JPH0128015B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 アルデヒドのシアンヒドリンアシレートは種々
の分野で、特に医薬―及び植物保護剤分野での価
値ある中間生成物である。

アルデヒドのシアンヒドリンアシレートを製造
するためには、いくつかの異なる方法が知られて
いる。最も重要な方法は実質的に２つのグルー
プ、すなわち２段階法及び１段階法に分けること
ができる。

２段階法の場合、第１段階で先ず夫々のアルデ
ヒド及びHCN又は水性シアン化物から対応する
アルデヒド―シアンヒドリンを製造し、これを第
２操作段階で有機の酸ハロゲニド又は―無水物と
反応させることによつて、所望のアルデヒド―シ
アンヒドリンアシレートに導く。

このような、勿論すでに旧式の、２段階法によ
れば、例えばアクロレインシアンヒドリンアセテ
ート―よく知られているα，β―不飽和アルデヒ
ドのシアンヒドリンアシレート―を製造すること
が出来る〔Van Sleen，Rec.Trav.Chem.P.21巻，
209頁以下、特に215頁（1902）〕。これによれば先
ず常法によりアクロレイン及びHCN又は水性シ
アン化物から得られたアクロレインシアンヒドリ
ンを、約50モル％の酢酸ナトリウムの存在下に、
約80℃までの温度で過剰の無水酢酸と反応させ
る。報告された数値から、アクロレインシアンヒ
ドリンと無水酢酸との反応に対し、理論量の約33
％の収率が計算される。

R.Rambaud（アール．ラムバウド）〔Bull.Soc.
Chim.１，P.1317以下、特にP.1326（1934）〕は、
そのような方法により理論量の70％の収率でアク
ロレインシアンヒドリンアセテートを得たと述べ
ている。

しかし反応混合物の後処理はかなり費用がかか
るので（前出のVan Sleen参照）、この方法は工
業的実施にはあまり適していないようにみえる。
すなわちアクロレインシアンヒドリンアセテート
を、過剰の無水酢酸の分解後―これは従つて工程
に戻されない―反応混合物からエーテルで抽出
し、得られた有機相を炭酸ナトリウム溶液で中和
し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、過し、濃
縮し、最後に真空蒸留によつて更に精製せねばな
らない。

その上このようにして製造されたアクロレイン
シアンヒドリンアセテートは、我々自らの試験で
明らかな如く、よい場合でわずか約83％の純度
（ガスクロマトグラフイーで測定）しか有せず、
従つてラムバウドも純アクロレインシアンヒドリ
ンアセテートをほとんど理論量の約58％以上得る
ことは出来なかつた。この公知の方法で生じた生
成物は純度が満足でないため、わずかな不純物さ
え大きな障害となる一連の反応、例えばラジカル
反応に対しては、付加的な精製を行わずには使用
することが出来ない。

アセトアルデヒド―シアンヒドリンアセテート
を製造するための比較的新しい方法では〔R.M.
NowaK，J.Org.Chem.28，1182〜1187頁、特に
1186頁（1963）〕、水性NaCN（２モル）溶液から
出発し、これに先ずアセトアルデヒド（１モル）
をゆつくり添加する。−10゜〜０℃の温度で次にア
セチルクロリド（1.2モル）又は無水酢酸を滴加
し、後で更に水で稀釈した溶液をエーテルで抽出
し、エーテル層を分別蒸留する。

その際達せられるアセトアルデヒド―シアンヒ
ドリンアセテートの収率は、理論量の90％と記載
されている。更に最良の収率のためには、NaCN
―過剰が必要であること―例中では100％過剰に
なつている―、並びに当モル量のシアン化物及び
アルデヒドは収率を約55〜65％に減少させること
が明らかに述べられている。

