JP2003506575A - α位で置換されたカルボニル化合物の製法 - Google Patents
α位で置換されたカルボニル化合物の製法Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、補助電解質および金属塩の触媒量の存在で、アルコールとの電気化学的反応によりα−位が酸化されたカルボニル化合物の製法に関する。
Description
【0001】
本発明は、
一般式I
【0002】
【化7】
【0003】
[式中、R1、R2、R3は水素、C1〜C20−アルキル、C2〜C20−ア
ルケニル、C2〜C20−アルキニル、C3〜C12−シクロアルキル、C4〜
C20−シクロアルキル−アルキル、C1〜C20−ヒドロキシアルキル、場合
によりC1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲン、C1〜C4 −ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェノキシ、ハロフ
ェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキシカルボニルま
たはシアノにより置換されているアリールまたはC7〜C20−アリールアルキ
ルであるか、または またはR1とR2またはR3は一緒になって、場合によりC1〜C8−アルキル
、C1〜C8−アルコキシおよび/またはハロゲンにより1置換または2置換さ
れているC2〜C9−アルカンジイル単位であり、その際、1個または2個のメ
チル基は(CH=CH)単位により置換されていてもよく、かつ R3は、付加的にアセチル化されたカルボニル基であり、その際、アルコキシ基
は一般式II R4−OH II (式中、R4はC1〜C6−アルキルである) のアルコールから誘導されており、かつ Uは、アセチル化されたカルボニル基であり、その際、アルコキシ基は、一般式
IIのアルコールから誘導されるか、または一般式III R3−V−W−R1 III (式中、R1は、式Iと同じ意味を有し、かつR3は、専ら場合によりC1〜C 8 −アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲン、C1〜C4−ハロアルキル
、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェノキシ、ハロフェニル、ハロフ
ェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキシカルボニルまたはシアノによ
り置換されているアリールである)の化合物であり、 Vは、カルボニル基であるか、または式I中のUと同じ意味を有し、かつ Wは、Vと同じ意味であるが、但し、基VおよびWのうち一方はカルボニル基で
あり、もう一方の基はアセチル化されたカルボニル基であるか、または一般式I
V R3−V−W−O−R4 IV (式中、R4は式II中と同じ意味を有し、VとWは式II中と同じ意味を有し
、かつR3は式III中と同じ意味を有する)の化合物である] の化合物の製法において、 一般式V
ルケニル、C2〜C20−アルキニル、C3〜C12−シクロアルキル、C4〜
C20−シクロアルキル−アルキル、C1〜C20−ヒドロキシアルキル、場合
によりC1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲン、C1〜C4 −ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェノキシ、ハロフ
ェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキシカルボニルま
たはシアノにより置換されているアリールまたはC7〜C20−アリールアルキ
ルであるか、または またはR1とR2またはR3は一緒になって、場合によりC1〜C8−アルキル
、C1〜C8−アルコキシおよび/またはハロゲンにより1置換または2置換さ
れているC2〜C9−アルカンジイル単位であり、その際、1個または2個のメ
チル基は(CH=CH)単位により置換されていてもよく、かつ R3は、付加的にアセチル化されたカルボニル基であり、その際、アルコキシ基
は一般式II R4−OH II (式中、R4はC1〜C6−アルキルである) のアルコールから誘導されており、かつ Uは、アセチル化されたカルボニル基であり、その際、アルコキシ基は、一般式
IIのアルコールから誘導されるか、または一般式III R3−V−W−R1 III (式中、R1は、式Iと同じ意味を有し、かつR3は、専ら場合によりC1〜C 8 −アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲン、C1〜C4−ハロアルキル
