WO2002008167A1 - Verfahren zur herstellung von 3-oxocarbonsäureestern - Google Patents

Verfahren zur herstellung von 3-oxocarbonsäureestern Download PDF

Info

Publication number
WO2002008167A1
WO2002008167A1 PCT/EP2001/006931 EP0106931W WO0208167A1 WO 2002008167 A1 WO2002008167 A1 WO 2002008167A1 EP 0106931 W EP0106931 W EP 0106931W WO 0208167 A1 WO0208167 A1 WO 0208167A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
formula
ester
defined above
acid
reaction
Prior art date
Application number
PCT/EP2001/006931
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Berthold Winkler
Gerhard Steinbauer
Manfred Schöftner
Werner Wilhelm
Original Assignee
Dsm Fine Chemicals Austria Nfg Gmbh & Cokg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dsm Fine Chemicals Austria Nfg Gmbh & Cokg filed Critical Dsm Fine Chemicals Austria Nfg Gmbh & Cokg
Priority to AU2001274111A priority Critical patent/AU2001274111A1/en
Publication of WO2002008167A1 publication Critical patent/WO2002008167A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/333—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C67/343—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms

Definitions

  • 3-oxocarboxylic acid esters are important and versatile intermediates in the chemical industry.
  • this object was achieved by a process in which no organic solvent is required for the acylation and cleavage and the cleavage gives excellent results even without the addition of an alcohol, ammonia or another reagent.
  • the present invention accordingly relates to a process for the preparation of 3-oxocarboxylic acid esters of the formula
  • R 2 is a linear optionally mono- or polysubstituted, branched or cyclic C ⁇ -C 2 o alkyl, C 2 -C 6 alkenyl or alkynyl group or an optionally mono- or polysubstituted aryl group, which is characterized in that an acetoacetic acid ester of the formula
  • R 2 is as defined above, which serves as a solvent, first with a base to give the corresponding enol and then with an acid chloride of the formula
  • the splitting off of the acetyl group optionally in the presence of an alcohol of the formula R 2 OH, in which R 2 is as defined above, ammonia or ammonium chloride / ammonia, and the desired 3-oxocarboxylic acid ester of the formula (I) is obtained in high purity by extraction with an aqueous acid, subsequent neutralization of the organic phase and isolation from the same.
  • an acetoacetic ester of formula (II), an unsubstituted, monosubstituted in the R 2 or multiply substituted, linear, branched or cyclic C ⁇ -C 2 o alkyl, C 2 -C 6 alkenyl or alkynyl, or gegebe- optionally means mono- or polysubstituted aryl radical, used simultaneously as a starting material and as a solvent.
  • a C 1 -C 20 -alkyl radical is understood to mean a linear, branched or cyclic alkyl radical with 1 to 20 C atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i- Butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, cyclohexyl, dodecyl, octadecyl etc.
  • C2-C6 alkenyl or alkynyl radicals are, for example, vinyl, allyl, ⁇ -methallyl, crotyl, 4-penten-1-yl, propargyl, etc.
  • alkyl , Alkenyl or alkynyl radicals can optionally be substituted one or more times.
  • Suitable substituents are phenyl or -CC 4 alkoxy, such as methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy.
  • R 2 can also mean an aryl radical which may be mono- or polysubstituted, such as phenyl, tolyl or anisyl, etc.
  • R 2 preferably denotes an unsubstituted, linear or branched C1-C12-alkyl radical and particularly preferably an unsubstituted, linear C 1 -C 4 -alkyl radical.
  • the acetoacetic acid ester of the formula (II) is mixed with a base which is suitable for forming an enol.
  • Alkali metal or alkaline earth metal salts such as oxides, hydroxides or alcoholates, for example: NaOH, KOH, Ca (OH) 2 , Mg (OH) 2 , CaO, BaO, Mg (OR) 2 , NaOR, KOR, LiOR, can also be used as the base R equals C C ⁇ , etc. can be used.
  • Sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium alcoholates, calcium oxide or hydroxide, or magnesium alcoholates are preferably used. Calcium oxide, calcium hydroxide and magnesium alcoholates are particularly preferred.
  • the molar ratio of acetoacetic acid ester to base is between 1: 1 and 10: 1, preferably between 2: 1 and 8: 1.
  • the temperature during the enolization of the acetoacetic acid ester with the base is between 0 and 130 ° C, preferably between 10 and 100 ° C and particularly preferably between 20 and 90 ° C.
  • acetoacetic acid ester can be added dropwise to the mixture of acetoacetic acid ester and base to remove water, at the same time the same volume, containing acetoacetic acid ester and water of reaction, is withdrawn.
  • the water is preferably removed at a pressure of ⁇ 1 bar.
  • the reaction water can also be removed by concentrating the reaction solution.
  • reaction mixture which is in the form of an easily stirrable suspension, is then mixed with an acid chloride of the formula (III).
  • Ri denotes an optionally mono- or polysubstituted linear, branched or cyclic C 1 -C 22 -alkyl, C2-C 22 -alkenyl or alkynyl radical or an optionally mono- or polysubstituted mono- or polycyclic aryl - or heterocycle residue.
  • a C 1 -C 22 -alkyl radical is a linear, branched or cyclic alkyl radical with 1 to 22 C atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, cyclopropyl, n-butyl, i -Butyl, t-butyl, cyclobutyl, neopentyl, cyclopentyl, 2,2-dimethylcyclopropyl, hexyl, cyclohexyl, undecyl, dodecyl, tetradecyl, octadecyl etc.
