JPH09263564A - カルボキシル基含有化合物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水難溶解性または水不溶解性の化合物のハロ
ホルム反応を水中で行う。 【解決手段】 ハロホルム反応の原料となりうる水難溶
解性または水不溶解性の化合物に対して界面活性作用を
有するアニオン性またはノニオン性の化合物を含有する
水中で、ハロホルム反応を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカルボキシル基含有
化合物の製造方法に関する。カルボキシル基含有化合物
は、医薬、農薬、食品、電子材料などの各種の分野にお
いて使用されている化合物の原料として利用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カルボキシル基含有化合物
は、種々の方法により製造できることが知られている。
たとえば、その１つの方法として、アセチル基等を有す
る化合物を、水酸化アルカリおよび次亜ハロゲン酸塩の
存在下に酸化する、いわゆるハロホルム反応が知られて
いる。また、当該ハロホルム反応の原料が水難溶解性ま
たは水不溶解性の化合物の場合には、一般的に溶媒とし
てジオキサン等が用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ジオキサンは
発ガン性を有する化合物であり、使用し難い。一方、水
難溶解性または水不溶解性の化合物のハロホルム反応を
水中で行うことも考えられる。しかし、原料の化合物が
水に溶解しないため、原料の化合物と水酸化アルカリと
が殆ど接触せず、ハロホルム反応における律速段階の反
応速度が著しく遅くなって、生産性を満足できない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ハロホルム反応の原
料となりうる水難溶解性または水不溶解性の化合物（以
下、単に原料化合物ともいう）を、ハロホルム反応によ
り酸化して、カルボキシル基含有化合物を製造する方法
において、当該酸化反応を、当該原料化合物に対して界
面活性作用を有するアニオン性またはノニオン性の化合
物を含有する水中で行えば、速やかに反応が進行するこ
と、さらには原料化合物に対して界面活性作用を有する
化合物として、原料化合物に対応する目的物のカルボキ
シル基含有化合物を使用すれば、反応生成物の精製も容
易であり、生産性よくカルボキシル基含有化合物を収得
できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００５】

【発明の実施の形態】ハロホルム反応の原料になりうる
水難溶解性または水不溶解性の化合物とは、アセチル基
または一般式：ＣＨ₃ ＣＨ（ＯＨ）−で表される２級ア
ルコール基を有する化合物であって、常温において水へ
殆ど溶解しないもの（特に水への溶解度が１％程度以下
のものについて特に有効である）、または水に溶解しな
いものをいう。

【０００６】これら原料化合物は、前記条件を満足する
化合物であれば特に限定されないが、本発明の製造方法
は原料化合物の中でも、原料化合物に対応するカルボキ
シル基含有化合物が各種の分野において有用なメチルア
リールケトン系化合物への適用が有利である。メチルア
リールケトン系化合物は、たとえば、一般式（１）：Ｒ
−Ａｒ−ＣＯ−ＣＨ₃ （式中、Ａｒは芳香族基、Ｒは炭
素数１〜１８のアルキル基を示す。）で表される。な
お、一般式（１）中の、Ａｒで表される芳香族基として
は、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基また
はピリミジレン基、ジオキシレン基等の複素環基等があ
げられる。また、Ｒとしては、炭素数１〜７のアルキル
基が好ましく、さらに炭素数３〜６のアルキル基が好ま
しい。かかるメチルアリールケトン系化合物のなかで
も、特に、ＲがＡｒ（特にフェニレン基）の４位に置換
する化合物への適用が好適である。

【０００７】前記メチルアリールケトン系化合物の具体
例としては、メチルアセトフェノン、エチルアセトフェ
ノン、ｎ−プロピルアセトフェノン、イソプロピルアセ
トフェノン、ｎ−ブチルアセトフェノン、イソブチルア
セトフェノン、ｔ−ブチルアセトフェノン、ペンチルア
セトフェノン、ヘキシルアセトフェノン、ヘプチルアセ
トフェノン、オクチルアセトフェノン、ノニルアセトフ
ェノン、デシルアセトフェノン、ヘキサデシルアセトフ
ェノン、オクタデシルアセトフェノン等を例示できる。

