JPH06107618A - モノ(シアノエチル)マロン酸エステルの製造方法 - Google Patents

モノ(シアノエチル)マロン酸エステルの製造方法

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JPH06107618A
JPH06107618A JP3068013A JP6801391A JPH06107618A JP H06107618 A JPH06107618 A JP H06107618A JP 3068013 A JP3068013 A JP 3068013A JP 6801391 A JP6801391 A JP 6801391A JP H06107618 A JPH06107618 A JP H06107618A
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JP
Japan
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acid ester
malonic acid
cyanoethyl
mono
catalyst
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JP3068013A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Tsutamune
哲也 蔦宗
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Koei Chemical Co Ltd
Original Assignee
Koei Chemical Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 アクリロニトリルと 【化1】 (式中、R1 及びR2 は互いに同一又は異なって、ハロ
ゲン原子を有することのある、アルキル基、アルケニル
基又はアリ−ル基を示す)で表されるマロン酸エステル
とを、アルカリ金属水酸化物及び/又はアルカリ金属炭
酸塩を触媒として用いて、且つ不活性溶媒の不存在下で
反応させて、 【化2】 (式中、R1 及びR2 は前記に同じ)で表されるモノ
(シアノエチル)マロン酸エステルを製造する。 【効果】 モノ(シアノエチル)マロン酸エステルを良
好な収率、選択率で製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、
【化2】(式中、R1 及びR2 は互いに同一又は異なっ
て、ハロゲン原子を有することのある、アルキル基、ア
ルケニル基又はアリ−ル基を示す)で表されるモノ(シ
アノエチル)マロン酸エステルの製造方法に関する。モ
ノ(シアノエチル)マロン酸エステルは医薬、農薬等の
合成原料として有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】従来モノ(シアノエチル)マロン酸エス
テルの製造方法としては、例えばナトリウムエチラ−ト
を触媒とし、エタノ−ル溶媒でアクリロニトリルとマロ
ン酸エステルを反応させる方法が知られている。(ジャ
−ナル オブ アメリカン ケミカル ソサエテイ 7
1巻 2818ペ−ジ 1949年 )
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの従来
方法では、前記文献によると目的物の収率が60%程度
であり、また副生物として
【化3】 (式中、R1 及びR2 は前記に同じ)で表されるビス
(シアノエチル)マロン酸エステルが約18%の収率で
生成するため、工業的製法として満足しにくいものであ
る。本発明の目的は、従来方法に比べて良好な収率かつ
高い選択性でモノ(シアノエチル)マロン酸エステルを
製造する方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は従来方法を改
良すべく、触媒の種類について鋭意検討を行ったとこ
ろ、触媒として、アルカリ金属水酸化物及び/又はアル
カリ金属炭酸塩を使用すると、副生物であるビス(シア
ノエチル)マロン酸ジエステルの生成が抑制でき、目的
物であるモノ(シアノエチル)マロン酸エステルの収率
及び選択率が向上することを見出し本発明を完成するに
至った。本発明者は更に検討を行ったところ、触媒とし
てアルカリ金属水酸化物及び/又はアルカリ金属炭酸塩
を用い、且つ不活性溶媒の不存在下で反応させると、ビ
ス(シアノエチル)マロン酸エステルの副生がより抑制
でき、モノ(シアノエチル)マロン酸エステルの収率及
び選択率が一層向上することを見出し本発明を完成する
に至った。
【0005】すなわち、本発明はアクリロニトリルと
【化1】(式中、R1 及びR2 は前記に同じ)で表され
るマロン酸エステルとを反応させて
【化2】(式中、R1 及びR2 は前記に同じ)で表され
るモノ(シアノエチル)マロン酸エステルを製造するに
当たり、アルカリ金属水酸化物及び/又はアルカリ金属
炭酸塩を触媒として用いることを特徴とするモノ(シア
ノエチル)マロン酸エステルの製造方法、並びにアクリ
ロニトリルと当該マロン酸エステルとを反応させて当該
モノ(シアノエチル)マロン酸エステルを製造するに当
たり、アルカリ金属水酸化物及び/又はアルカリ金属炭
酸塩を触媒として用い、且つ不活性溶媒の不存在下で反
応させることを特徴とするモノ(シアノエチル)マロン
酸エステルの製造方法に関する。
【0006】化1、化2及び化3においてR1 及びR2
は、互いに同一または異なってもよく、メチル、エチ
