WO2004046075A1 - シクロアルキルエーテル化合物を含有してなる結晶化用溶剤及び該溶剤を用いる結晶化方法 - Google Patents

シクロアルキルエーテル化合物を含有してなる結晶化用溶剤及び該溶剤を用いる結晶化方法 Download PDF

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    • C07C67/52Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation

Definitions

  • the present invention relates to a crystallization solvent containing a cycloalkyl ether compound and a crystallization method using the solvent.
  • the present invention relates to a crystallization solvent containing a cycloalkyl ether compound and a crystallization method using the solvent. More specifically, the present invention comprises a cycloalkyl ether compound which has a low affinity for water, is easy to recover, purify, and repeatedly reuse, and can efficiently produce a high-purity purified product.
  • the present invention relates to a crystallization solvent and a crystallization method using the solvent.
  • non-protonic polar solvents such as tetrahydrofuran, dimethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, 1,4-dioxane, diisopropinoleate ethanol, and t-butyl methyl ether have been used as crystallization solvents.
  • Solvents are widely used.
  • these ether solvents have a high affinity for water and tend to contain a relatively large amount of water. If the solvent used for crystallization contains water, Since the solubility in the target chemical fluctuates, crystallization cannot be performed with good reproducibility, and the target chemical may be decomposed by moisture. In addition, the shape of the crystal becomes uneven, water is entrapped in the crystal, and the purity of the crystal is easily reduced.
  • the crystallization solvent used for crystallization it is essential that the crystallization solvent used for crystallization be recovered, purified and used repeatedly.
  • the entrainer and the entrainer must be used.
  • a special distillation method is required, and at least two or more columns and peripheral equipment such as a decanter are required, so that the operation is complicated and the cost is high.
  • the present invention relates to a crystallization solvent which has a low affinity for water, is easy to recover, purify, and repeatedly reuse, and can efficiently produce a high-purity target substance. It has been made for the purpose of providing a conversion method.
  • (11) a step of performing a reaction using water and a solvent containing at least one cycloalkyl ether compound represented by the general formula [1]; a step of separating an organic layer from an aqueous layer after the reaction; and The crystallization method according to claim 8, further comprising a step of crystallizing a reaction product from the organic layer.
  • the crystallization solvent of the present invention is a solvent containing at least one cycloalkyl ether compound represented by the general formula [1].
  • Alkoxycyclyl pentyl group or anoalkylcyclohexyl group 3-methoxycyclopentyl group, 3-ethoxycyclohexyl group, 2-sec-butoxycyclopentynole group, 3-tert-butoxycyclohexyl group, etc.
  • Alkoxyalkyl groups such as 2-methoxycyclopropyl group and 3-ethoxycyclohexyl group; methylthiomethyl group; Alkylthioalkyl groups such as 1-methylthioethyl group, 1,1-dimethyl-12-methylthioethynole group and 4-methynolethio-1n-hexyl group; 2-methylthiocyclyl Alkylthiocycloanolequinole groups such as mouth pinole group and 3-ethylthiocyclohexyl group; chloromethyl group, bromomethine group, 1-chloroethynole group, 1,1-dimethynolee
  • Addition of an antioxidant can also prevent a rise in peroxide value in tetrahydrofuran, but in exceptional cases, the antioxidant becomes an impurity in the product to be crystallized. Therefore, it is generally not preferable to add an antioxidant to the crystallization solvent.
  • cycloalkyl ether compound there is no particular limitation on the method for producing the cycloalkyl ether compound, and examples thereof include an etherification reaction of hydroxycycloalkane and a cycloalkyl ether compound of cyclohexanol. Addition reactions to alkene can be mentioned.
  • Examples of the compound represented by R'OH include methanol, ethanol, 2-methoxyethanol, n-propanol, 2-chloro-n-propanol, isopropanol, n-butanol, and 3-methanol.
  • n-butanol, 2-bromo n-butanol, sec-butanol, isobutanol, tert-butanol, n-pentanol, n_hexanol, cyclopropyl alcohol, cyclopentyl alcohol, 2-chlorocyclo Examples include pentisoleanolecone, cyclohexinoleanorecole, cycloheptinoreanolecole, and cyclootatinorenorecole.
  • the crystalline solid acid used as the solid acid is a group of inorganic acidic substances in which silicon, phosphorus, aluminum oxide and the like form a specific chemical structural unit and shape unit with regularity, for example, natural zeolite, Synthetic zeolite and the like can be mentioned.
  • As the crystalline solid acid acidic or neutral zeolite is preferable, and these can be used as a mixture.
  • the method for reducing the water content of the crystallization solvent of the present invention to 100 ppm or less is not particularly limited, and examples thereof include contact with a dehydrating agent and azeotropic distillation. Since the crystallization solvent of the present invention has a low water solubility, the water content can be effectively reduced by contact with a dehydrating agent.
  • a dehydrating agent There is no particular limitation on the dehydrating agent used.
  • adsorptive porous substances such as molecular sieve, activated alumina, and silica gel, and neutral or near-neutral water absorbing substances such as anhydrous magnesium sulfate, anhydrous sodium sulfate, and calcium chloride Salts and the like can be mentioned.
  • molecular sieves, calcium chloride, and anhydrous magnesium sulfate which can be efficiently dehydrated in a short time are preferable, and molecular sieves are particularly preferable.
  • the polar group is a substituent having an atom having an electronegativity different from that of a carbon atom, and examples thereof include a halogen, a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, a canolepoxyl group, a honolemil group, an alkoxyl group, Examples thereof include an ester group and a nitrinole group.
  • a raw material soluble in the cycloalkyl ether compound represented by the general formula [1] is reacted with a water-soluble raw material, and a target product of the reaction is a cycloalkyl ether compound represented by the general formula [1]. It can be suitably applied to a system which is soluble in an alkyl ether compound and in which a by-product of the reaction is water-soluble.
  • the target product of the reaction dissolves in the organic layer and the by-products dissolve in the aqueous layer, the organic layer is separated from the aqueous layer, and the target product is crystallized by cooling, concentrating, etc. to make it supersaturated.
  • extraction can be performed using a solvent containing at least one cycloalkyl ether compound represented by the general formula [1], and subsequently, the extract can be crystallized.
  • the substance to be extracted is not particularly limited.
  • solid-liquid extraction can be performed using a solid substance, or liquid-liquid extraction can be performed using a liquid substance.
  • the concentration of the target extract in the cycloalkyl ether compound represented by the general formula [1] Is in a high equilibrium state, and extraction can be performed with a high yield.
  • the cycloalkyl ether compound represented by the general formula [1] has good properties as a crystallization solvent, so that the extract is crystallized by cooling, concentrating, etc. after extraction, and The extract can be efficiently obtained with high purity.
  • a step of adding water to the reaction mixture a step of adding a solvent containing at least one kind of the cycloalkyl ether compound represented by the general formula [1], and a step of adding a reaction product to the organic layer.
  • the embodiment may include an extraction step, a step of separating an organic layer from an aqueous layer, and a step of crystallizing the extract from the separated organic layer.
  • a reaction mixture as it was at the end of the reaction can be used, or a crude reaction product obtained by evaporating a solvent or the like from the state at the end of the reaction to dryness can be used.
  • This embodiment can be suitably applied to a system in which the target product of the reaction is soluble in the cycloalkyl ether compound represented by the general formula [1] and the by-product of the reaction is water-soluble.
  • the solvent can be added after the addition, the water can be added after the addition of the solvent, the water and the solvent can be divided and added multiple times, or the mixture of the water and the solvent It can also be added as a thing.
