ 生成水の除去による効率的な脱水反応（エステル化）の
進行とともに、反応系中のアルコール濃度の減少による
アルコール付加物の目的物への変換が促進され、アルコ
ール付加物の副生・蓄積が抑制されるといった複合的な
効呆がｗ４察され、効率良く目的物（ＩＩ）を得ること
ができる（シス−β−ベンゾイルアクリル酸を用いた場
合、先述と同様、副生じた化合物（ＩＶｆ）の目的物（
■）への異性化が起こる）。

ＱＶ）　　　　　　　　　　　（ｎ） （式中、几は前記に同じ） 従って、本発明においては、トランス、シスあるいはト
ランス詔よびシスの混合しているβ−ベンゾイルアクリ
ル酸を用いても、いずれの場合も極めて高純度なトラン
ス−β−ベンゾイルアクリル酸エステルに誘導すること
ができる。

以上のように、β−ベンゾイルアクリル酸とアルコール
とのエステル化ｆｆ応にヨｔ）　トｙ　ンｘ−β−ベン
ゾイルアクリル酸エステルを製造する方法において、酸
触媒の存在下、エステルの構成成分となっているアルコ
ールを留去する操作により、副生物やシス−異性体を目
的物に変換することが本願発明の特徴である。

化合物（Ｉ）或いは化合物（ｍＶ）からの目的物（■）
への変換反応において、式中のＩＬＫよって示される置
換基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ヘ
キシル基、ｎ−オクチル基などの直鎖アルキル基；イソ
ブチル基、イソアミル基などの分枝アルキル基；シクロ
ヘキシル基などの環式アルキル基；β−フェニルエチル
基などのアラルキル基が挙げられる。

化合物（Ｉ）或いは化合物（ＩＶ）からの目的物（ＩＩ
）への変換反応は、無溶媒或いはベンゼン、トルエンな
どの不活性溶媒中で行なうことができる。反応溶媒は、
ベンゼン、トルエンなどを単独に使用する外、これらを
主溶媒として他の溶媒を反応の進行を妨げない程度に含
有する混合溶媒であってもよい。共存させる酸としては
、硫酸、塩酸などの無機鉱酸；パフトルエンスルホン酸
などの有機酸；或いは＝フッ化ホウ素エーテフートなど
のルイス酸が挙げられる。反応温度は２０〜１５０℃で
あるが、反応速度の面からは４０℃以上、生成物の分解
着色の面からは１００℃以下が好ましい。

添加する酸の量としては、概して、硫酸、パラトルエン
スルホン酸などの不揮発性の酸の場合には、反応混合物
に基いて０．０２〜４０％（Ｗ／Ｖ）、塩酸などの揮発
性の酸の場合には１０〜５０　％（ｖｎ）である。反応
時間は、通常、数分ないし６時間程度である。

反応経過は階層クロマトグラフィにて追跡できる。反応
終了後は、抽出法、蒸留法により目的とするトランス−
β−ベンゾイルアクリル酸エステル（ｎ）を得ることが
できる。

なお、これら変換反応は、アルコール付加物（Ｉ）或い
はシス−β−ベンゾイルアクリル酸エステル（ＩＶ）を
各々単独で、または化合物（Ｉ）　、　（Ｉｆ）の混合
物を同時に、目的物（ＩＩ）に変換することができる。

β−ベンゾイルアクリル酸（ｍ）のトランス体を酸存在
下、アルコールと反応させて、化合物（Ｉ）及び（ｎ）
を、或いは同シス体を使用して化合物（Ｉ）。

（ＩＩ）及び（ＩＶｆ）を、それぞれ反応系中に形成せ
しめた後、常圧或いは減圧下、未反応の過剰なアルコー
ル及び化合物（Ｉ）から目的物（■）への変換反応で生
成するアルコールを反応系外へ留去しつつ、化合物（Ｉ
）および／または化合物（ＩＶ）を目的物（ＩＯへ変換
し、最終的に目的物（Ｕ）のみを単離することもできる
。

また、β−ベンゾイルアクリル酸とアルコールの共沸脱
水エステル化反応においては、β−ベンゾイルアクリル
酸の残存並びにβ−ベンゾイル−ａ−アルコキシプロピ
オン酸エステルの副生を考慮すれば、使用するアルコー
ル量は、β−ベンゾイルアクリル酸に対して、１．０〜
１．５当量付近が好ましい。共沸溶媒としては、常法通
り、ベンゼン、クロロホルム、１，１，１−　ｔ−リク
゛ロルエタンなどを用いることができる。共存させる酸
及びその量は、先述の通りである。反応時間はおよそ１
時間から１５時間程度であり、反応終了後は、抽出法ま
たは蒸留法により目的とするトランス−β−ベンゾイル
アクリル酸エステル（ＩＴ）を得ることができる。もち
ろん、使用するβ−ベンゾイルアクリル酸は、シス体、
トランス体あるいは両異性体が混合していてもよい。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

