JPS63501714A

JPS63501714A - シクロアルカンカルボン酸の製法

Info

Publication number: JPS63501714A
Application number: JP61505038A
Authority: JP
Inventors: マイル，ヘルベルト; ハイルマン，ヴエルナー; フオアブリユツゲン，ヘルムート
Original assignee: 協和醗酵工業株式会社
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1986-09-24
Publication date: 1988-07-14
Also published as: DE3661413D1; DE3534613A1; WO1987002034A1; EP0238569B1; US4816602A; DK268687D0; EP0238569A1; DK268687A

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】シクロアルカンカルボン酸の製法本発明は請求の範囲の各項に記載した方法に関する。

一般式■のシクロアルカンカルボン酸は、特に人工甘味料を製造するために使用される有用な中間生成物として公知である（欧州特許出願筒０１２８６５４号明細書）。しかしこれらの化合物の製造は公知の技術水率によれは極めて費用が鴬む。

本発明方法は、これらの化合物を本質的に一層簡単に合成することを可能にする。

本発明方法用の出発物質はアルキル基Ｒ１％　Ｒ４として例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基又はエチル基を含んでいてよい。方、法生成物の産業上の利用可能性に関しては、置換基Ｒ１％　Ｒ４が同一である出発化合物が有利である。特に有用な出発化合物は置換基Ｒ１〜Ｒ４としてメチル基を有するものである。出発物質は置換基Ｘ及びガとして同−又は異なる基を有して― てよい。これらの基はカルボニウムイオンの形成下に分離可能の極性置換基であってよい。

これらの置換基は有利には塩素原子、臭素原子、アルキルスルホニルオキシ基（例えばメタンスルホニルオキシ基又はトリフルオルメタンスルホニルオキシ基）又はアリールスルホニルオキシ基（例えばペンゾールスルホニルオキシ基、ｐ　 −ｆロムペンゾールスルホニルｔ　−？　シミ又ハｐ　−）ルオールスルホニルオΦシ基）である。これらの出発化合物は簡単な方法で相応するジオールからエステル化することによってか又は、その水酸基を塩素又は臭素で置換するととＫよって製造することができる。優れた出発化合物は、置換基Ｘ及びｌとしてメタンスルホニルオキシ基又線％に塩素原子又は臭素原子を有するものである。

本発明方法の第１工程で一般式■の化合物を自体公知の条件下に１，１−ジクロルエチレンと反応させる〔例えば「アンプパンチ・ヘミ−Ｊ　（Ａｎｇａｗ、　Ｃｈｅｍ、　）第７８巻、１９６６年、第９３２頁、及び同第９１巻、１９８０年、第１６９頁；「テトラヘドロン・レターズＪ　（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　）　１９６８年、第４９７９頁及び同１９７３年、第１５６９頁；「ヒエミクシエ・ベリヒテＪ　（Ｃｈｅｍ、　Ｂｅｒ、　）第１００巻、１９６７年、第９７８頁；同第１０６巻、１９７０年、第３８５１頁及び同第１０６巻、１９７３年、第２５１３頁：「シャーナル・オシ・デ・ケミカル・ソサイエテイ・パーキンｒ　Ｊ　（：ｒ、　ｃｈｅｎ、　Ｓｏｃ、　Ｐｅｒｋ、　Ｅｄ、　ｘ　）　１９７３年、第２５５９頁；「アクタ・ケミ力・スカンジナピカＪ　（Ａｃｔａ、　Ｃｈｅｍ、　８ｃａｎｄ、　）第３４ｂ巻、１９８０年、第６２１頁及び”　８ｙｎｔｈ、　Ｃｏｍｍ、″′第１４巻、１９８４年、第１１３頁；「ジャーナル・オシ・デ・アメリカ７−ケミカルーソサイエテイＪ　（Ｊ、　Ａｍｅｒ、　Ｃｈｅｗ、　Ｓｏｃ、）第６７巻、１９４５年、第１１５２頁；同第６８巻、１９４６年、第１６５０頁；同第４６巻、１９４６年、第１６５５頁及び同第７１巻、１９４９年、第６９８頁、並びに「ジャーナル・オシ・オーガニク・ケミストリーＪ　（Ｊ、　Ｏｒｇ、　Ｃｈｅｍ、　）第４８巻、１９８３年、第１１５２頁参照〕。すなわち例えば式■の化合物を溶剤としての１，１ −ジクロルエチレン中で強ルイス酸〔例えば塩化鉄（１）、臭化鉄（１）、塩化錫（ＩＶ）、臭化錫（■）、塩化ジルコニウム（■）、三塩化硼素、三弗化硼素、塩化亜鉛（■）、塩化ガリウム（１）又は特に塩化アルミニウム（Ｉ）〕の添加下に一５０℃〜＋１００℃の反応温度で反応させ、式Ｉの化合物を得ることができる。しかし一方ではこの反応工程を、反応条件下に不活性の他の溶剤（例えば塩素化炭化水素）の使用下に実施することも可能である。

