JPH0784406B2

JPH0784406B2 - ２−（置換アリ−ル）プロピオン酸またはエステルの製造方法

Info

Publication number: JPH0784406B2
Application number: JP62122763A
Authority: JP
Inventors: 五十雄清水; 英樹野村
Original assignee: 日本石油化学株式会社
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPS63287745A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、医薬品および医薬品を初めとする有機合成分
野での中間体として有用な２−（置換アリール）プロピ
オン酸エステルおよび／または２−（置換アリール）プ
ロピオン酸を製造する方法に関するものである。これら
２−（置換アリール）プロピオン酸エステルおよび／ま
たは２−（置換アリール）プロピオン酸は、消炎鎮痛効
果を有する医薬品として有用な物質を多く含むものであ
る。更に詳しくは、置換アリールエチレンを一酸化炭素
と、水および／またはアルコールと反応させ、カルボン
酸エステルおよび／またはカルボン酸を製造する際に、
特定の金属塩を共存させ、目的物の選択性を高める新規
な方法に関するものである。

［従来の技術および本発明が解決しようとする問題点］従来から、置換アリールエチレンをパラジウム触媒の存
在下でカルボニル化して、２−（置換アリール）プロピ
オン酸を得る方法としては、例えば、英国特許第156523
5号および特許公開第52−97930号公報等が提案されてい
る。

一般に末端オレフィンのカルボニル化では、目的とする
アリール基に対して、α位の炭素原子に対してカルボニ
ル基が導入された２−（置換アリール）体の他に、β位
の炭素原子に対してカルボニル基の導入された３−（置
換アリール）体の副生が避けられなかった。従来からこ
の技術分野では、有用で好ましい２−（置換アリール）
体への選択性を高める方法が望まれていた。即ち、２−
（置換アリール）体（α）/3−（置換アリール）体
（β）のモル比で表すと、α／βの比を高めることに努
力が注がれている。

この目的を達成するための方法として、上記提案されて
いる具体的な方法の他に一般的に塩酸を添加する方法も
行なわれているが、装置の腐食、置換アリールエチレン
の重合によるロス、酸触媒によるエーテルの副生などの
ため、必ずしも好ましい方法ではなかった。

本発明者らは、特定の金属塩を共存させることにより２
−（置換アリール）体に対する３−（置換アリール）体
の比を改善できることを見出し、本発明を完成させたも
のである。

更に本発明の方法をフローシートで表すと次のようにな
る。

［問題を解決するための手段］即ち本発明は、CuおよびZnから選ばれる少なくとも一種
の金属の塩をパラジウム金属１原子に対して0.05〜1.5
原子の割合で共存させて、置換アリールエチレンをパラ
ジウム系カルボニル化触媒の存在下に、一酸化炭素と、
水および／または低級アルコールと反応させることによ
りヒドロエステル化し、必要に応じて加水分解すること
を特徴とする２−（置換アリール）プロピオン酸の製造
方法を提供し、有用で好ましい２−（置換アリール）体
を効率よく製造する方法に関するものである。

本発明の置換アリールエチレンは、スチレンのほか、メ
チルスチレン、エチルスチレン、ジメチルスチレン、プ
ロピルスチレン、ブチルスチレンなどのようなアルキル
スチレン類の他、ジフェニル基、フェノキシフェニル
基、アルコキシナフチル基、ベンゾイルフェニル基の置
換した置換アリールエチレン類などである。これらの置
換アリールエチレンは、従来公知の方法で製造されたも
のであれば何れも使用することができる。製造方法の具
体例としては、 Industrial and Engineering Chemistry,Vol.46,No.4,6
52（1954）、 Journal of Chemical and Engineering Data,Vol.9,No.
1,104（1964）、Ｉ＆EC Product Resarch and Development,Vol.3,No.1,
16（1964）、米国特許第2,420,689、2,422,318,2,864,872、2,954,41
3および3,025,330号などが提案されており、これらの方法による置換アリールエ
チレンを何れも使用することが出来る。

具体的な本発明の方法で得られる２−（置換アリール）
プロピオン酸には、α−（３−イソブチルフェニル）プ
ロピオン酸、α−（３−ジフェニリル）プロピオン酸、
α−（３−フェノキシフェニル）プロピオン酸、α−
（３−アルコキシナフチル）プロピオン酸、α−（３−
ベンゾイルフェニル）プロピオン酸等が例示される。

