WO2003042145A1 - Procedes de preparation d'un cyclopropylethanol, d'un cyclopropylacetonitrile, et leurs intermediaires - Google Patents

Procedes de preparation d'un cyclopropylethanol, d'un cyclopropylacetonitrile, et leurs intermediaires Download PDF

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cyclopropylethanol
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing cyclopropylethanol, cyclopropylacetonitrile, or a synthetic intermediate thereof.
  • the cyclopropylethanol obtained according to the present invention is useful as an intermediate for the synthesis of medical and agricultural chemicals, and cyclopropylacetonitrile is useful as an intermediate for the synthesis of various drugs [Journal of Medicinal Chemistry ( J. Med. Chem.), 34, 2648 (1991); Journal of Medicinal Chemistry, 39, 3070 P. (1996); see Journal of Medicinal Chemistry (J. Med. Chem.), Vol. 41, p. 3515 (1998), etc.]).
  • Background art
  • Examples of the method for producing cyclopropylethanol include, for example, (1) a method of reacting diazomethane with phomoaryl alcohol [Journal of Organic Synthesis (J. Org. Synt.) Vol. 43, p. (2 years), butadiene was reacted with mochiropene of dibu, and the obtained 1,1-dimorpho 2-biercyclopropane was debrominated with metal sodium-alcohol to synthesize vinylcyclopropane. Then, a method of oxidizing and oxidizing vinylcyclopropane with hydroboron [Journal of Organic Synthesis (J. Org. Syn) th.), Vol. 32, p. 939 (1967)], (3) Method for synthesis from cyclopro, pyrulithium and ethylene oxide [American Society of Am. Soc. 1, 489, 1 (see 195 9)];
  • a method for producing cyclopropylacetonitrile for example, (4) a method in which a cyanide of alkali metal is allowed to act on cyclopropylmethylpromide in an aqueous solvent using a phase transfer catalyst [WO 00/6316 (See 3 gazettes), (5) Method of reacting cyclopropyl methyl bromide with cyanide of aluminum metal in dimethyl sulfoxide [J. Med. Chem .; 13 pp. 8778 (1970)], (6) Method of reacting cyclopropylmethyl bromide with cyanide of aluminum metal in ethanol solvent [Journal of American Chemical Society] (J. Am. Chem. Soc.), Vol.
  • a method for producing cyclopropane potunitrile (7) a method for dehydrating cyclopropanecarbaldehyde oxime using formic acid [see Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-15104887] is known. I have.
  • the above methods (4), (5) and (6) all use toxic alkali metal cyanides and are not industrially advantageous methods for producing cyclopropylacetonitrile.
  • method (7) The reaction mixture obtained after the reaction is neutralized with alkali metal compounds, and it is necessary to treat wastewater containing a large amount of by-product alkali metal formate. Therefore, even if this method is applied to the production of cyclopropylacetonitrile, it is not an industrially advantageous method.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing cyclopropylethanol inexpensively and industrially advantageously.
  • Another object of the present invention is to provide a method for industrially and advantageously producing cyclopropylacetonitrile.
  • Still another object of the present invention is to provide a method capable of industrially advantageously producing a synthetic intermediate of cyclopropylethanol or cyclopropylacetonitrile. Disclosure of the invention
  • 3-cyclopropyl_2,3-epoxypropionic acid ester (3-cyclopropyl-2-oxysilanecarboxylate) is solvolyzed in the presence of a base, and the product is treated with an acid.
  • a base a base
  • the product is treated with an acid.
  • cyclopropylacetaldehyde and reducing the obtained cyclopropylacetaldehyde, to produce cyclopropylethanol.
  • the present invention is a method for producing cyclopropylethanol, which comprises reducing cyclopropylacetaldehyde.
  • the present invention provides a process for producing cyclopropylacetaldehyde, which comprises solvolyzing 3-cyclopropyl-2,3-epoxypropionic acid ester in the presence of a base and treating the product with an acid. It is.
  • the present invention provides a method comprising the steps of solvolysis of 3-cyclopropyl-2,3-epoxypropionic acid ester in the presence of a base and acid-treating the product.
  • Ri give cyclopropyl ⁇ acetaldehyde, resulting cyclopropyl ⁇ Se; I bets aldehyde to react with the hydroxyl ⁇ amine or a salt thereof:
  • Ri give cyclopropyl ⁇ acetaldehyde O oxime, obtained Shikuropuro Pirua
  • a process for producing cyclopropylacetonitrile which comprises reacting cetaldehyde oxime with acetic anhydride.
  • cyclopropylacetaldehyde is obtained by subjecting 3-cyclopropyl-1,2,3-epoxypropionic acid ester to solvolysis in the presence of a base and treating the resulting product with an acid.
  • a method for producing cyclopropylacetaldehyde oxime which comprises reacting cyclopropylacetaldehyde with hydroxylamine or a salt thereof.
  • the present invention provides a cyclopropylacetaldehyde, which comprises solvolyzing 3-cyclopropyl-1,2,3-epoxypropionate in the presence of a base and reacting the product with a hydroxylamine salt. This is a manufacturing method for Okisim.
  • the present invention is a method for producing cyclopropylacetonitrile, which comprises reacting cyclopropylacetaldehyde oxime with acetic anhydride.
  • the present invention is a cyclopropylacetaldehyde oxime.
  • step (A) of solvolyzing 3-cyclopropyl-1,2,3-epoxypropionate in the presence of a base and treating the product with an acid to obtain cyclobutylacetaldehyde will be described.
  • the 3-cyclopropyl-1,2,3-epoxypropionic acid ester is not particularly limited as long as its ester group can undergo solvolysis.
  • methyl ester, ethyl ester, propyl ester, and Examples include isopropyl ester, n-butyl ester, isobutyl ester, pentyl ester, and hexyl ester.
  • the solvent examples include water; alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol and butanol; ethers such as diisopropyl ether, tetrahydrofuran and dioxane.
  • the amount of the solvent to be used is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 100 times by weight, and more preferably in the range of 1 to 10 times by weight, based on 3-cyclopropyl-2,3-epoxypropionate. Is more preferable.
  • Examples of the base include hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide; carbonates of alkali metal such as lithium carbonate, sodium carbonate, and carbonated lithium; lithium hydrogen carbonate, and carbonate
  • sodium hydrogen, bicarbonate of bicarbonate such as bicarbonate, and the like are used.
  • the amount of the base used is preferably in the range of 0.5 to 10 mol, and more preferably in the range of 0.5 to 1.5 mol, per 1 mol of 3-cyclopropyl-1,2,3-epoxypropionate. Is more preferable. Cyclopropylacetaldehyde is obtained by adding an acid to the system containing the product obtained by solvolysis.
  • the acid examples include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid; organic acids such as acetic acid, chloroacetic acid, propionic acid, butyric acid, formic acid, oxalic acid, and malonic acid; and acidic ion exchange resins.
  • the amount of the acid used is preferably in the range of 1 to 10 mol, and more preferably in the range of 1 to 1.5 mol, per 1 mol of 3-cyclopropyl-1,2,3-epoxypropionate. Is more preferred.
  • the temperature of the solvolysis reaction is preferably in the range of 120 ° C to 150 ° C, more preferably in the range of 0 to 70 ° C.
  • the time for the solvolysis reaction varies depending on the type and amount of the base and the solvent used, but is usually in the range of 10 minutes to 24 hours.
  • Acid treatment temperature is in the range of 20 ° C to 100 ° C And more preferably in the range of 0 to 50.
  • the time required for the acid treatment varies depending on the type and amount of the acid and the solvent, and is usually preferably in the range of 10 minutes to 24 hours.
  • the reaction mixture containing cyclopropylacetaldehyde obtained in this manner may be directly subjected to the next reduction reaction or reaction with hydroxylamine or a salt thereof, but cyclopropylacetaldehyde can be isolated from the reaction mixture. ⁇ It can be purified and used for the next reaction. Isolation and purification of cyclopropylacetaldehyde from the reaction mixture can be performed by a method generally used for isolation and purification of organic compounds.
  • the reaction mixture was poured into water and extracted with an aliphatic hydrocarbon such as hexane; an aromatic hydrocarbon such as toluene; a halogenated hydrocarbon such as dichloromethane; and an ether such as methyl ether and diisopropyl ether.