アルデヒドのシアンヒドリンアシレートを製造
するための一段階法の実施法は例えばR.PalmH.
Ohse（アール．パルムエツチ．オース）及びH.
Cherdron（エツチ．ヘルドロン）によりAngew.
Chem.（アンゲバンテ．ヘミー）78，1093頁
（1966）に、アクロレインシアンヒドリンアセテ
ートの製造で説明されている。これによれば、ベ
ンゾール中にアクロレイン（0.77モル）を含む冷
却混合物中に酢酸無水物（0.77モル）を急速に滴
加し―その際実際にはまだ反応は起らない―、続
いて水にNaCN（1.12モル）を含む溶液を添加す
る。冷却下に（−10℃）しばらく撹拌し、０℃に
温め、混合物を常法により（中和及び、蒸留前に
有機相の乾燥）後処理する。得られたアクロレイ
ンシアンヒドリンアセテートの収率は理論量の87
％と報告された。この方法においてもシアン化物
は理論的に必要な量よりもかなりの過剰（約45
％）が使用され、比較的費用のかかる後処理が必
要であることは、注目すべきである。

特にアルデヒドのシアンヒドリンアシレートを
製造するための別の公知の一段階法では
〔Mclntosh，Can.J.Chem.554200頁以下、特に
4204頁（1977）〕、シアン化物は上記により少い過
剰量（20％）で使用されるが、これには更に相転
移触媒（トリエチルベンジルアンモニウムクロリ
ド）が添加される。この方法ではKCN、水、メ
チレンクロリド及び相転移触媒の混合物に、アル
デヒド及び無水酢酸をメチレンクロリド中に含む
混合物を０℃で滴加する。例えばクロトンアルデ
ヒド―シアンヒドリンアセテートを製造する場合
は、単離された生成物の収率は、理論量の66％で
ある。

アルデヒドのシアンヒドリンアシレートを製造
するためのこれら公知の方法は、特に工業的規模
で実施するにはあまり十分には適していない。と
いうのはこれらの方法は所望の生成物の収率及び
純度が満足でなかつたり（Van Sleen，
Rambaud、前出）、アシル化剤及び特にシアン化
物を一部大過剰に必要とし（NowaK；palm，
Ohse及びCherdron、前出）このため費用のかか
る単離及び生成物の精製が必要であるばかりでな
く、多量の廃水の浄化をせねばならないからであ
る。或いはシアン化物を小過剰だけ使用する場合
は（Mclntosh、前出）、相転移触媒を使用せねば
ならず、これの分離及び回収は同じく大きな経費
を必要とする。

従つて公知方法の欠点を有せず、工業的規模で
も良好に且つ経済的に実施しうる、アルデヒドの
シアンヒドリンアシレートを製造するための改良
された方法を見出すのが課題であつた。

この課題は本発明により、自体公知の１段階法
において、シアン化物及び酸クロリド又は―無水
物を事実上過剰には使用しない方法によつて、簡
単且つ満足に解決することが出来た。

本発明の対象は従つて、式 R¹−CHO （） 〔式中R₁はC₁〜C_8-アルキル基又はC₂〜C_6-ア
ルケニル基を意味する。〕 で表されるアルデヒドを、NaCH，KCN及び
NH₄CNからなる群から選択されるシアン化物の
水溶液及び式（） R²−CO−R³ （） 〔R²はC₁〜C_4-アルキル基そしてR³はCI，Br
又は−OCOR²を意味する。〕 で表される酸クロリド又は―無水物と、場合によ
り水と混合しない不活性有機溶剤の存在下に、一
段階法で反応させることにより、アルデヒドのシ
アンヒドリンアシレートを製造する際、反応成分
のアルデヒド、シアン化物及び酸クロリド又は―
無水物を約１：（１〜1.1）：（１〜1.1）のモル比
で使用することを特徴とする、アルデヒドのシア
ンヒドリンアシレートの製造方法である。技術水
準によればアルデヒドのシアンヒドリンアシレー
トを製造する方法は一部著しく過剰のシアン化物
を用いる場合のみ〔Nawak；Palm，Ohse及び
Cherdron；前出〕、或いはシアン化物が小過剰の
場合は特定の相転移触媒の存在下でのみ
〔Mclntosh；前出〕満足な収率で進行するものと
憶測されねばならなかつたので、本方法が良好な
いし非常に良好な収率で所望の生成物を生ずるこ
とは驚くべきことである。

本発明による方法は原理的にはすべてのいかな
るアルデヒドにも適用することが出来るが、式
の化合物を出発アルデヒドとして使用するのが好
ましい。

R¹−CHO （） R¹＝C₁〜C_8-アルキル基（分枝又は非分枝） C₂〜C_6-アルケニル基（分枝又は非分枝） 好ましくは C₁〜C_3-アルキル基 C₂〜C_3-アルケニル基 特にビニル基 アルデヒドとしては例えば次のものが挙げら
れる：アセトアルデヒド、プロピオナール、ｎ―
ブタナール、ｉ―ブタナール、ヘキサナール、ア
クロレイン、メタアクロレイン、エタアクロレイ
ン、クロトンアルデヒド等。

本発明において使用されるシアン化物は
NaCN，KCNおよびNH₄CNであり、これらの
シアン化物は公知の方法の場合と同様に水溶液と
して使用されるのが好ましい。

有機の酸クロリド及び―無水物として本発明に
よる方法には事実上すべての脂肪族及び芳香族の
酸クロリド及び―無水物を使用することができる
が、式の化合物を使用するのが好ましい。

R²―CO―R³ （） R₂＝C₁〜C_4-アルキル基 好ましくはCH₃又はC₂H₅、特にCH₃ R₃＝CI，Br又は−OCOR₂ 好ましくはCI又は−OCOR₂ このような有機のクロリド及び―無水物の具体
例として次のものが挙げられる：アセチルクロリ
ド、プロピオニルクロリド、酪酸クロリド、アセ
チルブロミド、無水酢酸、プロピオン酸無水物、
酪酸無水物等。

好ましい酸クロリド及び―無水物はアセチルク
ロリド及びプロピオニルクロリド並びに対応する
無水物、殊にアセチルクロリド及び無水酢酸であ
る。

有機の酸クロリド及び―無水物は、出発アルデ
ヒドと同様に、そのまゝでもまた、水と混合しな
い不活性有機溶剤、例えばメチレンクロリド、四
塩化炭素、ベンゾール、トルオール、エーテル等
に溶解して使用することも出来る。本方法に対し
ては、アルデヒドとシアン化物及び酸クロリド又
は―無水物のモル比を事実上化学量論的割合に保
つことは重要である。モル比１：１：１より約10
％を越える量は適用されない。というのは、特に
多量のシアン化物含有廃水が生ずるので、本方法
の経済性が損われるからである。

更に本方法が都合よく、経済的に進行するため
には、前述のマツキントツシユ（Mclntosh）法
の際使用されている如き、相転移触媒が存在しな
いのが好ましい。

本発明による方法は断続的にも、連続的にも実
施することが出来る。

断続的実施は原理的には、アルデヒドのシアン
ヒドリンアシレートを製造するための公知の当該
技術水準の一段階法と同様に行うことが出来る。
但しこの場合にも反応成分（ほゞ化学量論量）は
他のモル比では使用されず、相転移触媒を使用し
ないのが好ましい。例えばアルデヒドを単独で又
は有機の酸クロリド又は―無水物と一緒に、場合
により不活性有機溶剤に溶解して仕込み、これに
冷却しながら水性シアン化物溶液を滴加すること
が出来る。或いは水性シアン化物溶液を仕込み、
冷却下にアルデヒド及び酸クロリド又は―無水物
を、場合により不活性有機溶剤に溶解して、冷却
下に添加してもよく、これは好ましい実施法であ
る。また例えば全３成分を同時に反応容器中に配
量添加することも可能である。断続的操作法のた
めの反応温度としては約−20〜＋20℃、好ましく
は約−10〜＋５℃の温度がよい。

生成する２相の反応混合物は有機相と水性相に
分離し、水性相を場合により更に不活性有機溶剤
で抽出し、抽出物を予め分離された有機相と共に
常法により後処理（蒸留）する。

しかし本方法は連続的に実施するのが好まし
い。その際全３種類の反応成分を連続的に同時に
反応器中に配量添加し、２相反応溶液を連続的に
引き出し、相分離器に導く。有機相は次に断続的
方法と同様に後処理する。勿論連続的操作法の際
にも不活性有機溶剤を併用することが出来、アル
デヒドとアシル化剤は、温度が高められていない
場合にはほとんど相互に反応しないので、場合に
より予め混合してもよい。連続的操作法のために
は、約−20〜70℃、好ましくは約０〜40℃の反応
温度が適用される。

保護ガス、例えば窒素又はアルゴンは、反応が
うまく行われるために必要ではないが、障害にも
ならない。シアンヒドリンアシレートは多くの場
合液状で生成し、従つて蒸留によつて精製するこ
とが出来る。

反応の際有機溶剤を使用した場合には、これは
反応混合物の蒸留後処理の際回収され、従つて再
び使用することが出来る。

本方法で生ずる廃水中に場合により存在する少
量のシアン化物は公知の方法（例えばH₂O₂又は
ホルマリン）により無害にすることが出来る。

本発明の方法によつて達せられるアルデヒド―
シアンヒドリンアシレートの収率は、出発アルデ
ヒドに対して一般に理論量の約80〜95％である。
出発アルデヒドとして式の化合物、及び有機の
酸クロリド又は―無水物として式の化合物を使
用すると、最終生成物は次式を有する： 式中R¹及びR²は式及びに記載の意味を有
する。収率が良好ないし非常に良好であり、後処
理（予め中和及び乾燥することなく、有機相の蒸
留）が簡単であり、得られる生成物の純度が高い
ことのため、並びに事実上化学量論量の反応成分
を使用するため、未使用の成分がほとんど残存せ
ず、後処理又は除去の必要がない（但し少量のシ
アン化物は簡単に無害となすことが出来る）とい
う事実のために、本方法は著しい進歩を示す。連
続的実施法の場合、やゝ高い温度で操作すること
が出来るので、一部かなり要する冷却費用が節約
可能であり、このことは本方法の進歩性に対して
更に付加的な意味を持つ。

例 １ アセトアルデヒドシアンヒドリンアセテート コンベン中に27％水性NaCN―溶液400ｇ（2.2
モル）及びメチレンクロリド150mlを仕込む。ア
セトアルデヒド88ｇ（2.0モル）をメチレンクロ
リド138mlと混合して、並びに無水酢酸224ｇ
（2.2モル）をメチレンクロリド42mlと混合して、
冷却下に、−10℃で攪拌しながら、冷却された滴
加ロートから同時にだが別々に滴加する。滴加終
了後、水150mlを添加した後、相を分離する。有
機相を先ず常圧で、次に水流真空で分別蒸留す
る。20ｍバール及び81℃でアセトアルデヒドシア
ンヒドリンアセテート204.6ｇ（理論量の90.5％）
が得られる。

例 ２ イソブチルアルデヒドシアンヒドリンアセテー
ト コンベン中に、27％水性NaCH―溶液600ｇ
（3.3モル）を仕込み、イソブチルアルデヒド217
ｇ（3.0モル）及び無水酢酸337ｇ（3.3モル）を
１時間の間に0゜〜10℃で同時に、だが別々に滴加
する。水250mlを添加し、相を分離後、有機相を
水流真空で蒸留する。沸点K_p20ｍバール78℃、
収量344.5ｇ（理論量の81.5％）である。

例 ３〜８ アクロレインシアンヒドリンアセテート 例 ３ 27％水性NaCH―溶液400ｇ（2.2モル）をコル
ベン中に仕込み、０℃に冷却する。これに95％ア
クロレイン118ｇ（2.0モル）及び無水酢酸224.5
ｇ（2.2モル）を予め混合しておき、攪拌下に50
分間に滴加する。反応温度は外部冷却により０℃
に保つ。滴加終了後、析出した無機塩を溶解する
ために水150mlを反応混合物に添加する。分離ロ
ートで生成物を分離後、水流真空で蒸留する。
K_p20ｍバール73℃にてアクロレインシアンヒド
リンアセテート235ｇ（理論量の94％）が得られ
る。純度（GC：ガスクロマトグラフイー）97.1
％。