こうして製造された一般式■の化合物から、同様に先の各文献に記載されている条件下に実施することのできる第２の反応工程で、塩化水素又は場合によってはＨＸをも分離させる。分離のためには苛性ノーダ液又は苛性カリ液のような水性塩基を使用するのが経済的である。反応速度を高めるには、反応混合物に更に相転移触媒〔例えばアリフォー）　（Ａ１１ｑｕａｔ　）（Ｒ）　）を添加することがしばしば有利である。この反応工程状有利には２０℃〜１００℃の反応温度で実施する。

塩化水素及び場合によっては式の分離は置換基Ｘの種類及び反応条件に応じてすでに本発明方法の第１工程中に行うことができる。これは例えばＸが遊離水酸基の場合に常に該当する。

本発明方法の第３工程で一般式■の化合物を酸で環化し、加水分解する。この反応工程で酸としては例えのような有機スルホン酸；又はトリフルオル酢酸又は特に蟻酸のような強酸性カルボン酸が適している。また例えばアムバーライト（ＡＪｌｌｌｂｅｒｌｉｔｅ　）（Ｒ）工Ｒ１２０のような強酸性イオン交換体もこの反応工程を実施するのに適している。この反応工程は付加的な溶剤を使用することな〈実施することもでき、これは特に酸として燐酸、ポリ燐酸、硫酸又は蟻酸を使用した場合にいえる。しかしまたこの反応は例えば氷酢酸のような他の溶剤の存在で実施することもできる。この反応工程を実施する反応温度は反応条件、特に使用した酸に依存する。こルは一般に約−２０°Ｃ〜１２０℃である。

適当な反応条件を選択することによって本発明方法の２工程又は３工程のすべてを滴下反応で実施することも可能である。

次に実施例に基づき本発明方法を詳述する。

例　１ａ）１，１−ジクｃｘ工５−ｖン１３５ｄ中の２，５−ジクロル−２，５−ジメチル−ヘキサン５４．９１ｉの０℃に冷却した懸濁液に、１５分以内に無水塩化アルミニウム３．７５　＃を加える。反応混合物を更に７０分間攪拌し、砕氷３０．Ｆを加えるととによって分解させる。有機相を分離し、２チ塩酸で洗浄し、塩化カルシウムで乾燥し、真空中で分別することによシ、未反応の出発物質と共に０．４バールで沸点６７℃の１．１，１．６−チトラクロルー３．３．（Ｓ− ）ジエチル−へブタンが得られる。

ｂ）１，１．１ｐ６−テトラクロル−３，！１．１５−トリメチル−ヘプタン１．６Ｅｌにジクロルメタン４ｄ中で４０チの水性苛性ソーダ液１０ｄ及びアリフォー）　（Ａ１１ｑｕａｔ　）（Ｒ）　３３６　０−５２１を加え、１７時間還流下に加熱する。次いで反応混合物を冷却し、これにジクロルメタン２０ｗＬｔを加え、有機相を分離し、水で洗浄し、これを塩化カルシウムで乾燥する。次いで溶液を真空中で蒸発させると、油状の粗生成物として１，６−ジクロル−３，！１．＋５−）ジエチル−１−ヘプチンが得られる。

Ｃ）こうして得られた１、６−ジクロル−６，３゜６−ドリメチルー１−ヘノテン粗生成物を０℃で１５分以内に烈しく攪拌しながら濃硫酸１０−に滴下する。

次いで更に０℃で１４時間攪拌し、混合物を氷２０ｇに注ぎ、それぞれジエチルエーテル２０３１７で２回抽出する。有機相を分離し、それぞれ１０ｓ水性炭酸ナトリウム溶液２０ゴで２回抽出する。水相を濃塩酸で酸性にすると、２，２゜５．５−テトラメチル−シクロペンメンカルボン酸がＮＭＲ−分光分析で純粋な物質（融点１２７℃〜１２９°Ｃ）として得られる。

例　２ａ）１，１，１．６−テトラクロル−３，３，６−トリメチルへブタン２５．２１１をアリフォート（トリカプリルメチルアンモニウムクロリド）　０．６０Ｉ及び、４０１ｉｉｔチの水性苛性ソーダ液５Ｑｍと烈しく攪拌しながら８０℃に加熱する。次いで混合物を冷却し、これをジクロルメタン６０１１１で希釈し、有機相を分離し、これを水で洗浄し、塩化カルシウムで乾燥し、溶剤を除去する。

