JPH0825949B2

JPH0825949B2 - ブテンジア−ル−（１，４）の４−アセタ−ルの製法

Info

Publication number: JPH0825949B2
Application number: JP62124110A
Authority: JP
Inventors: フランツ・メルガー; ロルフ・フイツシヤー; ハンス・ホラー; ユルゲル・フランク
Original assignee: バスフアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1987-05-22
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: EP0246646A3; DE3767208D1; EP0246646A2; DE3617409A1; JPS62283946A; US5162552A; EP0246646B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ブテンジアール−（1,4）の２位で置換さ
れた４−アセタールを、グリオキサールモノアセタール
とα位にメチレン基を有するアルデヒドの反応により製
造する方法に関する。

２−メチル−フマルジアルデヒドの４−アセタール
は、生理的及び薬理的活性を有するテルペン類を合成す
るための価値ある中間体である。その製造のためには種
々の方法が提案されている。例えば西独特許出願公開23
57752号及び2357810号明細書によれば、３−メチル−２
−ブテナールの４−アセタールを二酸化セレンを用いて
酸化することにより、対応する２−メチル−フマルジア
ルデヒドの４−アセタールを製造することができる。同
公開2225612号明細書には、対応する３−メチル−４−
ヒドロキシ−２−ブテナールのアセタールを硫酸性クロ
ム酸溶液を用いて酸化することによる、２−メチルフマ
ルジアルデヒドの環状４−アセタールの製法が記載され
ている。

欧州特許9752号明細書には、３−メチル−３−ブテナ
ールの環状アセタールを、メタノール及び塩酸の存在下
にニトロシル化剤例えば塩化ニトロシル又は亜硝酸エス
テルと反応させることが記載されている。この場合は２
−クロル−２−メチルブタン−1,4−ジアールのビスア
セタールが得られ、これから塩基を用いて塩化水素を脱
離させることにより２−メチル−２−ブテン−1,4−ジ
アールのビスアセタールが得られる。これを希酸水溶液
を用いて加水分解すると、選択的に２−メチル−フマル
ジアルデヒドの４−アセタールを変えることができる。

これらすべての方法では、高価及び／又は有毒な酸化
剤を使用するもので、その還元生成物は除去するための
問題を生ずる。二酸化セレン、クロム酸、塩化ニトロシ
ル及び硝酸エステルの場合は特にそうである。酸素又は
酸素供与化合物（過酸化水素、過カルボン酸又は有機ヒ
ドロ過酸化物）を使用すると、これらについては高度の
安全性が要求される。そのほか必要な出発化合物は、合
成に多工程を要するものが多い。

西独特許出願公開2513999号明細書に記載の合成法に
おいては、グリオキサールモノアセタールをグリニヤー
ル化合物と反応させて２−ヒドロキシ−３−ブテナール
のアセタールとなし、これをアセチル化して対応する２
−アセトキシ−３−ブテナールのアセタールとなし、次
いでロジウム化合物の存在下にヒドロホルミル化し、得
られた３−及び４−ホルミル−２−アセトキシ−ブタナ
ールの混合物から酢酸を脱離させたのち、３−ホルミル
化合物だけが２−メチルフマルジアルデヒドの４−アセ
タールを与える。

ところで、本発明により、式：［式中、Ｒは１〜12個の炭素原子を有するアルキル基、
アルケニル基、シクロアルキル基もしくはアルアルキル
基（アルコキシ基を含有しうる）を表し、あるいは両方
のＲが一緒になって２〜10個の炭素原子を有するアルキ
レン基又はアルケニレン基（アルコキシ基を含有しう
る）を形成してもよく、R¹は１〜12個の炭素原子を有す
るアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基（これら
は脂環族、芳香族もしくは複素環族の基、水酸基、エー
テル基、チオエーテル基、アシル基、アルキルアミノ
基、カルボキシ基又はカルボアルコキシ基により置換さ
れていてもよい）、置換されていてもよいアリール基、
アルコキシ基、アルキルチオ基又はアシルオキシ基を表
す］で示されるブテンジアール−（1,4）の４−アセタ
ールを製造する方法が見出され、該方法は、式：（Ｒは前記のものを表す）のグリオキサール−モノアセ
タールを、式 R¹−CH₂−CHO III （R¹は前記のものを表す）のアルデヒドと20〜150℃の
温度で反応させることを特徴とすることを特徴とする。