  • C 2 -C 22 alkenyl or alkynyl radicals are, for example, vinyl, allyl, isopropenyl, ß-methallyl, crotyl, 4-penten-1-yl, pent-1, 3-dienyl, 8-heptadecen-1-yl, hepta-8,11-dien-1-yl, hepta-8,11, 14- trien-1-yl, ethynyl, 1-propynyl, 1-cyclohexenyl, etc.
  • the alkyl, alkenyl or alkynyl radicals can optionally be substituted one or more times.
  • Suitable substituents are halogens, such as fluorine, chlorine, bromine, linear, branched or cyclic C 1 -C 2 alkoxy, such as methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy or also menthoxy, CrC 4 alkylthio groups, such as methylthio, ethylthio, etc., optionally substituted Aryl, cycloalkyl, aryloxy or arylthio groups or saturated or unsaturated heterocyclic radicals, such as phenyl, phenoxy, p-methoxyphenyl, p-methyiphenyl, chlorophenyl, benzyl, cyclohexyi, phenylthio, pyridyl, tetrahydrofuryl, etc
  • Mono- or polycyclic aryl or heterocycle radicals which are optionally mono- or polysubstituted are, for example, phenyl, o-, m- or p-tolyl, xylyl, mesityl, p-methoxyphenyl, p-chlorophenyl, 2,4,6-trifluorophenyl, 1- Na ⁇ hthyl or 2-Naphtyl, 2-Pyridyl, 3-Pyhdyl, 4-Pyridyl, 6-Chlor-3-pyridyl, 6-Hydroxy-3-pyridyl, 5,6-Dichlor-3- pyridyl, 6-methyl-3-pyridyl, 4-piperidyl, 2-furyl, 2-thienyl, 2-pyrrolidinyl, 2-indolyl, etc
  • R 1 preferably denotes an optionally mono- or polysubstituted by halogen, Ci-C 4 -alkoxy or optionally substituted aryl groups, such as phenyl or benzyl, linear or branched C 2 -Ci8-alkyl radical or an optionally mono- or polysubstituted by halogen, -CC -C 4 alkyl or -CC 4 alkoxy substituted phenyl.
  • Linear or branched C 3 -C 4 -alkyl radicals which are optionally simply substituted by chlorine, C 1 -C 2 -alkoxy or phenyl, and an optionally simply by chlorine, C 1 -C 2 -alkyl or C 1 -C 2 - are particularly preferred Alkoxy substituted phenyl radical.
  • the acid chloride is added at 20 to 100 ° C., whereupon the reaction mixture is stirred to form the intermediate (IV), if appropriate with the reaction temperature being raised to 40 to 140 ° C.
  • the preferred reaction temperature is between 50 and 130 ° C. A temperature between 60 and 120 ° C. is particularly preferred.
  • the molar ratio of acid chloride to enolate is between 1: 1 and 1: 5, preferably between 1: 1 and 1: 3.
  • the acetyl group is then split off from the intermediate compound of the formula (IV).
  • the cleavage from the compound of the formula (IV) to the target compound (I) takes place at an elevated temperature of 70-110 ° C., optionally with the addition of alcohol (MeOH, EtOH, etc.) or ammonia or ammonium chloride / ammonia. If appropriate, the alcohol which is already bound in the ester part in the starting product of the formula (II) or in the end product of the formula (I) is added.
  • the desired 3-oxocarboxylic acid ester of the formula (I) is isolated from the reaction mixture by extraction with an aqueous acid, such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or the like. After phase separation, the organic phase, which contains the desired end product, is neutralized. Common bases such as are suitable for this KOH, NaOH, KHCO 3 , NaHCO 3 , Ca (OH) 2 , potassium phosphate, potassium hydrogen phosphate, tertiary amines such as triethylamine, etc. or mixtures thereof.
  • the corresponding 3-oxocarboxylic acid ester is then purified by customary methods, such as distillation or crystallization.
  • the process according to the invention is characterized in that a large number of 3-oxocarboxylic acid esters are obtained in a simple, economical manner, with a very high daily throughput, with high purities of 85 to 100%, the purities mostly being above 97%. This enables problem-free further processing of the esters.
  • the organic phase was neutralized with dilute potassium hydroxide solution (13.5 ml 50% in 100 ml water) and washed with water (100 ml). The organic phase was concentrated and distillation gave a clear colorless liquid of methyl 3-oxopentanoate (19.5 g, 50%) with a purity of 85%.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung von 3-Oxocarbonsäureestern der Formel (I), in der R1 einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten linearen, verzweigten oder cyclischen C1-C22-Alkyl-, C2-C22-Alkenyl- oder Alkinylrest oder einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten mono- oder polycyclischen Aryl- oder Heterocyclusrest und R2 einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten linearen, verzweigten oder cyclischen C1-C20-Alkyl-, C2-C6-Alkenyl- oder Alkinylrest oder einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten Arylrest bedeutet, wobei ein Acetessigsäureester der Formel (II), in der R2 wie oben definiert ist, der als Lösungsmittel dient zuerst mit einer Base zum entsprechenden Enol und anschließend mit einem Säurechlorid der Formel (III), in der R1 wie oben definiert ist, zu dem entsprechenden 2-Acylacetessigsäureester der Formel (IV), in der R1 und R2 wie oben definiert sind, umgesetzt wird, worauf die Abspaltung der Acetylgruppe, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Alkohols der Formel R2OH, in der R2 wie oben definiert ist, Ammoniak oder Amminumchlorid/Ammoniak erfolgt und der gewünschte 3-Oxocarbonsäureester der Formel (I) durch Extraktion mit einer wässrigen Säure, anschließender Neutralisation der organischen Phase und Isolierung aus derselben in hoher Reinheit erhalten wird.

