JPS63156743A - α−ケト酸類の製法 - Google Patents

α−ケト酸類の製法

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JPS63156743A
JPS63156743A JP61305955A JP30595586A JPS63156743A JP S63156743 A JPS63156743 A JP S63156743A JP 61305955 A JP61305955 A JP 61305955A JP 30595586 A JP30595586 A JP 30595586A JP S63156743 A JPS63156743 A JP S63156743A
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palladium
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keto acids
carbon monoxide
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Masato Tanaka
正人 田中
Toshiaki Kobayashi
敏明 小林
Toshiyasu Sakakura
俊康 坂倉
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using 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】 〔技術分野〕 本発明はα−ケト酸類の製法に関するものである。更に
詳しくは、有機ハロゲン化物を塩基性無機化合物及びパ
ラジウム含有触媒の存在下に水とともにカルボニル化す
ることを特徴とするα−ケト酸類の製法に関するもので
ある。
〔従来技術〕
α−ケト酸類はα−アミノ酸をはじめ多数の医・農薬、
重合開始剤など多数の有用化合物を製造する中間体とし
て重要な一群の化合物である。従来この種の化合物はア
シルシアニド類を加水分解して製造されているが、アシ
ルシアニド自身の合成には、有毒な重金属シアニド類と
高価なハロゲン化アシルとの高温かつ長時間の加熱反応
を要し、しかもアシルシアニドの加水分解は通常アシル
シアニドの有機酸と青酸への副反応を伴うものであって
、工業的見地から勝れた方法とは言えない。
またヒダントイン誘導体をアルカリ加水分解する方法も
知られているが、高価であり工業的に有利な製法とは言
えない。一方本発明者らは、先に有機ハロゲン化物をパ
ラジウム触媒の存在下、第2を 級又は第1級アミン及び一酸化炭素と反応させることか
らなるα−ケトアミド又はそのイミン類の新規な製造法
を見い出し、4件の特許出願(特願昭57−98227
.特願昭57−97181゜特願昭57−97180及
び特願昭57−69175)を行った。また1本反応に
於いて第2級又は第1級アミンに代えてアルコールを第
3級アミンと共に反応させることからなるα−ケトエス
テルの製造法が特開昭60−19750公報に開示され
ている。しかしながら、これらのα−ケトアミド又はそ
のイミン類、及びα−ケトエステルからα−ケト酸を取
得するには、これらを例えばアルカリ性条件下で加水分
解する必要があり、この加水分解に煩雑な操作とエネル
ギーを要する。そこで本発明者らは、加水分解を要しな
い方法につき鋭意研究し、パラジウム触媒及び塩基性化
合物の存在下、有機ハロゲン化物を水と共にカルボニル
化することからなるα−ケト酸の製法を特許出願(特願
昭6L=42531)した。水沫によれば、加水分解工
程を経ることなく、単に系を酸性にするだけで容易にα
−ケト酸を得ることが出来る点で勝れているが、一般に
は、一酸化炭素との反応に際して第3級アミンが塩基性
化合物として用いられるため、その価格、その回収操作
の面になお問題点を包含している。
〔目的〕
以上のように、いずれの方法も反応方法自身及び/又は
反応液の後処理工程、あるいは副原料の価格や回収操作
面に問題点を有し、工業的に満足できるレベルにはない
。
本発明者らは、このような事情に鑑み、ハロゲン化物、
一酸化炭素、水を原料とするα−ケト酸の有利な工業的
製法を見い出すべく鋭意研究・探索を行った。
〔構成〕
その結果、無機塩基及びパラジウム含有触媒のすなわち
、本発明によれば一般式R’X(R1はアリール基、ア
ルケニル基及び複素環基の中から選ばれる有機基を示し
、該有機基は置換基を有していてもよく、Xはハロゲン
原子を示す)で表わされる有機ハロゲン化物を、塩基性
無機化合物及びパラジウム含有触媒の存在下に、水及び
一酸化炭素と反応させることを特徴とする一般式R’C
0C00H(R1は前記と同じ)で表わされるα−ケト
酸類の工業的に有利な製法が提供される。
本発明の方法に用いる有機ハロゲン化合物(一般式R’
X)の有機基はアリール基、アルケニル基又は複素環基
であり、この有機基R1は、置換基、例えば、アルキル
基、アルコキシ基、水酸基、i゛cta−チェニル基、
2−又は3−フリル基、2、・−1′5Lは5−チアゾ
リル基、ビニル基、1−又は2−プロペニル基、α−又
はβ−スチリル基などが挙げられる。又はハロゲン原子
