JPS6222977B2 - - Google Patents
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- JPS6222977B2 JPS6222977B2 JP57175362A JP17536282A JPS6222977B2 JP S6222977 B2 JPS6222977 B2 JP S6222977B2 JP 57175362 A JP57175362 A JP 57175362A JP 17536282 A JP17536282 A JP 17536282A JP S6222977 B2 JPS6222977 B2 JP S6222977B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明は、マロン酸ジエステルの製法に関する
ものであり、さらに詳しくは、本発明は、ケテ
ン、一酸化炭素および亜硝酸エステルを原料とす
るマロン酸ジエステルの製法に関するものであ
る。
マロン酸ジエステルは、マロン酸、バルビツー
ル酸、バルビタール類の原料のほか、医薬、農薬
などの合成原料として重要な用途を有している。
従来、マロン酸ジエステルは、モノクロル酢酸
とシアン化ナトリウムを水酸化アルカリの存在下
に反応させ、シアノ酢酸ナトリウムとし、これを
加水分解後、更にエステル化反応することによつ
て製造されている。
この方法は工程が複雑で、かつシアンイオンを
含む廃液が多量副生するため、その処理を考慮す
ると必ずしも経済的に有利とはいえない。
また、ハロゲン化酢酸エステルと一酸化炭素お
よびアルコールとを反応させることによるマロン
酸ジエステルの製法についても、種々提案がなさ
れている。
例えば特開昭50−111015号公報には、この反応
を金属カルボニル触媒および塩基性化合物の存在
下に行う方法、特開昭51−146414号公報には、こ
の反応をコバルト含有化合物触媒およびアルカリ
金属もしくはアルカリ土類金属のアルコラート、
あるいはアルコール中の水酸化アルカリの存在下
に行う方法、また特開昭52−100417号公報には、
この反応を塩基性化合物とロジウム触媒および必
要に応じて沃素含有化合物の存在下に行う方法が
各々開示されている。
さらに特開昭53−7613号公報には、メチレンジ
ハライドと一酸化炭素およびアルコールとを、コ
バルトカルボニル触媒下に反応させる方法が開示
〓〓〓〓〓
されている。
しかしながら、これらの方法はいずれも高価な
ハロゲン化酢酸エステルを原料とし、反応で生成
するハロゲンを補捉するために多量のアルカリを
必要とすること、更に触媒として、回収再使用を
効果的に実施することが困難であるコバルドカル
ボニルや、高価なロジウム化合物、沃素化合物を
用いるなど工業的に多くの欠点を有している。
さらに特開昭57−35896号公告公報には、パラ
ジウム金属またはその塩類の存在下において、ケ
テンと一酸化炭素および亜硝酸エステルとを、有
機溶媒中で液相接触させることによるマロン酸ジ
エステルの製法につき提案がなされている。この
製法は、前述の各種方法に比較して、工業的利点
を多く有している。しかしながらこの製法は、そ
の反応が溶媒中に触媒をけん濁させた状態で進行
する不均一反応であるため、種々の反応物が生成
し、目的生成物のマロン酸ジエステルの分離、精
製が困難になりやすいこと、反応液中にけん濁状
態で存在する触媒が反応装置の摩耗、詰りなどの
原因となりやすいこと、また、触媒の回収、再使
用のための処理操作が複雑になる、などの実用上
において改善の余地を残している。
本発明者らは、この実情に鑑み、ケテンと一酸
化炭素および亜硝酸エステルとの液相反応による
マロン酸ジエステルの製法において、工業的に有
利な触媒系を開発することを目的として、種々の
研究を行つた。その結果、触媒として特定の組成
を有する白金族金属錯体、ハロゲン化スズおよび
第四級アンモニウム塩を併用した場合に、反応を
均一系にて実施することができ、前述の特公昭57
−35896号公告公報に開示の発明を有している諸
問題点が全て改善されること、および前述の先行
技術のいずれに対しても優れた収率、選択率をも
つて目的物を製造できること、を知見し本発明の
完成に至つた。
すなわち本発明は、ケテン、一酸化炭素および
亜硝酸エステルを、一般式:L2MX2
(ただし、Lは、有機リン化合物の配位子を表わ
し、Mは白金族金属を表わし、そしてXはハロゲ
ン原子を表わす。)を有する白金族金属錯体、ハ
ロゲン化スズおよび第四級アンモニウム塩の共存
下、有機溶媒中で、液相反応させることからな
る、マロン酸ジエステルの工業的に極めて優れた
製法を提供するものである。
次に本発明を詳しく説明する。
本発明のマロン酸ジエステルの製法は、反応式
(A):
CH2CO+CO+2RONO→CH2(COOR)2+2NO
………(A)
(ただし、Rはアルキル基またはシクロアルキル
基を表わす。)に従つて、ケテン、一酸化炭素お
よび亜硝酸エステルを液相にて反応させてマロン
酸ジエステルを製造するものである。
使用に供すことのできる亜硝酸エステルは、炭
素原子数1〜8個を有する飽和の1価脂肪族アル
コールまたは脂環族アルコールと亜硝酸とのエス
テルであつて、アルコール成分としては例えばメ
タノール、エタノール、n−(およびiso−)プロ
パノール、n−(およびiso−、sec−、tert−)ブ
タノール、n−(およびiso−)アミルアルコー
ル、ヘキサノール、オクタノールのような脂肪族
アルコール、およびシクロヘキサノール、メチル
シクロヘキサノールのような脂環族アルコールな
どを挙げることができ、これらのアルコールに
は、例えばアルコキシ基のような反応を阻害しな
い置換基を含んでいてもよい。
この反応に使用する亜硝酸エステルは、必ずし
も亜硝酸エステルの形でなくてもよく、反応系内
で亜硝酸エステルを形成する原料を使用してもよ
い。すなわち、亜硝酸エステルの代りに、アルコ
ールと一酸化窒素、二酸化窒素、三酸化二窒素、