Description

Verfahren zur Herstellung von 3-Oxocarbonsäureestem
3-Oxocarbonsäureester sind wichtige und vielseitig verwendbare Zwischenverbindungen in der chemischen Industrie.
Für die Herstellung von 3-Oxocarbonsäureestem sind eine Reihe von Verfahren bekannt. So basiert die Herstellung dieser Ester zum Beispiel auf der Reaktion von A- cetessigsäuremethylester mit einer Base in einem organischen Lösungsmittel unter Bildung des entsprechenden Enolates, das mit einem Carbonsäurechlorid umgesetzt wird. Das so erhaltene Zwischenprodukt wird meist ohne es zu isolieren unter Zuhilfenahme eines Alkohols (Alkoholyse) oder von Ammoniak (Ammonolyse) in das Zielmolekül gespalten. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Acylierung der Enolate mit Carbonsäurechloriden in der Praxis oft zu unbefriedigenden Resultaten führt. So werden insbesondere oft Nebenprodukte, wie beispielsweise Diacetessigester, erhalten, die nicht nur die Ausbeute an gewünschtem Produkt herabsetzen, sondern auch noch schwierig abtrennbar sind und dadurch zu einem unvertretbaren Aufwand bei der Aufarbeitung führen oder die Gewinnung eines reinen Produktes gänzlich unmöglich machen.
So ist u.a. aus US 5 945 559 bekannt, dass die Umsetzung von Acetessigsäureester mit Calciumhydroxid in Toluol, Reaktion mit einem Säurechlorid und Spaltung mit Methanol 3-Oxocarbonsäureester liefert. Weiters ist in EP 0 514 893 beschrieben, dass diese Umsetzung in einem organischen Lösungsmittel, wie Dichlormethan, und die Spaltung mit Ammoniak/Ammoniumchlorid 3-Oxocarbonsäureester liefert. Diese Methode liefert aber nur Produkte mit einer Reinheit von 70-85%. In beiden Verfahren wird ein organisches Lösungsmittel verwendet und die Spaltung durch Zusatz einer weiteren Chemikalie durchgeführt. Der limitierende Faktor des Tagesdurchsatzes bei beiden Methoden ist das große Volumen, bedingt durch das Lösungsmittel. (z.B. US 5 945 559 ca. 12Gew%ige Lösung an Säurchlorid). Für die industrielle Anwendung ist es aber wichtig und interessant, dass erstens ein sehr hoher Tagesdurchsatz erzielt wird und zweitens die Anzahl der eingesetzten Chemikalien so gering als möglich ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher ein Verfahren zur Herstellung von 3-Oxocarbonsäureestem zu finden, das die gewünschten Endprodukte in sehr hoher Ausbeute und Reinheit liefert und das gleichzeitig in technischem Maßstab kostengünstig durchführbar ist.
Unerwarteterweise konnte diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst werden, bei welchem für die Acylierung und Spaltung kein organisches Lösungsmittel benötigt wird und die Spaltung auch ohne Zusatz eines Alkohols, von Ammoniak oder eines anderen Reagens ausgezeichnete Ergebnisse liefert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Herstellung von 3-Oxocarbonsäureestern der Formel
Figure imgf000004_0001
in der Ri einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten linearen, verzweigten oder cyclischen Cι-C22-Alkyl-, C2-C22-Alkenyl- oder Alkinylrest oder einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten mono- oder polycyclischen Aryl- oder Heterocyclusrest und R2 einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten, linearen, verzweigten oder cyclischen Cι-C2o-Alkyl-, C2-C6-Alkenyl- oder Alkinylrest oder einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten Arylrest bedeutet, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Acetessigsäureester der Formel
Figure imgf000005_0001
in der R2 wie oben definiert ist, der als Lösungsmittel dient, zuerst mit einer Base zum entsprechenden Enol und anschließend mit einem Säurechlorid der Formel
0
Ri""^cι (III)
in der Ri wie oben definiert ist, zu dem entsprechenden 2-Acylacetessigsäureester der Formel
Figure imgf000005_0002
