(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応するアルコールと、ホスゲン、ジホスゲンおよび／またはトリホスゲンとの反応によって、置換または未置換の脂肪族、脂環式または芳香脂肪族のクロロホルメートを合成する方法において、
反応を９５×１０３  Ｐａ以下の圧力下で実行することを特徴とする方法。
【請求項２】
反応を−３Ｏ℃〜＋５０℃の間の温度で行う請求項１に記載の方法。
【請求項３】
温度を−１０℃〜＋２０℃の間にする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
圧力を３５×１０３Ｐａ〜７５  ×１０３Ｐａにする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
塩素化されたまたは塩素化されていない脂肪族炭化水素または芳香族炭化水素、エステルおよびエーテルから成るグループの中から選択される不活性溶媒の存在下で反応を行う請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ホスゲンを用いる請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
アルコールに対してホスゲンが１〜１０モル当量となるような量のホスゲン、ジホスゲンおよび／またはトリホスゲンを使用する請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
アルコールに対してホスゲンが１．５  〜２．５モル当量となるような量のホスゲン、ジホスゲンおよび／またはトリホスゲンを使用する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
得られるクロロホルメートが第二または第三の脂肪族または脂環式クロロホルメートである請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
得られるクロロホルメートがメンチルクロロホルメートである請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、置換または未置換の脂肪族、脂環式または芳香脂肪族（ａｒａｌｉｐｈａｔｉｃ）クロロホルメートの合成方法に関するものである。
本発明は特に、対応するアルコールのホスゲン化によって上記クロロホルメートを合成する方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クロロホルメートは医薬、化粧品および食品業界で非常に有用な合成中間体である。特に、クロロ蟻酸ベンジルはアスパルテームの製造で使用される化合物であるＺ−アスパラギン酸の合成の主材料である。
クロロホルメートの他の非常に重要な化合物はメントール味のために使われる化合物であるメンチルクロロホルメート（ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍａｔｅ  ｄｅ  ｍｅｎｔｈｙｌｅ）である。この化合物はタバコ産業および製薬産業の合成中間体として用いられる。
【０００３】
対応するアルコールとホスゲンとからクロロホルメートを合成する方法は既に当業者に公知である。この合成方法の最大の問題は塩酸ができ、それによって副生成物ができる点である。
【０００４】
この問題に対する第一の解決策は反応媒体へ塩基、例えば第三アミンを加えることである。
Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９３，Ｖｏｌ．  ５８，  Ｎｏ．  ８，  ２１８６〜２１９５には、キノリンの存在下でトルエン中でメントールとホスゲンとを反応させてメンチルクロロホルメートを合成する方法が記載されている。
【０００５】
Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９８，Ｖｏｌ．  ６３，  ３２３５〜３２５０には、塩基のピリジンが介在する、ホスゲンおよびメントールからのメンチルクロロホルメートの合成方法が記載されている。この合成方法の欠点は塩基を使用することに起因する追加のコスト上昇だけでなく、生成するアミン塩酸塩を除去する必要、特に、濾過で直接除去するか、水で有機相を洗浄する必要がある点にある。その結果、、この方法は時間がかかり、コストがかかる方法になる。
【０００６】
塩基を含まない他の合成ルートも提案されている。すなわち、米国特許第３，４１９，５４３号にはシクロペンタン中でホスゲンおよびメントール溶液からメンチルクロロホルメートを塩基無しに合成する方法が開示されている。この特許に記載の反応は、構成成分を−７５℃で導入する。しかし、こうした極低温は産業的に得るのが難しく、特殊かつ非常に高価な設備を必要とするため不利である。
【０００７】
より高温で且つ塩基も含まなその他の合成ルートも提案されている。Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  の１９９８年、Ｖｏｌ．５４（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，  ５４  （１９９８），  １０５３７〜１０５３４）にはトルエン中でホスゲンをメントールと−１０℃で反応させる合成方法が開示されている。しかし、メンチルクロロホルメートの収率は単に８２％である。しかも、この方法は大気圧下、塩基無しで行われるため、反応速度が非常に遅く、産業的に不利である。
