JPS62294632A - グリオキサ−ルモノアセタ−ルの製造方法 - Google Patents

グリオキサ−ルモノアセタ−ルの製造方法

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JPS62294632A JP62138848A JP13884887A JPS62294632A JP S62294632 A JPS62294632 A JP S62294632A JP 62138848 A JP62138848 A JP 62138848A JP 13884887 A JP13884887 A JP 13884887A JP S62294632 A JPS62294632 A JP S62294632A
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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】 本発明はモノアセタール化グリオキサールの製造方法に
関する。
R,0 〔式中R1および鳥は同じであり−CFIRR3基(R
およびR8は同じであるかまたは異なり、アルキル基、
アルケニル基またはアラルキル基を表わす)を表わし、
またはR1およびR1は同じであり、−Cll2R基(
Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアラル
キル基を表わす)を表わし、または馬とへは一緒になっ
て−CFi2− (CRR)n−CHR−基(nはOま
たは1を表わし、Rは前述した通りである)を形成する
〕のモノアセタール化グリオキサールの製造法に関する
。
−C馬−(CRR)n −CHR−基の例としては、エ
チレン、プロピレン、トリメチレン、2.2−ジメチル
−プロパン−1,3−ジイル基等ヲ挙+fることかでき
る。
グリオキサールとアルコールの反応は広く研究されて来
た、そしてそれらは相当するグリオキサールビスアセタ
ールに容易に到達できるようにしている(米国特許第2
194405号;英国特許第559362号;フランス
特許第1280792号および第2284584号;C
h@I!LBer、  1 9 2 6  、 5 9
  、 8 5  j  ;  J、人mer。
Chem、 Soa、 1939 、61 、428お
よび755 ; J、Amer、Cham、Soo、l
 951 、73 。
1884;Chea+、Ber、1954,87,90
6;Chsm、Bsr、  1954 、87 、13
43 ; J、Org。
Chew、 I 972 、37 、1276 ;同1
973゜3B、556;同1974,39,1172;
Bull。Soo、 Chim、 Franas l 
978 、601および603参照)。
2.3−ジヒドロキシ−1,1,4,4−テトラエトキ
シブタンの如きα、β−ジヒドロキジル化アセタールの
酸化分解またはアクロレノンの相当するアセタールのオ
ゾン分解の如き間接法がグリオキサールモノアセタール
を得るために使用されたが(Chem、Bsr、  l
 903 、36゜1 9 3 3  ;  l1io
lv、Chim、Acta、l  9 3 9  、 
 l  3  。
5 l 4 ; Izvest、Akad、 Nauk
、 SSR,0tdsl Khim。
Nauk、  l 963 、857 ; J、 An
ar、Chel!I、 Soo。
1 9 7 2  *  9 4  l 6 9 9 
8  ;  Chemical  abstraets
。
197B、89.215108参照)、直接法はグリオ
キサールモノアセタールへの到達ヲ可能(こし得なかっ
た。
これらの方法はそれらを実質的な量で応用するとき、長
く、困難で時には危険でさえあった(ドイツ特許第33
46266号参照)。
本発明者等は、良好な結果で、前述した一般式(I)の
生成物を迅速に得る新規な方法をここに見出した。
この方法は酸触媒の存在下に、グリオキサールを過剰の
一般式(9)RR,、CHOI(、(3)RC亀OHま
たは((1)HO(4,−(CRR)n −CIIIR
OH(式中R9賜およびnは前述した通りである)の一
つの相当するアルコールと反応させ、次いでビスアセタ
ールによって反応媒体中で一般式CI)の目的のモノア
セタールの濃度の低下が生ずると直ちlこ反応を停止す
ることにある。事実、本発明者は、水性溶液中Jこおい
てさえも、グリオキサールは一般式(4)または(5)
のアルコールと、一般式(1)のモノアセタールを与え
るように反応し、そしてビスアセタールへは急速でなく
変換されることを見出した。
