JPH10147581A - α−メチレン−β−メチル−γ−ブチロラクトンの製造方法およびそのための中間生成物 - Google Patents
α−メチレン−β−メチル−γ−ブチロラクトンの製造方法およびそのための中間生成物Info
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- JPH10147581A JPH10147581A JP9305768A JP30576897A JPH10147581A JP H10147581 A JPH10147581 A JP H10147581A JP 9305768 A JP9305768 A JP 9305768A JP 30576897 A JP30576897 A JP 30576897A JP H10147581 A JPH10147581 A JP H10147581A
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- C07C47/20—Unsaturated compounds having —CHO groups bound to acyclic carbon atoms
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/28—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the hydroxylic moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
- C07C67/293—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the hydroxylic moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- C07C69/007—Esters of unsaturated alcohols having the esterified hydroxy group bound to an acyclic carbon atom
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- C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
- C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D307/38—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常の装置で、廉価な出発物質を使用して実
施できる、α−メチレン−β−メチルブチロラクトンの
製造方法を提供する。 【解決手段】 式(I): 【化1】 のα−メチレン−β−メチル−γ−ブチロラクトンを、
式(II): 【化2】 のα−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシブチルア
ルデヒドおよび/または式(III): 【化3】 の互変異性体の2−ヒドロキシ−3−メチレン−4−メ
チルテトラヒドロフランを酸化剤の存在下に酸化し、引
き続き環化することにより製造する。
施できる、α−メチレン−β−メチルブチロラクトンの
製造方法を提供する。 【解決手段】 式(I): 【化1】 のα−メチレン−β−メチル−γ−ブチロラクトンを、
式(II): 【化2】 のα−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシブチルア
ルデヒドおよび/または式(III): 【化3】 の互変異性体の2−ヒドロキシ−3−メチレン−4−メ
チルテトラヒドロフランを酸化剤の存在下に酸化し、引
き続き環化することにより製造する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、α−メチレン−β
−メチルブチロラクトンの新規製造方法に関する。前記
ラクトンは有利な方法で、アルキルメタクリレートまた
はスチレンのような適当なモノマーとの共重合により熱
成形安定の成形材料を製造するために使用することがで
きる。本発明は更に、新規中間生成物、すなわち2−メ
チレン−3−メチル−4−ヒドロキシブチルアルデヒド
(II)、2−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロフ
ランおよび2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシ
ブチルアルデヒド(VII)に関する。
−メチルブチロラクトンの新規製造方法に関する。前記
ラクトンは有利な方法で、アルキルメタクリレートまた
はスチレンのような適当なモノマーとの共重合により熱
成形安定の成形材料を製造するために使用することがで
きる。本発明は更に、新規中間生成物、すなわち2−メ
チレン−3−メチル−4−ヒドロキシブチルアルデヒド
(II)、2−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロフ
ランおよび2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシ
ブチルアルデヒド(VII)に関する。
【0002】
【従来の技術】α−メチレン−β−アルキルブチロラク
トンを製造する可能性はChem.Express,7
(12),901−4(1992)に記載されている。
最初に溶剤としてアルコール中のアルキリデンマロン酸
のUV照射により相当するα−カルボキシ−β−アルキ
ルブチロラクトンを製造する。引き続きマンニッヒ反応
によりα−メチレン−β−アルキルブチロラクトンを生
じる。
トンを製造する可能性はChem.Express,7
(12),901−4(1992)に記載されている。
最初に溶剤としてアルコール中のアルキリデンマロン酸
のUV照射により相当するα−カルボキシ−β−アルキ
ルブチロラクトンを製造する。引き続きマンニッヒ反応
によりα−メチレン−β−アルキルブチロラクトンを生
じる。
【0003】
【化29】
【0004】Liebigs Ann.Chem.
(3),177−81(1992)にはアルデヒドをP
h3P:C(COOEt)CH2COOHと反応すること
によりRCH:C(COOEt)CH2COOHを生じ
ることが記載されている。この化合物をナトリウムジエ
チルジヒドリドアルミネートを用いて処理することによ
り相当するβ−アルキリデンブチロラクトンが得られ
る。二重結合の水素化によりβ−アルキルブチロラクト
ンを生じ、引き続きこれをマンニッヒ反応によりα−メ
チレン−β−アルキルブチロラクトンに変換する。
(3),177−81(1992)にはアルデヒドをP
h3P:C(COOEt)CH2COOHと反応すること
によりRCH:C(COOEt)CH2COOHを生じ
ることが記載されている。この化合物をナトリウムジエ
チルジヒドリドアルミネートを用いて処理することによ
り相当するβ−アルキリデンブチロラクトンが得られ
る。二重結合の水素化によりβ−アルキルブチロラクト
ンを生じ、引き続きこれをマンニッヒ反応によりα−メ
チレン−β−アルキルブチロラクトンに変換する。
【0005】
【化30】
【0006】アルデヒドおよびグリオキサル酸から出発
してβ−アルキルブチロラクトンにより簡単に到達する
ことは、J.Org.Chem.46,4889(19
81)およびJ.Med.Chem.31,893(1
988)に記載されている。最初に4−アルキル−5−
ヒドロキシ−2(5H)−フラノンが得られ、これを還
元することによりβ−アルキルブチロラクトンに変換す
る。
してβ−アルキルブチロラクトンにより簡単に到達する
ことは、J.Org.Chem.46,4889(19
81)およびJ.Med.Chem.31,893(1
988)に記載されている。最初に4−アルキル−5−
ヒドロキシ−2(5H)−フラノンが得られ、これを還
元することによりβ−アルキルブチロラクトンに変換す
る。
【0007】
【化31】
【0008】ブチロラクトンをα−メチレン−ブチロラ
クトンに変換するために、文献には多くの方法が記載さ
れており、これらはすでに雑誌論文に要約されている
(Synth.Commun.5,245(197
5),Synthesis 1975,67,Hete
rocycles 24,441(1986),Syn