ル、n−プロピル、iso−プロピル、n−ブチル、i
so−ブチル、tert−ブチル、n−アミル、iso
−アミル、sec−アミル、tert−アミル等のアル
キル基、ビニル、アリル、クロチル等のアルケニル基、
フェニル、ベンジル、フェネチル、ナフチル等のアリ−
ル基、さらにはこれらにハロゲン原子が置換した有機基
を意味する。
【0007】本発明における触媒は、例えば水酸化リチ
ウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ
金属水酸化物、又は、炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭
酸ナトリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素カリウム、
炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属炭酸塩であり、こ
れらの中でも水酸化ナトリウム又は炭酸ナトリウムが好
ましい。触媒の使用量としてはマロン酸エステルに対し
0.1mol%〜10mol%好ましくは0.5mol
%〜5mol%である。更に詳しくは、不活性溶媒とし
てアルコ−ル類を使用する際には5mol%〜10mo
l%,不活性溶媒の不存在下で反応を行う際には0.5
mol%〜2mol%使用することが好ましい。
【0008】本発明で使用できる不活性溶媒としては、
メタノ−ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ−ル等
のアルコ−ル類、ベンゼン、トルエン、n−ヘキサン等
の炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエ
チルエ−テル、ジメトキシエタン等のエ−テル類が挙げ
られるが、これらの中でもアルコ−ル類溶媒が目的物の
収率及び選択率の面から好ましい。
【0009】本発明の反応温度は、副反応を抑制するた
めに比較的低温で行うことが好ましい。好適な反応温度
は、0〜50℃でより好適には20〜40℃である。本
発明による反応方法については特に限定はないが、好ま
しい実施態様としては、アクリロニトリルに対して過剰
量、好ましくは1.5〜2.0倍モルのマロン酸エステ
ル、及び触媒を反応器に仕込み、反応温度が40℃を越
えないように制御しながら1〜5時間でアクリロニトリ
ルを滴下しながら反応させ、滴下終了後更に1〜5時間
反応させる方法があげられる。このとき過剰量のマロン
酸エステルは、反応終了後触媒の中和を行った後に蒸留
することで容易に回収することができ、回収したマロン
酸エステルは、再び反応に使用することが可能である。
本発明により生成するモノ(シアノエチル)マロン酸エ
ステルの単離、精製は反応液中の触媒の中和、溶媒の留
去、マロン酸エステルの回収を行った後蒸留により容易
に行うことができる。
【0010】本発明方法により製造されるモノ(シアノ
エチル)マロン酸エステルは、医薬、農薬等の合成のた
めの有用な中間生成物である。例えば、モノ(シアノエ
チル)マロン酸エステルは、公知の方法例えばジャ−ナ
ルオブ アメリカン ケミカル ソサエテイ 71巻
2818ペ−ジ(1949年)に記載の方法により、ラ
ネ−ニッケルを用いて還元的に環化反応させることによ
り3−エトキシカルボニル−2−ピペリドンに変換する
ことができる。この3−エトキシカルボニル−2−ピペ
リドンは医薬の重要な修飾剤である。
【0011】
【実施例】本発明を実施例によってより具体的に説明す
るが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、収率はアクリロニトリルからのものである。 実施例1 温度計、電磁式攪拌装置及び滴下ロ−トをつけた1lの
反応器にマロン酸ジエチル320g(2.0mol),
エタノ−ル200ml及び水酸化ナトリウム4g(0.
1mol)を仕込み内温を約20℃に保ちながら約30
分攪拌した。次に、アクリロニトリル53g(1.0m
ol)を滴下ロ−トに仕込み、内温を40℃以下に保ち
ながら1時間かけて滴下した。滴下終了後、約1時間室
温で攪拌した後にリン酸約10gを加えて水酸化ナトリ
ウムを中和した。反応終了後、反応液からエタノ−ルを
留去し残液を蒸留してモノ(シアノエチル)マロン酸エ
チル157.0g(収率73.6%)、ビス(シアノエ
チル)マロン酸エチル25.3g(収率9.5%)及び
マロン酸エチル174.7g(回収率54.6%)を得
た。未反応のアクリロニトリルは実質的に回収されなか
った。 モノ(シアノエチル)マロン酸ジエチルの沸点:127
〜129℃/ 3mmHg 実施例2 溶媒を用いないこと以外は実施例1と同様にして反応及
び後処理を行い、モノ(シアノエチル)マロン酸ジエチ
ル177.9g(収率83.4%)、及びビス(シアノ
エチル)マロン酸ジエチル9.6g(収率3.6%)及
びマロン酸ジエチル163.5g(回収率51.1%)
を得た。未反応のアクリロニトリルは実質的に回収され
なかった。 実施例3 水酸化ナトリウムの量を0.4g(0.01mol)用
いた以外は実施例2と同様にして反応及び後処理を行
い、モノ(シアノエチル)マロン酸ジエチル176.6
g(収率82.8%)、及びビス(シアノエチル)マロ
ン酸ジエチル9.0g(収率3.4%)及びマロン酸ジ
エチル161.6g(回収率50.5%)を得た。未反
応のアクリロニトリルは実質的に回収されなかった。
【0012】比較例 触媒として、水酸化ナトリウムの代わりにナトリウムエ
チラ−ト7.0g(0.1mol)を用いた以外は実施