であり、パラジウム触媒に対する反応性面を考慮するな
らば、ヨード又は臭素原子のものを用いるのが好ましい
。
本発明の反応は、その進行に際して発生するハロゲン化
水素を塩基性無機化合物で捕捉することによって好まし
い速度を得ることが可能となる。
このような塩基性無機化合物としてはハロゲン化水素を
補足する能力の有るものであれば、いかなるものでも用
いうるが、好ましくはアルカリ金属又はアルカリ土類金
属の水酸化物、酸化物、炭酸塩が用いられる。これら塩
基性無機化合物の使用量は制限的でなく、有機ハロゲン
化物に対して当量以下であっても反応の生起を妨げるも
のではないが、一般には当量以上が用いられる。
本発明の方法は水の存在下で、実施されるが、場合に用
いられるパラジウム触媒としてはカルボニル化触媒とし
て従来公知のすべてのパラジウム含有触媒が用いられる
。これらを例示すると例えば、パラジウムブラック、パ
ラジウム炭素などの 。
金属パラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン
)パラジウム、テトラキス(トリフェニルアルシン)パ
ラジウム、ジベンジリデンアセトンノくラジウム、カル
ボニルトリス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、
無水マレイン酸ビス(トリフェニルホスフィン)パラジ
ウムなど零価パラジウム錯体、ジクロロビス(トリフェ
ニルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(ベンゾニ
トリル)パラジウム、ジブロモビス(トリフェニルアル
シン)パアルカン〕パラジウム(アルカンは炭素数1〜
10□の直鎖、分枝鎖のもの)、ジクロロ〔α、α′−
゛−ビス(ジフェニルホスフィノ)−〇−キシレン〕パ
ラジウム、酸化パラジウム、塩化パラジウム、酢酸パラ
ジウム、ビスアセタトビス(トリフェニルホスフィン)
パラジウムなどの二価パラジウム塩又は錯体、ヨードフ
ェニルビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ヨ
ードパラトリルビス(トリフェニルホスフィン)パラジ
ウム、クロロベンゾイルビス(トリフェニルホスフィン
)パラジウム、ヨードメチルビス(トリブチルホスフィ
ン)パラジウム、ジメチル〔1,2−ビス(ジフェニル
ホスフィノ)エタン〕パラジウム、ジクロロビス(トリ
シクロヘキシルホスフィン)パラジウムなどの有機又は
水素化パラジウム錯体などを挙げることができるが、反
応系中で有機ハロゲン化物と反応して有機パラジウムハ
ロゲン化物を生ずるものであれば、そのような前駆体も
用いることができる。また、これらの触媒にホスフィン
類、ホスファイト類。
モル比で0.1〜0.00001の範囲で選択される。
本発明は0〜200℃、好ましくは10℃〜150℃の
反応温度に於て実施され、一酸化炭素の分圧は0.5気
圧以上、好ましくは1気圧以上である。用いる一酸化炭
素は、メタン、窒素、アルゴン等の不活性ガスで希釈さ
れているものであっても差し支えない。
本発明の方法は溶媒の有無にかかわらず実施することが
出来る。溶媒を用いる場合には、カルボン酸以外の通常
用いられる溶媒、すなわちベンゼン、トルエン、ヘキサ
ン、エーテル、テトラヒドロフラン、ヘキサメチルホス
ホロトリアミド(HMPA)、ジブチルエーテル、t−
ブタノール等から選ば本発明の方法では容易に入手可能
なハロゲン化物をカルボニル化することによって、一段
の反応でα−ケト酸類が得られる。従って工業的見地か
、□帆C らα−ケト酸の新規合成法として有利に利用することが
出来る。
〔実施例〕
以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例1 容量50m Qのオートクレーブにヨードベンゼン(2
,0mmo1)、PdC1□CP(CH3)3)2(0
,02mmol)、水酸化カルシウム(2,5mmol
)、水(5,5mmol)、第3級ブタノール(3mf
fi)を入れ、一酸化炭素を150atmに圧入し、1
00℃の油浴中12時間かきまぜた。反応液を塩酸酸性
とし、エーテルで抽出し、抽出液の一部(抽出液の1%
)をとり、N−ニトロソメチルウレアをKOHで処理し
て発生させたジアゾメタンと反応させた後、ガスクロマ
トグラフィーで分析した。
その結果、ヨードベンゼンの転化率は80.7%であり
、安臭香酸メチル及びベンゾイルギ酸メチルの収率(仕
込みヨードベンゼン量基準)はそれぞれ7゜実施例2〜
11 PdC1□[P (CH3)3 :12の代わりに種々
の触媒を用いて実施例1の反応を行い、同様に後処理し
てメチル化した後のガスクロマトグラフィーによる分析
結果を第1表にまとめて示した。
第1表 実施例 触媒          靴軒幻 61(%)
   榊(%)2  Pc1C1,(PPh3)299
.4 46.4  44.03  PdC1,(PhC
N)292.3 28.8  54.64  PdC1
2(PPdC12(P      96.8 22−2
  67.05  Pdel□(PMezPh)z  
    92−3 12.8   ”10.16  P
dC1□(PEt3)2      91.3 11.