in der Ri und R2 wie oben definiert sind, umgesetzt wird, worauf die Abspaltung der Acetylgruppe, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Alkohols der Formel R2OH, in der R2 wie oben definiert ist, Ammoniak oder Ammoniumchlorid/Ammoniak, erfolgt und der gewünschte 3-Oxocarbonsäureester der Formel (I) durch Extraktion mit einer wassrigen Säure, anschließender Neutralisation der organischen Phase und Isolierung aus derselben in hoher Reinheit erhalten wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Acetessigsäureester der Formel (II), in der R2 einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten linearen, verzweigten oder cyclischen Cι-C2o-Alkyl-, C2-C6-Alkenyl- oder Alkinylrest oder einen gegebe- nenfalls ein- oder mehrfach substituierten Arylrest bedeutet, gleichzeitig als Edukt und als Lösungsmittel verwendet.
Unter einem Cι-C2o-Alkylrest ist dabei ein linearer, verzweigter oder cyclischer Alkyl- rest mit 1 bis 20 C-Atomen zu verstehen, wie etwa Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, t-Butyl, Pentyl, Hexyl, Cyclohexyl, Dodecyl, Octadecyl u.s.w.. C2-C6- Alkenyl- oder Alkinylreste sind beispielsweise Vinyl, Allyl, ß-Methallyl, Crotyl, 4- Penten-1-yl, Propargyl u.s.w. Die Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylreste können gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituiert sein. Geeignete Substituenten sind dabei Phenyl oder Cι-C4-Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy, Propoxy und Butoxy. R2 kann jedoch auch einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten Arylrest, wie etwa Phenyl, Tolyl oder Anisyl u.s.w. bedeuten.
Bevorzugt bedeutet R2 einen unsubstituierten, linearen oder verzweigten C1-C12- Alkylrest und besonders bevorzugt einen unsubstituierten, linearen Cι-C4-Alkylrest.
Der Acetessigsäureester der Formel (II) wird erfindungsgemäß mit einer zur Bildung eins Enols geeigneten Base versetzt.
Als Base können Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze, wie Oxide, Hydroxide oder Alkoholate, z.B.: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2, CaO, BaO, Mg(OR)2, NaOR, KOR, LiOR, mit R gleich C Cβ, u.s.w. verwendet werden. Bevorzugt werden Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumalkoholate, Calciumoxid oder -hydroxid, oder Magnesiumalkoholate eingesetzt. Besonders bevorzugt sind Calciumoxid, Calcium- hydroxid und Magnesiumalkoholate.
Das molare Verhältnis von Acetessigsäureester zu Base liegt zwischen 1 :1 und 10:1 , bevorzugt zwischen 2:1 und 8:1.
Die Temperatur bei der Enolisierung des Acetessigsäureesters mit der Base liegt zwischen 0 und 130°C, bevorzugt zwischen 10 und 100°C und besonders bevorzugt zwischen 20 und 90°C.
Gegebenenfalls kann dem Gemisch aus Acetessigsäureester und Base zum Auskreisen von Wasser eine weitere Menge an Acetessigsäureester zugetropft werden, wo- bei gleichzeitig die gleiche Volumsmenge, enthaltend Acetessigsäureester und Reaktionswasser, abgezogen wird. Die Auskreisung von Wasser erfolgt dabei bevorzugt bei einem Druck < 1 bar. Das Auskreisen von Reaktionswasser kann auch durch Einengen der Reaktionslösung erfolgen.
Das Reaktionsgemisch, das als leicht rührbare Suspension vorliegt, wird sodann mit einem Säurechlorid der Formel (III) versetzt.
In der Formel (III) bedeutet Ri einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten linearen, verzweigten oder cyclischen Cι-C22-Alkyl-, C2-C22-Alkenyl- oder Alkinylrest oder einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten mono- oder polycyclischen Aryl- oder Heterocyclusrest.
Unter einem Cι-C22-Alkylrest ist dabei ein linearer, verzweigter oder cyclischer Alkyl- rest mit 1 bis 22 C-Atomen zu verstehen, wie etwa Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, Cyclopropyl, n-Butyl, i-Butyl, t-Butyl, Cyclobutyl, Neopentyl, Cyclopentyl, 2,2- Dimethylcyclopropyl, Hexyl, Cyclohexyi, Undecyl, Dodecyl, Tetradecyl, Octadecyl u.s.w.. C2-C22-Alkenyl- oder Alkinylreste sind beispielsweise Vinyl, Allyl, Isopropenyl, ß-Methallyl, Crotyl, 4-Penten-1-yl, Pent-1 ,3-dienyl, 8-Heptadecen-1-yl, Hepta-8,11- dien-1-yl, Hepta-8,11 ,14-trien-1-yl, Ethinyl, 1-Propinyl, 1-Cyclohexenyl, u.s.w. Die Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylreste können gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituiert sein. Geeignete Substituenten sind dabei Halogene, wie Fluor, Chlor, Brom, lineare, verzweigte oder cyclische Cι-Cι2-Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy oder auch Menthoxy, CrC4-Alkylthiogruppen, wie Methylthio, Ethylthio u.s.w., gegebenenfalls substituierte Aryl-, Cycloalkyl-, Aryloxy- oder Arylthiogruppen oder gesättigte oder ungesättigte heterocyclische Reste, wie Phenyl, Phenoxy, p- Methoxyphenyl, p-Methyiphenyl, Chlorphenyl, Benzyl, Cyclohexyi, Phenylthio, Pyri- dyl, Tetrahydrofuryl u.s.w.
Gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierte mono- oder polycyclische Aryl- oder Heterocyclusreste sind beispielsweise Phenyl, o-, m- oder p-Tolyl, Xylyl, Mesityl, p- Methoxyphenyl, p-Chlorphenyl, 2,4,6-Trifluorphenyl, 1-Naρhthyl oder 2-Naphtyl, 2- Pyridyl, 3-Pyhdyl, 4-Pyridyl, 6-Chlor-3-pyridyl, 6-Hydroxy-3-pyridyl, 5,6-Dichlor-3- pyridyl, 6-Methyl-3-pyridyl, 4-Piperidyl, 2-Furyl, 2-Thienyl, 2-Pyrrolidinyl, 2-lndolyl u.s.w.
Bevorzugt bedeutet Ri einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Halogen, Ci- C4-Alkoxy oder gegebenenfalls substituierte Arylgruppen, wie Phenyl oder Benzyl, substituierten, linearen oder verzweigten C2-Ci8-Alkylrest oder einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Halogen, Cι-C4-Alkyl oder Cι-C4-Alkoxy substituierten Phenylrest. Besonders bevorzugt sind lineare oder verzweigte C3-Ci4-Alkylreste, die gegebenenfalls einfach durch Chlor, Cι-C2-Alkoxy oder Phenyl substituiert sind, sowie ein gegebenenfalls einfach durch Chlor, Cι-C2-Alkyl oder Cι-C2-Alkoxy substituierter Phenylrest.
Die Zugabe des Säurechlorides erfolgt bei 20 bis 100°C, worauf das Reaktionsgemisch zur Bildung des Zwischenproduktes (IV), gegebenenfalls unter Erhöhung der Reaktionstemperatur auf 40 bis 140°C, gerührt wird. Die bevorzugte Reaktionstemperatur liegt zwischen 50 und 130°C. Besonders bevorzugt ist eine Temperatur zwischen 60 und 120°C.
Das molare Verhältnis von Säurechlorid zu Enolat liegt zwischen 1 :1 und 1 :5, bevorzugt zwischen 1 :1 und 1 :3.
Anschließend erfolgt die Abspaltung der Acetylgruppe von der Zwischenverbindung der Formel (IV). Erfindungsgemäß erfolgt die Spaltung von der Verbindung mit der Formel (IV) zur Zielverbindung (I) bei erhöhter Temperatur von 70 - 110 °C, gege- benfalls unter Zusatz von Alkohol (MeOH, EtOH, etc) oder Ammoniak oder Ammoniumchlorid/Ammoniak. Es wird dabei gegebenenfalls jener Alkohol zugesetzt, der bereits im Ausgangsprodukt der Formel (II) beziehungsweise im Endprodukt der Formel (I) im Esterteil gebunden ist.
Der gewünschte 3-Oxocarbonsäureester der Formel (I) wird nach erfolgter Abspaltung der Acetylgruppe durch Extraktion mit einer wassrigen Säure, wie etwa Salzsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure u.s.w. oder Gemische davon aus dem Reaktionsgemisch isoliert. Nach der Phasentrennung wird die organische Phase, die das gewünschte Endprodukt enthält, neutralisiert. Dazu eignen sich übliche Basen wie etwa KOH, NaOH, KHCO3, NaHCO3, Ca(OH)2, Kaliumphosphat, Kaliumhydro- genphosphat, tertiäre Amine, wie etwa Triethylamin, u.s.w. oder Gemische davon. Anschließend wird der entsprechende 3-Oxocarbonsäureester durch übliche Methoden, wie etwa Destillation oder Kristallisation gereinigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, das eine Vielzahl von 3-Oxocarbonsäureestern auf einfache wirtschaftliche Weise, mit einem sehr hohen Tagesdurchsatz, mit hohen Reinheiten von 85 bis 100%, wobei die Reinheiten zumeist über 97% liegen, erhalten werden. Dies ermöglicht eine problemlose Weiterverarbeitung der Ester.
Beispiel 1 :
In einem 500 ml Doppelmantelgefäß wurde Calciumhydroxid (14,8 g; 0,2 mol) zu A- cetessigsäuremethylester (232 g; 2,0 mol) zugesetzt und auf 80 °C erwärmt. Dann wurde unter gleichzeitigem Abdestillieren von Acetessigsäuremethylester und Reaktionswasser frisches Acetessigsäuremethylester (250 g) zudosiert. Bei 60 °C wurde Dodecansäurechlorid (39,4 g; 0,18 mol) zugesetzt und die Lösung noch eine Stunde gerührt. Nach der Zugabe von Methanol (39 g; 0,9 mol) wurde noch zwei Stunden bei 70 °C gerührt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt, mit konz. Salzsäure (100 ml) versetzt und extrahiert. Die organische Phase wurde mit 20%iger Natronlauge (50 ml) neutralisiert und mit 5%iger Natriumsulfatlösung gewaschen. Die organische Lösung wurde eingeengt und der Rückstand in Methanol (150 g) aufgenommen. Kristallisation bei -15 °C liefert weiße Kristalle von 3-Oxotetradecansäuremethylester (26,8 g; 58,2 %) mit einer Reinheit von 97,9 %.