  • the target product is dissolved in the organic layer, and by-products are formed. Since the organic layer elutes in the aqueous layer, the organic layer is separated from the aqueous layer, and the target product is crystallized by cooling, concentrating, etc. to make it supersaturated. Can be separated.
  • the water content was measured according to JIS K 006 8 4. Karl Fischer titration.
  • a four-necked flask was charged with 74 g of phthalic anhydride and 50 mL of anhydrous methanol, refluxed for 2 hours, and then excess methanol was distilled off. Then, 25 mL of benzene was added, and methanol was completely distilled off by azeotropic distillation.

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Abstract

 一般式[1]で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少なくとも1種を含有してなることを特徴とする結晶化用溶剤、及び、前記結晶化用溶剤を用いることを特徴とする、水との親和性が小さく、回収、精製、繰り返し再使用が容易であり、高純度の精製品を効率よく生産することができる結晶化方法。ただし、式中、R1は、置換基を有していてもよいシクロペンチル基又は置換基を有していてもよいシクロヘキシル基であり、R2は、置換基を有していてもよい炭素数1~10のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数3~8のシクロアルキル基である。               R1−O−R2    ・・・[1]

Description

明細書 シクロアルキルエーテル化合物を含有してなる結晶化用溶剤及び該溶剤を用いる 結晶化方法 技術分野
本発明は、 シクロアルキルエーテル化合物を含有してなる結晶化用溶剤及び該 溶剤を用いる結晶化方法に関する。 さらに詳しくは、 本発明は、 水との親和性が 小さく、 回収、 精製、 繰り返し再使用が容易であり、 高純度の精製品を効率よく 生産することができるシクロアルキルエーテル化合物を含有してなる結晶化用溶 剤及び該溶剤を用いる結晶化方法に関する。 背景技術
晶析は、 化学工業分野における最も重要な化学品の精製方法のひとつであり、 人工甘味料のアスパルテーム、 医薬、 農薬などの原料の 2 _ォキソ _ 1 , 3—ジォ キサ一 2—チオラン、 抗炎症活性を有する 2 2 Rブデソニド、 ひ—ォレフィン重 合触媒のメタロセン化合物などのさまざまな化学品を対象とする晶析が広く行わ れている。 晶析は、 溶液を過飽和状態にして結晶を析出させるプロセスであり、 溶液を過飽和状態にする手段から、 蒸発法、 冷却法、 反応法、 加圧法などに大別 される。 製品である結晶に対する要求は近年ますます厳しくなつてきており、 高 純度のみならず、 含水率の低い結晶、 特定の形状の結晶、 大きい結晶、 均一な粒 径を有する結晶、 堅い結晶など多種多様な要求が出されている。 このために、 晶 析に用いる結晶化用溶剤についても、 適切な溶剤の選定に多大な努力が払われて いる。
従来より、 結晶化用溶剤として、 テトラヒ ドロフラン、 ジェチルエーテル、 ェ チレングリコールジメチルエーテル、 1 , 4一ジォキサン、 ジイソプロピノレエーテ ノレ、 t一ブチルメチルエーテルなどの非プロ トン性極性溶剤であるエーテル系溶 剤が広く使われている。 しカゝし、 これらのエーテル系溶剤は、 水との親和性が大 きく、 水を比較的多量に含み易い。 晶析に使用する溶剤が水を含むと、 晶析の対 象とする化学品に対する溶解性が変動するので、 再現性よく晶析することができ なかったり、 目的とする化学品が水分で分解する危険性がある。 また、 結晶の形 状が不均一になったり、 結晶の中に水が抱き込まれたり、 結晶の純度が低下し易 レ、。 また、 晶析に用いる結晶化用溶剤は、 回収して精製し、 繰り返し使用するこ とが必須であるが、 水との親和性の大きい溶剤を蒸留により回収しょうとすると 、 ェントレーナ一及び帯同剤を添加した特殊な蒸留方法が必要であり、 少なくと も 2本以上のカラムとデカンターなどの周辺設備が要求されるので、 操作が煩雑 であり、 かつ高コストとなる。
このために、 適度な沸点を有し、 水への溶解度が小さく、 水と共沸しない、 あ るいは、 水との共沸混合物中の水の含量が少ない、 回収性に優れたエーテル系溶 剤が求められていた。 発明の開示
本発明は、 水との親和性が小さく、 回収、 精製、 繰り返し再使用が容易であり 、 高純度の目的物を効率よく生産することができる結晶化用溶剤及び該溶剤を用 レ、る結晶化方法を提供することを目的としてなされたものである。
本発明者らは、 上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、 シクロアルキ ルエーテル化合物が、 結晶化用溶剤として優れた性質を有し、 特にシクロペンチ ルメチルエーテルとシク口ペンチルェチルエーテルが、 形状と大きさが均一で、 含水率の小さい良好な結晶を高純度かつ高収率で析出させ得ることを見いだし、 この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、 本発明は、
( 1 ) 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少なくとも 1種 を含有してなることを特徴とする結晶化用溶剤、
R 1— O— R2 ··· [ 1 ]
(ただし、 式中、 R 1は、 置換基を有していてもよいシクロペンチル基又は置換基 を有していてもよいシクロへキシル基であり、 R2は、 置換基を有していてもよい 炭素数 1〜 1 0のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数 3〜8のシク 口アルキル基である。 ) 、 (2) R1が、 置換基を有していてもよいシクロペンチル基又は置換基を有してい てもよぃシクロへキシル基であり、 R2が、 炭素数 1〜 10のアルキル基又は炭素 数 3〜 8のシクロアルキル基である第 1項記載の結晶化用溶剤、
(3) R1が、 シクロペンチル基であり、 R2が、 炭素数 1〜 10のアルキル基であ る第 2項記載の結晶化用溶剤、
(4) R2が、 メチル基又はェチル基である第 3項記載の結晶化用溶剤、
(5) 水分含有量が、 100 p pm以下である第 1項ないし第 4項のいずれかに 記載の結晶化用溶剤、
(6) 極性基を有する有機化合物の晶析に用いる第 1項ないし第 5項のいずれか に記載の結晶化用溶剤、
( 7 ) 第 1項ないし第 6項のいずれかに記載の結晶化用溶剤を用いることを特徴 とする結晶化方法、
(8) —般式 [1] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少なく とも 1種 を含有してなる溶剤を用いて反応を行い、 続けて反応生成物の結晶化を行う第 7 項記載の結晶化方法、
