JPS6313982B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はα，β−不飽和ニトリルの製造法に関
するものである。詳しくはシリルシアンヒドリン
を原料とするα，β−不飽和ニトリルの新規な製
造法に関するものである。 シアンヒドリンを脱水する方法は、α，β−不
飽和ニトリルの製造法として広く用いられてい
る。しかしながら、この方法は原料となるシアン
ヒドリンの製造に有毒なシアン化水素を用いる必
要があること、α−テトラロンやカンフアーなど
の共役ケトンや立体的にこみ入つたケトンとはシ
アン化水素が反応しにくく、シアンヒドリンの製
造に問題がある。また、ケトンを原料とした場合
には、二段階に反応を行わねばならないという欠
点がある。 また、最近トリメチルシリルシアニドが上記の
様な反応性の低いケトンでさえも反応してトリメ
チルシリルシアンヒドリンを与え、このトリメチ
ルシリルシアンヒドリンを塩酸で加水分解すると
シアンヒドリンを与えることが報告された。 これらの事情に鑑み、α，β−不飽和ニトリル
を効率良く製造する方法を開発すべく鋭意研究し
た結果、シリルシアンヒドリンから直接α，β−
不飽和ニトリルを得ることに成功し本発明に到達
した。 すなわち、本発明の要旨は一般式（） （式中、R¹、R²およびR³は不活性置換基を有し
ていてもよい炭化水素残基を表わし、R¹、R²お
よびR³の２つ以上が結合していてもよく、R⁴、
R⁵およびR⁶は炭化水素残基を表わす。） で示されるシリルシアンヒドリンを、塩化ホス
ホリル、塩化チオニルおよび三塩化リンからなる
群から選ばれるハロゲン化合物および含窒素芳香
族塩基の存在下加熱することを特徴とする一般式
（） 〔式中、R¹、R²およびR³は一般式（）におけ
ると同義とする。〕 で示されるα，β−不飽和ニトリルの製造法に存
在する。 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明方法においては、前記一般式（）で示
されるシリルシアンヒドリンを用いる。 一般式（）において、R¹、R²およびR³はメ
チル、エチル、イソプロピル、ブチル等のアルキ
ル基、２−ブテニル等のアルケニル基、フエニ
ル、ナフチル等のアリール基、ベンジル等のアラ
ルキル基、シクロヘキシル等のシクロアルキル
基、シクロヘキセニル等のシクロアルケニル基等
の飽和または不飽和炭化水素残基であり、R¹、
R²およびR³の２つ以上が相互に結合していても
よい。これらの炭化水素残基は、アルコキシカル
ボニル基、アルコキシ基、シアノ基等の不活性置
換基を有していてもよい。 また、R¹、R²またはR³のうち１つ以上に、式
（） 〔式中、R⁴、R⁵およびR⁶は一般式（）におけ
ると同義とする。〕 で示される基があつてもよい。この場合には、生
成物の対応する部分に式（） で示される基を有するα，β−不飽和ニトリルが
得られる。 R⁴、R⁵およびR⁶はメチル、エチル、イソプロ
ピル等のアルキル基、フエニル等のアリール基等
の炭化水素残基である。通常R⁴、R⁵およびR⁶は
低級アルキル基、とくにはメチル基である。 一般式（）で示されるシリルシアンヒドリン
としては、例えば後述する様なケトンに対応する
シアンヒドリンが挙げられる。 一般式（）で示されるシリルシアンヒドリン
は、例えば一般式（） 〔式中、R¹、R²およびR³は一般式（）におけ
ると同義とする。〕 で示されるケトンと、一般式（） 〔式中、R⁴、R⁵およびR⁶は一般式（）におけ
ると同義とする。〕 で示されるシリルシアニドとを常法によりヨウ化
亜鉛等のルイス酸を触媒として反応させれば得る
ことができる。 一般式（）で示されるケトンとしては、前記
した様なR¹、R²およびR³を有するもの、例えば
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
ウンデカン−６−オン等の脂肪族ケトン、シクロ
ヘキサノン、２−メチルシクロヘキサノン、４−
ｔ−ブチルシクロヘキサノン、シクロオクタノ
ン、シクロドデカノン、９，10−ジメチル−１，
２，３，４，５，６，９，10−オクタヒドロナフ
タレン−２−オン、シクロヘキサン−１，４−ジ
オン、キノン、ビシクロ〔４，２，０〕オクト−
７−エン−２，５−ジオン、ビシクロ〔４，２，