一般式(3)ノ二級アルコールは一級アルコールまたは
一般式(9)または(5)のビニ級または一級一二級ジ
オールよりは反応性が非常に劣るが、反応時間を増大す
ることによって相当するグリオキサールの所望のモノア
セタールを提供するように、満足できる収率で、それら
を反応させることができる。
グリオキサールモノおよびビスアセタールの形成lこお
けるこの解離は、アルコールとグリオキサールの縮合I
こつぃての多くの研究で決して予測したり、観察された
り、報告されたりまたは得られたりしていなめ1つた。
しかしながら本発明lこよる方法の簡単さは、従来発表
されていたグリオキサールモノアセタールへの到達ばか
りでなく既知の方法を用いては作ることのできなかった
2、2−ジアリロキシエタナールの如き新規なアセター
ルlこも容易Iこ到達できる。
本発明方法によれば一方でグリオキサールの消失を、そ
して他方でアセタールの形成を反応媒体から規則的に採
った試料の分析によって追求する。
グリオキサールの消費は、例えばカニツツアーロ反応に
よりそれのナトリウムグリコレートへの変換に要するソ
ーダの測定によって追求する。モノおよびビスアセター
ルについては、それらは、内部補正の従来の方法を用い
た応答係数の測定機気相クロマトグラフィで分析するの
が好ましい。
全てのアセタール化反応のように、本発明による方法は
酸触媒の存在下に行う。これらの酸触媒には塩化水素、
硫酸、パラトルエンスルホン酸、硫酸ジルコニウム(5
)、欲の形のイオン交換スルホン酸樹脂を含む。硫酸ジ
ルコニウム(5)または酸の形でのイオン交換スルホン
酸樹脂を使用するのが好ましい。通常は導入するグリオ
キサール1モルについて酸触媒50±25ミリモルを使
用する。反応終了時に、これらの酸触媒は、それ自体知
られている方法によって、例えば−過、適当な塩基を用
いる中和等によって反応媒体から急速に除去する。
反応はグリオキサールに対して過剰のアルコールを用い
て行う。この過剰量は実質的な割合で変化させうるが、
通常はグリオキサール1モルについてアルコール12±
5モル使用する、必要ならば、この種の酸性触求核置換
反応と両立しうる不活性有機溶媒、例えばヘキサン、シ
クロヘキサン、ベンゼン、トルエン、!素(11く 媒:クロロホルム、ジクロロエタン中で行なうことがで
きる。
出発グリオキサールは水2分子を有する結晶化したトリ
マーの如き固体か或いは水性溶液である。この後者の場
合において、予め共沸蒸溜によって溶解水の一部を除去
することができる。
本発明の方法で使用するアルコールの例には、メタノー
ル、エタノール、フロパノール、1−ブタノール、イソ
ブチルアルコール、フェニルエチルアルコール、アリル
アルコール、エチレングリコール、1.2−プロパンジ
オール、1゜3−プロパンジオール、2.2−ジメチル
−1゜3−プロパンジオール等を挙げることができる。
通常反応は反応媒体の沸点で行う、しかしより高い温度
または低い温度でも実施できる。通常操作は、無水硫酸
マグネシウムの如き乾燥剤を通して浸出するようなそれ
自体知られている方法によって脱水溜出物を循環させて
、反応媒体中で形成されたおよび/または存在する水の
共沸蒸溜で行なう。
一般に反応は大気圧で行う、しかし高圧または低圧もこ
の方法に害はない。
反応終了時に、所望のグリオキサールモノアセタールは
分別蒸溜または結晶化の如きそれ自体知られている方法
で反応媒体から分離する。
グリオ干す−ルモノアセタールは、有i合成における非
常に重要なオレフイノホルミル化「5ynthonsJ
であり、それらは特に一定の複素環を作るために普通に
使用される( J、 Org、Chew。
1979.44,535参照)。
下記実施例は不発明を説明するが、本発明を限定するも
のではない。
実施例 1 2.2−ジエトキシエタナールの製造 71m1ft%での水性溶液の形でのグリオキサール8
1.79即ち1モル、水40モルで結晶化した98%の
硫酸シルニー ニウムIJV) 14.59 (40ミ
リモル)、エタノール4009(8,7モル)の混合物
を沸点で90分間加熱した。
次いで冷却した反応媒体を沖過しくこれによって使用し
た触媒の大部分を回収できる)、次いでfI3液を10
9(12ミリモル)の乾燥炭酸水素ナトリウムで処理し
た。無機塩を沖過し、余分なエタノールを減圧蒸発させ
た後、痕跡漫の無機塩を除くため得られた油状残渣を5
倍容量のジエチルオキサイドで処理した。沖過し、導入
したジエチルオキサイドを減圧蒸溜した後、残存油をl
 Ombarの減圧下フラッシュ蒸溜させた。かくして
35〜60℃の間で蒸溜する液体122gを集めた。こ
のものの蒸気相クロマトグラフィ分析は約70%の2.