、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェノキシ、ハロフェニル、ハロフ
ェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキシカルボニルまたはシアノによ
り置換されているアリールである)の化合物であり、 Vは、カルボニル基であるか、または式I中のUと同じ意味を有し、かつ Wは、Vと同じ意味であるが、但し、基VおよびWのうち一方はカルボニル基で
あり、もう一方の基はアセチル化されたカルボニル基であるか、または一般式I
V R3−V−W−O−R4 IV (式中、R4は式II中と同じ意味を有し、VとWは式II中と同じ意味を有し
、かつR3は式III中と同じ意味を有する)の化合物である] の化合物の製法において、 一般式V
【0004】
【化8】
【0005】
[式中、
V、R1、R2およびR3は、式Iまたは式III中と同じ意味を有するが、但
し −式IIIの化合物を所望する場合には、化合物Va (R1は専ら水素であり、かつ R3は専ら場合によりC1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲ
ン、C1〜C4−ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェ
ノキシ、ハロフェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキ
シカルボニルまたはシアノにより置換されているアリールである) だけを使用し、かつ −式IVの化合物を所望する場合には、化合物Vb (R1とR2は専ら水素であり、 R3は専ら場合によりC1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲ
ン、C1〜C4−ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェ
ノキシ、ハロフェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキ
シカルボニルまたはシアノにより置換されているアリールである) だけを使用する] の化合物を、補助電解質および第1、第2、第6または第8副族の金属から、ま
たは鉛、スズまたはレニウムから誘導される金属塩(S)の触媒量の存在下に、
一般式IIのアルコールと電気化学反応させることを特徴とする、化合物の製法
に関する。
し −式IIIの化合物を所望する場合には、化合物Va (R1は専ら水素であり、かつ R3は専ら場合によりC1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲ
ン、C1〜C4−ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェ
ノキシ、ハロフェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキ
シカルボニルまたはシアノにより置換されているアリールである) だけを使用し、かつ −式IVの化合物を所望する場合には、化合物Vb (R1とR2は専ら水素であり、 R3は専ら場合によりC1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲ
ン、C1〜C4−ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェ
ノキシ、ハロフェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキ
シカルボニルまたはシアノにより置換されているアリールである) だけを使用する] の化合物を、補助電解質および第1、第2、第6または第8副族の金属から、ま
たは鉛、スズまたはレニウムから誘導される金属塩(S)の触媒量の存在下に、
一般式IIのアルコールと電気化学反応させることを特徴とする、化合物の製法
に関する。
【0006】
EP-A-460451からは、アルコールおよびハロゲン化合物を補助電解質
とする存在でのアルデヒドまたはケトンの電気化学的酸化によるα−ヒドロキシ
メチルケタールの製法が公知である。実施例の追試は、カルボニル基が芳香族基
に対してα−位にある場合には、記載されたプロセス条件下でより高度に酸化さ
れたカルボニル化合物も形成されることを示している。従って、例えば、カルボ
ニル基に対してα−位にあるメチレン基は、カルボニル官能基に酸化され、さら
に初めから存在するアルデヒドまたはケト官能基のカルボニル結合は、カルボキ
シル基に酸化させることができる。このように、α−ヒドロキシケタールだけで