thesis 1986,157)。これらのすべての
方法は、かなり高価な化学薬品を使用してのみ可能であ
る固有の、純粋な実験法として存在すべきである。同様
に、記載された多くの反応工程は工業的規模で実施でき
ないかまたは費用のかかる工業的装置の使用が必要であ
る。このための理由は、エステル官能基のα−H原子の
低い酸性度であり、これをまず活性化することが必要で
ある。
クトンに変換するために、文献には多くの方法が記載さ
れており、これらはすでに雑誌論文に要約されている
(Synth.Commun.5,245(197
5),Synthesis 1975,67,Hete
rocycles 24,441(1986),Syn
thesis 1986,157)。これらのすべての
方法は、かなり高価な化学薬品を使用してのみ可能であ
る固有の、純粋な実験法として存在すべきである。同様
に、記載された多くの反応工程は工業的規模で実施でき
ないかまたは費用のかかる工業的装置の使用が必要であ
る。このための理由は、エステル官能基のα−H原子の
低い酸性度であり、これをまず活性化することが必要で
ある。
【0009】通常の、実施することが困難な脱プロトン
化工程またはエノール化工程およびアルキル化工程を回
避する場合は、α−H原子の活性化の例は、ブチロラク
トンを蓚酸ジエチルエステルと反応させ、α−エチルオ
キサリルブチロラクトンを生じる方法である。このラク
トンを引き続きホルムアルデヒドと反応させることがで
きる(J.Org.Chem.42(7),1180
(1977))。α−エチルオキサリルブチロラクトン
の中間単離を省略したワンポット合成に関する簡略化
は、Macromolecules 12,546(1
979)に記載されている。
化工程またはエノール化工程およびアルキル化工程を回
避する場合は、α−H原子の活性化の例は、ブチロラク
トンを蓚酸ジエチルエステルと反応させ、α−エチルオ
キサリルブチロラクトンを生じる方法である。このラク
トンを引き続きホルムアルデヒドと反応させることがで
きる(J.Org.Chem.42(7),1180
(1977))。α−エチルオキサリルブチロラクトン
の中間単離を省略したワンポット合成に関する簡略化
は、Macromolecules 12,546(1
979)に記載されている。
【0010】
【化32】
【0011】エナンチオマー純粋のα−メチレン−β−
メチルブチロラクトンの製造は、J.Med.Che
m.30,1948−1951(1987)に記載され
ている。4(R)−α−メチレン−β−メチルブチロラ
クトンは相当するエナンチオマー純粋のメチル−β−ヒ
ドロキシイソブチラートから出発して製造し、4(S)
−α−メチレン−β−メチルブチロラクトンは、市販さ
れている4(S)−β−メチルブチロラクトンから出発
して製造する。両方の場合に、最後の工程でエッシェン
モーザー塩(Eschenmosers Salz)H
2C:NMe2 +I−を使用してメチレン基を導入する。
メチルブチロラクトンの製造は、J.Med.Che
m.30,1948−1951(1987)に記載され
ている。4(R)−α−メチレン−β−メチルブチロラ
クトンは相当するエナンチオマー純粋のメチル−β−ヒ
ドロキシイソブチラートから出発して製造し、4(S)
−α−メチレン−β−メチルブチロラクトンは、市販さ
れている4(S)−β−メチルブチロラクトンから出発
して製造する。両方の場合に、最後の工程でエッシェン
モーザー塩(Eschenmosers Salz)H
2C:NMe2 +I−を使用してメチレン基を導入する。
【0012】従来公開されたすべての製造方法に関し
て、これらが商業的な規模で容易に転用することができ
ず、高価な化学薬品の使用および費用がかかるかまたは
実施することが困難な製造技術的工程が含まれることが
該当する。
て、これらが商業的な規模で容易に転用することができ
ず、高価な化学薬品の使用および費用がかかるかまたは
実施することが困難な製造技術的工程が含まれることが
該当する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、特に改良された収率で、廉価な出発物質を使用し
て、通常の大規模工業的装置で、商業的に有効な規模で
α−メチレン−β−メチルブチロラクトンを処理するこ
とが可能な、α−メチレン−β−メチルブチロラクトン
の製造方法を提供することである。
は、特に改良された収率で、廉価な出発物質を使用し
て、通常の大規模工業的装置で、商業的に有効な規模で
α−メチレン−β−メチルブチロラクトンを処理するこ
とが可能な、α−メチレン−β−メチルブチロラクトン
の製造方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記課題は、冒頭に記載
の形式の方法において、請求項1の特徴部分に記載され
た特徴により解決される。有利な変法は請求項1を引用
した従属請求項に記載された対象である。
の形式の方法において、請求項1の特徴部分に記載され
た特徴により解決される。有利な変法は請求項1を引用
した従属請求項に記載された対象である。
【0015】2−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキ
シブチルアルデヒド(II)および/または互変異性体
の2−ヒドロキシ−3−メチレン−4−メチルテトラヒ
ドロフラン(III)を酸化剤の存在下で酸化し、引き
続き環化し、ラクトン(I)を形成することにより、ラ
クトン(I)が有利な方法でおよび高い収率で得られ
る。
シブチルアルデヒド(II)および/または互変異性体
の2−ヒドロキシ−3−メチレン−4−メチルテトラヒ
ドロフラン(III)を酸化剤の存在下で酸化し、引き
続き環化し、ラクトン(I)を形成することにより、ラ
クトン(I)が有利な方法でおよび高い収率で得られ
る。
【0016】同様に、有利な方法で、2−メチレン−3
−メチル−4−アセトキシ酪酸(IV)をエステル化し
てラクトン(I)を形成することができる。前記酸(I
V)は、2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブ
チルアルデヒド(VII)を酸化剤と反応することによ
り特に有利な方法で得られる。
−メチル−4−アセトキシ酪酸(IV)をエステル化し
てラクトン(I)を形成することができる。前記酸(I
V)は、2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブ
チルアルデヒド(VII)を酸化剤と反応することによ
り特に有利な方法で得られる。
【0017】式(II)および/または(III)およ
び(VII)のα,β−不飽和アルデヒドをまず酸化剤
で処理し、引き続き生成物(IV)をエステル化してラ
クトン(I)を形成する。
び(VII)のα,β−不飽和アルデヒドをまず酸化剤
で処理し、引き続き生成物(IV)をエステル化してラ
クトン(I)を形成する。
【0018】
【化33】
【0019】これにより所望の生成物(I)が有利な方
法できわめて高い収率で得られる。
法できわめて高い収率で得られる。
【0020】式(II)のα,β−不飽和アルデヒドを
酸化するために、文献にはα−メチレン−β−メチルブ
チロラクトン(I)を製造する場合に同様に使用可能で
ある種々の方法が記載されている。酸化を液相中でおよ
び気相中で実施することができる(Houben−We
yl,IV卷,1a,136−137頁、GeorgT
hieme Verlag Stuttgart 19
81,Houben−Weyl,IV卷,1a,247
−250頁、Georg Thieme Verlag
Stuttgart 1981,Houben−We
yl,VIII卷,407−413頁、Georg T
hieme Verlag Stuttgart 19
52) 液相中の可能な方法は、Tetrahedron37,
2091(1981)に紹介されている。酸化銀、カロ
酸、二酸化マンガンおよび亜塩素酸ナトリウムを用いた
酸化のようなここに記載された方法はすべてα−メチレ
ン−β−メチルブチロラクトンを製造するために使用す
ることができる。
酸化するために、文献にはα−メチレン−β−メチルブ
チロラクトン(I)を製造する場合に同様に使用可能で
ある種々の方法が記載されている。酸化を液相中でおよ
び気相中で実施することができる(Houben−We
yl,IV卷,1a,136−137頁、GeorgT