(9) 反応生成物が、 極性基を有する有機化合物である第 8項記載の結晶化方法
(1 0) 一般式 [1] で表されるシクロアルキルェ一テル化合物の少なくとも 1 種を含有してなる溶剤を用いて反応を行う工程、 反応液に水を加えて有機層と水 層を形成する工程、 有機層を水層から分離する工程及び分離した有機層から反応 生成物を結晶化させる工程を有する第 8項記載の結晶化方法、
(1 1) 一般式 [1] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少なくとも 1 種を含有してなる溶剤と水を用いて反応を行う工程、 反応後に有機層を水層から 分離する工程及び分離した有機層から反応生成物を結晶化させる工程を有する第 8項記載の結晶化方法、
(1 2) 一般式 [1] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少なくとも 1 種を含有してなる溶剤を用いて抽出を行い、 続けて抽出物の結晶化を行う第 7項 記載の結晶化方法、
(1 3) 抽出物が、 極性基を有する有機化合物である第 1 2項記載の結晶化方法 、 及び、
(14) 反応混合物に水を加える工程、 一般式 [1] で表されるシクロアルキル エーテル化合物の少なく とも 1種を含有してなる溶剤を加える工程、 反応生成物 の有機層への抽出を行う工程、 有機層を水層から分離する工程及び分離した有機 層から抽出物を結晶化させる工程を有する第 1 2項記載の結晶化方法、
を提供するものである。 発明を実施するための最良の形態
本発明の結晶化用溶剤は、 一般式 [1] で表されるシクロアルキルエーテル化 合物の少なくとも 1種を含有してなる溶剤である。
R^O-R2 … [1] ただし、 一般式 [1] において、 R1は、 置換基を有していてもよいシクロペン チル基又は置換基を有していてもよいシクロへキシル基であり、 R2は、 置換基を 有していてもよい炭素数 1 10のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭 素数 3〜8のシクロアルキル基である。
本発明の結晶化用溶剤は、 一般式 [1] において、 R2が、 置換基を有しない炭 素数 1〜 10のアルキル基又は置換基を有しない炭素数 3〜 8のシク口アルキル 基であることがより好ましく、 R1が、 シクロペンチル基であることがさらに好ま しい。 本発明の結晶化用溶剤は、 水分含有量が 100 p pm以下であることが好 ましい。
本発明の結晶化用溶剤に含有されるシクロアルキルエーテル化合物は、 ( 1 )適 度な沸点を有し、 大気中で速やかに分解して、 オゾン層に悪影響を与えず、 (2) 多くの有機溶剤と混合し、 油脂類、 ロウ、 天然樹脂などに対する溶解力に優れ、 ( 3)使用後の回収性に優れ、 (4)毒性が低く、 環境を汚染するおそれが少ない。 本発明において、 R1で表される置換基を有していてもよいシクロペンチル基又 は置換基を有していてもよいシクロへキシル基の置換基としては、 例えば、 炭素 数 1〜4のアルキル基、 炭素数 1〜4のアルコキシル基、 炭素数 1〜4のアルキ ルチオ基、 ハロゲン、 フエニル基などを挙げることができる。 これらの中で、 炭 素数 1〜4のアルキル基が好ましく、 メチル基又はェチル基が特に好ましい。 R 1の具体例としては、 シクロペンチル基又はシクロへキシル基; 2—メチノレシ クロペンチノレ基、 3 —ェチルシクロへキシル基、 3— sec—ブチノレシクロペンチノレ 基、 2— tert—ブチルシク口へキシル基などのアルキルシク口ペンチル基又はァ ノレキルシクロへキシル基; 3—メ トキシシクロペンチル基、 3—エトキシシクロ へキシル基、 2—sec—ブトキシシクロペンチノレ基、 3— tert—ブトキシシクロへ キシル基などのアルコキシシク口ペンチル基又はアルコキシシク口へキシル基; 3—メチルチオシクロペンチル基、 3—ェチルチオシクロへキシル基、 2— sec— ブチノレチオシク口ペンチノレ基、 3 _ tert—ブチノレチオシク口へキシノレ基などのァ ルキルチオシク口ペンチル基又はアルキルチオシク口へキシル基; 2—クロロシ クロペンチル基、 3—クロロシクロペンチノレ基、 2—ブロモシクロへキシル基、 3ーブロモシク口へキシル基などのハロゲン化シク口ペンチル基又はハロゲン化 シクロへキシル基;などを挙げることができる。
本発明において、 R 2で表される置換基を有していてもよい炭素数 1 〜 1 0のァ ルキル基の置換基としては、 例えば、 炭素数 1 〜 4のアルコキシル基、 炭素数 1 〜 4のアルキルチオ基、 ハロゲンなどを挙げることができる。 R 2で表される置換 基を有していてもよい炭素数 3 〜 8のシクロアルキル基の置換基としては、 例え ば、 炭素数 1 〜 4のアルキル基、 炭素数 1 〜 4のアルコキシル基、 炭素数 1 〜 4 のアルキルチオ基、 ハロゲンなどを挙げることができる。
R 2の具体例としては、 メチル基、 ェチル基、 n—プロピル基、 イソプロピル基 、 n _プチノレ基、 see—ブチル基、 tert—ブチノレ基、 n _ペンチノレ基、 ネオペンチ ノレ基、 n—へキシル基、 n—ヘプチル基、 n—ォクチル基、 n—ノエル基、 n— デシル基などの炭素数 1 〜 1 0のアルキル基;シクロプロピル基、 シク口ブチル 基、 シクロペンチル基、 シクロへキシル基、 シクロへプチノレ基、 シクロォクチノレ 基などの炭素数 3 〜 8のシクロアルキル基;メ トキシメチル基、 1—メ トキシェ チノレ基、 1 , 1 一ジメチルー 2 —エトキシェチノレ基、 2 —エトキシ一 n—へキシノレ 基などのアルコキシアルキル基; 2—メ トキシシクロプロピル基、 3—エトキシ シクロへキシル基などのアルコキシシクロアルキル基; メチルチオメチル基、 1 ーメチルチオェチル基、 1 , 1ージメチル一 2 —メチルチオェチノレ基、 4—メチノレ チォ一 n —へキシル基などのアルキルチオアルキル基; 2—メチルチオシク口プ 口ピノレ基、 3—ェチルチオシク口へキシル基などのアルキルチオシクロアノレキノレ 基; クロロメチル基、 プロモメチノレ基、 1一クロロェチノレ基、 1, 1ージメチノレー
2—ブロモェチル基、 2—クロロー n —へキシル基などのハロゲン化アルキノレ基 ; 2 _クロロシクロプロピル基、 3—ブロモシクロへキシル基などのハロゲン化 シクロアルキル基;などを挙げることができる。
本発明においては、 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の 中でも、 R1がシクロペンチル基又はシクロへキシル基であり、 R2が炭素数 1 〜 4 のアルキル基又は炭素数 3〜 6のシク口アルキル基であるシクロアルキルエーテ ル化合物が好ましく、 シクロペンチルメチルエーテル、 シクロペンチノレエチノレエ 一テル及びシクロへキシルメチルエーテルがより好ましく、 シクロペンチルメチ ルエーテルが特に好ましい。
シク口ペンチルメチルエーテルは水との親和性が小さく、 シク口ペンチルメチ ルエーテルの水への溶解度は 1 . 1 g Z 1 0 0 g ( 2 3 °C) であり、 水のシクロべ ンチルメチルエーテルへの溶解度は 0. 3 g Z 1 0 0 g ( 2 3 °C) である。 したが つて晶析操作において、 シクロペンチルメチルエーテルが水と接触する工程があ つても、 工程終了後に比重差を利用して容易に水と分離することができる。 シク 口ペンチルメチルエーテル中に溶解している水は微量なので、 モレキュラーシー ブなどの脱水剤を用いて容易かつ経済的に溶解している水を除去することができ る。
