JP2009062296A - カルボン酸エステル化合物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物からカルボン酸エステル化合物を製造する新規な方法を提供する。
【解決手段】ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物とを、下記一般式（１）で表される塩化スルホニル化合物、芳香族有機塩基（第１の塩基性化合物）、及び少なくとも１種の他の塩基性化合物（第２の塩基性化合物）の存在下で反応させることを特徴とするカルボン酸エステル化合物の製造方法である。式中、Ｒは無置換のアリール基、又は炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシル基、ニトロ基及びハロゲン原子から選択される少なくとも一種の置換基を有するアリール基を表す。
Ｒ−ＳＯ₂Ｃｌ （１）
【選択図】なし

Description

本発明は、カルボン酸エステル化合物、特にアクリロイル基前駆体として有用な３−クロロプロピオニル基を含有するカルボン酸エステル化合物の製造方法に関する。

カルボン酸の誘導体である、カルボン酸エステルは、機能性材料、染料、医薬、農薬及び写真用薬品やその中間体として有用であることが多い。それらの合成に際しては、カルボン酸を例えば、酸ハロゲン化物、活性エステルあるいは酸無水物などの活性誘導体に変換した後に、ヒドロキシ基あるいはアミノ基と反応させる方法が一般的である。
一方で、アクリロイル基を含有する化合物は機能性モノマーとして有用であるが、アクリロイル化合物は求核剤の１，４−共役付加を受けることがあり、また、その重合性から、合成や精製工程における取り扱いに困難が生じる。他方で、３−クロロプロピオニル基は求核剤の攻撃を受け難く、重合性もないため扱い易く、また、塩基の作用により容易に脱塩酸してアクリロイル基を遊離することができるため、有用なアクリロイル基前駆体となり得る。しかしながら、塩基性条件で行われる反応においては望まれない脱塩酸反応が進行してしまうことがある。具体的には、一般的な反応例である、三級アミンの存在下でカルボン酸クロリドとアルコールとを反応させるエステル化では、目的の３−クロロプロピオニル基を含有するエステル化合物の他に、脱塩酸体であるアクリロイル基を含有するエステル化合物が生成し、その混入は避けられない。

対象酸無水物あるいは混合酸無水物は、それらの活性誘導体として有用であるが、反応基質によっては調整された前記無水物の有機溶剤に対する溶解性が著しく低いことがあり、調製時に析出してしまい攪拌が困難であったり、あるいは反応溶媒量を多くしなければならないなど、工業的に生産するのには不都合な反応条件であることがしばしばある。
また、田辺らの研究報告（非特許文献１）によれば、縮合剤として塩化トシルとＮ−メチルイミダゾールを用いることで混合酸無水物あるいはアシルイミダゾリウムを経由して高効率なエステル化が進行することが記載されている。また、同じく田辺らの研究報告（非特許文献２）には、塩化メタンスルホニル、あるいは塩化ジメチルスルファモイルを用いた混合酸無水物法によるエステル化が記載されている。
Ａｄｖ．Ｓｙｎｔｈ．Ｃａｔａｌ．，３４５巻、９６７頁（２００３年） Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５９巻、５３３７頁（２００３年）

本発明者が、非特許文献１に記載の方法に従って、塩化トシルを縮合剤として用い、エステル化合物の合成を試みたところ、混合酸無水物あるいはアシルイミダゾリウムと推測される結晶が大量に析出し、攪拌が困難であった。また、非特許文献２に記載の方法に従って、塩化メタンスルホニルを用いた混合酸無水物法によりエステル化合物の合成を試みたところ、アルコールのメタンスルホン酸エステルが大量に副生し、一方、塩化ジメチルスルファモイルを用いた場合には、反応性が低いため、大量の塩基、あるいは加熱が必要となり、塩基に対して弱い置換基、例えば、３−クロロプロピオニル基を有するエステル化合物の合成では、該置換基の分解が認められた。

従って、本発明の目的は、ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物からカルボン酸エステル化合物を製造する新規な方法、特に、高収率、安価で、かつ生産性の高い、大量製造に適した新規な方法を提供することにある。また、特に、３−クロロプロピオニル基のような反応性の高い置換基に対する影響が少ない、温和な条件で、及び操作が簡便な製造方法を提供することにある。