【０００８】本発明のハロホルム反応は、公知の手段と
同様の手段を採用できる。たとえば、原料化合物に、水
酸イオンを供給できる強塩基化合物および次亜ハロゲン
酸塩を添加して酸化反応を行うことができる。

【０００９】水酸イオンを供給できる強塩基化合物とし
ては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の水酸化ア
ルカリ、炭酸ナトリウム等の炭酸アルカリ等があげられ
る。かかる強塩基化合物の使用量は、原料化合物１モル
部に対して、０．０１〜５．０モル部程度、好ましくは
０．０２〜２．０モル部である。

【００１０】次亜ハロゲン酸塩としては、次亜ハロゲン
酸ナトリウム、次亜ハロゲン酸カリウム、次亜ハロゲン
酸カルシウム等があげられる。かかる次亜ハロゲン酸塩
の使用量は、原料化合物１モル部に対して、１．０〜
５．０モル部程度、好ましくは３．０〜３．３モル部で
ある。なお、試薬として調製されている次亜ハロゲン酸
塩中に、前記強塩基化合物を含有する場合には、当該試
薬のみを使用することもできる。

【００１１】本発明のハロホルム反応は、原料化合物に
対して界面活性作用を有するアニオン性またはノニオン
性の化合物を含有する水中で行う。かかる界面活性作用
を有する化合物の存在により、原料化合物が乳化され
て、水中であっても原料化合物と強塩基化合物とが接触
し易くなり、ハロホルム反応が促進される。

【００１２】このような界面活性作用を有するアニオン
性またはノニオン性の化合物としては、各種のアニオン
性またはノニオン性の界面活性剤を例示できる。アニオ
ン性の界面活性剤としては、たとえば、高級アルコール
の硫酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキ
シエチレンアルキル硫酸エステル塩などの各種公知の硫
酸エステル系アニオン性界面活性剤；アルキルスルホン
酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩などの各種公知の
スルホン酸塩系アニオン性界面活性剤；アルキルリン酸
エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステ
ル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルリン酸エス
テル塩などのリン酸エステル系アニオン性界面活性剤が
あげられる。また、ノニオン性の界面活性剤としては、
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシア
ルキレンフェノールエーテル、ポリオキシアルキレンア
ルキルフェノールエーテルなどのポリアルキレングリコ
ールエーテル型非イオン性界面活性剤；ポリアルキレン
グリコールモノエステル、ポリアルキレングリコールジ
エステルなどのポリアルキレングリコールエステル型非
イオン性界面活性剤；脂肪酸アミドのアルキレンオキサ
イド付加物；ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸
エステルなどの多価アルコール型非イオン性界面活性
剤；脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシアルキレン
アルキルアミンなどがあげられる。なお、前記アルキレ
ンとは、エチレン、プロピレンまたはブチレンをいい、
ポリオキシアルキレンとはポリオキシエチレン、ポリオ
キシプロピレン、ポリオキシブチレンまたはこれらが共
重合したものをいう。

【００１３】また、本発明では、このような界面活性作
用を有するアニオン性化合物としては、原料化合物に対
応する目的物のカルボキシル基含有化合物またはその塩
を使用することもできる。なお、前記一般式（１）で表
されるメチルアリールケトン系化合物に対応する目的物
のカルボキシル基含有化合物としては、一般式（２）：
Ｒ−Ａｒ−ＣＯＯＨ（式中、Ｒ、Ａｒは前記と同じ。）
で表される化合物があげられる。かかるメチルアリール
ケトン系化合物に対応する目的物のカルボキシル基含有
化合物としては、たとえば、４−メチル安息香酸、４−
エチル安息香酸、４−ｎ−プロピル安息香酸、４−イソ
プロピル安息香酸、４−ｎ−ブチル安息香酸、４−イソ
ブチル安息香酸、４−ｔ−ブチル安息香酸、４−ペンチ
ル安息香酸、４−ヘキシル安息香酸、４−ヘプチル安息
香酸、４−オクチル安息香酸、４−ノニル安息香酸、４
−デシル安息香酸、４−ヘキサデシル安息香酸、４−オ
クタデシル安息香酸等を例示できる。