はなく、α−ケトアルデヒド、α−ケトアセタール、α−ケタールカルボン酸エ
ステルおよびα−ケトオルトエステルも形成される。しかし、この方法は完全に
は満足ではない。それというのも、これらの目的生成物の総括的な収率は比較的
に低くかつさらに実施的に使用に適さない大量の他の生成物も形成されてしまう
からである。
とする存在でのアルデヒドまたはケトンの電気化学的酸化によるα−ヒドロキシ
メチルケタールの製法が公知である。実施例の追試は、カルボニル基が芳香族基
に対してα−位にある場合には、記載されたプロセス条件下でより高度に酸化さ
れたカルボニル化合物も形成されることを示している。従って、例えば、カルボ
ニル基に対してα−位にあるメチレン基は、カルボニル官能基に酸化され、さら
に初めから存在するアルデヒドまたはケト官能基のカルボニル結合は、カルボキ
シル基に酸化させることができる。このように、α−ヒドロキシケタールだけで
はなく、α−ケトアルデヒド、α−ケトアセタール、α−ケタールカルボン酸エ
ステルおよびα−ケトオルトエステルも形成される。しかし、この方法は完全に
は満足ではない。それというのも、これらの目的生成物の総括的な収率は比較的
に低くかつさらに実施的に使用に適さない大量の他の生成物も形成されてしまう
からである。
【0007】
未公開のドイツ特許明細書19904929は、メタノール、水および補助電
解質を電解媒体として含有する混合物、および鉄、スチール、白金または亜鉛か
ら成るカソードの使用下での、メチルグリオキサールジメチルアセタールの電気
化学的酸化による2,2,3,3−テトラメトキシプロパノールの製法に関する
。
解質を電解媒体として含有する混合物、および鉄、スチール、白金または亜鉛か
ら成るカソードの使用下での、メチルグリオキサールジメチルアセタールの電気
化学的酸化による2,2,3,3−テトラメトキシプロパノールの製法に関する
。
【0008】
本発明の課題は、電気化学的方法を提供することであり、このことにより、ケ
トまたはアルデヒド官能基のカルボニル化合物から、高い収率でα−ヒドロキシ
ケタール、α−ケタールアルデヒド、α−ケトアセタール、α−ケタールカルボ
ン酸エステルおよびα−ケトオルトエステルを製造できる。前記の課題は、上記
の方法により解決されることが見出された。
トまたはアルデヒド官能基のカルボニル化合物から、高い収率でα−ヒドロキシ
ケタール、α−ケタールアルデヒド、α−ケトアセタール、α−ケタールカルボ
ン酸エステルおよびα−ケトオルトエステルを製造できる。前記の課題は、上記
の方法により解決されることが見出された。
【0009】
本発明の方法は、特にアセチル化されたカルボニル基中の基R4がメタノール
またはエタノールから誘導される一般式I、IIIおよびIVの化合物の製造に
好適である。
またはエタノールから誘導される一般式I、IIIおよびIVの化合物の製造に
好適である。
【0010】
式Iの化合物のうち、式Ia
【0011】
【化9】
【0012】
[式中、
Uは式Iと同じ意味であり、
nは0、1、2または3であり、かつ
R5は、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲン、C1〜C 4
−ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェノキシ、ハロ
フェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキシカルボニル
またはシアノである] が有利である。
フェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキシカルボニル
またはシアノである] が有利である。
【0013】
同様に一般式IIIa
【0014】
【化10】
【0015】
[式中、n、V、WおよびR5は、式IaまたはIIIと同じ意味を有する]
の化合物、または一般式IVa
【0016】
【化11】
【0017】
[式中、n、V、W、R4およびR5は、式IaまたはIIIaと同じ意味を有
する] の化合物が有利である。
する] の化合物が有利である。
【0018】
これらの化合物は、一般式Va
【0019】
【化12】
【0020】
[式中、nおよびR5は式IIaと同じ意味を有する]
のような一般式Vの化合物を出発化合物として使用することにより製造される。
【0021】
さらにこの方法は、特に一般式Ib
H2mCm−CHOH−CH2(OR4)2 Ib
[式中、mは1〜10であり、かつR4は式IIと同じ意味を有する]
の化合物の製造に好適であり、かつこの製造に一般式Vb
H2mCm−CH2−CHO Vb
の化合物が使用される。
【0022】
この方法は、特に
−メタノールおよびアセトフェノンからの2−フェニル−2,2−ジメトキシエ