本発明の方法において置換アリールエチレンと一酸化炭
素と共に反応させる化合物は、水、低級アルコールまた
はこれらの混合物である。

本発明の方法で、水を用いて一酸化炭素と反応させたと
きには、２−（置換アリール）プロピオン酸が遊離のカ
ルボン酸として直接製造できる。

また、低級アルコールを用いて一酸化炭素と反応させた
ときは、２−（置換アリール）プロピオン酸は使用した
アルコールのアルキルエステルとして製造される。

このエステルは必要に応じて従来公知の方法で加水分解
することによって遊離のカルボン酸に容易に変換するこ
とが出来る。これら低級アルコールは、炭素数１から４
である低級アルキル基を有する脂肪族アルコールであ
る。これらの具体例は、メタノール、エタノール、ｎ−
プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、se
c−ブタノール、イソブタノールおよびtert−ブタノー
ルなどである。これらは、単独でもまた２種類以上のア
ルコールを混合しても用いることが出来る。その種類は
反応させる置換アリールエチレンに応じて適宜選択でき
る。アルコールの使用量は、置換アリールエチレンに対
し過剰であれば良いが、モル比で、置換アリールエチレ
ンの１に対して５までで充分である。

アルコールを用いるヒドロエステル化では、一般にエス
テルの異性体としてノルマル体とイソ体との異性体が共
に生成する。これらの異性体を、例えば蒸留により分離
精製する必要があるときには、沸点、融点などの異性体
間の物理恒数に差が生じるように、用いるアルコールの
種類を適宜選択すれば良い。

本発明のヒドロエステル化触媒はパラジウムを活性中心
とするもので、活性金属の酸価数は０から最高位の酸価
数まで使用できる。これらの触媒としては、３価のリン
化合物、π−アリル基、アミン、ニトリル、オキシム、
オレフィン、水素あるいは一酸化炭素を配位子として含
有する錯体も用いることができる。

これらの錯体の具体例としては、ビストリフェニルホス
フィンジクロロ錯体、ビストリブチルホスフィンジクロ
ロ錯体、ビストリシクロヘキシルホスフィンジクロロ錯
体、π−アリルトリフェニルホスフィンジクロロ錯体、
トリフェニルホスフィンピペリジンジクロロ錯体、ビス
ベンゾニトリルジクロロ錯体、ビスシクロヘキシルオキ
シムジクロロ錯体、1,5,9−シクロドデカトリエン−ジ
クロロ錯体、ビストリフェニルホスフィンジカルボニル
錯体、ビストリフェニルホスフィンアセテート錯体、ビ
ストリフェニルホスフィンジナイトレート錯体、ビスト
リフェニルホスフィンスルファート錯体、テトラキスト
リフェニルホスフィン錯体および一酸化炭素を配位子の
一部に持つクロロカルボニルビストリフェニルホスフィ
ン錯体、ヒドリドカルボニルトリストリフェニルホスフ
ィン錯体、ビスクロロテトラカルボニル錯体、ジカルボ
ニルアセチルアセトナート錯体等を挙げることができ
る。

また、反応系において上記の錯体を形成し得る化合物も
用いることができる。

すなわち、活性中心であるパラジウムに対して配位子と
なり得る化合物、すなわち、ホスフィン、ニトリル、ア
リル化合物、アミン、オキシム、オレフィン、あるいは
一酸化炭素を同時に反応系に存在させる方法でもよい。

上記ホスフィンとしては、例えば、トリフェニルホスフ
ィン、トリトリルホスフィン、トリブチルホスフィン、
トリシクロヘキシルホスフィン、トリエチルホスフィン
等；ニトリルとしては、例えば、ベンゾニトリル、アク
リロニトリル、プロピオニトリル、ベンジルニトリル
基；アリル化合物としては、例えば、アリルクロライ
ド、アリルアルコール等；アミンとしては、例えば、ベ
ンジルアミン、ピリジン、ピペラジン、トリ−ｎ−ブチ
ルアミン等；オキシムとしては、シクロヘキシルオキシ
ム、アセトオキシム、ベンズアルドオキシム等；またオ
レフィンとしては、1,5−シクロオクタジエン、1,5,9−
シクロドデカトリエン等がそれぞれ挙げられる。

