JPS6250454B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、フエニルアセトン類の製造法に関す
るものである。 フエニルアセトン類は各種の農薬、医薬品など
の中間原料として有用である。たとえば、４―ヒ
ドロキシ―３―メトキシフエニルアセトン
（HMPA）、３，４―ジメトキシフエニルアセト
ン（DMPA）および３，４―メチレンジオキシフ
エニルアセトンは血圧降下剤として用いられるＬ
―α―メチルドーパを製造するための中間体とし
て利用される化合物である。従つてその有用性は
非常に高いが、従来知られている方法は工業的製
法としては満足できるものではなかつた。 たとえば、英国特許第1119612号明細書には、
１―（３，４―ジメトキシフエニル）プロピレン
に過酢酸などの過酸化物を作用させ、得られたジ
オール型の生成物を塩化亜鉛のような酸性物質で
処理することによりDMPAを得る方法を開示して
いる。しかし、この方法は、酸性物質による処理
の工程の収率が低い点、そして使用する過酸化物
は爆発性があるためその取扱いに特に注意が必要
である点などにおいて問題があり、工業的に好ま
しい方法とはいえない。 また、ジヤーナル・オブ・アメリカン・ケミカ
ル・ソサイテイ（JACS），77，700（1955）に
は、酢酸エチルなどの溶媒中で３，４―ジメトキ
シフエニルアセトニトリルにナトリウムエトキシ
ドを反応させてアセチル体に変え、次いでこれを
加水分解することからなるDMPAの製造法が開示
されている。しかし、この方法は、ナトリウムエ
トキシドの加水分解を防ぐために、これを用いる
工程は厳密に水を除去した系で行なう必要がある
点、その加水分解工程の収率が低い点、また原料
の３，４―ジメトキシフエニルアセトニトリル自
体を入手の容易な化学原料から製造するために必
要な工程を考慮すると全体の工程数が多くなる点
などの問題があり、工業的に好ましい方法とはい
えない。 本発明者らは、先にベンゼン環に置換基を有し
ていてもよい３―フエニルプロピレン類を、水、
アルコールおよびパラジウム塩類の存在下にて亜
硝酸アルキルエステルと接触させることを特徴と
するフエニルアセトン類の製造法、すなわち入手
が容易な３―フエニルプロピレン類と亜硝酸アル
キルエステルを原料として用いるフエニルアセト
ン類の製造法を開発し、特願昭57―136346号（特
開昭59―27846号）として特許出願を行つた。 本発明者らは、その後研究を続けた結果、該製
造法において、反応系に銅化合物を存在させれ
ば、パラジウム塩類触媒単位量当りの目的物の生
成量がさらに増大すること、換言すれば高価なパ
ラジウム塩類の使用量を軽減できること、を見い
出し本発明に到達した。 すなわち本発明は、入手が容易な原料を用いる
フエニルアセトン類の製造法を提供することを目
的とするものである。 本発明は、ベンゼン環に置換基を有していても
よい３―フエニルプロピレン類を、水、アルコー
ル、パラジウム塩類の触媒、および銅化合物の存
在下にて亜硝酸アルキルエステルと反応させるこ
とを特徴とするフエニルアセトン類の製造法を提
供するものである。 次に、本発明を詳しく説明する。 本発明の一方の原料は、３―フエニルプロピレ
ン類であり、この３―フエニルプロピレン類のベ
ンゼン環には置換基がついていてもよい。置換基
の例としては、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ
基、アミノ基、炭素数６個以内の低級アルキル
基、炭素数６個以内の低級アルコキシ基、および
ベンジルオキシ基などを挙げることができる。こ
れらの置換基はベンゼン環に合計３個以内の数で
つくことができる。従つて、本発明で用いる３―
フエニルプロピレン類は、次の（）式により表
わすことができる。 （Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ、水素原子、水酸基、
ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、低級アルキ
ル基、低級アルコキシ基、およびベンジルオキシ
基からなる群より選ばれた置換基で、Ｘ，Ｙ，Ｚ
は同一でも、それぞれ異なつていてもよい：ある
いは、Ｘ，Ｙ，Ｚのうちの任意の二つがベンゼン
環の一部と共同して酸素原子を１〜２個含有する
５〜７員環の複素環を形成していてもよい。） 上記の（）式により表わされる３―フエニル
プロピレン類は、天然に存在する植物油から抽出
するか、あるいは、対応するベンゼンもしくは置
換ベンゼン化合物とハロゲン化アリル（CH₂＝
CH−CH₂Brなど）との反応などにより容易に入
手できる。 本発明の他の一方の原料は、亜硝酸アルキルエ
ステルであり、これは（）式により表わすこと
ができる。 RONO （） （ここでＲは、脂肪族、芳香族あるいは脂環族
の飽和あるいは不飽和のアルキル基であり、炭素
数１〜10のアルキル基もしくはベンジル基である
ことが好ましい。） なお上記（）式で、Ｒは、特にメチル、プロ
ピル、エチル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘ
プチル、オクチル、ノニル、デシルなどの脂肪族
基あるいはベンジルなどの芳香族基であることが
好ましく、なかでも炭素数１〜４の飽和脂肪族ア
ルキル基、すなわち、メチル、エチル、ｎ―プロ
