JPH09291071A - バレロニトリルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バレロニトリルを効率よく、しかも安全
で単純なプロセスで製造する方法を提供する。 【解決手段】 １−ブロモブタンとアルカリ金属シアナ
イド水溶液とを、相間移動触媒存在下、４０〜５５℃の
反応温度で反応させてバレロニトリルを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は医農薬等の中間原料
として有用なバレロニトリルの製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】バレロニトリル（シアノブタン）を製造
する方法としては、例えば、次のような方法が報告され
ている。すなわち、 （１） １−ブロモブタンとシアン化ナトリウムとを水
／メタノール中で反応させる方法（Ｂｕｌｌ．Ｓｏｃ．
Ｃｈｉｍ．Ｂｅｒｇ．，４２，１７９（１９３３）） （２） １−ブロモブタンとシアン化ナトリウムとをエ
チレングリコール中で反応させる方法（Ｊ．Ａｍｅｒ．
Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７４，８４０（１９５２）） （３） １−クロロブタンとシアン化ナトリウムとをポ
リエチレングリコール中で反応させる方法（Ａｃｔａ．
Ｃｈｅｍ．Ｓｃａｎｄ．，１０，１１９７（１９５
６））などがある。

【０００３】しかしながら、上記の方法では反応速度が
遅いため効率が悪く、さらに副生する塩化ナトリウムの
ろ別と、反応に使用した有機溶媒の回収を行う必要があ
るため、精製工程が複雑になるという欠点を有してい
た。さらに、反応速度を増すために反応温度を上げる
と、シアン化ナトリウムが分解し猛毒のシアン化水素ガ
スを発生するため、非常に危険であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の方法では満足できなかったバレロニトリルの製造方法
を提出することにある。すなわち、従来の問題点を解決
し、効率的で安全なバレロニトリルの製造法を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の事
情に鑑み効率的で安全なバレロニトリルの製造法を提案
すべく鋭意検討した結果、有機溶媒を使用することな
く、１−ブロモブタンとアルカリ金属シアナイドとを相
間移動触媒および水性媒体存在下、４０〜５５℃の反応
温度で反応させることにより、前述の問題点を解決し、
バレロニトリルを安全かつ効率的に製造できることを見
出し、本発明を完成させるに至った。

【０００６】以下、本発明について説明する。

【０００７】本発明の方法において使用される出発原料
としては１−ブロモブタンが選ばれる。１−ブロモブタ
ンにかえて１−クロロブタンを使用すると、充分な反応
速度を得るために反応温度を６５℃以上にする必要があ
るが、多量のシアン化水素ガスが発生するため好ましく
ない。

【０００８】本発明の方法は４０〜５５℃の反応温度で
実施可能である。この温度領域は、充分な反応速度を得
るため、また、シアン化水素ガスの急激な発生を抑制す
るために好ましい範囲である。

【０００９】反応時間としては、４時間〜１２時間の間
で実施することが好ましい。反応時間が４時間未満であ
ると、十分に反応が進行しない場合があり、１２時間を
こえる反応を行ってもそれ以上反応が進行しない場合が
ある。

【００１０】本発明の方法において使用される相間移動
触媒については格別の限定はないが、反応性の高さから
特にテトラブチルアンモニウムブロマイドが好ましい。
相間移動触媒の使用量は、十分な反応速度の確保とコス
トの面とから、通常、１−ブロモブタンに対して１〜１
０モル％が好ましい。

【００１１】本発明の方法において使用されるアルカリ
金属シアナイドとしては、価格および入手の容易さか
ら、シアン化ナトリウムまたはシアン化カリウムが好ま
しい。アルカリ金属シアナイドは毒性を有する化合物で
あるため、反応後の残存量を極力少なくすることが好ま
しい。そこで、通常、アルカリ金属シアナイドの使用量
は、１−ブロモブタンに対し０．９５〜１．１０倍モル
となるような量を使用することが好ましい。

【００１２】また、本発明の方法では、アルカリ金属シ
アナイドの分解を抑制するために水酸化アルカリを反応
系に添加して反応を行ってもよい。水酸化アルカリとし
ては、価格および入手の容易さから、水酸化ナトリウム
や水酸化カリウムなどが好ましい。また、その使用量
は、通常、アルカリ金属シアナイドに対して１〜５モル
％が好ましい。