  • an aliphatic hydrocarbon such as hexane
  • an aromatic hydrocarbon such as toluene
  • a halogenated hydrocarbon such as dichloromethane
  • an ether such as methyl ether and diisopropyl ether.
  • the reduction method is not particularly limited as long as the aldehyde group can be reduced, and examples thereof include: (a) a method of reducing with a metal hydride complex compound, (b) a method of catalytic hydrogenation, and (c) a method in the presence of aluminum alkoxide And a method of reacting with a secondary alcohol.
  • these reduction methods will be described.
  • I metal hydride complexes include, for example, sodium borohydride, sodium trimethoxyborohydride, sodium cyanoborohydride, lithium aluminum hydride, triethoxyaluminum sodium hydride: bis (2-methoxymethoxy) Ethoxy) Sodium aluminum, diisobutylaluminum hydride and the like are used.
  • the amount of the metal hydride complex to be used is preferably in the range of 0.1 to 10 mol, more preferably in the range of 0.25 to 2.0 mol, per mol of cyclopropylacetaldehyde. preferable.
  • the reaction is preferably performed in the presence of a solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction.
  • ethers such as diisopropyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane; and aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and mesitylene are preferably used.
  • sodium borohydride, sodium trimethoxyborohydride, or sodium borohydride is used as the metal hydride complex compound
  • water or methanol other than the above ether or aromatic hydrocarbon may be used as the solvent.
  • Alcohols such as ethanol, propanol, isopropanol and butanol can also be used.
  • the amount of the solvent to be used is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 100 times by weight, more preferably in the range of 1 to 10 times by weight, with respect to cyclopropylacetaldehyde.
  • the reaction temperature is preferably in the range of 17 to 100 ° C., more preferably in the range of ⁇ 20 to 50 ° C.
  • the reaction time varies depending on the type and amount of the metal-hydrogen complex compound and the solvent, but is usually in the range of 10 minutes to 24 hours.
  • cyclopropylacetaldehyde and a solvent are mixed, stirred at a predetermined temperature, and then a metal hydride complex compound is added to the mixture.
  • a metal-hydrogen complex compound and a solvent stirring at a predetermined temperature, and then adding cyclopropylacetaldehyde to the mixture.
  • a hydrogenation catalyst for example, Raney nickel, Raney cobalt, rhodium on activated carbon, platinum oxide, platinum on activated carbon, hexacroplatinum, copper chromite and the like are used.
  • the amount of hydrogenation catalyst used is preferably in the range of 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight, based on cyclopropylacetaldehyde.
  • the reaction is preferably performed in the presence of a solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction.
  • water alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol and butanol; diisopropyl ether, tetrahydrofuran; And ethers such as dioxane; esters such as methyl acetate and ethyl acetate.
  • the amount of the solvent used is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 100 times by weight, more preferably in the range of 1 to 10 times by weight, based on cyclopropylacetaldehyde.
  • the reaction temperature is preferably in the range of 0 to 100 ° C, more preferably in the range of 20 to 60 ° C.
  • the reaction time varies depending on the type and amount of the hydrogenation catalyst and the solvent, but is usually in the range of 10 minutes to 24 hours.
  • the reaction is carried out, for example, by mixing cyclopropylacetaldehyde, a hydrogenation catalyst and a solvent, and hydrogenating the mixture under normal pressure or under pressure.
  • the hydrogen pressure is preferably in the range of 1 to 50 kg / cm 2 (0.098 to 4.9 MPa).
  • the aluminum alkoxide for example, aluminum trimethoxide, aluminum triethoxide, aluminum isopropyloxide, aluminum tri-n-butoxide, aluminum diisopropylate monosec-butylate and the like are used. Among these, it is preferable to use Arminium mysopropoxide.
  • the amount of the aluminum alkoxide to be used is preferably selected so as to be in the range of 0.1 to 100 mol% with respect to cyclopropylacetaldehyde, and is in the range of 1 to 10 mol%. It is more preferable to select such an amount.
  • the secondary alcohol for example, isopropanol, 2-butanol, 2-pentanol, cyclobutanol, cyclopentanol, cyclohexanol and the like are used. Among these, it is preferable to use isopropanol.
  • the amount of the secondary alcohol used is preferably in the range of 1.0 to 100 mol, more preferably in the range of 1.0 to 10 mol, per mol of cyclopropylacetaldehyde. preferable.
  • the reaction is performed in the presence or absence of a solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction.
  • aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and octane
  • aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and mesitylene
  • diisopropyl ether, tetrahydrogen Ethers such as flank and dioxane are used.
  • the amount of the solvent used is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 100 times by weight, more preferably in the range of 1 to 10 times by weight, based on cyclopropylacetaldehyde.
  • the reaction temperature preferably ranges from 0 to 150.
  • the reaction time depends on the type and amount of aluminum alkoxide, secondary alcohol and solvent used. It is usually in the range of 30 minutes to 20 hours, depending on the situation.
  • the reaction is carried out, for example, by mixing cyclopropylacetaldehyde, aluminum alkoxide, secondary alcohol and, if necessary, a solvent, and stirring the mixture at a predetermined temperature under normal pressure or reduced pressure.
  • a solvent for example, cyclopropylacetaldehyde, aluminum alkoxide, secondary alcohol and, if necessary, a solvent, and stirring the mixture at a predetermined temperature under normal pressure or reduced pressure.
  • the ketone by-produced by the reaction has a lower boiling point than cyclopropylethanol, it is more preferable to carry out the reaction while distilling off the ketone.
  • the cyclopropylethanol thus obtained can be isolated and purified by a method generally used for isolating and purifying organic compounds.
  • the reaction mixture is poured into water and extracted with an aliphatic hydrocarbon such as hexane; an aromatic hydrocarbon such as toluene; a halogenated hydrocarbon such as dichloromethane; and an ether such as getyl ether and diisopropyl ether.
  • the obtained extract is concentrated and then purified by distillation, silica gel column chromatography, or the like.
  • step (C) of reacting cyclopropylacetaldehyde with hydroxylamine or a salt thereof to obtain cyclopropylacetaldehyde oxide will be described.
  • a commercially available product can be used as the hydroxylamine salt.
  • the salt of hydroxyamine include hydroxylamine sulfate, hydroxyamine hydrochloride, hydroxylamine phosphate and the like.
  • Free hydroxylamine is readily prepared by treating a salt of hydroxylamine with a base. Therefore, when a hydroxylamine salt is used, the reaction is performed in the presence of a base. Any base can be used as long as it can convert a salt of hydroxyamine into free hydroxylamine.
  • the base include hydroxides of alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide; Lithium, sodium carbonate And alkali metal carbonates such as potassium carbonate.
  • the amount of the base to be used is preferably in the range of 1 to 5 mol, more preferably 1 to 1.5 mol, per 1 mol of the hydroxylamine salt.
  • the amount of hydroxylamine or a salt thereof is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 to 2 mol per 1 mol of cyclopropylacetaldehyde.
  • the reaction is preferably performed in the presence of a solvent.
  • a solvent for example, water; alcohols such as methanol and ethanol are used. Among them, it is preferable to use water.
  • the amount of the solvent to be used is not particularly limited, but is preferably an amount that does not impair the operability and volumetric efficiency of the reaction, and is preferably in the range of 1 to 10 times the weight of cyclopropylacetaldehyde. preferable.
  • the above reaction is carried out, for example, by adding cyclopropyl pyracetaldehyde to a reaction vessel equipped with a stirrer previously charged with hydroxylamine or a salt thereof, a solvent and optionally a base.
  • the reaction temperature is preferably in the range of about 0 to 100 ° C, more preferably in the range of 10 to 60.
  • the reaction time varies depending on the reaction conditions, but is preferably in the range of 0.5 to 10 hours.
  • Isolation and purification of the thus obtained cyclopropylacetoaldehyde oxime from the reaction mixture can be carried out by a method generally used for the isolation and purification of organic compounds.
  • the reaction mixture is poured into water and extracted with aliphatic hydrocarbons such as hexane; aromatic hydrocarbons such as toluene; halogenated hydrocarbons such as dichloromethane; and ethers such as dimethyl ether and diisopropyl ether.