本発明によれば、グリオキサールモノアセタールをプ
ロピオンアルデヒドにより１反応工程で２−メチル−フ
マルジアールの４−アセタールにすることができるほ
か、α位にメチレン基を有する他のアルデヒドも２位で
置換されたフマルジアールの４−アセタールに変えるこ
とができる。このような成果は、前記の技術知識から全
く予期できないことであつた。

式IIのグリオキサールモノアセタールにおいて、Ｒは
例えば１〜12個好ましくは１〜８個の炭素原子を有する
アルキル基、アレケニル基、アルアルキル基又はシクロ
アルキル基であつて、その例はメチル基、エチル基、プ
ロピル基、アリル基、ブチル基、ブデニル基、イソブチ
ル基、メトアリル基、ベンジル基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基又はシクロオクチル基である。両方の
Ｒが一緒になつて２〜８個好ましくは２〜５個の炭素原
子を有する直鎖状又は分岐状のアルキレン基を形成して
もよく、これはアルコキシ基例えばメトキシ基又はエト
キシ基を有しうる。その例は次式の基である。−（C
H₂）_２−、−（CH₂）_３−、−（CH₂）_４−、−CH₂−Ｃ
（CH₃）_２−CH₂−、−CH₂−CH（CH₃）−CH₂−、−（C
H₂）_２−CH（CH₃）−CH₂−、−CH₂−CH（CH₃）−、−CH
₂−Ｃ（CH₃）（CH₃OCH₂−CH₂）−CH₂−、−CH₂−CH（OC
H₃）−CH₂及び−CH₂−CH（CH₂−OCH₃）−。

個々の例としては、グリオキサールとメタノール、エ
タノール、プロパノール、アリルアルコール、（イソ）
ブタノール、メトアリルアルコール、メトキシエタノー
ル、エトキシエタノール、グリコール、1,2−及び1,3−
プロピレングリコール、ブタンジオール−（1,3）、２
−メチル−プロパンジオール−（1,3）、2,2−ジアルキ
ル−プロパンジオール−（1,3）、２−メチル−２−メ
トキシメチル−プロパンジオール−（1,3）、エチルメ
トキシメチル−プロパンジオール−（1,3）、ブタンジ
オール（1,4）、２−メチルブタンジオール−（1,4）又
は２−エチルブタンジオール−（1,4）とのモノアセタ
ールがあげられる。特に好ましいものは、グリオキサー
ルとネオペンチルグリコールからのモノアセタール（２
−ホルミル−5,5−ジメチル−ジオキサン−（1,3））で
ある。

式IIIのアルデヒドにおいて、R¹は例えば１〜12個好
ましくは１〜８個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状
のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基、脂環
族、芳香族もしくは複素環族の基、例えばフエノール基
又はピリジル基を意味し、これらは水酸基、アルコキシ
基、チオエーテル基、アセトキシ基、アルキルアミノ
基、カルボキシ基又はカルボアルコキシ基を有しうる。
そのほかR¹はアルコキシ基又はアルキルチオ基、例えば
メトキシ基、メチルチオ基又はアシルオキシ基であつて
もよい。さらにR¹は場合により置換されたアリール基例
えばフエニル基であつてもよく、これは例えばアルキル
基、アルコキシ基又はハロゲン原子を有しうる。