四酸化二窒素から選ばれる窒素酸化物またはこれ
らの水和物とを、必要に応じて分子状酸素含有ガ
スを導入して、使用することも有用である。な
お、窒素酸化物の水和物としては、硝酸、亜硝酸
などが有効である。これらの場合、使用に供され
るアルコールは、前記亜硝酸エステルの構成々分
である、アルコール成分の中から選ばれる。
本発明における触媒は、白金族金属錯体、ハロ
ゲン化スズおよび第四級アンモニウム塩の3成分
系である。
まず白金族金属錯体は、一般式():
L2MX2 ………()
で表わされる。一般式()においてLは、有機
りん化合物の配位子を表わし、そのような配位子
となり得る化合物の例としては、トリアルキルホ
スフイン、トリアリルホスフイン、トリアルキル
〓〓〓〓〓
ホスフアイト、トリアリルホスフアイトなどを挙
げることができる。
トリアルキルホスフインとしては、アルキル基
の炭素数が1〜8の例えばトリメチルホスフイ
ン、トリエチルホスフイン、トリ−n−(または
イソ)プロピルホスフイン、トリ−n−(または
イソ、tert−)ブチルホスフインなどを挙げるこ
とができる。
トリアリルホスフインとしては、アリル基の炭
素数が6〜12の例えばトリフエニルホスフイン、
あるいはトリ−置換フエニルホスフイン(置換基
としては、例えばアルキル基、アルコキシ基、ハ
ロゲン原子を挙げることができる。)などを挙げ
ることができる。
トリアルキルホスフアイトとしては、アルキル
基の炭素数が1〜8の例えばトリメチルホスフア
イト、トリエチルホスフアイト、トリ−n−(ま
たはイソ)プロピルホスフアイト、トリ−n−
(またはイソ、tert−)ブチルホスフアイトなど
を挙げることができる。
トリアリルホスフアイトとしては、アリル基の
炭素数が6〜12の例えばトリフエニルホスフアイ
ト、あるいはトリ−置換フエニルホスフアイト
(置換基としては、例えばアルキル基、アルコキ
シ基、ハロゲン原子を挙げることができる。)な
どを挙げることができる。
一般式()においてMは、白金、パラジウム
などの白金族金属を表わし、Xは、塩素、臭素、
ヨウ素などのハロゲン原子を表わす。
一般式()の白金族金属錯体触媒は例えば次
式の反応式(B)に従つて調製することが可能であ
る。
MX2+2L→L2MX2 ………(B)
反応式(B)において、M、XおよびLは前記と同
一の意味を表わす。具体的な1例を挙げれば、臭
化パラジウム〔PdBr2〕とトリフエニルホスフイ
ン〔(C6H5)3P〕とを反応させることによりビス
トリフエニルホスフインジブロモパラジウム
〔〔(C6H5)3P〕2PdBr2〕を得ることができる。
なお反応式(B)に従う反応は非常に速く進行し瞬
時の内に錯体が生成するため、本発明の製造法の
反応系に必ずしもその錯体の形態で導入する必要
はなく、反応式(B)に示された化学量論量に基づく
量の各成分を別個に反応系に加えることにより、
その反応系内で錯体を形成させて触媒として利用
することもできる。
本発明の製法の反応系に存在させる白金族金属
錯体触媒の量は、反応溶媒1当り0.1〜100ミリ
モル、好ましくは1〜20ミリモルの範囲にあるこ
とが望ましい。
また本発明で使用されるハロゲン化スズとして
は、塩化第一スズ、臭化第一スズ、フツ化第一ス
ズおよびヨウ化第一スズなどを列示することがで
きる。
これらのハロゲン化スズを反応系に存在させる
ことにより、白金族金属錯体の安定性が著しく向
上し、反応中に触媒が不溶性になつて析出すると
いつた現象の発生は皆無となり、目的物であるマ
ロン酸ジエステルの収率、選択率の向上が顕著と
なる。その使用量は、通常、白金族金属錯体1モ
ルに対し0.5〜10モル、好ましくは1〜5モルで
ある
さらに本発明で使用される第四級アンモニウム
塩は、一般式():
(R)4NY ………()
で表わすことができる。一般式()において、
Rはメチル、エチル、n(またはイソ)−プロピ
ル、n(またはイソ)−ブチル、n(またはイ
ソ)−ペンチルなどの如き低級アルキル基、フエ
ニル基、トリル基あるいはベンジル基を挙げるこ
とができる。またYは、塩素、臭素、ヨウ酸の如
きハロゲン原子を表わす。これら第四級アンモニ
ウム塩を反応系に存在させることにより、反応の
目的生成物であるマロン酸ジエステルの収率、選
択率の向上が顕著となる。その使用量は、通常、
白金族金属錯体1モルに対し、0.5〜10モル、好
ましくは1〜5モルである。
またこれらのハロゲン化スズあるいは第四級ア
ンモニウム塩は、白金族金属錯体(L2MX2)また
はその構成成分(MX2、L)と同様、場合によつ
ては原料の亜硝酸エステルあるいは有機溶媒に溶
解させて、反応の途中において遂次補給すること
もできる。
本発明の製法は、前述のように液相均一反応に
基づいている。従つて、本発明の各原料および各
触媒は反応系において有機溶媒に溶解している状
態で存在させなければならない。すなわち本発明
に用いる有機溶媒は、本発明における各原料およ
〓〓〓〓〓
び各触媒を溶解することのできる有機溶媒から選
ばれる。そのような有機溶媒の例としては、例え
ばN−メチルピロリドン;ジメチルアニリン:ク
ロロホルム、トリクロルエタン、テトラクロルエ
タンなどのハロゲン化脂肪族炭化水素類;トルエ
ン、キシレン、デカリン、テトラリン、クロルベ
ンゼン、ジクロルベンゼンなどの芳香族炭化水素
類とハロゲン化芳香族炭化水素類;シユウ酸エス
テル、酢酸エステル、炭酸エステルなどのエステ
ル類;ジオキサン、ジエチレングライコールジメ
チルエーテルなどのエーテル類;を挙げることが
でき、これらの溶媒は併用することも可能であ
る。
本発明を実施するにあたつては、通常、白金族
金属錯体、ハロゲン化スズ、第四級アンモニウム
塩および亜硝酸エステルを、有機溶媒中に溶解状
態で存在させた反応液に、ケテンおよび一酸化炭
素を供給して行う。
反応液へのケテンの供給速度に1〜200ml/
(反応液)・分の範囲内にあることが望ましく、ま
た亜硝酸エステルは、ケテンに対して2倍モル以