ピル、イソプロピル、ｎ―ブチル、sec―ブチル
などであることが好ましい。 本発明において反応系に導入する水の量は、通
常は原料の３―フエニルプロピレン類１モルに対
して１〜300モル（好ましくは、10〜100モル）の
範囲内とする。水の量が上記の範囲の下限よりも
少ないと目的物のフエニルアセトン類の収率が低
下する。水の量を上記の範囲の上限より多くして
も反応の進行には差しつかえないが、多量の水の
添加は格別の効果をもたらさない一方、反応終了
後のアルコールの回収処理が面倒になるとの問題
が発生する。 本発明の反応において亜硝酸アルキルエステル
および水などが、どのようにして関与しているか
は明確にはわからないが、おそらく３―フエニル
プロピレン類と亜硝酸アルキルエステルが反応し
て１―フエニル―２，２―ジアルコキシプロパン
類が生成し、このものが水により加水分解されて
フエニルアセトン類となるものと推定される。 従つて、本発明の製造法が基礎とする反応は、
次のように考えられる。 亜硝酸アルキルエステルは、上記の反応式から
もわかるように、３―フエニルプロピレン類１モ
ルに対して２モル以上用いる必要があり、実際の
反応においては３―フエニルプロピレン類１モル
に対して２〜５モル、好ましくは2.1〜3.5モル用
いる。 上記の反応は、アルコールとパラジウム塩類の
触媒、および銅化合物の存在下にて有利に進行す
る。ここで用いるアルコールの例としては、メチ
ルアルコール、エチルアルコール、プロピルアル
コール、ブチルアルコール、ペンチルアルコー
ル、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、
オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシル
アルコール、ベンジルアルコールなどの炭素数１
〜10のアルキル基もしくはベンジル基を有するア
ルコールであることが好ましい。また、反応に使
用する亜硝酸アルキルエステルのアルキル基と同
じアルキル基を有するアルコールを用いることに
より、反応液からのアルコールの回収再使用が容
易となるとの利点があるため、そのようなアルコ
ールを選ぶことが好ましい。このようなアルコー
ルは、使用する３―フエニルプロピレン類１モル
に対して通常は0.5〜10用いる。 なお、上記のアルコールは反応溶媒としても働
くため、特に他の溶媒を使用する必要はないが、
所望により、他の溶媒を用いることもできる。そ
のような溶媒としては、本発明が利用する反応に
対して実質的に不活性である限り、特に限定はな
い。その適当な溶媒の例としては、酢酸エチル、
酢酸ブチルなどの低級脂肪酸エステル、ジオキサ
ン、ジブチルエーテル、テトラヒドロフランなど
のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレンな
どの芳香族炭化水素、シクロヘキサンなどの脂環
族炭化水素、ｎ―ヘキサンなどの脂肪族炭化水素
などを挙げることができる。 本発明において触媒として用いるパラジウムの
塩類の例としては、塩化パラジウム、臭化パラジ
ウム、ヨウ化パラジウム、酢酸パラジウム、硫酸
パラジウム、硝酸パラジウムなどを挙げることが
できる。本発明の製造法における触媒として特に
好ましいパラジウムの塩類は、塩化パラジウム、
臭化パラジウムなどのハロゲン化パラジウムであ
る。 触媒であるパラジウムの塩類は、３―フエニル
プロピレン類１モルに対して、一般に、0.001〜
0.2モル、そして、好ましくは0.005〜0.08モル用
いる。触媒の使用量がこの範囲の下限より少ない
場合には反応は充分に進まず、また触媒の使用量
を上記の範囲の上限より多くしても、反応速度の
向上に殆ど寄与せず、一方、触媒の回収に手数が
掛るようになり、また触媒回収時の触媒の損失も
増えるため好ましくない。 本発明において使用に供される銅化合物の例と
しては、ハロゲン化銅、硫酸銅、硝酸銅、水酸化
銅、酸化銅などを挙げることができる。これらの
中でも、塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、
臭化第二銅などのハロゲン化銅が好ましい。ま
た、ハロゲン化銅以外の銅化合物の使用の場合に
は、その銅化合物１モル当り0.1〜５モル程度の
ハロゲン化水素酸を共存させるのが好ましい。 これら銅化合物の使用量は、使用するパラジウ
ム塩類触媒１モル当り、通常１〜30モル、好まし
くは３〜10モルである。その使用量がこの範囲の
下限値より少ない場合には、助触媒的効果が期待
されず、また上限値より多く使用しても格別の効
果もなく、むしろ触媒の分離、回収操作が複雑に
なり好ましくない。 本発明の触媒系において、PdCl₂―CuClあるい
は、PdCl₂―CuCl₂の組み合わせが、入手面、経
済性を考えると特に実用的である。 上記の反応は、０〜150℃の温度で行なう。150
℃より高い温度では、異性化反応などの副反応が
進行しやすくなり、０℃より低い温度では、反応
速度が小さくなり、実用的ではない。なお、実用
上特に好ましい反応温度は10〜90℃の範囲内の温
度である。また、反応時間は反応温度などの反応
条件によつても異なるが一般には10分〜５時間の
範囲内から選ばれる。 反応時の反応系の圧力には特に制限はないが、
通常は、常圧〜200Kg／cm²（ゲージ圧）の範囲の
圧力が選ばれる。 本発明は、たとえば、次のような方法により実