式IIIのアルデヒドの例は次のものである。プロパナ
ール、ブタナール、ペンタナール、３−ペンテナール、
４−ペンテナール、３−メチルブタナール、フエニルア
セトアルデヒド、３−フエニルプロパナール、３−フエ
ニルブタナール、３−アニシルプロパナール、３−アニ
シルブタナール、３−ピリジルプロパナール、４−ヒド
ロキシブタナール、４−アセトキシブタナール、５−ホ
ルミルバレリアン酸、５−ホルミルバレリアン酸エステ
ル、４−ジメチルアミノブタナール、メトキシアセトア
ルデヒド、エトキシアセトアルデヒド、３−メチルチオ
−プロパナール、アセトキシアセトアルデヒド、４−メ
チルチオ−ブタナール、3,6−ジオキサ−ヘプタナー
ル、3,5−ジメチル−オクテン−（５）−アール、４−
オキサペンタナール及び4,7−ジオキサ−オクタナー
ル。

本発明の実施に際しては、式IIのアセタールを式III
のアルデヒドと、150℃以下好ましくは20〜120℃特に40
〜100℃の温度で反応させる。出発物質IIIとIIのモル比
は、好ましくは1:1ないし2:1である。1:1ないし1.8:1特
に1.2〜1.5:1のモル比が特に有利である。しかしこれ以
外のモル比も可能である。

特に好ましい実施態様においては、二級アミン及び酸
から成る触媒と存在下に、ブテンジアール−（1,4）の
４−アセタールの製造を行う。この種の触媒の例は、ジ
アルキルアミン例えばジメチルアミン、ジエチルアミ
ン、ジイソプロピルアミン、ジ−（イソ）ブチルアミ
ン、メチル−エチルアミン、メチル−ブチルアミン、エ
チル−ブチルアミン、メチル−ヒドロキシエチルアミ
ン、ピロリジン、ピペリジン又はモルホリンと、一塩基
性又は多塩基性の酸、特にモノカルボン酸又はジカルボ
ン酸、例えば酢酸、プロピオン酸、（イソ）酪酸、（イ
ソ）バレリアン酸、２−メチル酪酸、ヘキサン酸、メチ
ル−ペンタン酸、エチル−ヘキサン酸、イソノナン酸、
メトキシ酢酸、ピバリン酸、メトキシ−ピバリン酸、修
酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ヒドロキシ酪
酸、りんご酸又はヒドロキシピバリン酸との塩である。
アルデヒド酸例えば５−ホルミルバレリアン酸を使用す
る場合は、追加のカルボン酸の使用は必要でない。

この種の触媒は例えば欧州特許58927号明細書に記載
されている。この触媒においては、アミンと酸を当モル
割合で使用することは必要でない。反応に使用する触媒
の量は、いずれの場合も広範囲に変更できる。式IIの出
発物質に対し、１〜150モル％、好ましくは５〜100モル
％特に20〜100モル％の触媒量を使用することが好まし
い。緩和な条件下で急速に反応させるためには、無視し
うる量以上の触媒（例えばIIに対し５モル％以上の触媒
量）を使用する。生成物を例えば相分離、抽出又は蒸留
により分離したのち、触媒を回収して再使用できるの
で、全体としてその消費は少量である。

本発明の方法によれば、ブテンジアール−（1,4）の
４−アセタールを、経済的に入手しやすい中間体から操
作技術上簡単に実施しうる方法によつて製造することが
できる。例えば次式により２−ホルミル−5,5−ジメチルジオキサン−（1,
3）−をプロピオンアルデヒドと反応させることによ
り、メチルフマルジアルデヒドの４−ネオペンチルグリ
コールアセタールを製造することができる。新方法の高
い収率は特に予想外であつた。式Ｉの希望する化合物
は、同時に高いトランス選択率において高収率で得られ
る。種々な潜在的競合反応は、意外にも全く又はほとん
ど進行しない。すなわち主として又はもつぱら、出発化
合物II及びIIIの自動アルドール反応及び自動縮合なら
びに共アルドール反応を期待することができる。