タノール、2−フェニル−2,2−ジメトキシアセトアルデヒドおよび2−フェ
ニル−グリオキサールジメトキシアセタールの製造 −オクタナールからのα−ヒドロキシオクタナールジメチルアセタールの製造お
よび −メチルグリオクタールジメチルアセタールからの2,2,3,3−テトラメト
キシプロパナールの製造に好適である。
タノール、2−フェニル−2,2−ジメトキシアセトアルデヒドおよび2−フェ
ニル−グリオキサールジメトキシアセタールの製造 −オクタナールからのα−ヒドロキシオクタナールジメチルアセタールの製造お
よび −メチルグリオクタールジメチルアセタールからの2,2,3,3−テトラメト
キシプロパナールの製造に好適である。
【0023】
電解液中に含有される補助電解質としては、一般的にはハロゲン含有補助電解
質、例えば、元素のハロゲン、ハロゲン化アルキルまたはハロゲン化水素である
。ハロゲン含有の塩、特に、ヨウ化物、臭化物を使用するのが有利である。ハロ
ゲン化アンモニウムは、例えば、臭化アンモニウム、ヨウ化アンモニウムまたは
テトラブチルヨウ化アンモニウムである。特に有利な金属ハロゲン化物は、さら
にアルカリ金属ハロゲン化物、例えば、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨ
ウ化カリウムまたは臭化カリウムである。
質、例えば、元素のハロゲン、ハロゲン化アルキルまたはハロゲン化水素である
。ハロゲン含有の塩、特に、ヨウ化物、臭化物を使用するのが有利である。ハロ
ゲン化アンモニウムは、例えば、臭化アンモニウム、ヨウ化アンモニウムまたは
テトラブチルヨウ化アンモニウムである。特に有利な金属ハロゲン化物は、さら
にアルカリ金属ハロゲン化物、例えば、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨ
ウ化カリウムまたは臭化カリウムである。
【0024】
金属塩(S)は、有利には鉱酸から誘導されるものである。鉱酸のアニオンは
、例えば、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩またはハロゲン化物である。
、例えば、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩またはハロゲン化物である。
【0025】
金属塩(S)のカチオンは、有利には鉄、ニッケル、白金、パラジウム、コバ
ルト、亜鉛、銀または銅イオンである。金属塩(S)は、一般的にその金属イオ
ンが電解液中で、電解液の全体量に対して1〜1000質量ppm、有利には5
〜500質量ppm、特に有利には5〜300質量ppmの量で含有されるよう
に電解液に添加される。
ルト、亜鉛、銀または銅イオンである。金属塩(S)は、一般的にその金属イオ
ンが電解液中で、電解液の全体量に対して1〜1000質量ppm、有利には5
〜500質量ppm、特に有利には5〜300質量ppmの量で含有されるよう
に電解液に添加される。
【0026】
場合により、通常の補助溶剤を電解液に添加する。この場合、これは有機化学
では一般的である高い酸化電位を有する不活性溶剤である。挙げられる例は、炭
酸ジメチルよび炭酸プロピレンである。前記の補助溶剤の他に、水も電解液に添
加できるが、その際、水の含有量は一般的に電解液の全体量に対して5質量%を
越えてはならない。
では一般的である高い酸化電位を有する不活性溶剤である。挙げられる例は、炭
酸ジメチルよび炭酸プロピレンである。前記の補助溶剤の他に、水も電解液に添
加できるが、その際、水の含有量は一般的に電解液の全体量に対して5質量%を
越えてはならない。
【0027】
一般的には、電解液は次の組成を有する:
− 一般式Vの出発化合物
− 一般式IIのアルコール
− ハロゲン含有の補助電解質
− 金属塩(S)の触媒量
− 場合により一般式I、IIIおよびIVの所望の生成物
− 場合により一般式I、II、III、IVおよびVの化合物から誘導され
る電気分解の他の副生成物 −場合により他の通常の補助溶剤。
る電気分解の他の副生成物 −場合により他の通常の補助溶剤。
【0028】
一般式IおよびVの生成物ならびに他の副生成物対電解液中の出発化合物の割
合、および種々の酸化度を有する個々の生成物の相互の割合は、もちろん反応の
進行に依存する。
合、および種々の酸化度を有する個々の生成物の相互の割合は、もちろん反応の
進行に依存する。
【0029】
一般式I、III、IVおよびVの生成物ならびに他の副生成物対電解液中の
出発化合物の割合、および種々の酸化度を有する個々の生成物の相互の割合は、
もちろん反応の進行に依存する。
出発化合物の割合、および種々の酸化度を有する個々の生成物の相互の割合は、
もちろん反応の進行に依存する。
