JPH0477450A - アルコキシ―α，β―不飽和ケトンの合成法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野： 本発明は一般式（１３ ％式％［ （ここにＲ′は置換基としてアルコキン基を有する脂肪
族または指環基を表す）で表されるアルコキシ−α、β
−不飽和ケトン類（以下化合物〔■二という）の製造方
法に関するものである。

α、β−不飽和ケトンは医薬、農薬の中間体として極め
て有用である。

〔従来の技術〕 従来、アルデヒドを出発原料とする不飽和ケトン類の合
成法は種々報告されているが、それらの合成法を工業的
に採用するには種々の問題がある。

たとえば、アルデヒドとアセトンとのアルドール縮合に
おいては一般に副生別が多く、目的物の単離が困難で収
率が低く、またアセトンを大過剰量必要とする。

また、アルデヒドとアセトンとを、ピペリジン−酢酸を
触媒として縮合せしめる合成法〔インディアン　ジャー
ナル　オブ　ケミストリー（Ｉｎｄｉａｎ　Ｊ、　Ｃｈ
ｅＩＩｌ）　Ｖｏｌ　１６Ｂ　９７０〜９７２　（１９
７８）等に記載〕においては、高価な触媒を大量に必要
とし、またアセトンの大過剰量を必要とする。

モノクロロアセトン、またはモノブロモアセトンと、ト
リフェニルホスフィンとの合成で得られるＷｉｔｔｉｎ
ｇ試薬とアルデヒドとを反応せしめる合成法（Ｂｅｒ、
　１０８．２０７７（１９７０）等に記載〕においては
、原料であるＷｉｔｔｉｎｇ試薬が高価であり、また廃
棄物の処理が困難である。アルデヒドとアセト酢酸ｔｅ
ｒｔ−ブチルニスチルとの合成で得られるα、β−不飽
和β°　−ケトエステルをｐ−トルエンスルホン酸を触
媒として高温下において熱分解せしめる方法〔アクタ　
ヘミ力　スカンジナビカ（Ａｃｔａ　Ｃｈｅｍ、　５ｃ
ａｎｄ、　）　１７．２２１６〜２２２０（１９６３）
等に記載〕においては、α、β−不飽和一β°　−ケト
エステルの合成に低温長時間を必要とするにもかかわら
ず合成収率が低い。

アルデヒドとジケテンとを反応せしめる合成法（ＵＳＰ
、　２，１０８，４２７）においては、反応に長時間要
するにもかかわらず合成収率か低い。

我々が先に出願したアセト酢酸のアルカリ金属塩とアル
デヒドを脂肪族アミンの存在下クネーフエ六−ゲル反応
させる方法（特開昭５７−４９３０）では疎水性のアル
デヒドの場合は高収率でα、β−不飽和ケトンが得られ
るが、親水性の高いアルコキシ基を有する化合物の場合
は反応かきわめて遅くなり副生物が多く収率が低い。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はアセト酢酸のアルカリ金属塩とアルデヒドの反
応において親水性の高いアルコキシ基を有するα、β−
不飽和ケトンを収率良く合成する方法を提供することで
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は一般式〔Ｉ〕 Ｒ１φＣＨ＝ＣＨ−Ｃ−ＣＨ！　　　［Ｉ］（ここにＲ
１は置換基としてアルコキシ基を有する脂肪族または脂
環基を表す）で表されるアルコキシ−α、β−不飽和ケ
トン類の合成法において、一般式〔■Ｉ Ｒ′ＣＨＯ〔■〕 （ここにＲ１は前記と同じ意味を表す）で表されるアル
デヒド類と一般式［ＩＩ［） ていでもよいフェニル基を表わし、Ｒ２の置換位置はＮ
の両隣り以外の炭素である）で表わされる環式２級アミ
ン、一般式（２） ／Ｒ’１ （ここにＭ−はアルカリ金属イオンを表わす）で表わさ
れるアセト酢酸のアルカリ金属塩とを触媒として、３−
アザビシクロ〔３，２，２〕ノナン、一般式（１） （ここにｎは３以上５まで、ｍは１以上ｌＯまで、Ｒ２
は、炭素数１からｌＯまでの直鎖または側鎖をもつアル
キル基、脂環基又はフェニル基で置換されたアルキル基
、低級アルキル基で置換されていてもよい脂環基又は低
級アルキル基で置換され（ここにｌは１以上６まで、Ｎ
を含む環は６員環、７員環、８員環であり、Ｎの両隣り
はメチレンであり、Ｒ３は低級アルキル基であり、その
置換位置はＮの両隣り以外の炭素であり、 ■ は脂環基又はフェニル基を示す）で表わされる環式２級
をアミン又は一般式（３） ＣＨａ　ＮＨＣＨ２Ｒ（３） （ここにＲ′は、炭素数５から１７の直鎖または側鎖を
もつ脂肪族基、低級アルキル基で置換されていてもよい
脂環基、低級アルキル基で置換されていてもよいフェニ
ル基、フェニル置換されたアルキル基を示す）で表わさ
れる２級アミンの存在下、水と水難溶性有機溶剤との混
合溶媒中において酸によりｐＨを一定に保持し、水量を
調整して反応することを特徴とするα、β−不飽和ケト
ンの合成法である。

