JPS6097934A - アクリル酸誘導体の接触二量化法 - Google Patents

アクリル酸誘導体の接触二量化法

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JPS6097934A
JPS6097934A JP59212399A JP21239984A JPS6097934A JP S6097934 A JPS6097934 A JP S6097934A JP 59212399 A JP59212399 A JP 59212399A JP 21239984 A JP21239984 A JP 21239984A JP S6097934 A JPS6097934 A JP S6097934A
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/333—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C67/343—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C07C67/347—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms by addition to unsaturated carbon-to-carbon bonds

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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)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はアクリル酸誘導体の接触二量体法、即ち、二重
結合を1個有するジカルボシ酸誘導体の製造方法に関す
る。本発明によって調製される生成物はポリマー製造用
モノマーとして有用である。
本発明方法によれば、特に直鎖状二量体が高選択率で製
造される。
従来の技術 および 発明が解決しようとする問題点 第3級フォスフアシ、フォスファイトおよび特定の第3
級アミンを用いてアクリル酸誘導体を二量体する場合に
は分枝鎖状二重体が優先的に生成することが知られてい
る。例えばアクリル酸メチルエステルからはα−メチレ
ジグルタル酸メチルエステルが生成する。
パラジウム(II)もしくはロジウム(ト)化合物を用
いて加熱および加圧下でアクリル酸メチルエステルを二
量体する場合には収率が70チ以下で、直鎖状二量体の
選択率が非常に低いことも知られているO さらに、ロジウム佃〕化合物を用いてアクリルアミドを
沸騰エタノール中で二量体する場合には反応速度が非常
に遅くて収率も悪いことが知られている。
捷た、加熱およびH2圧下でルテニウム化合物を用いた
場合にはアクリルニトリルもしくはアクリル酸エステル
からジヒドロニ量体と多数の副生成物が得られることが
知られている。
さらにまた、可溶性パラジウム(II)コンプレックス
とキノジを併用することによって、一般式CI(2= 
cn−C0ORで表わされる不飽和カルボン酸誘導体が
0℃からサブストレートの沸点までの温度において二量
体することが知られている。
すべての既知の方法は、分枝鎖状の生成物のみが生成す
るか(フォスフアン等)、非常に高価な金属(Pa、R
h、楯)を原料とする触媒を使用しなければならないの
で工業的な観点からは限定的に利用されるだけでめる。
このため極めて小さなサイクル数が得られるにすぎず(
触媒分子もしくは金属原子あたりの二量体ステップは最
高約45)、このことは特に不都合である。
本発明方法によれば、コストの高くない遷移金属(NL
)k基礎とする触媒を温和な条件下で使用することによ
って直鎖状二量体の高い選択性と同時に大きなサイクル
数(触媒1モルろたり300モル以上の二量体)を得る
ことができ、これによって従来法の前記欠点が克服され
る。
問題点を解決するための手段 即ち本発明は、一般式(I): H2C= CRI −COOR2(I)(式中、R1は
■もしくは炭素原子数1〜3の直鎖アルキル基を示し、
R2は炭素原子数1〜3の直鎖アルキル基を示す) で表わされる化合物を、NL<対するモル比が1=1の
コンプレックスアニオンXおよび有機配位子もしくは水
素化物配位子を含有しかつ一般式(PO=PR2R(I
I) (式中、■お工びRは同一もしくは異なっていてもよい
炭素原子数1〜8のアルキル残基もしくはフェニル残基
金示す) で表わされるフォスフアンで変性されたニッケル化合物
触媒の存在下に、溶媒中において、−50°C〜+50
℃の温度で反応させることを特徴とする、均一相でのア
クリル酸誘導体の接触二量体法および該二量体によって
得られる二量体の使用方法に関する。
本発明方法に用いる触媒は、コンブレツクスアニオシX
y2有する可溶性のニッケル化合物である。
コンプレックスアニオンXとしては特にフッ素含有アニ
オン、例えばBF4−1PF、−および8bF6−等が