本発明は、以下の手段によって解決された。
［１］ ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物とを、下記一般式（１）で表される塩化スルホニル化合物、芳香族有機塩基（第１の塩基性化合物）、及び少なくとも１種の他の塩基性化合物（第２の塩基性化合物）の存在下で反応させることを特徴とするカルボン酸エステル化合物の製造方法：
Ｒ−ＳＯ₂Ｃｌ （１）
式中、Ｒは無置換のアリール基、又は炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシル基、ニトロ基及びハロゲン原子から選択される少なくとも一種の置換基を有するアリール基を表す。
［２］ 前記第１の塩基性化合物の共役酸のｐＫａが、前記第２の塩基性化合物の共役酸のｐＫａより小さいことを特徴とする［１］の方法。
［３］ 前記第１の塩基性化合物が、ピリジン類及びＮ−アルキルイミダゾール類から選択される少なくとも一種の化合物であることを特徴とする［１］又は［２］の方法。
［４］ ３−クロロプロピオニル基を有するカルボン酸エステル化合物の製造方法であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかの方法。

本発明によれば、ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物から、温和な条件で、簡便な操作により生産性よくカルボン酸エステル化合物を製造することができる。

発明の実施の形態

以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の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。
本発明は、ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物とから、カルボン酸エステル化合物を製造する方法に関する。本発明の方法では、出発原料であるヒドロキシ化合物について制限はなく、広範囲のヒドロキシル化合物群から選択することができる。その一例としては、下記一般式（２）で表されるヒドロキシル化合物が挙げられる。
Ｒ’−ＯＨ （２）
式中、Ｒ¹は、置換もしくは無置換の、アルキル基又はアリール基を示す。
Ｒ¹が表すアルキル基は、直鎖状、分枝状及び環状のアルキル基のいずれであってもよい。炭素数についても特に制限はない。一例として、炭素数１〜２０のアルキル基が挙げられる。前記アルキル基は、１以上の置換基を有していてもよく、該置換基の例には、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシル基、エステル基、及びヒドロキシル基が含まれる。
Ｒ¹が表すアリール基の例には、フェ二ル基及びナフチル基等が含まれる。前記アリール基は１以上の置換基を有していてもよく、該置換基の例には、炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシル基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子が含まれる。

前記式（２）中、Ｒ¹としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−イコサニル等の直鎖状飽和アルキル基、ｉ−プロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、３―メチルネオペンチル基等の分枝状飽和アルキル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、メンチル基等の環状飽和アルキル基、アリル基、クロチル基、３−ブテニル、ゲラニル基，リナリル基、ゲラニルゲラニル基等の鎖状不飽和アルキル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基等の環状不飽和アルキル基、ベンジル基、フェネチル基、クロロエチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、メトキシエチル基、ｔ−ブトキシエチル基、アセトキシエチル基等の置換アルキル基、フェニル基、ナフチル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｏ−メトキシフェニル基、ｍ−メトキシフェニル基、ｐ−メトキシフェニル基、ｏ−クロロフェニル基、ｍ−クロロフェニル基、ｐ−クロロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｍ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、ｏ−ヨードフェニル基、ｍ−ヨードフェニル基、ｐ−ヨードフェニル基、ｏ−フルオロフェニル基、ｍ−フルオロフェニル基、ｐ−フルオロフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｍ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ，ｐ−ジニトロフェニル基等のアリール基等が挙げられる。この中でも特に、Ｒ¹が、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基等のアルキル基であるのが好ましい。

前記式（２）で表されるヒドロキシル化合物としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｎ−ヘキサノール、ｎ−ヘプタノール、ｎ−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、ｎ−デカノール、ｎ−ドデカノール、ｎ−トリデカノール、ｎ−テトラデカノール、ｎ−ペンタデカノール、ｎ−ヘキサデカノール、ｎ−ヘプタデカノール、ｎ−オクタデカノール、ｎ−ノナデカノール、ｎ−イコサノール、ｉ−プロピルアルコール、イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、イソペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、３，３−ジメチル−２―ブタノール、アリルアルコール、クロチルアルコール、３−ブテン−１−オール、３−ブテン−２−オール、ゲラニオール、リナロール、ゲラニルゲラニオール、シクロペンテノール、３−シクロヘキセノール、４−シクロヘキセノール、３−シクロヘプテノール、４−シクロヘプテノール、５−シクロヘプテノール、３−シクロオクテノール、４−シクロオクテノール、５−シクロオクテノール、６−シクロオクテノール、ベンジルアルコール、α−フェネチルアルコール、β−フェネチルアルコール、エチレンクロロヒドリン、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メトキシエタノール、２−ｔ−ブトキシエタノール、モノアセチルエチレングリコール、シクロプロパノール、シクロブタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、シクロヘプタノール、シクロオクタノール、メントール、フェノール、ナフトール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｏ−メトキシフェノール、ｍ−メトキシフェノール、ｐ−メトキシフェノール、ｏ−クロロフェノール、ｍ−クロロフェノール、ｐ−クロロフェノール、ｏ−ブロモフェノール、ｍ−ブロモフェノール、ｐ−ブロモフェノール、ｏ−ヨードフェノール、ｍ−ヨードフェノール、ｐ−ヨードフェノール、ｏ−フルオロフェノール、ｍ−フルオロフェノール、ｐ−フルオロフェノール、ｏ−ニトロフェノール、ｍ−ニトロフェノール、ｐ−ニトロフェノール、ｏ，ｐ−ジニトロフェノール等が好ましく用いられる。

本発明の製造方法において、ヒドロキシル化合物の使用量は、カルボン酸化合物の１モルに対し０．５〜５モル当量であるのが好ましく、０．８〜２モル当量であるのがより好ましい。

本発明の製造方法では、出発原料であるカルボン酸化合物について制限はなく、広範囲のカルボン酸化合物群から選択することができる。その一例として、下記一般式（３）で表されるカルボン酸化合物が挙げられる。
Ｒ²−ＣＯ₂Ｈ （３）
式中、Ｒ²は置換もしくは無置換の、アルキル基又はアリール基を示す。
Ｒ²が表すアルキル基は、直鎖状、分枝状及び環状のいずれであってもよい。炭素数についても特に制限はない。一例として、炭素数１〜２０のアルキル基が挙げられる。該アルキル基は１以上の置換基を有していてもよく、該置換基の例には、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシル基、エステル基、及びヒドロキシル基が含まれる。
Ｒ²が表すアリール基の例には、フェ二ル基及びナフチル基等が含まれる。前記アリール基は１以上の置換基を有していてもよく、該置換基の例には、炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシル基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子が含まれる。

前記式（３）中、Ｒ²としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−イコサニル等の直鎖状飽和アルキル基、ｉ−プロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、３―メチルネオペンチル基等の分枝状飽和アルキル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、メンチル基等の環状飽和アルキル基、アリル基、クロチル基、３−ブテニル、ゲラニル基，リナリル基、ゲラニルゲラニル基等の鎖状不飽和アルキル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基等の環状不飽和アルキル基、ベンジル基、フェネチル基、クロロエチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、メトキシエチル基、ｔ−ブトキシエチル基、アセトキシエチル基等の置換アルキル基、フェニル基、ナフチル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｏ−メトキシフェニル基、ｍ−メトキシフェニル基、ｐ−メトキシフェニル基、ｏ−クロロフェニル基、ｍ−クロロフェニル基、ｐ−クロロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｍ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、ｏ−ヨードフェニル基、ｍ−ヨードフェニル基、ｐ−ヨードフェニル基、ｏ−フルオロフェニル基、ｍ−フルオロフェニル基、ｐ−フルオロフェニル基、ｏ−シアノフェニル基、ｍ−シアノフェニル基、ｐ−シアノフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｍ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ，ｐ−ジニトロフェニル基等のアリール基等が挙げられる。この中でも特に、Ｒ²は、フェニル基、ｐ−トリル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ，ｐ−ジニトロフェニル基等のアリール基であるのが好ましい。

前記式（３）で表されるカルボン酸化合物としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、イソ酪酸、ピバリン酸、イソ吉草酸、２−エチルブタン酸、シクロヘキサンカルボン酸、２−エチルヘキサン酸、アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸等の脂肪酸や、安息香酸、ナフトエ酸、ｏ−メチル安息香酸、ｍ−メチル安息香酸、ｐ−メチル安息香酸、ｏ−メトキシ安息香酸、ｍ−メトキシ安息香酸、ｐ−メトキシ安息香酸、ｏ−クロロ安息香酸、ｍ−クロロ安息香酸、ｐ−クロロ安息香酸、ｏ−ブロモ安息香酸、ｍ−ブロモ安息香酸、ｐ−ブロモ安息香酸、ｏ−ヨード安息香酸、ｍ−ヨード安息香酸、ｐ−ヨード安息香酸、ｏ−フルオロ安息香酸、ｍ−フルオロ安息香酸、ｐ−フルオロ安息香酸、ｏ−シアノ安息香酸、ｍ−シアノ安息香酸、ｐ−シアノ安息香酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｍ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、ｏ，ｐ−ジニトロ安息香酸等の芳香族カルボン酸が好ましく用いられる。