本発明において一般式〔ＩＤで表される合成の目的とす
るアルコキシ−α、β−不飽和ケトンは、５−メトキシ
−３−ペンテン−２−オン、５エトキシ−３−ペンテン
−２−オン、６−メドキシー３−ヘキセン−２−オン、
６−エトキシ３−ヘキセン−２−オン、５−メトキシ−
３−へブテン−２−オン、５−エトキシ−３−ヘプテン
２−オン、６−メドキシー３−ヘプテン−２−オン、７
−メドキシー３−へブテン−２−オン、７−ニトキシー
３−ヘプテン−２−オン、７−メドキシー５−メチル−
３−へブテン−２−オン、７メトキシー６−メチルー３
−ヘプテン−２−オン、４−（４−メトキシシクロヘキ
シル）−３−ブテン−２−オン、４−（３−メトキシシ
クロヘキシル）−３−ブテン−２−オン等のアルコキシ
基を持つα、β−不飽和ケトンである。

一般式［ＩＤで表される一方の原料であるアルコキシ基
を有するアルデヒドはたとえば、メトキシアセトアルデ
ヒド、エトキシアセトアルデヒド、３−メトキシプロパ
ナール、３−エトキシプロパナール、２−メトキシブタ
ナール、３−メトキシブタナール、４−メトキシブタナ
ール、４エトキシブタナール、４−メトキシ−２−メチ
ルブタナール、４−メトキシ−３−メチルブタナール、
４−メトキシシクロへキシルカルボアルデヒド、３−メ
トキシシクロへキシルカルボアルデヒドである。

一般式［１１１）で表わされる今一方の原料であるアセ
ト酢酸のアルカリ金属塩は、アセト酢酸ナトリウム、ア
セト酢酸カリウム、アセト酢酸リチウムであり、ジケテ
ンまたはアセト酢酸エステル類をカセイソーダ、カセイ
カリ等のカセイアルカリ水溶液で加水分解せしめること
により、アセト酢酸のアルカリ金属塩水溶液が容易に得
られる。

また減圧濃縮により高濃度化が可能である。

一般式（１）で表わされる触媒２級アミンとしては、３
．５−ジメチルピペリジン、３−プチルピベリジン、４
−ブチルピペリジン、３−へキシルピペリジン、４−へ
キシルピペリジン、３−シクロへキシルピペリジン、４
−シクロへキシルピペリジン、４−ベンジルピペリジン
、３−ペンシルピペリジン、４−フェニルピペリジン等
のピペリジン類、ヘキサメチレンイミン、ヘプタメチレ
ンイミン、３．３．５−トリメチルへキサヒドロアゼピ
ン等の環状アミンでありＮの両隣の炭素はメチレンでな
ければならない。

一般式（２）で表わされる環式２級アミンとしては、ｌ
、２．３．４−テトラヒドロイソキノリン、パーヒドロ
イソキノリン、４−メチルパーヒドロイソキノリン、４
−エチルパーヒドロイソキノリン等の環状アミンである
。

一般式（３）で表わされる２級アミンはＮ−メチルヘキ
シルアミン、Ｎ〜メチルオクチルアミン、Ｎ−メチルデ
シルアミン、Ｎ−メチル−２−エチルヘキシルアミン、
Ｎ−メチルオクタデシルアミン、Ｎ−メチル−２−メチ
ルオクチルアミン、Ｎ−メチルシクロヘキシルメチルア
ミン、Ｎ−メチルペンシルアミン等であり、Ｎに結合し
ている基の一方はメチル基であり、今一方はメチレンで
Ｎに結合している２級アミンである。