０〕オクタン−２，５−ジエン等の脂環式ケト
ン、α−テトラロン、カンフアー、アンドロスタ
ー１，４−ジエン−３，17−ジオン、アンドロス
ト−４−エン−３，17−ジオン、プレグナ−４−
エン−３，20−ジオン等のテルペンケトンやステ
ロイドケトン等の種々のケトンが挙げられ、勿論
これらのケトンは前記した様な不活性置換基を有
していてもよい。 これらのシリルシアンヒドリンと反応させるハ
ロゲン化合物は、塩化ホスホリル、塩化チオニル
または三塩化リンである。ハロゲン化合物は二種
以上併用してもよい。 含窒素芳香族塩基とは、窒素原子が炭素原子と
共に芳香環を形成している塩基、例えばピリジ
ン、コリジン、ルチジン、キノリン等が挙げられ
る。 ハロゲン化合物は、一般式（）で示されるシ
リルシアンヒドリン中のシリルシアンヒドリン構
造１モルに対し、通常1.5〜５倍モル、好ましく
は２〜４倍モル用いる。ハロゲン化合物の量が少
なすぎると反応が完結しないことがあり、またハ
ロゲン化合物の量が多すぎると経済性が損われる
ばかりでなく、後処理が煩雑となり、好ましくな
い。 含窒素芳香族塩基は、一般式（）で示される
シリルシアンヒドリン中のシリルシアンヒドリン
構造１モルに対し、通常３〜20倍モル、好ましく
は５〜15倍モル用いる。含窒素芳香族塩基の量が
少なすぎると、反応により発生する塩化水素を中
和することができず、副生物が増加したりする
し、また含窒素芳香族塩基の量が多すぎても経済
性が損われるばかりでなく、後処理が煩雑となる
ので好ましくない。 反応温度は通常70〜150℃、好ましくは90〜120
℃である。反応温度が低すぎると反応速度を低下
し、長時間の反応時間が必要となるし、また反応
温度が高すぎても置換基の種類等によつては分解
を伴うこととなるので何れも好ましくない。 反応時間は、他の種々の条件により相違する
が、通常２〜48時間程度である。 反応後は、原料および副生成物から目的物を分
離する常法、例えば中和、抽出、洗浄、ろ過、溶
媒留去、蒸留、晶析、吸着剤による処理等を適宜
組み合わせて後処理すれば、目的とするα，β−
不飽和ニトリルを精製・分離することができる。 本発明方法によれば、α，β−不飽和ニトリル
を高収率で得ることができる。さらに、従来のシ
アン化水素を用いる方法では反応しにくいケトン
についても、シリルシアンヒドリンを経由して容
易にα，β−不飽和ニトリルを製造でき、しかも
ケトンから一つの反応器で一挙にα，β−不飽和
ニトリルに導くことができる。 生成したα，β−不飽和ニトリルは、シアノ基
の反応性を利用して既知の方法により、例えば相
当するカルボン酸、アミド、アルデヒド、ケト
ン、アミン類等に変換が可能であり、付加価値の
高い医薬品、農薬等の合成中間体等に有用であ
る。 以下に実施例および参考例を挙げて、本発明を
更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超え
ない限り、以下の実施例により限定を受けるもの
ではない。 参考例 シリルシアンヒドリンの製造 ケトン（５ミリモル）、トリメチルシリルシア
ニド（６〜6.5ミリモル）（ケトンがジケトンであ
る場合は２倍とする）およびヨウ化亜鉛（約40
mg）がベンゼン（２ml）中、室温で反応が完結す
るまで（数時間〜１日、薄層クロマトグラフによ
り確認）撹拌すると、目的とするトリメチルシア
ンヒドリンが得られる。 実施例 １〜７ 参考例の方法により得られるトリメチルシリル
シアンヒドリンにピリジン（８ml）および塩化ホ
スホリル（15ミリモル）を加え、５〜10時間加熱
還流させる。冷却後、反応により生成している暗
色の溶液を、ピリジンに対しやや過剰の塩酸と氷
の混合物に注ぎ、エーテルで抽出する。エーテル
層を水および塩水で洗浄後、乾燥する。溶媒を留
去し、生成物を蒸留またはシリカゲルによるカラ
ムクロマトグラフイーにより精製する。有機層と
水層の界面に暗色の固体が析出して分離が遅くな
る場合には、ろ過によりこの固体を除いて分離を
促進すればよい。 対応するケトン、生成物その他の結果を表１に
示す。

【表】

【表】 実施例 ８ 参考例で述べたと同様な方法で、ケトンとして
ビシクロ〔４，２，０〕オクト−７−エン−２，
５−ジオンを用いると89％の収率で２，５−ビス
（トリメチルシロキシ）−ビシクロ〔４，２，０〕