hieme Verlag Stuttgart 19
81,Houben−Weyl,IV卷,1a,247
−250頁、Georg Thieme Verlag
Stuttgart 1981,Houben−We
yl,VIII卷,407−413頁、Georg T
hieme Verlag Stuttgart 19
52) 液相中の可能な方法は、Tetrahedron37,
2091(1981)に紹介されている。酸化銀、カロ
酸、二酸化マンガンおよび亜塩素酸ナトリウムを用いた
酸化のようなここに記載された方法はすべてα−メチレ
ン−β−メチルブチロラクトンを製造するために使用す
ることができる。
【0021】2−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキ
シブチルアルデヒド(II/III)の酸化の際に特別
に有利な方法で直接所望のα−メチレン−β−メチルブ
チロラクトン(I)が生じ、一方2−メチレン−3−メ
チル−4−アセトキシブチルアルデヒド(VII)の酸
化の際にはなおエステル化を実施しなければならない。
酸化を酸性媒体中で実施する場合は、この場合に、たと
えば85%硫酸中でペルオキソ二硫酸アンモニウムを用
いて酸化する場合のように、直接環化を行う(J.Or
g.Chem.33.2525(1968))。この場
合に、両方の場合とも直接所望のα−メチレン−β−メ
チルブチロラクトン(I)が生じる。
シブチルアルデヒド(II/III)の酸化の際に特別
に有利な方法で直接所望のα−メチレン−β−メチルブ
チロラクトン(I)が生じ、一方2−メチレン−3−メ
チル−4−アセトキシブチルアルデヒド(VII)の酸
化の際にはなおエステル化を実施しなければならない。
酸化を酸性媒体中で実施する場合は、この場合に、たと
えば85%硫酸中でペルオキソ二硫酸アンモニウムを用
いて酸化する場合のように、直接環化を行う(J.Or
g.Chem.33.2525(1968))。この場
合に、両方の場合とも直接所望のα−メチレン−β−メ
チルブチロラクトン(I)が生じる。
【0022】たとえば平衡過酢酸(40%過酢酸)のよ
うな過酸を用いた酸化により所望の生成物(I)が生じ
ることが判明した。副生成物として相当するエポキシド
が形成されるが、アルデヒド官能基の酸化はきわめて速
く進行し、2−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシ
ブチルアルデヒド(II/III)の場合には主要生成
物がα−メチレン−β−メチルブチロラクトン(I)で
ある。2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチ
ルアルデヒド(VII)の酸化の際には2−メチレン−
3−メチル−4−アセトキシ酪酸(IV)およびα−メ
チレン−β−メチルブチロラクトン(I)の混合物が生
じる。化合物(IV)は反応を完了するために更になお
エステル化しなければならない。
うな過酸を用いた酸化により所望の生成物(I)が生じ
ることが判明した。副生成物として相当するエポキシド
が形成されるが、アルデヒド官能基の酸化はきわめて速
く進行し、2−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシ
ブチルアルデヒド(II/III)の場合には主要生成
物がα−メチレン−β−メチルブチロラクトン(I)で
ある。2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチ
ルアルデヒド(VII)の酸化の際には2−メチレン−
3−メチル−4−アセトキシ酪酸(IV)およびα−メ
チレン−β−メチルブチロラクトン(I)の混合物が生
じる。化合物(IV)は反応を完了するために更になお
エステル化しなければならない。
【0023】式II/III/VIIのようなα,β−
不飽和アルデヒドを酸化するほかの可能性は、亜塩素酸
ナトリウムの使用である(Acta Chem.Sca
nd.27,888(1973))。反応は、有利には
溶剤としてt−ブタノール中で、塩素捕捉剤(Chlo
rfaenger)としてイソアミレンを用いて行う。
2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアル
デヒド(VII)の場合は生成物混合物を引き続き酸に
よるエステル化によりα−メチレン−β−メチルブチロ
ラクトン(I)になお変換しなければならない。気相中
の酸化のために、(メタ)アクロレインから(メタ)ア
クリル酸を製造するために使用されるような、原則的に
すべての触媒が適当である。有利な変法においては、2
−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアルデ
ヒド(VII)を最初にけん化し、2−メチレン−3−
メチル−4−ヒドロキシブチルアルデヒド(II/II
I)を形成し、引き続き酸化することが可能である。
不飽和アルデヒドを酸化するほかの可能性は、亜塩素酸
ナトリウムの使用である(Acta Chem.Sca
nd.27,888(1973))。反応は、有利には
溶剤としてt−ブタノール中で、塩素捕捉剤(Chlo
rfaenger)としてイソアミレンを用いて行う。
2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアル
デヒド(VII)の場合は生成物混合物を引き続き酸に
よるエステル化によりα−メチレン−β−メチルブチロ
ラクトン(I)になお変換しなければならない。気相中
の酸化のために、(メタ)アクロレインから(メタ)ア
クリル酸を製造するために使用されるような、原則的に
すべての触媒が適当である。有利な変法においては、2
−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアルデ
ヒド(VII)を最初にけん化し、2−メチレン−3−
メチル−4−ヒドロキシブチルアルデヒド(II/II
I)を形成し、引き続き酸化することが可能である。
【0024】式(VIII)の3−メチル−4−アセト
キシブチルアルデヒドとホルムアルデヒドとのマンニッ
ヒ反応はα−アルキルアクロレインを製造する公知方法
と同様に実施することができる。
キシブチルアルデヒドとホルムアルデヒドとのマンニッ
ヒ反応はα−アルキルアクロレインを製造する公知方法
と同様に実施することができる。
【0025】
【化34】
【0026】触媒として第二級アミンおよび無機または
有機酸を用いた反応(欧州特許第58927号明細書
(BASF社、1982))または触媒量のエナミンの
使用(ドイツ特許第2855505号明細書(Ruhr
chemie社、1978))が適している。
有機酸を用いた反応(欧州特許第58927号明細書
(BASF社、1982))または触媒量のエナミンの
使用(ドイツ特許第2855505号明細書(Ruhr
chemie社、1978))が適している。
【0027】3−メチル−4−アセトキシブチルアルデ
ヒド(VIII)を、有利には第二級アミンおよび酸の
存在下でホルムアルデヒドと反応させ、2−メチレン−
3−メチル−4−アセトキシブチルアルデヒド(VI
I)を形成することができる。3−メチル−4−アセト
キシブチルアルデヒド(VIII)のホルムアルデヒド
に対するモル比は0.7〜2.0:1であり、有利には
0.9〜1.3:1である。3−メチル−4−アセトキ
シブチルアルデヒド(VIII)のアミン(V)に対す
るモル比は1:1〜10:1である。アミン(V)の酸
に対する比はアミン1当量当たり酸1〜2当量である。
反応中のpH値は2.5〜7であり、有利には3〜6.
5である。ホルムアルデヒドは水性ホルマリン溶液とし
ておよびパラホルムアルデヒドとして使用することがで
きる。式(V):
ヒド(VIII)を、有利には第二級アミンおよび酸の
存在下でホルムアルデヒドと反応させ、2−メチレン−
3−メチル−4−アセトキシブチルアルデヒド(VI
I)を形成することができる。3−メチル−4−アセト
キシブチルアルデヒド(VIII)のホルムアルデヒド
に対するモル比は0.7〜2.0:1であり、有利には
0.9〜1.3:1である。3−メチル−4−アセトキ
シブチルアルデヒド(VIII)のアミン(V)に対す
るモル比は1:1〜10:1である。アミン(V)の酸
に対する比はアミン1当量当たり酸1〜2当量である。
反応中のpH値は2.5〜7であり、有利には3〜6.