例2と同様にして反応及び後処理を行い、モノ(シアノ
エチル)マロン酸ジエチル96.4g(収率45.2
%)、及びビス(シアノエチル)マロン酸ジエチル6
2.8g(収率23.6%)及びマロン酸ジエチル21
2.8g(回収率66.5%)を得た。未反応のアクリ
ロニトリルは実質的に回収されなかった。
【0013】参考例 容量1lの電磁攪拌式オ−トクレ−ブにモノ(シアノエ
チル)マロン酸ジエチル300g,エタノ−ル150m
l及びラネ−ニッケル3.0gを仕込んだ。次いで水素
導入及び加熱して100℃,40kg/cm2 に昇温、
昇圧した後、当該温度、当該圧力を維持しながら水素の
導入を続け還元的環化反応を行った。水素吸収は水素導
入後1時間で終了した。反応終了後オ−トクレ−ブを室
温まで冷却し、反応液から触媒を濾別した後、エタノ−
ルを留去した。残液をガスクロマトグラフにより分析し
たところ、3−エトキシカルボニル−2−ピペリドンを
収率96.3%(純度97.3%)で得た。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、触媒としてアルカリ金
属水酸化物及び/又はアルカリ金属炭酸塩を用いて反応
させているので、医薬、農薬等の中間体の合成原料とし
て有用なモノ(シアノエチル)マロン酸エステルを従来
法に比べて良好な収率及び選択率で製造することができ
る。更に触媒としてアルカリ金属水酸化物及び/又はア
ルカリ金属炭酸塩を用い、且つ不活性溶媒の不存在下で
反応させているので、モノ(シアノエチル)マロン酸エ
ステルを従来法に比べて一層良好な収率及び選択率で製
造することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年5月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、
【化(式中、R1及びR2は互いに同一又は異なって、ハロゲ
ン原子を有することのある、アルキル基、アルケニル基
又はアリ−ル基を示す)で表されるモノ(シアノエチ
ル)マロン酸エステルの製造方法に関する。モノ(シア
ノエチル)マロン酸エステルは医薬、農薬等の合成原料
として有用な化合物である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの従来
方法では、前記文献によると目的物の収率が60%程度
であり、また副生物として
【化(式中、R1及びR2は前記に同じ)で表されるビス(シ
アノエチル)マロン酸エステルが約18%の収率で生成
するため、工業的製法として満足しにくいものである。
本発明の目的は、従来方法に比べて良好な収率かつ高い
選択性でモノ(シアノエチル)マロン酸エステルを製造
する方法を提供することにある。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】すなわち、本発明はアクリロニトリルと
【化(式中、R1及びR2は前記に同じ)で表されるマロン酸
エステルとを反応させて
【化(式中、R1及びR2は前記に同じ)で表されるモノ(シ
アノエチル)マロン酸エステルを製造するに当たり、ア
ルカリ金属水酸化物及び/又はアルカリ金属炭酸塩を触
媒として用いることを特徴とするモノ(シアノエチル)
マロン酸エステルの製造方法、並びにアクリロニトリル
と当該マロン酸エステルとを反応させて当該モノ(シア
ノエチル)マロン酸エステルを製造するに当たり、アル
カリ金属水酸化物及び/又はアルカリ金属炭酸塩を触媒
として用い、且つ不活性溶媒の不存在下で反応させるこ
とを特徴とするモノ(シアノエチル)マロン酸エステル
の製造方法に関する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】化、化化5及び化においてR1
びR2は、互いに同一または異なってもよく、メチル、
エチル、n−プロピル、iso−プロピル、n−ブチ
ル、iso−ブチル、tert−ブチル、n−アミル、
iso−アミル、sec−アミル、tert−アミル等
のアルキル基、ビニル、アリル、クロチル等のアルケニ
ル基、フェニル、ベンジル、フェネチル、ナフチル等の
アリ−ル基、さらにはこれらにハロゲン原子が置換した
有機基を意味する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクリロニトリルと 【化1】 (式中、R1 及びR2 は互いに同一又は異なって、ハロ
    ゲン原子を有することのある、アルキル基、アルケニル
    基又はアリ−ル基を示す)で表されるマロン酸エステル
    とを反応させて 【化2】 (式中、R1 及びR2 は前記に同じ)で表されるモノ
    (シアノエチル)マロン酸エステルを製造するに当た
    り、アルカリ金属水酸化物及び/又はアルカリ金属炭酸
    塩を触媒として用いることを特徴とするモノ(シアノエ
    チル)マロン酸エステルの製造方法。
  2. 【請求項2】 不活性溶媒の不存在下で反応させること
    を特徴とする請求項1記載の方法。
JP3068013A 1991-03-07 1991-03-07 モノ(シアノエチル)マロン酸エステルの製造方法 Pending JPH06107618A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115010623A (zh) * 2022-06-29 2022-09-06 福建科宏生物工程股份有限公司 一种2-氰乙基丙二酸二乙酯的制备方法

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