  • the extract is concentrated and purified by distillation, silica gel column chromatography, etc. Can be. Further, the extract can be directly used for the next reaction with acetic anhydride.
  • Cyclopropylacetoaldehyde oxime is a novel compound that has not been published in the literature and is an important synthetic intermediate for cyclopropylacetonitrile.
  • step (D) of solvolyzing 3-cyclopropyl-1,2,3-epoxypropionate and reacting the product with a hydroxylamine salt to obtain cyclopropylacetaldehyde oxime. Will be described.
  • the solvolysis reaction of 3-cyclopropyl-2,3-epoxypropionate can be carried out in the same manner as the solvolysis reaction in step (A).
  • the reaction between the product obtained by solvolysis and the hydroxylamine salt is carried out in the presence of a base.
  • a base Any base can be used as long as it can convert a hydroxylamine salt into free hydroxylamine.
  • the base include hydroxides of alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide; lithium carbonate And alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate. Among these, it is preferable to use sodium hydroxide or sodium carbonate.
  • the amount of the base used is preferably in the range of 1 to 5 mol, more preferably in the range of 1 to 1.5 mol, per 1 mol of the hydroxylamine salt.
  • the amount of the hydroxylamine salt to be used is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 to 2 mol per 1 mol of 3-cyclopropyl-1,2,3-epoxypropionate.
  • the reaction is preferably performed in the presence of a solvent.
  • a solvent for example, water; alcohols such as methanol and ethanol are used. Especially water It is preferred to use
  • the amount of the solvent used is not particularly limited, but is desirably an amount that does not impair the operability and volumetric efficiency of the reaction. Preferably, it is in the range.
  • the reaction temperature is preferably in the range of about 0 to 100 ° C, more preferably in the range of 10 to 60 ° C.
  • the reaction time varies depending on the reaction conditions, but is preferably in the range of 0.5 to 10 hours.
  • the above reaction is carried out, for example, by mixing 3-cyclopropyl-2,3-epoxypropionate, a base and a solvent as necessary, stirring under reduced pressure or normal pressure at a predetermined temperature, and then reacting the mixture.
  • the reaction is carried out by adding a hydroxylamine salt or an aqueous solution thereof to the system.
  • Isolation and purification of the thus obtained cyclopropylacetoaldehyde oxime from the reaction mixture can be carried out by a method generally used for the isolation and purification of organic compounds.
  • the reaction mixture is poured into water and extracted with an aliphatic hydrocarbon such as hexane; an aromatic hydrocarbon such as toluene; a halogenated hydrocarbon such as dichloromethane; an ether such as getyl ether and diisopropyl ether.
  • the obtained extract is concentrated, it can be purified by distillation, silica gel column chromatography, or the like. Further, the extract can be directly used for the next reaction with acetic anhydride.
  • the step (E) of reacting cyclopropylacetoaldehyde oxime with acetic anhydride to obtain cyclopropylacetonitrile will be described.
  • the amount of acetic anhydride used is preferably in the range of 1 to 20 mol, and more preferably in the range of 1 to 5 mol per mol of cyclopropylacetoaldehyde oxime. Is more preferable.
  • the reaction can be performed in the presence or absence of a solvent.
  • a solvent for example, ethers such as diisopropyl ether and dioxane; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and mesitylene; esters such as ethyl acetate and butyl acetate are preferably used.
  • the reaction is performed in a solution state or a slurry state.
  • the amount of the solvent used is not particularly limited, it is preferably in the range of 1 to 100 times by weight, more preferably in the range of 1 to 100 times by weight, based on cyclopropylacetaldehyde oxime. No.
  • the reaction temperature is preferably in the range of 25 to 150 ° C, more preferably in the range of 50 to 10 ° C.
  • the reaction time varies depending on the type of the solvent and the amount used, but is preferably in the range of 10 minutes to 24 hours.
  • the reaction is carried out, for example, by mixing cyclopropylacetaldehyde oxime and a solvent, stirring the mixture at a predetermined temperature, and then adding acetic anhydride to the mixture.
  • the cyclopropylacetonitrile thus obtained can be isolated and purified by a method generally used for isolating and purifying an organic compound.
  • the reaction mixture is poured into water and extracted with an aliphatic hydrocarbon such as hexane; an aromatic hydrocarbon such as toluene; a halogenated hydrocarbon such as dichloromethane; and an ether such as getyl ether and diisopropyl ether.
  • the extract is concentrated and purified by distillation or silica gel column chromatography. Further, the reaction mixture can be purified by distillation as it is.
  • the 3-cyclopropyl-1,2,3-epoxypropionate used in the present invention can be prepared, for example, by reacting cyclopropanecarbaldehyde with an a-haloacetic ester in the presence of a base. (See JP-A-11-228559).
  • reaction mixture was extracted three times with 50 ml of diethyl ether, and the extract was washed with 50 ml of saturated saline, dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated.
  • residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 13.5 g (0.16 mol, yield: 80.5%) of cyclopropylacetaldehyde having the following physical properties.
  • a 5 N sodium hydroxide aqueous solution 144 m 1 (0.72 mo 1) was charged into a 1-L three-necked flask equipped with a condenser, a thermometer, and a stirrer, and was obtained in the same manner as in Reference Example 1.
  • 86.8 g (0.6mo 1) of methyl cyclopropyl-1,2,3-epoxypropionate was added dropwise at 25 ° C over 2 hours. After the addition was completed, the mixture was stirred at 25 ° C for 1 hour. Then, 3.87 ml (0.72 mol) of 1.86 N hydrochloric acid was added dropwise at 25 over 1 hour. After the addition was completed, the mixture was stirred at 25 ° C. for 30 minutes.
  • the resulting reaction mixture was neutralized with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, and sodium borohydride (5.68 g, 0.15 mol) was added over 30 minutes. After the addition was completed, the mixture was stirred at 25 ° C for 1 hour.
  • the reaction mixture was neutralized with dilute hydrochloric acid and extracted four times with 30 ml of diisopropyl ether. The extract was washed with 30 ml of saturated saline, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated. The residue was purified by distillation [79 ° C, 6 OmmHg (8.0 kPa)] to obtain 32.5 g (0.38 mo1, yield 63.0%) of cyclopropylethanol. .
  • reaction mixture was extracted three times with 15 ml of isopropyl ether, and the extract was washed with 15 ml of saturated saline, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated.
  • the residue was purified by silica gel column chromatography to obtain 4.7 g (47.5 mmo1, yield 95%) of cyclopropylacetoaldehyde oxime having the following physical properties.
  • a 5 N sodium hydroxide aqueous solution 48 m 1 (0.24 mo 1) was placed in a 200 ml internal volume flask equipped with a cooler, a thermometer and a stirrer, and was obtained in the same manner as in Reference Example 1.
  • 28.4 g (0.2 mo 1) of methyl 3-cyclopropyl-1,3-epoxypropionate was added dropwise at 25 ° C over 2 hours. Stirred for hours.
  • 18 g (0.11 mol) of hydroxylamine sulfate was added at 25 ° C over 30 minutes, and after the addition was completed, the mixture was stirred at 25 ° C for 2 hours.
  • cyclopropylethanol or cyclopropylacetonitrile can be produced industrially and advantageously at low cost.