ｂ）例２ａ）で製造した１、６−ジクロル−３，３゜６−ドリメチルー１−ヘノテン粗生成物８．６９９を３０分以内に沸騰する無水蟻酸８０１１ＪＫ滴下し、次いで１６時間還流下に加熱する。その後混合物を冷却し、水１４０ｄを加え、それぞれジエチルエーテル３０−で４回抽出する。合した有機相を水で洗浄し、引続き１０重量−の水性炭醗ナトリウム溶液それぞれ２０ゴで５回振出す。水相を濃塩酸で酸性にすると、２，２，５，５−テトラメチルシクロペンタンカルボン酸がＮＭＲ−分光分析で純粋な物質（融点１２７〜１２９℃）として得られる。

例　３ａ）１．１−ジクロルエチレン１３５１１１１１中の２，５−ジクロル−２，５ −ジメチルへキサン５４．９　ｇの十分に攪拌した懸濁液に、０℃で攪拌しながら４５分以内に塩化アルミニウム３．７５．９を数回に分けて加える。次ｉで反応混合物を更に０℃で１００分間攪拌し、これに水１〇−及び無水塩化カルシウム２０９を加える。次いで濾過し、過剰の１，１−ジクロルエチレンを真空中で除去する。

粘性の油８８．４　＃が得られ、これから固体物質を蒸留するととＫよシ２，５ −ジクロルー２，５−ジメチルベキサン１７．５．！ｉ’が回収される。残渣を蒸留すると、１．１．１．６−チトラクロルー６゜３．６−）ジエチルへブタ７３４．３　ＩＩが０．５ｍパールで沸点７９〜８０℃の弱黄色油として得られる。

ｂ）１，１ｔｌ、６−テトラクロル−３，３，６−トリメチルへブタン２５．２　Ｆをトリカプリルメチルアンモニウムクロリド（アリフォート３３６（Ｒ））０．６０　、ｆ及び４０チ水性苛性ソーダ液５Ｑｄと一緒に烈しく攪拌しながら２２時間８０℃で加熱する。次いで混合物を冷却し、ジクロルメタン６０ｄを加え、有機相を分離し、これを塩化カルシウムで乾燥する。その後溶剤を真空中で除去し、残渣を蒸留する。こうして１，６−ジクロル−６゜３．６−ドリメチルー１−へダテ７１４．７１が１ｍパールで沸点６９〜４３℃の黄色油として得られる。

Ｃ）９０チ蟻酸８０ｄに烈しく攪拌しなから１，６−ジクロル−５，６，６−ドリメテルー１−へゾテン８．２９９を滴下し、還流下に６時間加熱する。

混合物を冷却し、これに水３００ゴを加え、それぞれ石油エーテル５０ｄで２回抽出する。合した有機相をそれぞれ１ｏｔｓ水性炭酸ナトリウム溶液３０ｄで５回抽出する。水相を濃塩酸で酸性にし、沈殿する生成物を石油エーテルから再結晶すると、融点１２８〜１２９℃の２．２，５．５−テトラメチル−シクロペンタン−カルざン酸４．６３　ＩＩが得られる。

ＡＩ［Ｘ　Ｔｏ　、ＨＥ　！ＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ１’ ＯＲＴ　ＯＮｒｅｐｏｒｔ

Claims

【特許請求の範囲】

１．一般式Ｉ： ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｉ）〔式中ｎは１又は２を表し、Ｒ１及びＲ３は炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ２及びＲ４は水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を表す〕のシクロアルカンカルボン酸を製造する方法において、一般式ＩＩ：▲数式、化学式、表等があります▼（ＩＩ）〔式中ｎ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４は前記のものを表し、Ｘ及びＸ′は水酸基、塩素原子、臭素原子、アルキルスルホニルォキシ基又はアリールスルホニルオキシ基を表す〕の化合物を、１，１−ジクロルエチレンと反応させ、こうして得られた一般式ＩＩＩ：▲数式、化学式、表等があります▼（ＩＩＩ）〔式中ｎ，Ｘ，Ｘ′，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４は前記のものを表す〕の化合物から塩化水素を分離し、こうして製造した一般式ＩＶ：Ｘ−ＣＲ１Ｒ２−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ２−Ｃｒ３Ｒ４−ＣＹ＝ＣＺＸ′（ＩＶ）〔式中ｎ，Ｘ，Ｘ′，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４は前記のものを表し、Ｙ及びＺは一緒になつて炭素−炭素結合を表すか、水素原子及び塩素原子を表す〕の化合物を酸で環化し、加水分解することを特徴とするシクロアルカンカルボン酸の製法。
２．１，１−ジクロルエチレンとの反応を触媒としてルイス酸の存在で実施することよりなる、請求の範囲第１項記載の一般式Ｉのシクロアルカンカルボン酸の製法。