上の量となるよう反応液に供給することが望まし
い。そして反応は、室温〜200℃の温度、0.5気圧
以上の一酸化炭素分圧のもとで行なうのが望まし
い。
本発明の目的生成物であるマロン酸ジエステル
は、例えば、蒸留、過、分液などの操作を適宜
採用することにより、反応系から単離取得するこ
とができる。
次に本発明の実施例を示す。なお、各例中の生
成物の収率は、ケテン基準である。
実施例 1
300mlの4つ口フラスコに、ビストリフエニル
ホスフインジブロモパラジウム0.791g(1ミリ
モル)、塩化第一スズ0.380g(2ミリモル)、塩
化テトラn−ブチルアンモニウム0.555g(2ミ
リモル)および亜硝酸n−アミル85ml(569.6ミ
リモル)をモノクロルベンゼン200mlと共に仕込
んだ。反応混合物を撹拌しながら90℃に加熱保持
し、24.0容量%のケテンを含有する窒素ガスを
131.6ml/分および一酸化炭素を300ml/分の速度
で反応液中へ吹込みながら、3時間反応を行つ
た。
反応液を室温まで冷却後、溶媒を留去し、釜残
に含まれる反応生成物をガスクロマトグラフイー
(アピエゾングリース3mカラム)を用い、200℃
の温度で定量分析した。その結果を、第1表に示
す。
実施例 2
塩化テトラn−ブチルアンモニウムに代えて、
塩化テトラエチルアンモニウム0.331g(2ミリ
モル)を用いた他は、実施例1と同様の操作で実
験を行つた。その結果を、第1表に示す。
実施例 3および4
ビストリフエニルホスフインジブロモパラジウ
ムに代えて、実施例3ではビストリフエニルホス
フインジクロロパラジウム0.702g(1ミリモ
ル)、また実施例4ではビストリn−ブチルホス
フインジブロモパラジウム0.671g(1ミリモ
ル)をそれぞれ用いた他は、実施例1と同様の操
作で実験を行つた。その結果を、第1表に示す。
The present invention relates to a method for producing malonic acid diester, and more particularly, the present invention relates to a method for producing malonic acid diester using ketene, carbon monoxide, and nitrite as raw materials. Malonic acid diesters have important uses as raw materials for malonic acid, barbituric acids, and barbitals, as well as synthetic raw materials for pharmaceuticals, agricultural chemicals, and the like. Conventionally, malonic acid diester has been produced by reacting monochloroacetic acid and sodium cyanide in the presence of an alkali hydroxide to obtain sodium cyanoacetate, which is then hydrolyzed and further subjected to an esterification reaction. This method involves a complicated process and produces a large amount of waste liquid containing cyanide ions as a by-product, so it is not necessarily economically advantageous when considering its treatment. Various proposals have also been made regarding methods for producing malonic acid diesters by reacting halogenated acetic esters with carbon monoxide and alcohol. For example, JP-A-50-111015 discloses a method for carrying out this reaction in the presence of a metal carbonyl catalyst and a basic compound, and JP-A-51-146414 describes a method for conducting this reaction in the presence of a cobalt-containing compound catalyst and an alkali metal or alkaline earth metal alcoholate,
Alternatively, a method is carried out in the presence of alkali hydroxide in alcohol, and JP-A-52-100417 discloses
A method is disclosed in which this reaction is carried out in the presence of a basic compound, a rhodium catalyst, and optionally an iodine-containing compound. Furthermore, JP-A-53-7613 discloses a method of reacting methylene dihalide, carbon monoxide, and alcohol under a cobalt carbonyl catalyst.