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Description

明 細 書 シクロプロピルエタノール、 シクロプロピルァセトニトリルまたはそれ らの合成中間体の製造方法 技術分野
本発明は、 シクロプロピルエタノール、 シクロプロピルァセトニトリ ルまたはそれらの合成中間体の製造方法に関する。 本発明により得られ るシクロプロピルエタノールは、 医 ·農薬の合成中間体などとして有用 であり、 またシクロプロピルァセトニトリルは、 種々の医薬の合成中間 体として有用である [ジャーナル ォブ メディシナル ケミストリー ( J . Me d. C h em. ) 、 第 34巻、 246 8頁 （1 99 1年） ； ジャーナル ォブ メデイシナル ケミストリー （J . Me d. Ch e m. ) 、 第 3 9巻、 3 0 70頁 （ 1 9 96年） ； ジャーナル ォブ メ ディシナル ケミストリ一 （J . Me d. Ch em. ) 、 第 4 1巻、 3 5 1 5頁 （1 9 9 8年） など参照] 。 背景技術
シクロプロピルエタノールの製造方法として、 例えば、 （1) ホモア リルアルコールにジァゾメタンを作用させる方法 [ジャーナル ォブ オーガニック シンセシス （ J . O r g. S y n t . ) 第 43巻、 3 49 6頁 （ 1 9 7 8年） 参照] 、 （ 2 ) ブタジエンにジブ口モカルペン を作用させ、 得られた 1， 1—ジブ口モー 2—ビエルシクロプロパンを 金属ナトリゥム—アルコールで脱ブロム化してビニルシクロプロパンを 合成し、 次いでビニルシクロプロパンをヒドロホウ素; ί匕 ·酸化する方法 [ジャーナル ォブ オーガニック シンセシス （J . O r g. S y n t h. ) 第 3 2巻、 93 9頁 （ 1 96 7年） 参照] 、 （ 3) シクロプロ , ピルリチウムとエチレンォキシドより合成する方法 [アメリカン ソサ Iイエティー （Am. S o c . ) 第 8 1巻、 489 1頁 （ 1 9 5 9) 参照] ； などが知られている。
' 上記の方法 （ 1) では、 爆発性のあるジァゾメタンを用いており、 方 法 （2) では、 ジブ口モカルペンを発生させるために発癌性のあるブロ モホルムを使用する必要があり、 さらに発火性のある金属ナトリウムを 使用している。 方法 （3) では、 有毒ガスであるエチレンォキシドを用 いている。 したがって、 これらの方法はいずれもシクロプロピルエタノ ールの工業的に有利な製造方法ではない。
また、シクロプロピルァセトニトリルの製造方法として、例えば、 （4) シクロプロピルメチルプロマイドに相関移動触媒を用いて水溶媒中でァ ルカリ金属のシアン化物を作用させる方法 [WO 0 0 / 6 31 6 3公報 参照] 、 （5) シクロプロピルメチルブロマイドをジメチルスルホキシ ド中でアル力リ金属のシアン化物を作用させる方法 [ジャーナル ォブ メディシナル ケミストリ一 （J . Me d. C h em. ；) 第 1 3巻、 8 7 8頁 （1 9 7 0年） 参照] 、 （6) シクロプロピルメチルブロマイ ドをエタノール溶剤中でアル力リ金属のシアン化物を作用させる方法 [ジャーナル ォブ アメリカン ケミカル ソサイエティー （J . A m. Ch em. S o c. ) 第 8 5巻、 9 3 2頁 （1 9 6 3) 参照] など が知られている。 また、 シクロプロパン力ルポ二トリルの製造方法とし て、 （7) シクロプロパンカルボアルデヒドォキシムをギ酸を用いて脱 水する方法 [特表平 1 1一 5 1 048 7公報参照] が知られている。 上記の方法 （4) 、 方法 （5) および方法 （6) は、 いずれも有毒な アルカリ金属のシアン化物を用いており、 シクロプロピルァセトニトリ ルの工業的に有利な製造方法ではない。 また、 方法 （7) では、 脱水反 応後に得られる反応混合物をアル力リ金属化合物で中和しており、 副生 するギ酸アル力リ金属塩を多量に含む排水の処理が必要になる。 したが つて、 この方法をシクロプロピルァセトニトリルの製造に適用したとし ても、 工業的に有利な方法とはならない。
本発明の目的は、 シクロプロピルエタノールを安価に、 工業的に有利 に製造し得る方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、 シクロプロピルァセトニトリルを工業的に有利 に製造し得る方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、 シクロプロピルエタノールまたはシクロ プロピルァセトニトリルの合成中間体を工業的に有利に製造し得る方法 を提供することにある。 発明の開示
本発明は、 3—シクロプロピル _ 2， 3 —エポキシプロピオン酸エス テル （3 —シクロプロピル— 2 —ォキシランカルボン酸エステル） を塩 基の存在下に加溶媒分解し、 その生成物を酸処理することによりシクロ プロピルァセトアルデヒドを得、 得られたシクロプロピルァセトアルデ ヒドを還元することを特徴とするシクロプロピルエタノールの製造方法 である。
本発明は、 シクロプロピルァセトアルデヒドを還元することを特徴と するシクロプロピルエタノールの製造方法である。
本発明は、 3—シクロプロピル— 2， 3 —エポキシプロピオン酸エス テルを塩基の存在下に加溶媒分解し、 その生成物を酸処理することを特 徵とするシクロプロピルァセトアルデヒドの製造方法である。
本発明は、 3—シクロプロピル— 2， 3 —エポキシプロピオン酸エス テルを塩基の存在下に加溶媒分解し、 その生成物を酸処理することによ りシクロプロピルァセトアルデヒドを得、 得られたシクロプロピルァセ ; トアルデヒドをヒドロキシルァミンまたはその塩と反応させることによ : りシクロプロピルァセトアルデヒドォキシムを得、 得られたシクロプロ ピルァセトアルデヒドォキシムを無水酢酸と反応させることを特徴とす るシクロプロピルァセトニトリルの製造方法である。
本発明は、 3—シクロプロピル一 2， 3—エポキシプロピオン酸エス テルを塩基の存在下に加溶媒分解し、 その生成物を酸処理することによ りシクロプロピルァセトアルデヒドを得、 得られたシクロプロピルァセ トアルデヒドをヒドロキシルァミンまたはその塩と反応させることを特 徵とするシクロプロピルァセトアルデヒドォキシムの製造方法である。 本発明は、 3—シクロプロピル一 2， 3—エポキシプロピオン酸エス テルを塩基の存在下に加溶媒分解し、 その生成物をヒドロキシルァミン 塩と反応させることを特徴とするシクロプロピルァセトアルデヒドォキ シムの製造方法である。
本発明は、 シクロプロピルァセトアルデヒドォキシムを無水酢酸と反 応させることを特徴とするシクロプロピルァセトニトリルの製造方法で ある。
本発明は、 シクロプロピルァセトアルデヒドォキシムである。 発明を実施するための形態
3ーシクロプロピル一 2， 3—エポキシプロピオン酸エステルを塩基 の存在下に加溶媒分解し、 その生成物を酸処理することによりシクロブ 口ピルァセトアルデヒドを得る工程 （A) について説明する。
3—シクロプロピル一 2， 3—エポキシプロピオン酸エステルとして は、 そのエステル基が加溶媒分解を受け得るものであれば特に制限はな く、 例えば、 メチルエステル、 ェチルエステル、 プロピルエステル、 ィ ソプロピルエステル、 n—ブチルエステル、 イソブチルエステル、 ペン チルエステル、 へキシルエステルなどが挙げられる。