本発明の反応による成果は、グリオキサールモノアセ
タールとアセトアルデヒドの反応によつては対応するフ
マルアルデヒドの４−アセタールでなく、アセトアルデ
ヒドの高分子生成物が得られる点からみても予想外であ
る。

さらに次式のブテンジアール−（1,4）のアセタール
は新規物質である。

この式中、R²は２〜８個の炭素原子を有するアルキル
基、アルケニル基又はアルキニル基（フエニル基、ピリ
ジル基、水酸基、アルコキシ基、チオエーテル基、アセ
トキシ基、アルキルアミノ基、カルボキシ基又はカルボ
アルコキシ基を有しうる）、アルコキシ基、アルキルチ
オ基、アシルオキシ基又はフエニル基（アルキル基、ア
ルコキシ基又はハロゲン原子により置換されていてもよ
い）を意味する。

この新規アセタールは生物活性化合物、例えば殺菌剤
の製造用中間体として有用である。

実施例１水135g及び酢酸120g中のジメチルアミン90gの混合物
を50℃に加熱し、この温度で冷却及び撹拌しながら、２
−ホルミル−5,5−ジメチル−ジオキサン−（1,3）288g
中のプロピオンアルデヒド232gの溶液を１時間かけて流
入し、次いで温度を80℃に高め、反応混合物を１時間撹
拌する。室温に冷却後、触媒水溶液（下相）を分別し、
有機相を分留すると、沸点68〜71℃/2mバールの２−メ
チルフマルジアルデヒドの４−ネオペンチルグリコール
アセタール〔２−（２′−ホルミルプロペニル）−5,5
−ジメチルジオキサン−（1,3）〕が298g（２−ホルミ
ル−5,5−ジメチル−ジオキサン−（1,3）に対し理論値
の81％に相当する）のほか、沸点30〜40℃/30mバールの
２−メチルペンテナールが104g得られる。

実施例２水72g及びプロピオン酸80g中のジメチルアミン48gの
混合物に、ジエトキシアセトアルデヒド（グリオキサー
ル−（モノ）ジエチルアセタール）264g中のプロピオン
アルデヒド240gの溶液504gを、撹拌しながら40℃で流入
し、反応混合物をさらに３時間撹拌する。下の水相を分
離したのち、有機相を分留すると、沸点67〜69℃/8mバ
ールの２−メチル−4,4−ジエトキシ−ブテン−（２）
−アールが237g（理論値の68.9％）得られる。

実施例３水135g及び酢酸120g中のジメチルアミン90gの混合物
に、80℃で冷却及び撹拌しながら、２−ホルミル−5,5
−ジメチル−ジオキサン（1,3）288g中のプロピオンア
ルデヒド163gの溶液を30分かけて流入する。次いで反応
混合物を同温度でさらに１時間撹拌する。下の水相を分
離したのち、有機相を分留すると、沸点34〜38℃/30mバ
ールのメチルペンテナールが40g（プロピオンアルデヒ
ドに対し20％）及び沸点70〜72℃/2mバールの２−メチ
ルフマルジアルデヒドの４−ネオペンチルグリコールア
セタールが328g（理論値の89.1％）の各留分のほか、２
−（１−ヒドロキシ−２−ホルミルプロピル）−5,5−
ジメチル−ジオキサン（アルドール）が18g（理論値の
4.45％）の留分が得られる。

実施例４実施例３と同様にして、２−ホルミル−5,5−ジメチ
ル−ジオキサン−（1,3）288g中のプロピオンアルデヒ
ド116gの溶液を反応させると、有機相356gが得られ、こ
れはガスクロマトグラフ分析によると次のものを含有す
る。メチルペンテナール3.1重量％、２−ホルミル−5,5
−ジメチル−ジオキサン−（1,3）2.7重量％、２−（１
−ヒドロキシ−２−ホルミル−プロピル）−5,5−ジメ
チル−ジオキサン−（1,3）5.8重量％及び２−メチル−
フマルジアルデヒドの４−ネオペンチルグリコールアセ
タール86.8重量％（理論値の84％）。

