JPS6045177B2 - ニトロフエニルエタノ−ル類の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は置換または非置換２−（２−または４”−ニト
ロフェニル）エタノールの製造法に関するもので、置換
または非置換０−またはｐ−ニトロトルエンにアルデヒ
ドを付加させることを特徴とする。

アルデヒドがジーおよびトリ−ニトロアルキルペンテン
に付加しうることは従来より知られており、またモノニ
トロアルキルベンゼンヘの相当する付加反応は特公昭−
４６−１０５３時などに記載されている。

しかしながらモノニトロアルキルベンゼンへのアルデヒ
ドの付加反応は、ジメチルスルホキシドならびにジメチ
ルホルムアミド溶媒中でのみ進行し、他のアセトニトリ
ル、ジエチレングリコール、ジメチルエーテル等の溶媒
では進行しない。これに対し本発明者らは、モノニトロ
トルエンとアルデヒドの付加反応が、大環状ポリエーテ
ルと塩基とから形成された錯体を用いることにより、ト
ルエンのような非極性溶媒、アセトニトリルあるいはジ
オキサン等の弱極性溶媒中でも容易に進行しうる驚くべ
き事実を見い出した。

この方法によつて２−（２−ニトロフェニル）エタノー
ル、１−フェニルー２−（２−ニトロフェニル）エタノ
ール、１−（４−メトキシフェニル）−２−（２−ニト
ロフェニル）エタノール等の中間原料を造り、更にこれ
から有用なインドール、２−フェニルインドール、また
は２−（４ーメトキシフェニル）−インドールを製造す
ることができる。

また他のニトロトルエンからはポリマーの安定剤ならび
に感光材料等の中間原料がより容易に得られ本発明の効
果は非常に大である。さらに本発明の反応の特徴として
はトルエン、アセトニトリルさらにジオキサン等の溶媒
で生起しない反応が、大環状ポリエーテルと塩基から形
一成された錯体の存在により、上記の溶媒中で生起する
という特徴を有する。本発明の反応は下記の反応式に基
づく ０−あるいはｐ−モノニトロトルエンは一般式Ａ（式中
Ｒ２、Ｒ４の一つはニトロ基、他のＲ２、Ｒ３、Ｒ４は
水素、ハロゲン又はメトキシ基）であり、アルデヒドは
一般式Ｂ（式中Ｒ１は水素、フェニル基）で示され、例
えばホルムアルデヒド、ベンズアルデヒドが用いられる
。

反応溶媒としては、トルエン、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン、１●２ージメトキシメタン、アセトニトリル
から選ばれる。

本発明に用いられる大環状エーテルは１５−クラウンー
５（構造式１）、１８−クラウンー６（構造式■）、ジ
ペンゾー１８−クラウンー６（構造式■）、ジシクロヘ
キシルー１８−クラウンー６（構造式■）である。

大環状ポリエーテルはこれらがホスト分子とな・り、各
種金属塩、アンモニウム塩、または有機カチオン化合物
をゲストとした安定な錯体を形成し、この錯体は有機溶
媒に可溶である。

このような錯体はカチオンとポリエーテル環上の負に荷
電した酸素原子との間のイオンー双極子相互作用により
形成されるものである。特に重要なことは金属カチオン
がこれらの親水孔にとり込まれて対アニオンと離れる結
果、活性の高いアニオンが生成することである。また大
環状ポリエーテルと錯体を形成する塩基としては、アル
カリ金属水酸化物ならびにアルカリ金アルコラートであ
る。大環状ポリエーテルは塩基と１：０．５あるいは１
：１錯体を形成することが知られているが、本反応に於
いてはこの比が１：０．５〜１で錯体をつくればよい。
このような条件では用いた塩基量のモル数が形成される
錯体のモル数である。大環状ポリエーテルと塩基から形
成された錯体の使用量は、モノニトロトルエンに対し２
．５〜１００モル％、好ましくは５〜２０モル％の範囲
が良い。モノニトロトルエンに対する錯体の量はトルエ
ンのような非極性溶媒では多く、ジオキサン、テトラヒ
ドロフラン、ジメチルスルフオキサイド、ジメチルホル
ムアミドのような弱極性溶媒では少く用いられる。反応
温度は厳密な規制はないが、−５℃〜１００℃の温度範
囲が適している。使用する溶媒の量は広い範囲で変える
ことができ、モノニトロトルエン１モルに対して２００
ｃｃから１０００ｃｃの範囲で完全に満足な結果が得ら
れている。