has been done. However, all of these methods use expensive halogenated acetate as a raw material, require a large amount of alkali to scavenge the halogen produced in the reaction, and are difficult to effectively collect and reuse as a catalyst. It has many industrial disadvantages, such as the use of cobald carbonyl, which is difficult to use, and expensive rhodium and iodine compounds. Furthermore, JP-A-57-35896 discloses a method for producing malonic acid diester by bringing ketene, carbon monoxide, and nitrite into liquid phase contact in an organic solvent in the presence of palladium metal or its salts. Proposals have been made regarding this. This manufacturing method has many industrial advantages compared to the various methods described above. However, since this production method is a heterogeneous reaction that proceeds with the catalyst suspended in a solvent, various reactants are produced, making it difficult to separate and purify the malonic acid diester, the desired product. The catalyst, which exists in a suspended state in the reaction solution, tends to cause abrasion and clogging of the reactor, and the processing operations for recovering and reusing the catalyst become complicated. There is still room for improvement in the above. In view of this situation, the present inventors have developed various catalyst systems for the purpose of developing an industrially advantageous catalyst system in a method for producing malonic acid diester through a liquid phase reaction between ketene, carbon monoxide, and nitrite. I conducted research. As a result, when a platinum group metal complex having a specific composition, a tin halide, and a quaternary ammonium salt are used together as a catalyst, the reaction can be carried out in a homogeneous system, and the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 57
- All the problems of the invention disclosed in Publication No. 35896 are improved, and the target product can be produced with a yield and selectivity superior to any of the above-mentioned prior art. This discovery led to the completion of the present invention. That is, the present invention provides ketene, carbon monoxide, and nitrite esters with the general formula: L 2 MX 2 (wherein L represents a ligand of an organic phosphorus compound, M represents a platinum group metal, and X represents An industrially excellent production method for malonic acid diester, which comprises carrying out a liquid phase reaction in an organic solvent in the coexistence of a platinum group metal complex having a halogen atom (representing a halogen atom), a tin halide, and a quaternary ammonium salt. It provides: Next, the present invention will be explained in detail. The method for producing malonic acid diester of the present invention is based on the reaction formula
(A): CH 2 CO+CO+2RONO→CH 2 (COOR) 2 +2NO
......(A) (wherein R represents an alkyl group or a cycloalkyl group), malonic acid diester is produced by reacting ketene, carbon monoxide and nitrite in a liquid phase. be. Nitrite esters that can be used are esters of nitrous acid and saturated monohydric aliphatic alcohols or alicyclic alcohols having 1 to 8 carbon atoms, and alcohol components include, for example, methanol and ethanol. , n-(and iso-)propanol, n-(and iso-, sec-, tert-)butanol, n-(and iso-)amyl alcohol, hexanol, aliphatic alcohols such as octanol, and cyclohexanol, methyl Examples include alicyclic alcohols such as cyclohexanol, and these alcohols may contain substituents such as alkoxy groups that do not inhibit the reaction. The nitrite ester used in this reaction does not necessarily have to be in the form of a nitrite ester, and a raw material that forms a nitrite ester within the reaction system may be used. That is, instead of nitrite, alcohol and nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, dinitrogen trioxide,
It is also useful to use a nitrogen oxide selected from dinitrogen tetroxide or a hydrate thereof, by introducing a molecular oxygen-containing gas as necessary. Note that nitric acid, nitrous acid, and the like are effective as hydrates of nitrogen oxides. In these cases, the alcohol used is selected from the alcohol components that are constituents of the nitrite ester. The catalyst in the present invention is a three-component system of a platinum group metal complex, a tin halide, and a quaternary ammonium salt. First, a platinum group metal complex is represented by the general formula (): L 2 MX 2 (). In the general formula (), L represents a ligand of an organophosphorus compound, and examples of compounds that can be such a ligand include trialkylphosphine, triallylphosphine, trialkyl〓〓〓〓〓
Examples include phosphite and triallylphosphite. Examples of trialkylphosphines include those in which the alkyl group has 1 to 8 carbon atoms, such as trimethylphosphine, triethylphosphine, tri-n-(or iso)propylphosphine, tri-n-(or iso, tert-)butyl Examples include phosphine. Examples of triallylphosphine include triphenylphosphine in which the allyl group has 6 to 12 carbon atoms;
Alternatively, tri-substituted phenylphosphine (substituents include, for example, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen atom). Examples of the trialkyl phosphite include those in which the alkyl group has 1 to 8 carbon atoms, such as trimethyl phosphite, triethyl phosphite, tri-n-(or iso)propyl phosphite, and tri-n-
