JPH1180046A - 脂肪族または脂環式炭化水素の塩化物の製造方法 - Google Patents
脂肪族または脂環式炭化水素の塩化物の製造方法Info
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Abstract
ゲンまたは塩化チオニルと反応させて、置換されていて
もよい飽和または不飽和の脂肪族または脂環式炭化水素
の塩化物を製造する方法。 【解決方法】 六置換グアニジニウムハライドおよびそ
のハイドロハライドの中から選択される少なくとも1種
の触媒の存在下で、対応するモノ−またはポリアルコー
ルとホスゲンまたは塩化チオニルとを反応させる。塩化
物が優れた収率で迅速に得られ、炭酸塩またはクロロホ
ルメート等の副生成物をほとんど含まない。
Description
換グアニジニウム塩の存在下で、対応するアルコールを
ホスゲンまたは塩化チオニルとを反応させて脂肪族また
は脂環式炭化水素の塩化物を製造する新規な方法に関す
るものである。
公知の化合物であり、有機合成中間体として広く使用さ
れており、特にポリマー分野または植物保護分野で利用
されている。脂肪族の塩化物は対応するアルコールを塩
酸と反応させて製造することができるが、反応は可逆反
応であり、変換が不完全である。この反応は長時間を要
し、安定せず、大気圧よりかなり高い圧力下での操作が
必要であることが多く、異性体化合物と副生成物の他に
厄介な水相が生成する。さらに、この方法では塩酸に対
して敏感な官能基を有するアルコール、特に不飽和アル
コールは変換できない。
応させる方法は多数開示されている。欧州特許出願第64
5,357号では、アルコールとホスゲンとの反応をN,N
−二置換ホルムアミドのホスゲン付加化合物である触媒
の存在下で実施しているが、このホルムアミド誘導体は
高温で分解し、多くの副生成物を生じる。欧州特許出願
第514,683号の方法では、触媒としての酸化ホスフィン
の存在下でアルコールとホスゲンまたは塩化チオニルと
を反応させる。しかし、この反応は非常に長く、リン含
有不純物が生じる。他の方法では、先ず最初にクロロホ
ルメートを作り、次いで、触媒、例えば米国特許第4,73
4,535号に開示の第4級ホスホニウムまたはアンモニウ
ム塩の存在下で分解する。しかし、幾つかのクロロホル
メート、例えば、プロパルギルクロロホルメートの製造
は極めて難しい。さらに、これらのクロロホルメートは
使用するアルコールに対して強く反応する。また、多量
の副生成物、例えば炭酸塩が生じ、この副生成物を分離
する必要がある。炭酸塩の中には反応温度で危険なもの
もある。触媒として用いる第4級アンモニウムは反応中
にその活性を失い、再使用できない。
点のない脂肪族または脂環式炭化水素の塩化物を対応す
るアルコールから製造する方法を提供することにある。
(1)および(2)からなる群の中から選択される少な
くとも1種の触媒の存在下で、対応するモノ−またはポ
リアルコールをホスゲンまたは塩化チオニルと反応させ
て、置換されていてもよい飽和または不飽和の脂肪族ま
たは脂環式炭化水素の塩化物を製造する方法にある: (1)化学式(II)で表される六置換グアニジニウム
ハライドおよびそのハイドロハライド:
鎖を有する置換されてもよいC1〜C 12のアルキル基
および/または置換されてもよいC5〜C6の脂環基を
表し、互いに同一でも異なっていてもよく、Aは塩素ま
たは臭素原子またはHCL2またはHBr2基を表す) (2)シリカベースの支持体にラジカルの1つを介して
グラフトされた化学式(III)で表される六置換グアニ
ジニウムハライドおよびそのハイドロハライド:
は上記の意味を有し、R’3基はC2〜C10のアルキ
レン基を表す)
ルは化学式(I)で表されるモノ−またはポリアルコー
ルであるのが好ましい:
鎖または分岐鎖を有する飽和または不飽和の置換されて
もよいC1〜C30、好ましくはC1〜C22の脂肪族
基、飽和または不飽和の置換されてもよいC3〜
C12、好ましくはC3〜C8の脂環基、飽和または不
飽和の置換されてもよいC1〜C30のアルコキシ基、
または置換されてもよいアリールまたはアリールオキシ
基を表し、互いに同一でも異なっていてもよく、R1お
よびR2はそれらが結合している炭素と一緒になって飽
和または不飽和の置換されてもよいC3〜C12の脂環
基を形成することもできる)
にフッ素、塩素および臭素原子、ヒドロキシ基、飽和ま
たは不飽和の置換されてもよい脂肪族基、ハロゲンを含