溶媒は原料ニトロトルエン類、アルデヒド類、および環
状エーテル錯体に対し不活性なものが適しており、例え
ば、ジオキサン、テトラヒドロフラン、１・２ージメト
キシエタン等のエーテル類は反応が進み易く、また低沸
点で回収が容易であるので好ましい。一方メタノール、
エタノール等のアルコール中では全く反応が進行しない
。本発明はモノニトロトルエンに対し１モルまたは１モ
ル以上のアルデヒドが付加されるものであり、その反応
生成物はカラムクロマトグラフィー（シリカゲルクロロ
ホルム流出、さらに酢酸エチル流出）で分離、精製後、
元素分析、ＩＲ．ＮＭＲ測定の結果より、２−（２−ニ
トロフェニル）エタノール、及びホルムアルデヒドが２
分子付加した２−（２−ニトロフェニル）１●３プロパ
ンジオールが得られる。なお、大環状エーテルと塩基か
ら形成する錯体はペダーセン（Ｐｅｄｅｒｓｅｎ）の方
法〔Ｊ．Ａ．Ｃ．ＳｌＶＯｌ８ｇｓ７Ｏｌ７（１９６７
）〕に従つて調製した。

例えば、水酸化カリウムとジクロヘキシル１８−クラウ
ンー６から得られる錯体は、水酸化カリウムとクラウン
エーテルをメタノール中に溶解後、反応に使用する溶媒
を加えて減圧下に濃縮し、さらに溶媒を加えて濃縮する
操作を２回行つて錯体溶液を調製した。本発明の反応に
使用した錯体はすべて上記に示した方法と同様な方法で
調製した。以下に実施例をあげて本発明を説明する。実
施例１ １１０ｙ（７）ｏ−ニトロトルエン（イ）．８０３モル
）と１９．３ダのバラホルムアルデヒド（ホルムアルデ
ヒドとして０．６４３モル）を１００ｃｃのジオキサン
に溶解し７０℃に加熱した。

この溶液に５．３ｙの水酸化カリウムと３０ｇジシクロ
ヘキシル１８−クラウンー６（０．０８０３モル）から
調製した錯体のジオキサン溶液５０ｃｃを加え１時間攪
拌反応させた。その後濃塩酸７．５ｃｃを加え反応液を
中和後、溶媒を減圧下に留去した。残留物に水２５０ｃ
ｃを加え、酢酸エチル１５０ｃｃで３回抽出した。抽出
液を無水硫酸ソーダー上で乾燥した後、蒸留した。その
結果５７．２ｑの初留と、沸点１１０〜１１５℃の本留
４１．９ｆ１を得た。初留は未反応のｏ−ニトロトルエ
ンで、最初のｏ−ニトロトルエンの５２％であつた。本
留は２−（２−ニトロフェニル）エタノールで、これは
反応した。−ニトロトルエンに対し６５％であつた。残
留物はホルムアルデヒドが２分子付加した２−（２−ニ
トロフェニル）１●３−プロパンジオールと大環状エー
テルであつた。残留物をｎ−ヘプタンで抽出し、抽出液
をアルミナカラムを通し流出液を濃縮した結果、純粋な
ジシクロヘキシル１８−クラウンー６がほぼ定量的に回
収された。この実施ノ例は反応生成物ならびに触媒とし
て用いた大環状エーテルが容易に回収されることを示し
たものである。実施例２ １１．０ｇのｏ−ニトロトルエン（イ）．０８０３モル
）と７１．７ｙのバラホルムアルデヒド（ホルムアルデ
ヒドとして０．０５６２モル）の反応を、ジシクロヘキ
シルー１８クラウンー６と水酸化カリウム錯体を用い、
テトラヒドロフラン、ジオキサン溶媒について試験し次
の結果を得た。

フ ジシクロヘキシルー１８−クラウンー６はｏ−ニトロト
ルエンに対しモル比で０．１、水酸化カリウムはｏ−ニ
トロトルエンに対しモル比で０．１使用した。

反応液の分析は反応液を中和後、水を加え、酢酸エチル
で抽出した抽出液をガスクロマトグラフィーで分析した
。分析条件は、シリコーン０Ｖ−１７、２０％担時、担
時クロモゾルブＷＡＷＨＭＤＳ６Ｏ〜８０メッシュ、カ
ラム１．５ｍ１（３７Ｔ１．１７ｎ）、２００℃、キャ
リヤーガスＨｅの条件であつた。最初、検量線を作成し
、ピークの面積比がモル感度でほぼ一致するので以後は
ピークの面積比を用いた。この結果テトラヒドロフラン
は反応溶媒として使用できる。実施例３ １１．０ｙ（７）ｏ−ニトロトルエン（０．０８０３モ
ル）と１．７ｆのバラホルムアルデヒド（ホルムアルデ
ヒドとして０．０５６２モル）を１０ｃｃのアセトニト
リルに溶解し７０℃に加熱した。