従って、当業者は安価で、速度が速く、収率が高く、しかも純度が高い生成物が得られる、脂肪族、脂環式または芳香脂肪族クロロホルメートの合成方法を絶えず求めている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記目的を達成することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、反応を９５×１０３  Ｐａ以下、すなわち９５０ミリバール以下の圧力下で実行することを特徴とする、対応するアルコールと、ホスゲン、ジホスゲンおよび／またはトリホスゲンとの反応によって、置換または未置換の脂肪族、脂環式または芳香脂肪族のクロロホルメートを合成する方法を提供する。
【００１０】
【実施の態様】
本発明方法の利点は簡単で、しかもコストがかからない点にある。しかも、クロロホルメートが非常に高い収率、一般には９７％以上の収率で、迅速に得られ、その純度は一般に９７％程度であり、場合によっては９９％になる。副生成物はほとんどできない。
【００１１】
このような結果が得られるということは、反応媒体からホスゲンを除去するためには一般に真空にする必要があることを考えると、驚くべきことである。従って、反応時に脱ガスすると、ホスゲンが不足する結果になる。この場合には既に形成されているクロロホルメートとアルコールとが化学反応してカーボナートになることは知られている。さらに、反応速度がホスゲン濃度の関数であるので、反応速度が遅くなる。
【００１２】
本発明方法では、置換、未置換の脂肪族、脂環式または芳香脂肪族クロロホルメートを対応アルコールのホスゲン化で得ることができる。特に、飽和または不飽和の置換または未置換のＣ１〜Ｃ２０脂肪族、Ｃ４  〜Ｃ２０脂環式またはＣ７〜Ｃ２０芳香脂肪族のクロロホルメートを得ることができる。置換基はホスゲンおよび塩酸に対して不活性なものである。
【００１３】
本発明方法は特に、第二または第三脂肪族または脂環式クロロホルメートおよび芳香脂肪族クロロホルメートの製造に適している。特に、メンチルクロロホルメートおよびベンジルクロロホルメートは本発明方法で好ましく得ることができる。
【００１４】
反応は−３０℃〜＋５０℃の間の温度、好ましくは−１０℃〜＋２０℃の間の温度で実行される。本発明の好しい実施例では、反応を５×１０３Ｐａ〜９５×１０３  Ｐａの間の圧力すなわち５０ミリバール〜９５０ミリバールの間の圧力、好ましくは１５×１０３Ｐａ〜８５×１０３Ｐａの圧力すなわち１５０ミリバール〜８５０ミリバールの間の圧力下で行う。
【００１５】
本発明の特に好しい方法では、反応を３５×１０３Ｐａ〜７５×１０３  Ｐａの間の圧力すなわち３５０ミリバール〜７５０ミリバールの圧力下で反応を行う。
ホスゲン、ジホスゲンおよび／またはトリホスゲンを使うことができる。好ましくはホスゲンを使う。導入するホスゲン、ジホスゲンおよび／またはトリホスゲンの量は一般にアルコールに対してホスゲンが１〜１０モル当量、好ましくは１．５〜２．５モル当量となる量である。
【００１６】
ジホスゲンおよびトリホスゲンはそれぞれ２モルおよび３モルのホスゲンを発生する。その使用量はジホスゲンの場合には０．５〜５モル、好ましくは０．７５〜１．２５モルであり、トリホスゲンの場合には０．３〜３．３モル、好ましくは０．５〜０．８モルである。
【００１７】
反応は溶媒中か、溶媒無しで行うことができる。反応化合物であるクロロホルメートまたはホスゲンを溶媒として使うことができる。反応は塩素化されたまたは塩素化されていない脂肪族炭化水素、塩素化されたまたは塩素化されていない芳香族炭化水素、エステルおよびエーテルから成る群の中から選択される不活性溶媒を用いるのが好ましい。脂肪族炭化水素としては塩化メチレン、クロロホルム、ヘプタンまたはペンタンを挙げることがでる。
【００１８】
芳香族炭化水素としてはトルエンまたはキシレンを挙げることができる。また、酢酸エチル、酢酸イソプロピルまたはメチルカーボネートのようなエステルを用いることもできる。不活性溶媒としてエーテル、特にエチルエーテルおよびジイソプロピルエーテルを使うこともできる。
【００１９】
本発明方法は、メントールおよびベンジルアルコールとホスゲンとの反応によってそれぞれ得られるメンチルクロロホルメートおよびベンジルクロロホルメートの製造に特に適している。
反応器へのホスゲンの導入は８℃以下の温度で、好ましくは３５×１０３Ｐａ〜７５×ｌ０３  Ｐａすなわち３５０ミリバール〜７５０ミリバールの間の圧力下で行うのが好ましい。
【００２０】
全てのホスゲンを導入した後に、反応物を２〜８時間、好ましくは−１０℃〜２０℃の温度で接触させておく。得られるメンチルクロロホルメートは非常に高い純度であり、収率は９７％以上、場合によっては９９％になる。生成物中には０．５％以下のメントールが見られるだけで、メンチル塩化物およびビスメンチルカーネートは痕跡量のみである。
【００２１】
ベンジルクロロホルメートも９７％以上の純度で得られる。すなわち、塩化ベンジルの存在量は０．５重量％以下であり、ジベンジルカーボネートは０．３重量％以下である。
不純物レベル、塩化ベンジルの含有率が低いということは非常に有利なことである。すなわち、この塩化ベンジルは非常に反応に富んだ化合物であるため、ベンジルクロロホルメートの多くの用途、特にアミノ酸合成の邪魔になる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明実施例を説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
実施例１
−３℃〜２０℃の温度、５００ミリバール下でのメンチルクロロホルメートの合成
反応はジャケット付きの５００ｍｌ反応器で行う。この反応器の上方には還流凝縮器を備えた冷却器を取り付ける。反応中に出るホスゲンおよび塩酸を閉じ込めるために、上記装置に接続した炭素を充填した２つのカラムを用いる。
【００２３】
反応器に１４．９ｇのトルエンと、５０．４ｇすなわち０．３２２モルの（Ｌ）−メントールメントールを導入する。媒体を約−３℃〜０℃に冷却する。次いで、５００ミリバールの圧力下で６５ｇすなわち０．６５０モルのホスゲンを徐々に導入する。ホスゲンの量はメントール対して２モル当量である。
全てのホスゲンを導入した後に、反応媒体を徐々に加熱する。この操作は５００ミリバールの圧力下で行う。温度を４時間以上かけて−３℃から＋７℃まで上げ、次に５０分以上かけて７℃から１９℃まで上げる。そして、最後に１９℃の温度を２０分間維持する。その後、得られた生成物をこの温度で脱ガスする。
【００２４】
７０ｇ（すなわち０．３２０モル）の（Ｌ）−メンチルクロロホルメートが得られる。収率は９９％である。
得られた生成物をガスクロマトグラフィで分析した。クロロホルメートの純度は９９％であり、メントールの量は０．５重量％以下であり、塩化メンチルは２５０ｐｐｍであり、ビスメンチルカーボネートは検出されなかった。
【００２５】
実施例２
温度８℃〜１９℃、５００ミリバール下でのメンチルクロロホルメートの合成
使用した装置は実施例１と同じものである。９３．４ｇのトルエンと、３１５．８ｇ（すなわち２モル）のメントールとを反応器に導入する。次に、５００ミリバールの圧力下で８℃〜１５℃の間の温度で３０８  ｇすなわち３．１モル（メントールに対して１．５５モル当量）のホスゲンを徐々に加える。導入後、反応をさらに１２℃〜１９℃の温度、５００ミリバールの圧力下で６．５時間続ける。
メンチルクロロホルメートが４３５ｇ（すなわち１．９９モル）得られる（９９％の収率に対応）。
得られた生成物をガスクロマトグラフィで分析した。クロロホルメートの純度は９９．７％である。メントールは０．３％以下、塩化メンチルは１５０ｐｐｍ以下である。ビスメンチルカーボナートは検出されない。
【００２６】
実施例３
５００ミリバール下でのベンジルクロロホルメートの合成
使用した装置は実施例１と同じものである。２１７ｇ（すなわち１．９９モル）のアルコールを反応器に導入する。この溶媒を約０℃に冷却する。次に、５００ミリバールの圧力下で、０℃〜６℃の間の温度で２５０ｇ（すなわち２．５２モル）のホスゲンを徐々に導入する。使用するホスゲンの量はアルコールに対して１．２７モル当量である。全反応時間は６．５時間である。
２７５ｇ（すなわち１．６１モル）のベンジルクロロホルメートが得られる（８１％の収率に対応する）。
得られた生成物をガスクロマトグラフィで分析した。クロロホルメートの純度は９８．４％であり、最終生成物は０．４％のベンジルアルコールと、０．５１％の塩化ベンジルと、０．２６％のジベンジルカーボネートとを含んでいた。
【００２７】
実施例４
２５０ミリバール下でのベンジルクロロホルメートの合成
実施例３と同様に合成を行ったが、２５０ミリバールの圧力下で実行した。
使用した反応物の量は以下の通り：
２２３ｇ（すなわち２．０６モル）のベンジルアルコール、
２７５ｇ（すなわち２．７７モル）のホスゲン
ホスゲンを導入し終った後に、反応をさらに２時間続ける。
２６３ｇ（すなわち１．５４モル）のベンジルクロロホルメートが得られる。これは７５％の収率に対応する。
得られた生成物をガスクロマトグラフィで分析した。クロロホルメートの純度は９７．１％である。最終生成物は０．０２％のベンジルアルコールと、０．２７％の塩化ベンジルと、０．２９％のジベンジルカーボネートとを含んでいる。
【００２８】
比較例
大気圧でのメンチルクロロホルメートの合成
このテストは本発明の一部を成すものではなく、減圧下で行うということが任意の選択事項ではなく、所望の技術的効果を得るための必要条件であることを示すために行ったものである。
１０８ｇのトルエンと、１００ｇのメントール（すなわち０．６３モル）とを反応器に導入する。８９ｇ（すなわち０．９モル）のホスゲン（メントールに対して１．４モル当量）を反応器に導入する。
ホスゲンは大気圧で、−８℃〜＋８℃の間の温度で導入する。さらに反応を−５℃〜＋５℃の間の温度で４時間以上続ける。
【００２９】
９３．４  ｇ（すなわち０．４２７モル）のメンチルクロロホルメートが得られる。これは６８％の収率に対応する。
生成物中に主として存在する不純物は未反応の出発材料のメントールであり、その量は３３重量％である。