挙げられる。触媒として用いられるニッケル化合物中に
は、このようなフルオロコンプレックスがNL:コンプ
レックスアニオンX=1:1のモル比で存在する。
可溶性ニッケル化合物はさらに配位子としてアルキル基
、シクロアルキル基、アラルキル基、アリル基、シクロ
アルケニル基、アリール基または水素化物イオンを有す
る。この中で好ましい配位子はη3−アリル基、η3−
シクロオクテニル基、または所望によりアルキル置換さ
れたフェニル基(例えばメシチル残基)等で必る。
このような可溶性の触媒系はさらに変性配位子として一
般式PR,R(式中、RおよびKは同一もl〜くけ異な
っていてもよい炭素原子数1〜8の直鎖状アルキル残基
またはフェニル残基金示す)で表わされるフォスフアン
を有する。トリーn−アルキルフォスフアン、特vcト
リメチルフォスフアンが好ましい。フォスフアンに対す
るNLのモル比は1:0.5〜1.5、好ましくは1:
1である。
本発明に用いる触媒は種々の方法によって得ることがで
きる。従って例えば、η3−アリルニッケルハライドも
しくはその1:1−フォスフアンアダクトおよび前記の
コンプレックスアニオンの銀塩から触媒を調製すること
ができる(式(1)参照):η3 C3H5N1 (P
Me3’)CJ、 + AgBF4−一→η’ −C3
H5Ni (PM83)BF 4+ AgC1(1)触
媒の別の調製法は、ビス(η3−アリル)ニッケル化合
物を前記コンプレックスアニオンXの酸との反応である
(例えば式(2)参照):コンプレックスアニオンの酸
化付加反応、例tはビス(シクロオクタジエシ)ニッケ
ル(0)と爪との反応によっても活性な触媒が得られる
(式(3)参照): この方法によって得られるコンプレックス化合物はコン
プレックスアニオンの外ニ08H+3基を有する。
対応するニッケルジアリールJ■との反応によってアリ
ール基含有コンプレックスを得ることができる(式(4
)参照): 出発コンプレックス中に含まれる有機残基は接触三量化
過程において分離されると考えられるので、HNL(P
Me 3 )BF4が活性な触媒種として形成さ江該触
−媒種は触媒サイクルの過程において不飽和モノマーへ
のHNン基の付加によって旧且基、例えばMeOCOC
H2−OH2−NL基に変換され、該基はN=J3結合
の他のモノマーへの付加、β−■脱離および二量体の分
裂によって再び水素化物HNA(lve3 )BF、 
k再生し、該水素化物は次のサイクルに直接入ってゆく
。
先に例示した触媒を使用することによって、例えば一般
式CH2= an −00zR2(式中、R2は炭素原
子数1〜3、好ましくは1もしくは2のアルキル残基金
示す)で表わされるアクリル酸エステルヲ90チ以上の
高選択率で2位もしくlda位に二重結合を1個有する
直鎖状二量体に変換することができる。副生成物として
少量の分枝鎖状モノ不飽和ジカルボシ酸エステルが得ら
れる。エフ高位のオリゴマーまたはポリマーは実際上生
成しない。同様にして本発明によれば、メタクリル酸エ
ステル(R1=CH3、r=cn3、C2H5)の三量
化を高い特異性のもとでおこなうことができる。
三量化は極性溶媒、例えば塩化メチレンもしくはクロル
ベシゼシ中でおこなうのが好ましく、この場合、触媒を
薄めることによって、得られるサイクル数を高めること
ができる。
三量化は一50°C〜+50℃、好ましくは一20°C
〜+20°Cの温度でおこなう。
本発明により高い選択率で優先的に調製される2位もし
くは3位に二重結合を1個有する直鎖状ジカルポシ酸エ
ステルはポリアミドまたはポリエステル製造用の有用な
モノマーとして使用することができる。゛重縮合反応に
おいて生成するポリマーは存在する二重結合を通して架
橋し、これによって多くの適用範囲を有するポリマーの
製造が可能となる。他方、アクリル酸の直鎖状二量体は
円滑に接触水素化されるので、本発明方法はアジビシ酸
およびそのエステルを得るための新規で経済的に重要な
ルーtf開くものである。
本発明を以下の実施例によって説明する。実施例中の実
験操作はアルゴンを保護ガスとして使用しておこなった
。
実施例1 (が−C3Hs)zNLo、 29 g (2,06−
rML:) kC■2CL250fnl中においてトリ
メチルフォスフアン(PMe3)0.19fne(0,
14g: 1.85−−J )と共に一78°CでI(
BF40.181 、!i’ (2,059?7L−t
L)[54%エーテル溶液0.28m]と反応させた。
−78℃で30分間保持したこの触媒溶液を、C■2c
L2400fnl中にアクリル酸メチルエステル(AM
E) 192.9 (2,4−J)を加えて0°Cまで
冷却した溶液に添加した( N=: AME−1: 1
0B2)。
46時間後、揮発性生成物を真空下で留出させた。
痕跡量の非揮発性化合物と共に添加量の触媒が残渣とし
て残った。ガスクロマトグラフィー分析によると変換率
は71%であった(即ち、AME 136gが三量化さ
れた)。留出物にはAME 5 (3gのほかに直鎖状
モノ不飽和ジエステル122gおよび分枝鎖状モノ不飽