【００１３】本発明における水性媒体としては、コスト
・安全性の点から水が最も好ましい。また、水性媒体の
量としては、アルカリ金属シアナイド重量に対して、
１．２〜９倍が好ましいが、反応性の向上および廃水量
の低減のためには、できるだけ高濃度で行うことがより
好ましい。

【００１４】尚、本発明の方法において、各反応試剤の
添加順序に特に指定はなく、例えば、アルカリ金属シア
ナイド水溶液と相間移動触媒との混合溶液に１−ブロモ
ブタンを滴下して反応を行っても、１−ブロモブタンと
相間移動触媒とを混合した液にアルカリ金属シアナイド
水溶液を滴下してもよい。また、反応温度の制御は、反
応器の外部から加熱、冷却することで行うが、滴下する
原料の速度によっても容易に調節することができる。

【００１５】反応終了後、反応粗製品を次亜塩素酸ナト
リウムなどの還元剤を含んだ水溶液で洗浄することによ
って、反応液中に残留したシアンを除去することが好ま
しい。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の方法を実施例により具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるも
のではない。

【００１７】実施例１ 温度計、還流コンデンサーおよび撹拌翼を有する３つ口
フラスコにシアン化ナトリウム（２４５．１ｇ、５．０
ｍｏｌ）、水（５７２ｍｌ）、テトラブチルアンモニウ
ムブロマイド（２５．０ｇ、０．０８ｍｏｌ）および水
酸化ナトリウム（４．０ｇ、０．１ｍｏｌ）を仕込み溶
解した。反応液温度を５０℃に保持したまま、１−ブロ
モブタン（６８５．１ｇ、５．０ｍｏｌ）を２．５時間
かけて滴下した。滴下終了後５０〜５５℃で２１．５時
間熟成した。

【００１８】反応終了後、有機相と水相とを分離し、続
いて水（２００ｇ）を加え撹拌洗浄し、さらに水（１０
０ｇ）と次亜塩素酸ナトリウム（３ｍｌ）を加えて洗浄
することにより、残留シアンを除去した。更に、水洗を
１回繰り返し、４２８．６ｇの有機相を得た。

【００１９】該有機相を、ガスクロマトグラフで分析し
たところバレロニトリルが９２．４％の収率で生成して
いた。また、滴定により分析したところ、最終洗浄水の
残留シアン濃度は３ｐｐｍであった。

【００２０】続いて該有機相を釜温度５０〜９０℃、真
空度１００〜１５０ｍｍＨｇで減圧蒸留を行った。蒸留
後、留出分および釜残をガスクロマトグラフィーにより
分析したところ、バレロニトリルの収率は９３．１％で
あった。また発生したシアン化水素ガスは０．０９ｇで
あった。さらに、未反応の１−ブロモブタンの回収量
は、４２．５ｇであった。

【００２１】実施例２〜４および比較例１〜４ 反応温度、触媒量、原料の仕込み比率を変更し、実施例
１の反応装置を用い、実施例１の操作に従って一連の実
験を行った。これらの実施例および比較例の結果を表１
に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
るバレロニトリルの製造方法は、従来報告されている方
法と比較して次のような効果を有するものである。すな
わち、（１）反応速度が速く、反応効率がよいため、シ
アン化水素ガスの発生を抑制でき安全である。（２）反
応を水系で行っているため、反応終了後に生成する塩化
ナトリウムを洗浄により除去することができる。（３）
溶剤を使用しないので、粗製品の精製が容易である。
（４）未反応の１−ブロモブタンがほぼ全量回収可能で
あり、これは反応原料として再使用可能であるからきわ
めて経済的である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相間移動触媒および水性媒体存在下、１
   −ブロモブタンとアルカリ金属シアナイドとを、４０〜
   ５５℃の反応温度で反応させることを特徴とするバレロ
   ニトリルの製造方法。
2. 【請求項２】 相間移動触媒の使用量が、１−ブロモブ
   タン１モルあたり１〜１０モル％であることを特徴とす
   る請求項１に記載のバレロニトリルの製造方法。
3. 【請求項３】 １−ブロモブタンに対するアルカリ金属
   シアナイドのモル比を理論量の０．９５〜１．１０とす
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバ
   レロニトリルの製造方法。
4. 【請求項４】 アルカリ金属シアナイド１モルあたり、
   １〜５モル％の水酸化アルカリ金属を、さらに反応系に
   添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
   に記載のバレロニトリルの製造方法。
5. 【請求項５】 反応後のバレロニトリルを、さらに還元
   剤で洗浄することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   １項に記載のバレロニトリルの製造方法。