JPS5810582A - スピロオルトカ−ボネ−トの製造法 - Google Patents

スピロオルトカ−ボネ−トの製造法

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JPS5810582A
JPS5810582A JP56106267A JP10626781A JPS5810582A JP S5810582 A JPS5810582 A JP S5810582A JP 56106267 A JP56106267 A JP 56106267A JP 10626781 A JP10626781 A JP 10626781A JP S5810582 A JPS5810582 A JP S5810582A
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glycol
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orthocarbonate
butanediol
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Kiyokazu Mizutani
水谷 清和
Hitoshi Kato
仁 加藤
Yoshihisa Ogasawara
小笠原 誉久
Takeshi Endo
剛 遠藤
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Toagosei Co Ltd
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Toagosei Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/10Spiro-condensed systems

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 スピロオルトカーボネート化合物は既知であり、その製
造法としてはジャーナル・オプ・オーガニック・ケミス
トリイ(Journal  ofOrganic  C
hemistry)、旦、2547(1970)等記載
のビス(トリブチル錫)アルキレングリコレートな二硫
化炭素左反応させる方法、あるいは同誌、56.117
(S(1971)等記載のジアルキル錫環状ジアルコキ
シドな二硫化炭素と反応させる方法が知られているにす
ぎない。後者の製法を反応式で示すと以下のようである
(上記各式において(A)はポリメチレン基またはその
アルキル置換体を、またR′はアルキル基を表わす。) これらの従来法は上記のとおり、一般的工業製品とはい
へ難い有機錫化合物と、毒性が高く取扱が回置な二硫化
炭素を原料としており、反応工程が複雑であることに加
えて、目的物の分離敗得も非常に回置であるために、種
々の問題点を有しており、スピロオルトカーボネート化
合物の工業的製法としては現実性に乏しいものである。
本発明者らはスピロオルトカーボネート化合物のより有
利な製法について種々検討した結果、取扱いが容易なオ
ルト炭酸エステルとグリコールを反応させることによっ
て、一段反応で極めて容易にスピロオルトカーボネート
化合物を製造できることを見出し、本発明に到達した。
本発明方法を反応式で示せば次のごとくであり、オルト
炭llエステルとグリコールとの反応では各種の化合物
を生成する可能性があるにもかかわらず、実際にはスピ
ロオルトカーボネート化合物を非常に効率良く形成する
ことが明らかKなったのである。
この反応式において、Rは直鎖のまたは分校級アルキル
基であり、1分子中の各Rけ同じでも異なっていても良
い。(B)は+CH,+、で示されるポリメチレン基好
ましくはnが2〜4の整数であるポリメチレン基であり
、ポリメチレン基における水素原子の1または2以上は
アルキル基、ハロアルキル基、ビニル基その他の有機基
あるいはハロゲン原子その他の原子などKよって置換さ
れていても良い。また生成スピロオルトカーボネート化
合物における2個の(B)は、1種類のグリコールを原
料とする場合は互に同じであり、2種類のグリコールを
用いたときは互に異なるものであり得る。
本発明方法において原料とされるオルト炭酸エステル〔
C+OR)、)のアルキル基Rが大きくなるに伴ない、
反応により生成するアルコール(R−OH)の沸点が高
くなり、反応系外への除去がより困難になるため、アル
キル基Rが炭素数1〜50オルト炭酸エステルを用いる