和ジエステル14gが含まれていた。直鎖状ジエステル
の選択率は90チである。
従って、NQ原子1−あたりAME 692−が三量化
した(即ち346サイクルがおこなわれた)。
実施例2 経時的間隔をおいて試料を採取してその都度変換率を調
べる以外は実施例1と同様の操作をおこなった。結果を
表−1に示す。
表−1 試料採取時 変換率 直鎖状エステル 2 、 26 91 4 35 92 8 50 92.5 22 61 92 46 65 92 70 69 92 N・−1−あたりAME 622−が反応した(即ち、
311サイクルがおこなわれた)。
実施例3 式(5)に従って調製したCl2HIsNLO,s 3
0 g(239m−) k C■2C’250−中にお
いてPMe30.22m(0,164g:2.15−雇
シ)’に一78℃で皿F40、21 、!i’ (2,
391rL−=−’) [54%エーテル溶液0゜33
m)と反応させ、30分後に触媒溶液を、実施例2の場
合のようにして試料をガスクロマトグラフィーによって
分析した。結果を表−2に示2 7.8 92 4 15 92 8 30.5 92 20 50.5 92 46 64 ’ 92 70 69 91 94 71 91 全体として、NL−1rMJV−あたりAME672−
が反応した(即ち336サイクルがおこなわれた)。
実施例4 ビス(シクロオクタジエン)ニッケル(0) 0.69
(2,2mmeL)および当量のI−]、BF4 並び
fPMe3を使用する以外は実施例1と同様の操作をお
こなった(N↓、AME= 1 : 1000)。8時
間後の変換率は11%で、直鎖状ジエステルの選択率は
90%であった。
実施例5 AgB”+ 0.39 g(2m−) k CH20L
210−中に懸濁させ、該懸濁液を一30℃において、
CH20L210−にη3−03HsNLCL (PM
e3) 0.429 (2=−)を加えた溶液と反応さ
せた。90分後、0°CにおいてAME 17 、!I
J’ (0,2−) (予め0°Cまで冷却した試料)
を添加した(NL: AME= 1: 100)。
10時間後、実施例1と同様の操作をおこない、分析を
おこなった。変換率は83.5%で、直鎖状の組成はト
フンスーへキセシ−2−i’!ジメチルして、ニッケル
原子あたり42サイクルがおこなわれた。
実施例6〜8 PuO2の代りに、当量の表−3に示すフォスフアンを
使用する以外は実施例5と同様の操作をおこなった。結
果を表−3に示す。
表−3 当量のAgPF6もしくはAgSbF6ヲ使用する以外
は実施例5と同様の操作をおこなった。結果を表−4に
示す。
表−4 9PF6 46.3 23 91 表−5に示す種々の溶媒を使用する以外は実施例5と同
様の操作をおこなった。結果を表−5に示す。
表−5 11クロルベンゼン 30.1 15 89′12 ニ
トロベンゼン 50.8 25 88反応温度を表−6
のようにする以外は実施例5と同様の操作をおこなった
。結果を表−6に示す。
表−6 15084190 1642022987 実施例1のようにして調製した触媒を用いて、表−7に
示す種々の温度と濃度のもとて反応をおこなった。結果
を表−7に示す。
表−7 190731/202 1:1082 383 902
0 +10 120 1/430 1:2269 21
9 90CH2CL2とAMEの濃度を表−8に示すよ
うにし、反応温度を室温、反応時間を8時間とする以外
は実施例5と同様の操作をおこなった。結果を表−8に
示す。
表−8 221/75 1:314 100 8523 1/1
04 1:404 111 9124 1/219 1
:371 126 88AMEO代りにメタクリル酸メ
チルエステル(MAME)i使用する以外は実施例5と
同様の操作をおこなった。ガスクロマトグラフィー分析
によって、留出物には未反応のMAMEと共に、直鎖状
ジメー2−HDM)が含まれることが明らかになった。
結果を表−9に示す。
表−9 27室温 10.9 79 あ 室温 20 13 83 実施例29 (r)” −C3H3) N1PU (PuO3) 0
.44 ji (2,071鴫をクロルベンゼン50−
中においてAgBF40.40g(2,07′rrL−
)と共に一30°Cで1.5時間攪拌した。この触媒溶
液に、AME6B、4g(0,79−)を添加しく N
A : A M、 E中1:385)、50°Cまで加
温した。6時間後、すべての揮発性生成物を真空下で留
出させた。ガスクロマトグラフィー分析によって変換率
は17.03%であることが明らかとなった(即ち、A
MBll、6.!i+が三量化した)。留出物にはAM
E56.7.!i’と共に直鎖状モノマー性ジエステル
10.2gと分枝鎖状モノマー性ジエステル1.4gが
含まれていた。直鎖状ジエステルの選択率1487.8
%である。従って、NL−1馴りあたりAME5B−が
三量化し、29サイクルがおこなわれた。
特許出願人 シュツウデイエンゲゼルシャフト・コール
・第1頁の続き 0発 明 者 ルードヴイツヒ・シュ ドイツ連邦共有
テーリング ツク 4幡 り10

