JPH0621116B2 - ジ第三アルコイルジカルボネートの製法 - Google Patents

ジ第三アルコイルジカルボネートの製法

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JPH0621116B2
JPH0621116B2 JP2028641A JP2864190A JPH0621116B2 JP H0621116 B2 JPH0621116 B2 JP H0621116B2 JP 2028641 A JP2028641 A JP 2028641A JP 2864190 A JP2864190 A JP 2864190A JP H0621116 B2 JPH0621116 B2 JP H0621116B2
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C68/00Preparation of esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C68/06Preparation of esters of carbonic or haloformic acids from organic carbonates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジ第三アルコイルジカルボネートの製法、さら
に特定すれば酸ハロゲン化物から出発するジ第三ブチル
カルボネートの製法に関する。本明細書において、「ア
ルコイル」は脂肪族および芳香脂肪族の不活性なアルコ
ール残基を意味し、言い換えれば、アルキル、およびア
ルアルキルを表す。そして第三アルコイルは、メチルま
たはエチルを独立に有する第三級炭素原子を有し、この
第三級炭素原子がメチル基のみを有するときは、第三ア
ルコイル基は第三ブチルである。以下の記載において、
この明細書で目的とする第三アルコイルの例として都合
のよい第三ブチル基のみについて説明する。
たとえば、J.H.HoweがJournal of Organic Chemistr
y 27,1901(1962)に記載するように、第三ブチルピロ
カルボネートとホスゲンとから出発して、しばしばBOC2
Oと略記するジ第三ブチルジカルボネートを製造するこ
とが以前から知られていた。
ホスゲンの使用は、工業界が使用を回避したいとする安
全上の問題を提起する。
またPozdev,Smirnova Podgornova,Zentsovaおよびle
kaleiがZhurnal Urganicheskoi Khimil Vol.15,N
o.1,p.106-109(1979)に発表し、Journal of Organic
Chemistry USSR 1979,p.95に翻訳された論文によ
って、第三ブチルカルボネートを、トルエンとジメチル
ホルムアミドとの混合液中で、酸塩化物と縮合させる、
第三ブチルジカルボネートの製法が知られている。発明
者がこの論文を追試したところ、第三ブチルジカルボネ
ートの収率は満足すべきものでなかった。
本発明はホスゲンの存在なしに、良好な収率でジ第三ブ
チルジカルボネートを製造することができる。
本発明は第三ブチルピロカルボネートを、酸素原子を含
む第三アミン、および酸素原子もしくはいおう原子を含
む環状または大型環状のポリエーテルから選ぶ錯化剤の
存在で炭素原子2〜7個を有する一塩基性酸のハロゲン
化物と縮合させることからなる。
この反応は次式に示すことができる。
(式中、Xはハロゲン、Mはアルカリ金属を表す) 第三ブチルピロカルボネートは、周知のようにたとえば
第三ブチレートのカルボネート化によって得られる。
第三ブチルピロカルボネートのうち、アルカリ金属K,
NaまたはLiの塩、特にナトリウム塩(M=Na)を
使用することが好ましい。
本発明の方法で使用できる酸ハロゲン化物は、炭素原子
2〜7個を有する一塩基性カルボン酸の塩化物または臭
化物、好ましくは電子受容体の基、たとえば脂肪族およ
び芳香族に対してはハロゲン原子、芳香族に対してはニ
トロ基で置換したものから選ぶ。
特に炭素原子2個を有する一塩基性カルボン酸の酸化物
はさらにトリハロゲノアセチル塩化物およびジハロゲノ
アセチル塩化物を使用することが好ましく、なかでもジ
およびトリクロアセチル塩化物はもっとも容易に使用す