のが最も適切である。その異体例としてはテトラメチル
オルトカーボネート、テトラエチルオルトカーボネート
、テトラ−n−プロピルオルトカーボネート、テトラ−
n−メチルオルトカーボなどがあげられる。
もう一方の原料であるグリコール[HO−(B)−0H
)Kおけるポリメチレン基(B)はfcHt+n  で
示され、こ〜でnが過小または過大になると環化反応性
が乏しくなるためK、好適なnは2〜4の整数である。
たとえばnが5以上の場合は、それKよって形成される
環が8員環以上になるため環化し難くなり、本反応によ
って目的化合メ 物を得ることが困難となる。またポリメチレン基におけ
る1個または2個以上の水素原子は、種々の飽和または
不飽和の有機基たとえばアルキル基、ハロアルキル基、
ビニル基などあるいはハロゲン原子その他の原子で置換
されることができる。好ましいグリコールとしてはたと
えばエチ、シン。グリコール、12−、’ロパンジオー
ル、12−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、
2−メチル−1,2−プロパンジオール、i、2−ベン
タンジオール、2,3−ベンタンジオール、3−メチル
−12−ブタンジオール、2−メチル−12−ブタンジ
オール、2.5−ジメチル−2,3−ブタンジオール、
1,3−プロパンジオール、t6−ブタンジオール、2
.4−ベンタンジオール、2−メチル−2,4−ブタン
ジオール、2−メチル−2,4−ベンタンジオール、2
、4− ジメチル−λ4−ベンタンジオール、2゜5、
5.4−テトラメチル−2,4−ベンタンジオール、λ
2−ジメチルー1.3−フロパンジオール、2.2−ジ
メチル−1,3−ブタンジオール、t4−ブタンジオー
ル、t4−ベンタンジオール、2.5−ヘキサンジオー
ル、6−クロロ−1,2−プロパンジオール、3−ブテ
ン−1,2−ジオール、2−クロロ−1,5−フロパン
ジオールナトがある。本発明においてグリコールは2種
以上を併用することも可能である。
本発明方法を行うKあたり、原料であるオルト炭酸エス
テル及びグリコールは出来るだけ乾燥したものを使用す
るのが良く、又グリコールはオルト炭酸エステル(1モ
ル)K対し理論量(2モル)又は理論量よりやや少なめ
に用いるのが好適である。反応系における溶媒の存否は
本質的なものではないが、溶媒を使用する方が反応を円
滑に行なうことが出来る場合がある。
使用できる溶媒としては、本反応に不活性であれば特に
制限されず例えば、トルエン、キシレン、ジ−n−ブチ
ルフタレート、ジ−n−オクチルフタレート等が用いら
れる。
反応は触媒たとえばP−)ルエンスル7オン酸あるいは
硫酸のごとき触媒の存在下に、また所望により上記のよ
うな溶媒を使用して、加温状態で行なうことが望ましい
。触媒の使用量は原料化合物に対して一般にα001〜
5 w t f4で足り、また反応温度は通常50〜1
80℃が適当である。反応温度が低すぎると反応速度が
遅く、一方高温にすぎると生成物の分解が起こり好まし
くないう 本発明方法は既述したように脱アルコール反応を利用す
るものであり、生成するアルコールは系外に留出させる
のが一般的である。反応の進行の程度は留出アルコール
量を計測することによって知ることができる他、反応液
を例えば、液体クロマトグラフィで分析することによっ
ても知ることかできる。
生成したスピロオルトカーボネート化合物は、通常酸触
媒をアルカリで中和した後、その物性に応じて、減圧蒸
留法、昇華法あるいは再結晶法によって反応生成液から
分離すれば良い。
本発明によれば、取扱いが極めて容易な原料から簡単な
操作で一段反応によって、有用なスピロオルトカーボネ
ート化合物を容易かつ効率良く製造することが可能であ
る。
次に本発明方法を実施例によってさらに詳細に説明する
実施例1 冷却器を付けた水分定量受器、攪拌機、および窒素吹込
み口管付きの3つロフラスコにテトラメチルオルトカー
ボネート2α4II(0,15モル)、エチレングリコ
ール18.6#(0,50モル)、ジ−n−ブチルフタ
レート5oII及びP−)ルエンスル7オン酸0.51
を仕込み、窒素気流中で100〜110℃で6時間反応
させた。その間留出物として、メチルアルコールな今 主成−としテトラメチルオルトカーボネートを少量含有
する混合物約1i8jlを得た。
この反応液にトリエチルアミン0.6−を加え触媒を中
和し室温で一夜装置した。
反応液中に生成した析出物をガラスフィルターでr過し
た。次にn−ヘキサンでガラスフィルター上の析出物を
洗浄した。