結晶化用溶剤として広く用いられているテトラヒ ドロフラン、 ジォキサン、 ェ チレングリ コーノレジメチノレエ一テノレ、 ジェチレングリコーノレジメチノレエーテノレな どは、 水と任意の割合で混合するので、 これらの溶剤が晶析操作において、 水と 接触すると、 溶剤と水の混合溶液が生成し、 溶剤のみを分離して繰り返し再利用 することは容易ではない。 また、 ジェチルエーテルは、 水との親和性が比較的小 さい結晶化用溶剤であるが、 ジェチルエーテルの水への溶解度は 6 . 5 g / 1 0 0 g ( 2 3 °C) 、 水のジェチルエーテルへの溶解度は 1 . 0 g / 1 0 0 g ( 2 3 °C) であり、 シク口ペンチルメチルエーテノレに比べると大きい。
水分含有量 1 , 0 0 0 p p mのシク口ペンチルメチルエーテルと水分含有量 1 , 0 0 0 p p mのテトラヒ ドロフランをそれぞれ調製し、 溶剤 1 0 0重量部当たり モレキュラーシーブ M S— 4 Aを 1 0重量部ずつ添加して室温で放置すると、 1 8時間後にはシクロペンチルメチルエーテルの水分含有量は 2 4 p p mまで低下 するのに対して、 テトラヒ ドロフランの水分含有量は 2 1 0 p p mまでしか低下 せず、 この事実からもシクロペンチルメチルエーテルは脱水されやすく、 容易に 無水に近い状態の溶剤となし得ることが分かる。
また、 ジェチルエーテルの沸点は 3 5 °Cであり、 常圧で操作する限り、 晶析に おいて過飽和状態を形成するために利用し得る温度幅が狭い。 シク口ペンチルメ チルエーテルの沸点は 1 0 6 °Cなので、 例えば、 常圧において 0 °Cで晶析する場 合、 約 1 0 0 °Cの温度幅を利用して過飽和度を高く し、 晶析速度を大きくするこ とができるので、 少量の溶剤を用いて短時間に多量の物質を晶析させることが可 能であり、 経済的に有利に晶析操作を行うことができる。
シクロペンチルメチルエーテルは、 酸化され難いので、 使用しやすい溶剤であ る。 例えば、 過酸化物価 2 0 p p mのシクロペンチルメチルエーテルとテトラヒ ドロフランを、 室温で、 遮光した状態で、 空気存在下に保存すると、 8 5日後に は、 テトラヒ ドロフランの過酸化物価が 2 0 0 p p mまで上昇するのに対して、 シクロペンチルメチルエーテルの過酸化物価は 6 5 p p mにとどまる。 結晶化用 溶剤中の過酸化物は、 その存在自体が危険であるのみならず、 晶析される対象物 質を酸化して品質を低下させる原因ともなる。 テトラヒ ドロフランでも、 酸化防 止剤を添加することにより、 過酸化物価の上昇を防ぐことができるが、 例外的な 場合を除いて、 酸化防止剤は晶析操作の対象となる製品にとって不純物となるの で、 結晶化用溶剤に酸化防止剤を添加することは一般的には好ましくない。
シクロペンチルメチルエーテルは、 分解発熱量の小さい物質である。 例えば、 セル密閉方式により空気雰囲気下に過酸化物価 2 0 p p m程度のシクロペンチル メチルエーテルの分解発熱量を測定すると、 発熱開始温度は 1 2 2 °Cであり、 分 解発熱量は 6 7 j Z gである。 プラスチックの発泡剤として広く用いられている ァゾジカルボンアミ ドの分解発熱量が 9 0 0 J Z gであることを考え合わせると 、 シク口ペンチルメチルエーテルが使用し易い溶剤であることが理解できる。
本発明において、 シクロアルキルエーテル化合物の製造方法に特に制限はなく 、 例えば、 ヒ ドロキシシクロアルカンのエーテノレ化反応、 ァノレコーノレのシクロア ルケンへの付加反応などを挙げることができる。 具体的には、 (a )塩基の存在下 に、 置換基を有していてもよいシクロペンチルアルコール (以下、 「シクロペン チルアルコール類」 と略す。 ) 又は置換基を有していてもよいシクロへキシルァ ルコール (以下、 「シクロへキシルアルコール類」 と略す。 ) に、 アルキル化剤 を反応させる方法、 (b )固体酸の存在下に、 置換基を有していてもよいシクロべ ンテン (以下、 「シクロペンテン類」 と略す。 ) 又は置換基を有していてもよい シクロへキセン (以下、 「シクロへキセン類」 と略す。 ) を、 式 R ' O H (式中、 R 'は、 置換基を有していてもよい炭素数 1〜 1 0のアルキル基又は置換基を有し ていてもよい炭素数 3〜8のシクロアルキル基を表す。 ) で表される化合物と接 触させる方法などにより製造することができる。 これらの中で、 経済性及び多量 の塩基の消費を必要としない(b )の製造方法が好ましい。
' ( a )の製造方法において用いるアルキル化剤としては、 例えば、 ハロゲン化ァ ルキル、 ジアルキル硫酸、 アルキルスルホネートなどを挙げることができる。 ァ ルキル化剤の使用量は、 シク口ペンチルアルコール類又はシク口へキシルアルコ 一ノレ類 1モノレに対して、 0 . 9〜 1 0モルであることが好ましく、 1 . 1〜5モノレ であることがより好ましい。
アルキル化反応に用いる塩基としては、 例えば、 金属水素化物、 アルカリ金属 、 炭酸塩、 炭酸水素塩、 有機塩基類などを挙げることができる。 塩基の使用量は 、 シク口ペンチルァノレコール類又はシク口へキシルァノレコール類 1モルに対して 、 1〜1 0モルであることが好ましく、 1〜 5モルであることがより好ましい。
( a )の製造方法は無溶剤又は不活性溶剤中で行うことができるが、 不活性溶剤 中で行う.ことが好ましい。 不活性溶剤としては、 非極性溶剤でもよいが、 非プロ トン性の極性溶剤が好ましい。
アルキル化反応は、 不活性溶剤に所定量の塩基を懸濁又は溶解させ、 そこヘシ クロペンチルアルコール類又はシクロへキシルアルコール類を添加し、 さらにァ ルキル化剤を添加する方法、 あるいは、 シクロペンチルアルコール類又はシクロ へキシルアルコール類の不活性溶剤溶液に所定量の塩基を添加し、 次いで、 所定 量のアルキル化剤を添加する方法などにより行うことができる。 これらの場合に おいては、 塩基を添加後、 アルキル化剤を添加する前に、 反応混合物を加熱撹拌 などしてシクロペンチノレアルコール類又はシクロへキシルアルコール類の塩を形 成させることが好ましい。 反応は、 通常、 常圧又は加圧下で、 室温から用いられ る溶剤の沸点までの温度範囲で、 数分から数十時間かけて行われる。
( b )の製造方法においては、 固体酸の存在下に、 シクロペンテン類又はシクロ へキセン類と式 R ' O Hで表される化合物とを接触させる。 シクロペンテン類とし ては、 例えば、 シクロペンテン、 1ーメチルシクロペンテン、 3—メチルシクロ ペンテン、 1, 3—ジメチルシクロペンテン、 1 _フルォロシクロペンテン、 1 一 フエエルシクロペンテンなどを挙げることができる。 また、 シクロへキセン類と しては、 例えば、 シクロへキセン、 1一メチゾレシクロへキセン、 4—メチノレシク 口へキセン、 1, 3—ジメチノレシクロへキセン、 1—フ /レオロシクロへキセン、 4 —クロロシクロへキセン、 1 一フエニノレシクロへキセン、 4—フエニノレシクロへ キセンなどを挙げることができる。 これらの中で、 シクロペンテン及びシクロへ キセンが好ましく、 シクロペンテンが特に好ましい。