5である。ホルムアルデヒドは水性ホルマリン溶液とし
ておよびパラホルムアルデヒドとして使用することがで
きる。式(V):
【0028】
【化35】
【0029】[式中、R1およびR2は互いに独立に、
同じかまたは異なっていてもよく、かつ線状または分枝
鎖状の(C1〜C13)−アルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、アルキルアリール基またはアラルキル
基を表してもよく、または飽和もしくは部分的にまたは
全部が不飽和の、 N,S,OまたはPのような0、1
または2個のヘテロ原子を含有する、5または6員の環
に閉鎖されていてもよい]で表される第二級アミンを使
用することができる。
同じかまたは異なっていてもよく、かつ線状または分枝
鎖状の(C1〜C13)−アルキル基、シクロアルキル
基、アリール基、アルキルアリール基またはアラルキル
基を表してもよく、または飽和もしくは部分的にまたは
全部が不飽和の、 N,S,OまたはPのような0、1
または2個のヘテロ原子を含有する、5または6員の環
に閉鎖されていてもよい]で表される第二級アミンを使
用することができる。
【0030】酸としては、pKs値が5未満であるすべ
ての有機酸または無機酸を使用することができる。
ての有機酸または無機酸を使用することができる。
【0031】使用することができる第二級アミンおよび
酸はすでに示された例に限定されるものでないと理解さ
れるべきである。
酸はすでに示された例に限定されるものでないと理解さ
れるべきである。
【0032】触媒としてジブチルアミンおよび硫酸を使
用する場合に、たとえば2−メチレン−3−メチル−4
−アセトキシブチルアルデヒド(VII)を88%より
高い収率で製造することができる。
用する場合に、たとえば2−メチレン−3−メチル−4
−アセトキシブチルアルデヒド(VII)を88%より
高い収率で製造することができる。
【0033】4−メチル−2−ヒドロキシテトラヒドロ
フラン(VI)とホルムアルデヒドとのマンニッヒ反応
に関してはpH値を除いて同じ条件が適用される。4−
メチル−2−ヒドロキシテトラヒドロフラン(VI)お
よび生成物2−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシ
ブチルアルデヒド(II)は酸に対して反応しやすく、
反応して高分子の結果生成物を生じることが判明した。
これをマンニッヒ反応中に回避するために、反応中のp
H値を6.5〜7.0の範囲内に維持することが必要で
ある。この場合に60〜80%の収率を有して反応が達
成される。
フラン(VI)とホルムアルデヒドとのマンニッヒ反応
に関してはpH値を除いて同じ条件が適用される。4−
メチル−2−ヒドロキシテトラヒドロフラン(VI)お
よび生成物2−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシ
ブチルアルデヒド(II)は酸に対して反応しやすく、
反応して高分子の結果生成物を生じることが判明した。
これをマンニッヒ反応中に回避するために、反応中のp
H値を6.5〜7.0の範囲内に維持することが必要で
ある。この場合に60〜80%の収率を有して反応が達
成される。
【0034】α,β−不飽和アルデヒド(II/III
またはVII)を製造する第二の可能性はすでに文献に
記載された触媒量のエナミンの使用である(ドイツ特許
第2855505号明細書(Ruhrchemie社、
1978))。
またはVII)を製造する第二の可能性はすでに文献に
記載された触媒量のエナミンの使用である(ドイツ特許
第2855505号明細書(Ruhrchemie社、
1978))。
【0035】この場合に、有利にはまず第二級アミン
(V)を出発アルデヒド(VIまたはVIII)と反応
させることによりエナミン(XI)を形成し、引き続き
エナミンをホルムアルデヒドとアルデヒド(VIまたは
VIII)の反応に触媒量で添加する。
(V)を出発アルデヒド(VIまたはVIII)と反応
させることによりエナミン(XI)を形成し、引き続き
エナミンをホルムアルデヒドとアルデヒド(VIまたは
VIII)の反応に触媒量で添加する。
【0036】
【化36】
【0037】アミン(V)はすでに示された置換基の形
式を有することができる。
式を有することができる。
【0038】出発アルデヒド(VIまたはVIII)お
よびホルムアルデヒドを1:0.7〜2.0のモル比
で、有利には1:0.9〜1.3のモル比で使用する。
ホルムアルデヒドは水性ホルマリン溶液としておよびパ
ラホルムアルデヒドとして使用することができる。アミ
ン(V)をアルデヒド(VIまたはVIII)1モルに
対して0.01〜0.1モルで使用する。反応を60〜
120℃、有利には80〜100℃の温度で実施する。
水またはアルコールのような溶剤の存在は有利である
が、必要不可欠なものではない。
よびホルムアルデヒドを1:0.7〜2.0のモル比
で、有利には1:0.9〜1.3のモル比で使用する。
ホルムアルデヒドは水性ホルマリン溶液としておよびパ
ラホルムアルデヒドとして使用することができる。アミ
ン(V)をアルデヒド(VIまたはVIII)1モルに
対して0.01〜0.1モルで使用する。反応を60〜
120℃、有利には80〜100℃の温度で実施する。
水またはアルコールのような溶剤の存在は有利である
が、必要不可欠なものではない。
【0039】同様に、有利な変法は、前記のマンニッヒ
反応を行う前にけん化によりアルデヒド(VIII)を
2−ヒドロキシ−4−メチル−テトラヒドロフラン(V
I)に変換することである。
反応を行う前にけん化によりアルデヒド(VIII)を
2−ヒドロキシ−4−メチル−テトラヒドロフラン(V
I)に変換することである。
【0040】アルデヒド(VIまたはVIII)を製造
するために、有利にはイソブテノール(X)または式
(IX)のイソブテニルアセテートをヒドロホルミル化
する。アルデヒドを製造するための工業的に使用できる
合成工程としてのエチレン性不飽和化合物と水素および
一酸化炭素とのヒドロホルミル化は公知であり、Che
miker−Ztg.101,343(1977)に置
換されたアリルアルコールに関してすでに記載されてい
る。
するために、有利にはイソブテノール(X)または式
(IX)のイソブテニルアセテートをヒドロホルミル化
する。アルデヒドを製造するための工業的に使用できる
合成工程としてのエチレン性不飽和化合物と水素および
一酸化炭素とのヒドロホルミル化は公知であり、Che
miker−Ztg.101,343(1977)に置
換されたアリルアルコールに関してすでに記載されてい
る。
【0041】第8〜10族金属およびホスフィンリガン
ドもしくはホスフィットリガンドからなる触媒系の存在
下で、相当するアルデヒド(VIまたはVIII)が9
0%より高い収率で得られる。反応は通常の溶剤中でお
よび直接物質の形で実施することができ、その際直接物
質の形で最良の収率が達成される。
ドもしくはホスフィットリガンドからなる触媒系の存在
下で、相当するアルデヒド(VIまたはVIII)が9
0%より高い収率で得られる。反応は通常の溶剤中でお
よび直接物質の形で実施することができ、その際直接物
質の形で最良の収率が達成される。
【0042】適当な第8〜10族金属はコバルト、ルテ
ニウム、ロジウム、パラジウム、白金、オスミウムおよ
びイリジウムである。適当な第8〜10族金属化合物は
これらの金属の水素化物、ハロゲン化物、有機酸塩、無
機酸塩、酸化物、カルボニル化合物およびアミン化合物
である。これらの化合物の例は、ルテニウム化合物、R
u3(CO)12,Ru(NO3)3,RuCl(PPh3)
3およびRu(acac)3,パラジウム化合物、PdC
l2,Pd(OAc)2,Pd(acac)2,PdCl2
(COD),Pd(PPh3)4,PdCl2(PPh3)
2,PdCl2(CH3CN)2およびPdCl2(PhC
N)2,オスミウム化合物、Os3(CO)12およびOs
Cl3,イリジウム化合物、Ir4(CO)12およびIr
SO4,白金化合物、K2PtCl4,PtCl2(Ph
CN)2,Na2PtCl6・H2O,PtCl2およびP
tCl4,コバルト化合物、CoCl2,Co(N
O3)2,Co(OAc)2,Co2(CO)8およびCo
(acac)4およびロジウム化合物、RhCl3,Rh
(NO3)3,Rh(OAc)3,Rh2O3,Rh(ac
ac)(CO)2,[Rh(OAc)(COD)]2,R
h4(CO)12,Rh6(CO)16,HRh(CO)(P
Ph3)3,[Rh(OAc)(CO)2]2および[Ph
Cl(COD)]2であり、この場合にacacはアセ
チルアセトネートであり、Acはアセチル基であり、C
ODは1,5−シクロオクタジエンであり、Phはフェ
ニル基である。使用することができる第8〜10族金属
化合物はすでに示された例に限定されるものでないと理
解されるべきである。
ニウム、ロジウム、パラジウム、白金、オスミウムおよ
びイリジウムである。適当な第8〜10族金属化合物は
これらの金属の水素化物、ハロゲン化物、有機酸塩、無