む脂肪族基、特にトリフルオロメチル基、飽和または不
飽和の置換されてもよい脂環基、置換されてもよいアリ
ール基、飽和または不飽和の置換されていてもよいアリ
ール脂肪族基、アルコキシ基、ポリアルコキシ基、アル
コキシアリール基、アリールオキシ基、ニトロ基および
シアノ基の中から選択することができる。これら置換基
が炭化水素基である場合には、置換基自身をこれらの各
置換基で置換することができる。R1およびR2に含ま
れる脂肪鎖の不飽和結合は二重および/または三重結合
にすることができる。
水素原子であるか、置換されてもよい下記の基であるア
ルコールで、互いに同一でも異なっていてもよい:C1
〜C22、特にC1〜C8のアルキル、C2〜C22、
特にC2〜C8のアルケニル、例えばビニルまたはアリ
ル、C2〜C22、特にC2〜C8のアルキニル、特に
エチニル、C1〜C22、特にC1〜C4のアルコキ
シ、例えばエチルオキシまたはプロポキシ、アリール、
例えばフェニルおよびナフチル、アリールオキシ、特に
フェノキシ、C1〜C22のヒドロキシアルキルまたは
ポリヒドロキシアルキル、C2〜C22のヒドロキシア
ルケニルまたはヒドロキシルアルキニル、C2〜C22
のポリヒドロキシアルケニルまたはポリヒドロキシアル
キニル、C3〜C12、特にC3〜C8のシクロアルキ
ル、R1とR2はそれらが結合している炭素と一緒にC
3〜C8のシクロアルキルまたはシクロアルケニル基を
構成するアルコールであってもよい。
フッ素、塩素および臭素原子、C1〜C4のアルキル
基、C1〜C4のハロアルキル基、特にCF3、C3〜
C8のシクロアルキル基、C1〜C4のアルコキシ基、
C7〜C12のアラルキル基、アリール基、特にフェニ
ル基、C1〜C22のアルコキシフェニル基、特に4−
メトキシフェニル基、またはアリールオキシ基、特にフ
ェニルオキシ基の中から選択するのが好ましい。
ル、1−ヘキサノール、1−オクタノール、1−ドデカ
ノール、1−ヘキサデカノール、ドコサノール、1,4
−ブタンジオール、2−ブチン−1,4−ジオール、
1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオー
ル、8−クロロ−1−オクタノール、シクロヘキシルメ
タノール、2−エチル−1−ヘキサノール、but - 3 -
en - 1 -ol、プロパルギルアルコール、2−(4−メト
キシフェニル)−1−エタノールまたはシクロヘキサノ
ールを挙げることができる。
物、特にプロパルギルクロリドの製造に特に有利であ
る。塩化チオニルまたは、好ましくはホスゲンを、変換
すべきヒドロキシ基1mol当たり約1〜約10mo
l,好ましくは約1〜約2molの比率でアルコールと
反応させる。反応は一般に約20〜約150℃、好まし
くは約50から約130℃の温度、大気圧下で行う。必
要な場合には、反応は大気圧より高いまたは低い圧力
下、特に約0.1〜約20barで行うこともできる。
く接触させるために、化合物に対して不活性で、反応温
度より高い沸点を有する溶媒を用いることができる。溶
媒の例としては、塩素化されていてもよい芳香族炭化水
素、例えばトルエン、モノクロロベンゼン、キシレンま
たはジクロロベンゼンおよび脂肪族炭化水素を挙げるこ
とができる。本発明方法を行うのに必要な触媒は化学式
(II)または(III)で表される六置換グアニジニ
ウム塩である。これら化学式中のAは塩素またはHCl
2基を表すのが好ましい。
基、例えばハロゲン原子またはアルキル基、アルコキシ
基、アリールオキシ基およびニトロ基の中から選択され
る。R3〜R8基は好ましくはC1〜C4のアルキル基
を表し、互いに同一でも異なっていてもよい。R’3基
は−(CH2)3−基であるのが好ましい。
官能基を有するシリカビーズである。グラフトされ、ま
たはグラフトされないグアニジニウム塩は市販されてお
り、公知の方法、特に欧州特許第545,774号に記載の方
法で製造することもできる。化学式(II)で表される
触媒の例としては、ヘキサメチルグアニジニウムクロリ
ドまたはブロミド、ヘキサエチルグアニジニウムクロリ
ドまたはブロミド、ヘキサブチルグアニジニウムクロリ
ドまたはブロミドおよびそのハイドロクロリドまたはハ
イドロブロミドを挙げることができる。ヘキサブチルグ
アニジニウムクロリドまたはそのハイドロクロリドが好
ましい触媒である。
学式(III)で表される触媒の中では、R4〜R8基が
ブチル基で、R’3が−(CH2)3−基である触媒が