この溶液を０．２６５ｆの水酸化カリウムと３．０ｙジ
シクロヘキシルー１８−クラウンー６から調製した錯体
のアセトニトリル溶液５０ｃｃを加え７０分間反応させ
た。反応液を中和し、溶媒を減圧下に留去し、残留物に
水を加え、酢酸エチルで抽出した。その抽出液をガスク
ロマトグラフィーで分析した結果、ｏ−ニトロトルエン
の反応率は３１．４％であり、反応した生成物中の２−
（２−ニトロフェニル）エタノールの選択率は５６％で
あつた。この結果アセトニトリルが本反応の溶媒として
適していることを示すものである。実施例４ １１．０ｙ（７）ｏ−ニトロトルエン（イ）．０８０３
モル）と・１．７ｇのバラホルムアルデヒド（ホルムア
ルデヒドとして０．０５６２モル）を１０ｍ１のジオキ
サンに溶解し７０℃に加熱した。

この溶液に１．０６ｆの水酸化カリウム（０．０１６１
モル）と６．０ｙのジシクロヘキシルー１８−クラウン
ー６（０．０１６１モル）から調製した錯体のジオキサ
ン溶液５０ｃｃを加え３分間反応させた。反応液を中和
後、実施例３と同様に処理し、ガスクロマトグラフィー
で分析した。その結果０−ニトロトルエンの反応率は５
０．３％で、反応した生成物中の２−（２−ニトロフェ
ニル）エタノールの選択率は７３．１％であつた。この
結果、クラウンエーテル系の触媒は非常に速く反応が進
行していることを示すものである。実施例５ １１．０ｇのｏ−ニトロトルエン（４）．０８０３モル
）と２．４１ｆのバラホルムアルデヒド（ホルムアルデ
ヒドとして０．０８０３モル）を１０ｃｃのトルエンに
溶解し、次表の反応温温度に加熱した。

次いで５．３４ｆ水酸化カリウム（４）．０８０３モル
）と２９．９ｙのジシクロヘキシル１８−クラウンー６
から調製した錯体のトルエン溶液３００ｃｃを加え、反
応を行ない、反応温度、反応時間について検討し次の結
果を得た。この結果、トルエンが反応溶媒として有効で
あり、また反応温度が３℃という低い温度でも反応が進
行することを示すものである。実施例６ １１．０ｇのｏ−ニトロトルエン（０！０８０３モル）
と１．７ｙのバラホルムアルデヒド（ホルムアルデヒド
として０．０５６３モル）をジオキサン１０ｃｃに溶解
し７０℃に加熱した。

この溶液に次表のクラウンエーテルと水酸化カリウムか
ら調製された錯体のジオキサン溶液５０ｃｃを加え錯体
／ｏ−ニトロフェニルエーテルのモル比０．１で反応を
行つた。その結果を次の表に示す。この結果をジシクロ
ヘキシルー１８−クラウンー６、ジペンゾー１８−クラ
ウンー６、１８−クラウンー６、１５−クラウンー５が
本反応の溶媒として働くことが明らかであつた。

塩基の種類によつて反＝応率が変化しているのは、カオ
チンの大きさとクラウンエーテルの内孔の大きさによつ
て、強力にフイツトするか、弱くフイツトするかによつ
て錯体の安定度が異なるため、生成した裸のアニオン自
身も強さが異なるために生ずるものである。実施例７１
１．０ｙ（７）ｏ−ニトロトルエン（０．０８０３モル
）と１．７ｑのバラホルムアルデヒド（ホルムアルデヒ
ドとして０．０５６３モル）をジオキサン１０ｃｃに溶
解し７０℃に加熱した。

この溶液に０．９ｙのカリウム第３級ブチラート（０．
００８０モル）と３．０ｇのジシクロヘキシルー１８−
クラウンー６（０．００８１モル）から調製した錯体の
ジオキサン溶液５０ｃｃを加え６紛反応させた。反応液
を中和し、水を加え、酢酸エチルで３回抽出し、その抽
出液をガスクロマトグラフィーで分析した。その結果は
ｏ−ニトロトルエンの反応率は５６．７％で、反応した
生成物中の２一（２−ニトロフェニル）エタノールの選
択率は５９．６％であり、その他は２−（２−ニトロフ
ェニル）−１◆３プロパンジオール、及びｏ−ニトロス
チレンであつた。この結果、カリウム第３級ブチラート
が本反応の塩基として有効であることを示された。実施
例８ ６．８６ｇの４−クロルー０−ニトロトルエン（４）．
０４モル）と０．８４Ｖバラホルムアルデヒド（ホルム
アルデヒドとして０．０２８モル）を１０ｃｃのテトラ
ヒドロフランに溶解し６５℃に加熱した。