機酸塩、酸化物、カルボニル化合物およびアミン化合物
である。これらの化合物の例は、ルテニウム化合物、R
u3(CO)12,Ru(NO3)3,RuCl(PPh3)
3およびRu(acac)3,パラジウム化合物、PdC
l2,Pd(OAc)2,Pd(acac)2,PdCl2
(COD),Pd(PPh3)4,PdCl2(PPh3)
2,PdCl2(CH3CN)2およびPdCl2(PhC
N)2,オスミウム化合物、Os3(CO)12およびOs
Cl3,イリジウム化合物、Ir4(CO)12およびIr
SO4,白金化合物、K2PtCl4,PtCl2(Ph
CN)2,Na2PtCl6・H2O,PtCl2およびP
tCl4,コバルト化合物、CoCl2,Co(N
O3)2,Co(OAc)2,Co2(CO)8およびCo
(acac)4およびロジウム化合物、RhCl3,Rh
(NO3)3,Rh(OAc)3,Rh2O3,Rh(ac
ac)(CO)2,[Rh(OAc)(COD)]2,R
h4(CO)12,Rh6(CO)16,HRh(CO)(P
Ph3)3,[Rh(OAc)(CO)2]2および[Ph
Cl(COD)]2であり、この場合にacacはアセ
チルアセトネートであり、Acはアセチル基であり、C
ODは1,5−シクロオクタジエンであり、Phはフェ
ニル基である。使用することができる第8〜10族金属
化合物はすでに示された例に限定されるものでないと理
解されるべきである。
【0043】適当なリガンドはトリアリールホスフィン
およびトリアリールホスフィットである。有利にはnが
2〜6であるAr2P−(CH2)n−PAr2のような
ビス(ジアリールホスフィノ)アルカンを使用する。ア
リール置換基は、該置換基がヒドロホルミル化を妨害し
ない限り、それぞれの基で置換されていてもよい。トリ
アリールホスフィンの特に有利な例はトリフェニルホス
フィン、トリフェニルホスフィントリスルホネート、ト
リフェニルホスフィンモノスルホネート、トリス(2−
メチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6−ジメチ
ルフェニル)ホスフィン、トリス(2−イソプロピルフ
ェニル)ホスフィン、トリス(2−フェニルフェニル)
ホスフィン、トリス(2−t−ブチルフェニル)ホスフ
ィン、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホス
フィンおよびトリス(2−メチル−4−クロロフェニ
ル)ホスフィンである。トリアリールホスフィットの特
に有利な例はトリフェニルホスフィット、トリス(2−
メチルフェニル)ホスフィット、トリス(2,6−ジメ
チルフェニル)ホスフィット、トリス(2−イソプロピ
ルフェニル)ホスフィット、トリス(2−フェニルフェ
ニル)ホスフィット、トリス(2−t−ブチルフェニ
ル)ホスフィット、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフ
ェニル)ホスフィットおよびトリス(2−メチル−4−
クロロフェニル)ホスフィットである。使用することが
できるリガンドはすでに示された例に限定されるもので
ないと理解されるべきである。
およびトリアリールホスフィットである。有利にはnが
2〜6であるAr2P−(CH2)n−PAr2のような
ビス(ジアリールホスフィノ)アルカンを使用する。ア
リール置換基は、該置換基がヒドロホルミル化を妨害し
ない限り、それぞれの基で置換されていてもよい。トリ
アリールホスフィンの特に有利な例はトリフェニルホス
フィン、トリフェニルホスフィントリスルホネート、ト
リフェニルホスフィンモノスルホネート、トリス(2−
メチルフェニル)ホスフィン、トリス(2,6−ジメチ
ルフェニル)ホスフィン、トリス(2−イソプロピルフ
ェニル)ホスフィン、トリス(2−フェニルフェニル)
ホスフィン、トリス(2−t−ブチルフェニル)ホスフ
ィン、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホス
フィンおよびトリス(2−メチル−4−クロロフェニ
ル)ホスフィンである。トリアリールホスフィットの特
に有利な例はトリフェニルホスフィット、トリス(2−
メチルフェニル)ホスフィット、トリス(2,6−ジメ
チルフェニル)ホスフィット、トリス(2−イソプロピ
ルフェニル)ホスフィット、トリス(2−フェニルフェ
ニル)ホスフィット、トリス(2−t−ブチルフェニ
ル)ホスフィット、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフ
ェニル)ホスフィットおよびトリス(2−メチル−4−
クロロフェニル)ホスフィットである。使用することが
できるリガンドはすでに示された例に限定されるもので
ないと理解されるべきである。
【0044】有利な反応条件は以下のとおりである。反
応混合物中の金属濃度は10〜10000ppmであ
り、有利には100〜1000ppmである。リガンド
の金属に対するモル比は0.5〜100の範囲内、有利
には1〜20の範囲内である。反応の温度は0〜200
℃の範囲内、有利には50〜150℃の範囲内である。
圧力は1〜30バールの範囲内、有利には3〜15バー
ルの範囲内である。水素の一酸化炭素に対するモル比は
10:1〜1:10の範囲内、有利には1:1〜6:1
の範囲内である。反応は溶剤を使用してまたは溶剤を使
用せずに実施することができる。溶剤を使用する場合
は、飽和炭化水素および芳香族炭化水素、たとえばベン
ゼン、トルエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、ヘキサン、エーテル、たとえばテトラヒドロフラン
またはジメトキシエタン、ケトン、たとえばシクロヘキ
サノン、メチルイソブチルケトンまたはアセトンが適し
ている。更にエステル、たとえば酢酸エステルまたはア
セト酢酸エステルを使用することができる。
応混合物中の金属濃度は10〜10000ppmであ
り、有利には100〜1000ppmである。リガンド
の金属に対するモル比は0.5〜100の範囲内、有利
には1〜20の範囲内である。反応の温度は0〜200
℃の範囲内、有利には50〜150℃の範囲内である。
圧力は1〜30バールの範囲内、有利には3〜15バー
ルの範囲内である。水素の一酸化炭素に対するモル比は
10:1〜1:10の範囲内、有利には1:1〜6:1
の範囲内である。反応は溶剤を使用してまたは溶剤を使
用せずに実施することができる。溶剤を使用する場合
は、飽和炭化水素および芳香族炭化水素、たとえばベン
ゼン、トルエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、ヘキサン、エーテル、たとえばテトラヒドロフラン
またはジメトキシエタン、ケトン、たとえばシクロヘキ
サノン、メチルイソブチルケトンまたはアセトンが適し
ている。更にエステル、たとえば酢酸エステルまたはア
セト酢酸エステルを使用することができる。
【0045】イソブテニルアセテート(IX)をヒドロ
ホルミル化する場合に、生成物として4−アセトキシ−
3−メチルブチルアルデヒド(VIII)が生じ、イソ
ブテノール(X)をヒドロホルミル化する場合に、相当
する半アセタール、4−メチル−2−ヒドロキシテトラ
ヒドロフラン(VI)が生じる。
ホルミル化する場合に、生成物として4−アセトキシ−
3−メチルブチルアルデヒド(VIII)が生じ、イソ
ブテノール(X)をヒドロホルミル化する場合に、相当
する半アセタール、4−メチル−2−ヒドロキシテトラ
ヒドロフラン(VI)が生じる。
【0046】
【化37】
【0047】ほかの有利な変法においては、4−アセト
キシ−3−メチルブチルアルデヒド(VII)を、更に
使用する前にけん化により2−ヒドロキシ−4−メチル
−テトラヒドロフラン(VI)に変換することができ
る。
キシ−3−メチルブチルアルデヒド(VII)を、更に
使用する前にけん化により2−ヒドロキシ−4−メチル
−テトラヒドロフラン(VI)に変換することができ
る。
【0048】見出されたα−メチレン−β−メチルブチ
ロラクトン(I)の新規合成は、公知方法によりイソブ
テンから製造可能であるイソブテニルアセテート(I
X)もしくはイソブテノール(X)から出発する。変性
されたPd固体触媒上のイソブテンのアリルアセチル化
(allylische Acetoxylierung)が大量生産にとって最
も重要であり、種々の特許明細書に記載されている(ド
イツ特許第2811211号明細書(Hoechst
社)、ドイツ特許第2506141号明細書(Hoec
hst社)、ドイツ特許第1933537号明細書(B
ayer社))。
ロラクトン(I)の新規合成は、公知方法によりイソブ
テンから製造可能であるイソブテニルアセテート(I
X)もしくはイソブテノール(X)から出発する。変性
されたPd固体触媒上のイソブテンのアリルアセチル化
(allylische Acetoxylierung)が大量生産にとって最
も重要であり、種々の特許明細書に記載されている(ド
イツ特許第2811211号明細書(Hoechst