３−アザビシクロ〔３，２，２〕ノナンを含めたこれら
の触媒２級アミンは系の水量の組み合わせによって使用
される。すなわち高濃度のアセト酢酸のアルカリ金属塩
水溶液を使用する場合は４−メチルピペリジンの様な比
較的疎水性の小さな２級アミンからＮ−メチルデシルア
ミンの様な疎水性の大きな２級アミンか使用できる。ア
セト酢酸のアルカリ金属塩の濃度が低い場合は３−へキ
シルピペリジン、Ｎ−メチルデシルアミンの様な疎水性
の大きいアミンが選ばれる。

また系内の水量を少な（する方法として高濃度のアセト
酢酸のアルカリ金属塩水溶液を使用することの他に、ｐ
Ｈ調整用の酸として塩化水素ガス等の酸性ガスあるいは
無水硫酸、五酸化リン等の酸無水物、あるいは濃硫酸、
８５％リン酸等の高濃度の酸の使用、あるいは反応中水
難溶性溶剤との共沸蒸留による水の系外の除去がある。

本反応に使用する水難溶性有機溶剤としてはジクロロメ
タン、クロロホルム、ジクロロエタン等の塩素化炭化水
素系溶剤、ベンセン、トルエン、キシレン等の芳香族系
溶剤が使用できる。

本発明の合成法の実施態様を以下に詳細に説明する。ア
ルデヒド１モルに対して１〜３モルのアセト酢酸のアル
カリ金属顔の水溶液、にアルデヒド１モルに対して０，
０１モル以上、好ましくは０．０５〜０．２０モルのア
セト酢酸のアリカリ金属塩の濃度とｐＨ調整に使用する
鉱酸の濃度を考慮して選ばれた触媒２級アミンを加えた
後、さらに鉱酸を加えることによりｐＨを６．０〜８．
０に調整する。

ついでアルデヒドと一緒にｌＯ〜５００＋ｄ１モル（ア
ルデヒド）の水難溶性有機溶剤を加える。

溶剤が無い場合でも反応は進むが後記の一般式（ＩＶ）
で表わされるβ−ヒドロキシケトンの副生量が多くなる
。３０〜６０℃で鉱酸によりｐ　Ｈ６゜０〜８．０に維
持しながら１〜８時間攪拌せしめて反応を行う。酸とし
ては系の水量を多くしないためアセト酢酸のアルカリ金
属塩の水溶液の濃度か３０％前後の場合は、濃硫酸、８
５％リン酸等の含有水分の少ない酸、あるいは塩化水素
カス等の酸性ガスあるいは無水硫酸、五酸化リン等の酸
無水物を使用することか望ましいが５０％以上の濃度の
アセト酢酸のアルカリ金属塩の水溶液の場合は濃塩酸等
の水分の多い酸でもよい。またアセト酢酸のアルカリ金
属塩の濃度が３０％前後の場合でも水難性溶剤との共沸
脱水により反応中水を系外に除去することにより濃塩酸
等の水分の多い鉱酸の使用も可能である。反応終了後水
および水難溶性有機溶剤を加え、鉱酸によりｐＨを２以
下とし、有機層を水層から分離する。有機層を濃縮後、
得られた残渣を減圧蒸留することにより目的とするα、
β−不飽和ケトンが得られる。なおアルデヒドと触媒と
系の水量の絡み合わせによっては、一般式ＣＩＶ） （ここでＲ１は前記と同じ意味を表わす）で表わされる
β−ヒドロキシケトンが１０％以下副生ずる場合がある
か反応終了後、反応混合物に硫酸等の鉱酸をアルデヒド
に対して０，１０〜２．００モル加え加熱することによ
り一般式〔■〕で表わされる化合物も目的とするα、β
−不飽和ケトンに転換できる。

また有機層より分離した水層をカセイソーダ等のカセイ
アルカリでｐＨを１３以上とし水難溶性有機溶剤で抽出
することにより使用した触媒のアミンは９０％以上回収
され再使用が可能である。

〔実施例〕

以下に本発明の実施態様を実施例をもって説明する。た
だし本発明はこの実施例に限定されるものではない。

実施例１ このアセト酢酸ナトリウム水溶液４６．６　ｇ（０，１
５モル）を内容積２００−の反応器にいれ、ついで３．
５−ジメチルピペリジン１．１３ｇ（０゜０１モル）を
加え濃硫酸にてｐＨを７．０とした。

この中にクロロホルムＩＯ−とメトキシアセトアルデヒ
ド７．４　ｇ　（０，１０モル）を加え４０℃にて５時
間反応を行った。反応中濃硫酸にてｐ　Ｈ７，０〜７．
５に維持した。反応終了後、水１０Ｊ、クロロホルム２
０−を加え濃硫酸にてｐ　Ｈ１，５として有機層を水層
から分液し、溶媒を減圧留去した。

残った油状物を減圧蒸留することにより沸点６１〜６４
°Ｃ（６ｗＨｇ）　、ｎ　”　’　１．４４３９の無色
油状物１０．６　ｇを得た。（粗収率９３％）ガスクロ
マトグラフィーにより分析したところ、目的物５−メチ
キシ−３−ペンテン−２−オンの純度は９０゜３％であ
った（収率８４％）。なお副生物である４−ヒドロキシ
−５−メトキシペンタン−２−オンが８．５％含まれて
いた。

これと同様な反応を行い反応終了後濃硫酸５゜９ｇとク
ロロホルム３０−を反応混合物に加え、６０℃前後で２
時間加熱還流を行った。冷却後水２０−を加え有機層を
分液し水洗後、溶媒を減圧留去した。残った油状物を真
空蒸留することにより無色の油状物１０．７　ｇを得た
（粗収率９４％）。

ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、目的物５
−メトキシ−３−ペンテン−２−オンの純度は９６．８
％であった（収率８９％）。

実施例２〜５ 表１に示すアルコキシアルデヒドを原料として実施例１
と同様な方法により反応を行った。結果を表１に示す。

〔発明の効果〕

本発明は触媒として構造の規定された二級アミンの存在
下、系の水量を調整し、アセト酢酸のアルカリ金属塩の
水溶液とアルコキシ基を有するアルデヒド類を反応させ
ることにより緩和な反応条件下、高収率で目的とする置
換基としてアルコキシ基を有するα、β−不飽和ケトン
類を合成する方法を提供するものであり、産業上、特に
農薬、医薬の製造上の意義は極めて大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここにＲ＾１は置換基としてアルコキシ基を有する脂
   肪族または脂環基を表す）で表されるアルコキシ−α、
   β−不飽和ケトンの合成法において一般式 Ｒ＾１ＣＨＯ （ここにＲ＾１は前記と同じ意味を表す）で表されるア
   ルデヒド類と一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここにＭ＾−はアルカリ金属イオンを表わす）で表わ
   されるアセト酢酸のアルカリ金属とを触媒として、３−
   アザビシクロ〔３、２、２〕ノナン、一般式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （ここにｎは３以上５まで、ｍは１以上１０まで、Ｒ＾
   ２は、炭素数１から１０までの直鎖または側鎖をもつア
   ルキル基、脂環基又はフェニル基で置換されたアルキル
   基、低級アルキル基で置換されていてもよい脂環基又は
   低級アルキル基で置換されていてもよいフェニル基を表
   わし、Ｒ＾２の置換位置はＮの両隣り以外の炭素である
   ）で表わされる環式２級アミン、 一般式（２） ▲数式、化学式、表等があります▼（２） （ここにｌは１以上６まで、Ｎを含む環は６員環、７員
   環、８員環であり、Ｎの両隣りはメチレンであり、Ｒ＿
   ３は低級アルキル基であり、その置換位置はＮの両隣り
   以外の炭素であり、▲数式、化学式、表等があります▼ は脂環基又はフェニル基を示す）で表わされる環式２級
   をアミン又は 一般式（３） ＣＨ＿３ＮＨＣＨ＿２Ｒ（３） （ここにＲ＾４は、炭素数５から１７の直鎖または側鎖
   をもつ脂肪族基、低級アルキル基で置換されていてもよ
   い脂環基、低級アルキル基で置換されていてもよいフェ
   ニル基、フェニル置換されたアルキル基を示す）で表わ
   される２級アミンの存在下、水と水難溶性有機溶剤との
   混合溶媒中において鉱酸によりｐＨを一定に保持し、水
   量を調整して反応することを特徴とするα、β−不飽和
   ケトンの合成法。