本発明のヒドロエステル化反応において共存させるべき
金属塩はCuおよびZnから選ばれる少なくとも一種の金属
の塩で、これはハロゲン塩、硫酸塩、硝酸塩、燐酸塩な
どの無機酸塩ほかに、酢酸塩などのように低級カルボン
酸の塩でもよい。これらの塩は、無水の塩でも結晶性の
含水塩でもよい。更にこれらは、単独でも混合物の状態
で用いてもよい。これらの金属塩は、パラジウム１原子
に対し0.05〜1.5の原子比で共存させることが好まし
い。原子比が0.05未満の添加量では該金属塩の添加効果
がない。即ち、前述のα／β比（i/n比）を向上させる
効果がない。また、原子比が1.5を越える添加では、金
属塩それ自体が別な触媒活性を示すようになり、原料で
ある置換アリールエチレンの重合によるロスが著しくな
ったり、パラジウムの触媒能を抑制するため好ましくな
い。

具体的な本発明の金属塩としては、CuCl₂、ZnCl₂、Cu
（NO₃）_２、Cu（OCOCH₃）_２等が例示される。

ヒドロエステル化触媒の活性中心であるパラジウムの使
用量は、置換アリールエチレン１モルに対して、0.0001
〜0.5モル、好ましくは0.0005〜0.1モルである。配位子
となり得る化合物の添加量は、パラジウム１原子に対し
て0.8〜10モル、好ましくは１〜４モルである。

ヒドロエステル化反応は、反応温度は40〜200℃、好ま
しくは50〜180℃で行なう。反応温度が40℃未満では、
反応速度が著しく遅くなり、実用上実施することができ
ない。また、200℃を越える温度では、重合等の副反応
やパラジウム系カルボニル化触媒の分解が生じ好ましく
ない。

反応圧力は5Kg/cm²以上あれば、適宜選択できる。5Kg/c
m²未満では、実用上実施することができない程反応が遅
くなる。また、圧力は高い程反応が速やかに進行し好ま
しいが、高過ぎる圧力は反応器の耐圧を非常に高する必
要があるなど、製造装置の点からおのずと限界がある。
従って、実用上は500Kg/cm²以下の圧力で充分である。

カルボニル化反応は一酸化炭素の吸収による圧力減少が
みられなくなるまで行なえばよく、通常は４〜20時間の
反応時間で充分である。

供給する一酸化炭素は単独で供給すればよい。しかしカ
ルボニル化反応に不活性な、窒素、ヘリウム、アルゴ
ン、メタン、エタン等の気体が共存しても良い。

本発明のカルボニル化において、一般的には無溶媒の状
態で充分好ましい結果が得られるが、カルボニル化に不
活性な溶媒を反応熱除去などの目的で用いることもでき
る。カルボニル化に不活性な溶媒としては、エーテル、
ケトン、アルコール等の極性溶媒や、パラフィン、シク
ロパラフィン、芳香族炭化水素のような無極性溶媒が挙
げられる。

アルコールと反応させたときには、２−（置換アリー
ル）プロピオン酸はアルコールエステルの状態で得られ
る。これを必要に応じてカルボン酸の形に変換するに
は、例えば、アルカリ水溶液と共に加熱して加水分解し
た後、適当な酸で酸性にして遊離のカルボン酸に変換
し、更にカルボン酸を溶剤などで抽出分離すればよい。

反応終了後、再結晶などにより目的とする２−（置換ア
リール）プロピオン酸が得られる。

［発明の効果］本発明の方法によれば、実際の使用面で好ましい２−
（置換アリール）プロピオン酸を、選択性良く、効率的
に製造することができる。

［実施例］以下実施例で本発明を更に詳しく説明する。

実施例１ −スチレンのヒドロエステル化− 容量200mlのかき混ぜ機付き耐圧容器に、42gのスチレン
（0.4モル）、0.071gのPdCl₂（0.4ミリモル）、0.2133g
のトリフェニルフォスフィン（0.8ミリモル）、20gのメ
タノール（0.6モル）および各々下記に示す量のCuCl₂を
入れ、一酸化炭素によって75Kg/cm²まで加圧し、加圧状
態を保った。加圧下で撹拌しながら温度90℃において10
時間反応させた。反応終了後冷却し、その後余剰の一酸
化炭素を放出し、得られた反応物をガスクロマトグラム
で分析し、α−フェニルプロピオン酸メチルエステルの
収率、および選択性としてβ−位体に対するα−位体の
モル比を算出した。その結果を以下に示す。

実験例１から５で得られた反応物をまとめて精密蒸留に
より12mmHgから22mmHgの圧力における留出温度98℃から
119℃の留分であるα−フェニルプロピオン酸メチルエ
ステル（回収率86％、純度98.7％）を得た。