【００１４】本発明では、このような界面活性作用を有
する化合物のなかでも、原料の化合物に対応する目的物
のカルボキシル基含有化合物を使用するのが好ましい。
目的物のカルボキシル基含有化合物であって、界面活性
作用を有するものであれば、反応終了後において反応生
成物中から除去する必要がなく、反応生成物の精製が容
易であり、生産性の点で優れる。また、このような界面
活性作用を有する化合物として、目的物のカルボキシル
基含有化合物以外の界面活性作用を有する化合物を使用
する場合には、水溶性のものを使用するのが、反応生成
物からの分離が容易である。

【００１５】これら原料化合物に対して界面活性作用を
有するアニオン性またはノニオン性の化合物の使用量
は、原料化合物を乳化して、前記強塩基化合物との接触
が効率よく行うことができる量であれば特に制限はな
い。通常は、その使用量は原料化合物１モル部に対し
て、０．００１〜１モル部程度、好ましくは０．０１〜
０．１モル部である。

【００１６】以下に、本発明の、ハロホルム反応による
カルボキシル基含有化合物の製造方法について具体的に
説明する。すなわち、所定量の原料化合物、前記強塩基
化合物および界面活性作用を有するアニオン性またはノ
ニオン性の化合物を、これらの濃度が、通常、５〜５０
重量％程度となるような所定量の水に添加し、撹拌した
後、次亜ハロゲン酸塩を加え反応させる。なお、次亜ハ
ロゲン酸塩の添加は、一括仕込みでもよく、０．５〜５
時間程度かけて分割、滴下仕込みをしてもよい。反応温
度は、通常、１０〜５０℃程度であり、次亜ハロゲン酸
塩の添加後、通常、０．５〜１時間程度で反応は終了す
る。

【００１７】反応が終了した後は、未反応の原料化合物
または着色不純物が存在する場合には、ジエチルエーテ
ル等による溶剤抽出や、活性炭処理工程を施したのち、
未反応の原料化合物を回収したり、着色不純物を除去す
る。その後、塩酸等により目的物であるカルボキシル基
含有化合物を酸析し、さらに濾過、水洗、乾燥する。ま
た、必要により、得られたカルボキシル基含有化合物を
再結晶することにより、純度向上することもできる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、ハロホルム反応を水中
においても速やかに行うことができ、カルボキシル基含
有化合物を、ジオキサン等の有機溶媒を使用することな
く、生産性よく製造できる。特に、界面活性作用を有す
る化合物として、原料の化合物に対応する目的物のカル
ボキシル基含有化合物を使用した場合には、反応終了後
の酸析等の処理を極めて容易に行うことができ、目的物
のカルボキシル基含有化合物の生産性効率に優れる。

【００１９】

【実施例】以下、製造例、実施例及び比較例をあげて本
発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら各例に限
定されるものではない。

【００２０】実施例１ 撹拌装置、還流冷却器および温度計を備えたフラスコ
に、４−ｎ−プロピルアセトフェノン８１．１ｇ（０．
５０ モル）、水酸化ナトリウム４０．０ｇ（１．００
モル）、水３００ｍｌおよび４−ｎ−プロピル安息香酸
１．６４ｇ（０．０１モル）を仕込み混合溶液とした。
次いで、水浴上において、反応系内の温度を２０〜２５
℃に保ち、混合溶液を激しく撹拌しながら次亜塩素酸ナ
トリウム水溶液１１００ｇ（１．５０モル）を３時間か
けて滴下し、さらに１時間撹拌した。反応系内の温度を
５０℃に上げて１時間撹拌した後、減圧下に生じたクロ
ロホルムを除去した。反応系内の温度を室温まで戻し、
反応液をジエチルエーテル抽出して微量の着色成分を除
いた。さらに塩酸水溶液を撹拌下に注ぎ込みｐＨ２以下
として遊離のカルボン酸を完全に析出させてから吸引濾
過、水洗、乾燥して、４−ｎ−プロピル安息香酸７９．
５ｇ（０．４８モル、収率９４％）を得た。