実施例１ β−ベンゾイル−メトキシプロピオン酸メチル２６８ｍ
、９１パフトルエンスルホン酸・１水和物１５０ｍ！ｉ
及び）　／ｋｊ：　ン５　ｍｌ！の混合物を８０℃にで
１時間撹拌後、アスピレータ−にて減圧にし、総量−に
濃縮した。ついで、そのまま８０℃にて２０分間撹拌後
、放冷した。反応混合物を酢酸エチル−水に分配し、酢
酸エチル層を飽和Ｎａｇ（η３水で洗浄後、水洗し、無
水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去してトラン
ス−β−ベンゾイルアクリル酸メチルの黄色の油状物２
０６ｍ＃を得た。

ＩＨＮＭＲ（ＣＤＣ１ａ、δ）　　８−１５〜７．８２
（ｍ、　ｐｈｅｎｙｌ）、７．９５　（ｄ　、　ｏｌｅ
ｆ　１ｎｉｃ　ｐｒｏｔｏｎ）、６．６８（ｄ、ｏｌｅ
ｆｉｎｉｃ　ｐｒｏｔｏｎ）、８．８５（ｓ。

ｅｓｔｅｒ　ｍｅｔｈｙｌ　） 実施例２ トランス−β−ベンゾイルアクリル酸エチル６．４５ｊ
ｌ、β−ベンゾイル−ａ−エトキシプロピオン酸エチル
８．５５＃及び硫酸１．８０，９の混合物を１００℃で
撹拌しつつ、アスピレータ−にて２０ｍｍＨ，５Ｆに減
圧下、生成するエタノールを留去した。１０分間反応を
続けた後、冷却し、以下、実施例１と同様の処理を行な
い、トランス−β−ベンゾイルアクリル酸エチル７．７
６ｊｉを得た。

実施例８ トランス−β−ベンゾイルアクリル酸エチル６．７９．
Ｆ、β−ベンゾイル−ａ−エトキシプロピオン酸エチル
Ｌ９７１ｉ及び硫酸０．１２．９の混合物を減圧蒸留に
付し、トランス−β−ベンゾイルアクリル酸エチル７、
０２　＃が１２８〜１８４℃７８ｍｍＨ，５ｒで留出さ
した。

実施例４ トランス−β−ベンゾイルアクリル酸Ｔ、Ｔ６１１゜エ
タノール２５．３ｍｌ！及び硫酸１．６８．Ｆの混合物
を６２℃にて８時間撹拌した。ついで、アスピレータ−
にて徐々に減圧にして、エタノールを２０分かけて留去
した後、最終的に２０ｍｍＨ，９に減圧下、６２℃にて
１．５時間撹拌して冷却した。以下、実施例と同様の処
理を行ない、トランス−β−ベンゾイルアクリル酸エチ
ルａ、ｔｓｇを得た。

実施例６ トランス−β−ベンゾイルアクリル酸５．０Ｏ！１、ｎ
−プロピルアルコール１６．７ｍ／及び硫酸１．０５Ｉ
の混合物を１００℃にで１．５時間撹拌した。りいで、
アスピレータ−にで徐々に減圧にして、ｎ−プロピルア
ルコールを１６分かけて留去した後、最終的に２０ｍｍ
Ｈ，ｐに減圧下、１００℃にて１０分間撹拌して、冷却
した。以下、実施例１と同様の処理を行ない、トランス
−β−ベンゾイルアクリル酸ｎ−プロピル５．７８．ｐ
をｉた。

ＩＨＮＭＲ（（３ＤＣ！１８．Ｊ）　　８．１８〜７．
８８（ｍ、　ｐｈｅｎｙｌ）、７．９４　（ｄ、　ｏｌ
ｅｆｉｎｉｃ　ｐｒｏｔｏｎ）、６．８８　（ｄ、　ｏ
ｌｅｆｉｎｉｃ　ｐｒｏｔｏｎ　）、４．２０（ｔ。

−〇ＣＨ２ＣＨ２ＣＨＢ、ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、２．
７７（ｍ。

−０ＯＨ２０Ｈ４（１Ｂ４．ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、１
．００（ｔ。

−ＯＣ■ｚｃＩｉｇ（ＪＢ　、　ｍｅ　ｔｈｙ　１　）
実施例６ シス−β−ベンゾイルアクリル酸エチル２００ｍＪＦ、
　　三フッ化ホウ素エーテフート（ａｂｔ、　４７％）
２００ｍ、９及びトルエン１０ｍＩ！の混合物を８０℃
にて４５分間撹拌した後、放冷し、以下実施例１と同様
の処理を行ない、トランス−β−ベンゾイルアクリル酸
エチルの黄色の油状物１７５ｍＪ＋を得た。

１１１　　ＮＭＲ（ＣＩ）０１ｇ、δ）　　　８．１０
〜７．８５（ｍ、　ｐｈｅｎｙｌ）、７．９０　（ｄ、
　ｏｌｅｆｉｎｉｃ　ｐｒｏｔｏｎ）、６．８５　（ｄ
　、　ｏｌｅｆｉｎｉｃ　ｐｒｏｔｏｎ）、４．２８（
Ｑ。