その溶液に０．２７ｆの水酸化カリウム（イ）．００４
モル）と１．４９ｆのジシクロヘキシルー１８−クラウ
ンー６から調製した錯体のテトラヒドロフラン溶液３０
ｃｃを加え３３時間反応させた。反応液を中和後、水を
加え酢酸エチルで抽出した。抽出液を減圧下濃縮し、そ
の一部をカラムクロマトグラフィー（シリカゲル−クロ
ロホルム溶出）で分離、精製後、元素分析及びＩＲ．Ｎ
ＭＲ測定した結果、２−（４−クロルー２−ニトロフェ
ニル）エタノール（Ｍ．ｐ６Ｏ．５・〜６２．５℃）と
２−（４−クロルー２−ニトロフェニル）１・３プロパ
ンジオールが生成していることがわかつた。先の酢酸エ
チル抽出物をＧＬＣで分析した結果、４−クロルー０−
ニトロトルエンの３０％が反応し、その反応生成物中に
２−（４一クロルー２−ニトロフェニル）エタノールが
８４％含有していた。実施例９ ６．６８ｙの５−メトキシー０−ニトロトルエン（イ）
．０４モル）と０．８４ｙバラホルムアルデヒド（ホル
ムアルデヒドとして０．０２８モル）とを１０ｃｃのジ
オキサンに溶解し６５℃で加熱した。

その溶液に０．２７ｙの水酸化カリウム（４）．００４
モル）と１．４９ｇのジシクロヘキシルー１８一久ラウ
ンー６から調製した錯体のジオキサン溶液３０ｃｃを加
え３時間反応させた。反応液を中和後、水を加え酢酸エ
チルで抽出した。抽出液を減圧下に濃縮し、その一部を
カラムクロマトグラフィー（シリカゲル−クロロホルム
溶出）で分離、精製後、元素分析及びＩＲｌＮＭＲ測定
した。その結果は２−（５−メトキシー２−ニトロフェ
ニル）エタノールと２−（５−メトキシー２−ニトロフ
ェニル）−１●３プロパンジオール、５−メトキシー０
−ニトロスチレンが生成していることがわかつた。先の
酢酸エチル抽出物をＧＬＣで分析した結果、５−メトキ
シー０−ニトロトルエンの４９．７％が反応し、その生
成物中に２−（５−メトキシー２−ニトロフェニル）エ
タノールが６３％含有していた。実施例１０ １１．０ダのｏ−ニトロトルエン（０．０８０３モル）
と８．５２ｙのベンズアルデヒド（イ）．０８０３モル
）を１０ｃｃのジオキサンに溶解し３０℃に加熱した。

その溶液に０．５８ｙの水酸化カリウムと３．０ｆのジ
シクロヘキシルー１８−クラウンー６から得られた錯体
のジオキサン溶液５０ｃｃを加え５分間反応を行つた。
反応生成物を中和後、水を加え、酢酸エチルで抽出し、
その抽出液を蒸留し、未反応分を留去した。残留物をカ
ラムクロマトグラフィー（シリカゲル、ベンゼン流出）
をかけた結果、６．５ｙの生成物が得られた。生成物を
再結晶後、融点は６７．５〜６８．５゜Ｃであつた。再
結晶物を元素分析、および１Ｒ，．ＮＭＲ測定した結果
、１−フェニルー２一（２−ニトロフェニル）エタノー
ルであることがわかつた。これははじめに加えたｏ−ニ
トロトルエンに対して３３．５モル％に相当した。これ
により反応がベンズアルデヒドでも行いうることが示さ
れた。実施例１１ １１．０ｙ（７）ｐ−ニトロトルエン（４）．０８０３
モル）と１．７ｙのバラホルムアルデヒドを１０ｃｃの
ジオキサ３ンに溶解し３０℃に加熱した。