好ましい。触媒の使用量は一般に、変換すべきヒドロキ
シ基1mol当たりグアニジニウム基が約0.001〜
約0.20mol、好ましくは約0.005〜約0.0
5molである。触媒は反応条件下で極めて安定であ
る。触媒はその活性を失わず、他の操作で容易に再使用
できる。
とができる。本発明方法を回分式で行う場合は、アルコ
ールと、触媒と、必要に応じてさらに溶媒とを含む反応
混合物にホスゲンを徐々に添加するのが好ましい。ある
種の塩化物の製造、特にアセチレンクロリドの製造では
反応を連続式で行うのが好ましい。反応をプロパルギル
アルコールから行う場合は、プロパルギルアルコール
(液体)およびホスゲン(好ましくは気体)を、触媒、
必要に応じてさらに溶媒を含む反応混合物中に導入し、
混合物を選択温度、好ましくは約90℃〜約130℃に
加熱する。プロパルギルクロリドは急速に生成する。プ
ロパルギルクロリドおよび発生した他のガスは生成とと
もに、例えば蒸留カラムに通して反応混合物から順次分
離する。プロパルギルクロリドを回収する。留出物の分
析をガスクロマトグラフィーで行っった結果、留出物に
はプロパルギル炭酸塩またはクロロホルメートが含まれ
ていないことがわかった。
い、特にクロロホルメートおよび炭酸塩を全くあるいは
ほとんど含まない脂肪族または脂環式の塩化物を優れた
収率で迅速に得ることができる。プロパルギルクロリド
の製造はジプロパルギル炭酸塩の非存在下で行うのが特
に有利である。これは不安定性および毒性を有する全く
望ましくない副生成物である。以下、本発明の実施例を
説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものでは
ない。
備えた1リットル容の丸底フラスコに、300gのキシ
レン(異性体の混合物)と、25g(約0.058mo
l)のヘキサブチルグアニジニウムクロリドと、17g
(約0.17mol)のホスゲンとを導入する。混合物
を100℃に加熱する。次いで、プロパルギルアルコー
ル(蠕動ポンプを用いて液で導入)と、ホスゲン(浸漬
管を用いて気体で導入)とを同時に流し込む。2時間か
けて導入した量はそれぞれホスゲン398g(約4.0
2mol)に対してアルコールは163g(約2.9m
ol)である。反応混合物は100℃に維持する。アル
コールとホスゲンとを同時に流し込む操作を開始した直
後、蒸留カラム頭部の温度の上昇が観察された。これは
約60〜65℃で安定した。回収された留出物の量は2
37.5gである。ガスクロマトグラフィー(GC)で
求めた組成は下記の通り: プロパルギルクロリド :57.6% キシレン :36.6% プロパルギルアルコール:2.6% ジプロパルギル炭酸塩の存在もプロパルギルクロロホル
メートの存在も検出されなかった。プロパルギルクロリ
ドを大気圧下、60℃で蒸留して単離した。収率は60
%。
ジニウムクロリドの代わりに、0.058molのジメ
チルホルムアミドを導入した。アルコールとホスゲンと
を同時に流し込む操作を2時間続ける。操作中に400
gのホスゲンと、194gのプロパルギルアルコールと
を導入する。250gの留出物が回収された。ガスクロ
マトグラフィー(GC)で求めた組成は下記の通り: プロパルギルクロリド :32% プロパルギルアルコール :2.5% キシレン :54% プロパルギルクロロホルメート:11% この実施例から、本発明の触媒と異なる触媒を用いる
と、プロパルギルクロリドの量が著しく低下し、かなり
の量のプロパルギルクロロホルメートが副生成物として
得られることがわかる。
リットル容の反応器に、30kgのキシレンと、2.5
kgのヘキサブチルグアニジニウムクロリドとを導入
し、次いで100gのホスゲンを加える。混合物を10
0℃に加熱する。次いで、プロパルギルアルコールとホ
スゲンとを同時に流し込む。アルコールは1.5〜3k
g/時の範囲の流量で計量ポンプを用いて導入し、ホス
ゲンは3〜7kg/時の範囲の流量で浸漬管を用いて気
体で導入する。従ってホスゲンは反応混合物中で常に過
剰である。反応混合物の温度は98〜108℃に維持さ
れる。このようにして74.4kgのホスゲンと、2
9.2kgのプロパルギルアルコールとを15時間かけ
て導入する。31.9kgの留出物を回収した。この留
出物は基本的に4%の残留ホスゲンと、3%の他の不純
物とを含むプロパルギルクロリドからなる(GC分析で
測定)。粗収率は80%。
ml容の三つ口丸底フラスコに60gのキシレンと、5