−０Ｅｔ　、ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、１．８８（ｔ　、
−０Ｅｔ。

ｍｅｔｈｙｌ） 実施例７ β−ベンゾイルアクリル酸（ｌｆｌ　ＮＭＲ分析による
ｃｉｓ／１ｒａｎｓ＝　１／２）　　８．００１ｓ　　
エタノールｔｏｍＩ！及び硫酸０．６８Ｊｌの混合物を
２時間還流した。ついで、アスピレータ−にて徐々に減
圧にして、エタノールを１０分かけて留去した後、最終
的に２０ｍｍＨ，９に減圧下、８５℃にて４０分間撹拌
して冷却した。以下、実施例１と同様の処理を行ない、
トランス−β−ベンゾイルアクリル酸エチル２．４５Ｊ
！を得た。

実施例８ トランス−β−ベンゾイルアクリル酸’１．５０Ｊ／。

エタノール２．８６ＪＰ、Ｆｉｉ、酸０．５（ｌ及びク
ロロホルム８０ｍ１！の混合物を、６時間、生成水を共
沸脱水して反応系より除去しつつ還流した。冷浸、反応
混合液を飽和ＮａＨＣＯ１１水で洗浄後、水洗し、溶媒
ヲ留去してトランス−β−ベンゾイルアクリル酸エチル
８．０８．ｆを得た。

参考例 トランス−β−ベンゾイルアクリルＭ７．７６１゜工夕
／−／Ｉｚ２５．８ｍ／及び硫酸１．６８！１（７）混
合物を６２℃にて８時間撹拌した。冷浸、水で希釈し、
酢酸エチルで抽出した。ついで酢酸エチル層を飽和Ｎａ
ＨＣＯ２水で洗浄後、水洗し、無水硫酸マグネシウムで
乾燥した。溶媒を留去してトランス−β−ベンゾイルア
クリル酸エチルとβ−ベンゾイル−ａ−エトキシプロピ
オン酸エチルの８対１（ＩＨＮＭＨによる分析）の混合
物７．８６　Ｆを得た。

（発明の効果） 本発明によれば、高純度のトランス−β−ベンゾイルア
クリル酸エステルを工業的に有利に製造することができ
る。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｂはアルキル基、アラルキル基を示す） で表わされるβ−ベンゾイル−α−アルコキシプロピオ
   ン酸エステルを、酸触媒存在下に脱アルコールして、一
   般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中、Ｒは前記に同じ） で表わされるトランス−β−ベンゾイルアクリル酸エス
   テルに変換することを特徴とするトランス−β−ベンゾ
   イルアクリル酸エステルの製造法。
2. （２）脱アルコール操作を、アルコールの反応系外への
   留去によつて行う特許請求の範囲第１項記載の製造法。
3. （３）酸として硫酸を使用する特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の製造法。
4. （４）一般式（IV） ▲数式、化学式、表等があります▼（IV） で表わされるシス−β−ベンゾイルアクリル酸エステル
   の共存下で脱アルコール操作を行い、酸触媒により、同
   時に化合物（IV）を化合物（II）に変換する特許請求の
   範囲第１項または第８項記載の製造法。
5. （５）式（ I ）の化合物が、式（III） ▲数式、化学式、表等があります▼（III） で表わされるβ−ベンゾイルアクリル酸を、酸存在下、
   式（Ｖ） ＲＯＨ（Ｖ） （式中、Ｒは前記に同じ） で表わされるアルコールと脱水反応させた反応混合物中
   に存在する特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
   の項記載の製造法。
6. （６）式（IV）の化合物が酸存在下、シス−β−ベンゾ
   イルアクリル酸と式（Ｖ）のアルコールとの脱水反応に
   より生成したものである特許請求の範囲第４項または第
   ３項記載の製造法。
7. （７）β−ベンゾイルアクリル酸がトランス体である特
   許請求の範囲第３項記載の製造法。
8. （８）β−ベンゾイルアクリル酸がシス体とトランス体
   の混合物である特許請求の範囲第３項記載の製造法。
9. （９）β−ベンゾイルアクリル酸（III）を、酸存在下
   、アルコール（Ｖ）と脱水反応させる際に、化合物（I
   II）に対して１．０〜１．６当量のアルコールを用いる
   とともに、生成する水を共沸溶媒を用いて共沸脱水させ
   ることにより、β−ベンゾイル−ａ−アルコキシプロピ
   オン酸エステル（ I ）のトランス−β−ベンゾイルア
   クリル酸エステル（II）への脱アルコールを促進させて
   、化合物（ I ）の蓄積を抑制することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の製造法。
10. （１０）酸として硫酸を使用する特許請求の範囲第９項
    記載の製造法。
11. （１１）β−ベンゾイルアクリル酸がトランス体である
    特許請求の範囲第９項または第１０項記載の製造法。
12. （１２）β−ベンゾイルアクリル酸がシス体とトランス
    体の混合物である特許請求の範囲第９項または第１０項
    記載の製造法。