施することができる。 反応容器に原料の３―フエニルプロピレン類と
水、アルコール、パラジウム塩類触媒および銅化
合物を入れ、これに亜硝酸アルキルエステルを加
えて所定の条件下で反応を進行させる。ただし、
これら原料、触媒などの添加順序には特に制限は
ない。反応終了後、反応液を減圧蒸留して発生し
たNOガス、未反応原料、アルコール、目的の反
応生成物（フエニルアセトン類）などを分離取得
する。ここで回収した未反応原料およびアルコー
ルは、循環利用することができ、また同じく回収
したNOガスは亜硝酸エステルの製造に利用する
こともできる。 次に、本発明の実施例を示す。 なお、各例における原料の反応率と目的物の収
率とは、次に示す式に従い計算した値である。 原料〔３―フエニルプロピレン類〕の反
応率（％） ＝〔原料の反応量（モル）÷原料の仕込み量
（モル）〕×100 目的物〔１―フエニルアセトン類〕の収
率（％） ＝〔生成した目的物の量（モル）÷原料の仕
込み量（モル）〕×100 また、各例における「Pdターンオーバー数」
はパラジウム塩類触媒の活性の目安になるもの
で、次式で計算した値である。 Pdターンオーバー数 ＝目的物の生成量（モル）／仕込みパラジウム塩類
触媒の量（モル） 実施例 １ 原料の３―フエニルプロピレン0.10モル、亜硝
酸メチル0.25モル、メチルアルコール0.5、水
36ｇ、触媒の塩化パラジウム0.0005モル、および
塩化第一銅0.0025モルを反応容器に仕込み、反応
温度20℃、反応時間1.5時間の条件で反応を行な
つた。 反応終了後、反応液をガスクロマトグラフイー
にかけて、反応液中の未反応原料と生成した目的
物であるフエニルアセトン類の定量を行ない、原
料の反応率94％、目的物の収率83％、Pdターン
オーバー数166との結果を得た。 実施例 ２〜７ 原料として第１表に示す３―フエニルプロピレ
ン類を各々0.10モル用い、また銅化合物として
CuCl₂またはCuClを各々0.0025モル用いた他は、
実施例１と同様の操作で実験を行なつた。その結
果を第１表に示す。

【表】 実施例 ８〜10 第２表に示す３―フエニルプロピレン類0.10モ
ル、亜硝酸ｎ―ブチル0.25モル、ｎ―ブチルアル
コール0.5、水36ｇ、銅化合物としてCuCl₂を
0.0025モル、および触媒の塩化パラジウム0.0005
モルを反応容器に仕込み、反応温度60℃、反応時
間1.5時間の条件で反応を行なつた。反応後、実
施例１と同様の操作で処理を行なつた。その結果
を、第２表に示す。

【表】 実施例 11〜16 第３表に示す３―フエニルプロピレン類0.10モ
ル、亜硝酸メチル0.25モル、メチルアルコール
0.5、水36ｇ、触媒の塩化パラジウム0.0005モ
ル、および塩化第二銅0.0025モルを反応器に仕込
み、反応温度20℃、反応時間1.5時間の条件で反
応を行なつた。反応後、実施例１と同様の操作で
処理を行なつた。その結果を、第３表に示す。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベンゼン環に置換基を有していてもよい３―
   フエニルプロピレン類を、水、アルコール、パラ
   ジウム塩類の触媒および銅化合物の存在下にて亜
   硝酸アルキルエステルと接触させることを特徴と
   するフエニルアセトン類の製造法。 ２ ３―フエニルプロピレン類のベンゼン環に置
   換基が存在しないことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のフエニルアセトン類の製造法。 ３ ３―フエニルプロピレン類のベンゼン環に、
   水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、低
   級アルキル基、低級アルコキシ基、ベンジルオキ
   シ基からなる群より選ばれた１〜３個の置換基が
   存在していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のフエニルアセトン類の製造法。 ４ ３―フエニルプロピレン類のベンゼン環に、
   そのベンゼン環の一部と共同して酸素原子を１〜
   ２個含有する５〜７員環の複素環を形成する置換
   基が存在することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のフエニルアセトン類の製造法。 ５ 亜硝酸アルキルエステルのアルキル部分が炭
   素数１〜10のアルキル基もしくはベンジル基であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   フエニルアセトン類の製造法。 ６ アルコールを構成するアルキル部分が亜硝酸
   アルキルエステルのアルキル部分と同一であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のフエ
   ニルアセトン類の製造法。 ７ 触媒のパラジウム塩類が、パラジウムのハロ
   ゲン化物であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のフエニルアセトン類の製造法。 ８ 銅化合物が、ハロゲン化銅であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のフエニルアセ
   トン類の製造法。