R ' O Hで表される化合物としては、 例えば、 メタノール、 エタノール、 2—メ トキシエタノーノレ、 n—プロパノール、 2—クロ口 _ n—プロパノーノレ、 イソプ ロノヽ°ノーノレ、 n—ブタノーノレ、 3—メチノレチォ一 n—ブタノーノレ、 2—ブロモー n—ブタノーノレ、 sec—ブタノーノレ、 ィソブタノ一ノレ、 tert—ブタノ一ノレ、 n—ぺ ンタノーノレ、 n _へキサノーノレ、 シクロプロピルアルコール、 シクロペンチルァ ノレコ一ノレ、 2 _クロロシクロペンチゾレアノレコーノレ、 シクロへキシノレアノレコーノレ、 シクロヘプチノレアノレコール、 シクロオタチノレアノレコーノレなどを挙げることができ る。
R ' O Hで表される化合物の使用量は、 シク口ペンテン類又はシク口へキセン類 1モルに対して、 0 . 0 0 2〜 1 1モルであることが好ましく、 0 . 0 2〜7モノレ であることがより好ましい。 また、 反応は、 常圧又は加圧下において、 5 0〜2 0 0 °Cの反応温度で行うことが好ましく、 8 0〜 1 8 0 °Cの反応温度で行うこと がより好ましい。
( b )の製造方法において用いる固体酸としては、 例えば、 酸性イオン交換樹脂 、 結晶性固体酸などを挙げることができる。 これらの中で、 酸性イオン交換樹脂 を好適に用いることができる。 酸性イオン交換樹脂は、 微細な三次元網目構造の 高分子基体に酸性のイオン交換基を有する不溶性で多孔質の合成樹脂からなり、 一般的にカチオン交換樹脂と称されるものである。 酸性イオン交換樹脂としては 、 スチレン系の高分子基体に、 イオン交換基としてスルホン酸基を有する強酸性 カチオン交換樹脂;ァクリル系ゃメタクリル系の高分子基体にイオン交換基とし てカルボキシル基を有する弱酸性カチオン交換樹脂;などを挙げることができる 。 また、 酸性イオン交換樹脂は、 幾何学的構造面からの分類として、 ゲル型、 ポ 一ラス型、 ハイポーラス型に大別することができるが、 本発明においてはいずれ の型をも使用することができる。
固体酸として用いる結晶性固体酸は、 珪素、 リン、 アルミニウム酸化物などが 規則性をもつて特定の化学構造単位及び形状単位を構成している無機酸性物質群 であり、 例えば、 天然ゼォライ ト、 合成ゼォライ トなどを挙げることができる。 結晶性固体酸としては、 酸性又は中性のゼォライ トが好ましく、 これらは混合し て用いることもできる。
本発明の結晶化用溶剤は、 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化 合物の少なくとも 1種を含有してなる。 シクロアルキルエーテル化合物の含有量 は、 本発明の溶剤全体に対して、 3 0重量%以上であることが好ましく、 5 0重 量%以上であることがより好ましく、 9 0重量%以上が特に好ましい。 シクロア ルキルエーテル化合物以外の溶剤としては、 例えば、 n—^ ンタン、 n _へキサ ン、 n—ヘプタン、 n—オクタン、 n—ノナン、 n—デカンなどの脂肪族炭化水 素類; シクロペンタン、 シクロへキサン、 シクロオクタンなどの脂環式炭化水素 類;ベンゼン、 トルエン、 キシレンなどの芳香族炭化水素類; メタノール、 エタ ノーノレ、 n—プロノヽ0ノーノレ、 イソプロノヽ °ノ一ノレ、 n—ブタノーノレなどのァノレコー ル類; ジェチルエーテル、 ジイソプロピルエーテル、 ジブチノレエ一テル、 テトラ ヒ ドロフラン、 モノグライム、 ジグライム、 1 , 2—ジメ トキシェタン、 ジォキサ ンなどのエーテル類;アセトン、 メチノレエチノレケトン、 2—ペンタノン、 3—ぺ ンタノン、 シクロペンタノン、 シクロへキサノンなどのケトン類;ギ酸エステル 、 酢酸エステルなどのエステル類;ァセトニトリルなどの二トリル類; N, N—ジ メチルホルムアミ ド、 N , N—ジメチルァセトアミ ド、 へキサメチルリン酸トリァ ミ ド、 N—メチルピロリ ドンなどのアミ ド類;ニトロベンゼンなどのその他の有 機窒素化合物類; ジメチルスルホキシド、 スルホランなどの有機硫黄化合物類; テトラメチルシラン、 テ トラェチルシラン、 メ トキシトリメチルシラン、 ェトキ シトリメチルシラン、 へキサメチルジシロキサン、 オタタメチルシクロテトラシ ロキサンなどの有機ケィ素化合物類; ビシクロ [ 2 . 2 . 1 ]ヘプタン、 ビシクロ [ 2 . 2 . 2 ]オクタン、 ピナン、 ジヒ ドロシクロペンタジェン、 テトラヒ ドロジシクロ ペンタジェンなどの環式炭化水素; リモネン、 ひ一ビネン、 |3—ビネン、 ジペン テンなどのテルペン系炭化水素類;などを挙げることができる。
本発明の結晶化用溶剤においては、 水分含有量が 1 0 0 p p m以下であること が好ましく、 6 0 p p m以下であることがより好ましく、 3 0 p p m以下である ことがさらに好ましい。 溶剤中の水分含有量が 1 0 0 p p mを超えると、 晶析操 作において、 析出する結晶の中に水分が抱き込まれたり、 結晶の大きさや形状が 不均一になったりするおそれがある。
本発明の結晶化用溶剤の水分含有量を 1 0 0 p p m以下にする方法に特に制限 はなく、 例えば、 脱水剤との接触、 共沸蒸留などを挙げることができる。 本発明 の結晶化用溶剤は、 水の溶解度が小さいので、 脱水剤との接触により効果的に水 分含有量を低下させることができる。 用いる脱水剤に特に制限はなく、 例えば、 モレキュラーシーブ、 活性アルミナ、 シリカゲルなどの吸着性多孔質物質や、 無 水硫酸マグネシウム、 無水硫酸ナトリウム、 塩化カルシウムなどの中性若しくは 中性に近い吸水性の塩などを挙げることができる。 これらの中で、 短時間で効率 よく脱水することができるモレキュラーシーブ、 塩化カルシウム、 無水硫酸マグ ネシゥムが好ましく、 モレキュラーシーブが特に好ましい。
従来から使用されて結晶化用溶剤の代表的なものとして、 テトラヒ ドロフラン が知られている。 本発明者らが検討したところ、 テトラヒ ドロフランを工業的ス ケールでモレキュラーシーブなどの脱水剤と接触させて脱水しようとしても、 テ トラヒ ドロフランの水分含有量を 2 5 0 p p m以下にすることは困難であった。 これに対して、 本発明の結晶化用溶剤は、 モレキュラーシーブなどの脱水剤と接 触させることにより、 容易に水分含有量を 3 0 p p m以下にすることができる。 したがって、 本発明の溶剤を結晶化用溶剤として晶析操作に使用する場合には、 テトラヒ ドロフランと比較して、 結晶の形状と大きさのそろった、 水分の抱き込 みの少ない製品を得ることができる。
本発明の結晶化用溶剤と脱水剤とを接触させる方法に特に制限はなく、 例えば 、 モレキュラーシーブなどの脱水剤をカラムに充填して、 溶剤を通過させる流通 式でも、 撹拌機付きの容器に溶剤及び脱水剤を入れ、 撹拌することにより接触さ せる回分式でもよい。 溶剤中の水分含有量は、 カールフィッシャー電量滴定法な どにより求めることができる。
一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合物を含有する本発明の結 晶化用溶剤は、 高温において、 広範囲の化学物質や極性を有する物質に対して優 れた溶解力を有し、 かつ、 種々の反応性物質に対して広い温度範囲において化学 的に安定である。 したがって、 本発明の結晶化用溶剤は、 種々の晶析操作におけ る溶剤として好適に使用することができ、 極性を有する有機化合物の晶析に特に 好適に使用することができる。
本発明の結晶化用溶剤に用いるシク口アルキルエーテル化合物は、 水とほとん ど相溶しない性質を有する。 シクロアルキルエーテル化合物の多くは、 水と共沸 混合物を形成するが、 分離性がよいので、 水と分離することが容易である。 した がって、 本発明の結晶化用溶剤を使用して晶析操作を行ったのち、 結晶化用溶剤 を晶析混合物から容易かつ効率よく回収することができる。 例えば、 晶析操作を 行ったのちに、 結晶化用溶剤を蒸留などにより除去し、 必要に応じて精製を行う ことにより、 繰り返して再使用することができる。 さらに、 本発明の結晶化用溶 剤は適度な沸点を有するので、 効率よく回収することができる。