ることができる。
使用できる金属イオン封鎖剤は、酸素原子を含む第三ア
ミン、および酸素原子もしくはイオウ原子を含む環状ま
たは大型環状のポリエーテルを含む少なくとも3つの型
の錯化剤から選ぶ。
第1の型は、次の一般式(I)で示されるイオン封鎖剤
である。
(式中、nが、0以上で10以下(0n10)の整数で
あり、R,R,RおよびRが、同一または相違
する、水素原子、または炭素原子1〜4個を有するアル
キル基を表し、Rが、炭素原子1〜12個を有するアル
キル基もしくはシクロアルキル基、フェニル基、または
式−CmH2m−φもしくはCmH2m+1−φ(mは1〜12)を表
す)。
第2の型の錯化剤は、環を構成する原子6〜30個を有す
る環状ポリエーテル、好ましくは環を構成する原子15〜
30個を有する大型環状ポリエーテルからなる錯化剤であ
って、このポリエーテルが−O−X単位を2〜10個、好
ましくは4〜10個有し、−O−X−単位の−X−が、−
CHR6−CHR7−、または−CHR6−CHR8−CR9R7−を表し、
,R,RおよびRが、同一または相違する、
水素原子、または炭素原子1〜4個を有するアルキル基
を有し、−O−X−単位が、−0−CHR6−CHR7−を含む
ときは、−X−の1つが−CHR6−CHR8−CR9R7−である
ことができる錯化剤である。
第3の型の錯化剤は次の一般式で示される化合物からな
る。
(式中、Zが、OまたはY−R10を表し、 Yが、NまたはPを表わし、 Aが、炭素原子1〜3個を有するアルキレン基を表し、 Dが、O,SまたはN−R11(R11は炭素原子1〜6個
を有するアルキル基)を表し、 R10が、炭素原子1〜6個を有するアルキル基を表し、 q,pおよびrが、同一または相違する1〜5の整数で
ある) 本発明の方法は好ましい実施態様によれば、 R,R,RおよびRが水素原子またはメチル基
を表し、Rおよびnが前記符号と同一の意味を表わす
少なくとも1つの式Iのイオン封鎖剤を使用する。
式Iのイオン封鎖剤のうち、nが0以上で6以下、R
が炭素原子1〜4個を有するアルキル基を表すものが特
に好ましい。
たとえば下記を挙げることができる。
式N−(CH2−CH2−O−CH3)のトリス(3−オキサブチ
ル)アミン 式N−(CH2−CH2−O−C4H9)のトリス(3−オキサブ
チル)アミン 式N−(CH2−CH2−O−CH2−CH2−O-CH3)のトリス
(3,6−ジオキサヘプチル)アミン、 式N−(CH2−CH2−O−CH2−CH2−0−CH2−CH2−O−CH
3)のトリス(3,6,9−トリオキサデシル)アミ
ン、 式N−(CH2−CH2−O−CH2−CH2−0−C2H5)のトリス
(3,6−ジオキサオクチル)アミン。
N−(CH2−CH2−O−CH2−CH2−0−CH2−CH2−0−C
2H5)のトリス(3,6,9−トリオキサウンデシル)
アミン、 N−(CH2−CH2−O−CH2−CH2−0−C2H7)のトリス
(3,6−ジオキサノニル)アミン、 N−(CH2−CH2−O−CH2−CH2−0−CH2−CH2−0−C
3H7)のトリス(3,6,9−トリオキサドデシル)ア
ミン、 N−(CH2−CH2−O−CH2−CH2−0−C4H9)のトリス
(3,6−ジオキサデシル)アミン、 N−(CH2−CH2−O−CH2−CH2−0−CH2−CH2−0−C
4H9)のトリス(3,6,9−トリオキサトリデシル)
アミン、 N−(CH2−CH2−O−(CH2−CH2−0−)3−CH3)のトリ
ス(3,6,9,12−テトラオキサトリデシル)アミ
ン、 N−(CH2−CH2−0−CHCH3−CH2−0−CH3)のトリス
(3,6−ジオキサ−4−メチルヘプチル)アミン、 N−(CH2−CHCH3−0−CHCH3−CH2−0−CH3)のトリス
(3,6−ジオキサ−2,4−ジメチルヘプチル)アミ
ン。
式(I)の化合物のうち、トリス(ジオキサヘプチル)
アミンを使用することが好ましい。
これらのイオン封鎖剤の製造はフランス特許出願79−05
438(公開2,450,120)に記載されている。
本発明で使用できる環状エーテルは、ジオキサン、また
は一般に「クラウンエーテル」と言われる大型環状エー
テルの化合物を含み、後者はフランス特許出願69−4387
9(公開2,026,481)に記載されている。
本発明で使用できる「クラウンエーテル」の例として下
