JPH038330B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は４−アルコキシアセト酢酸のエステル
の製造方法に関する。

４−エトキシアセト酢酸エステルを、ブロム酢
酸エステルとエトキシ酢酸エステルとの亜鉛の存
在下の反応により製造すること（J.Amer.Chem.
Soc.，68，1946，2392）、また、エトキシ酢酸エ
ステルと酢酸エステルとをナトリウムの存在下に
反応させて製造すること（Chem.Abstr.，43，
1949，2625e）は知られている。４−メトキシア
セト酢酸エステルを、メトキシアセチルクロライ
ドとマロン酸エチル−tert.−ブチルとの反応およ
びそれに続く加水分解と脱カルボキシル化により
製造すること（J.Amer.Chem.Soc.，70，1948，
p.500）もまた知られている。これらの方法で達
成できる収率は、11.21ないし40％の程度である。

４−エトキシアセト酢酸エステルを、４−クロ
ルアセト酢酸エステルから、等モル量のNa−ア
ルコラートを用いてアルコール中で製造する試み
は失敗した。期待した４−エトキシアセト酢酸エ
ステルではなく、サクシニル酒石酸エステルが得
られたものである（Bull.Soc.Chim.France，4.
Serie，29，1921，p.402〜406）。

スイス特許第562191号によれば、４−アルコキ
シアセト酢酸エステルを４−ハロゲン酢酸エステ
ルからアルカリアルコラートを用いて製造するこ
とに成功しており、アルコールと、高い極性定数
をもつた極性の溶媒、好ましくはジメチルスルフ
オキシド、との混合物中で、15ないし30℃の温度
において操作することが提供されている。この方
法の欠点は、反応時間が24ないし72時間を必要と
し、かつ反応を大量の溶媒混合物中で実施しなけ
ればならないことである。

T.Kato（J.Chem.Soc.，Perkin Ｉ，529，
（1979））により、４−エトキシアセト酢酸エステ
ルを４−ブロムアセト酢酸エステルから製造する
ことが知られた。その場合、１当量の４−ブロム
酢酸エステルを、2.2当量のナトリウムメチラー
トと反応させる。溶媒として大量のエタノールを
使用し、収率は47％と、きわめて低い。

本発明の目的は、これまで入手困難であつた４
−アルコキシアセト酢酸エステルの製造方法を見
出し、高い収率を、簡単な操作と短い反応時間に
おいて実現することにある。

この目的は、本発明に従つて、４−クロル−ま
たは４−ブロムアセト酢酸エステルをアルカリア
ルコラートとともに、４−ハロゲンアセト酢酸エ
ステルのモルあたりのアルカリアルコラート1.0
モルより大量となる割合で、高いドナー数をもつ
た極性の溶媒中で、ただしアルコールの不存在下
に、50ないし100℃の温度で反応させることによ
り達成される。極性の溶媒としては、高いドナー
数をもつたものを使用する。

本発明において使用する溶媒は、物理定数とし
てのドナー数によつて定義することができる。ド
ナー数は物理的な溶媒定数として、V.
GUTMANNにより、（Coordination Chemistry
in Non−Aqueous Solutions，Springer−
Verlag，Wien−New York，1968） DNSbCl₅＝−ΔHD・SbCl₅ として定義される。すなわち、ドナー数
DNSbCl₅は、あるドナー溶媒の五塩化アンチモ
ンとの負の反応エンタルピーを、１，２−ジクロ
ルエタン中で測定した値である。比較的高いドナ
ー数、最良の場合は11以上を有するものとして定
義される溶媒を使用することが好ましい。そのよ
うな溶媒は、たとえばジメチルスルフオキシド、
ジメチルフオルムアミド、フオルムアミド、Ｎ−
メチルフオルムアミド、Ｎ−メチルプロピオンア
ミド、ジオキサン、テトラヒドロフランである
が、アセトニトリルまたはプロピオニトリルも好
適である。

極性溶媒の量は臨界的ではないが、少なくとも
反応混合物が撹拌可能である程度の量とすべきで
ある。

上記の極性溶媒を用いた操作により、無色ない
し淡黄色の粗生成物が得られる。

アルカリアルコラートは、４−ハロゲンアセト
酢酸エステルのモルあたり、好ましくは2.0〜10
モル、とくに２〜３モルの量を使用する。

反応温度は、50〜100℃が適当であり、とくに
60〜80℃が好適である。

アルカリアルコラートとしては、ナトリウムお
よびカリウムの塩を使用するのが好都合である。
アルコール成分は、脂肪族アルコールから誘導さ
れるもの、好ましくは分子中に１ないし10個のＣ
−原子を有し、直鎖の、または分岐鎖のものであ
り得る、すべてのアルコールを使用できる。その
ようなアルコールの例は、メタノール、エタノー
ル、ブタノール，sec.−ブタノール、プロパノー
ル、イソプロパノールなどである。

４−クロル−または４ブロムアセト酢酸エステ
ルのうちでは、とりわけ４−クロル誘導体が好ん
で使用される。その際、２−位に置換基を有する
ものもまた、使用できる。このようにして、本発
明の方法に従い、一般式 〔式中、ＲおよびR₂はアルキル基であり、R₁
はＨまたはアルキル基である。）の４−アルコキ
シアセト酢酸エステルが製造される。

置換基Ｒ，R₁およびR₂は、Ｃ−原子の数につ
いて制限を受けない。直鎖であるにせよ分岐鎖で
あるにせよ、すべてのアルキル基が使用できる。
また、置換されたアルキル基（たとえばメトキシ
−，アルキル−，アリール基で）も使用可能であ
る。置換基に必要な特性は、強塩基性の媒体中で
も反応しないことである。