本発明の結晶化方法においては、 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエー テル化合物の少なくとも 1種を含有してなる結晶化用溶剤を用いる。
R 1— O— R2 … [ 1 ] ただし、 一般式 [ 1 ] において、 R 1は、 置換基を有していてもよいシクロペン チル基又は置換基を有していてもよいシクロへキシル基であり、 R2は、 置換基を 有していてもよい炭素数 1〜 1 0のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭 素数 3〜 8のシクロアルキル基である。
本発明方法においては、 一般式 [ 1 ] で表される結晶化用溶剤の R 1が、 シクロ ペンチル基であることがより好ましい。 また、 一般式 [ 1 ] で表される結晶化用 溶剤の R2が、 置換基を有しない炭素数 1〜1 0のアルキル基であることがよ'り好 ましい。 本発明方法においては、 結晶化用溶剤の水分含有量が 1 0 0 p p m以下 であることが好ましい。
本発明方法により結晶化する化合物に特に制限はなく、 例えば、 非環状炭化水 素、 単環炭化水素、 多環炭化水素、 有橋炭化水素、 スピロ炭化水素、 テルペン炭 化水素などの炭化水素、 複素単環化合物、 複素多環化合物などの複素環化合物、 ハロゲン化合物、 アルコール、 エーテル、 ァノレデヒ ド、 ケトン、 カルボン酸、 ェ ステルなどの酸素化合物、 チオール、 スルフィ ド、 チオアルデヒ ド、 チオケトン 、 チオアセターノレ、 チォカノレボン酸、 チォエステゾレ、 スノレホキシド、 スノレホンな どの硫黄化合物、 ァミン、 ィミン、 アミ ド、 イミ ド、 二トリル、 ォキシム、 アミ ンォキシド、 ニトロ化合物、 ニトロソ化合物、 ヒ ドラジン誘導体、 尿素誘導体な どの窒素化合物などを挙げることができるが、 これらの中でも極性基を有する有 機化合物が好ましい。 ここで、 極性基は、 炭素原子と異なる電気陰性度をもつ原 子を有する置換基であり、 例えば、 ハロゲン、 ヒ ドロキシル基、 アミノ基、 -ト 口基、 カノレポキシル基、 ホノレミル基、 アルコキシル基、 エステル基、 二トリノレ基 などを挙げることができる。 '
本発明方法において、 結晶化を行う方法に特に制限はなく、 例えば、 冷却、 蒸 発、 反応、 加圧などにより過飽和状態として、 結晶化を行うことができる。 冷却 法は、 温度によって溶解度が大幅に変動する化合物に対して適用することができ 、 熱媒体を利用して熱交換することができる。 蒸発法は、 溶剤の蒸発により過飽 和状態とする方法であり、 系の懸濁密度の制御が容易であり、 蒸発のための伝熱 推進力を大きくとることができるので伝熱面を小さくすることができる。 反応法 は、 反応により結晶粒子を生成する操作であり、 難溶性の有機化合物、 医薬品の 中間体などに適用することができる。 加圧法は、 1 0 0〜3 0 O M P aに加圧す ることにより、 系の溶解度を低下させて結晶化を行う方法であり、 系内の圧力伝 播速度は音速に等しいので、 ほぼ一瞬に新しい平衡へ到達して結晶化させること ができる。
本発明の結晶化方法においては、 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエー テル化合物の少なくとも 1種を含有してなる溶剤を用いて反応を行い、 続けて反 応生成物の結晶化を行うことができる。 一般に合成反応の溶剤に要求される性質 と、 結晶化用溶剤に要求される性質は異なるので、 多くの場合、 ある溶剤の中で 反応を行ったのち溶剤を蒸発乾固するなどの手段により粗製の反応生成物を単離 し、 次いで異なる溶剤を用いて粗製の反応生成物を結晶化して精製品とすること が行われる。 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合物は、 多くの 反応に対して良好な反応溶剤となり得ると同時に、 多くの反応生成物に対して良 好な結晶化用溶剤となり得るので、 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエー テル化合物を溶剤として用いて、 反応と結晶化を続けて行い、 合成と精製の工程 を合理化することができる。
本発明方法においては、 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合 物の少なくとも 1種を含有してなる溶剤を用いて反応を行う工程、 反応液に水を 加えて有機層と水層を形成する工程、 有機層を水層から分離する工程及び分離し た有機層から反応生成物を結晶化させる工程を有する態様とすることができる。 本態様は、 反応が一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合物中で進 行し、 反応の目的生成物が一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合 物に可溶であり、 反応によって生じた無機塩、 有機酸塩、 水酸化物などの副生物 が水溶性である系に対して好適に適用することができる。 反応液に水を加えて有 機層と水層を形成することにより、 目的生成物は有機層に溶解し、 副生物が水層 に溶出するので、 有機層を水層から分離し、 冷却、 濃縮などにより過飽和状態と して、 目的生成物を結晶化させて分離することができる。
本発明方法においては、 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合 物の少なく とも 1種を含有してなる溶剤と水を用いて反応を行う工程、 反応後に 有機層を水層から分離する工程及び分離した有機層から反応生成物を結晶化させ る工程を有する態様とすることができる。 本態様は、 一般式 [ 1 ] で表されるシ クロアルキルエーテル化合物に溶解する原料と、 水溶性の原料を用いて反応し、 反応の目的生成物が一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合物に可 溶であり、 反応の副生物が水溶性である系に対して好適に適用することができる 。 反応の目的生成物は有機層に溶解し、 副生物は水層に溶解するので、 有機層を 水層から分離し、 冷却、 濃縮などにより過飽和状態として、 目的生成物を結晶化 ,
させて分離することができる。
本発明方法においては、 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合 物の少なくとも 1種を含有してなる溶剤を用いて抽出を行い、 続けて抽出物の結 晶化を行うことができる。 抽出の対象とする物質に特に制限はなく、 例えば、 固 体物質を用いて固液抽出することができ、 あるいは、 液体物質を用いて液液抽出 することもできる。 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合物は、 多くの有機化合物に対して良好な溶解性を有するので、 一般式 [ 1 ] で表される シクロアルキルエーテル化合物中の目的抽出物の濃度が高い平衡状態となり、 高 い収率で抽出を行うことができる。 また、 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキ ルエーテル化合物は、 結晶化用溶剤としても良好な性質を有するので、 抽出に続 けて、 冷却、 濃縮などにより抽出物の結晶化を行い、 目的とする抽出物を効率的 に高純度で得ることができる。
