JPH0563457B2 - - Google Patents

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JPH0563457B2
JPH0563457B2 JP60128384A JP12838485A JPH0563457B2 JP H0563457 B2 JPH0563457 B2 JP H0563457B2 JP 60128384 A JP60128384 A JP 60128384A JP 12838485 A JP12838485 A JP 12838485A JP H0563457 B2 JPH0563457 B2 JP H0563457B2
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、対応する非置換ケトンを気相中で金
属酸化物の存在下にメタノールと反応させること
による、α−メチル置換ケトンの製法に関する。 それぞれの低級同族体からより高級のケトンを
合成することは公知である。炭素原子1個の連鎖
延長(メチル化)の場合は、出発物質として使用
するケトンをアルドール反応によりホルムアルデ
ヒドと反応させ、生成した付加生成物から水を脱
離し、得られたα−β−不飽和ケトンをC−C二
重結合における水素化反応にかける。 他の可能性は、例えばそれぞれ反応させるケト
ンをエノラートに変え、これをメチル化剤例えば
ハロゲンメチル又はジメチル硫酸を用いてメチル
化することにある(ホウベン−ワイル著メトーデ
ン・デル・オルガニツシエン・ヘミー4版7/
2b巻1385頁以下参照)。 前記方法の欠点は、一部は高価である補助塩基
を使用すること、ならびに強く有毒な物質(例え
ばジメチル硫酸)を使用することにある。さらに
この方法は多工程を要し、有価生成物は低収率及
び低選択率で得られることが多い。 J.Cem.Soc.Chem.Commun.1984年39頁によれ
ば、アセトンとメタノールの反応を、気相中で鉄
−担持触媒(担体材料は酸化マグネシウム)を用
いて行うことが知られている。この場合メタノー
ルはビニル化剤と作用し、すなわちそこに記載の
反応では、主生成物としてメチルビニルケトンが
得られる。副生物としてメチルエチルケトンのほ
かに、詳細の不明な炭素原子5個を有する飽和及
び不飽和のケトン、ならびに大量のイソプロパノ
ール(メタノールからアセトンへの水素移動によ
り生成すると考えられる)が生成する。 これらの教示によれば、α−位に炭素原子を有
する他のケトンも、メタノールと反応して対応す
るビニルケトンになることが期待された。 ところが意外にも、同一炭素原子に結合する少
なくとも2個の水素原子をα−位に有する対応す
る非置換ケトンを、気相中で350〜500℃の温度及
び1〜20バールの圧力において、セリウム、クロ
ム、鉄、マグネシウム及びマンガンの酸化物から
成る群から選ばれた金属酸化物の存在下に、メタ
ノールと反応させると、メタノールがビニル化剤
として作用しないで、一般式 (式中、R1は非置換の又は置換されたアリー
ル基、ヘテロアリール基又は三級アルキル基、
R2は水素原子又は直鎖状もしくは分岐状の1〜
12個の炭素原子を有するアルキル基を意味し、あ
るいはR1とR2は一緒になつて非置換の又は置換
されたアルキレン基−(CH2o−を意味し、nは
3〜13の整数である)で表わされるα−メチル置
換ケトンが有利に得られることが見出された。 アリール基及びヘテロアリール基の例は、フエ
ニル基、ナフチル基、ならびにピリジル基、ピリ
ミジル基、ピロリル基、フリル基又はチエニル基
である。これらの基は非置換又は置換されていて
もよく、置換基としては低級アルキル基、例えば
メチル基、エチル基、イソプロピル基又はブチル
基があげられる。 三級アルキル基の例は、三級ブチル基、三級ペ
ンチル基又は1,1−ジメチルブチル基である。 好ましいR1は、非置換の又は低級アルキル基
により置換されたフエニル基又はピリジル基なら
びに三級アルキル基である。 R2の例は水素原子のほか、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、二
級ブチル基又は三級ブチル基である。 R1とR2が一緒になつてアルキレン基−(CH2o
−を形成するときは、nは3〜13の整数好ましく
は3、5、6又は10である。アルキレン基は非置
換又は置換されていてもよく、置換基としては低
級アルキル基例えばC1〜C6−アルキル基、例え
ばメチル基、エチル基、イソプロピル基又はブチ
ル基である。それはモノ−、ジ−又はポリ置換体
であつてよい。 アルキレン基の置換の特別な様式は、例えば双
環系形成下での架橋にある。 アルキレン基−(CH2o−の例は、特にプロピ
レン基、ペンチレン基、ヘキシレン基及びデシレ
ン基である。 出発物質としては、α−位に少なくとも2個の
同一炭素原子に結合する水素原子を有する対応す
る非置換のケトンが用いられる。 α−位に同一炭素原子に結合する2個の水素原
子が存在する場合は、本発明方法によればこの位
置に1個のメチル基が結合される(式中のR2
アルキル)。それ以上のメチル化は観察されない。 出発物質として用いられるケトンがα−位に同
一炭素原子に結合する3個の水素原子を有する場
合(メチルケトン)は、この位置で1個のメチル
基(式中のR2=H)又は2個のメチル基(式中
のR2=メチル)の結合が可能である。 この場合普通はまず目的のモノメチル化合物が
得られる。反応条件、例えば反応器中のより長い
滞留時間又は反応温度の上昇を適当に選ぶことに
よつて、直接にジメチル化合物を得ることもでき
る。 環状出発ケトンの場合は、次式に示すようにメ
チル化はα−位及びα,α′−位で起る。 シクロペンタノン、シクロヘプタノン、シクロ
オオタノン及びシクロドデカノンは、良好な選択
率でα−位又はα,α′−位でメチル化又はビスメ
チル化される。両生成物の割合は、温度及び滞留
時間の変更によつて変更可能である。モノメチル
誘導体の再供給によつて、選択率はα,α′−ジメ
チルシクロアルカンの方向へ完全に推移させるこ
とができる。モノメチル誘導体の高い選択率は、
出発物質の低い変化率によつて得られる。重要な
副生物は、メタノールからケトンへの水素移行に
よつて生成すると考えられるシクロアルカノール
及びα,β−不飽和ケトンである。このことはシ
クロヘキサノンを使用する場合の低い選択率をも
説明する(芳香族化によるフエノール、o−クレ
ゾール及び2,6−ジメチルフエノールの生成)。
α−及びβ−テトラロンは同様に芳香族化する傾
向がある。これに対し同一炭素原子でジ置換され
たシクロヘキサノンは、良好な収率でメチル化で
きる。 6員環ケトンが同一炭素原子でジ置換されてい
ないときは、芳香族化の傾向がある。 双環状出発ケトンをメチル化するときは、エン
ドー及びエキソ−α−メチルカンフアーの混合物
が、3:1のモル比で得られる。これは次式で示
される。 シクロアルカノールを好ましくは過剰のメタノ
ールと、水の存在下に400〜480℃特に400〜450℃
で、好ましくは酸化マグネシウム触媒上で反応さ
せる。 本発明方法は、触媒すなわちセリウム、クロ
ム、鉄、マグネシウム及びマンガンの各酸化物か
ら成る群から選ばれた金属酸化物の存在下に行わ
れる。その例は酸化セリウム()、酸化クロム
()、酸化鉄()、酸化マグネシウム又は酸化
マンガン()であり、酸化マグネシウムの使用
が優れている。 これらの金属酸化物炭素原子の製造は既知であ
る。それは市販の普通の製品である。触媒技術上
普通のように、これは好ましくは成形されて例え
ば錠剤、捧状体、粒状、球状又は環の形で用いら
れる。 本発明方法は、気相で350〜500℃好ましくは
400〜450℃の温度及び1〜20バールの圧力好まし
くは大気圧で行われる。 両反応物質ケトン及びメタノールのモル比は、
1:1〜1:10であり、好ましくは1:2〜1:
4のケトン対メタノールモル比で操作する。 多くの場合に反応を水の存在下で行うことが有
利である。その際水を、1:1〜5:1の水対ケ
トンのモル比で添加することが推奨される。 本発明方法は、前記モル比の反応関与体の混合
物を、場合により水の存在下に、まず連続的に蒸
発器に供給することが好ましく、そこで完全に化
が起こる。得られる混合ガスを、反応器中で必要
な反応温度に相当する温度にする。しかし反応器
への経路中で起こりうる熱損失を補償するため、
蒸発器中の温度を少し高く選ぶことが好ましい。 次いで混合ガスを必要な反応温度に加熱された
反応器に導入する。反応器としては、好ましくは
内部に触媒を充填した管状反応器が用いられる。 代表的であるが、限定はされない触媒負荷とし
ては、例えば触媒1及び1時間当たり250〜450
ml(液状凝集状態に対し)が選ばれる。 反応器中の滞留時間は約6〜15秒である。二重
メチル化の場合は、滞留時間を約6〜20秒にする
ことが好ましい。 反応器から出るガス状反応混合物を、続いて凝
縮させたのち、分留により精製する。 本発明方法の利点は、反応が意図するとおり進
行すること、すなわち有毒ビニルケトン及びその
重合体又はメタノールからケトンへの水素移行に
より生成するアルコールのような副生物の生成
が、きわめて少ないことである。さらに技術水準
で普通であるよりも著しく小過剰のメタノールを
用いて、操作しうることである。 最後に、使用したケトンの変化率がきわめて高
い(65〜100%)。同時に目的物質が高い選択率で
得られる。これは予想外であつた。 なぜならば既知方法(前記刊行物参照)では、
低い変化率(最大37.2%)において悪い選択率が
得られ、そして普通は変化率を高めると選択率が
低下するからである。 本発明方法によつて得られるメチル化ケトン
は、植物保護剤を合成するための価値ある中間体
である。そのあるものは香料としても重要であ
る。 実施例 1 2,2−ジメチルブタン−3−オン100g、メ
タノール128g及び水18gの混合物120ml(92.5g
に相当)を毎時連続的に気化し、錠剤形の酸化マ
グネシウム400ml上に導通する。得られたガス状
反応混合物を凝縮させ、ガスクロマトグラフイに
より分析する。メタノール及び水を除いたのち、
下記の結果が得られる(数値は重量%)。
【表】 オン
2,2〓ジメチルブタン〓3〓オン 24.8 20.9

実施例 2 プロピオフエノン134g、メタノール128g及び
水18gの混合物120ml(103gに相当)を毎時連続
的に気化し、錠剤形の酸化マグネシウ400ml上に
導通する。得られたガス状反応混合物を凝縮さ
せ、ガスクロマトグラフイにより分析する。メタ
ノール及び水を除いたのち、下記の結果が得られ
る(数値は重量%)。
【表】 実施例 3 3−アセチルピリジン121g、メタノール320g
及び水36gからの混合物120ml(101gに相当)を
毎時連続的に気化し、錠剤形の酸化マグネシウム
400ml上に導通する。得られたガス状反応混合物
を凝縮させ、ガスクロマトグラフにより分析す
る。メタノール及び水を除いたのち、下記の結果
が得られる(数値は重量%)。
【表】 実施例 4〜8 環状ケトンの使用: それぞれシクロアルカノンを過剰のメタノール
と共に、水の存在下に種々の滞留時間で、MgO
触媒上に導通する。温度は400〜450℃である。次
表に変化率及び選択率をまとめて示す。
【表】
実施例 9 2−メチルシクロペンタノンは香料の前生成物
である。反応パラメーターの変化率及び選択率へ
の影響を調べるため、シクロペンタノンのメチル
化を反応温度、滞留時間及び反応成分のモル比を
変更して実施する。その結果をまとめて第2表に
示す。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式: (式中、R1は非置換の又は置換されたアリー
    ル基、ヘテロアリール基又は三級アルキル基、
    R2は水素原子又は直鎖状もしくは分岐状の1〜
    12個の炭素原子を有するアルキル基を意味し、あ
    るいはR1とR2は一緒になつて非置換の又は置換
    されたアルキレン基−(CH2)n−)を意味し、
    nは3〜13の整数である)で表わされるα−メチ
    ル置換ケトンの製法において、同一炭素原子に結
    合する少なくとも2個の水素原子をα−位に有す
    る対応する非置換ケトンを、気相中で350〜500℃
    の温度及び1〜20バールの圧力において、セリウ
    ム、クロム、鉄、マグネシウム及びマンガンの酸
    化物から成る群から選ばれた金属酸化物の存在下
    に、メタノールと反応させることを特徴とする、
    α−メチル置換ケトンの製法。 2 反応を400〜450℃の温度で行うことを特徴と
    する、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 反応を大気圧で行うことを特徴とする、特許
    請求の範囲第1項記載の方法。 4 反応を酸化マグネシウムの存在下に行うこと
    を特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 5 反応をケトン対メタノールの1:1〜1:10
    のモル比を用いて行うことを特徴とする、特許請
    求の範囲第1項記載の方法。
JP60128384A 1984-06-15 1985-06-14 α‐メチル置換ケトンの製法 Granted JPS6110527A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843422282 DE3422282A1 (de) 1984-06-15 1984-06-15 Verfahren zur herstellung von (alpha)-methylsubstituierten ketonen
DE3422282.0 1984-06-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6110527A JPS6110527A (ja) 1986-01-18
JPH0563457B2 true JPH0563457B2 (ja) 1993-09-10

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ID=6238454

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60128384A Granted JPS6110527A (ja) 1984-06-15 1985-06-14 α‐メチル置換ケトンの製法

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US (1) US4618725A (ja)
EP (1) EP0166490B1 (ja)
JP (1) JPS6110527A (ja)
DE (2) DE3422282A1 (ja)

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EP0166490A3 (en) 1986-12-30
EP0166490A2 (de) 1986-01-02
DE3565250D1 (en) 1988-11-03
DE3422282A1 (de) 1985-12-19
EP0166490B1 (de) 1988-09-28
JPS6110527A (ja) 1986-01-18
US4618725A (en) 1986-10-21

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