オクト−７−エン−２，５−ジカルボニトリル
（以下Ａという）が得られる。 m.p.118〜119℃ NMRスペクトル（CCl₄）：δ0.27（18H、Ｓ）、
2.10（4H、Ｓ）、3.58（2H、Ｓ）、6.07（2H、Ｓ）
ppm 元素分析（重量％） Ｃ Ｈ Ｎ 分析値 57.18 7.76 8.45 C₁₆H₂₆O₂N₂Si₂としての計算値 57.44 7.83 8.37 なお、この反応では立体異性体（トランス体） が４％副生している。（シリカゲルクロマトグラ
フで分離） 油状物 NMRスペクトル（CCl₄）：δ0.25（9H、Ｓ）、0.30
（9H、Ｓ）、3.30（1H、ｄ、Ｊ＝４Hz）、3.45
（1H、ｄ、Ｊ＝４Hz）、6.27（2H、ｍ）ppm Ａを反応温度60℃、反応時間48時間とした他は
実施例１〜８と同様な方法により、中間体として
ビシクロ〔４，２，０〕オクト−２，４，７−ト
リエン−２，５−ジカルボニトリルを経て、42％
の収率で１，４−ジシアノシクロオクタテトラエ
ンを得る。 淡黄色針状結晶 m.P.128〜129℃ NMRスペクトル（CDCl₃）：δ5.9〜6.6（br.）ppm UVスペクトル（EtOH） λ217nｍ（log
ε4.43）、307nｍ（log ε2.86） 元素分析（重量％） Ｃ Ｈ Ｎ 分析値 77.81 4.05 18.32 C₁₀H₆N₂としての計算値 77.90 3.92 18.17 実施例 ９ 参考例で述べたと同様の方法で、ケトンとして
ビシクロ〔４，２，０〕オクタン−２，５−ジオ
ンを用いると、92％の収率で２，５−ビス（トリ
メチルシロキシ）−ビシクロ〔４，２，０〕オク
タン−２，５−ジカルボニトリル（以下Ｂとい
う）が得られる。 m.p.82〜84℃ NMRスペクトル（CCl₄）：δ0.24（18H、Ｓ）、2.0
（8H、ｍ）、2.87（2H、ｍ）ppm 元素分析（重量％） Ｃ Ｈ Ｎ 分析値 57.36 8.54 8.59 C₁₆H₂₅O₂N₂Si₂としての計算値 57.10 8.38 8.32 Ｂを反応温度80℃、反応時間10時間とした他は
実施例１〜８と同様な方法により、47％の収率で
２，５−ジシアノビシクロ〔４，２，０〕オクタ
−１，５−ジエンを得る。 m.p.147〜148℃ NMRスペクトル（CDCl₃）：δ2.55（4H、Ｓ）、
3.08（4H、Ｓ）ppm 元素分析（重量％） Ｃ Ｈ Ｎ 分析値 77.18 5.11 18.05 C₁₀H₈N₂としての計算値 76.90 5.16 17.94 実施例 10 ３−アセトキシアンドロスト−５−エン−17−
オン（661mg、2.0ミリモル）、トリメチルシリル
シアニド（238mg、2.4ミリモル）およびヨウ化亜
鉛（40mg）を、ベンゼン（２ml）中、室温で３時
間撹拌し、17−シアノ−17−トリメチルシロキシ
アンドロスト−５−エン−３−オール３−アセタ
ートを得る。ピリジン（８ml）、次いで塩化ホス
ホリル（767mg、５ミリモル）を加えたのち、混
合物を12時間加熱還流する。暗色混合物を氷水−
塩酸（濃塩酸として６ml）に注いだのち、酢酸エ
チルで抽出する。洗浄、乾燥、溶媒留去後、固体
残渣をシリカゲル（30ｇ）のカラムクロマトグラ
フイー（展開溶媒ベンゼン−酢酸エチル98：２混
合物）で分離すると、17−シアノアンドロスター
５，16−ジエン−３−オール３−アセタートが
442mg（収率65.1％）得られる。 m.p.207〜208℃ 元素分析（重量％） Ｃ Ｈ Ｎ 分析値 77.67 8.85 4.22 C₂₂H₂₉O₂Nとしての計算値 77.84 8.61 4.13

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式（） （式中、R¹、R²およびR³は不活性置換基を有し
   ていてもよい炭化水素残基を表わし、R¹、R²お
   よびR³の２つ以上が結合していてもよく、R⁴、
   R⁵およびR⁶は炭化水素残基を表わす。）で示され
   るシリルシアンヒドリンを、塩化ホスホリル、塩
   化チオニルおよび三塩化リンからなる群から選ば
   れるハロゲン化合物および含窒素芳香族塩基の存
   在下加熱することを特徴とする一般式（） 〔式中、R¹、R²およびR³は一般式（）におけ
   ると同義とする。〕 で示されるα，β−不飽和ニトリルの製造法。