JPH0150221B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、２−フエニルプロピオニトリルの新
規な製造方法に関するものである。２−フエニル
プロピオニトリルおよび２−フエニルプロピオニ
トリルを常法で加水分解することによつて得られ
る２−フエニルプロピオン酸およびその塩、エス
テル類、アミド等の誘導体は医薬品等の生理活性
物質の中間体として有用なものである。 ２−フエニルプロピオニトリルの既知の製造方
法としては (i) フエニルアセトニトリルのα位のメチル化に
よるもの〔ジヤーナル・オブ・ジ・アメリカ・
ケミカル・ソサイエテイ（J.Am.Chem.Soc.）
55、2851（1933）、64、150（1942）等参照〕 (ii) フエニルアセトニトリルの間接的メチル化に
よるもの（特開昭56−15258号公報参照）等が
知られている。しかしながら上記(i)の方法は、
導入するメチル基の個数を１に限定する選択性
が悪く未反応アセトニトリルと生成したα，α
−ジメチル−フエニルアセトニトリルとの混入
により目的生成物である２−フエニルプロピオ
ニトリルの分離精製が困難でであるという欠点
があつた。また、上記(i)の方法は予めアルキル
チオ基あるいはカルボアルコキシキ基を保護基
として導入し、メチル化後この保護基を脱離す
るため、余分の工程と余分の原料を要するとい
う欠点があつた。 本発明者らは、このような欠点を克服し、工業
的かつ経済的に実施するのに好ましい、２−フエ
ニルプロピオニトリルの製造法を開発するため研
究した結果、下記の反応フローに従つて、合成す
る方法を見出した。 すなわち、工程１は、相間移動触媒として有効
な第４級アンモニウム塩の存在下、スチレンと塩
酸とを反応させるものである。この工程１は既知
であり〔ジヤーナル・オブ・オルガニツク・ケミ
ストリー（Ｊ、Org.Chem.）、45、3527（1980）参
照〕工程１において、１−フエニルエチルクロラ
イドを高収率で得るには、相間移動触媒として有
効な量の第４級アンモニウム塩の存在を不可欠と
するものである。 工程２は、本発明者等によつて発明された方法
（『２−アリールプロピオニトリルの製造：本出願
人による昭和57年８日24日付出願』を参照）を主
要部分とするものであり、相間移動触媒として有
効な量の第４級アンモニウム塩と水との存在下１
−フエニルエチルクロライドとシアン化ナトリウ
ムまたはシアン化カリウムとを反応させることを
特徴とする２−フエニルプロピオニトリルの製造
法である。 換言すれば、本発明の方法は反応フローから明
らかなように、工程１と工程２の両反応を高収率
で進めるのに必須な高価な第４級アンモニウム塩
を工程２で再使用することを目的に工程１と工程
２とを組み合せることを特徴とする工業的に非常
に容易で経済的な方法である。 更に、工程２の特長について説明する。一般に
ベンジルハライドのシアン化反応は比較的容易に
進行することが知られている。これに対して、本
発明に関する１−アリールエチルハライドのよう
にベンジル基のメチレン基にメチル基が存在する
と、シアノ化反応に際してハロゲン化水素が脱離
してスチレン型化合物が生成し収率が低下すると
いう難点があり、特に水を溶媒にした場合にこの
スチレン型化合物生成の傾向が著しい。（参考例
１、２参照）また、この副生したハロゲン化水素
と青酸塩との反応により猛毒の青酸ガスを発生す
るという安全衛生上の問題があつた。 このスチレン型化合物副生の問題を解決する方
法としてこのシアン化反応を無水のジメチルホル
ムアミド、（DMF）ジメチルスルホキシド
（DMSO）等の極性溶媒中で反応させる方法（例
えば特開昭52−111536公報を参照）が知られてい
るが、これらの溶媒は水、ベンゼントルエンまた
は安価なハロゲン化炭化水素と比較して高価であ
ると共に、水溶性で沸点が高いので後処理が困難
であり回収が容易でないという難点があつた。 本発明の方法ではこれら極性溶媒を用いずに有
効量の第４級アンモニウム塩と水を共存させるだ