Beispiel 2:
In einem 500 ml Doppelmantelgefäß wurde Calciumhydroxid (37,1 g; 0,5 mol) zu A- cetessigsäuremethylester (232 g; 2 mol) bei Raumtemperatur zugesetzt und auf 60 °C erwärmt. Dodecansäurechlorid (120 g; 0,55 mol) wurde langsam zudosiert und das Reaktionsgemisch eine Stunde gerührt. Nach der Zugabe von Methanol (65 g; 1 ,4 mol) und vierstündigem Rühren bei 70 °C wurde Wasser (150 ml) und konz. Salzsäure (35 ml) zugesetzt und extrahiert. Die organische Phase wurde mit verd. Natronlauge neutralisiert, mit 5 %iger Natriumsulfatlösung gewaschen und eingeengt. Der Rückstand wurde in Methanol (350 ml) aufgenommen. Kristallisation bei - 15 °C liefert weiße Kristalle von 3-Oxotetradecansäuremethylester (80,2 g; 57,0 %) mit einer Reinheit von 97,0 %. Beispiel 3:
In einem 500 ml Doppelmantelgefäß wurde Calciumhydroxid (55,6 g; 0,75 mol) zu Acetessigsäuremethylester (348 g; 3 mol) bei Raumtemperatur zugesetzt und auf 60 °C erwärmt. Dodecansäurechlorid (83,4 g; 0,38 mol) wurde langsam zudosiert und die Lösung acht Stunden gerührt. Dann wurde bei dieser Temperatur nacheinander Wasser (100 ml) und konz. Salzsäure (95 ml) zugesetzt und extrahiert. Die organische Phase wurde mit verd. Kalilauge neutralisiert, mit 5 %iger Natriumsulfatlösung gewaschen und eingeengt. Der Rückstand wurde in Methanol (350 ml) aufgenommen. Kristallisation bei -15 °C liefert leicht gelbliche Kristalle von 3- Oxotetradecansäuremethylester (54,8 g; 56,0 %) mit einer Reinheit von 98,7 %.
Beispiel 4:
In einem 500 ml Doppelmantelgefäß wurde Calciumhydroxid (37,1 g; 0,5 mol) zu A- cetessigsäuremethylester (232 g; 2 mol) bei Raumtemperatur zugesetzt und auf 60 °C erwärmt. Dodecansäurechlorid (83,4 g; 0,38 mol) wurde langsam zudosiert und dann vier Stunden bei 60°C und drei Stunden bei 80°C gerührt. Dann wurde bei Raumtemperatur nacheinander Wasser (100 ml) und konz. Salzsäure (50 ml) zugesetzt und extrahiert. Die organische Phase wurde mit verd. Kalilauge neutralisiert, mit 5 %iger Natriumsulfatlösung (50 ml) gewaschen und eingeengt. Der Rückstand wurde in Methanol (350 ml) gelöst. Kristallisation bei -15 °C liefert leicht gelbliche Kristalle von 3-Oxotetradecansäuremethylester (52,0 g; 53,1 %) mit einer Reinheit von 99,2 %.
Beispiel 5:
In einem 500 ml Doppelmantelgefäß wurde Calciumoxid (28,0 g; 0,5 mol) zu Acetessigsäuremethylester (232 g; 2 mol) bei Raumtemperatur zugesetzt und auf 60 °C erwärmt. Dodecansäurechlorid (83,4 g; 0,38 mol) wurde langsam zudosiert und zwei Stunden bei 60°C und zwei Stunden bei 80°C gerührt. Dann wurde bei Raumtemperatur konz. Salzsäure (155 g) zugesetzt und extrahiert. Die organische Phase wurde mit verd. Kalilauge (9 ml 50%ige in 100 ml Wasser) neutralisiert, mit 5 %iger Natriumsulfatlösung (50 ml) gewaschen und eingeengt. Der Rückstand wurde in Methanol (350 ml) gelöst. Kristallisation bei -15 °C liefert weiße Kristalle von 3- Oxotetradecansäuremethylester (57,5 g; 58,7 %) mit einer Reinheit von 94,5 %.
Beispiel 6:
In einem 500 ml Doppelmantelgefäß wurde Calciumoxid (28,0 g; 0,5 mol) zu Acetessigsäuremethylester (232 g; 2 mol) bei 60°C zugesetzt und eine halbe Stunde gerührt. Bei 80 °C und einem Druck von 10-13 mbar wurde Acetessigsäuremethylester (232 g 2 mol) zugetropft und gleichzeitig die gleiche Menge abgezogen. Dodecansäurechlorid (83,4 g; 0,38 mol) wurde dann langsam bei 75-80 °C zudosiert und das Reaktionsgemisch sieben Stunden bei 80°C gerührt. Dann wurde bei Raumtemperatur Wasser (100 ml) und konz. Salzsäure (50 ml) zugesetzt und extrahiert. Die organische Phase wurde mit verd. Kalilauge (5 ml 50%ige in 100 ml Wasser) neutralisiert, mit 5 %iger Natriumsulfatlösung (50 ml) gewaschen und eingeengt. Der Rückstand wurde in Methanol (350 ml) gelöst. Kristallisation bei -15 °C liefert leicht gelblich gefärbte Kristalle von 3-Oxotetradecansäuremethylester (63,8 g; 65,1 %) mit einer Reinheit von 95,8 %.
Beispiel 7:
In einem 500 ml Doppelmantelgefäß wurde Calciumhydroxid (29,6 g; 0,4 mol) zu A- cetessigsäuremethylester (186 g; 1 ,6 mol) bei Raumtemperatur zugesetzt und eine halbe Stunde bei 60°C gerührt. Propionsäurechlorid (27,8 g; 0,3 mol) wurde dann langsam bei 60 °C zudosiert und das Reaktionsgemisch zwei Stunden bei 60 °C Stunden und zwei Stunden bei 80°C gerührt. Dann wurde bei Raumtemperatur To- luol (200 ml), Wasser (100 ml) und konz. Salzsäure (35 ml) zugesetzt und extrahiert. Die organische Phase wurde mit verd. Kalilauge (13,5 ml 50%ige in 100 ml Wasser) neutralisiert und mit Wasser (100 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde eingeengt und Destillation ergab eine klare farblose Flüssigkeit von 3- Oxopentansäuremethylester (19,5 g, 50 %) mit einer Reinheit von 85%.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von 3-Oxocarbonsäureestem der Formel
Figure imgf000014_0001
in der R^ einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten linearen, verzweigten oder cyclischen Cι-C22-Alkyl-, C2-C22-Alkenyl- oder Alkinylrest oder einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten mono- oder polycyclischen Aryl- oder Heterocyclusrest und R2 einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten linearen, verzweigten oder cyclischen Cι-C2o-Alkyl-, C2-C6-Alkenyl- oder Alkinylrest oder einen gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituierten Arylrest bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Acetessigsäureester der Formel
Figure imgf000014_0002
in der R2 wie oben definiert ist, der als Lösungsmittel dient zuerst mit einer Base zum entsprechenden Enol und anschließend mit einem Säurechlorid der Formel
O
R ^^CI (III)
in der R^ wie oben definiert ist, zu dem entsprechenden 2-Acylacetessigsäureester der Formel
Figure imgf000015_0001
in der Ri und R2 wie oben definiert sind, umgesetzt wird, worauf die Abspaltung der Acetylgruppe, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Alkohols der Formel R2OH, in der R2 wie oben definiert ist, Ammoniak oder Amminumchlo- rid/Ammoniak erfolgt und der gewünschte 3-Oxocarbonsäureester der Formel (I) durch Extraktion mit einer wassrigen Säure, anschließender Neutralisation der organischen Phase und Isolierung aus derselben in hoher Reinheit erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Base Alkali- oder Erdalkalimetallsalze von Oxiden, Hydroxyden oder Alkoholaten eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Base NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2l CaO, BaO, Mg(OR)2, NaOR, KOR oder LiOR, mit R gleich d- Cβ eingesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis von Acetessigsäureester der Formel (II) zu Base zwischen 1 :1 und 10:1 liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur bei der Reaktion des Acetessigsäureesters der Formel (II) mit der Base zwischen 0 und 130°C liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei der Reaktion des Acetessigsäureesters der Formel (II) mit der Base gebildetes Reaktionswasser durch Zugabe einer weiteren Menge an Acetessigsäureester der Formel (II) und Abziehen der gleichen Volumsmenge oder durch Einengen der Reaktionslösung ausgekreist wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Säurechlorid der Formel (III) bei 20 bis 100°C zugesetzt wird, worauf das Reaktionsgemisch zur Bildung des Zwischenproduktes der Formel (IV) gegebenenfalls unter Erhöhung der Reaktionstemperatur auf 40 bis 140°C gerührt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis von Säurechlorid zu Enol, erhalten durch die Reaktion aus Acetessigsäureester der Formel (II) und Base, zwischen 1 :1 und 1 :5 liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abspaltung der Acetylgruppe bei erhöhter Temperatur von 70 - 110 °C erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abspaltung der Acetylgruppe in Anwesenheit des Alkohols R2OH, der im Acetessigsäureester der Formel (II) im Esterteil gebunden ist, erfolgt.
PCT/EP2001/006931 2000-07-12 2001-06-20 Verfahren zur herstellung von 3-oxocarbonsäureestern WO2002008167A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2001274111A AU2001274111A1 (en) 2000-07-12 2001-06-20 Method for the production of 3-oxocarboxylic acid esters

