JPH01213244A - 第２級または第３級アルコールの製造方法 - Google Patents

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】 本発明は第２級および第３級アルコール製造の改良に関
する。特に本発明は有機マンガン化合物のカルボニル基
含有化合物への作用による、かかるアルコールの製造に
関する。

第２級および第３級アルコールの有用性は天然物の合成
において良く知られている。これらアルコール製造のた
めの標準的方法の中で有機金属反応の使用にもとづく方
法は極めて興味がある。なぜならば、これらの方法は、
特に芳香剤および香料に関してと同様に医薬分野におい
て特に有用な種々のタイプの第３級アルコールの製造を
可能にするからである。

有機金属化合物使用の方法は、ハロゲン化物、マグネシ
ウムおよびカルボニル化合物から出発するアルコールの
製造を記述するＢａｒｂｉｅｒ（“Ｃ０Ｐ、八ｃａｄ、
ｓｃｉ、Ｐａｒｉｓ”、　　Ｖｏｌ、１２８．　　ｐ、
１１０．　１８９９）の方法等を含めて種々の研究の主
題であった。この反応は亜鉛を使用するーａｇｎｅｒお
よび５ａｙｔｚｅｅｆの方法（“Ｊｕｓｔｕｓ　Ｌｉｅ
ｂｉｇｓ　Ａｎｎ、Ｃｈｅｏ＋、”＋　Ｖｏｌ。

１７５、　ｐ、３５１．１８７５）の変形であって、有
機マグネシウム化学の著しい発展の起源をなしている。

亜鉛の使用は、重要な研究主題であり、特にα−ブロム
エステルとカルボニル化合物との亜鉛の存在下における
反応に関する。この反応は一般にＲｅｆｏｒｓ＋ａｔｓ
ｋｙ反応と呼ばれテイル。

最近の研究は、Ｒｅｆｏｒｍａｔｓｋｙ反応においてス
ズ、セリウムおよびＺｎ／Ｃｕ、　Ｚｎ／ＣｄおよびＺ
ｎ／ｐｂの対のような種々の金属から出発する同様なタ
イプの反応を記述している。

有機マンガン化合物の使用によって、この分野における
極めて明らかな発展が実現した。かかるマンガン化合物
の利点は、多官能性分子をアタックする際の選択性によ
る。

すなわち、Ｇ、Ｃａｈｉｅｚ　（“Ｌ’Ａｃｔｕａｌｉ
ｔｅ　Ｃｈｉｎ＋１−ｑｕｅ’　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ、
　１９８Ｃｐ、２７）によれば、有機マンガン化合物は
、多数の有機金属化合物のように、ケトンおよびアルデ
ヒドと反応して第３級アルコールを与える。しかしなが
ら、有機マンガン化合物はエステルをアタックしない。

この選択性は周囲温度下でさえも、これが全てであり興
味がある。

近年に至るまで、有機マンガン誘導体は、リチウムおよ
びマグネシウム化合物から出発する金属−金属交換によ
って得られていた。この製造方法は、Ｘ−ＭｎＣｔｌ□
−ＣＯ□Ｅｔのような官能性有機マンガン化合物の製造
を不可能にしている。なぜならば、リチウムまたはマグ
ネシウム原料化合物が入手できないからである。このこ
とは、金属マンガンおよび有機ハロゲン化物から直接に
有機マンガン化合物を製造することが進歩であることを
示している。最近、旧ｙａｍａらは（“Ｏｒｇａｎｏｍ
ｅｔａｌｌｉｃｓ″１９８２．１　、１２４９〜１２５
１）水素化物ＬｉＡＩＩＩａによる塩化マンガン（ＩＩ
）の還元によって得られたマンガン金属とアリルブロマ
イドとの反応性について記述している。そして、得られ
た反応物をアルデヒドまたはケトンで処理して相当する
第３級アルコールを得ている。

最近の刊行物じＣｈｅｎ＋１ｓｔｒｙ　Ｌｅｔｔｅｒｓ
”＋ｐ、１２３７〜３８．１９８３）によれば、微粉状
マンガンが経済的に極めて興味がある。

しかしながら、良好な収率を達成するには反応剤の過剰
量の使用を必要とする。金属／ケトンまたはアルデヒド
比＝７／１、ハロゲン化物／ケトンまたはアルデヒド＝
６である。

更に、１２時間の還流のためにヨウ素の１当量を必要と
する。すなわちこの方法は、かかる製造法の工業的開発
が全くで仮定にすぎないとする条件を羅列している。

本発明は、有機ハロゲン化物、金属マンガンおよびカル
ボニルを有する有機化合物の反応によって周囲温度下お
よび良好な経済的条件下で全ての種類の第２級および第
３級アルコールの製造を可能にする新規な方法を提供す
るものである。

本発明は従来技術によって可能であったよりもより迅速
に、かつより良好な収率で目的とするアルコールの製造
の実施を可能にする。

本発明による方法は、有機ハロゲン化物と少なくとも一
つのカルボニル基を有する有機化合物を有機溶媒中で、
金属マンガンの存在下に反応させ、次いで形成された生
成物を加水分解することからなり、マンガンとの反応が
反応媒体中に元素の周期律表第■〜第ＶＩＩＩ族の金属
化合物の添加によって開始され、活性化されることを特
徴とする。

すなわち、反応はたとえばＺｎｓ　Ｃｄｓ　Ｓｎ　、Ｈ
ｇ等の塩または有機物との組合せを有機溶媒媒体に加え
ることによって促進される。この塩はアニオンであって
媒体への溶解度は十分であり、この結果、金属マンガン
と反応することができる（金属／金属カップルの形成）
。塩化亜鉛はそれ自体特に活性であり、経済的であるこ
とが示された。

存在する反応剤の性質、Ｍｎおよび使用した金属塩の物
理的構造によって、これらの比率は広い範囲で変化し、
特にＭｎに関しては１０〜２００モル％の間で、より詳
細にはＭｎに関して３０〜１５０モル当量％間で変化す
る。ある程度までは、製造されるアルコールの収率は、
使用した活性化金属塩と比例して増加する。

本発明の方法は好ましくは使用した溶媒に溶解した活性
化金属塩によって行なわれるが、たとえば媒体とマンガ
ンと共に連続的攪拌によって分散状態に保持された、部
分的に可溶性の塩によっても行なうことができる。

使用するマンガンの粒径範囲は１〜２０００μであり、
好ましくはｌＯＯ〜５００μの間の範囲である。極めて
大規模での製造の場合には２０００μより大きな粒径を
使用することも可能である。

本発明の方法に使用することができる溶媒は、存在する
反応剤と相溶性のある全ての溶媒から選択することがで
きる。テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）やジメトキシエタ
ンのような、いくつかのエーテルを使用することができ
、また現在に至るまで使用されたことがないエステル、
特にメチル、エチル、その他のアセテート、プロピオネ
ート等のエステル、好ましくは全体として３〜１０の炭
素原子を有するエステルの使用も同様に便利である。

また、アセトニトリルのような、いくつかのニトリルま
たはＤＭＦのようなアミドも使用することができる。す
でに従来法において使用されるテトラヒドロフランは完
全に好適である。

上記した溶媒と共に、ハロゲン化溶媒、特に塩化メチレ
ン、クロルベンゼン、トリクロルエタン、クロルアルカ
ンまたは脂肪族または芳香族炭化水素のような種々の補
助溶媒を使用することもできる。

本発明の方法を形成する反応の過程は、下記のように表
される。

（来貢以下余白） 反応（１）は、二つの反応剤囚および■が好ましくは可
溶性の溶媒中で行なわれる。本発明の特徴は、上述した
ように、Ｍｎよりも電気陽性度が劣る金属の活性化化合
物”ｃＭ”の添加にある。

有機マンガン化合物（Ｑは、加水分解（２）のために反
応媒体から分離される。特に、反応＋１）の後に溶媒が
蒸発せしめられ、残渣がそれ自体知られている方法によ
って水で処理される。

加水分解は、また、反応（１）の後に溶媒中で直接行な
うこともできる。加水分解は、一般に酸性媒体中で行な
われ、Ｍｎは塩ＭｎＸ、の形で回収される。

Ｒ１がＩＩのとき化合初回はアルデヒドである。

またはＲおよびＲ１が炭化水素基のときはケトンであり
、ＲおよびＲ１は脂肪族、好ましくはＣＩ〜Ｃ８炭化水
素、脂環族、特に０４〜Ｃ１ｌ炭化水素、および／また
は芳香族、詳細にはフェニルまたはナフチルであり、こ
れらはアルキル、アルケニル、ハロゲンまたは他の置換
基を有することができる。

アルデヒドの場合のＲおよびケトンの場合のＰおよび／
またはＲ′はエステル、ニトリル、エーテル、スルフィ
ド、ハライド、アセクールのような官能基を有すること
ができる。

すなわち反応剤囚は、たとえばアセトアルデヒド、プロ
ピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、フェニルアセト
アルデヒド、ベンズアルデヒド、桂皮アルデヒド、アニ
スアルデヒド等のようなアルデヒドである。

また反応剤囚は、アセトン型のケトン、ジプロピルケト
ン、メチルエチルケトン、メチルヘプテノン、シクロペ
ンタノン、メチルシクロヘキサノン、メチルアセチルプ
ロピオネート、アセトフェノン、ベンゾフェノン、メン
トン、ナフチルメチルケトン等によっても構成される。

有機ハロゲン化物■において、Ｘはハロゲン、特にＢｒ
を示す。Ｒ２は炭化水素基であり、Ｙは官能基を示すが
、その存在は必須ではない。一方、有機ハロゲン化物は
、アリル、プロパルギル、ベンジルまたはα−ハロゲン
エステルまたはニトリルのハロゲン化物であっても良い
。すなわち化合物■は、たとえば、Ｂｒ−ＣＨｇ−Ｃｌ
　＝ＣＩＩｚ　５Ｃ１−ＣＨｔ−ＣＨ−ＣＨｔＳＢｒ−
ＣＨ２−Ｃｉ■ｓ　、Ｂｒ−Ｃｌ１ｚ−Ｃ（ＣＨｓ）□
ＣＬ　１Ｂｒ−ＣＨｚ−ＣＯｚＥｔ、　Ｉ−ＣＨｔ−Ｃ
Ｈ＝Ｃ（ＣＲｓ）ｚ等である。

本発明による方法は、反応（１）において、反応剤囚、
■およびＭｎの化学量論量によって行なわれる。しかし
ながら、カルボニル化合初回に対して金属Ｍｎおよび化
合物■の成る過剰量を用いることが好ましいことが明ら
かになった。事実、第２級または第３級アルコールの収
率は、Ｍｎおよび化合物■が化学量論量よりも過剰のと
きに増加する。−船釣方法においては、カルボニル化合
物■のモル当り１〜３原子のＭｎおよび１〜２モルの■
を用いるのが有効である。好ましい比率は、１．２〜１
．６原子のＭｎおよび１．１〜１．５モルのハロゲン化
物■の範囲である。

一方、化合初回の十分な、しかしあまり濃厚ではない溶
液、詳細には０．３〜２Ｍ溶液、好ましくは０．５〜１
．６　Ｍ溶液で反応を行なうことが有利である。

本発明の方法の工程（１）の温度は、２０〜１００℃の
間の範囲であり、好ましくは３０〜６０℃の範囲である
。

反応剤の添加は、−数的には１〜６時間、最も度々には
３〃〜４％時間にわたって行なわれるべきであり、この
ことは約１２時間以上を必要とする従来技術に比較して
著しく有利である。

金属活性剤塩の添加によって、直ちに反応が始まるが、
一方、Ｍｎ粉末を用いる既知の方法においては約２時間
後においてのみ反応が始まる。

本発明を下記する非限定的実施例によって説明するが、
下記の操作方法を採用した。

反応器は、反応器中に存在するＭｎ粉末の移動をもたら
すように設けられた機械的攪拌器が取付けられた、１０
〇−容積の三ロフラスコからなる。この反応器は、また
、温度計および操作を通じて不活性雰囲気を装置に確立
するための窒素導入管を有している。反応器は望ましい
温度に保持された水浴中に置かれるマンガンは１０〜５
００μの間の粒径を有する９８〜９９％粗粉末であり、
金属活性他剤塩と共にフラスコに供給され、溶媒で覆わ
れる。反応は有機ハロゲン化物■、ＸＲ”Ｙの数滴によ
って開始される。

金属の色が変化するや否や、そして加熱が行なわれたと
きに、ポンプによって反応剤囚および■の連続的導入が
行なわれる。数時間を要するこの導入後に、その反応（
１）に用いたと同一温度で１５〜３０分、媒体の攪拌を
継続する。

次いで存在する金属塩を溶解させるために、ｐＨを７に
調整するために、またはわずかにより低い値に調整する
ためにＨＣＩで僅かに酸性にした、はぼ同容積の２０℃
の水と、反応媒体を混合する。目的とする生成物をエー
テルで抽出し、酸性炭酸ナトリウムで洗浄する。得られ
たアルコールの化合初回に対する収率は、抽出および蒸
留によって分離されたアルコールの量から計算した。

上記のように操作して、１モルのジプロピルケトンＣ１
ｈＣＨｚＣ）ｂ−ＣＯ−ＣＨ□ＣＩｈＣｊｌ＋　１．１
モルのアリルブロマイドＣＨｚ□ＣＨ−ＣＨｔＢｒおよ
び１．３原子の金属Ｍｎ粉を、上記量に対して０．１１
の比率の十分に乾燥したテトロヒドロフラン中で反応さ
せた。

実施例１ 反応媒体に他に何も加えなかった。６０℃で６時間後で
も反応は始まらなかった。反応媒体の分析の結果、証拠
となる期待された生成物の形成は認められなかった。

実施例２ 上述した反応媒体に、！当り２．７ｇのＺｎＣ１ｚまた
は０．０２モルをまず加えた。

反応剤を導入するや否や反応が始まった。６０℃４時間
後の第３級アルコールの収率は、ジプロピルケトン当り
７７％であった。このように塩化亜鉛による活性化が顕
著である。

ジプロピルケトンをジペンチルケトン（ＣｓＨ＋＋）ｔ
ＣＯで、また臭化物をアリルブロマイドで置きかえ、実
施例２のようにして６−アリルウンデカノール−６を製
造した。

Ｈ ＣｓＨ＋＋−Ｃ−ＣｓＨｏ ＣＩｈ−ＣＨ＝ＣＨｔ ケトンのモル当り、添加したＺｎＣ１ｚのモル比率を変
えて、ジペンチルケトン当りの、形成され、分離された
第３級アルコールから決定された下記収率を見出した。

０．０２　　　　　　　　８５ ０．０５　　　　　　　　８９ ０、１０　　　　　　　　９０ ０．１５　　　　　　　　９５ 製造の第１工程における三つの異なる温度で実施例２を
繰り返した。ジプロピルケトンの濃度はテトラヒドロフ
ラン中１．３３Ｍであった。クロマトグラフィで決定し
た第３級アルコールの収率は下記のとおりである。

５０℃・・・・・・・・・・・６０％ ６０℃・・・・・・・・・・・７７ ７０℃・・・・・・・・・・・８５ 大施拠】 反応剤の比率の影 臭化物■およびＭｎの比率をかえて実施例４と同一条件
による製造を行なった。

気相クロマトグラフィによって示された下記の収率を得
た。

１．１　　　　　　　１．３　　　　　　７７１．３　
　　　　　　１．４　　　　　　８４１．４　　　　　
　　１．５　　　　　　９０ジプロピルケトン（化合初
回）のモル濃度を変えて実施例２を繰り返し、下記の収
率を見出した。

反庭娠生主皇へ１皮　　　　玄」仁Ｘ Ｏ，６７Ｍ　・・・・・・・・・・・・・７６１．３３
　　　・・・・・・・・・・・・・７９１．７０　　　
・・・・・・・・・・・・・７５すなわち、最適条件が
存在する。

実施例７ 実施例５において、アリルブロマイドを塩化物（１，１
モル）に置きかえ、ジプロピルケトンのモル当りの０．
０２モルの代わりにＺｎＣ１ｚ　０．１モルを添加して
繰り返し、下記の収率を得た。

１、３グラム原子Ｍｎ１モルケトンで８１％１．８グラ
ム原子Ｍｎ１モルケトンで９４％実施例２の一般的条件
下で、メチル　８−オキソドデカフェート１モルを、Ｍ
ｎおよび００１モルのＺｎＣ１□存在下にアリルロライ
ドと６０℃で４Ｚ時間反応させた。反応の結果、下記生
成物を得た。

ＣＨｘＣＨｚＣＨｔＣＨｚ−Ｃ−（ＣＨｔ）　ｂｃＯＯ
ｃＨｚ　４　ＣＨｚ・Ｃ）Ｉ−ＣＨ２（：＋Ｈ ＋　Ｍｎ　　−Ｃ１ｈＣＨｚＣＨｚＣＨｚ−Ｃ−（ＣＨ
ｚ）６ｃＯＯｃＨｉＣＨｇ−ＣＩ＝ＣｔＬｚ 不飽和基とエステル基を有するこの第３級アルコールの
収率は、アリルクロライド１．３モルおよびＭｎの１．
５グラム原子を用いたとき、原料ケトン当り６７％であ
った。

塩化物の１．６モルおよびＭｎの１．６原子を用いると
、７６％収率が得られた。この製造は、もしも反応媒体
中に金属塩、特にＺｎＣ１ｚを含まないと、極めて貧弱
な結果を与える。

すなわち本発明は、他の官能基を有するアルコールも容
易に製造することができる。

実施例９ ヱｙヱ竺上皇長里 ６０℃における実施例２の製造様式に従い、ヘキシルア
ルデヒド（ｎ−ヘプタナール）の１モルをアリルクロラ
イド１．３モルおよびＭｎの１．３原子と反応させた。

テトラヒドロフラン中のアルデヒド濃度は０．６７Ｍで
あった。

活性化剤ＺｎＣｌ□をアルデヒドのモル当り０．１モル
の比率で存在させた。４時間１０分後、下記第２級アル
コールの収率は原料アルデヒド基準で８５％であった。

Ｈ ＣＩＩ＋　（Ｃ１ｈ）　ｓ−ＣＨ−ＣＨｔ−ＣＨ＝ＣＨ
ｇ上記操作様式を下記反応に用い、２３％の収率を得た
。

（ＣＨｚＣＨｚＣＨｚＣＨｚ）　ｚｃＯ＋　ＢｒＣＩＩ
ｚＣＯＯＣｚＨｓ　＋　Ｍｎ→０■ ■ （ＣＪ９）　ｚ−ＣＩ−ＣＨｚＣＯＯＣＪｓ爽施適旦二
晟 種々のカルボニル化合物■および有機ハライド■から出
発するいくつかの製造法について、第２級または第３級
アルコールの収率を下記表に示す。この表には、これら
化合初回、■の式と、囚のモル当りの■およびＭｎの比
率も示した。

反応温度は６０℃であり、塩化亜鉛量は囚のモル当り０
．１モル、反応時間は４時間〜４％時間であった。溶媒
はＴＨＦであった。

ス１１秒影ぢＵ 実施例２の方法とｌ’Ｑｔ（Ｕの製造方法を、ジプロピ
ルケトン（Ｃ３Ｈ？）　ｔｃＯから出発し、異なる有機
ハロゲン化物および異なる溶媒を用いて行なった。また
、亜鉛塩をカドミウム、水銀またはスズ塩にかえた。こ
れら試験の特徴を下記に示す。

（来貢以下余白） 実施例隘　ハロゲン化物　　金属化合物　　溶　媒２６
　　　　　　　　　　　　”　　　　　　　　　　　Ｈ
ｇＣｈ　　Ｏ，０５モル　　　　酢酸エチル ２７　　　　　　　　　　　　〃　　　　　　　　　　
ＣｄＣ１ｚ　　０．１　　モル　　　　ＴＨＦ２８　　
　　　　　　　　　〃　　　　　　　　　５ｎＣ１ａ　
　Ｏ，１％ル　　　　ＴＨＦ２９　　　　　　　ＣＪｓ
ＣＨ＊ＣＩ　　　　　　　ＨｇＣｈ　　Ｏ，１モル　　
　　Ｔ）ＩＦ３Ｑ　　　　　　　　　　　〃　　　　　
　　　　ＣｄＣ１ｚ　　０．１　　モル　　　　ＴＨＦ
３１　　　　　ＣＨｔ＝Ｃ（ＣＨｓ）ＣＨｔＢｒ　　　
ＨｇＣｈ　　Ｏ，１モル　　　　ＴＨＦ３２　　　　　
　　　　　　〃　　　　　　　　　ＺｎＣ１ｚ　　Ｏ，
０５モル　　　　酢酸エチル 収率は実施例２の収率と同程度であった。

代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カルボニル化合物の存在下、溶媒中で有機ハロゲン
   化物を金属マンガンに作用させ、次いで加水分解するこ
   とによる第２級または第３級アルコールの製造方法であ
   り、マンガンより電気陽性度が劣る元素周期律表の第I
   I族〜第VIII族の金属化合物が反応媒体中に存在するこ
   とを特徴とする第２級または第３級アルコールの製造方
   法。 ２、前記金属化合物がＺｎ、Ｃｄ、ＨｇまたはＳｎの化
   合物である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、前記金属化合物が有機または無機アニオンの塩、と
   りわけ亜鉛の塩化物、臭化物またはヨウ化物である特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 の方法。 ４、前記金属化合物が有機物と金属の組合せである特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ５、添加した前記金属化合物が金属当り約０．０１〜２
   モル当量、特に０．３〜１．５モル当量である特許請求
   の範囲第１項、第２項、第３項または第４項記載の方法
   。 ６、ケトンまたはアルデヒドの１モルが有機ハロゲン化
   物の１〜２モルおよびマンガンの１〜３グラム原子と反
   応せしめられ、反応媒体中のケトンまたはアルデヒドの
   好ましい濃度が０．３〜２Ｍ、特に０．５〜１．６Ｍで
   ある特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項ま
   たは第５項記載の方法。 ７、前記溶媒がエーテル、エステル、ニトリル、アミド
   またはこれらと塩素化溶媒または脂肪族または芳香族炭
   化水素との組合せである特許請求の範囲第１項、第２項
   、第３項、第４項、第５項または第６項記載の方法。 ８、前記カルボニル化合物、有機ハロゲン化物およびマ
   ンガンの間の反応が０〜１００℃、好ましくは５０〜８
   ０℃で行なわれる特許請求の範囲第１項、第２項、第３
   項、第４項、第５項、第６項または第７項記載の方法。 ９、前記カルボニル化合物がＲ−ＣＯ−Ｒ＾１型で、Ｒ
   およびＲ＾１は脂肪族炭化水素基、好ましくはＣ＿１〜
   Ｃ＿８、脂環族炭化水素基、好ましくはＣ＿４〜Ｃ＿８
   、またはアリール、特にフェニルまたはナフチルで、ア
   ルキル、アルケニルまたはアルキニル置換基またはとり
   わけエステル、アミドまたはニトリルのような官能基を
   有することができ、Ｒはまた水素であっても良い特許請
   求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第
   ６項、第７項または第８項記載の方法。 １０、前記有機ハロゲン化物が活性化された化合物Ｘ−
   Ｒ＾２−Ｙであり、Ｘはハロゲンであり、Ｒ＾２は炭化
   水素基、特にアルキル、アルケニル、アルキニルまたは
   アリールであり、Ｙはエステル、ニトリルまたはアミド
   のような官能基である特許請求の範囲第１項、第２項、
   第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項また
   は第９項記載の方法。 １１、前記溶媒が酢酸エチルである特許請求の範囲第１
   項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項
   、第８項、第９項または第１０項記載の方法。