けで高収率で目的の２−アリールプロピオニトリ
ルを取得でき、結果的に青酸ガスの発生を大巾に
抑制することができることが明らかになつた。 次に本発明について詳しく説明する。本発明に
おいて用いられる第４級アンモニウム塩は相間移
動触媒として有効量用いられらるもので、工程１
から工程２に移行する中で、水洗により過剰の塩
酸を除く過程において第４級アンモニウム塩が水
層へ移行し、損亡するのを防ぐために、親油性の
第４級アンモニウム塩であることが望ましい。そ
の例として、トリオクチルメチルアンモニウムク
ロライド、トリメチルベンジルアンモニウムクロ
ライド、トリエチルベンジルアンモニウムクロラ
イド、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩等が
挙げられるがこれらに限定されるものではない。
特にトリオクチルメチルアンモニウムクロライド
のように相対的に親油性の高い第４級アンモニウ
ム塩が好ましい。こられらの第４級アンモニウム
塩の使用量はスチレンに対し0.1モル％以上であ
りこの使用量を増すと反応時間が短縮される傾向
があるが、使用量の増加は経費の増大に連がるの
で、好ましくは１乃至10モル％用いることが好ま
しい。 次に工程１について説明をする。使用する塩酸
は市販の工業用塩酸でよく塩化水素の濃度は高い
方が反応は早く完結する。塩酸量はスチレンに対
して等モル倍でも反応が進行するが、反応を早く
完結させるために３モル倍以上用いるのが好まし
い。工程１の反応温度は20℃ないし還流温度で、
好ましくは50℃ないし還流温度である。 次に工程２について更に説明する。前述したよ
うに工程２においては水の存在が必要であるが本
発明者は、この点を詳細に検討した結果意外にも
水の量によつて収率が著しく変化することが判明
した。すなわち、水の量はシアン化ナトリウムま
たはシアン化カリウムの２重量倍ないし0.16重量
倍用いるのが好ましく、水の使用量がこの好まし
い量よりも多くても少なくても目的化合物の収率
は低下する（参照参考例３〜10） 本発明方法の工程２における有機溶媒の使用も
収率に影響を与え、系によつては小量用いるかあ
るいは全く用いないのが好ましい場合がある。有
機溶媒を用いる場合には通常の相間移動触媒反応
において用いられる有機溶媒例えば、ベンジル、
トルエン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン、
ジクロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭
化水素等が挙げられる。 工程２の反応温度は40〜150℃の、好ましくは
80〜130℃に加熱して行われる。反応時間は反応
が完結するまで反応を行い、通常は30分乃至20時
間である。 なお、工程２の反応終了後、２−フエニルプロ
ピオニトリルを蒸留により取得した後の蒸留残査
中の第４級アンモニウム塩を再利用することも可
能である。（実施例３を参照） また、本発明で得られたニトリル類のカルボン
酸への加水分解反応は、通常のニトリルの加水分
解反応、例えば酸性加水分解またはアルカリ性加
水分解（参照：オルガニツク・シンテーシス
（Org.Syntheses）Coll.vol1、321、346頁、John
Wiley＆Sons社）により行われ、カルボン酸の収
率はほゞ定量的である。 次に、本発明の方法を実施例および参考例によ
りさらに詳細に説明する。 実施例 １ １−フエニルエチルクロライドの合成 ジムロートコンデンサーを付した１ガラス製
反応密器にスチレン72.9ｇ、35％HCl水365ｇ、
トリオクチルメチルアンモニウムクロライド（80
％水溶液）14.2ｇを入れ混合、油浴中で加熱し
た。反応液温87℃から還流をはじめ、その後100
℃まで反応液温は上昇した。30分後加熱を止め、
冷却後静置分液し有機層を10％Na₂CO₃で洗浄
し、更に飽和食塩水で洗浄、淡黄色油状物108.6
ｇを得た。このものと市販の標品との比較分析
（NMR.GC等）により１−フエニルエチルクロラ