本発明の４−アルコキシアセト酢酸エステルの
製造方法は、４−アルコキシ基とエステルのアル
コール基とが同一であるものに関して、とくに有
用である。この方法を４−アルコキシ基がエステ
ルのアルコール基と異なる４−アルコキシアセト
酢酸エステルの製造に使用して、エステル交換に
よりエステル混合物を得ることもできる。

本発明の反応は、短い反応時間しか必要としな
い。好ましくは、反応は20〜40分間にわたつて実
施する。反応の後に残る反応混合物から４−アル
コキシアセト酢酸エステルを、好ましくは下記の
方法により取得する。

すなわち、反応混合物を撹拌下に氷浴中で冷却
した受器内で、酢酸水たとえば氷酢酸と水とから
調製したものの中に導入する。その際氷酢酸はも
つぱら、大きなPH変動を軽減するための緩衝成分
として役立つ。水の量は、NaClの析出が全く起
らないように調節することが好ましい。他方、相
分離はなお起る程度の多量の水が存在するに止め
ておくべきである。

反応混合物の上記処理と同時に、濃塩酸を、PH
値が4.5から８の間に、中和の終期には６±1.0に
到達するように加える。

この中和された混合物は静置して、生成した二
相を分離し、水性相を極性の溶媒、好ましくはア
セトニトリルで抽出し、分離した有機相と合体さ
せる。この有機相から、４−アルコキシアセト酢
酸エステルを蒸留により取得する。

実施例 １ 97％ナトリウムメチラート77.4ｇを、アセトニ
トリル100ｇ中に室温で懸濁させた。よく撹拌さ
れている懸濁液に、滴数かぞえ手段のついた滴下
ロートから、５〜６分間にわたつて、N₂覆囲気
下に、97.5％４−クロルアセト酢酸メチルエステ
ル101.9ｇを滴下した。温度が上昇したので、冷
却して68〜70℃に維持した。熱の発生が止まつた
ら直ちに冷却水を取り外し、その状態で、70℃に
加熱した熱水で温めた。このカユ状の、カラシ状
の反応混合物を、さらに24〜25分間70℃で撹拌
し、ついで氷浴中で冷却した氷酢酸６ｇと水215
ｇとからなる溶溶中に、撹拌下にゆつくりと添加
した。同時にビユレツトから、37.4％の塩酸を滴
下した。それにより、ガラス電極で測定したPH
を、4.5ないし８に維持した。中和の終了までに、
56.4mlの塩酸（37.4％）を使用した。中和の間、
温度は30ないし35℃に維持した。中和混合物を分
液ロート中に移した。短時間の静置ののち、二層
を分離した。水性相を200mlのアセトニトリルで
１回、ついで各100mlのアセトニトリルで２回抽
出した。有機相を一緒にして回転蒸発器に入れ、
30ないし35℃で、20Torr以下の圧力下に、一定
重量になるまで蒸発させた。蒸発した溶媒は再生
して、次回の操作に使用した。粗生成物は、0.5
ないし1.5Torr／90℃おいて蒸留した。４−メチ
ロキシアセト酢酸メチルエステルを、装入したク
ロルエステル基準で91.7％の収率において得た。
生成物の純度は98.8％に達していた。

実施例 ２ 実施例１に記載の方法と同様にして、アセトニ
トリル143ｇ中の４−クロルアセト酢酸エチルエ
ステル108.6ｇを、ナトリウムメチラート103.6ｇ
と反応させた。４−エトキシアセト酢酸エチルエ
ステルを、使用した４−クロルアセト酢酸エチル
エステル基準90.4％の収率で得た。生成物の純度
は98.5％であつた。

実施例 ３ 実施例１に記載の方法と同様にして、アセトニ
トリル180ml中の４−クロルアセト酢酸メチルエ
ステル101.9ｇを、ナトリウムメチラート84.6ｇ
と、60℃において反応させた。収率88.0％、純度
98.9％。

実施例 ４ 実施例１と同様に、ただし80℃で操作した。収
率83.9％、純度98.9％。

実施例 ５ 実施例１と同様に、ただしプロピオニトリル
117ｇを溶媒として用いて操作した。収率90.3％、
純度99.1％。

実施例 ６ 実施例１と同様に、ただしイソブチロニトリル
116ｇを溶媒として用いて操作した。収率78.7％、
純度97.6％。

実施例 ７ 実施例１に記載の方法と同様にして、テトラヒ
ドロフラン150ml中に４−クロルアセト酢酸メチ
ルエステル101.9ｇを、ナトリウムメチラート
86.4ｇと反応させた。収率83％、純度99.1％。

実施例 ８ 実施例１に開示の方法と同様にして、４−クロ
ルアセト酢酸ブチルエステル130.0ｇをナトリウ
ムブチラート147.4ｇと反応させた。収率88.9％、
純度97.8％。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ４−クロル−または４−ブロムアセト酢酸エ
   ステルから４−アルコキシアセト酢酸エステルを
   製造する方法において、４−クロル−または４−
   ブロムアセト酢酸エステルを、極性の溶媒中で、
   ただしアルコールの不存在下に、当量以上のアル
   カリアルコラートと、50ないし100℃の温度で反
   応させることを特徴とする方法。 ２ 反応をアセトニトリルまたはプロピオニトリ
   ルの存在下に行なうことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項の方法。 ３ ４−クロル−または４−ブロムアセト酢酸エ
   ステルのモルあたり少なくとも2.0モルのアルカ
   リアルコラートを使用することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項の方法。 ４ 温度50ないし80℃において実施する特許請求
   の範囲第１項の方法。