溶媒としては、 例えば水； メタノール、 エタノール、 プロパノール、 イソプロパノール、 ブ夕ノールなどのアルコール； ジイソプロピルェ一 テル、 テトラヒドロフラン、 ジォキサンなどのエーテルなどが使用され る。 溶媒の使用量は、 特に制限されないが、 3—シクロプロピル— 2， 3—エポキシプロピオン酸エステルに対して 1〜 1 0 0倍重量の範囲で あるのが好ましく、 1〜 1 0倍重量の範囲であるのがより好ましい。 塩基としては、 例えば水酸化ナトリウム、 水酸化カリウム、 水酸化リ チウムなどのアルカリ金属の水酸化物；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、 炭酸力リゥムなどのアル力リ金属の炭酸塩；炭酸水素リチウム、 炭酸水 素ナトリウム、 炭酸水素力リゥムなどのアル力リ金属の炭酸水素塩など が使用される。 塩基の使用量は、 3—シクロプロピル一 2， 3 _ェポキ シプロピオン酸エステル 1モルに対して 0 . 5〜 1 0モルの範囲である のが好ましく、 0 . 5〜 1 . 5モルの範囲であるのがより好ましい。 加溶媒分解により得られる生成物を含む系に酸を加えることにより、 シクロプロピルァセトアルデヒドが得られる。酸としては、例えば塩酸、 硫酸、 硝酸、 燐酸などの無機酸；酢酸、 クロ口酢酸、 プロピオン酸、 酪 酸、 ギ酸、 シユウ酸、 マロン酸などの有機酸；酸性イオン交換樹脂など が挙げられる。 酸の使用量は、 3—シクロプロピル一 2， 3—エポキシ プロピオン酸エステル 1モルに対して 1〜 1 0モルの範囲であるのが好 ましく、 1〜 1 . 5モルの範囲であるのがより好ましい。
加溶媒分解反応の温度は、 一 2 0 °C〜 1 5 0 °Cの範囲であるのが好ま しく、 0〜7 0 の範囲であるのがより好ましい。 加溶媒分解反応の時 間は、 塩基および溶媒の種類や使用量などにより異なるが、 通常 1 0分 間〜 2 4時間の範囲である。 酸処理温度は、 — 2 0 °C〜 1 0 0 の範囲 であるのが好ましく、 0 ~ 5 0 の範囲であるのがより好ましい。 酸処 理に要する時間は、 酸および溶媒の種類や使用量などにより異なるが、 通常 1 0分間〜 2 4時間の範囲であるのが好ましい。
上記の反応は、 例えば 3—シクロプロピル一 2， 3—エポキシプロピ オン酸エステル、 塩基および溶媒を混合し、 減圧下または常圧下で所定 温度で攪拌し、 次いで、 その反応系に酸を添加することにより行う。
このようにして得られたシクロプロピルァセトアルデヒドを含む反応 混合物をそのまま次の還元反応またはヒドロキシルァミンもしくはその 塩との反応に供してもよいが、 反応混合物からシクロプロピルァセトァ ルデヒドを単離 ·精製して次の反応に供することもできる。 シクロプロ ピルァセトアルデヒドの反応混合物からの単離 ·精製は、 有機化合物の 単離 ·精製に一般に用いられる方法により行うことができる。 例えば、 反応混合物を水にあけ、 へキサンなどの脂肪族炭化水素； トルエンなど の芳香族炭化水素； ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素； ジェチ ルエーテル、 ジイソプロピルエーテルなどのエーテルなどで抽出し、 得 られた抽出液を濃縮した後、 蒸留、 シリカゲルカラムクロマトグラフィ 一などにより精製する。 次に、 シクロプロピルァセトアルデヒドを還元することによりシク口 プロピルエタノールを得る工程 （B ) について説明する。
還元方法としては、 アルデヒド基が還元できる方法であれば特に制限 されないが、例えば、 （a )金属水素錯化合物により還元する方法、 （b ) 接触水素化する方法、 （c ) アルミニウムアルコキシドの存在下に 2級 アルコールと反応させる方法などが採用される。 以下に、 これらの還元 方法を説明する。
( a ) 金属水素錯化合物により還元する方法 i
I 金属水素錯化合物としては、 例えば水素化ホウ素ナトリウム、 水素化 ' トリメトキシホウ素ナトリウム、 シアン化水素化ホウ素ナトリウム、 水 I 素化アルミニウムリチウム、 水素化トリエトキシアルミニウムナトリウ ： ム、 水素化ビス （2—メトキシェトキシ） アルミニウムナトリウム、 水 素化ジイソブチルアルミニウムなどが使用される。 金属水素錯化合物の 使用量は、 シクロプロピルァセトアルデヒド 1モルに対して 0 . 1〜 1 0モルの範囲であるのが好ましく、 0 . 2 5〜 2 . 0モルの範囲である のがより好ましい。
反応は、 溶媒の存在下に行うのが好ましい。 溶媒としては、 反応に悪 影響を与えない限り特に制限はなく、 例えばジイソプロピルエーテル、 テトラヒドロフラン、 ジォキサンなどのエーテル； トルエン、 キシレン、 メシチレンなどの芳香族炭化水素などを使用するのが好ましい。 また、 ； 金属水素錯化合物として、 例えば水素化ホウ素ナトリウム、 水素化トリ メトキシホウ素ナトリウム、 シアン化水素化ホウ素ナトリウムを用いる 場合、 溶媒として、 上記のエーテルまたは芳香族炭化水素以外に、 水ま たはメタノール、 エタノール、 プロパノール、 イソプロパノ一ル、 ブタ ノールなどのアルコールなどを使用することもできる。 溶媒の使用量は 特に制限されないが、 シクロプロピルァセトアルデヒドに対して 1〜 1 0 0倍重量の範囲であるのが好ましく、 1〜 1 0倍重量の範囲であるの がより好ましい。
反応温度は、一 7 〜 1 0 0 °Cの範囲であるのが好ましく、— 2 0 °C 〜5 0 °Cの範囲であるのがより好ましい。 反応時間は、 金属水素錯化合 物および溶媒の種類や使用量などによって異なるが、 通常 1 0分間〜 2 4時間の範囲である。
反応は、例えばシクロプロピルァセトアルデヒドおよび溶媒を混合し、 所定温度で攪拌し、 次いでその混合物に金属水素錯化合物を添加するこ とにより行うか、 金属水素錯化合物および溶媒を混合し、 所定温度で攪 拌し、 次いでその混合物にシクロプロピルァセトアルデヒドを添加する ことにより行う。 ―
(b) 接触水素化する方法
水素化触媒の存在下に行われる。 水素化触媒としては、 例えばラネー ニッケル、 ラネ一コバルト、 活性炭担持ロジウム、 酸化白金、 活性炭担 持白金、 へキサクロ口白金、 銅クロマイトなどが使用される。 水素化触 媒の使用量は、 シクロプロピルァセトアルデヒドに対して 0. 0 1〜2 0重量％の範囲であるのが好ましく、 0. 1〜 5重量％の範囲であるの がより好ましい。
反応は、 溶媒の存在下に行うのが好ましい。 溶媒としては、 反応に悪 影響を与えない限り特に制限はなく、 例えば、 水； メタノール、 ェ夕ノ ール、プロパノール、ィソプロパノ一ル、ブタノ一ルなどのアルコール； ジィソプロピルエーテル、 テ卜ラヒドロフラン、 ジォキサンなどのエー テル；酢酸メチル、 酢酸ェチルなどのエステルなどが使用される。 溶媒 の使用量は、 特に制限されないが、 シクロプロピルァセトアルデヒドに 対して 1〜 1 0 0倍重量の範囲であるのが好ましく、 1〜 1 0倍重量の 範囲であるのがより好ましい。
反応温度は、 0〜 1 0 0°Cの範囲であるのが好ましく、 20〜60°C の範囲であるのがより好ましい。 反応時間は、 水素化触媒および溶媒の 種類や使用量などによって異なるが、 通常 1 0分間〜 24時間の範囲で ある。
反応は、 例えばシクロプロピルァセトアルデヒド、 水素化触媒および 溶媒を混合し、 常圧下または加圧下に水素化することにより行う。 水素 圧は、 l〜 5 0 k g/cm2 ( 0. 0 9 8〜4. 9 MP a) の範囲であ るのが好ましい。 ( c ) アルミニウムアルコキシドの存在下に 2級アルコールと反応させ る方法
アルミニウムアルコキシドとしては、 例えばアルミニウムトリメトキ シド、 アルミニウムトリエトキシド、 アルミニウムイソプロポキシド、 アルミニウムトリ n—ブトキシド、 アルミニウムジイソプロピレートモ ノ s e c —プチレートなどが使用される。 これらの中でも、 アルミニゥ ムィソプロポキシドを使用するのが好ましい。 アルミニウムアルコキシ ドの使用量は、 シクロプロピルァセトアルデヒドに対して 0 . 1〜 1 0 0モル％の範囲となるような量を選択するのが好ましく、 1〜 1 0モ ル％の範囲となるような量を選択するのがより好ましい。
2級アルコールとしては、例えばィソプロパノール、 2ーブ夕ノール、 2—ペン夕ノール、 シクロブ夕ノール、 シク口ペン夕ノール、 シクロへ キサノールなどが使用される。 これらの中でも、 イソプロパノールを用 いるのが好ましい。 2級アルコールの使用量は、 シクロプロピルァセト アルデヒド 1モルに対して 1 . 0〜 1 0 0モルの範囲であるのが好まし く、 1 . 0〜 1 0モルの範囲であるのがより好ましい。
反応は、 溶媒の存在下または不存在下に行う。 溶媒としては、 反応に 悪影響を与えない限り特に制限はなく、 例えばへキサン、 ヘプタン、 ォ クタンなどの脂肪族炭化水素；ベンゼン、 トルエン、 キシレン、 メシチ レンなどの芳香族炭化水素； ジイソプロピルエーテル、 テトラヒドロフ ラン、 ジォキサンなどのエーテルなどが使用される。 溶媒の使用量は、 特に制限されないが、 シクロプロピルァセトアルデヒドに対して 1〜 1 0 0倍重量の範囲であるのが好ましく、 1〜 1 0倍重量の範囲であるの がより好ましい。
反応温度は、 0〜 1 5 0 の範囲であるのが好ましい。 反応時間は、 アルミニウムアルコキシド、 2級アルコールおよび溶媒の種類や使用量 によって異なるが、 通常 3 0分間〜 2 0時間の範囲である。
反応は、 例えばシクロプロピルァセトアルデヒド、 アルミニウムアル コキシド、 2級アルコールおよび必要に応じて溶媒を混合し、 常圧下ま たは減圧下に所定温度で攙拌することにより行う。 反応により副生する ケトンがシクロプロピルエタノールより低沸点である場合は、 該ケトン を留去しながら反応を行うのがより好ましい。
このようにして得られたシクロプロピルエタノールは、 有機化合物の 単離 ·精製に一般に用いられる方法により単離 ·精製することができる。 例えば、 反応混合物を水にあけ、 へキサンなどの脂肪族炭化水素； 卜ル ェンなどの芳香族炭化水素 ； ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水 素； ジェチルエーテル、 ジイソプロピルエーテルなどのエーテルなどで 抽出し、 得られた抽出液を濃縮した後、 蒸留、 シリカゲルカラムクロマ 卜グラフィ一などにより精製する。 次に、 シクロプロピルァセトアルデヒドをヒドロキシルァミンまたは その塩と反応させることによりシクロプロピルァセトアルデヒドォキシ ムを得る工程 （C ) について説明する。
ヒドロキシルァミンの塩は市販品を使用することができる。 ヒドロキ シルァミンの塩としては、 例えばヒドロキシルァミン硫酸塩、 ヒドロキ シルァミン塩酸塩、 ヒドロキシルァミン燐酸塩などが挙げられる。 遊離 のヒドロキシルァミンは、 ヒドロキシルァミンの塩を塩基で処理するこ とにより容易に調製される。 したがって、 ヒドロキシルァミンの塩を使 用する場合には、 塩基の存在下に反応を行う。 塩基としては、 ヒドロキ シルァミンの塩を遊離のヒドロキシルァミンに変換し得るものであれば 使用可能であり、 例えば、 水酸化リチウム、 水酸化ナトリウム、 水酸化 カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物；炭酸リチウム、 炭酸ナトリウ ム、 炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩などが挙げられる。 これ らの中でも水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリゥムを使用するのが好ま しい。 塩基の使用量は、 ヒドロキシルァミンの塩 1モルに対して 1〜 5 モルの範囲であるのが好ましく、 1〜 1 . 5モルの範囲であるのがより 好ましい。 ヒドロキシルァミンまたはその塩の使用量は特に制限されな いが、 シクロプロピルァセトアルデヒド 1モルに対して 0 . 5〜 2モル の範囲であるのが好ましい。
反応は溶媒の存在下に行うのが好ましい。 溶媒としては、 例えば水； メタノール、 エタノールなどのアルコールなどが使用される。 中でも水 を使用するのが好ましい。 溶媒の使用量は特に限定されないが、 反応の 操作性および容積効率を損なわないような量とすることが望ましく、 シ クロプロピルァセトアルデヒドに対して 1〜 1 0倍重量の範囲であるの が好ましい。
上記の反応は、 例えば、 ヒドロキシルァミンまたはその塩、 溶媒およ び所望により塩基を予め投入した攪拌機付きの反応容器中に、 シクロプ 口ピルァセトアルデヒドを添加することによって行う。
反応温度は、約 0〜 1 0 0 °Cの範囲であるのが好ましく、 1 0〜 6 0 の範囲であるのがより好ましい。 また、 反応時間は、 反応条件により異 なるが、 0 . 5〜 1 0時間の範囲であるのが好ましい。
このようにして得られたシクロプロピルァセトアルデヒドォキシムの 反応混合物からの単離 ·精製は、 有機化合物の単離 ·精製に一般に用い られる方法により行うことができる。 例えば、 反応混合物を水にあけ、 へキサンなどの脂肪族炭化水素； トルエンなどの芳香族炭化水素；ジク ロロメタンなどのハロゲン化炭化水素； ジェチルェ一テル、 ジイソプロ ピルエーテルなどのェ一テルなどで抽出し、 得られた抽出液を濃縮した 後、 蒸留、 シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどにより精製するこ とができる。 また、 抽出液をそのまま次の無水酢酸との反応に供するこ ともできる。
シクロプロピルァセトアルデヒドォキシムは、 文献未載の新規化合物 であり、 シクロプロピルァセトニトリルの重要な合成中間体である。 次に、 3—シクロプロピル一 2， 3 —エポキシプロピオン酸エステル を加溶媒分解し、 その生成物をヒドロキシルァミン塩と反応させること によりシクロプロピルァセトアルデヒドォキシムを得る工程 ( D ) につ いて説明する。
3—シクロプロピル— 2 , 3 —エポキシプロピオン酸エステルの加溶 媒分解反応は、 工程 （A ) における加溶媒分解反応と同様にして行うこ とができる。
加溶媒分解により得られる生成物とヒドロキシルァミン塩との反応は, 塩基の存在下に行う。 塩基としては、 ヒドロキシルアミン塩を遊離のヒ ドロキシルァミンに変換し得るものであれば使用可能であり、 例えば、 水酸化リチウム、 水酸化ナトリウム、 水酸化カリウムなどのアルカリ金 属の水酸化物；炭酸リチウム、 炭酸ナトリウム、 炭酸カリウムなどのァ ルカリ金属の炭酸塩などが挙げられる。 これらの中でも水酸化ナトリウ ムまたは炭酸ナトリウムを使用するのが好ましい。 塩基の使用量は、 ヒ ドロキシルアミン塩 1モルに対して 1〜 5モルの範囲であるのが好まし く、 1〜1 . 5モルの範囲であるのがより好ましい。 ヒドロキシルアミ ン塩の使用量は特に制限されないが、 3—シクロプロピル一 2， 3—ェ ポキシプロピオン酸エステル 1モルに対して 0 . 5〜 2モルの範囲であ るのが好ましい。
反応は溶媒の存在下に行うのが好ましい。 溶媒としては、 例えば水； メタノール、 エタノールなどのアルコールなどが使用される。 中でも水 を使用する が好ましい。 溶媒の使用量は特に限定されないが、 反応の 操作性および容積効率を損なわないような量とすることが望ましく、 3 ーシクロプロピル一 2， 3—エポキシプロピオン酸エステルに対して 1 〜 1 0倍重量の範囲であるのが好ましい。
反応温度は、約 0〜 1 0 0 °Cの範囲であるのが好ましく、 1 0〜 6 0 °C の範囲であるのがより好ましい。 また、 反応時間は、 反応条件により異 なるが、 0 . 5〜 1 0時間の範囲であるのが好ましい。
上記の反応は、 例えば、 3—シクロプロピル— 2， 3—エポキシプロ ピオン酸エステル、 塩基および必要に応じて溶媒を混合し、 減圧下また は常圧下で所定温度で攪拌し、 次いで、 その反応系にヒドロキシルアミ ン塩またはその水溶液を添加することにより行う。
このようにして得られたシクロプロピルァセトアルデヒドォキシムの 反応混合物からの単離 ·精製は、 有機化合物の単離 ·精製に一般に用い られる方法により行うことができる。 例えば、 反応混合物を水にあけ、 へキサンなどの脂肪族炭化水素； トルエンなどの芳香族炭化水素； ジク ロロメタンなどのハロゲン化炭化水素； ジェチルエーテル、 ジイソプロ ピルェ一テルなどのエーテルなどで抽出し、 得られた抽出液を濃縮した 後、 蒸留、 シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどにより精製するこ とができる。 また、 抽出液をそのまま次の無水酢酸との反応に供するこ ともできる。 次に、 シクロプロピルァセトアルデヒドォキシムを無水酢酸と反応さ せることによりシクロプロピルァセトニトリルを得る工程 （E ) につい て説明する。
無水酢酸の使用量は、 シクロプロピルァセトアルデヒドォキシム 1モ ルに対して 1〜 2 0モルの範囲であるのが好ましく、 1〜 5モルの範囲 であるのがより好ましい。
反応は、 溶媒の存在下または不存在下に行うことができる。 溶媒とし ては、 例えばジイソプロピルエーテル、 ジォキサンなどのエーテル； ト ルェン、 キシレン、 メシチレンなどの芳香族炭化水素；酢酸ェチル、 酢 酸ブチルなどのエステルなどを使用するのが好ましい。 反応は、 溶液状 態またはスラリ状態で行われる。 溶媒の使用量は特に制限されないが、 シクロプロピルァセトアルデヒドォキシムに対して 1〜 1 0 0倍重量の 範囲であるのが好ましく、 1〜 1 0倍重量の範囲であるのがより好まし い。
反応温度は、 2 5〜 1 5 0 °Cの範囲であるのが好ましく、 5 0〜 1 0 o °cの範囲であるのがより好ましい。 反応時間は、 溶媒の種類や使用量 などにより異なるが、 1 0分間〜 2 4時間の範囲であるのが好ましい。 反応は、 例えば、 シクロプロピルァセトアルデヒドォキシムおよび溶 媒を混合し、 所定温度で攪拌し、 次いで、 その混合物に無水酢酸を添加 することにより行う。
このようにして得られたシクロプロピルァセトニトリルは、 有機化合 物の単離 ·精製に一般に用いられる方法により単離 ·精製することがで きる。例えば、反応混合物を水にあけ、へキサンなどの脂肪族炭化水素； トルエンなどの芳香族炭化水素； ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化 水素； ジェチルエーテル、 ジイソプロピルエーテルなどのエーテルなど で抽出し、 得られた抽出液を濃縮した後、 蒸留、 シリカゲルカラムクロ マトグラフィーなどにより精製する。 また、 反応混合物をそのまま蒸留 することにより精製することもできる。
本発明において使用される 3—シクロプロピル一 2 , 3 一エポキシプ ロピオン酸エステルは、 例えば、 シクロプロパンカルバルデヒドと a— ハロ酢酸エステルを塩基の存在下で反応させることにより調製すること ができる （特開平 1 1一 228 5 59号公報参照） 。 実施例
以下、 本発明を実施例により具体的に説明するが、 本発明はこれらの 実施例により何ら制限されるものではない。
参考例 1
3ーシクロプロピル— 2 , 3一エポキシプロピオン酸メチルの合成 温度計および攪拌機を備えた内容積 300 m lの三ッロフラスコに、
2 8 %ナトリウムメトキシドのメタノール溶液 8 7 g (0. 45 mo 1 ) およびシクロプロパンカルバルデヒド 2 1 g ( 0. 3 0 mo 1 ) を入れ、
— 1 0°Cまで冷却した後、 反応液にクロ口酢酸メチル 48. 9 g (0. 45mo 1 ) を 3時間かけて滴下した。 滴下終了後、 反応液を室温まで 昇温し、 室温で 5時間攪拌した。 酢酸 1 2 g (0. 2 Omo 1 ) を加え、 残存するナトリウムメトキシドを中和した後、 反応液を水 140 g中に 注いだ。得られた反応混合物を酢酸ェチル 5 Om 1を用いて 3回抽出し、 抽出液を飽和食塩水 5 Om 1で洗浄した後、 無水硫酸ナトリウムで乾燥 し、 濃縮した。 残渣を減圧下に蒸留し、 70〜 7 3 : [6mmHg (8. 0 h P a) ]の留分として下記の物性を有する 3—シクロプロピル— 2，
3—エポキシプロピオン酸メチル 29. 8 g (0. 2 1 m 0 1 収率 7 0. 0 %) を得た。
— NMR (270MH z、 CD C 13 、 TMS、 p pm) δ 3. 7 8 (3Η， s ) 、 3. 3 0 ( 1 Η， d， J = 2. 0 H z ) , 2. 9 7
( 1 H, d d， J = 2. 0, 5. 7 H z ) , 1. 00— 0. 8 0 ( 1 H, m) 、 0. 6 3 - 0. 5 6 ( l H， m) 、 0. 46— 0. 41 ( 1 H， m)
実施例 1 シクロプロピルァセトアルデヒドの合成
冷却器、 温度計および攪拌機を備えた内容積 200 m lの三ッロフラ スコに、 5 Nの水酸化ナトリウム水溶液 48 m 1 (0. 24 m o 1 ) を 入れ、 参考例 1と同様にして得られた 3—シクロプロピル一 2， 3—ェ ポキシプロピオン酸メチル 2 8. 4 g (0. 2 mo 1 ) を 25°Cで 2時 間かけて滴下し、 滴下終了後、 2 5°Cで 1時間攪拌した。 次いで、 1. 8 6 Nの塩酸 48m l (0. 24 m o 1 ) を 2 5 °Cで 1時間かけて滴下 し、 滴下終了後、 25°Cで 3 0分間攪拌した。 得られた反応混合物をジ ェチルエーテル 50m 1を用いて 3回抽出し、 抽出液を飽和食塩水 5 0 m lで洗浄した後、 無水硫酸ナトリウムで乾燥し、 濃縮した。 残渣をシ リカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、 下記の物性を有する シクロプロピルァセトアルデヒド 1 3. 5 g (0. 1 6mo l、 収率 8 0. 5 % ) を得た。
XH-NMR (2 70MH z、 CD C 1 3 、 TMS、 p p m) «5 : 9. 9 0 - 9. 7 0 ( 1 H, m) 、 2. 3 3 - 2. 2 5 ( 2 H, m) 、 1. 1 5 - 0. 9 5 ( l H， m) 、 0. 6 5— 0. 58 (2H， m) 、 0. 2 1 - 0. 1 5 ( 2 H, m)
実施例 2
シクロプロピルエタノールの合成
冷却器、 温度計および攪拌機を備えた内容積 1 0 Om 1の三ッロフラ スコに、 実施例 1と同様にして得られたシクロプロピルァセトアルデヒ ド 8. 4 g (0. lmo 1 ) およびジェチルエーテル 5 Om 1 を入れ、 2 5°Cで攪拌しながら、 水素化ホウ素ナトリウム 1. 42 g (3 7. 5 mmo 1 ) を 1 5分間かけて加えた。 添加終了後、 2 5°〇で1時間攪拌 した。 反応混合物を希塩酸で中和し、 ジイソプロピルエーテル 3 Om 1 を用いて 4回抽出し、 抽出液を飽和食塩水 3 Om 1で洗浄した後、 無水 硫酸ナトリウムで乾燥し、 濃縮した。 残渣をシリカゲルカラムクロマト グラフィ一により精製し、 下記の物性を有するシクロプロピルエタノー ル 7. 3 5 g (8 5. 5mmo 1、 収率 85. 5 %) を得た。
XH-NMR (2 7 0MHz、 CD C 13 、 TMS、 p p m) δ : 3. 78 - 3. 62 (2 H, m) 、 1. 7 5 - 1. 5 6 (1 H, m) 、 1. 5 3 - 1. 3 8 ( 2 H, m) 、 0. 8 0— 0. 60 ( 1 H, m) 、 0. 50 - 0. 3 3 (2H， m) 、 0. 1 3— 0. 0 3 ( 2 H, m) 実施例 3
シクロプロピルエタノ一ルの合成