本発明方法においては、 反応混合物に水を加える工程、 一般式 [ 1 ] で表され るシクロアルキルエーテル化合物の少なく とも 1種を含有してなる溶剤を加える 工程、 反応生成物の有機層への抽出を行う工程、 有機層を水層から分離する工程 及び分離した有機層から抽出物を結晶化させる工程を有する態様とすることがで きる。 本態様において、 反応混合物としては、 反応終了時のままの反応混合物を 用いることができ、 あるいは、 反応終了時の状態から溶剤などを蒸発乾固した粗 反応生成物を用いることもできる。 本態様は、 反応の目的生成物が一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合物に可溶であり、 反応の副生物が水溶性 である系に対して好適に適用することができる。 本態様において、 反応混合物に 水を加える工程と、 一般式 [ 1 ] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少 なくとも 1種を含有してなる溶剤を加える工程の順序に制限はなく、 水を加えた のちに溶剤を加えることができ、 溶剤を加えたのちに水を加えることもでき、 水 と溶剤を分割して複数回に分けて加えることもでき、 あるいは、 水と溶剤との混 合物として加えることもできる。 反応混合物に水と一般式 [ 1 ] で表されるシク 口アルキルエーテル化合物を含有する溶剤を加えて有機層と水層を形成すること により、 目的生成物は有機層に溶解し、 副生物が水層に溶出するので、 有機層を 水層から分離し、 冷却、 濃縮などにより過飽和状態として、 目的生成物を結晶化 させて分離することができる。
実施例
以下に、 実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、 本発明はこれらの 実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、 ガスクロマトグラフィーによる分析は、 次の条件で行った。
分析機器: (株)曰立製作所 GC 3 90
カラム: Neutrabond Capillary Column 60 Χ Ι ϋ 0. 2 5 φ ( 1. 5 μ d f 、 GLサイエンス社)
カラム温度: 50 °C (l Om i n) 、 50。C→300°C (20°C/m i n) 注入口温度: 200°C
検出器温度: 300°C
キヤリァ一ガス : N2
検出器: F I D
注入量: 1 L
水分は、 J I S K 006 8 4.カールフィ ッシャー滴定法にしたがって測定 した。
製造例 1 (シク口ペンチルメチルエーテルの製造)
ガラス製反応容器に、 Ν, Ν—ジメチルホルムアミ ド 28 3重量部を入れ、 窒素 置換したのち、 6 0重量%油性水素化ナトリウム 5 8. 0重量部を加え、 次いで、 シク口ペンタノール 1 0 3. 3重量部を室温から 50°Cの温度範囲で滴下した。 こ の混合物を 1時間かけて 1 1 0°Cに昇温したのち、 1 1 0〜 1 20°Cで 1時間還 流した。 続いて、 この混合物を 50°Cまで冷却し、 ヨウィ匕メチル 34 1. 0重量部 を滴下した。 滴下終了後、 得られた混合物を 1 1 0〜 1 20°Cで、 さらに 5時間 還流した。
反応液から低沸点物を留去したのち、 水 1 00重量部を加えて分液した。 有機 層を分取し、 無水硫酸マグネシウムで乾燥し、 ろ過して、 ろ液約 2 1 0重量部を 得た。 得られたろ液をヴイグリユー精留管を用いて常圧精留した。 留出温度が 1 00°Cまでのフラクション (F r . 1 ) を 7 7. 1重量部、 留出温度 1 00〜: L 0 6°Cのフラクション (F r . 2) を 3. 4重量部、 留出温度 1 0 6°Cのフラクショ ン (F r. 3) を 7 0. 0重量部及び釜残 5 3. 5重量部をそれぞれ得た。 各フラク シヨン (F r . l〜F r . 3及び釜残) の得量及びガスクロマトグラフィ一による 分析結果を、 第 1表に示す。 下記実施例 2〜 7においては、 純度 99. 8重量%の シクロペンチルメチルエーテルである F r . 3を結晶化用溶剤として用いた。
製造例 2 (シクロペンチルメチルェ一テルの脱水)
製造例 1で得られた F r . 3のシクロペンチルメチルエーテル 1 00重量部に、 モレキュラーシーブ MS— 4 A 1 0重量部を加え、 室温で 1 8時間放置し、 水分 含有量 2 2 p pmのシクロペンチルメチノレエ一テルを得た。 衣
Figure imgf000018_0001
[注] Me I : ョゥ化メチル
C PME : シクロペンチノレメチノレエ
C P L : シクロペンタノ一ノレ 実施例 1
四つ口フラスコに、 無水フタル酸 74 gと無水メタノール 5 OmLを仕込み、 2時間還流させたのち、 過剰のメタノールを留去した。 次いで、 製造例 2で得ら れたシク口ペンチ^^メチルエーテル 1 5 OmLを加え、 共沸によりメタノールを 完全に留去した。
残渣を 0°Cに冷却して一晩放置し、 析出した結晶をろ別し、 少量の製造例 2で 得られたシクロペンチルメチルエーテルで洗浄し、 風乾して、 フタル酸水素メチ ル 8 1. 3 g (収率 90%) を得た。 ガスクロマトグラフィーによる純度 9 9. 5 %、 水分 50 p pm、 融点 8 3. 0°Cであった。 比較例 1
四つ口フラスコに、 無水フタル酸 74 gと無水メタノール 50 m Lを仕込み、 2時間還流させたのち、 過剰のメタノールを留去した。 次いで、 ベンゼン 2 5m Lを加え、 共沸によりメタノールを完全に留去した。
残渣にジェチルエーテル 30 OmLを加えて加熱し、 均一に溶解したのち、 0 °Cに冷却してー晚放置し、 析出した結晶をろ別し、 少量のジェチルエーテルで洗 浄し、 風乾して、 フタル酸水素メチル 75.0 g (収率 83%) を得た。 ガスクロ マトグラフィ一による純度 99.0 %、 水分 1 , 000 p p m、 融点 82.0〜 82 . 5°Cであった。
実施例 2
温度計、 還流冷却管、 窒素ガス導入管、 撹拌装置を備えた 50 OmL四つロフ ラスコに、 5—ョードサリチノレ酸メチル 1 0. ◦ g (0. 036モル) 、 4一ベン ジルォキシスチレン 23. 1 g (0. 1 1モノレ) 、 テ トラヒ ドロフラン l O OmL 、 トリ一 n—ブチルァミン 1 3mL及び酢酸パラジウム 40 Omgを仕込み、 窒 素ガス雰囲気下、 1 6時間還流した。 ガスクロマトグラフィーで分析したところ 、 反応収率は 71 %であった。 反応終了後、 減圧下にテトラヒ ドロフランを蒸留 して回収することにより反応液を乾固した。 ここへ、 シクロペンチルメチルエー テル 10 OmLと 1モル ZL塩酸 100 m Lを加えて有機層側に目的化合物を抽 出し、 静置することにより、 有機層及び水層の 2層を形成させた。 次いで有機層 を分離し、 水 5 OmLで洗浄した。 さらに、 この有機層を、 炭酸水素ナトリウム 飽和水溶液 30mL、 水 100mL、 塩化ナトリウム飽和水溶液 1 00 m Lを用 いて逐次洗浄した。 この有機層を減圧下に濃縮して得られた粗結晶に、 シクロぺ ンチルメチルエーテル 4 OmLを加えて還流下に溶解したのち、 一夜放冷して析 出した結晶をろ別し、 空気中で風乾させ、 白色プリズム状の結晶として、 5—(4 一べンジルォキシスチリノレ)サリチル酸メチル 8. 3 gを得た。 融点 1 94°C。 結 晶化収率は 90 %であり、 反応から結晶化までの全収率は 64 %であった。