2−ジエトキシエタナールと30%の1.1,2.2−
テトラエトキシエタンの存在を示した。
回転ベルトカラムを備えた蒸溜装置で行った第二蒸溜で
、l l IIIbarで43±2℃で泡出する2、2
−ジエトキシエタナール809(0,61モル)の分離
を可能にした。
実施例 2 2.2−ジブトキシエタナールの製造 40重量%の水溶液の形でのグリオキサール1459(
1モル)、1−ブタノール740g(10モル)、AZ
KOJこよって販売されている酸の形でのスルホン酸樹
脂、rMAc Cl 5 P (Kirk−Othms
r、 3版第13巻696頁参照)1009(100+
+eq )、ヘキサン860gの混合物を、沸点で5時
間加熱した、反応媒体中に形成され、存在する水は共沸
蒸溜によって除去し、溶媒は再循環させた。
この段階で、反応媒体の試料の蒸気相クロマトグラフ分
析では、0.1モルの未変換グリオキサール、0.85
モルの2.2−ジブトキシエタナールおよび0.05モ
ルの1.1,2.2−テトラブトキシエタンの存在を示
した。
反応媒体を冷却し、一過し、次いで沖液を炭酸水素すl
−IJウム509 (0,6モル)で処理した。無機塩
を一過し、溶媒を減圧蒸発させた後、250gの透明黄
色液体を得た、これを2a+barの減圧下蒸溜した。
71±3℃での分溜物を集めた。かくして1229の2
.2−ジブトキシエタナールを得た、即ち使用したグリ
オキサールに関して理論的に計算して65%の収率であ
った。連続蒸溜したとき、120±5℃で泡出する1、
1.2.2−テトラブトキシエタン96g(30ミリモ
ル)が収集された( Che+n、Ber。
1954.87.911.Eb−I、=160±1℃1
60± 1理分析 NMR”EI (CDC/3) xp(二重線、6H,C馬) 1、4 wa (多重線、8 H、C4−CH2)3、
6 F (多重線、4 H、−C馬−〇)4.557F
m(二重線、l H、J =2 H2,>CM−C)9
、4 F C二重線、IH,J=2融、 CIO)本発
明者の知る限りにおいて、この生成物は先行技術には発
表されていなかった。
実施例 3 2.2−ジアリロキシエタナールの製造40重量%での
水溶液の形でのグリオキサール1モル、触媒050ミリ
モル(またはスルホン酸樹脂50酸meq )、アリル
アルコールlOミIJモル、水との共沸を与える溶媒8
1800dの溶液を水の共沸蒸溜とディーンスターク装
置による有機溶媒の循環をして3時間還流加熱した。
加熱中、規則的な間隔で2.2−ジアリロキシエタナー
ルおよび1.1,2.2−テトラアリロキシの試料採取
を行い、1,1,2.2−テトラアリロキシエタンの形
成による2、2−ジアリロキシエタナールの減少を示し
たとき、反応媒体を冷却し、次いで触媒を一過および/
またはアルカリ金属の酸性炭酸塩での中和によって除去
し、次いで反応媒体を蒸溜した。溶媒を除去した後、目
的生成物lこよって構成された2モルの5 mbarで
62±2℃での第1分溜と1゜1.2.2−テトラアリ
ロキシエタンで構成される9モルの5 mbarで10
0±5℃での第2分溜とを集めた。
下表に行った試験の結果を集約する。
樹脂A :商品名工JJACC16Pで市販されている
多孔質樹脂(カーク・オドマー、エンサイクロビデイア
・オブ・ケミカル・テクノロジー第3版、13,696
参照)。
樹脂B : NAr1QN樹脂(カーク・オドマー、エ
ンサイクロビデイア・オブ・ケミカル・テクノロジー第
3版5559参照)。
物理分析 NMR”II (CDC/、) 4、2 F (二重線、4 H、0CR2)4、7 F
Fm (二重線、l El 、 J = 2 H2,>
CM−C)5、2 F (多重線、4H,CH,)5、
8 F (多重線、2111.=CH−→9、57F@
 (二重線%  I H1’−2Hz、Cl0)発明者
の知る限りにおいて、この生成物は先行技術で発表され
ていなかった。
実施例 4 71重量%の水溶液の形でのグリオキサール81.79
.即ち1モル、硫酸ジルコニウム(5)14.59、メ
タノール4009(12,5モル)の混合物を沸点で2
00分加熱した。
次に反応媒体を実施例1の如く処理した。かくして4 
Q mbarで59±3℃で泡出する2、2−ジメトキ
シエタナール739(0,7モル)(Izvsmt、A
kad、Nauk SSR,0tdel、 Khim、
 Nauk、 l 953 。
857;Qe=59±1℃)および12 mbarで5
3±2℃で泡出する1、1.2.2−テトラメトキシエ
タン309(0,2モル)ヲ得た。
実施例 5 市販の結晶化グリオキサール(F=140〜150℃、
水2モルで結晶化したトリマー)709即ちグリオキサ
ールモノマーの1モル、4モルの水で結晶化した98%
硫酸ジルコニウム14.59(40ミリモル)%2−メ
チルー1=プロパツール7409(10モル)の混合物
を沸点で4時間加熱し、次いで実施例1における如く処
理した。かくして5 mbarで52℃で泡出する2、
2−ジイソブトキシエタナール1139(0,6モル)
および5 mbarで94〜99℃で泡出する1、1.