本発明では、ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物との反応を、下記一般式（１）で表される塩化スルホニル化合物、芳香族有機塩基（第１の塩基性化合物）、及び少なくとも１種の他の塩基性化合物（第２の塩基性化合物）の存在下で進行させる。

・ 一般式（１）で表される塩化スルホ二ル化合物
Ｒ−ＳＯ₂Ｃｌ （１）
式中、Ｒは無置換のアリール基、又は炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシル基、ニトロ基及びハロゲン原子から選択される少なくとも一種の置換基を有するアリール基を表す。
前記式中、置換基Ｒとしては、例えばフェニル基、ナフチル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｏ−メトキシフェニル基、ｍ−メトキシフェニル基、ｐ−メトキシフェニル基、ｏ−クロロフェニル基、ｍ−クロロフェニル基、ｐ−クロロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｍ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、ｏ−ヨードフェニル基、ｍ−ヨードフェニル基、ｐ−ヨードフェニル基、ｏ−フルオロフェニル基、ｍ−フルオロフェニル基、ｐ−フルオロフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｍ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ，ｐ−ジニトロフェニル基等のアリール基が挙げられる。この中でも特に、フェニル基、ｐ−トリル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ，ｐ−ジニトロフェニル基が好ましく用いられる。

前記塩化スルホニル化合物の例には、ベンゼンスルホニルクロリド、１−ナフタレンスルホニルクロリド、２−ナフタレンスルホニルクロリド、ｏ―トルエンスルホニルクロリド、ｍ―トルエンスルホニルクロリド、ｐ―トルエンスルホニルクロリド、ｏ−メトキシベンゼンスルホニルクロリド、ｍ−メトキシベンゼンスルホニルクロリド、ｐ−メトキシベンゼンスルホニルクロリド、ｏ−クロロベンゼンスルホニルクロリド、ｍ−クロロベンゼンスルホニルクロリド、ｐ−クロロベンゼンスルホニルクロリド、ｏ−ブロモベンゼンスルホニルクロリド、ｍ−ブロモベンゼンスルホニルクロリド、ｐ−ブロモベンゼンスルホニルクロリド、ｏ−ヨードベンゼンスルホニルクロリド、ｍ−ヨードベンゼンスルホニルクロリド、ｐ−ヨードモベンゼンスルホニルクロリド、ｏ−フルオロベンゼンスルホニルクロリド、ｍ−フルオロベンゼンスルホニルクロリド、ｐ−フルオロベンゼンスルホニルクロリド、ｏ−ニトロベンゼンスルホニルクロリド、ｍ−ニトロベンゼンスルホニルクロリド、ｐ−ニトロベンゼンスルホニルクロリド、ｏ，ｐ−ジニトロベンゼンスルホニルクロリド等が含まれる。この中でも、特にベンゼンスルホニルクロリド、ｐ−トルエンスルホニルクロリド、ｏ−ニトロベンゼンスルホニルクロリド、ｐ−ニトロベンゼンスルホニルクロリド、ｏ，ｐ−ジニトロベンゼンスルホニルクロリドが好ましい。
本発明において、前記塩化スルホニル化合物の使用量は、カルボン酸化合物の１モルに対し０．５〜５モル当量であるのが好ましく、０．８〜２モル当量であるのがより好ましい。

・ 芳香族有機塩基（第１の塩基性化合物）
本発明の方法に使用可能な芳香族有機塩基としては、例えば、ピリジン、２，６−ルチジン、２，４−ルチジン、２，３−ルチジン、２，５−ルチジン、２，４，６−コリジン、２−ピコリン、３−ピコリン、４−ピコリン、４−アミノピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、４−ジエチルアミノピリジン、４−ピロリジノピリジン、４−ピペリジノピリジン、４−ピロリノピリジン、２−メチル−４−ジメチルアミノピリジン等のピリジン類；及び、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、１−エチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、４−エチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，４−ジメチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、１−メチル−２−エチルイミダゾール、１−メチル−４エチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、１−エチル−２−エチルイミダゾール、１−エチル−２−フェニルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、４−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−アミノエチル−２−メチルイミダゾール、２−アルキル−４−フォルミルイミダゾール、２，４−ジアルキル−５−フォルミルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−アミノエチル−２−メチルイミダゾール、１−アミノエチル−２−エチルイミダゾール、４−フォルミルイミダゾール、２−メチル−４−フォルミルイミダゾール、４−メチル−５−フォルミルイミダゾール、２−エチル−４−メチル−５−フォルミルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−４−フォルミルイミダゾール等のイミダゾール類；が挙げられる。中でも入手の容易性、取り扱い性の観点から、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、又は１−メチルイミダゾールが好ましく用いられる。
本発明において、第１の塩基性化合物の使用量は、カルボン酸化合物の１モルに対し０．０１〜１０モル当量であるのが好ましく、０．１〜３モル当量であるのがより好ましい。

・ 他の塩基性化合物（第２の塩基性化合物）
本発明では、芳香族有機塩基とともに、芳香族有機塩基と異なる他の塩基性化合物（第２の塩基性化合物）の少なくとも一種を用いる。第２の塩基性化合物については特に制限はないが、芳香族有機塩基の共役酸のｐＫａが、併用する塩基性化合物（Ａ）の共役酸のｐＫａより小さくなるのが好ましく、即ち、芳香族有機塩基よりも塩基性の強い化合物を用いるのが好ましい。例えば、前述のピリジン（５．２）、４−ジメチルアミノピリジン（９．２）又は１−メチルイミダゾール（７．２）［括弧内はそれぞれの共役酸のｐＫａ］であれば、どの芳香族有機塩基を採用するかによって好ましく併用される塩基性化合物は異なる。第２の塩基性化合物としては、例えば、３級アミン（例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−エチルピペリジン、Ｎ−エチルピロリジン、Ｎ−メチルモルホリン、アミジン系化合物（例えば、アミジン、ＤＢＵ）、グアニジン系化合物（例えば、グアニジン、テトラメチルグアニジン）、リチウムアミド（例えば、リチウムジイシプロピルアミド、リチウムヘキサメチルジシラジド）、金属アルコキシド（例えば、リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、カリウムｔ−ブトキシド）、無機塩基（水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、りん酸三ナトリウム、りん酸三カリウム、ピロりん酸カリウム）が挙げられる。中でも入手の容易性、取り扱い性の観点から、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリンが好ましく用いられる。また、これらの塩基性化合物は複数併用してもよい。
本発明において、第２の塩基性化合物の使用量は、カルボン酸化合物の１モルに対し０．０１〜１０モル当量であるのが好ましく、０．１〜３モル当量であるのがより好ましい。

なお、本発明の製造方法に用いる塩基性化合物の使用量の合計は、カルボン酸化合物の１モルに対し２〜１０モル当量であるのが好ましく、２〜５モル当量であるのがより好ましい。

本発明では、ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物との反応を、溶媒中で進行させてもよい。反応溶媒については特に制限はない。その例には、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤；ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒；テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジエチルエーテル、１，４−ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒；ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；などが含まれる。これらの溶媒は、それぞれ単独あるいは２種類以上を混合して用いる。
かかる溶媒の使用量は特に制限はされないが、ヒドロキシル化合物に対して、通常０．１〜５０重量倍であるのが好ましく、０．５〜２０重量倍であるのがより好ましい。

本発明では反応試薬の混合順については特に制限されない。例えば、カルボン酸化合物とヒドロキシル化合物を溶媒に溶解して調製した溶液中に、前記式（１）で表される塩化スルホニル化合物、ならびに第１及び第２の塩基性化合物を同時に又は別々に添加してもよい。第１及び第２の塩基性化合物を添加した後、最後に前記塩化スルホニル化合物を添加するのが好ましい。添加は、ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物との反応が進行するのとともに上昇するため、冷却下で行なうのが好ましく、２０℃以下で行なうのが好ましい。本発明では、ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物との反応は、常温、冷却下、加熱下のいずれの条件下で進行させてもよい。反応温度は、一般的には、約−２０℃〜６０℃であるのが好ましく、約−１０℃〜２０℃で反応させるのがより好ましい。
反応時間についても特に制限はないが、通常、０．５〜９６時間であるのが好ましく、０．５〜８時間であるのがより好ましい。反応中は、反応系を攪拌するのが好ましい。

本発明の製造方法によれば、３−クロロプロピオニル基のような反応性の高い置換基を有するカルボン酸エステル化合物を製造する場合であっても、生成物であるカルボン酸エステルから該置換基の一部が脱離（３−クロロプロピオニル基を有する場合は、脱塩酸）し難く、即ち、副生成物が生じ難い。かかる反応性の高い置換基の例には、強塩基条件下または酸性条件下において脱離や加水分解を受けやすい置換基が含まれ、より具体的には、前述の３−クロロプロピオニル基の他、トリメチルシリルオキシ基、アセタール基、ビニルエーテル基、プロペニルエーテル基、テトラヒドロピラニルエーテル基等が含まれる。
本発明の方法は、穏やかな条件で、しかも副生成物の生成が少ない高収率でカルボン酸エステルを製造可能であるので、特に、カルボン酸エステル化合物の大量生産に適する。

以下に本発明の方法を用いて製造することができるカルボン酸エステル化合物の例を示すが、これらに限定されるものではない。

以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。

［実施例１］

カルボン酸化合物（Ｉ−１）１４７ｇ（１．０ｍｏｌ）、及びヒドロキシル化合物（ＩＩ−１）１９５ｇ（１．０ｍｏｌ）を、酢酸エチル４００ｍＬに溶解させて調製した溶液を氷冷し、Ｎ−メチルイミダゾール８４ｍＬ（１．０５ｍｏｌ）、ジイソプロピルエチルアミン１８３ｍＬ（１．０５ｍｏｌ）を添加した。内温を１０℃以下に保ちながらベンゼンスルホニルクロリド１３４ｍＬ（１．０５ｍｏｌ）を滴下した後、室温にて２時間攪拌した。攪拌性は良好であった。反応後、水４００ｍＬで３回有機層を洗浄した後、有機層を減圧濃縮した。得られた粗生成物に含まれる化合物（ＩＩＩ−１）の含量をＨＰＬＣにて定量した結果、３１４ｇ（収率９７％）の化合物（ＩＩＩ−１）が生成していることが分かった。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ₃、基準：テトラメチルシラン）δ（ｐｐｍ）：１．６０（２Ｈ、ｍ），１．８０−１．９０（４Ｈ、ｍ），２．８０（２Ｈ、ｔ），３．７５（２Ｈ、ｔ），４．２０（２Ｈ、ｔ），４．４０（２Ｈ、ｔ），７．６０（１Ｈ、ｔ），７．８５（１Ｈ、ｔ），８．３０（１Ｈ、ｄ），８．３５（１Ｈ、ｓ）。

１Ｈ−ＮＭＲより、下記に構造を示すＩＩ−１のベンゼンスルホン酸エステル、及びＩＩＩ−１から脱塩酸したアクリル酸エステル化合物の生成はそれぞれ１％以下であったことを確認した。

［実施例２］

実施例１のヒドロキシル化合物（ＩＩ−１）をヒドロキシル化合物（ＩＩ−２）に変え、後は実施例１と同様の方法で合成を行い、化合物（ＩＩＩ−２）を１２５ｇ（収率９６％）得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ₃、基準：テトラメチルシラン）δ（ｐｐｍ）：３．８０−１．９５（６Ｈ、ｍ），４．０（１Ｈ、ｄ），４．２０（１Ｈ、ｄ），４．６０（２Ｈ、ｔ），６．５０（１Ｈ、ｄｄ），７．６０（１Ｈ、ｔ），７．８５（１Ｈ、ｔ），８．３０（１Ｈ、ｄ），８．３５（１Ｈ、ｓ）。

［比較例１］
下記の通り、カルボン酸化合物Ｉ−１の代わりに、カルボン酸クロリド化合物ＩＶ−１を出発原料として、カルボン酸エステル化合物ＩＩＩ−１の合成を行なった。