実施例 3
温度計、 還流冷却管、 窒素ガス導入管、 撹拌装置を備えた 50 OmL四つロフ ラスコに、 5—ョードサリチル酸メチル 1 0. 0 g (0. 036モル) 、 4—ベン ジスレオキシスチレン 23. 1 g (0. 1 1モノレ) 、 シクロペンチノレメチルエーテル 1 5 OmL、 トリ一 n—ブチルァミン 1 3 m L及び酢酸パラジウム 40 Omgを 仕込み、 窒素ガス雰囲気下、 8時間還流した。 反応終了後、 冷却し、 反応混合物 を分液ロートに移した。 ここへ、 シクロペンチルメチルエーテル 10 OmLと水 l O OmLを加え、 静置することにより、 有機層及び水層の 2層を形成させた。 次いで有機層を分離し、 分離した有機層を水洗後、 さらに 1モル ZL塩酸 5 Om Lで洗浄した。 さらに、 この有機層を、 炭酸水素ナトリウム飽和水溶液 3 OmL 、 水 100 m L、 塩化ナトリウム飽和水溶液 100 m Lで逐次洗浄した。 この有 機層を減圧下に濃縮して得られた粗結晶に、 シクロペンチルメチルエーテル 55 mLを加えて還流下に溶解したのち、 一夜放冷して析出した結晶をろ別し、 空気 中で風乾させ、 白色プリズム状の結晶として、 5—(4一べンジルォキシスチリル )サリチル酸メチル 1 2.0 gを得た (収率 93 %) 。 融点 194 °C。
実施例 4
温度計、 還流冷却管、 窒素ガス導入管、 撹拌装置を備えた 50 OmL四つロフ ラスコに、 4一べンジルォキシベンズアルデヒ ド [アルドリッチ社] 88. 7 g ( 0.418モノレ) 、 アセ トン 100m L、 シクロペンチルメチルエーテル 250 m L及び 2重量%水酸化ナトリウム水溶液 6 5mLを仕込み、 室温にて 3時間反応 させた。 反応終了後、 分液して水層を除去し、 さらに有機層を水洗したのち、 シ ク口ペンチルメチルエーテルと有機層に残存するァセトンを減圧下に蒸留して回 収し、 黄色結晶を得た。 得られた結晶をシクロペンチルメチルェ一テルより再結 晶して、 4一べンジルォキシベンジリデンァセトン 98. 1 gを得た (収率 93 % ) 。 融点 105 °C。
実施例 5
4—ヒ ドロキシフタル酸ジメチル [東京化成工業(株)、 融点 103— 106°C ] 5.0 gに、 シクロペンチルメチルエーテル 3 OmLを加え、 還流下に溶解させ た。 その後、 一夜氷冷し、 析出した白色結晶を吸引ろ過し、 空気中で風乾させた 。 収量 4. 8 g (収率 96 %) 。 融点 106 °C。
実施例 6
安息香酸 [和光純薬工業 (株)、 融点 12 1— 1 24°C] 5.0 gに、 シクロペン チルメチルエーテル 3 OmLを加え、 還流下に溶解させた。 その後、 一夜氷冷し 、 析出した白色結晶を吸引ろ過し、 空気中で風乾させた。 収量 4.6 g (収率 92 %) 。 融点 124°C。
実施例 Ί
温度計、 還流冷却管、 窒素ガス導入管、 撹拌装置を備えた 20 OmL四つロフ ラスコに、 4—ヒ ドロキシフタル酸 [ァクロス(株)] 3. 64 g (0. 02モノレ) 、 メタノーノレ 20m L、 ノ、。ラトルエンスルホン酸 0. 1 g及びシクロペンチルメチ ルエーテル 1 0 OmLを仕込み、 還流下に 8時間反応させた。 反応終了後、 冷却 して水 20mLを加え、 有機層と水層を分液した。 有機層を、 炭酸水素ナトリウ ム飽和水溶液 20mL、 水 3 OmLで逐次洗浄し、 減圧下に濃縮して粗結晶を得 た。 この粗結晶に、 シクロペンチルメチルエーテル 4 OmLを加え、 還流下に溶 解させ、 一夜氷冷し、 析出した白色結晶を吸引ろ過し、 空気中で風乾させ、 4一 ヒ ドロキシフタル酸ジメチル 3. 9 gを得た (収率 93%) 。 融点 106°C。 産業上の利用可能性
本発明のシクロアルキルエーテル化合物を含有してなる結晶化用溶剤は、 水と の親和性が小さく、 回収、 精製、 再使用が容易である。 本発明の結晶化方法によ れば、 高純度の精製品を効率よく生産することができる。

Claims

請求の範囲
1. 一般式 [1] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少なくとも 1種を 含有してなることを特徴とする結晶化用溶剤。
R1— O— R2 … [1] (ただし、 式中、 R1は、 置換基を有していてもよいシクロペンチル基又は置換基 を有していてもよいシクロへキシル基であり、 R2は、 置換基を有していてもよい 炭素数 1〜 10のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数 3〜8のシク 口アルキル基である。 )
2. R1が、 置換基を有していてもよいシクロペンチル基又は置換基を有していて もよぃシクロへキシル基であり、 R2が、 炭素数 1〜 10のアルキル基又は炭素数
3〜 8のシクロアルキル基である請求項 1記載の結晶化用溶剤。
3. R1が、 シクロペンチル基であり、 R2が、 炭素数 1〜 10のアルキル基である 請求項 2記載の結晶化用溶剤。
4. R2が、 メチル基又はェチル基である請求項 3記載の結晶化用溶剤。
5. 水分含有量が、 100 p pm以下である請求項 1ないし請求項 4のいずれか に記載の結晶化用溶剤。
6. 極性基を有する有機化合物の晶析に用いる請求項 1ないし請求項 5のいずれ かに記載の結晶化用溶剤。
7. 請求項 1ないし請求項 6のいずれかに記載の結晶化用溶剤を用いることを特 徴とする結晶化方法。
8. 一般式 [1] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少なくとも 1種を 含有してなる溶剤を用いて反応を行い、 続けて反応生成物の結晶化を行う請求項 7記載の結晶化方法。
9. 反応生成物が、 極性基を有する有機化合物である請求項 8記載の結晶化方法
10. —般式 [1] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少なく とも 1種 を含有してなる溶剤を用いて反応を行う工程、 反応液に水を加えて有機層と水層 を形成する工程、 有機層を水層から分離する工程及び分離した有機層から反応生 成物を結晶化させる工程を有する請求項 8記載の結晶化方法。
1 1. 一般式 [1] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少なく とも 1種 を含有してなる溶剤と水を用いて反応を行う工程、 反応後に有機層を水層から分 離する工程及び分離した有機層から反応生成物を結晶化させる工程を有する請求 項 8記載の結晶化方法。
1 2. —般式 [1] で表されるシクロアルキルエーテル化合物の少なくとも 1種 を含有してなる溶剤を用いて抽出を行い、 続けて抽出物の結晶化を行う請求項 7 記載の結晶化方法。
13. 抽出物が、 極性基を有する有機化合物である請求項 1 2記載の結晶化方法 。
14. 反応混合物に水を加える工程、 一般式 [1] で表されるシクロアルキルェ 一テル化合物の少なくとも 1種を含有してなる溶剤を加える工程、 反応生成物の 有機層への抽出を行う工程、 有機層を水層から分離する工程及び分離した有機層 力 ら抽出物を結晶化させる工程を有する請求項 1 2記載の結晶化方法。
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