社)、ドイツ特許第2506141号明細書(Hoec
hst社)、ドイツ特許第1933537号明細書(B
ayer社))。
【0049】
【化38】
【0050】引き続きけん化により(IX)からイソブ
テノール(X)を製造することができる。
テノール(X)を製造することができる。
【0051】本発明の対象は、更に合成中に生じる化合
物、2−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシブチル
アルデヒド(II)およびその互変異性体、2−ヒドロ
キシ−4−メチルテトラヒドロフラン(III)および
2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアル
デヒド(VII)である。これらは新規の価値のある中
間生成物であり、前記合成に関して鍵になる化合物であ
る。
物、2−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシブチル
アルデヒド(II)およびその互変異性体、2−ヒドロ
キシ−4−メチルテトラヒドロフラン(III)および
2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアル
デヒド(VII)である。これらは新規の価値のある中
間生成物であり、前記合成に関して鍵になる化合物であ
る。
【0052】要約すると、これらの記載された合成は、
高価な化学薬品を使用せずに、複雑な工業的製造装置を
使用せずに工業的な規模で反応することができるその形
式において最もすぐれていることが言える。技術水準の
方法を使用しても、本発明の方法により言及される目的
生成物に関する収率、純度または費用を達成することは
できない。
高価な化学薬品を使用せずに、複雑な工業的製造装置を
使用せずに工業的な規模で反応することができるその形
式において最もすぐれていることが言える。技術水準の
方法を使用しても、本発明の方法により言及される目的
生成物に関する収率、純度または費用を達成することは
できない。
【0053】
【実施例】本発明を以下の実施例により詳細に説明す
る。
る。
【0054】例1、イソブテノールのヒドロホルミル化 イソブテノール216g(3.0モル)をHRh(C
O)(PPh3)30.46g(0.5ミリモル)と混合
する。Co触媒としてトリフェニルホスフィン1.31
g(5.0ミリモル)を添加する。110℃および圧力
10バールで、CO/H2混合物(1:1モル)を用い
て、ガスがもはや吸収されなくなるまでヒドロホルミル
化する。
O)(PPh3)30.46g(0.5ミリモル)と混合
する。Co触媒としてトリフェニルホスフィン1.31
g(5.0ミリモル)を添加する。110℃および圧力
10バールで、CO/H2混合物(1:1モル)を用い
て、ガスがもはや吸収されなくなるまでヒドロホルミル
化する。
【0055】反応混合物を触媒から分離濃縮し、引き続
き蒸留する。β−メチルブチロラクトールのシス/トラ
ンス混合物257gが得られる(収率84%)。
き蒸留する。β−メチルブチロラクトールのシス/トラ
ンス混合物257gが得られる(収率84%)。
【0056】例2、イソブテニルアセテートのヒドロホ
ルミル化 イソブテニルアセテート114g(1.0モル)をトル
エン300mlに溶かし、HRh(CO)(PPh3)3
0.92g(1.0ミリモル)と混合する。Co触媒と
してトリフェニルホスフィン2.62g(10.0ミリ
モル)を添加する。110℃および圧力10バールで、
CO/H2混合物(1:1モル)を用いて、ガスがもは
や吸収されなくなるまでヒドロホルミル化する。
ルミル化 イソブテニルアセテート114g(1.0モル)をトル
エン300mlに溶かし、HRh(CO)(PPh3)3
0.92g(1.0ミリモル)と混合する。Co触媒と
してトリフェニルホスフィン2.62g(10.0ミリ
モル)を添加する。110℃および圧力10バールで、
CO/H2混合物(1:1モル)を用いて、ガスがもは
や吸収されなくなるまでヒドロホルミル化する。
【0057】反応混合物を触媒から分離濃縮し、GCに
より分析する。生成物混合物は4−アセトキシ−3−メ
チルブチルアルデヒド75%、イソバレルアルデヒド1
5%および酢酸7%を含有する。
より分析する。生成物混合物は4−アセトキシ−3−メ
チルブチルアルデヒド75%、イソバレルアルデヒド1
5%および酢酸7%を含有する。
【0058】例3、イソブテニルアセテートのヒドロホ
ルミル化 イソブテニルアセテート171g(1.5モル)をHR
h(CO)(PPh3)30.46g(0.5ミリモル)
と混合する。Co触媒としてトリフェニルホスフィット
1.55g(5.0ミリモル)を添加する。110℃お
よび圧力10バールで、CO/H2混合物(1:1モ
ル)を用いて、ガスがもはや吸収されなくなるまでヒド
ロホルミル化する。
ルミル化 イソブテニルアセテート171g(1.5モル)をHR
h(CO)(PPh3)30.46g(0.5ミリモル)
と混合する。Co触媒としてトリフェニルホスフィット
1.55g(5.0ミリモル)を添加する。110℃お
よび圧力10バールで、CO/H2混合物(1:1モ
ル)を用いて、ガスがもはや吸収されなくなるまでヒド
ロホルミル化する。
【0059】反応混合物を触媒から分離濃縮し、GCに
より分析する。生成物混合物は4−アセトキシ−3−メ
チルブチルアルデヒド91%、イソバレルアルデヒド
2.5%および未反応のイソブテニルアセテート2.4
%を含有する。
より分析する。生成物混合物は4−アセトキシ−3−メ
チルブチルアルデヒド91%、イソバレルアルデヒド
2.5%および未反応のイソブテニルアセテート2.4
%を含有する。
【0060】例4、β−メチルブチロラクトールとホル
ムアルデヒドとのマンニッヒ反応 ジエチルアミン36.5g(0.50モル)およびヒド
ロキノン0.1gを水40mlに装入する。濃硫酸2
4.5g(0.25モル)の添加によりpH値7に正確
に調整する。パラホルムアルデヒド16.5g(0.5
5モル)を添加し、反応混合物を65℃に加熱する。β
−メチルブチロラクトール51g(0.5モル)を滴加
し、反応混合物を65℃で更に3時間撹拌する。引き続
き冷却し、反応混合物をエーテルで抽出する。エーテル
相を回転蒸発機により濃縮する。GC純度91%を有す
る粗製生成物32gが得られる(収率51%)。
ムアルデヒドとのマンニッヒ反応 ジエチルアミン36.5g(0.50モル)およびヒド
ロキノン0.1gを水40mlに装入する。濃硫酸2
4.5g(0.25モル)の添加によりpH値7に正確
に調整する。パラホルムアルデヒド16.5g(0.5
5モル)を添加し、反応混合物を65℃に加熱する。β
−メチルブチロラクトール51g(0.5モル)を滴加
し、反応混合物を65℃で更に3時間撹拌する。引き続
き冷却し、反応混合物をエーテルで抽出する。エーテル
相を回転蒸発機により濃縮する。GC純度91%を有す
る粗製生成物32gが得られる(収率51%)。
【0061】例5、2−メチレン−3−メチル−4−ア
セトキシブチルアルデヒドの製造 ヒドロキノン1g、ジブチルアミン14g(0.108
モル)および2N硫酸46g(0.092モル)を37
%ホルムアルデヒド溶液243g(3モル)に溶かす。
冷却下で、内部温度20℃で、3−メチル−4−アセト
キシブチルアルデヒド288g(2.0モル)を40分
以内で添加する。20℃で更に20分撹拌し、引き続き
70℃で1.5時間撹拌する。この場合に最初の透明な
溶液が赤く着色し、第二の相が分離する。冷却後、有機
相を分離し、水相をMTBEそれぞれ200mlで2回
抽出する。合わせた有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥す
る。蒸留後、2−メチレン−3−メチル−4−アセトキ
シブチルアルデヒド270.6gが得られる(収率8
5.2%)。
セトキシブチルアルデヒドの製造 ヒドロキノン1g、ジブチルアミン14g(0.108
モル)および2N硫酸46g(0.092モル)を37
%ホルムアルデヒド溶液243g(3モル)に溶かす。
冷却下で、内部温度20℃で、3−メチル−4−アセト
キシブチルアルデヒド288g(2.0モル)を40分
以内で添加する。20℃で更に20分撹拌し、引き続き
70℃で1.5時間撹拌する。この場合に最初の透明な
溶液が赤く着色し、第二の相が分離する。冷却後、有機
相を分離し、水相をMTBEそれぞれ200mlで2回
抽出する。合わせた有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥す
る。蒸留後、2−メチレン−3−メチル−4−アセトキ
シブチルアルデヒド270.6gが得られる(収率8
5.2%)。
【0062】例6、平衡過酢酸を用いた2−メチレン−
3−メチル−4−ヒドロキシブチルアルデヒドの酸化 2−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシブチルアル
デヒド5.7g(0.05モル)およびBHT0.1g
を装入し、50℃に加熱する。40%平衡過酢酸11.