(or iso, tert-)butyl phosphite and the like. Examples of triallylphosphite include triphenylphosphite in which the allyl group has 6 to 12 carbon atoms, or tri-substituted phenylphosphite (substituents include, for example, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen atom). ) can be mentioned. In the general formula (), M represents a platinum group metal such as platinum or palladium, and X represents chlorine, bromine,
Represents a halogen atom such as iodine. The platinum group metal complex catalyst of the general formula () can be prepared, for example, according to the following reaction formula (B). MX 2 +2L→L 2 MX 2 (B) In reaction formula (B), M, X and L have the same meanings as above. To give a specific example, by reacting palladium bromide [PdBr 2 ] with triphenylphosphine [(C 6 H 5 ) 3 P], bistriphenylphosphine dibromopalladium [[(C 6 H 5 ) 3 P〕 2 PdBr 2 〕 can be obtained. Note that the reaction according to reaction formula (B) proceeds very quickly and forms a complex within an instant, so it is not necessarily necessary to introduce the complex form into the reaction system of the production method of the present invention, and the reaction according to reaction formula (B) By adding separately to the reaction system the amounts of each component based on the stoichiometry shown in
A complex can also be formed within the reaction system and used as a catalyst. The amount of platinum group metal complex catalyst present in the reaction system of the production method of the present invention is preferably in the range of 0.1 to 100 mmol, preferably 1 to 20 mmol, per 1 reaction solvent. Examples of the tin halide used in the present invention include stannous chloride, stannous bromide, stannous fluoride, and stannous iodide. By having these tin halides present in the reaction system, the stability of the platinum group metal complex is significantly improved, and there is no occurrence of phenomena such as the catalyst becoming insoluble and precipitating during the reaction. The yield and selectivity of malonic acid diester are significantly improved. The amount used is usually 0.5 to 10 mol, preferably 1 to 5 mol, per 1 mol of the platinum group metal complex. Furthermore, the quaternary ammonium salt used in the present invention has the general formula (): (R) 4 NY can be expressed as (). In the general formula (),
R can be a lower alkyl group such as methyl, ethyl, n(or iso)-propyl, n(or iso)-butyl, n(or iso)-pentyl, etc., a phenyl group, a tolyl group or a benzyl group. Further, Y represents a halogen atom such as chlorine, bromine, or ioic acid. The presence of these quaternary ammonium salts in the reaction system significantly improves the yield and selectivity of malonic acid diester, which is the target product of the reaction. Its usage is usually
The amount is 0.5 to 10 mol, preferably 1 to 5 mol, per mol of platinum group metal complex. In addition, these tin halides or quaternary ammonium salts, like the platinum group metal complex (L 2 MX 2 ) or its constituent components (MX 2 , L), may be used in combination with the raw material nitrite ester or organic solvent in some cases. It is also possible to dissolve it in water and replenish it sequentially during the reaction. The manufacturing method of the present invention is based on a liquid-phase homogeneous reaction as described above. Therefore, each raw material and each catalyst of the present invention must be present in a state dissolved in an organic solvent in the reaction system. That is, the organic solvent used in the present invention includes each raw material in the present invention and
and organic solvents that can dissolve each catalyst. Examples of such organic solvents include, for example, N-methylpyrrolidone; dimethylaniline; halogenated aliphatic hydrocarbons such as chloroform, trichloroethane, tetrachloroethane; toluene, xylene, decalin, tetralin, chlorobenzene, dichloromethane; Examples include aromatic hydrocarbons such as benzene and halogenated aromatic hydrocarbons; esters such as oxalate ester, acetate ester, and carbonate ester; ethers such as dioxane and diethylene glycol dimethyl ether; It is also possible to use solvents in combination. In carrying out the present invention, a platinum group metal complex, a tin halide, a quaternary ammonium salt, and a nitrite ester are usually added to a reaction solution in which ketene and monomer are dissolved in an organic solvent. This is done by supplying carbon oxide. The feed rate of ketene to the reaction solution is 1 to 200ml/
It is desirable that the amount of nitrite be within the range of (reaction solution).minutes, and it is desirable that the nitrite ester is supplied to the reaction solution in an amount of at least twice the molar amount of ketene. The reaction is preferably carried out at a temperature of room temperature to 200°C and a partial pressure of carbon monoxide of 0.5 atm or more. The malonic acid diester, which is the target product of the present invention, can be isolated and obtained from the reaction system by, for example, appropriately employing operations such as distillation, filtration, and separation. Next, examples of the present invention will be shown. Note that the yield of the product in each example is based on ketene. Example 1 In a 300 ml four-necked flask, 0.791 g (1 mmol) of bistriphenylphosphine dibromopalladium, 0.380 g (2 mmol) of stannous chloride, 0.555 g (2 mmol) of tetra-n-butylammonium chloride and 85 ml (569.6 mmol) of n-amyl nitrate was charged together with 200 ml of monochlorobenzene. The reaction mixture was heated and held at 90 °C with stirring, and nitrogen gas containing 24.0% ketene by volume was added.