実施例５実施例３と同様にして、２−ホルミル−5,5−ジメチ
ル−ジオキサン−（1,3）288g中のｎ−ブチルアルデヒ
ド288gの溶液を反応させると、分留により沸点82〜84℃
/1mバールの２−エチル−フマルジアルデヒドの４−ネ
オペンチルグリコールアセタールが285.6g（理論値の7
2.1％）、ならびに初留としての２−エチルヘキセナー
ルが128g得られる。

実施例６実施例３と同様にして、２−ホルミル−5,5−ジメチ
ル−ジオキサン−（1,3）288g中のフエニルアセトアル
デヒド300gの溶液を反応させると、分留により沸点124
〜126℃/1mバールの２−フエニルフマルジアルデヒドの
４−ネオペンチルグリコールアセタールが331g（理論値
の67.2％）得られる。

実施例７実施例３と同様にして、２−ホルミル−5,5−ジメチ
ル−ジオキサン−（1,3）288g中の３−フエニルブタナ
ール415gの溶液を反応させると、分留により沸点160〜1
62℃/1mバールの２−（１−フエニル−エチル）−ブテ
ン−（２）−ジアール−（1,4）（E/Z＝2/1）の４−ネ
オペンチルグリコールアセタールが490g（理論値の65.5
％）得られる。

実施例８ジブチルアミン129g及びプロピオン酸74gからの混合
物を60℃に加熱し、この温度で撹拌及び冷却しながら、
２−ホルミル−5,5−ジメチル−ジオキサン（1,3）144g
及び５−ホルミル−バレリアン酸メチルエステル144gか
らの混合物を30分かけて流入する。さらに２時間撹拌し
たのち、室温に冷却し、撹拌しながら水400mlを添加
し、有機相を分離し、水各150mlを用いて３回洗浄す
る。分留すると沸点148〜154℃/2mバールの２−（３−
メトキシカルボニル）−プロピル−ブテン−（２）−ジ
アール−（1,4）（E/Z＝20/1）が172.3g（理論値の63.8
％）得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ハンス・ホラードイツ連邦共和国6100ダルムシユタツト・ハインウエーク20 (72)発明者ユルゲル・フランクドイツ連邦共和国6830シユヴエーツインゲン・ヒルシユブルンネンウエーク82

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式：［式中、Ｒは１〜12個の炭素原子を有するアルキル基、
アルケニル基、シクロアルキル基もしくはアルアルキル
基（アルコキシ基を含有しうる）を表し、あるいは両方
のＲが一緒になって２〜10個の炭素原子を有するアルキ
レン基又はアルケニレン基（アルコキシ基を含有しう
る）を形成してもよく、R¹は１〜12個の炭素原子を有す
るアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基（これら
は脂環族、芳香族もしくは複素環族の基、水酸基、エー
テル基、チオエーテル基、アシル基、アルキルアミノ
基、カルボキシ基又はカルボアルコキシ基により置換さ
れていてもよい）、置換されていてもよいアリール基、
アルコキシ基、アルキルチオ基又はアシルオキシ基を表
す］で示されるブテンジアール−（1,4）の４−アセタ
ールを製造する方法において、式：（Ｒは前記のものを表す）のグリオキサール−モノアセ
タールを、式 R¹−CH₂−CHO III （R¹は前記のものを表す）のアルデヒドと20〜150℃の
温度で反応させることを特徴とする、ブテンジアール−
（1,4）の４−アセタールの製法。
【請求項２】反応を二級アミン及び酸の存在下に行う、
特許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】酸としてカルボン酸を使用する、特許請求
の範囲第２項記載の方法。