ヒドロキシ化合物（ＩＩ−１）２．２２ｋｇ（１１．４ｍｏｌ）、及びトリエチルアミン１．７４Ｌ（１２．５ｍｏｌ）を、酢酸エチル１６Ｌに溶解して調製した溶液を氷冷し、内温を１０℃以下に保ちながら、カルボン酸クロリド化合物（ＩＶ−１）１．８９ｋｇ（１１．４ｍｏｌ）を酢酸エチル４Ｌに溶解させて調製した溶液を滴下した後、室温にて１時間攪拌した。トリエチルアミン塩が大量に析出し、粘度が上昇したが、攪拌は可能であった。反応後、水１０Ｌで３回有機層を洗浄した後、有機層を減圧濃縮した。得られた粗生成物に含まれる化合物（ＩＩＩ−１）の含量をＨＰＬＣにて定量した結果、３．４３ｋｇ（収率９３％）の化合物（ＩＩＩ−１）が生成していることが分かった。その他の不純物としては、１Ｈ−ＮＭＲより、ＩＩＩ−１から脱塩酸したアクリル酸エステル化合物が５％生成していることがわかった。

［比較例２］
以下の通り、非特許文献１（Ａｄｖ．Ｓｙｎｔｈ．Ｃａｔａｌ．，３４５巻、９６７頁（２００３年）に記載の方法に従って、化合物ＩＩＩ−１を合成した。

カルボン酸化合物（Ｉ−１）５．０ｇ（０．０３４ｍｏｌ）、及びＮ−メチルイミダゾール６．０ｍＬ（０．０７５ｍｏｌ）をアセトニトリル５０ｍＬに溶解させて調製した溶液を氷冷し、内温を１０℃以下に保ちながら、ｐ−トルエンスルホニルクロリド７．１ｇ（０．０３７ｍｏｌ）をアセトニトリル２０ｍＬに溶解させた溶液を滴下した後、氷冷のまま１時間攪拌した。この時点で３−シアノベンゾイルイミダゾリウム塩と考えられる結晶が析出し、攪拌性が悪化した。その後、化合物（ＩＩ−１）７．９ｇ（０．０４１ｍｏｌ）をアセトニトリル２０ｍＬに溶解させた溶液を滴下し、室温にて３時間攪拌した。反応後、酢酸エチル１００ｍＬを加え、水１００ｍｌで３回有機層を洗浄した後、有機層を減圧濃縮した。得られた粗生成物に含まれる化合物（ＩＩＩ−１）の含量をＨＰＬＣにて定量した結果、１０．６ｇ（収率９６％）の化合物（ＩＩＩ−１）が生成していることが分かった。１Ｈ−ＮＭＲより、ＩＩ−１のベンゼンスルホン酸エステル及びＩＩＩ−１から脱塩酸したアクリル酸エステル化合物の生成はそれぞれ１％以下であった。

以下に実施例１、比較例１及び比較例２を１５００Ｌ釜で行ったと仮定した場合に、得られる化合物（ＩＩＩ−１）の量を試算した。

上記表に示す結果から、本発明の方法の実施例１では、反応試薬の仕込み濃度を高くすることができた結果、反応容量１５００Ｌでの化合物（ＩＩＩ−１）の収量が、比較例の方法と比較して、格段に高くなることが理解できる。即ち、本発明の方法によれば、量産に適した製造方法を提供することができる。

本発明の合成法により、ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物からカルボン酸エステル化合物を製造する方法において、３−クロロプロピオニル基のような反応性の高い置換基に対する影響の少ない、条件が温和で、操作が簡便な製造方法が提供できる。また、高収率、安価で、かつ生産性の高い大量製造に適した、汎用性の高い製造方法も提供できる。

Claims (4)

1. ヒドロキシル化合物とカルボン酸化合物とを、下記一般式（１）で表される塩化スルホニル化合物、芳香族有機塩基（第１の塩基性化合物）、及び少なくとも１種の他の塩基性化合物（第２の塩基性化合物）の存在下で反応させることを特徴とするカルボン酸エステル化合物の製造方法：
   Ｒ−ＳＯ₂Ｃｌ （１）
   式中、Ｒは無置換のアリール基、又は炭素数１〜５のアルキル基、アルコキシル基、ニトロ基及びハロゲン原子から選択される少なくとも一種の置換基を有するアリール基を表す。
2. 前記第１の塩基性化合物の共役酸のｐＫａが、前記第２の塩基性化合物の共役酸のｐＫａより小さいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の塩基性化合物が、ピリジン類及びＮ−アルキルイミダゾール類から選択される少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. ３−クロロプロピオニル基を有するカルボン酸エステル化合物の製造方法であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。