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT11942000A AT409376B (de) 2000-07-12 2000-07-12 Verfahren zur herstellung von 3-oxocarbonsäureestern
ATA1194/2000 2000-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002008167A1 true WO2002008167A1 (de) 2002-01-31

Family

ID=3686934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2001/006931 WO2002008167A1 (de) 2000-07-12 2001-06-20 Verfahren zur herstellung von 3-oxocarbonsäureestern

Country Status (3)

Country Link
AT (1) AT409376B (de)
AU (1) AU2001274111A1 (de)
WO (1) WO2002008167A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107986962A (zh) * 2017-12-14 2018-05-04 山东汇海医药化工有限公司 一种从乙酰乙酸酯类蒸馏残渣中回收乙酰乙酸酯类的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5144057A (en) * 1990-10-15 1992-09-01 Lonza Ltd. Process for the production of 3-oxocarboxylic acid esters
EP0514893A1 (de) * 1991-05-23 1992-11-25 Wacker-Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von beta-Ketocarbonsäureestern
US5945559A (en) * 1996-05-24 1999-08-31 Takasago International Corporation Process for producing 3-oxocarboxylic acid esters

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3564982B2 (ja) * 1997-12-12 2004-09-15 宇部興産株式会社 ４−フルオロ−３−オキソカルボン酸エステル及びその製法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5144057A (en) * 1990-10-15 1992-09-01 Lonza Ltd. Process for the production of 3-oxocarboxylic acid esters
EP0514893A1 (de) * 1991-05-23 1992-11-25 Wacker-Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von beta-Ketocarbonsäureestern
US5945559A (en) * 1996-05-24 1999-08-31 Takasago International Corporation Process for producing 3-oxocarboxylic acid esters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107986962A (zh) * 2017-12-14 2018-05-04 山东汇海医药化工有限公司 一种从乙酰乙酸酯类蒸馏残渣中回收乙酰乙酸酯类的方法

Also Published As

Publication number Publication date
ATA11942000A (de) 2001-12-15
AT409376B (de) 2002-07-25
AU2001274111A1 (en) 2002-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1716093B1 (de) Verfahren zur herstellung von alpha-hydroxycarbons uren und deren ester
DE2721264C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Di-n-propylessigsäure und deren nichttoxischen Alkali- und Erdalkalimetallsalzen
EP1241157B1 (de) Verfahren zur Herstellung von 2,7-Dimethyl-2,4,6-octatrienal-monoacetalen
AT409376B (de) Verfahren zur herstellung von 3-oxocarbonsäureestern
DD239591A5 (de) Verfahren zur herstellung von 2,4-dichlor-5-fluor-benzoesaeure
EP0676390B1 (de) Verfahren zur Herstellung von 1-Aminocyclopropancarbonsäurehydrochlorid
DE3641604C2 (de)
EP0346852B1 (de) Verfahren zur Herstellung von 4-chlor-3-alkoxy-but-2E-en-säurealkylester
DE1695136B2 (de) Verfahren zur Herstellung von 3-Amino-5-methylisoxazol
US6297396B1 (en) Method of crystallizing and purifying alkyl gallates
EP0588249B1 (de) Verfahren zur Herstellung von N-Hydroxy-N&#39;-diazeniumoxiden
US4471134A (en) Preparation of trimethoxybenzoate esters and trimethoxybenzoic acid
DE2621431C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Phloroglucin
US4501920A (en) Preparation of trimethoxybenzoate salts and trimethoxybenzoic acid
DE2703919C2 (de) Verfahren zur Herstellung von p-Nitroso-diphenylhydroxylaminen
EP0021211B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Dimethylcarbonat
EP1115683B1 (de) Verfahren zur drucklosen herstellung von alpha, alpha-dimethylphenylessigsäure aus alpha, alpha-dimethylbenzylcyanid
EP1490322B1 (de) Verfahren zur herstellung von 2,2-dichloro- oder dibromo-phenylessigsäurealkylestern
EP0537534A1 (de) Verfahren zur Herstellung von N-(Hydroxyalkyl)-carbamidsäure- alkylestern
EP0643036B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Pimelinsäureestern
DE69200717T2 (de) Verfahren zur Herstellung von N,N-Dihydrocarbylhydroxylaminen.
EP0006140B1 (de) Verfahren zur Herstellung von alpha-Hydroxycarbonsäureamiden
DE2852343A1 (de) Verfahren zur herstellung von alkenylmilchsaeureestern und neue alkenylmilchsaeureester
US3153090A (en) Process for the production of oximes
DE2059296C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Estern der 3-Methylflavon-8-carbonsäure mit N-tert-Aminoalkoholen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CN CR CU CZ DM DZ EE GD GE HR HU ID IL IN IS JP KG KP KR KZ LC LK LR LT LV MA MD MG MK MN MX NO NZ PL RO RU SG SI SK SL TJ TM TT UA US UZ VN YU ZA

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP