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JP7715550B2 - Method for producing itaconic acid chloride - Google Patents
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JP7715550B2 - Method for producing itaconic acid chloride - Google Patents

Method for producing itaconic acid chloride

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JP7715550B2 JP2021109005A JP2021109005A JP7715550B2 JP 7715550 B2 JP7715550 B2 JP 7715550B2 JP 2021109005 A JP2021109005 A JP 2021109005A JP 2021109005 A JP2021109005 A JP 2021109005A JP 7715550 B2 JP7715550 B2 JP 7715550B2
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Description

本発明は、イタコン酸クロリドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing itaconic acid chloride.

イタコン酸は植物由来の高分子モノマーとしての用途が期待されている。しかし、イタコン酸が有するカルボキシ基を利用した重縮合ポリマーの重合条件下では、イタコン酸の内部オレフィンを保持したまま高分子量のポリマーを製造することは難しい。一方、イタコン酸クロリドはイタコン酸よりも反応性が高いため、重合条件を緩和し、内部オレフィンを有する重縮合ポリマーを得ることが期待できる。 Itaconic acid is expected to be used as a plant-derived polymer monomer. However, under the polymerization conditions for polycondensation polymers that utilize the carboxyl group of itaconic acid, it is difficult to produce high-molecular-weight polymers while retaining the internal olefins of itaconic acid. On the other hand, itaconic acid chloride is more reactive than itaconic acid, so it is expected that polymerization conditions can be relaxed to obtain polycondensation polymers containing internal olefins.

例えば、イタコン酸を原料にしてイタコン酸クロリドを合成する方法として、特許文献1又は2に塩化チオニルを塩素化剤として用いる方法が記載され、非特許文献1には五塩化リンを塩素化剤として用いる方法が記載されている。また、無水イタコン酸を原料にして五塩化リンを反応しイタコン酸クロリドを合成する文献も知られている(非特許文献2)。しかし、これらの方法以外には、イタコン酸クロリドの製造方法はほとんど知られていない。 For example, as methods for synthesizing itaconic acid chloride from itaconic acid as a raw material, Patent Documents 1 and 2 describe a method using thionyl chloride as a chlorinating agent, and Non-Patent Document 1 describes a method using phosphorus pentachloride as a chlorinating agent. Also known is a document that describes synthesizing itaconic acid chloride by reacting itaconic anhydride as a raw material with phosphorus pentachloride (Non-Patent Document 2). However, other than these methods, almost no other methods for producing itaconic acid chloride are known.

中国特許出願公開第102731440号明細書Chinese Patent Application Publication No. 102731440 中国特許出願公開第104030916号明細書Chinese Patent Application Publication No. 104030916

H.Feuer,S.M.Pier,Org.Synth.1953年,第33巻,p.41.H. Feuer, S. M. Pier, Org. Synth. 1953, Vol. 33, p. 41. W.Petri,Chem.Ber.1881年、14巻,p.1634-1637.W. Petri, Chem. Ber. 1881, Vol. 14, pp. 1634-1637.

しかし、本発明者らの検討の結果、上記特許文献1又は2に記載の方法では、収率良くイタコン酸クロリドを得ることはできないことがわかってきた(本願明細書における比較例2及び3参照)。また、詳細な条件検討により収率良くイタコン酸クロリドを得ることができたとしても、副生する二酸化硫黄の処理には特殊な設備が必要であり、工業的実施には不向きである。非特許文献1又は2に記載の方法で使用される五塩化リンは毒物指定されており、大量に取り扱うには難があり、工業的実施には向いていない。
従来のイタコン酸クロリドの製造方法は上記の問題があり、工業的実施の観点からイタコン酸クロリドの新たな製造方法が求められている。
However, as a result of investigations by the present inventors, it has been found that itaconic acid chloride cannot be obtained in a high yield by the methods described in Patent Documents 1 and 2 (see Comparative Examples 2 and 3 in the present specification). Moreover, even if itaconic acid chloride can be obtained in a high yield by detailed investigation of the conditions, special equipment is required to treat the by-produced sulfur dioxide, making the method unsuitable for industrial implementation. Phosphorus pentachloride used in the methods described in Non-Patent Documents 1 and 2 is designated as a toxic substance, and handling large amounts is difficult, making the method unsuitable for industrial implementation.
Conventional methods for producing itaconic acid chloride have the above problems, and from the viewpoint of industrial implementation, a new method for producing itaconic acid chloride is desired.

そこで本発明は、危険な試薬や廃棄物を扱うことなくイタコン酸クロリドを好収率で得ることができるイタコン酸クロリドの製造方法を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a method for producing itaconic acid chloride that can produce itaconic acid chloride in good yield without handling hazardous reagents or waste materials.

本発明者らは上記課題に鑑み、イタコン酸クロリドを得るためのイタコン酸の塩素化反応を、塩素化剤や触媒の視点から検討を重ねた。その結果、亜鉛触媒等のルイス酸触媒の存在下、ジクロロメチルアルキルエーテルをイタコン酸と反応させると、高純度のイタコン酸クロリドが高収率で得られることを見出した。また、本発明者らが見出した上記方法により、無水イタコン酸を原料とした場合にも、高純度のイタコン酸クロリドが高収率で得られることを見出した。
本発明はこれらの知見に基づき完成されるに至ったものである。
In view of the above problems, the present inventors have investigated the chlorination reaction of itaconic acid to obtain itaconic acid chloride from the viewpoints of chlorinating agents and catalysts. As a result, they have found that high-purity itaconic acid chloride can be obtained in high yield by reacting dichloromethyl alkyl ether with itaconic acid in the presence of a Lewis acid catalyst such as a zinc catalyst. They have also found that the above-mentioned method discovered by the present inventors can also be used to obtain high-purity itaconic acid chloride in high yield when itaconic anhydride is used as a raw material.
The present invention has been completed based on these findings.

即ち、上記の課題は以下の手段により解決された。
〔1〕
ルイス酸触媒の存在下、イタコン酸又は無水イタコン酸と下記一般式(1)で表されるジクロロメチルアルキルエ-テルとを反応させる、イタコン酸クロリドの製造方法。
上記式中、Rは炭素数1~4のアルキル基を示す。
〔2〕
前記ルイス酸触媒が塩化亜鉛又は酸化亜鉛である、〔1〕に記載のイタコン酸クロリドの製造方法。
〔3〕
前記一般式(1)で表されるジクロロメチルアルキルエ-テルがジクロロメチルプロピルエ-テル又はジクロロメチルブチルエ-テルである、〔1〕又は〔2〕に記載のイタコン酸クロリドの製造方法。
That is, the above problems were solved by the following means.
[1]
A method for producing itaconic acid chloride, comprising reacting itaconic acid or itaconic anhydride with a dichloromethyl alkyl ether represented by the following general formula (1) in the presence of a Lewis acid catalyst:
In the above formula, R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
[2]
The method for producing itaconic acid chloride according to [1], wherein the Lewis acid catalyst is zinc chloride or zinc oxide.
[3]
The method for producing itaconic acid chloride according to [1] or [2], wherein the dichloromethyl alkyl ether represented by the general formula (1) is dichloromethyl propyl ether or dichloromethyl butyl ether.

本発明において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。 In this invention, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as the lower and upper limits.

本発明のイタコン酸クロリドの製造方法によれば、危険な試薬や廃棄物を扱うことなくイタコン酸クロリドを好収率で得ることができる。
また、本発明のイタコン酸クロリドの製造方法によれば、副生するギ酸アルキルを回収してジクロロメチルアルキルエーテルの原料として再利用することができる。
According to the method for producing itaconic acid chloride of the present invention, itaconic acid chloride can be obtained in good yield without handling hazardous reagents or waste materials.
Furthermore, according to the method for producing itaconic acid chloride of the present invention, the by-produced alkyl formate can be recovered and reused as a raw material for dichloromethyl alkyl ether.

<イタコン酸クロリドの製造方法>
本発明のイタコン酸クロリドの製造方法(以下、「本発明の製造方法」とも称す。)においては、上述のように、ルイス酸触媒の存在下、イタコン酸又は無水イタコン酸と下記一般式(1)で表されるジクロロメチルアルキルエ-テルとを反応させる塩素化反応により、イタコン酸クロリド(ClC(=O)C(=CH)CHC(=O)Cl)が好収率で生成される。
上記塩素化反応により、イタコン酸クロリドは、通常はイタコン酸クロリドとギ酸エステルと無水イタコン酸との混合物(以下、「反応混合物」とも称す。)として得られる。この塩素化反応の反応混合物を蒸留処理する簡便な精製処理により、高純度のイタコン酸クロリドを高い収率で得ることができる。
本発明の製造方法に使用される、一般式(1)で表されるジクロロメチルアルキルエーテル(以下、単に「ジクロロメチルアルキルエーテル」とも称す。)及びルイス酸触媒、上記塩素化反応において使用してもよい溶媒、塩素化反応における反応条件、蒸留処理について以下に説明する。
<Method for producing itaconic acid chloride>
In the method for producing itaconic acid chloride of the present invention (hereinafter also referred to as "the production method of the present invention"), as described above, itaconic acid chloride (ClC(=O)C(=CH 2 )CH 2 C(=O)Cl) is produced in good yield by a chlorination reaction in which itaconic acid or itaconic anhydride is reacted with a dichloromethyl alkyl ether represented by the following general formula (1) in the presence of a Lewis acid catalyst .
By the above chlorination reaction, itaconic acid chloride is usually obtained as a mixture of itaconic acid chloride, a formic acid ester, and itaconic anhydride (hereinafter also referred to as a "reaction mixture"). High-purity itaconic acid chloride can be obtained in high yield by a simple purification treatment of the reaction mixture of this chlorination reaction by distillation.
The dichloromethyl alkyl ether represented by general formula (1) (hereinafter, also simply referred to as "dichloromethyl alkyl ether") and Lewis acid catalyst used in the production method of the present invention, the solvent that may be used in the chlorination reaction, the reaction conditions in the chlorination reaction, and the distillation treatment will be described below.

(一般式(1)で表されるジクロロメチルアルキルエーテル)
(Dichloromethyl alkyl ether represented by general formula (1))

上記式中、Rは炭素数1~4のアルキル基を示す。
上記Rとして採り得る炭素数1~4のアルキル基は、第1級アルキル基が好ましい。Rとして採り得る炭素数1~4のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、isoブチル基が挙げられる。
In the above formula, R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms that can be taken as the above R is preferably a primary alkyl group. Specific examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms that can be taken as R include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an isobutyl group.

上記塩素化反応の結果、目的物であるイタコン酸クロリドと共に、使用したジクロロメチルアルキルエーテルに対応するギ酸アルキルが副生してくる。
従来より、ジクロロメチルメチルエーテルは塩素化剤又はホルミル化剤として広く利用されており、その際ジクロロメチルメチルエーテルはギ酸メチルに変換される。ギ酸メチルは、沸点31℃、引火点マイナス20℃の特殊引火物であり、工業的実施における取り扱いにおいては、安全面から好ましくはない。副生するギ酸アルキルの引火点を上げることができ、工業的実施においてより安全に取り扱うことができる観点からは、ジクロロメチルプロピルエーテル又はジクロロメチルブチルエーテルを使用することが好ましい。
As a result of the above chlorination reaction, alkyl formate corresponding to the dichloromethyl alkyl ether used is produced as a by-product together with the target product, itaconic acid chloride.
Dichloromethyl methyl ether has been widely used as a chlorinating agent or formylating agent, during which dichloromethyl methyl ether is converted to methyl formate. Methyl formate is a special flammable substance with a boiling point of 31°C and a flash point of -20°C, and is not preferred for handling in industrial practice from a safety standpoint. From the viewpoint of being able to increase the flash point of the by-produced alkyl formate and enabling safer handling in industrial practice, it is preferable to use dichloromethyl propyl ether or dichloromethyl butyl ether.

なお、構造が類似しているジクロロメチルアルキルエーテルが全て同様の反応性を示すとは限らない。実際、本発明者らはジクロロメチルアルキルエーテルを使用するベンゼンのホルミル化の研究において、アルキル基が長くなるにしたがってベンズアルデヒドの収率が低下し、ジクロロメチルプロピルエーテル又はジクロロメチルブチルエーテルではベンズアルデヒドが非常に低収率でしか得られないことを報告した(Warashina,T.et.al.,Tetrahedron,2019年,第75巻,p.608-616.)。
即ち、ジクロロメチルプロピルエーテル又はジクロロメチルブチルエーテルが本発明の製造方法において有効な塩素化剤であることは、ジクロロメチルメチルエーテルを用いた類似の反応があるからと言って容易に類推できる結果ではない。しかしながら、上記一般式(1)においてRを炭素数5以上の長鎖アルキル基としたジクロロメチルアルキルエーテルを用いた場合には、後述の比較例4及び5に示すように、反応性が極端に低下する。このため、本発明の製造方法において、上記一般式(1)におけるRの上限値は4以下となっている。
However, not all dichloromethyl alkyl ethers with similar structures necessarily exhibit the same reactivity. In fact, in a study of the formylation of benzene using dichloromethyl alkyl ethers, the present inventors reported that the yield of benzaldehyde decreased as the alkyl group became longer, and that benzaldehyde was obtained only in very low yields with dichloromethyl propyl ether or dichloromethyl butyl ether (Warashina, T. et al., Tetrahedron, 2019, Vol. 75, pp. 608-616).
That is, the fact that dichloromethyl propyl ether or dichloromethyl butyl ether is an effective chlorinating agent in the production method of the present invention cannot be easily inferred from the existence of a similar reaction using dichloromethyl methyl ether. However, when a dichloromethyl alkyl ether in which R is a long-chain alkyl group having 5 or more carbon atoms in the above general formula (1) is used, the reactivity is extremely reduced, as shown in Comparative Examples 4 and 5 described below. For this reason, in the production method of the present invention, the upper limit of R in the above general formula (1) is 4 or less.

ジクロロメチルアルキルエーテルの使用量は、イタコン酸を原料とする塩素化反応においては、イタコン酸1当量に対し2.0~3.0当量が好ましく、2.3~2.8当量がより好ましい。
一方、無水イタコン酸を原料とする塩素化反応においては、無水イタコン酸1当量に対するジクロロメチルアルキルエーテルの使用量は、1.0~2.0当量が好ましく、1.2~1.4当量がより好ましい。
In the chlorination reaction using itaconic acid as a raw material, the amount of dichloromethyl alkyl ether used is preferably 2.0 to 3.0 equivalents, more preferably 2.3 to 2.8 equivalents, per equivalent of itaconic acid.
On the other hand, in the chlorination reaction using itaconic anhydride as the raw material, the amount of dichloromethyl alkyl ether used per equivalent of itaconic anhydride is preferably 1.0 to 2.0 equivalents, more preferably 1.2 to 1.4 equivalents.

上記ジクロロメチルアルキルエーテルは、特開2015-231961号記載の方法により高収率、高純度で製造することができる。 The above dichloromethyl alkyl ether can be produced in high yield and with high purity by the method described in JP 2015-231961 A.

(ルイス酸触媒)
本発明の製造方法では、後述するように、上記ジクロロメチルアルキルエーテルを塩素化剤とする塩素化反応を、ルイス酸触媒の存在下で行うことにより、イタコン酸クロリドを得ることができる。
ルイス酸触媒として用いられるルイス酸としては、一般的に知られているルイス酸であって、本発明の製造方法によりイタコン酸クロリドを得ることができる限り特に制限されない。例えば、塩化亜鉛、酸化亜鉛、塩化チタン、塩化ジルコニウム等が挙げられる。すなわち、発明の製造方法において、塩化亜鉛、塩化チタン又は塩化ジルコニウム等のルイス酸は、ジクロロメチルアルキルエーテルを塩素化剤とする塩素化反応においてルイス酸触媒として機能する。また、後述するように、酸化亜鉛等のルイス酸は、自身はジクロロメチルアルキルエーテルとの反応によって別のルイス酸へと変化し、得られたルイス酸が、ジクロロメチルアルキルエーテルを塩素化剤とする塩素化反応においてルイス酸触媒として機能する。
これらの中でも、触媒能の観点から、塩化亜鉛又は酸化亜鉛であることが好ましく、工業化の観点からは、酸化亜鉛がより好ましい。
塩化亜鉛は、一般的には、酸化亜鉛に塩化水素を反応させることにより製造される。塩化亜鉛は潮解性、吸湿性が高いゆえに空気中の水分と反応しやすく、ブロッキングしやすく、大量に扱う時には刺激臭がある。これに対して、酸化亜鉛は空気中の水分との反応性が低く安定であるため取り扱いが容易な粉体であり、安価である。
本発明者らは、塩化亜鉛と酸化亜鉛の触媒能を比較し、細かい粉体である酸化亜鉛を用いた方が反応はスムーズであることを見出した。
また、酸化亜鉛がジクロロメチルアルキルエーテルと速やかに反応して塩化亜鉛に変化しているとする傍証を後述の参考例1により明らかとした。反応系内で生成される塩化亜鉛触媒表面は水分を含む大気と接触していないので触媒表面活性が高いことも実験結果を支持する。このことは、いずれの先行技術文献にも記載されていない事項である。
ルイス酸触媒の使用量は、イタコン酸又は無水イタコン酸100モル%に対し0.01~10モル%の範囲から選ばれる。通常は1~2モル%で十分である。
(Lewis acid catalyst)
In the production method of the present invention, as will be described later, itaconic acid chloride can be obtained by carrying out a chlorination reaction using the above-mentioned dichloromethyl alkyl ether as a chlorinating agent in the presence of a Lewis acid catalyst.
The Lewis acid used as the Lewis acid catalyst is a commonly known Lewis acid and is not particularly limited as long as it can produce itaconic acid chloride by the production method of the present invention. Examples include zinc chloride, zinc oxide, titanium chloride, zirconium chloride, etc. That is, in the production method of the present invention, Lewis acids such as zinc chloride, titanium chloride, and zirconium chloride function as Lewis acid catalysts in the chlorination reaction using a dichloromethyl alkyl ether as a chlorinating agent. Furthermore, as described below, Lewis acids such as zinc oxide themselves are converted into other Lewis acids by reaction with dichloromethyl alkyl ether, and the obtained Lewis acid functions as a Lewis acid catalyst in the chlorination reaction using a dichloromethyl alkyl ether as a chlorinating agent.
Among these, zinc chloride or zinc oxide is preferred from the viewpoint of catalytic activity, and zinc oxide is more preferred from the viewpoint of industrialization.
Zinc chloride is generally produced by reacting zinc oxide with hydrogen chloride. Zinc chloride is highly deliquescent and hygroscopic, so it reacts easily with moisture in the air, is prone to blocking, and has a pungent odor when handled in large quantities. In contrast, zinc oxide is a powder that is easy to handle and inexpensive because it is less reactive with moisture in the air and is stable.
The present inventors compared the catalytic ability of zinc chloride and zinc oxide and found that the reaction was smoother when zinc oxide, which is a fine powder, was used.
Furthermore, supporting evidence that zinc oxide reacts rapidly with dichloromethyl alkyl ether to form zinc chloride was clarified in Reference Example 1 described below. The experimental results are also supported by the fact that the surface of the zinc chloride catalyst produced in the reaction system is not in contact with the atmosphere containing moisture, and therefore has high catalytic surface activity. This is something that has not been described in any prior art documents.
The amount of the Lewis acid catalyst used is selected from the range of 0.01 to 10 mol % relative to 100 mol % of itaconic acid or itaconic anhydride, and usually 1 to 2 mol % is sufficient.

(溶媒)
本発明の製造方法においては、無溶媒下で行ってもよく、溶媒を用いてもよい。
溶媒を用いる場合、本発明の反応条件下で安定な溶媒(反応試薬、イタコン酸クロリドと実質的に反応しない溶媒)である限り特に制限なく用いることができ、例えば、塩素化炭化水素溶媒(ジクロロメタン、トリクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,2-ジクロロプロパン等)が挙げられる。
これらは1種を単独で用いることも、2種以上を混合して用いることもできる。溶媒を使用する場合、原料であるイタコン酸又は無水イタコン酸1モル当たり使用する溶媒の使用量は、好ましくは100ml以上、より好ましくは200~2000mlである。
工業的には、溶媒を使用しない方が釜効率が良く、後処理も簡便で環境にも優しく、好ましい。
(solvent)
The production method of the present invention may be carried out in the absence of a solvent or in the presence of a solvent.
When a solvent is used, any solvent can be used without particular limitation as long as it is stable under the reaction conditions of the present invention (a solvent that does not substantially react with the reaction reagent, itaconic acid chloride), and examples thereof include chlorinated hydrocarbon solvents (dichloromethane, trichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, etc.).
These may be used alone or in combination of two or more. When a solvent is used, the amount of the solvent used per mole of itaconic acid or itaconic anhydride as the raw material is preferably 100 ml or more, more preferably 200 to 2000 ml.
From an industrial perspective, not using a solvent is preferable because it improves reactor efficiency, simplifies post-treatment, and is environmentally friendly.

(塩素化反応の反応条件)
ルイス酸触媒の存在下、イタコン酸又は無水イタコン酸と上記ジクロロメチルアルキルエーテルとを反応させる塩素化反応において、これらの各原料及び触媒の混合物は、最初はスラリー(懸濁液)の状態で攪拌されているが、次第に均一な溶液状態になる。
上記塩素化反応における反応温度は、通常5~30℃、好ましくは室温(25℃)付近で行うことができる。副生するギ酸エステルの種類によりそれらの沸点(ギ酸ブチルの沸点:約107℃、ギ酸プロピルの沸点:約81℃)以下であれば少し加熱してもよく、例えば、40~60℃まで加熱することもできる。
上記塩素化反応における反応時間は、反応スケール、使用するルイス酸触媒、上記ジクロロメチルアルキルエーテルの種類、反応温度等により変化するが、通常は1~30時間である。
(Reaction conditions for chlorination reaction)
In the chlorination reaction in which itaconic acid or itaconic anhydride is reacted with the dichloromethyl alkyl ether in the presence of a Lewis acid catalyst, a mixture of these raw materials and the catalyst is initially stirred in the form of a slurry (suspension), but gradually becomes a homogeneous solution.
The reaction temperature in the chlorination reaction is usually 5 to 30° C., preferably around room temperature (25° C.). Depending on the type of formate ester produced as a by-product, the reaction may be slightly heated up to the boiling point thereof (boiling point of butyl formate: about 107° C., boiling point of propyl formate: about 81° C.), for example, up to 40 to 60° C.
The reaction time for the chlorination reaction varies depending on the reaction scale, the Lewis acid catalyst used, the type of dichloromethyl alkyl ether, the reaction temperature, etc., but is usually 1 to 30 hours.

(蒸留処理)
蒸留処理の方法に特に制限はなく、通常の方法を採用することができる。例えば、ギ酸アルキルとイタコン酸クロリドは単蒸留で容易に分離できるが、無水イタコン酸とイタコン酸クロリドの分離は必要があれば精留塔を備えた設備で減圧下蒸留を行い、イタコン酸クロリドを反応混合物から分離することができる。
本発明の製造方法では、反応条件を調整することにより、反応終了時に4%未満の無水イタコン酸が残るだけ(反応混合物中のイタコン酸クロリドの純分が96%以上)となるように調整することも可能であり、この場合には、単蒸留で実務的に必要な純度98%以上のイタコン酸クロリドを得ることができる。
(Distillation process)
The distillation method is not particularly limited, and a conventional method can be employed. For example, alkyl formate and itaconic acid chloride can be easily separated by simple distillation, but itaconic anhydride and itaconic acid chloride can be separated from the reaction mixture by distillation under reduced pressure using equipment equipped with a rectification column, if necessary.
In the production method of the present invention, it is also possible to adjust the reaction conditions so that less than 4% of itaconic anhydride remains at the end of the reaction (the pure content of itaconic acid chloride in the reaction mixture is 96% or more). In this case, itaconic acid chloride with a purity of 98% or more, which is practically required, can be obtained by simple distillation.

原料としてイタコン酸を用いる態様(実施形態1)、原料として無水イタコン酸を用いる態様(実施形態2)に分けて、以下により詳細に説明する。 The following describes in more detail two embodiments: one using itaconic acid as a raw material (Embodiment 1) and one using itaconic anhydride as a raw material (Embodiment 2).

[実施形態1]
[Embodiment 1]

本発明の実施形態1においては、上記反応スキームに示すように、触媒量のルイス酸触媒の存在下、イタコン酸と2当量以上の上記ジクロロメチルアルキルエーテルとを攪拌することにより、イタコン酸クロリドを生成することができる。
上記塩素化反応の反応混合物(反応液)中には、目的物であるイタコン酸クロリドに加えて、副生物であるギ酸アルキルと、反応中間体である無水イタコン酸とが含まれる。これらの反応混合物を蒸留処理することにより、目的物であるイタコン酸クロリドを高収率で容易に分離し、得ることができる。また、蒸留により分離されたギ酸アルキルは、特開2015-231961号に記載されるように、上記ジクロロメチルアルキルエーテルの合成原料として再利用することができる。
In the first embodiment of the present invention, as shown in the above reaction scheme, itaconic acid can be produced by stirring itaconic acid and two or more equivalents of the above dichloromethyl alkyl ether in the presence of a catalytic amount of a Lewis acid catalyst.
The reaction mixture (reaction liquid) of the chlorination reaction contains, in addition to the target product, itaconic acid chloride, a by-product, alkyl formate, and a reaction intermediate, itaconic anhydride. By distilling this reaction mixture, the target product, itaconic acid chloride, can be easily separated and obtained in high yield. Furthermore, the alkyl formate separated by distillation can be reused as a raw material for synthesizing the dichloromethyl alkyl ether, as described in JP 2015-231961 A.

ジクロロメチルアルキルエーテルとしてジクロロメチルメチルエーテルを塩素化剤として用い、モノカルボン酸を対応するカルボン酸クロリドに変換する方法自体は知られている。例えば、Organic Syntheses,Coll.1990年,第7巻,p.467には、α-ケトカルボン酸クロリドの有用な調製方法として、ピルビン酸とジクロロメチルメチルエーテルとを触媒を用いることなく反応させ、ピルビン酸クロリドに変換する方法が記載されている。また、塩化チオニル、三塩化リンのような一般的な塩素化剤では非常に低収率でしかピルビン酸クロリドを得られないことも併せて記載されている。
しかし、本発明のモノカルボン酸ではないイタコン酸を出発原料とするイタコン酸クロリドの製造方法に、上記のピルビン酸クロリドを得る方法、すなわち、イタコン酸にジクロロメチルメチルエーテルを無触媒で反応させる方法を適用したとしても、イタコン酸クロリドは全く得られず、無水イタコン酸が定量的収率で得られるのみであった(後述の比較例1参照)。イタコン酸は分子内で環状酸無水物構造を採りやすく、このようなジカルボン酸の酸クロリドへの変換は、単に既知の方法を当てはめるだけでは上手くいかないことが明らかとなった。
また、特許文献1又は2の記載に準じて、イタコン酸に塩化チオニルとジメチルホルムアミド(DMF)を作用させてもイタコン酸クロリドは僅かに生成するだけであった(後述の比較例2参照)。また、ここに塩化亜鉛又は酸化亜鉛をさらに加えてもイタコン酸クロリドはほとんど得られなかった。このことは、無水イタコン酸にオキサリルクロリドとDMFと酸化亜鉛を作用させた場合でも同様であり、イタコン酸クロリドは僅か3%しか生成しなかった(後述の比較例3参照)。
A method for converting a monocarboxylic acid into the corresponding carboxylic acid chloride using dichloromethyl methyl ether as a chlorinating agent, which is a dichloromethyl alkyl ether, is known. For example, Organic Syntheses, Coll., 1990, Vol. 7, p. 467, describes a useful method for preparing α-ketocarboxylic acid chloride, in which pyruvic acid is reacted with dichloromethyl methyl ether without using a catalyst to convert it into pyruvic acid chloride. It also describes that pyruvic acid chloride can be obtained only in very low yields when common chlorinating agents such as thionyl chloride and phosphorus trichloride are used.
However, even when the above-mentioned method for obtaining pyruvic acid chloride, i.e., the method of reacting itaconic acid with dichloromethyl methyl ether without a catalyst, was applied to the method for producing itaconic acid chloride of the present invention using itaconic acid, which is not a monocarboxylic acid, as a starting material, no itaconic acid chloride was obtained at all, and only itaconic anhydride was obtained in quantitative yield (see Comparative Example 1 described later). Itaconic acid tends to form a cyclic acid anhydride structure within the molecule, and it has become clear that the conversion of such a dicarboxylic acid to an acid chloride does not work well simply by applying known methods.
Furthermore, even when itaconic acid was reacted with thionyl chloride and dimethylformamide (DMF) in accordance with the disclosures of Patent Documents 1 and 2, only a small amount of itaconic acid chloride was produced (see Comparative Example 2 described below). Furthermore, even when zinc chloride or zinc oxide was further added to this, almost no itaconic acid chloride was obtained. This was also the case when itaconic anhydride was reacted with oxalyl chloride, DMF, and zinc oxide, and only 3% of itaconic acid chloride was produced (see Comparative Example 3 described below).

[実施形態2]
[Embodiment 2]

上記実施形態1で述べたように、イタコン酸はジクロロメチルアルキルエーテルにより無水イタコン酸に容易に変換される。この無水イタコン酸に、ルイス酸触媒の存在下でジクロロメチルアルキルエーテルを反応させることにより、開環し、イタコン酸クロリドが生成することは実施例、比較例から推定される。それゆえ、原料として無水イタコン酸を使用するイタコン酸クロリドの製造方法により、高価なジクロロメチルアルキルエーテルの使用量を減らすことが期待される。
よって、本発明の実施形態2においては、上記反応スキームに示すように、触媒量のルイス酸触媒の存在下、無水イタコン酸と1当量の上記ジクロロメチルアルキルエーテルとを撹拌することにより、イタコン酸クロリドを生成することができる。上記実施形態1と同様に、塩素化反応の反応混合物(イタコン酸クロリドとギ酸アルキルと無水イタコン酸との混合物)を蒸留処理することにより、目的物であるイタコン酸クロリドを高収率で容易に分離し、得ることができる。
上記実施形態1では無水イタコン酸を形成する際に当量の塩化水素が発生するのに対して、実施形態2の反応では塩化水素が発生しない観点から好ましい。
As described in the first embodiment, itaconic acid can be easily converted to itaconic anhydride by dichloromethyl alkyl ether. It is presumed from the examples and comparative examples that the reaction of this itaconic anhydride with dichloromethyl alkyl ether in the presence of a Lewis acid catalyst results in ring-opening and the production of itaconic acid chloride. Therefore, a method for producing itaconic acid chloride using itaconic anhydride as a raw material is expected to reduce the amount of expensive dichloromethyl alkyl ether used.
Therefore, in the second embodiment of the present invention, itaconic acid chloride can be produced by stirring itaconic anhydride and one equivalent of the dichloromethyl alkyl ether in the presence of a catalytic amount of a Lewis acid catalyst, as shown in the above reaction scheme. As in the first embodiment, the reaction mixture of the chlorination reaction (a mixture of itaconic acid chloride, alkyl formate, and itaconic anhydride) is distilled, whereby the target itaconic acid chloride can be easily separated and obtained in high yield.
In the above-mentioned embodiment 1, an equivalent amount of hydrogen chloride is generated when itaconic anhydride is formed, whereas the reaction in embodiment 2 is preferable in that no hydrogen chloride is generated.

2つのカルボキシ基が近傍に存在する時には、酸無水物が生成しやすい性質があり、環状酸無水物を開環してジカルボン酸クロリドに変換する試みについては、先人により研究されている。例えば、F.M.Menge et.al,Angew.Chem.Int.Ed.2002年,第41巻,p.2581-2584には、1,3,5-シスシクロヘキサントリカルボン酸が有する3つのカルボキシ基の全てを酸クロリドに変換し、目的化合物の原料として利用する方法が記載されている。その方法は、まず、1,3,5-シスシクロヘキサントリカルボン酸に塩化チオニルを反応させることによって、分子中に1つの酸クロリドと酸無水物構造とを有する化合物を得る。この化合物に、続いて、塩化亜鉛の存在下ジクロロメチルメチルエーテルを反応させることにより、分子中に3つの酸クロリドを有する1,3,5-シスシクロヘキサントリカルボン酸クロリドを得るという方法である。また、F.Johnson et.al.,J.Am.Chem.Soc.1982年,第104巻,p.2190-2198.によると、無水リンゴ酸アセチルを塩化亜鉛の存在下ジクロロメチルメチルエーテルと還流することで、相当する酸クロリドを収率80%で得ている。
本発明者らは、無水イタコン酸に上記反応条件を適用することにより、過去に合成方法が知られていなかった、無水イタコン酸からイタコン酸クロリドを効率的に製造する反応ルートを見出した。さらには、先行技術文献が塩化亜鉛とジクロロメチルメチルエーテルを用い酸無水物を開環しジカルボン酸を合成できることに言及しているところを、工業的な観点から酸化亜鉛とジクロロメチルプロピルエーテル又はジクロロメチルブチルエーテルに変更することができることを本発明では明らかとした。
When two carboxy groups are present in close proximity, acid anhydrides tend to be generated, and attempts to convert cyclic acid anhydrides into dicarboxylic acid chlorides have been studied by predecessors. For example, F. M. Menge et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2002, Vol. 41, pp. 2581-2584, describes a method in which all three carboxy groups in 1,3,5-ciscyclohexanetricarboxylic acid are converted into acid chlorides and used as a raw material for the target compound. In this method, 1,3,5-ciscyclohexanetricarboxylic acid is first reacted with thionyl chloride to obtain a compound having one acid chloride and an acid anhydride structure per molecule. This compound is then reacted with dichloromethyl methyl ether in the presence of zinc chloride to obtain 1,3,5-ciscyclohexanetricarboxylic acid chloride having three acid chlorides per molecule. Also, F. Johnson et al., J. Am. Chem. Soc., 1982, Vol. 104, pp. 2190-2198, reported that the corresponding acid chloride was obtained in 80% yield by refluxing acetyl malate anhydride with dichloromethyl methyl ether in the presence of zinc chloride.
The present inventors have found a reaction route for efficiently producing itaconic acid chloride from itaconic anhydride, a synthesis method for which was previously unknown, by applying the above-mentioned reaction conditions to itaconic anhydride. Furthermore, while prior art documents mention that dicarboxylic acids can be synthesized by ring-opening an acid anhydride using zinc chloride and dichloromethyl methyl ether, the present invention has clarified that from an industrial viewpoint, this method can be changed to zinc oxide and dichloromethyl propyl ether or dichloromethyl butyl ether.

以下、本発明について実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明がこれに限定して解釈されるものではない。室温とは25℃を意味する。
本願実施例において単離したイタコン酸クロリドは、実施例3を除き純度98%以上であった。
なお、測定は、以下に示す方法に従って行った。
- 反応終了後の溶液の組成比の測定 -
・測定装置:質量分析装置付きガスクロマトグラフィー(GCMS)(検出器:TCD)
・転化率及びGC収率(%)={(イタコン酸クロリドのピーク面積)/(イタコン酸クロリドのピーク面積+無水イタコン酸のピーク面積)}×100
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Room temperature means 25°C.
The itaconic acid chloride isolated in the examples of the present invention, except for Example 3, had a purity of 98% or more.
The measurements were carried out according to the following method.
- Measurement of the composition ratio of the solution after the reaction is completed -
Measurement equipment: Gas chromatography with mass spectrometry (GCMS) (detector: TCD)
Conversion rate and GC yield (%) = {(peak area of itaconic acid chloride) / (peak area of itaconic acid chloride + peak area of itaconic anhydride)} × 100

<実施例1>
イタコン酸6.50g(50ミリモル)をジクロロメタン15mLに懸濁し、塩化亜鉛134mg(0.98ミリモル)とジクロロメチルメチルエ-テル18.3g(159ミリモル)を加え室温(rt)で3時間攪拌した。攪拌の途中で、次第に均一溶液になった。反応終了後の溶液を減圧蒸留し、イタコン酸クロリドを7.2g(収率86%)得た。
(イタコン酸クロリドの同定)
bp:74~75℃/2torr.(非特許文献1記載の文献値 bp:71~72℃/2torr.)
GCMS:m/z=131(M-Cl),103(base peak,M-COCl).
300MHz H-NMR(CDCl):δ=3.93(J=0.9Hz,2H),6.32(J=0.9Hz,1H),6.85(J=0.3Hz,1H)
75MHz 13C-NMR(CDCl):δ=48.67,136.43,138.10,167.70,170.15.
IR(neat):1794cm-1,1734cm-1
Example 1
6.50 g (50 mmol) of itaconic acid was suspended in 15 mL of dichloromethane, and 134 mg (0.98 mmol) of zinc chloride and 18.3 g (159 mmol) of dichloromethyl methyl ether were added, followed by stirring at room temperature (rt) for 3 hours. During stirring, the solution gradually became homogeneous. After the reaction was completed, the solution was distilled under reduced pressure to obtain 7.2 g of itaconic acid chloride (yield 86%).
(Identification of Itaconic Acid Chloride)
bp: 74 to 75°C/2 torr (reference value described in Non-Patent Document 1: bp: 71 to 72°C/2 torr)
GCMS: m/z=131 (M + -Cl), 103 (base peak, M + -COCl).
300MHz 1 H-NMR (CDCl 3 ): δ = 3.93 (J = 0.9Hz, 2H), 6.32 (J = 0.9Hz, 1H), 6.85 (J = 0.3Hz, 1H)
75MHz 13C -NMR ( CDCl3 ): δ=48.67, 136.43, 138.10, 167.70, 170.15.
IR (neat): 1794cm -1 , 1734cm -1

得られたイタコン酸クロリドの一部にメタノ-ルとピリジン1滴を加え0.5時間攪拌し、イタコン酸ジメチルエステルの生成をGCMSにて確認した。
GCMS:m/z=158(M),143(M-CH),127(M-OCH),99(base peak,M-COOCH).
Methanol and one drop of pyridine were added to a portion of the obtained itaconic acid chloride, and the mixture was stirred for 0.5 hours, and the production of itaconic acid dimethyl ester was confirmed by GCMS.
GCMS: m/z=158 (M + ), 143 (M + -CH 3 ), 127 (M + -OCH 3 ), 99 (base peak, M + -COOCH 3 ).

<実施例2>
無水イタコン酸5.6g(50ミリモル)、塩化亜鉛135mg(1.0ミリモル)、ジクロロメチルメチルエーテル7.27g(71.5ミリモル)、ジクロロメタン20mLを100mLのフラスコに入れ、室温(rt)で0.5時間攪拌した後、40℃で2時間攪拌した。反応終了後の溶液において、転化率は96.0%であった。反応終了後の溶液を蒸留し、イタコン酸クロリドを6.5g(収率78%)得た。
Example 2
5.6 g (50 mmol) of itaconic anhydride, 135 mg (1.0 mmol) of zinc chloride, 7.27 g (71.5 mmol) of dichloromethyl methyl ether, and 20 mL of dichloromethane were placed in a 100 mL flask and stirred at room temperature (rt) for 0.5 hours, followed by stirring at 40°C for 2 hours. The conversion rate of the solution after the reaction was 96.0%. The solution after the reaction was distilled to obtain 6.5 g of itaconic acid chloride (yield 78%).

<実施例3~8,比較例4>
実施例1に準じて、イタコン酸(ITA)1.95g(15ミリモル)を用い、下記表1に記載した条件下で反応し、クーゲルロールにて蒸留(95~100℃/2torr)した結果を表1に示す。
<Examples 3 to 8, Comparative Example 4>
In accordance with Example 1, 1.95 g (15 mmol) of itaconic acid (ITA) was used and reacted under the conditions shown in Table 1 below, followed by Kugelrohr distillation (95 to 100°C/2 torr). The results are shown in Table 1.

<実施例9~15,比較例5>
実施例2に準じて、無水イタコン酸(ITAH)3.36g(30ミリモル)を用い、下記表2に記載した条件下で反応し、クーゲルロールにて蒸留(95~100℃/2torr)した結果を表2に示す。
<Examples 9 to 15, Comparative Example 5>
In accordance with Example 2, 3.36 g (30 mmol) of itaconic anhydride (ITAH) was used and reacted under the conditions shown in Table 2 below, followed by Kugelrohr distillation (95-100°C/2 torr). The results are shown in Table 2.

(表の注)
溶媒を使用する例においては、原料であるITA又はITAH(モル)/溶媒(L)=3Mまたは2.5Mとなるようにして、溶媒を使用した。
ITOC収率のGC又は単離の欄における「-」は、該当する欄に記載の方法による確認を行っていないことを意味する。
ITOC収率の単離の欄における値は、蒸留処理により得られたITOCの収率(%)を意味する。
(Table notes)
In the examples where a solvent was used, the solvent was used so that the ratio of raw material ITA or ITAH (mol)/solvent (L) was 3M or 2.5M.
"-" in the GC or isolation column for ITOC yield means that confirmation by the method described in the corresponding column was not performed.
The value in the column for ITOC isolation yield means the yield (%) of ITOC obtained by distillation.

上記表1及び2の結果並びに後述の実施例16及び比較例1~3の結果から、以下のことが分かる。
後述の比較例1に示すように、無触媒下でのジクロロメチルアルキルエーテルとの反応ではイタコン酸クロリドは全く得られず、無水イタコン酸が定量的収率で得られるのみであった。また、特許文献1又は2に記載の方法に準じて、イタコン酸に塩化チオニルとジメチルホルムアミド(DMF)を作用させたとしてもイタコン酸クロリドは僅かに生成するだけであり(比較例2)、無水イタコン酸にオキサリルクロリドとDMFと酸化亜鉛を作用させたとしても、イタコン酸クロリドは僅か3%しか生成しなかった(比較例3)。
また、上記比較例4及び5に示すように、ジクロロメチルヘキシルエ-テルを用いた場合には反応性が極端に低下し、GC分析によりトレース量観測されるだけであった。
これらに対して、本発明の製造方法に沿った実施例1~16では、目的物であるイタコン酸クロリドを42%以上の好収率に得られたことを確認した。
The following can be seen from the results in Tables 1 and 2 above and the results of Example 16 and Comparative Examples 1 to 3 described below.
As shown in Comparative Example 1 described later, the reaction with dichloromethyl alkyl ether in the absence of a catalyst did not produce itaconic acid chloride at all, but only itaconic anhydride in quantitative yield. Furthermore, even when itaconic acid was reacted with thionyl chloride and dimethylformamide (DMF) according to the methods described in Patent Documents 1 and 2, only a small amount of itaconic acid chloride was produced (Comparative Example 2), and even when itaconic anhydride was reacted with oxalyl chloride, DMF, and zinc oxide, only 3% of itaconic acid chloride was produced (Comparative Example 3).
Furthermore, as shown in the above Comparative Examples 4 and 5, when dichloromethyl hexyl ether was used, the reactivity was extremely reduced, and only trace amounts were observed by GC analysis.
In contrast to these, it was confirmed that in Examples 1 to 16 according to the production method of the present invention, the target product, itaconic acid chloride, was obtained in a good yield of 42% or more.

<実施例16:大量合成>
無水イタコン酸(40g、0.36モル)、ジクロロメチルn-ブチルエーテル(72.3g、0.46モル、1.27eq)、酸化亜鉛(0.58g、0.007モル、0.02eq)を200mLフラスコに入れ室温で16時間攪拌した。GC分析の結果、転化率は97.8%であった。反応終了後の溶液を減圧蒸留(沸点73~74℃/4~5torr)し、イタコン酸クロリドを72.8g(収率79%)得た。単離したイタコン酸クロリドのGC測定による純度は99.3%であった。
Example 16: Large-scale synthesis
Itaconic anhydride (40 g, 0.36 mol), dichloromethyl n-butyl ether (72.3 g, 0.46 mol, 1.27 eq), and zinc oxide (0.58 g, 0.007 mol, 0.02 eq) were placed in a 200 mL flask and stirred at room temperature for 16 hours. GC analysis showed that the conversion rate was 97.8%. After the reaction was completed, the solution was distilled under reduced pressure (boiling point 73-74°C/4-5 torr) to obtain 72.8 g of itaconic acid chloride (yield 79%). The purity of the isolated itaconic acid chloride as determined by GC was 99.3%.

<比較例1:無触媒下での反応>
イタコン酸1.34g(10.3ミリモル)をジクロロメタン3mLに懸濁し触媒を加えずにジクロロメチルメチルエ-テル3.48g(30.3ミリモル)を加え室温で2時間攪拌した後、さらに40℃で1時間15分攪拌した。GCMSでは無水イタコン酸のみを検出した。溶媒を留去すると白色結晶1.12gが得られ、融点64~68℃の無水イタコン酸を定量的収率で得た。
GCMS:m/z=112(M,相対強度0.12%),68(M-CO,相対強度68%),40(basepeak).
Comparative Example 1: Reaction without catalyst
1.34 g (10.3 mmol) of itaconic acid was suspended in 3 mL of dichloromethane, and 3.48 g (30.3 mmol) of dichloromethyl methyl ether was added without adding a catalyst. The mixture was stirred at room temperature for 2 hours, and then further stirred at 40°C for 1 hour and 15 minutes. GCMS detected only itaconic anhydride. Distillation of the solvent yielded 1.12 g of white crystals, and itaconic anhydride with a melting point of 64-68°C was obtained in quantitative yield.
GCMS: m/z=112 (M + , relative intensity 0.12%), 68 (M + -CO 2 , relative intensity 68%), 40 (basepeak).

<比較例2:塩化チオニルとDMFを使用>
イタコン酸3.2g(24.6ミリモル)をジクロロメタン6mLに懸濁し、DMF1滴を加えた。塩化チオニル7.18g(60.3ミリモル)を室温で加え、50℃のオイルバス中で(わずかに還流させた状態で)5時間攪拌した。反応液についてGCMSで分析した結果、大量の無水イタコン酸が検出され、イタコン酸クロリドはトレース量観測されるだけであった。
Comparative Example 2: Use of thionyl chloride and DMF
3.2 g (24.6 mmol) of itaconic acid was suspended in 6 mL of dichloromethane, and one drop of DMF was added. 7.18 g (60.3 mmol) of thionyl chloride was added at room temperature, and the mixture was stirred for 5 hours in a 50°C oil bath (slight reflux). GCMS analysis of the reaction mixture revealed that a large amount of itaconic anhydride was detected, and only a trace amount of itaconic acid chloride was observed.

<比較例3:オキサリルクロリドとDMFと酸化亜鉛を使用>
無水イタコン酸3.36g(30.0ミリモル)、酸化亜鉛15mg、オキサリルクロリド5.0g(40.0ミリモル)、DMF1滴を順次加え、50℃で3時間攪拌した。褐色の反応液についてGCで分析した結果、無水イタコン酸が大量に残っており、イタコン酸クロリドは3%しか生成していなかった。
Comparative Example 3: Use of oxalyl chloride, DMF, and zinc oxide
3.36 g (30.0 mmol) of itaconic anhydride, 15 mg of zinc oxide, 5.0 g (40.0 mmol) of oxalyl chloride, and one drop of DMF were added in that order, and the mixture was stirred for 3 hours at 50° C. GC analysis of the brown reaction mixture revealed that a large amount of itaconic anhydride remained, and only 3% of itaconic acid chloride was produced.

<参考例:酸化亜鉛の反応系中での塩化亜鉛への変化>
ジクロロメチルブチルエ-テル162.7mg(1.02mmol)を無水ジクロロメタン0.5mLに溶かした。この溶液に酸化亜鉛35mg(0.43mmol)を加え室温で10分間攪拌し、反応液をGCで分析したところ、全面積値で55%のギ酸ブチルが生成していた。
この結果から、酸化亜鉛が塩化亜鉛へと速やかに変化し、かつ定量的な変化であったことが推定できる。
<Reference example: Conversion of zinc oxide to zinc chloride in a reaction system>
162.7 mg (1.02 mmol) of dichloromethyl butyl ether was dissolved in 0.5 mL of anhydrous dichloromethane. 35 mg (0.43 mmol) of zinc oxide was added to this solution and stirred at room temperature for 10 minutes. Analysis of the reaction solution by GC revealed that butyl formate was produced in a total area of 55%.
From these results, it can be inferred that zinc oxide was rapidly converted to zinc chloride, and that this was a quantitative conversion.

以上の通り、ルイス酸触媒の存在下、塩素化剤として本発明で規定する一般式(1)で表されるジクロロメチルアルキルエーテルを用い、イタコン酸又は無水イタコン酸の塩素化反応を行うことにより、目的物であるイタコン酸クロリドを高い収率で生成しており、反応終了後の溶液を簡便な蒸留処理に付すことによって、イタコン酸クロリドを高収率で得ることが可能となる。 As described above, the chlorination reaction of itaconic acid or itaconic anhydride is carried out in the presence of a Lewis acid catalyst using a dichloromethyl alkyl ether represented by general formula (1) defined in the present invention as a chlorinating agent, thereby producing the target product, itaconic acid chloride, in high yield. Itaconic acid chloride can also be obtained in high yield by subjecting the solution after the reaction to a simple distillation treatment.

Claims (3)

ルイス酸触媒の存在下、イタコン酸又は無水イタコン酸と下記一般式(1)で表されるジクロロメチルアルキルエ-テルとを反応させる、イタコン酸クロリドの製造方法。
上記式中、Rは炭素数1~4のアルキル基を示す。
A method for producing itaconic acid chloride, comprising reacting itaconic acid or itaconic anhydride with a dichloromethyl alkyl ether represented by the following general formula (1) in the presence of a Lewis acid catalyst:
In the above formula, R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
前記ルイス酸触媒が塩化亜鉛又は酸化亜鉛である、請求項1に記載のイタコン酸クロリドの製造方法。 The method for producing itaconic acid chloride according to claim 1, wherein the Lewis acid catalyst is zinc chloride or zinc oxide. 前記一般式(1)で表されるジクロロメチルアルキルエ-テルがジクロロメチルプロピルエ-テル又はジクロロメチルブチルエ-テルである、請求項1又は2に記載のイタコン酸クロリドの製造方法。 The method for producing itaconic acid chloride according to claim 1 or 2, wherein the dichloromethyl alkyl ether represented by general formula (1) is dichloromethyl propyl ether or dichloromethyl butyl ether.
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