gのヘキサブチルグアニジニウムクロリドハイドロクロ
リド(ブタノールに対して1mol%)とを導入する。
混合物を120〜130℃に加熱する。次いで、約5g
のホスゲンを導入する。次いで、n−ブタノールとホス
ゲンとを同時に流し込む。従って、ホスゲンは混合物中
で常に過剰である。このようにして約80gのn−ブタ
ノールと、155gのホスゲン(40%過剰)とを8時
間かけて導入し、この間、反応混合物の温度は120〜
130℃で維持される。2つの反応物を同時に流し込み
ながら回収した留出物の量は46gであった。これは9
8%のn−ブチルクロリドからなる(GC分析で測
定)。
Claims (12)
- 【請求項1】 対応するモノ−またはポリアルコールを
ホスゲンまたは塩化チオニルと反応させて、置換されて
いてもよい飽和または不飽和の脂肪族または脂環式炭化
水素の塩化物を製造する方法において、 下記(1)および(2)からなる群の中から選択される
少なくとも1種の触媒の存在下で反応を行うことを特徴
とする方法: (1)化学式(II)で表される六置換グアニジニウム
ハライドおよびそのハイドロハライド: 【化1】 (ここで、R3〜R8基は直鎖または分岐鎖を有する置
換されてもよいC1〜C 12のアルキル基および/また
は置換されてもよいC5〜C6の脂環基を表し、互いに
同一でも異なっていてもよく、Aは塩素または臭素原子
またはHCL2またはHBr2基を表す) (2)シリカベースの支持体にラジカルの1つを介して
グラフトされた化学式(III)で表される六置換グアニ
ジニウムハライドおよびそのハイドロハライド: 【化2】 (ここで、R4〜R8基およびA基は上記の意味を有
し、R’3はC2〜C10のアルキレン基を表す) - 【請求項2】 アルコールが化学式(I)で表される請
求項1に記載の方法: 【化3】 (ここで、R1およびR2は水素原子、直鎖または分岐
鎖を有する飽和または不飽和の置換されてもよいC1〜
C30の脂肪族基、飽和または不飽和の置換されてもよ
いC3〜C12の脂環基、飽和または不飽和の置換され
てもよいC1〜C 30のアルコキシ基または置換されて
もよいアリールまたはアリールオキシ基を表し、互いに
同一でも異なっていてもよく、あるいは、R1とR2は
それらが結合している炭素と一緒になって飽和または不
飽和の置換されてもよいC3〜C1 2の脂環基を構成す
ることもできる) - 【請求項3】 置換基R1およびR2がハロゲン原子、
ヒドロキシ基、飽和または不飽和の置換されてもよい脂
肪族基、ハロゲンを含む脂肪族基、飽和または不飽和の
置換されてもよい脂環基、置換されてもよいアリール
基、飽和または不飽和の置換されてもよいアリール基を
含む脂肪族基、アルコキシ基、ポリアルコキシ基、アル
コキシアリール基、アリールオキシ基、ニトロ基および
シアノ基の中から選択される請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 Aが塩素またはHCl2基を表す請求項
1に記載の方法。 - 【請求項5】 R3〜R8基がC1〜C4のアルキル基
を表し、互いに同一でも異なっていてもよく、R’3基
が−(CH2)3−基を表す請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 触媒の使用量が、変換すべきヒドロキシ
基1mol当たり約0.001〜約0.20molのグ
アニジニウム基となる量である請求項1〜5のいずれか
一項に記載の方法。 - 【請求項7】 ホスゲンの量が変換すべきヒドロキシ基
1mol当たり約1〜約10molである請求項1〜6
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項8】 温度が約20〜約150℃である請求項
1〜7のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項9】 化合物に対して不活性で、反応温度より
高い沸点を有する溶媒中で反応を行う請求項1〜8のい
ずれか一項に記載の方法。 - 【請求項10】 連続式に行われる請求項1〜9のいず
れか一項に記載の方法。 - 【請求項11】 アルコールがプロパルギルアルコール
である請求項2または10に記載の方法。 - 【請求項12】 反応温度が約90〜約130℃である
請求項11に記載の方法。
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