4gを徐々に滴加する。添加終了後、試料をGCにより
分析する。定量的な変換が行われ、その際80%より多
い主要生成物はα−メチレン−β−メチル−γ−ブチロ
ラクトンである。
3−メチル−4−ヒドロキシブチルアルデヒドの酸化 2−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシブチルアル
デヒド5.7g(0.05モル)およびBHT0.1g
を装入し、50℃に加熱する。40%平衡過酢酸11.
4gを徐々に滴加する。添加終了後、試料をGCにより
分析する。定量的な変換が行われ、その際80%より多
い主要生成物はα−メチレン−β−メチル−γ−ブチロ
ラクトンである。
【0063】例7、カロ酸を用いた2−メチレン−3−
メチル−4−アセトキシブチルアルデヒドの酸化 2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアル
デヒド79g(0.5モル)をメタノール600mlに
装入する。カロ酸を製造するために、15℃でペルオキ
ソ二硫酸アンモニウム114g(0.5モル)を85%
硫酸144g中で懸濁させる。この懸濁液を15℃で1
時間にわたって少量ずつ反応混合物に添加する。15℃
で3時間更に撹拌し、引き続き室温で夜通し放置する。
反応混合物を水600mlと混合し、穿孔容器中でエー
テルで抽出する。
メチル−4−アセトキシブチルアルデヒドの酸化 2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアル
デヒド79g(0.5モル)をメタノール600mlに
装入する。カロ酸を製造するために、15℃でペルオキ
ソ二硫酸アンモニウム114g(0.5モル)を85%
硫酸144g中で懸濁させる。この懸濁液を15℃で1
時間にわたって少量ずつ反応混合物に添加する。15℃
で3時間更に撹拌し、引き続き室温で夜通し放置する。
反応混合物を水600mlと混合し、穿孔容器中でエー
テルで抽出する。
【0064】エーテル相を硫酸鉄(II)飽和溶液50
gで洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、濃縮する。α
−メチレン−β−メチルブチロラクトン83%の含量を
有する粗製生成物44.3gが得られる。(収率66
%)。
gで洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、濃縮する。α
−メチレン−β−メチルブチロラクトン83%の含量を
有する粗製生成物44.3gが得られる。(収率66
%)。
【0065】例8、亜塩素酸ナトリウムを用いた2−メ
チレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアルデヒド
の酸化 2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアル
デヒド23.4g(0.15モル)、BHT0.25g
およびイソアミレン21g(0.3モル)をt−ブタノ
ール250mlに装入する。25℃で、冷却下で、25
分にわたって水150ml中のNaClO234g(8
0%、0.3モル)および燐酸二水素ナトリウム一水和
物41.4g(0.3モル)の溶液を滴加する。室温で
20時間更に撹拌する。
チレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアルデヒド
の酸化 2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアル
デヒド23.4g(0.15モル)、BHT0.25g
およびイソアミレン21g(0.3モル)をt−ブタノ
ール250mlに装入する。25℃で、冷却下で、25
分にわたって水150ml中のNaClO234g(8
0%、0.3モル)および燐酸二水素ナトリウム一水和
物41.4g(0.3モル)の溶液を滴加する。室温で
20時間更に撹拌する。
【0066】2つの相を分離し、水相をそれぞれエーテ
ル250mlで2回抽出する。合わせた有機相をそれぞ
れ水100mlで3回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥
する。溶剤を蒸留後、2−メチレン−3−メチル−4−
アセトキシ酪酸66%(0.10モル)およびα−メチ
レン−β−メチルブチロラクトン13%(0.03モ
ル)の含量を有する粗製生成物26gが残留する。合計
してこれは86.7%の収率に相当する。
ル250mlで2回抽出する。合わせた有機相をそれぞ
れ水100mlで3回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥
する。溶剤を蒸留後、2−メチレン−3−メチル−4−
アセトキシ酪酸66%(0.10モル)およびα−メチ
レン−β−メチルブチロラクトン13%(0.03モ
ル)の含量を有する粗製生成物26gが残留する。合計
してこれは86.7%の収率に相当する。
【0067】例9、平衡過酢酸を用いた2−メチレン−
3−メチル−4−アセトキシブチルアルデヒドの酸化 2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアル
デヒド14.4g(0.1モル)およびBHT0.1g
を装入し、50℃に加熱する。40%平衡過酢酸23g
を徐々に滴加する。添加終了後、更に6時間撹拌し、試
料をGCにより分析する。収率は2−メチレン−3−メ
チル−4−アセトキシ酪酸19%およびα−メチレン−
β−メチルブチロラクトン56%である。
3−メチル−4−アセトキシブチルアルデヒドの酸化 2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシブチルアル
デヒド14.4g(0.1モル)およびBHT0.1g
を装入し、50℃に加熱する。40%平衡過酢酸23g
を徐々に滴加する。添加終了後、更に6時間撹拌し、試
料をGCにより分析する。収率は2−メチレン−3−メ
チル−4−アセトキシ酪酸19%およびα−メチレン−
β−メチルブチロラクトン56%である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス ケーラー ドイツ連邦共和国 ハインブルク ケッテ ラーシュトラーセ 37 (72)発明者 トーマス ハスカール ドイツ連邦共和国 クローンベルク アル トケーニヒシュトラーセ 2
Claims (19)
- 【請求項1】 式(I): 【化1】 で表されるα−メチレン−β−メチル−γ−ブチロラク
トンの製造方法において、式(II): 【化2】 で表されるα−メチレン−3−メチル−4−ヒドロキシ
ブチルアルデヒドおよび/または式(III): 【化3】 で表される互変異性体の2−ヒドロキシ−3−メチレン
−4−メチルテトラヒドロフランを酸化剤の存在下に酸
化し、引き続き環化し、ラクトン(I)を形成すること
を特徴とする、α−メチレン−β−メチル−γ−ブチロ
ラクトンの製造方法。 - 【請求項2】 式(I): 【化4】 で表されるα−メチレン−β−メチル−γ−ブチロラク
トンの製造方法において、式(IV): 【化5】 で表される2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシ
酪酸をエステル化して環を形成し、式(I)で表される
ラクトンを生じることを特徴とする、α−メチレン−β
−メチル−γ−ブチロラクトンの製造方法。 - 【請求項3】 式(IV): 【化6】 で表される2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシ
酪酸を、式(VII): 【化7】 で表される2−メチレン−3−メチル−4−アセトキシ
ブチルアルデヒドを酸化剤と反応することにより得るこ
とができる請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 式(II/III): 【化8】 で表される化合物を、ホルムアルデヒドまたはホルムア
ルデヒドを生じる前駆物質、酸および式(V): 【化9】 [式中のR1およびR2は互いに独立に、線状または分
枝鎖状の(C1〜C13)−アルキル基、シクロアルキル
基、アリール基もしくはアラルキル基を表してもよく、
またはアルキルアリール基を表してもよく、または飽和
もしくは部分的にまたは全部が不飽和の、0、1または
2個のヘテロ原子を含有する、5または6員の環に閉鎖
されていてもよい]で表される第二級アミンを、式(V
I): 【化10】 で表される化合物と反応させることにより製造すること
ができ、この場合に式(II/III)の化合物のホル
ムアルデヒドに対するモル比が0.7〜2:1であって
もよく、かつ式(II/III)の化合物の式(V)の
アミンに対するモル比が1:1〜10:1で変動しても
よく、式(V)のアミンの酸に対するモル比が1:1〜
1:2の範囲内であってもよい請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 式(II/III): 【化11】 で表される化合物を、式(VII): 【化12】 で表される化合物をけん化することにより得ることがで
きる請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 式(VII): 【化13】 で表される3−メチル−4−アセトキシブチルアルデヒ