【0030】
一般的には、反応に消費される電荷量は、一般式Vの出発化合物1モルに対し
て1〜7Fである。主成分として式IとIIIの化合物を含有するように意図さ
れた混合物を所望する場合には、3.5〜4Fを使用し、主成分として式IとI
Vの化合物を含有するように意図された混合物を所望する場合には、4.5〜5
.5Fを使用する。
て1〜7Fである。主成分として式IとIIIの化合物を含有するように意図さ
れた混合物を所望する場合には、3.5〜4Fを使用し、主成分として式IとI
Vの化合物を含有するように意図された混合物を所望する場合には、4.5〜5
.5Fを使用する。
【0031】
本発明による方法は、全ての通常のタイプの電解セル中で実施できる。分離さ
れていないフローセルを用いて操作するのが有利である。
れていないフローセルを用いて操作するのが有利である。
【0032】
該方法を実施する電流密度は、一般的には0.5〜25A/dm2である。温
度は、通常−20〜60℃、有利には0〜60℃である。一般的には常圧で実施
する。従って、出発化合物または補助溶剤の沸騰を妨げるために、より高い温度
で操作される場合には、より高い圧力が有利に使用される。
度は、通常−20〜60℃、有利には0〜60℃である。一般的には常圧で実施
する。従って、出発化合物または補助溶剤の沸騰を妨げるために、より高い温度
で操作される場合には、より高い圧力が有利に使用される。
【0033】
アノード材料としては、例えば、貴金属、例えば、白金または金属酸化物、例
えば、酸化ルテニウムまたは酸化クロムまたはRuOX/TiOXタイプの混合
物が好適である。グラファイトまたはカーボン電極が有利である。
えば、酸化ルテニウムまたは酸化クロムまたはRuOX/TiOXタイプの混合
物が好適である。グラファイトまたはカーボン電極が有利である。
【0034】
カソード材料としては、一般的には鉄、スチール、ニッケルまたは貴金属、例
えば、白金およびグラファイトまたはカーボン材料が該当する。
えば、白金およびグラファイトまたはカーボン材料が該当する。
【0035】
反応の完了後に、電解液は一般的な分離法により後処理される。このために、
電解液は一般的にはじめに蒸留され、かつ個々の化合物は種々のフラクションの
形で別々に得られる。さらなる精製は、例えば、結晶化またはクロマトグラフィ
ーにより行われる。
電解液は一般的にはじめに蒸留され、かつ個々の化合物は種々のフラクションの
形で別々に得られる。さらなる精製は、例えば、結晶化またはクロマトグラフィ
ーにより行われる。
【0036】
実施例の部
全ての実験は、11の双極極板(10ギャップ、ギャップ離隔距離1.5mm
)を有する分離されていないセル中で行った。
)を有する分離されていないセル中で行った。
【0037】
電流密度:3.4A/dm2
流量:400l/h
例1:
バッチ: アセトフェノン450g
ヨウ化カリウム30g
メタノール2460g
Fe(III):5ppm
カソード: スチール1.4301
アノード: グラファイト
滞留: 7.03時間
温度: 36℃
電荷量: 3.5F
電流の強さ: 5A
転化率: >99%
目的化合物の収率:
2−フェニル−2,2−ジメトキシエタノール:24%
2−フェニル−2,2−ジメトキシアセトアルデヒド:42%
2−フェニルグリオキサールジメチルアセタール:0%
フェニルグリオキシル酸メチルオルトエステルおよび
2−フェニル−2,2−ジメトキシ酢酸メチルエステル:0%
全体:66%
例2:
バッチ: アセトフェノン450g
ヨウ化カリウム30g
メタノール2460g
Fe(III):5ppm
カソード: グラファイト
アノード: グラファイト
滞留: 7.03時間
温度: 36℃
電荷量: 3.5F
電流の強さ: 5A
転化率: 84%
目的化合物の収率:
2−フェニル−2,2−ジメトキシエタノール:15%
2−フェニル−2,2−ジメトキシアセトアルデヒド:24%
2−フェニルグリオキサールジメチルアセタール:8%
フェニルグリオキシル酸メチルオルトエステルおよび
2−フェニル−2,2−ジメトキシ酢酸メチルエステル:3%
全体:50%
例3(4118/98−176):
バッチ: アセトフェノン450g
ヨウ化カリウム90g
メタノール2460g
Fe(III):5ppm
カソード: スチール1.4301
アノード: グラファイト
滞留: 7.03時間
温度: 55〜58℃
電荷量: 3.5F
電流の強さ: 5A
転化率: 88%
目的化合物の収率:
2−フェニル−2,2−ジメトキシエタノール:38%
2−フェニル−2,2−ジメトキシアセトアルデヒド:19%
2−フェニルグリオキサールジメチルアセタール:12%
フェニルグリオキシル酸メチルオルトエステルおよび
2−フェニル−2,2−ジメトキシ酢酸メチルエステル:1%
全体:70%
例4:
バッチ: アセトフェノン450g
ヨウ化カリウム90g
メタノール2460g
Fe(III):5ppm
カソード: スチール1.4301
アノード: グラファイト
滞留: 10.47時間
温度: 55〜58℃
電荷量: 5.5F
電流の強さ: 5A
転化率: >99%
目的生成物の収率:
2−フェニル−2,2−ジメトキシ−エタノール:39%
2−フェニル−2,2−ジメトキシ−アセトアルデヒド:0%
2−フェニルグリオキサールジメチルアセタール:3%
フェニルグリオキシル酸メチルオルトエステルおよび
2−フェニル−2,2−ジメトキシ酢酸メチルエステル:39%
例5:
バッチ: オクタナール450g
ヨウ化カリウム90g
メタノール2460g
Fe(III):5ppm
カソード: MKUS−F04(SGL)
アノード: グラファイトフェルトRVG2003、6mm
(Deutsche Carbon)
滞留: 3.76時間
温度: 55〜58℃
電荷量: 2F
電流の強さ: 5A
転化率: >99%
収率: 37%α−ヒドロキシオクタナール
ジメチルアセタール
例6:
バッチ: オクタナール450g
ヨウ化カリウム90g
メタノール2460g
Fe(III):5ppm
カソード: MKUS−F04(SGL)
アノード: グラファイトフェルトRVG 2003、6mm
(Deutsche Carbon)
滞留: 3.76時間
温度: 26〜28℃
電荷量: 2F
電流の強さ: 5A
転化率: 97%
収率: 45%α−ヒドロキシオクタナール
ジメチルアセタール
例7:
バッチ: メチルグリオキサールジメチルアセタール450g
ヨウ化カリウム45g
メタノール2505g
NiSO4 0.11g
カソード: グラファイト
アノード: グラファイト
滞留: 5時間
温度: 30℃
電流の強さ: 5A
転化率: 52%
選択性: 59.4%
2,2,3,3−テトラ
メトキシプロパノールの収率:31%
比較例1:
バッチ: アセトフェノン450g
ヨウ化カリウム30g
メタノール2460g
カソード: スチール1.4301
アノード: グラファイト
滞留: 7.03時間
温度: 36℃
電荷量: 3.5F
電流の強さ: 5A
転化率: 98%
目的化合物の収率:
2−フェニル−2,2−ジメトキシ−エタノール:19%
2−フェニル−2,2−ジメトキシアセトアルデヒド:12%
2−フェニルグリオキサールジメチルアセタール:5%
フェニルグリオキシル酸メチルオルトエステルおよび
2−フェニル−2,2−ジメトキシ酢酸メチルエステル:9%
全体:45%
比較例2:
バッチ: アセトフェノン450g
ヨウ化カリウム30g
メタノール2460g
カソード: グラファイト
アノード: グラファイト
滞留: 7.03時間
温度: 36℃
電荷量: 3.5F
電流の強さ: 5A
転化率: 95%
目的化合物の収率:
2−フェニル−2,2−ジメトキシ−エタノール:7%
2−フェニル−2,2−ジメトキシアセトアルデヒド:25%
2−フェニルグリオキサールジメチルアセタール:3%
フェニルグリオキシル酸メチルオルトエステルおよび
2−フェニル−2,2−ジメトキシ酢酸メチルエステル:1%
全体:36%
比較例3:
バッチ: オクタナール450g
ヨウ化カリウム90g
メタノール2460g
カソード: グラファイト
アノード: グラファイト
滞留: 3.76時間
温度: 55〜58℃
電荷量: 2F
電流の強さ: 5A
転化率: >99%
収率: 30%
比較例4:
バッチ: オクタナール450g
ヨウ化カリウム90g
メタノール2460g
カソード: グラファイト
アノード: グラファイト
滞留: 3.76時間
温度: 26〜28℃
電荷量: 2F
電流の強さ: 5A
転化率: >99%
収率: 40%
比較例5:
バッチ: メチルグリオキサールジメチルアセタール450g
ヨウ化カリウム45g
メタノール2505g
カソード: グラファイト
アノード: グラファイト
滞留: 5時間
温度: 30℃
電流の強さ: 5A
転化率: >99%
選択性: 24.6%
収率:2,2,3,3−テトラメトキシプロパノール24.6%
─────────────────────────────────────────────────────
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(72)発明者 イェルク ボッツェム
ドイツ連邦共和国 リンブルガーホーフ
アルベルト−アインシュタイン−アレー
8ツェー
Fターム(参考) 4K021 AC05 AC06 AC07 AC10 BA04
BA06 BA09 BA10 BA17 BA18
BC02 DA17
Claims (14)