実施例２ −ブチルスチレンのヒドロエステル化− 実施例１と同様に、容量200mlのかき混ぜ機付き耐圧容
器に、83gのｐ−イソブチルスチレン（0.4モル）、0.07
1gのPdCl₂（0.4ミリモル）、0.2133gのトリフェニルフ
ォスフィン（0.8ミリモル）、20gのメタノール（0.6モ
ル）および各々下記に示す量のZnCl₂を入れ、一酸化炭
素によって圧力75Kg/cm²まで加圧し、加圧状態を保っ
た。加圧下で、撹拌しながら温度90℃において10時間反
応させた。反応終了後冷却した後、余剰の一酸化炭素を
放出し得られた反応物をガスクロマトグラムで分析し、
収率および選択性としてβ位体に対するα位体のモル比
を算出した。その結果を次に示す。

実験例６〜10で得られた反応物をまとめて、精密蒸留に
より3mmHgから5mmHgの圧力における留出温度120℃から1
29℃の留分であるα−（ｐ−イソブチルフェニル）プロ
ピオン酸メチルエステル（回収率89％、純度98.6％）を
得た。

実施例３ −ブチルスチレンのヒドロエステル化− 実施例２と同様にして、以下に示す金属Pd原子に対して
0.5原子比となる量をパラジウムに触媒に対して添加
し、α−イソブチルスチレンのヒドロエステル化を実施
した。また、同様に収率および選択率を求めた。

実施例５ −加水分解− 実施例２で蒸留で得られたα−（ｐ−イソブチルフェニ
ル）プロピオン酸メチルエステル留分110gを用いて加水
分解を行なった。

容量１リットルの、還流冷却器、撹拌機付きの反応器
に、エステル170gの10％苛性ソーダ水溶液を入れ、かき
混ぜながら徐々に加熱し、80℃から95℃に保って３時間
反応させた。反応終了後室温まで冷却し、35％塩酸を加
えて酸性にした。カルボン酸として遊離した生成物のた
めに白濁した反応混合物に300gのトルエンを加えカルボ
ン酸を抽出した。抽出後、トルエンを蒸留分離して、淡
黄色のα−（ｐ−イソブチルフェニル）プロピオン酸99
g（融点73.0℃〜74.5℃）を得た。

淡黄色結晶をｎ−ヘキサンから再結晶し、融点75.0℃か
ら75.5℃の白色結晶を得た。このものは、標品との混合
融点試験でも同一の融点を示した。

実施例６および比較実験例５ −パラジウム錯体触媒によるヒドロエステル化− 実施例２、実験例８のPdCl₂の代わりに、ジクロロパラ
ジウムビストリフェニルフォスフィン（281mg、0.4ミリ
モル）を用いて、実施例２と同様にしてブチルスチレン
のヒドロエステル化を行なった。α−イソブチルフェニ
ルプロピオン酸メチルエステルの収率97.6％、α／β比
は44.5であった。

また、上記実験において、ZnCl₂を添加せずにヒドロエ
ステル化を行なったが、当該エステルの収率は91.4％、
α／β比は13.8であった。

実施例７および比較実験例 −プロピルアルコール、ブチルアルコールによるヒドロ
エステル化− 実施例２、実験例８において、メチルアルコールの代り
にイソプロピルアルコール、sec−ブチルアルコールを
用いてヒドロエステル化を行なった。更に各々の場合に
ついてZnCl₂を添加しない系に付いても実験した。その
結果を以下に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ０１Ｊ 27/10 Ｘ 27/122 Ｘ 27/25 Ｘ 31/24 ＸＣ０７Ｂ 61/00 ３００

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パラジウム系カルボニル化触媒の存在下
に、パラジウム金属１原子に対して0.05〜1.5原子のCu
およびZnから選ばれる少なくとも一種の金属の塩を共存
させて、置換アリールエチレンを、一酸化炭素と、水お
よび／または低級アルコールと反応させ、必要に応じて
加水分解することを特徴とする２−（置換アリール）プ
ロピオン酸またはエステルの製造方法。
【請求項２】前記置換アリールエチレンとしてｐ−イソ
ブチルスチレンを反応させ、α−（３−イソブチルフェ
ニル）プロピオン酸を製造する、特許請求の範囲第１項
記載の２−（置換アリール）プロピオン酸またはエステ
ルの製造方法。
【請求項３】前記金属の塩がハロゲン塩である特許請求
の範囲第１項記載の２−（置換アリール）プロピオン酸
またはエステルの製造方法。