ドを、ホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒドを生じ
る前駆物質、酸および式(V): 【化14】 [式中のR1およびR2は互いに独立に、線状または分
枝鎖状の(C1〜C13)−アルキル基、シクロアルキル
基、アリール基もしくはアラルキル基を表してもよく、
またはアルキルアリール基を表してもよく、または飽和
もしくは部分的にまたは全部が不飽和の、0、1または
2個のヘテロ原子を含有する、5または6員の環に閉鎖
されていてもよい]で表される第二級アミンを、式(V
III): 【化15】 で表される化合物と反応させることにより得ることがで
き、この場合に式(II/III)の化合物のホルムア
ルデヒドに対するモル比が0.7〜2:1であってもよ
く、かつ式(II/III)の化合物の式(V)のアミ
ンに対するモル比が1:1〜10:1で変動してもよ
く、式(V)のアミンの酸に対するモル比が1:1〜
1:2の範囲内であってもよい請求項3または5記載の
方法。 - 【請求項7】 式(VI): 【化16】 で表される化合物を、式(X): 【化17】 で表されるイソブテノールのヒドロホルミル化により得
る請求項4記載の方法。 - 【請求項8】 ヒドロホルミル化を、式(X): 【化18】 で表されるイソブテノールから出発して、第8〜10族
金属およびホスフィンリガンドまたはホスフィットリガ
ンドからなる触媒系の存在下で、有機溶剤を存在させて
または不在で、COおよびH2を用いて実施する請求項
7記載の方法。 - 【請求項9】 式(VIII): 【化19】 で表される3−メチル−4−アセトキシブチルアルデヒ
ドを、けん化により式(VI): 【化20】 で表される化合物に変換することができる請求項4記載
の方法。 - 【請求項10】 式(VIII)の3−メチル−4−ア
セトキシブチルアルデヒドを、式(IX): 【化21】 で表されるイソブテニルアセテートのヒドロホルミル化
により得る請求項6または9記載の方法。 - 【請求項11】 ヒドロホルミル化を、式(IX): 【化22】 で表されるイソブテニルアセテートから出発して、第8
〜10族金属およびホスフィンリガンドまたはホスフィ
ットリガンドからなる触媒系の存在下で、有機溶剤を存
在させてまたは不在で、COおよびH2を用いて実施す
る請求項10記載の方法。 - 【請求項12】 ヒドロホルミル化の際に反応混合物中
の触媒濃度が10〜10000ppmであり、リガンド
の金属に対するモル比が0.5〜100の値であり、温
度が0℃〜200℃であり、その際CO/H2ガス混合
物の圧力が1〜30バールであり、H2のCOに対する
モル比が10:1〜1:10である請求項8または11
記載の方法。 - 【請求項13】 イソブテニルアセテートからけん化に
よりイソブテノールを製造する請求項7記載の方法。 - 【請求項14】 パラジウム触媒の存在下のイソブテン
および氷酢酸の存在下の酸素をアリルアセトキシル化す
る請求項13記載の方法。 - 【請求項15】 式(VIII)または(VI): 【化23】 で表される化合物を、使用されるアルデヒド(VIII
またはVI)に対して0.7〜2.0当量のホルムアル
デヒドまたはホルムアルデヒドを生じる前駆物質および
式(XI): 【化24】 [式中のRは(VIII)を使用する場合はAcであ
り、(VI)を使用する場合はHであり、R1およびR
2は互いに独立に、線状または分枝鎖状の(C1〜
C13)−アルキル基、シクロアルキル基、アリール基も
しくはアラルキル基を表してもよく、またはアルキルア
リール基を表してもよく、または飽和もしくは部分的に
または全部が不飽和の、0、1または2個のヘテロ原子
を含有する、5または6員の環に閉鎖されていてもよ
い]で表されるエナミンの存在下で、60〜120℃の
温度範囲内で反応させ、式(II/III)もしくは
(VII): 【化25】 で表される化合物を生じ、その際このエナミン(XI)
を使用されるアルデヒド(VIII/VI)に対して
0.01〜0.1モルの比で使用する請求項1または3
記載の方法。 - 【請求項16】 式(XI)のエナミンを、式(V): 【化26】 [R1およびR2は互いに独立に、線状または分枝鎖状
の(C1〜C13)−アルキル基、シクロアルキル基、ア
リール基もしくはアラルキル基を表してもよく、または
アルキルアリール基を表してもよく、または飽和もしく
は部分的にまたは全部が不飽和の、0、1または2個の
ヘテロ原子を含有する、5または6員の環に閉鎖されて
いてもよい]で表されるアミンおよび式(VIII): 【化27】 で表されるアルデヒドまたは式(VI): 【化28】 で表されるアルデヒドから形成する請求項15記載の方
法。 - 【請求項17】 式(VII)の2−メチレン−3−メ
チル−4−アセトキシブチルアルデヒド。 - 【請求項18】 式(II)の2−メチレン−3−メチ
ル−4−ヒドロキシブチルアルデヒド。 - 【請求項19】 式(III)の2−ヒドロキシ−3−
メチレン−4−メチルテトラヒドロフラン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19645766 | 1996-11-07 | ||
| DE19645766.1 | 1996-11-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10147581A true JPH10147581A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=7810823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9305768A Pending JPH10147581A (ja) | 1996-11-07 | 1997-11-07 | α−メチレン−β−メチル−γ−ブチロラクトンの製造方法およびそのための中間生成物 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0841332A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10147581A (ja) |
| DE (1) | DE19747226A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100808490B1 (ko) | 2007-04-20 | 2008-03-25 | 바이오스펙트럼 주식회사 | 에스-마이너스-튤리팔린비 또는아세틸화된-에스-마이너스-튤리팔린비를 함유하는 조성물 |
| JP2009001518A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | α−メチレン−β−アルキル−γ−ブチロラクトン類の製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100335457C (zh) * | 2005-09-08 | 2007-09-05 | 上海交通大学 | 3-位手性羟基被保护的3,4-二羟基丁酸酯及其制备方法 |
| WO2012116977A1 (en) | 2011-02-28 | 2012-09-07 | Dsm Ip Assets B.V. | PROCESS FOR THE PREPARATION OF 3-METHYLENE-γ-BUTYROLACTONE |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3838168A (en) * | 1969-11-21 | 1974-09-24 | Dow Chemical Co | Alpha-methylenation of gamma-butyrolactones |
| DE3106557A1 (de) * | 1981-02-21 | 1982-09-16 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von (alpha)-alkylacroleinen |
-
1997
- 1997-10-25 EP EP97118602A patent/EP0841332A1/de not_active Withdrawn
- 1997-10-25 DE DE19747226A patent/DE19747226A1/de not_active Withdrawn
- 1997-11-07 JP JP9305768A patent/JPH10147581A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100808490B1 (ko) | 2007-04-20 | 2008-03-25 | 바이오스펙트럼 주식회사 | 에스-마이너스-튤리팔린비 또는아세틸화된-에스-마이너스-튤리팔린비를 함유하는 조성물 |
| JP2009001518A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | α−メチレン−β−アルキル−γ−ブチロラクトン類の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0841332A1 (de) | 1998-05-13 |
| DE19747226A1 (de) | 1998-05-20 |
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