The reaction was carried out for 3 hours while blowing carbon monoxide into the reaction solution at a rate of 131.6 ml/min and 300 ml/min. After cooling the reaction solution to room temperature, the solvent was distilled off, and the reaction product contained in the residue was collected at 200°C using gas chromatography (Apiezon Grease 3m column).
Quantitative analysis was performed at a temperature of The results are shown in Table 1. Example 2 Instead of tetra-n-butylammonium chloride,
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that 0.331 g (2 mmol) of tetraethylammonium chloride was used. The results are shown in Table 1. Examples 3 and 4 Bistriphenylphosphine dibromopalladium was replaced by 0.702 g (1 mmol) of bistriphenylphosphine dichloropalladium in Example 3 and 0.671 g (1 mmol) of bistriphenylphosphine dibromopalladium in Example 4. An experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that 1 mmol) was used in each case. The results are shown in Table 1.
【表】
〓〓〓〓〓
[Table] 〓〓〓〓〓
【表】
実施例 5
ビストリフエニルホスフインジブロモパラジウ
ムに代えて、臭化パラジウム0.266g(1ミリモ
ル)およびトリフエニルホスフイン0.525g(2
ミリモル)を用いた他は、実施例1と同様の操作
で実験を行つた。その結果は、次の通りであつ
た。
マロン酸ジn−アミルの生成量:175.7ミリモル
(収率:69.2%)
酢酸n−アミルの副生量:44.6ミリモル(収率:
17.6%)
実施例 6
亜硝酸n−アミルの仕込み量を50ml(341.5ミ
リモル)に変え、また窒素ガス中のケテン含有率
を12.8容量%に変えた他は、実施例1と同様の操
作で実験を行つた。その結果は、次の通りであつ
た。
マロン酸ジn−アミルの生成量:105.9ミリモル
(収率:78.3%)
酢酸n−アミルの副生量:12.1ミリモル(収率:
9.0%)
比較例 1
塩化テトラn−ブチルアンモニウムを用いなか
つた他は、実施例6と同様の操作で実験を行つ
た。
その結果は、次の通りであつた。
マロン酸ジn−アミルの生成量:83.7ミリモル
(収率:61.9%)
酢酸n−アミルの副生量:12.8ミリモル(収率:
20.7%)
実施例 7
亜硝酸n−アミルに代えて、亜硝酸エチル45ml
(570.0ミリモル)を用いた他は、実施例1と同様
の操作で実験を行つた。その結果は、次の通りで
あつた。
マロン酸ジエチルの生成量:203.5ミリモル(収
率:80.1%)
酢酸エチルの副生量:24.1ミリモル(収率:9.5
%)
実施例 8
300mlの四つ口フラスコに、ビストリフエニル
ホスフインジブロモパラジウム0.396g(0.5ミリ
モル)、塩化第一スズ0.190g(1ミリモル)、塩
化テトラn−ブチルアンモニウム0.278g(1ミ
リモル)および亜硝酸n−アミル25ml(171.0ミ
リモル)をモノクロルベンゼン200mlと共に仕込
んだ。反応混合物を撹拌しながら90℃に加熱、保
持し、24.2容量%のケテンを含有する窒素ガスを
132.0ml/分および一酸化炭素を300ml/分の速度
で反応液中へ吹き込みながら反応を3時間行つ
た。なお、反応開始後、トリフエニルホスフイン
0.066g(0.25ミリモル)を亜硝酸n−アミル50
ml(342.0ミリモル)に溶かした溶液を、2.5時間
を要して反応系に添加した。
その結果、反応は定常に進行し、反応途中にお
いて触媒の失活現象は認められなかつた。また生
成物の量は、次の通りであつた。
マロン酸ジn−アミルの生成量:165.6ミリモル
(収率:64.5%)
酢酸n−アミルの副生量:32.9ミリモル(収率:
12.8%)
実施例 9
300mlの四つ口フラスコに、ビストリフエニル
ホスフインジブロモパラジウム0.198g(0.25ミ
リモル)、塩化第一スズ0.095g(0.5ミリモル)、
塩化テトラn−ブチルアンモニウム0.139g(0.5
〓〓〓〓〓
ミリモル)および亜硝酸n−アミル60ml(406.6
ミリモル)をモノクロルベンゼン200mlと共に仕
込んだ。反応混合物を撹拌しながら90℃に加熱、
保持し、9.4容量%のケテンを含有する窒素ガス
を110.4ml/分および一酸化炭素を300ml/分の速
度で反応液中へ吹込みながら反応を5時間行つ
た。なお反応開始後、トリフエニルホスフイン
0.066g(0.25ミリモル)および塩化第一スズ
0.048g(0.25ミリモル)とをN−メチルピロリ
ドンに溶かした溶液10mlを、2.5mlづつ1時間毎
反応系に添加した。
その結果、反応は定常に進行し、反応途中にお
いて触媒の失活現象は認められなかつた。また生
成物の量は、次の通りであつた。
マロン酸ジn−アミルの生成量:116.2ミリモル
(収率:83.8%)
酢酸n−アミルの副生量:20.5ミリモル(収率:
14.7%)
実施例 10
300mlの四つ口フラスコに、ビストリフエニル
ホスフインジブロモパラジウム0.791g(1ミリ
モル)、臭化第一スズ0.558g(2ミリモル)、臭
化テトラエチルアンモニウム0.420g(2ミリモ
ル)および亜硝酸n−アミル50ml(356.0ミリモ
ル)をモノクロルベンゼン200mlと共に仕込ん
だ。反応混合物を撹拌しながら90℃に加熱、保持
し、10.0容量%のケテンを含有する窒素ガスを
116.1ml/分および一酸化炭素を200ml/分の速度
で反応液中へ吹込みながら反応を3時間行つた。
その結果は、次の通りであつた。
マロン酸ジn−アミンの生成量:63.0ミリモル
(収率:49.4%)
酢酸n−アミルの副生量:28.3ミリモル(収率:
36.5%)
実施例 11
300mlの四つ口フラスコに、ビストリフエニル
ホスフインジヨウ化パラジウム0.885g(1ミリ
モル)、塩化第一スズ0.285g(1.5ミリモル)、塩
化テトラn−ブチルアンモニウム0.416g(1.5ミ
リモル)および亜硝酸n−アミル45ml(327.6ミ
リモル)をモノクロルベンゼン200mlと共に仕込
んだ。反応混合物を撹拌しながら90℃に加熱、保
持し、13.6容量%のケテンを含有する窒素ガスを
115.8ml/分および一酸化炭素を200ml/分の速度
で反応液中へ吹き込みながら反応を3時間行つ
た。その結果は、次の通りであつた。
マロン酸ジn−アミルの生成量:89.8ミリモル
(収率:70.8%)
酢酸n−アミルの副生量:19.5ミリモル(収率:
12.1%)
実施例 12
300mlの四つ口フラスコに、ビストリフエニル
ホスフインジクロロパラジウム0.702g(1ミリ
モル)、塩化第一スズ0.190g(1ミリモル)、塩
化テトラエチルアンモニウム0.166g(1ミリモ
ル)および亜硝酸n−アミル50ml(350.5ミリモ
ル)をモノクロルベンゼン200mlと共に仕込ん
だ。反応混合物を撹拌しながら100℃に加熱、保
持し、16.4容量%のケテンを含有する窒素ガスを
119.6ml/分および一酸化炭素を200ml/分の速度
で反応液中へ吹き込みながら反応を3時間行つ
た。その結果は、次の通りであつた。
マロン酸ジn−アミルの生成量:115.3ミリモル
(収率:73.2%)
酢酸n−アミルの副生量:24.1ミリモル(収率:
15.3%)
〓〓〓〓〓
[Table] Example 5 Bistriphenylphosphine Instead of dibromopalladium, 0.266 g (1 mmol) of palladium bromide and 0.525 g (2 mmol) of triphenylphosphine were used.
The experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that 1 mmol) was used. The results were as follows. Amount of di-n-amyl malonate produced: 175.7 mmol (yield: 69.2%) Amount of by-product n-amyl acetate: 44.6 mmol (yield:
17.6%) Example 6 The experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the amount of n-amyl nitrite charged was changed to 50 ml (341.5 mmol) and the ketene content in the nitrogen gas was changed to 12.8% by volume. I went to The results were as follows. Amount of di-n-amyl malonate produced: 105.9 mmol (yield: 78.3%) Amount of by-product n-amyl acetate: 12.1 mmol (yield:
9.0%) Comparative Example 1 An experiment was conducted in the same manner as in Example 6, except that tetra-n-butylammonium chloride was not used. The results were as follows. Amount of di-n-amyl malonate produced: 83.7 mmol (yield: 61.9%) Amount of by-product n-amyl acetate: 12.8 mmol (yield:
20.7%) Example 7 Instead of n-amyl nitrite, 45 ml of ethyl nitrite
The experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that (570.0 mmol) was used. The results were as follows. Amount of diethyl malonate produced: 203.5 mmol (yield: 80.1%) Amount of ethyl acetate by-product: 24.1 mmol (yield: 9.5
%) Example 8 In a 300 ml four-necked flask, 0.396 g (0.5 mmol) of bistriphenylphosphine dibromopalladium, 0.190 g (1 mmol) of stannous chloride, and 0.278 g (1 mmol) of tetra-n-butylammonium chloride. and 25 ml (171.0 mmol) of n-amyl nitrite were charged together with 200 ml of monochlorobenzene. The reaction mixture was heated and held at 90 °C with stirring, and nitrogen gas containing 24.2% ketene by volume was added.