4  77.010  PdC12(dppe)111
71.6 49.1  19.811  PdC1□(
dpph戸”       86.2 31.6  4
4.9111dppe=Ph2P(CH2)2PPh2
*2 dppb=Ph2P(CH2)4PPh2PP側
12〜19 水酸化カルシウムに代えて種々の塩基を用い、実施例2
の方法を繰り返した。ガスクロマトグラフィーの分析結
果を第2表に示す。なお、−酸塩基を用いる場合にはそ
の量を5 mmolとした。
実施例20〜24 第3級ブタノールに代えて種々の溶媒を用い、実施例2
の方法を繰り返した。ガスクロマトグラフィーの分析結
果を第3表に示す。
第2表 PhI    PhCOOMe  PhCOPhCoC
oOCaO99,048,141,2 16LiOH97,467,723,217NaOH6
6,240,010,318KOH87,662,87
,8 19CsOH97,979,53,7 1l− PhI      PhCOOMe  PhC0COO
Me2Oベンゼン     59.7   18.5 
 25.921  テトラヒドロフラン       
  99.4      36,6     53.7
22 塩化メチレン   54.3   18.4  
20.823 アセトニトリル  95,6   33
.8  55.324   ジメチルイミダゾリトン 
     100         70.8    
 24.425   t−7ミルアルコール     
 97.2     44.4    43.4、″。
実施1例26 実施例27 反応温度を60℃に変更して実施例2の方法を繰り返し
た。ガスクロマトグラフィーの結果ベンゾイルギ酸メチ
ルの収率は25.8%であることが判明した。
12一 実施例28〜33 ヨードベンゼンに代えて種々の有機ハロゲン化物を実施
例1の方法で反応させた。同様に後処理し、ジアゾメタ
ンでメチル化してガスクロマトグラフィーで分析した結
果、メチルエステルの収率は第4表のようであった。
第4表 実施例 有機ハロゲン化物    メチルエステル収率
(%)28  p−CH,C6H4I        
    70.2321−ヨードナフタレン     
   52.4331−ブロモチオフェン      
  8.0実施例34 第3級ブタノールの代りにジオキサンを用い、一酸化炭
素の圧力を300atmとして実施例1の方法を繰り返
した。ベンゾイルギ酸メチルの収率は86゜4%であっ
た。
実施例35 PdC1□[:P(CH3)3)2に代えて5%Pd/
Cを用い実施例1の方法を繰り返した。ベンゾイルギ酸
メチルの収率は52.8%であった。
実施例36 PdC12(P (CH3) 3:12に代えてPdO
を用い実施例1の方法を繰り返した。ベンゾイルギ酸メ
チルの収率は52.9%であった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式R^1X(R^1はアリール基、アルケニ
    ル及び複素環基の中から選ばれる有機基を示し、該有機
    基は置換基を有していてもよく、Xはハロゲン原子を示
    す)で表される有機ハロゲン化物を、塩基性無機化合物
    及びパラジウム含有触媒の存在下に水及び一酸化炭素と
    反応させることを特徴とする一般式R^1COCOOH
    (R^1は前記と同じ)で表されるα−ケト酸類の製法
    。
JP61305955A 1986-12-22 1986-12-22 α−ケト酸類の製法 Granted JPS63156743A (ja)

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