- 【請求項1】 一般式I 【化1】 [式中、R1、R2、R3は水素、C1〜C20−アルキル、C2〜C20−ア
ルケニル、C2〜C20−アルキニル、C3〜C12−シクロアルキル、C4〜
C20−シクロアルキル−アルキル、C1〜C20−ヒドロキシアルキル、場合
によりC1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲン、C1〜C4 −ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェノキシ、ハロフ
ェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキシカルボニルま
たはシアノにより置換されているアリールまたはC7〜C20−アリールアルキ
ルであるか、またはR1とR2またはR3は一緒になって、場合によりC1〜C 8 −アルキル、C1〜C8−アルコキシおよび/またはハロゲンにより1置換ま
たは2置換されているC2〜C9−アルカンジイル単位であり、その際、1個ま
たは2個のメチル基は(CH=CH)単位により置換されていてもよく、かつ R3は、付加的にアセチル化されたカルボニル基であり、その際、アルコキシ基
は一般式II R4−OH II (式中、R4はC1〜C6−アルキルである) のアルコールから誘導されており、かつ Uは、アセチル化されたカルボニル基であり、その際、アルコキシ基は、一般式
IIのアルコールから誘導されるか、または一般式III R3−V−W−R1 III (式中、R1は、式I中と同じ意味を有し、かつR3は、専ら場合によりC1〜
C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲン、C1〜C4−ハロアルキ
ル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェノキシ、ハロフェニル、ハロ
フェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキシカルボニルまたはシアノに
より置換されているアリールである)の化合物であり、 Vは、カルボニル基であるか、または式I中のUと同じ意味を有し、かつ Wは、Vと同じ意味であるが、但し、基VおよびWのうち一方はカルボニル基で
あり、もう一方の基はアセチル化されたカルボニル基であるか、または一般式I
V R3−V−W−O−R4 IV (式中、R4は式II中と同じ意味を有し、VとWは式II中と同じ意味を有し
、かつR3は式III中と同じ意味を有する)の化合物である] の化合物の製法において、 一般式V 【化2】 [式中、V、R1、R2およびR3は、式Iまたは式III中と同じ意味を有す
るが、但し −式IIIの化合物を所望する場合には、化合物Va (R1は専ら水素であり、かつ R3は専ら場合によりC1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲ
ン、C1〜C4−ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェ
ノキシ、ハロフェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキ
シカルボニルまたはシアノにより置換されているアリールである) だけを使用し、かつ −式IVの化合物を所望する場合には、化合物Vb (R1とR2は専ら水素であり、 R3は専ら場合によりC1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲ
ン、C1〜C4−ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェ
ノキシ、ハロフェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキ
シカルボニルまたはシアノにより置換されているアリールである) だけを使用する] の化合物を、補助電解質および第1、第2、第6または第8副族の金属から、ま
たは鉛、スズまたはレニウムから誘導される金属塩(S)の触媒量の存在下に、
一般式IIのアルコールと電気化学反応させることを特徴とする、化合物を製造
する方法。 - 【請求項2】 一般式Vの出発化合物として、一般式Va 【化3】 [式中、 nは、0、1、2または3であり、かつ R5は、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲン、C1〜C 4 −ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェノキシ、ハロ
フェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキシカルボニル
またはシアノである] の化合物を使用することにより、一般式Ia 【化4】 [式中、 Uは、式I中と同じ意味を有し、 nは、0、1、2または3であり、かつ R5は、C1〜C8−アルキル、C1〜C8−アルコキシ、ハロゲン、C1〜C 4 −ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルコキシ、フェニル、フェノキシ、ハロ
フェニル、ハロフェノキシ、カルボキシル、C2〜C8−アルコキシカルボニル
またはシアノである]または一般式IIIa 【化5】 [式中、n、V、WおよびR5は、式IaまたはIII中と同じ意味を有する]
または一般式IVa 【化6】 [式中、n、V、WおよびR4およびR5は、式IaまたはIIIa中と同じ意
味を有する] の化合物を製造するための請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 一般式Iaの化合物は、2−フェニル−2,2−ジメトキシ
エタノールであり、一般式IIIaの化合物は、2−フェニル−2,2−ジメト
キシアセトアルデヒドおよび2−フェニルグリオキサールジメチルアセタールで
あり、一般式IVaの化合物は、フェニルグリオキシル酸メチルオルトエステル
であり、かつ一般式Vaの化合物は、アセトフェノンである、請求項2に記載の
方法。 - 【請求項4】 一般式Iの化合物は、一般式Ib H2mCm−CHOH−CH2(OR4)2 Ib [式中、mは1〜10であり、かつR4は式IIの場合と同じ意味を有する] の化合物であり、かつ一般式Vの化合物は一般式Vb H2mCm−CH2−CHO Vb の化合物である、請求項1に記載の方法。
- 【請求項5】 式Iの化合物は、2,2,3,3−テトラメトキシプロパノ
ールであり、かつ出発化合物としてメチルグリオキサールジメチルアセタールを
使用する、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】 金属塩(S)のアニオンは鉱酸から誘導される、請求項1か
ら5までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項7】 金属塩(S)のアニオンは、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、過
塩素酸塩またはハロゲン化物である、請求項1から6までのいずれか1項に記載
の方法。 - 【請求項8】 金属塩(S)のカチオンは、鉄、ニッケル、白金、パラジウ
ム、コバルト、亜鉛、銀または銅イオンである、請求項1から7までのいずれか
1項に記載の方法。 - 【請求項9】 電解液中に、電解液の全体量に対して1〜1000質量pp
mの金属塩(S)の金属イオンが含有されている、請求項1から8までのいずれ
か1項に記載の方法。 - 【請求項10】 電解液がハロゲン含有の補助電解質を含有する、請求項1
から9までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項11】 電解液は、本質的に − 一般式Vの出発化合物 − 一般式IIのアルコール − ハロゲン含有補助電解質 − 金属塩(S)の触媒量 − 場合により一般式I、IIIおよびIVの所望の生成物 − 場合により一般式I、II、III、IVおよびVの化合物から誘導される
電気分解の他の副生成物 − 場合により他の通常の補助溶剤 から成る、請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項12】 電解液に対して − 出発化合物および一般式I、III、IVおよびVの生成物ならびに上記の
化合物からの電気分解の他の副生成物の割合は、1〜70質量%であり、 − 一般式IIのアルコールの割合は、14.9〜94.9質量%であり、 − 補助電解質の割合は、0.1〜5質量%であり、かつ − 場合により存在する補助溶剤の割合は、0〜70質量%である、 請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項13】 電気分解を分離されていない電解セル中で行う、請求項1
から12までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項14】 アノードとして、貴金属、貴金属酸化物、グラファイトま
たはカーボン材料から成るものを使用し、かつカソードとして、鉄、スチール、
ニッケル、亜鉛、貴金属、グラファイトまたはカーボン材料から成るものを使用
する、請求項1から13までのいずれか1項に記載の方法。
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