The reaction was carried out for 3 hours while blowing carbon monoxide into the reaction solution at a rate of 132.0 ml/min and 300 ml/min. In addition, after starting the reaction, triphenylphosphine
0.066 g (0.25 mmol) of n-amyl nitrite 50
ml (342.0 mmol) was added to the reaction system over a period of 2.5 hours. As a result, the reaction progressed steadily, and no catalyst deactivation phenomenon was observed during the reaction. The amount of the product was as follows. Amount of di-n-amyl malonate produced: 165.6 mmol (yield: 64.5%) Amount of by-product n-amyl acetate: 32.9 mmol (yield:
12.8%) Example 9 In a 300 ml four-necked flask, 0.198 g (0.25 mmol) of bistriphenylphosphine dibromopalladium, 0.095 g (0.5 mmol) of stannous chloride,
Tetra n-butylammonium chloride 0.139g (0.5
〓〓〓〓〓
mmol) and n-amyl nitrite 60 ml (406.6
mmol) was added together with 200 ml of monochlorobenzene. Heat the reaction mixture to 90°C with stirring;
The reaction was carried out for 5 hours while blowing nitrogen gas containing 9.4% by volume of ketene into the reaction solution at a rate of 110.4 ml/min and carbon monoxide at a rate of 300 ml/min. After starting the reaction, triphenylphosphine
0.066 g (0.25 mmol) and stannous chloride
10 ml of a solution of 0.048 g (0.25 mmol) dissolved in N-methylpyrrolidone was added to the reaction system in 2.5 ml portions every hour. As a result, the reaction progressed steadily, and no catalyst deactivation phenomenon was observed during the reaction. The amount of the product was as follows. Amount of di-n-amyl malonate produced: 116.2 mmol (yield: 83.8%) Amount of by-product n-amyl acetate: 20.5 mmol (yield:
14.7%) Example 10 In a 300 ml four-necked flask, 0.791 g (1 mmol) of bistriphenylphosphine dibromopalladium, 0.558 g (2 mmol) of stannous bromide, and 0.420 g (2 mmol) of tetraethylammonium bromide. and 50 ml (356.0 mmol) of n-amyl nitrite were charged together with 200 ml of monochlorobenzene. The reaction mixture was heated and held at 90 °C with stirring, and nitrogen gas containing 10.0% by volume of ketene was added.
The reaction was carried out for 3 hours while blowing carbon monoxide into the reaction solution at a rate of 116.1 ml/min and 200 ml/min.
The results were as follows. Amount of di-n-amine malonate produced: 63.0 mmol (yield: 49.4%) Amount of n-amyl acetate by-product: 28.3 mmol (yield:
36.5%) Example 11 In a 300 ml four-neck flask, 0.885 g (1 mmol) of bistriphenylphosphine diiodide, 0.285 g (1.5 mmol) of stannous chloride, and 0.416 g (1.5 mmol) of tetra-n-butylammonium chloride were added. 45 ml (327.6 mmol) of n-amyl nitrite were charged together with 200 ml of monochlorobenzene. The reaction mixture was heated and held at 90 °C with stirring, and nitrogen gas containing 13.6% ketene by volume was added.
The reaction was carried out for 3 hours while blowing carbon monoxide into the reaction solution at a rate of 115.8 ml/min and 200 ml/min. The results were as follows. Amount of di-n-amyl malonate produced: 89.8 mmol (yield: 70.8%) Amount of by-product n-amyl acetate: 19.5 mmol (yield:
12.1%) Example 12 In a 300 ml four-necked flask, 0.702 g (1 mmol) of bistriphenylphosphine dichloropalladium, 0.190 g (1 mmol) of stannous chloride, 0.166 g (1 mmol) of tetraethylammonium chloride and 50 ml (350.5 mmol) of n-amyl nitrate was charged together with 200 ml of monochlorobenzene. The reaction mixture was heated and maintained at 100 °C with stirring, and nitrogen gas containing 16.4% by volume of ketene was added.
The reaction was carried out for 3 hours while blowing carbon monoxide into the reaction solution at a rate of 119.6 ml/min and 200 ml/min. The results were as follows. Amount of di-n-amyl malonate produced: 115.3 mmol (yield: 73.2%) Amount of by-product n-amyl acetate: 24.1 mmol (yield:
15.3%) 〓〓〓〓〓
Claims (1)
を、一般式: L2MX2 (ただし、Lは、有機リン化合物の配位子を表わ
し、Mは白金族金属を表わし、そしてXはハロゲ
ン原子を表わす。)を有する白金族金属錯体、ハ
ロゲン化スズおよび第四級アンモニウム塩の共存
下、有機溶媒中で、液相反応させることを特徴と
するマロン酸ジエステルの製法。[Claims] 1 Ketene, carbon monoxide and nitrite ester are represented by the general formula: L 2 MX 2 (wherein L represents a ligand of an organic phosphorus compound, M represents a platinum group metal, and X represents a halogen atom.) A method for producing a malonic acid diester, which comprises carrying out a liquid phase reaction in an organic solvent in the coexistence of a platinum group metal complex having a halogenated metal complex, a tin halide, and a quaternary ammonium salt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175362A JPS5967243A (en) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | Preparation of malonic acid diester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175362A JPS5967243A (en) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | Preparation of malonic acid diester |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967243A JPS5967243A (en) | 1984-04-16 |
| JPS6222977B2 true JPS6222977B2 (en) | 1987-05-20 |
Family
ID=15994749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57175362A Granted JPS5967243A (en) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | Preparation of malonic acid diester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5967243A (en) |
-
1982
- 1982-10-07 JP JP57175362A patent/JPS5967243A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5967243A (en) | 1984-04-16 |
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