記を挙げることができる。
第3の型の錯化剤化合物の一部は、フランス特許出願70
−71079(公開2,052,947)に記載されている。本発明で使
用できるこの型の化合物の例として下記を挙げることが
できる。
CH3−O−CH2−CH2−O−CH2−CH2−OCH3 本発明の第1の好ましい実施方法によれば、ナトリウム
第三ブチレートを二酸化炭素と接触させ、次にトリクロ
ロアセチル塩化物を加え、さらに第三ブチレートを追加
して加える。
錯化剤は、カルボネート化のとき、または追加する第三
ブチレートに予め加えて、追加のときに、絶えず導入す
ることができる。
好ましい第2の方法によれば、第三ブチレートの全量を
反応の始めに導入し、次に酸塩化物を加える。なお錯化
剤は絶えず加える。
他の実施方法としては、第三ブチレートの全量を酸塩化
物に加える。
反応は、媒質が求核性を有するか否かを問わず、すべて
の溶剤中で行なうことができる。溶剤のうち下記を挙げ
ることができる。
芳香族炭化水素たとえば ベンゼン、キシレン、トルエン、極性非プロトン性溶剤
たとえば ジメチルホルムアミド、 酸素原子を含む溶剤たとえば ジオキサン、ジエチレングリコール、ジメチレングリコ
ール。
一般に、次の特性を有する溶剤がもっとも良好である。
融点≦10℃、 沸点≦ 150℃、 反応剤に対して不活性であり、 水と混合しない。
その他、有機相と水相との間における錯化剤および BOC
2Oの分配係数は、錯化剤が水中において BOC2Oより少な
くとも 100倍大きいことが有利である。
上記特性に適合する好ましい溶剤のうち、芳香族溶剤、
および芳香族を少なくとも50%含む石油留分を挙げるこ
とができる。
本発明を実施する好ましい態様によれば、第三ブチレー
ト1モルに対して酸ハロゲン化物0.3〜0.49モルを使
用する。
反応温度は−10〜60℃が有利である。
さらに本発明を完全に説明するために、次に実施例を挙
げるが、これは本発明を限定するものと考えてはならな
い。
1.作用の型 TDA1 の量の影響 250ml反応器に下記に導入した。
tBuONa 12.8g(0.133モル) 脱水トルエン 75ml これに CO2を周囲温度で導入すると、発熱した。この導
入は30分間行って、導入を止め、反応混合物を10℃に冷
却した。この温度でまず TDAI xml、次にトリクロロア
セチル塩化物9.7g(0.0506モル)をトルエン30mlに
溶解した10℃の溶液を10分間で加えた。反応混合物は極
めて濃厚であった。次に温度を再び周囲温度に上げて、
5時間30分撹拌した。
冷却後、氷水 100mlを加えた。有機相を水 100mlで3回
洗浄し硫酸ナトリウム15gで脱水し、周囲温度で蒸発さ
せた。
得られたオレンジ色の生成物をガスクロマトグラフ(CP
G) で分析した。
収率は導入した物質に対する収率、すなわち得られた生
成物/得られるべき生成物のモル比である。
2.温度の影響 例1と同様にして下記を導入した。
ナトリウム第三ブチレート 0.13 モル トリクロロアセチル塩化物(CTCA) 0.051モル トルエン 75+30ml TDA1 5ml(0.0015モル) 10℃でカルボネート化し、CTCAを流入させた後、反応温
度を次表に示す温度に上げて、5時間30分反応させた。
3.tBuONa/CTCAの比の影響 例1と同様にして下記を導入した。
ナトリウム第三ブチレート(tBuONa) 0.13 モル トリクロロアセチル塩化物(CTCA) xモル トルエン 75+30ml TDA1 0.0015モル 反応は20℃で5時間30分行った。
4.希釈の影響 例1と同様にして下記を導入した。
ナトリウム第三ブチレート 0.13 モル トリクロロアセチル塩化物 0.051xモル トルエン x+30ml TDA1 0.0015モル 反応は20分で5時間30分行った。
5.時間の影響 例1と同様に操作した。ただし比較例として、Pozdevの
方法によってトルエン+DMFを使用して下記を導入し
た。
ナトリウム第三ブチレート 0.13 モル DMF(カルボネート化の終りに) 10ml トリクロロアセチル塩化物 0.051モル トルエン 75+30ml 反応は20℃で、時間を変えて行った。
実施例としては、下記を導入して20℃で行った。
ナトリウム第三ブチレート 0.13 モル トリクロロアセチル塩化物 0.051モル トルエン 75+30ml TDA1 0.015モル 6.溶剤の影響 例1と同様として下記を導入した。
tBuONa 0.13 モル CTCA 0.051モル 錯化剤 TDA1を加えたとき 0.015モル 溶剤 75+30ml 7.錯化剤の影響 例1と同様にして下記を導入した。
tBuONa 0.13 モル 錯化剤 xモル CTCA 0.051モル トルエン 75+30ml 8.酸塩化物の影響 例1と同様にして下記を導入した。
tBuONa 0.13 モル 酸塩化物 0.051モル トルエン 75+30ml TDA1 0.015モル 温 度 20℃ 時 間 5時間30分 9.基剤の変更 ジ第三アミルピロカルボネートを使用 250ml反応器に下記を導入した。
ナトリウム第三アミレート 8.1g(0.064モル) トルエン 100ml TDA1 5g この懸濁液に CO2を5g注入し、反応器からの流出量が
流入量と等しくなるまで30分間であった。0℃に冷却
後、ジクロロアセチル塩化物3.8g(0.0258ml)を10
分間で流下した。次に反応混合物を20℃に加熱して5時
間撹拌した。洗浄後、有機相を脱水し蒸発させた。水性
生成物1.7gを回収し、核磁気共鳴によってこのなか
にジ第三アミルピロカルボネート88%を含むことを測定
した。
これは導入したジクロロアセチル塩化物に対する収率が
23.5%に相当する。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ジ第三アルコイルジカルボネートの製法で
    あって、第三アルコイルピロカルボネートと、炭素原子
    2〜7個を有する一塩基性酸のハロゲン化物とを、酸素
    原子を含む第三アミン、および酸素原子もしくはいおう
    原子を含む環状または大型環状のポリエーテルから選ぶ
    錯化剤の存在で接触させることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】第三アルコイルピロカルボネートがナトリ
    ウム塩である、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】酸のハロゲン化物がトリクロロアセチルま
    たはジクロロアセチルの塩化物である、請求項1記載の
    方法。
  4. 【請求項4】反応を芳香族溶剤中で行う、請求項1記載
    の方法。
  5. 【請求項5】酸素原子を含む第三アミンが、次式 N[CHR1−CHR2−0−(CHR3−CHR4−0)n−R5](I) (式中、nが、0以上で10以下(0n10)の整数で
    あり、 R,R,RおよびRが、同一または相違する、
    水素原子、または炭素原子1〜4個を有するアルキル基
    を表し、 Rが、炭素原子1〜12個を有するアルキル基もしくは
    シクロアルキル基、フェニル基、または式−CmH2m−φ
    もしくは−CmH2m+1−φ(mは1〜12を表す)で示され
    る、請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】錯化剤が次式 または (式中、Zが、OまたはY−R10を表し、 Yが、NまたはPを表し、 Aが、炭素原子1〜3個を有するアルキレン基を表し、 Dが、O,SまたはN−R11(R11は炭素原子1〜6個
    を有するアルキル基)を表し、 R10が、炭素原子1〜6個を有するアルキル基を表し、 p,qおよびrが、同一または相違する1〜5の整数で
    ある)で示される、請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】酸素原子を含むアミンがトリスジオキサヘ
    プチルアミンである、請求項5記載の方法。
  8. 【請求項8】ポリエーテルがジエチレングリコールのメ
    チルジエーテルである、請求項1または6記載の方法。
  9. 【請求項9】ポリエーテルがジオキサンである、請求項
    1記載の方法。
JP2028641A 1989-02-10 1990-02-09 ジ第三アルコイルジカルボネートの製法 Expired - Lifetime JPH0621116B2 (ja)

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