2.2−テトラインブトキシエタン959(0,3モル
)を得た。
物理分析 8M11!! (CDC/3) 0、94 F (二重線、1211.CM)1、9 w
a (多重線、2 II 、 C11)3、4 wa 
(多重線、4H,C)120)4、5 P (二重線、
l!I、J =2111z)9、5 F (二重線、l
H、J =2H2、Cl0)実施例 6 35〜40%の水溶液の形でのグリオキサール145g
(1モル)、2.2−ジメチル−1゜3−プロパンジオ
ール1049(1モル)、p−トルエンスルホン酸3.
89(0,02モル)、ベンゼン440gの溶液を、反
応媒体中に形成され、存在する水を共沸蒸溜し、溶媒を
再循環しつつ沸点で4時間加熱した。
次いで反応媒体を実施例2における如く処理した。
かくして30 mbarで81±2℃で泡出する2−ホ
ルミル−5,5−ジメチル−1,3−ジオキサン72.
29(0,5モル)を収集した。
物理分析 NMR”H(CDC/8) 0.6胛(−重線、3H,C4) IFFm(−重線、3EI、CH,) 3、5 Flll (多重線、3H,C馬)4、5 P
 (二重線、1B、J−52Hz、CM)9、3 F(
二重線、l H,J=211 z 、 CHO)実施例
 7 2.2−ジイソプロポキシエタナールの製造76.31
重量%の水溶液の形のグリオキサール76I)、即ち1
モル、2−プロパツール420.79(7モル)、1モ
ルの水で結晶化したP−トルエンスルホン酸199 (
0,1モル)で形成した溶液を沸点で8時間加熱し、次
いで反応溶液を冷却後、存在するp−)ルエンスルホン
酸を重炭酸す) IJウムで中和し、次いで無機塩を炉
別し、未反応イソプロピルアルコールを減圧上除去した
。次いで残存油を減圧下蒸溜した。かくしてl mba
rで32±3℃で泡出する2、2−ジイソプロポキシエ
タナールを分離した。
常温で、2.2−ジイソプロボキシエタナールは無色で
あり、水詔よび通常の有機溶媒に可溶性である非常に流
動性の液体であった。
物理分析 NMRlFl(CDCI!、)、200 MHzで9.
35ppH(d、IEI、J=2.9Hz、CHO)4
.61F(d、IH,J=2.9Hz、CM)3、94
 F (七重線、2H、CH(M 8 )2、J=5H
z)1.27F(d、5H,Me、J=6Hz)1.2
0F(d、6H,Me、J=8Hz)本発明を実施例に
よって示しただけで、限定されるものでないこと、およ
び本発明の範囲を逸脱することなく特に均等である限り
改変をなしうろことは理解すべきである。
手続補正書 昭和/2年Z月θ 日 グ灯代す−1し七ノア七、F−1−鄭!オ牙に3、補正
をする者 !+1件との関係   中43+1人 □           ←9,1イ (□ 4、代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、グリオキサールを酸触媒の存在下に、一般式(II)
    RR_3CHOH、(III)RCH_2OHまたは(IV
    )−(CRR)_n−CHROHに相当するアルコール
    の過剰量と反応させて、次いで下記一般式( I )の目
    的モノアセタールの濃度がビスアセタールによつて反応
    媒体中で減少し始めたら直ちに反応を停止することを特
    徴とする一般式 ( I )▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R_1およびR_2は同じであり、−CHRR_
    3基(RおよびR_3は同じかまたは異なり、アルキル
    基、アルケニル基またはアラルキル基である)を表わし
    、またはR_1およびR_2は同じであり、−CH_2
    R基(Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基または
    アラルキル基を表わす)を表わし、またはR_1とR_
    2は一緒になつて−CH_2−(CRR)_n−CHR
    −基(nは0または1を表わし、Rは前述した通りであ
    る)を形成する〕の生成物の製造方法。 2、酸触媒が硫酸ジルコニウムである特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 3、酸触媒が酸の形のイオン交換スルホン酸樹脂である
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、一般式(II)RR_3CHOHのアルコールが2−
    プロパノールである特許請求の範囲第1項記載の方法。 5、一般式(III)RCH_2OHのアルコールがアリ
    ルアルコールである特許請求の範囲第1項記載の方法。 6、一般式(III)RCH_2OHのアルコールがメタ
    ノールである特許請求の範囲第1項記載の方法。 7、一般式(III)RCH_2OHのアルコールが1−
    ブタノールである特許請求の範囲第1項記載の方法。 8、特許請求の範囲第1項記載の方法を用いて製造した
    新規2,2−ジアリロキシエタナール。
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