冷却器、温度計および攪拌機を備えた内容積 1 Lの三ッロフラスコに、 5 Nの水酸化ナトリウム水溶液 144m 1 (0. 7 2 m o 1 ) を入れ、 参考例 1と同様にして得られた 3—シクロプロピル一 2， 3—エポキシ プロピオン酸メチル 86. 8 g (0. 6mo 1 ) を 2 5°Cで 2時間かけ て滴下し、 滴下終了後、 2 5 °Cで 1時間攪拌した。 次いで、 1. 8 6 N の塩酸 3 87 m l (0. 7 2 m o 1 ) を 2 5 で 1時間かけて滴下し、 滴下終了後、 2 5°Cで 3 0分間攪拌した。 得られた反応混合物を飽和重 曹水で中和し、 水素化ホウ素ナトリウム 5. 6 8 g ( 0. 1 5 mo 1 ) を 30分間かけて加えた。 添加終了後、 2 5 °Cで 1時間攪拌した。 反応 混合物を希塩酸で中和し、 ジイソプロピルエーテル 3 0 m 1を用いて 4 回抽出し、 抽出液を飽和食塩水 3 0m 1で洗浄した後、 無水硫酸ナトリ ゥムで乾燥し、 濃縮した。 残渣を蒸留 [7 9°C、 6 OmmHg (8. 0 k P a) ] により精製し、 シクロプロピルエタノール 3 2. 5 g (0. 38 mo 1、 収率 6 3. 0 %) を得た。
実施例 4
シクロプロピルァセトアルデヒドォキシムの合成
冷却器、 温度計および攪拌機を備えた内容積 5 Om 1の三ッロフラス コに、 ヒドロキシルァミン硫酸塩 4. 1 g (2 5. Ommo l )および水 5 0 gを加え、 次いで、 水酸化ナトリウム 2. 0 g (50. Ommo 1 ) で中和した。 室温で 30分間攪拌した後、 実施例 1と同様にして得られ たシクロプロピルァセトアルデヒド 4. 2 g (5 0. Ommo l ) を 1 5分間かけて添加し、 添加終了後、 2 5°Cで 2時間攪拌した。 得られた 反応混合物をイソプロピルエーテル 1 5m 1を用いて 3回抽出し、 抽出 液を飽和食塩水 1 5m lで洗浄した後、 無水硫酸ナトリウムで乾燥し、 濃縮した。 残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、 下記の物性を有するシクロプロピルァセトアルデヒドォキシム 4. 7 g (47. 5mmo 1、 収率 9 5 %) を得た。
XH-NMR (2 70MH z、 C D C 13 、 TMS、 p pm) δ ： 7. 8 0— 6. 9 0 ( l H， m) 、 7. 2 0 - 6. 6 0 (l H， m) 、 2. 2 0 - 1. 7 5 (2H， m) 、 0. 8 0— 0. 6 0 ( 1 H, m) , 0. 5 0— 0. 3 3 (2H， m) 、 0. 1 3— 0. 0 3 (2H， m) 実施例 5
シクロプロピルァセ卜アルデヒドォキシムの合成
冷却器、 温度計および攪拌機を備えた内容積 2 0 0m lの三ッロフラ スコに、 5 Nの水酸化ナトリウム水溶液 48m 1 (0. 24 m o 1 ) を 入れ、 参考例 1と同様にして得られた 3—シクロプロピル一 2， 3—ェ ポキシプロピオン酸メチル 2 8. 4 g (0. 2 m o 1 ) を 25°Cで 2時 間かけて滴下し、 滴下終了後、 2 5°Cで 1時間攪拌した。 次いで、 ヒド ロキシルァミン硫酸塩 1 8 g (0. 1 1 mo 1 ) を 2 5°Cで 3 0分間か けて添加し、 添加終了後、 2 5°Cで 2時間攪拌した。 得られた反応混合 物をィソプロピルエーテル 5 0m lを用いて 3回抽出し、 抽出液を飽和 食塩水 5 Om 1で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。 残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、 下記の物性 を有するシクロプロピルァセトアルデヒドォキシム 1 3. 9 g (0. 4mo 1 , 収率 7 0. 3 %) を得た。
^-NM (2 70MHz、 CD C 13 、 TMS、 p p m) δ 7.
8 0 - 6. 9 0 ( 1 H, m) 7. 2 0 - 6. 6 0 ( 1 H, m) 2. 2 0 - 1. 7 5 (2 H, m) 0. 8 0 - 0. 60 ( 1 H, m) 0. 50 - 0. 3 3 ( 2 H, m) 0. 1 3 - 0. 0 3 ( 2 H, m) 実施例 6
シクロプロピルァセトニトリルの合成
冷却器、 温度計および攪拌機を備えた内容積 5 0m lの三ッロフラス コに、 実施例 4と同様にして得られたシクロプロピルァセトアルデヒド ォキシム 1 6. 8 g ( 0. 1 7 mo 1 ) および溶媒として酢酸ェチル 2 0 m 1を入れ、 次いで、 無水酢酸 1 8. 2 g (0. 1 8mo l ) を 2 5υ で 3 0分間かけて滴下し、 滴下終了後、 還流下で 3時間攪拌した。 溶媒 を留去後、 残渣を蒸留 [ 7 5°C、 1 1 OmmH g ( 14. 7 k P a) ] により精製し、下記の物性を有するシクロプロピルァセトニトリル 1 0. 5 g ( 0. 1 3mo 1、 収率 7 6. 7 %) を得た。
2H-NMR (2 7 0MHz、 CD C 13 、 TMS、 p p m) 6 : 2. 41 - 2. 3 3 (2H， d, J = 6. 92 H z ) , 1. 1 5— 1. 0 0 ( 1 H, m) > 0. 7 9 - 0. 70 (2H， m) 、 0. 3 5— 0. 3 0 ( 2 H, m) 産業上の利用の可能性
本発明によれば、 シクロプロピルエタノールまたはシクロプロピルァ セトニトリルを安価に、 工業的に有利に製造することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 3—シクロプロピル— 2， 3 —エポキシプロピオン酸エステルを 塩基の存在下に加溶媒分解し、 その生成物を酸処理することによりシク 口プロピルァセトアルデヒドを得、 得られたシクロプロピルァセトアル デヒドを還元することを特徴とするシクロプロピルエタノールの製造方 法。
2 . シクロプロピルァセトアルデヒドを還元することを特徴とするシ クロプロピルエタノールの製造方法。
3 . シクロプロピルァセトアルデヒドを、 金属水素錯化合物により還 元するか、 接触水素化するか、 またはアルミニウムアルコキシドの存在 下に 2級アルコールと反応させて還元することによりシクロプロピルェ 夕ノールを得る請求項 1または 2に記載の製造方法。
4 . シクロプロピルァセトアルデヒドを、 金属水素錯化合物により還 元することによりシクロプロピルエタノールを得る請求項 1または 2に 記載の製造方法。
5 . 3—シクロプロピル一 2， 3 —エポキシプロピオン酸エステルを 塩基の存在下に加溶媒分解し、 その生成物を酸処理することを特徴とす るシクロプロピルァセトアルデヒドの製造方法。
6 . 3—シクロプロピル— 2， 3—エポキシプロピオン酸エステルを 塩基の存在下に加溶媒分解し、 その生成物を酸処理することによりシク 口プロピルァセトアルデヒドを得、 得られたシクロプロピルァセトアル デヒドをヒドロキシルアミンまたはその塩と反応させることによりシク 口プロピルァセトアルデヒドォキシムを得、 得られたシクロプロピルァ セトアルデヒドォキシムを無水酢酸と反応させることを特徴とするシク 口プロピルァセトニトリルの製造方法。
7 . 3—シクロプロピル— 2， 3 —エポキシプロピオン酸エステルを 塩基の存在下に加溶媒分解し、 その生成物を酸処理することによりシク 口プロピルァセトアルデヒドを得、 得られたシクロプロピルァセトアル デヒドをヒドロキシルァミンまたはその塩と反応させることを特徴とす るシクロプロピルァセトアルデヒドォキシムの製造方法。
8 . 3—シクロプロピル一 2， 3—エポキシプロピオン酸エステルを 塩基の存在下に加溶媒分解し、 その生成物をヒドロキシルァミン塩と反 応させることを特徴とするシクロプロピルァセトアルデヒドォキシムの 製造方法。
9 . ヒドロキシルァミン塩として、 ヒドロキシルァミンの硫酸塩また は塩酸塩を使用する請求項 6〜 8のいずれか 1項に記載の製造方法。
1 0 . シクロプロピルァセトアルデヒドォキシムを無水酢酸と反応さ せることを特徴とするシクロプロピルァセトニトリルの製造方法。
1 1 . シクロプロピルァセトアルデヒドォキシム。
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