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式(I): R20= OR1−coon; (I)(式中、几1は
    ■もしくは炭素原子数1〜3の直鎖状アルキル基を示し
    、R2は炭素原子数1〜3の直鎖状アルキル基を示す) で表わされる化合物2.N=に対するモル比が1:1の
    コンプレックスアニオンXおよび有機配位子もしくは水
    素化物配位子を含有しかつ一般式(■):PR2R(I
    I) (式中、RおよびB:は同一もしくは異なっていてもよ
    い炭素原子数1〜8のアルキル残基もしくはフェニル残
    基金示す) で表わされるフォスフアンで変性されたニッケル化合物
    触媒の存在下に、溶媒中において、−50℃〜+50℃
    の温度で反応させることを特徴とする、均一相でのアク
    リル酸誘導体の接触二量化法。 2、 七ツマ−としてアクリル酸メチルエステルもしく
    はメタクリル酸メチルエステルを使用する第1項記載の
    方法。 3、可溶性ニッケル化合物が別のアニオンとしてアルキ
    ル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アリル基、シ
    クロアルケニル基、アリール基もしくは水素化物イオン
    を含有する第1項もしくは第2項記載の方法。 4、 コンプレックスアニオンXとしてBF4アニオン
    、PF6アニオンもしくは81)F6アニオンを含有す
    る可溶性ニッケル化合物を触媒として使用する第1項か
    ら第3項いずれかに記載の方法。 5、可溶性ニッケル化合物を変性するために、トリーn
    −アルキルフォスフアンPR,、R(式中、RおよびR
    は同一もしくは異なっていてもよい炭素原子数1〜8の
    直鎖状アルキル残基金示す)、好ましくはトリメチロー
    ルフォスフアン全モル比NL:PR2R′=に0.5〜
    1,5で使用する第1項から第第4項いずれかに記載の
    方法。 6、三量化を塩化メチレン中でおこなう第1項から第5
    項いずれかに記載の方法。 7.−20°C〜+20°Cの温度でおこなう第1項か
    ら第6項いずれかに記載の方法。 8、第1項から第7項いずれかに記載の方法によって得
    られる二量体をモノマーとして重合反応、重縮合反応ま
    たは水素化反応において使用する方法。
JP59212399A 1983-10-08 1984-10-08 アクリル酸誘導体の接触二量化法 Granted JPS6097934A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3336691A DE3336691A1 (de) 1983-10-08 1983-10-08 Verfahren zur katalytischen dimerisation von acrylsaeurederivaten und verwendung der erhaltenen dimeren
DE3336691.8 1983-10-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6097934A true JPS6097934A (ja) 1985-05-31
JPH0579659B2 JPH0579659B2 (ja) 1993-11-04

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ID=6211371

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JP59212399A Granted JPS6097934A (ja) 1983-10-08 1984-10-08 アクリル酸誘導体の接触二量化法

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US (1) US4594447A (ja)
EP (1) EP0140210B1 (ja)
JP (1) JPS6097934A (ja)
AT (1) ATE35979T1 (ja)
CA (1) CA1234835A (ja)
DE (2) DE3336691A1 (ja)

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