イドであることを確認した。純度84.9％収率は
94.2％であつた。 実施例 ２ ２−フエニルプロピオニトリルの合成 ジムロートコンデンサーを付した100mlガラス
製反応容器にシアン化ナトリウム18.7ｇ、水3.7
および実施例１で得られたトリオクチルメチルア
ンモニウムクロライドを含む１−フエニルエチル
クロライド52.7ｇを仕込み、油浴中で加熱、油浴
の温度を120℃にした。３時間半後加熱を止め冷
却し、水を加えてかく拌し静置分液した。有機層
を水洗し淡黄色油状物の粗２−フエニルプロピオ
ニトリル50.5ｇを得た。ガスクロマトグラフイー
による内標分析の結果収率は76％（スチレン基
準）であつた。得られた上記粗２−フエニルプロ
ピオニトリルを蒸留精製することにより無色油状
物の２−フエニルプロピオニトリルを得た。沸点
115−116℃／20mmHg NMR（CDCl₃）δ1.6（3H、ｄ、JH＝７Hz）、3.9
（1H、ｑ、JH＝７Hz）、7.4（5H、ｓ）。 IR（neat）2200、1590、1480、1440、750、690
cm^-1 MSｍ／ｅ（強度比）131（M.⁺71）、89(7)、104
(11)、116（100）。 実施例 ３ 第４級アンモニウム塩の再利用 ジムロートコンデンサーを付した50mlガラス製
反応容器にシアン化ナトリウム1.19ｇ（24ミリモ
ル）、水0.50ｇ、トリオクチルメチルアンモニウ
ムクロライド0.40ｇを含む２−フエニルプロピオ
ニトリルの蒸留残査1.0ｇ、１−フエニルエチル
クロライド2.81ｇ（20ミリモル）を仕込み、油浴
中で加熱し油浴温度を120゜にしてガスクロマトグ
ライーで反応を追跡すると５時間後収率は75.6％
を示した。 参考例 １ ２−フエニルプロピオニトリルの合成 50mlガラス製反応容器にシアン化ナトリウム
2.94ｇ（60ミリモル）、水0.59ｇ、トリオクチル
メチルアンモニウムクロライド（90％水溶液）
1.02ｇ（2.5ミリモル）を仕込み、その混合物に
１−フエニルエチルクロライド7.04ｇ（50ミリモ
ル）を加える。このガラス製反応容器に還流凝縮
器を付し、油浴中で加熱油浴温度を徐々に上昇、
120℃に保持、反応液をはげしくかきまぜながら
５時間反応を行つた。ガスクロマトグラフによる
分析では収率は89.6％であつた。反応液に水を加
えてトルエンで抽出、トルエン層を水洗後減圧蒸
留により２−フエニルプロピオニトリルを得た。
収率81.0％。bp115〜６℃／20mmHg、なお、反応
終了後のスチレン生成比

【式】は0.03であ つた。 参考例 ２ 参考例１において第４級アンモニウム塩を用い
なかつた場合 トリオクチルメチルアンモニウムクロライド
（91％水溶液）を用いなかつたことと反応時間を
11時間に延したこと以外は実施例１と同じように
反応、後処理した。２−フエニルプロピオニトリ
ルの収率は1.1％であつた。なお、スチレン生成
比

【式】は6.3であ つた。 参考例 ３〜10 ２−フエニルプロピオニトリルの合成 下記に記載した以外は下記のように参考例１と
同じように反応、後処理を行つた。 １−フエニルエチルクロライドの使用量 7.04
ｇ（50ミリモル） シアン化ナトリウムの使用量 2.94ｇ（60ミリ
モル） TOMAC（トリオクチルメチルアンモニウムク
ロライド90％水溶液）の使用量 1.02ｇ（2.5ミ
リモル） 油浴温度 120℃

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第４級アンモニウム塩の存在下にスチレンと
   塩酸とを反応させて得られる上記第４級アンモニ
   ウム塩を含有する１−フエニルエチルクロライド
   に、有効量の水の存在下、シアン化ナトリウムあ
   るいはシアン化カリウムを反応させることを特徴
   とする２−フエニルプロピオニトリルの製造方
   法。 ２ 水の使用量がシアン化ナトリウムあるいはシ
   アン化カリウムの２ないし0.16重量倍である特許
   請求範囲第１項の製造方法。