その溶液に０．５３ｇの水酸化カリウムと３．０ｆのジ
シクロヘキシルー１８ークラウンー６から形成された錯
体のジオキサン溶液５０ｃｃを加え、２時間３紛反応さ
せた。反応液を中和し、水を加え、酢酸エチルで抽出し
、その４抽出液を濃縮後、シリカゲルによるカラムクロ
マトグラフィーを行つた。その結果、６成分の物が得ら
れたので、各成分を１Ｒ測定した。ｐ−ニトロトルエン
、ｐ−ニトロスチレン、２−（４−ニトロフェニル）エ
タノール、２−（４−ニトロフェニル）アリルアルコー
ル、２−（４−ニトロフェニル）１●３プロパンジオー
ルが存在することがわかつた。ｐ−ニトロトルエン
６．８１ｙｐ−ニトロスチレン
０．３４ｆ２−（４−ニトロフェニル）エタ
ノール２．０９ｙ２−（４−ニトロフェニル）アリルア
ルコール（精製後のＭ．ｐ３８〜４０℃）
１．６５ｙ２−（４−ニトロフェニル）１●３プロパ
ンジオール １．３３ｙ
この結果はバラ−ニトロトルエンがアルデヒドと縮合す
ることが示された。

実施例１２ １１．０ダのｏ−ニトロトルエン（４）．０８０３モル
）と１０．９ｆ１のアニスアルデヒド（４−メトキシベ
ンゾアルデヒド）を１０ｃｃのジオキサンに溶解し３０
ンＣに加熱した。

その溶液に０．５３ｙの水酸化カリウムと３．０Ｖのジ
シクロヘキシルー１８−クラウンー６か“ら形成された
錯体のジオキサン溶液５０ｃｃを加え３０分反応させた
。反応液を中和し、水を加え、酢酸エチルで抽出し、そ
の抽出液を飽和酸性亜硫酸ソーダー液で洗つたのち、乾
燥濃縮した。その濃縮液をカラムクロマトグラフィーを
行つて分離すると、７．６ｙの１−（４−メトキシーフ
ェニル）一２−（２−ニトロフェニル）エタノールに相
当する生成物が得られた。精製後、融点８９．０〜９０
．０℃を示す生成物はＩＲ．．ＮＭＲ測定から上記反応
生成物であることが確認され、反応収率は最初のｏ−ニ
トロトルエンに対し３４．６％（モル）であつた。比較
例１１１．０ｇのｏ−ニトロトルエン（０．０８０３モ
ル）と１◆７ｆのバラホルムアルデヒド（ホルムアルデ
ヒドとして０．０５６３モル）をメタノール１０ｃｃに
溶解し６５℃で加熱した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルカリ金属・塩基と大環状ポリエーテルから形成
   される錯体の存在下に、ニトロトルエンもしくはその該
   置換体と一般式ＲＣＨＯ（但しＲは水素、フェニル基メ
   トキシフェニル基）を有するアルデヒド類を非活性溶媒
   中で反応させることを特徴とするニトロフェニルエタノ
   ールまたはその誘導体の製造方法。 ２ ニトロトルエンがｏ−またはｐ−ニトロトルエンで
   あり、アルデヒドがフォルムアルデヒドであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のｏ−またはｐ−ニ
   トロフェニルエタノールの製造方法。 ３ ニトロトルエンがｏ−またはｐ−ニトロトルエンで
   あり、アルデヒドがベンズアルデヒドであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の１−フエニル−２（
   ｏ−またはｐ−ニトロフェニル）エタノールの製造方法
   。 ４ ニトロトルエンがｏ−またはｐ−ニトロトルエンで
   あり、アルデヒドが４−メトキシベンズアルデヒドであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の１−（
   ４−メトキシフェニル）−２−（２−または４−ニトロ
   フェニル）エタノールの製造方法。 ５ ニトロトルエン該置換誘導体がｏ−またはｐ−ニト
   ロトルエンの塩素またはメトキシ該置換体であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のニトロフェニ
   ルエタノール誘導体の製造方法。 ６ 大環状ポリエーテルは、１５−クラウン−５・１８
   −クラウン−６、ジベンズ−１８−クラウン−６、ジシ
   クロヘキシル−１８−クラウン６である特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ７ 反応溶媒はトルエン、ジオキサン、テトラヒドロフ
   ラン、ジメトキシエタンまたはアセトニトリルである特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ アルカリ金属塩基は水酸化ナトリウム、水酸化カリ
   ウム、水酸化セシウム、ナトリウムメチラート、ナトリ
   ウムエチラート、カリウムメチラート、カリウムエチラ
   ート、カリウム第３級ブチラートである特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ９ 反応温度は−５〜１００℃、好ましくは３〜７０℃
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。