例 ４ ４―コルベン中に、26.5％水性NaCH―溶液
814ｇ（4.4モル）及びメチレンクロリド800ｇを
仕込み、０℃に冷却する。撹拌下にメチレンクロ
リド180ｇと混合した95％アクロレイン236ｇ
（4.0モル）及び無水酢酸449ｇ（4.4モル）を別々
に、だが同時に30分間で滴加する。その際内温は
外部冷却により０℃に保つ。滴加終了後、析出し
た塩を溶解するために水360ｇを添加し、相を分
離する。下の有機相を乾燥せずに蒸留する。メチ
レンクロリドを常圧で留去した後、20ｍバール、
73℃にてアクロレインシアンヒドリンアセテート
480ｇ（理論量の96％）が留出する。

純度（GC）：98％ 例 ５ 水を満した、オーバーフロー付の250ml反応器
中に、26.5％水性NaCH―溶液1220ｇ（6.6モ
ル）、メチレンクロリド472ｇと混合した95％アク
ロレイン354ｇ及びメチレンクロリド320ｇと混合
した無水酢酸673ｇ（6.6モル）を同時に、だが
別々に上昇管を介して撹拌下に１時間で滴加す
る。外部冷却により、反応器の内温を18〜20℃に
保つ。反応器から連続的に流出する２相の反応溶
液を相分離器に導き、下の有機相を分け、蒸留に
付す。常圧でメチレンクロリドが留出した後、21
ｍバール及び74℃でアクロレインシアンヒドリン
アセテート660ｇ（理論量の88％）が留出する。

例 5a 例５に記載の方法を30℃の反応温度で行う。収
量：アクロレインシアンヒドリンアセテート 636.6ｇ（△理論量の84.7％） 例 ６ 撹拌コンベン中に、26％水性KCN―溶液551ｇ
（2.2モル）及びメチレンクロリド350mlを仕込む。
これに撹拌下に、外部より冷却しながら−10℃
で、冷却した滴加ロートから別々に、しかし同時
に、85％アクロレイン118ｇ（2.0モル）及びアセ
チルクロリド157ｇ（2.0モル）を20分で滴加す
る。その後水180mlを添加し、相を分離する。水
性相をCH₂Cl₂100mlで抽出し、メチレンクロリド
相を予め分離してある有機相と合併する。メチレ
ンクロリドを常圧で留去した後、水流真空に付
す。アクロレインシアンヒドリンアセテート
214.4ｇ（理論量の85.5％）が得られる。

例 ７ 冷却されたコルベンに水90ml及び27％水性
NaCH―溶液17ｇを仕込み、０℃に冷却する。次
に外部より冷却しながらこの温度で、無水酢酸
105ｇ（1.03モル）と混合した95％アクロレイン
59ｇ（１モル）及び27％水性NaCH溶液170ｇ
（合計1.03モル）を別々に、しかし同時に滴加す
る。滴加終了後、水80mlを添加して相を分離し、
有機相を水流真空で蒸留する。

収量：109.4ｇ（△理論量の87.5％） 例 ８ シアン化カリウム70ｇ（1.07モル）、水150ml及
びメチレンクロリド300mlから成る２相系に、−10
℃で強く撹拌しながら、アクロレイン56ｇ（１モ
ル）及び無水酢酸110ｇ（1.08モル）から成り、
予め−10℃に冷却された混合物を約１時間で滴加
する。反応混合物を室温にし、有機相を分離し、
水性相をメチレンクロリドで２回抽出する。有機
相を合併し、溶剤を除去する。続いて残留物を減
圧下で蒸留する。収量：115ｇ（理論量の92％）、
K_p26ｍバール：83〜85℃ 例 ９ クロトンアルデヒドシアンヒドリンアセテート コルベン中に、水性の27％NaCN溶液400ｇ
（2.2モル）をメチレンクロリド300mlと共に仕込
む。撹拌及び冷却下に、メチレンクロリド145ml
中のクロトンアルデヒド174ｇ及び無水酢酸224ｇ
（2.2モル）を別々に、だが同時に約−10℃で35分
間に滴加する。水150mlを添加し、相を分離した
後、有機相を最初常圧で、次に水流真空下に蒸留
する。25ｍバール及び94℃にて、クロトンアルデ
ヒドシアンヒドリンアセテート243ｇ（理論量の
87.5％）が得られる。

例 10 アクロレインシアンヒドリンプロピオネート １コルベン中に、水性の27％NaCN―溶液
200ｇ（1.1モル）をメチレンクロリド100mlと共
に仕込み、−15℃に冷却する。これに撹拌下に45
分内に、冷却された滴加ロートから、アクロレイ
ン56ｇ（1.0モル）、プロピオニルクロリド102ｇ
（1.1モル）及びメチレンクロリド200mlから直前
に調製された混合物を滴加する。外部冷却により
コルベン内容物を−10〜−15゜に保つ。滴加終了
後水70mlを添加し、相を分離する。有機相を最初
常圧で、次に水流真空で分別蒸留する。25ｍバー
ル及び93〜96℃にて、アクロレインシアンヒドリ
ンプロピオネート116.1ｇ（理論量の83.6％）が
得られる。

例 11 メタアクロレインシアンヒドリンアセテート １コルベン中に、水性の27％NaCN溶液200
ｇ（1.1モル）を仕込み、0゜に冷却する。これに
メタアクロレイン70ｇ（１モル）及び無水酢酸
112.2ｇ（1.1モル）から成る混合物を、撹拌しな
がら25分内に滴加する。コルベン内容物を外部冷
却により０℃に保つ。添加終了後、析出した塩を
水70mlの添加によつて溶解し、相を分離する。有
機相を水流真空で分別蒸留する。25ｍバール、90
〜92℃でメタアクロレインシアンヒドリンアセテ
ート118.7ｇ（理論量の85.5％）が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 式 R¹−CHO （） 〔式中R¹はC₁〜C_8-アルキル基又はC₂〜C_6-ア
   ルケニル基を意味する。〕 で表されるアルデヒドを、NaCN，KCN及び
   NH₄CNからなる群から選択されるシアン化物の
   水溶液及び式（） R²−CO−R³ （） 〔R²はC₁〜C_4-アルキル基そしてR³はCI，Br
   又は−OCOR²を意味する。〕 で表される酸クロリド又は―無水物と、場合によ
   り水と混合しない不活性有機溶剤の存在下に、一
   段階法で反応させることにより、アルデヒドのシ
   アンヒドリンアシレートを製造する際、反応成分
   のアルデヒド、シアン化物及び酸クロリド又は―
   無水物を約１：（１〜1.1）：（１〜1.1）のモル比
   で使用することを特徴とする、アルデヒドのシア
   ンヒドリンアシレートの製造方法。 ２ R¹がC₁〜C_4-アルキル基又はC₂〜C_3-アルケ
   ニル基である式で表されるアルデヒドを使用す
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ R¹がビニル基である特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ４ R²がCH₃又はC₂H₅であり、そしてR³がCI又
   は−OCOR²である式で表される酸クロリド又
   は―無水物を使用する特許請求の範囲第１項〜第
   ３項のいずれか１項に記載の方法。 ５ R²がCH₃であり、そしてR³がCI又は−
   OCOR²である式で表される酸クロリド又は―
   無水物を使用する特許請求の範囲第１項〜第３項
   のいずれか１項に記載の方法。 ６ 反応を相転移触媒の不存在下に行う特許請求
   の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の方
   法。 ７ 反応成分を反応容器中に同時に配量添加する
   ことにより反応を連続的に行う特許請求の範囲第
   １項〜第６項のいずれか１項に記載の方法。 ８ 連続的反応を約０〜40℃の温度で行う特許請
   求の範囲第７項記載の方法。