上記のr液と洗浄n−ヘキサン溶液を混合した液に析出
物の形成があったので、r別して析出物を得た。
上記のように分離した析出物を、n−ヘキサン−7七ト
ン溶媒を用いた再結晶操作に付し、白色固体1 t61
を得た。
この白色固体は核磁気共鳴スペクトル(NMR)分析よ
り(CDCII ) 、  δ= 4.05 ppm(
JL CHtO)のピークが認められ、また質量スペク
トル(GC−MS)分析より親ピーク(70ev) m
/e=162であり、1,4.49−テトラオキサスピ
ロ[4,4)ノナンと同定された。上記の取得量(1t
sJF )は仕込みテトラメチルオルトカーボネート基
準で58モルチである。
実施例2 実施例1と同様な装置K、テトラメチルオルトカーボネ
ート2α4jl(0,15モル)、t3−プロピレング
リコール22.8N(α30モル)。
ジ−n−ブチルフタレート509及びP−)ルエンスル
7オン酸0.3gを仕込み、窒素気流中で100〜11
0℃で9時間反応させて、メチルアルコールを主成分と
しテトラメチルオルトカーボネートを少量含有する留出
物11.2jlを得た。
この反応液にトリエチルアミン[L6dを加え室温で一
夜装置した。この放置中に針状結晶が析出した。
この結晶をガラスフィルターで口遇し、n−ヘキサンで
洗浄して、白色固体1α3Iを得た。
この白色固体は、NMR分析(CD(4,) Kよりδ
= 4. OOppm (t、 0−CH,)、δ=t
 77 ppm(C−CH,−C)のピークが認められ
、またGC−M8分析より親ピーク(70ev)m/e
=160であり、1.5.7.11−テトラオキサスピ
ロ(:5.5)ウンデカンと同定された。上記取得量(
IQ、5JF)は仕込みテトラメチルオルトカーボネー
ト基準で43モル慢である。
実施例3 実施例1と同様な装置に、テトラメチルオルトカーボネ
ー) 9.55 F (0,07モル)、t3−フロピ
レンゲリコール1α641(α14モル)。
P−)ルエンスル7オン酸α151 及ヒ溶[トしてキ
シレン50−を仕込み窒素気流中で100〜105℃で
5時間反応させて、メチルアルコールを主成分とし、テ
トラメチルオルトカーボネートとキシレンを少量含有す
る留出物7.511を得た。
この反応液にトリエチルアミン0.3−を添加し、ロー
タリーエバポレーターで脱溶剤を行なった。
残分は白色固体状であり、n−ヘキサン−アセトン溶媒
による再結晶を行ない針状結晶7.59を得た。
この結晶は、NMR分析及びGC−MS分析により、実
施例2と同様に15.ス11−テトラオキサスピロ(5
,5)ウンデカンと同定された。
上記取得量(7,5F )は仕込みテトラメチルオルト
カーボネート基準で67モル嗟である。
実施例4 実施例1と同様な装置にテトラメチルオルトカーボネー
ト?、 55 # (α07モル)、ネオペンチルグリ
コール12.5(1(112モル)。
P−)ルエンスル7オン酸0.121及びキシレン50
1を仕込み100〜105℃で5時間反応させ1ピチル
アルコールを主成分とし、テトラメチルオルトカーボネ
ートとキシレンを少量含有する留出物&Oj+を得た。
この反応液にトリエチルアミン0.24mgを添加し、
ロータリーエバポレーターで脱溶剤を行ない白色固体を
得た。
この固体を温n−ヘキサンで抽出し、再結晶精製を行な
い4.81の白色結晶を得た。
この精製物のNMR分析により(CDC/3)δ=五5
7 ppm (s、 8H,0−CH,)、δ=i、o
ipptn (s、  12H,C−CH,) f) 
ピークが、マタIR分析より、1104cm  、 1
065cm−’。
1008cm  、98011のピークが認められた。
1 この生成物は5.3.9.9−テトラメチル−15゜7
、11−、テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカンで
ある。また上記取得量(48N)は仕込みネオペンチル
グリコール基準で34モルチである。
特許出願人の名称 東亜合成化学工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. t 下式で示されるオルト炭酸エステルとグリフールを
    反応させることを特徴とするスピロオルトカーボネート
    化合物の製造法。
JP56106267A 1981-07-09 1981-07-09 スピロオルトカ−ボネ−トの製造法 Granted JPS5810582A (ja)

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