【００２１】実施例２ 実施例１において、４−ｎ−プロピルアセトフェノン８
１．１ｇ（０．５０モル）の代わりに４−ｎ−ブチルア
セトフェノン８８．１ｇ（０．５０モル）を使用し、４
−ｎ−プロピル安息香酸１．６４ｇ（０．０１モル）の
代わりに４−ｎ−ブチル安息香酸１．７８ｇ（０．５０
モル）を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行
い、４−ｎ−ブチル安息香酸８７．５ｇ（０．４９モ
ル、収率９６％）を得た。

【００２２】実施例３ 実施例１において、４−ｎ−プロピルアセトフェノン８
１．１ｇ（０．５０モル）の代わりに、４−ｎ−ペンチ
ルアセトフェノン９５．１ｇ（０．５０モル）を使用
し、４−ｎ−プロピル安息香酸１．６４ｇ（０．０１モ
ル）の代わりに４−ｎ−ペンチル安息香酸１．９２ｇ
（０．５０モル）た以外は、実施例１と同様の操作を行
い、４−ｎ−ペンチル安息香酸９６．０ｇ（０．５０モ
ル、収率９８％）を得た。

【００２３】比較例１ 実施例１において、４−ｎ−プロピル安息香酸１．６４
ｇ（０．０１モル）を使用しなかった以外は実施例１と
同様に反応を行ったが、反応液は二相分離したままであ
った。さらに、反応系内の温度を５０℃まで上げて５時
間撹拌したが、反応液は二相分離したままであった。反
応液をジエチルエーテル抽出した後、濃縮して原料の４
−ｎ−プロピルアセトフェノン８０．６ｇを回収した。

【００２４】比較例２ 実施例２において、４−ｎ−ブチル安息香酸１．７８ｇ
（０．０１モル）を使用しなかった以外は実施例２と同
様に反応を行ったが、反応液は二相分離したままであっ
た。さらに、反応系内の温度を５０℃まで上げて５時間
撹拌したが、反応液は二相分離したままであった。反応
液をジエチルエーテル抽出した後、濃縮して原料の４−
ｎ−ブチルアセトフェノン８７．３ｇを回収した。

【００２５】比較例３ 実施例３において、４−ｎ−ペンチル安息香酸１．９２
ｇ（０．０１モル）を使用しなかった以外は実施例３と
同様に反応を行ったが、反応液は二相分離したままであ
った。さらに、反応系内の温度を５０℃まで上げて５時
間撹拌したが、反応液は二相分離したままであった。反
応液をジエチルエーテル抽出した後、濃縮して原料の４
−ｎ−ペンチルアセトフェノン９３．９ｇを回収した。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハロホルム反応の原料になりうる水難溶
   解性または水不溶解性の化合物を、ハロホルム反応によ
   り酸化して、カルボキシル基含有化合物を製造する方法
   において、当該酸化反応を、当該原料化合物に対して界
   面活性作用を有するアニオン性またはノニオン性の化合
   物を含有する水中で行うことを特徴とするカルボキシル
   基含有化合物の製造方法。
2. 【請求項２】 原料化合物に対して界面活性作用を有す
   る化合物として、原料化合物に対応する目的物のカルボ
   キシル基含有化合物を使用する請求項１記載の製造方
   法。
3. 【請求項３】 原料化合物が、一般式（１）：Ｒ−Ａｒ
   −ＣＯ−ＣＨ₃ （式中、Ａｒは芳香族基、Ｒは炭素数１
   〜１８のアルキル基を示す。）で表されるメチルアリー
   ルケトン系化合物である請求項１または２記載の製造方
   法。