(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
【化１】
0003559373.tif 000008
［式中、
Ｒ１＝Ｃ原子１〜４個を有するアルキル、シクロヘキシル又はフェニル及び
Ｒ２＝Ｈ、Ｃ原子１〜４個を有するアルキル又はフェニルを表す］により、式Ｉのシクロプロピルアルキルケトン及び式ＩＩのアルキル−４，５−ジヒドロ−２−アルキルフランを、式ＩＩＩの３−アシルテトラヒドロフラン−２−オンから、高沸点溶剤中での、１６０〜２２０℃での金属塩との反応により、同時に製造する方法において、溶剤として、式ＩＶ：
【化２】
0003559373.tif 000009
［式中、
Ｒ１＝Ｃ原子４〜１２個を有するアルキル、シクロアルキル、ベンジル又は
【化３】
0003559373.tif 000010
による置換されたベンジル、
Ｒ２＝Ｃ原子１〜４個を有するアルキル及び
ｎ＝１〜６を表す］のＮ−アルキルラクタム又は式Ｖ：
【化４】
0003559373.tif 000011
［式中、
Ｒ１＝Ｃ原子４〜１２個を有するアルキル、シクロアルキル、ベンジル又は
【化５】
0003559373.tif 000012
による置換されたベンジル、
Ｒ４＝Ｃ原子１〜４個を有するアルキル、
Ｒ２、Ｒ３＝Ｈ又はＣ原子１〜４個を有するアルキル及び
ｎ＋ｍ＝１〜１０を表す］のＮ−アシルモルホリンを使用し、かつ反応のために、金属塩及び金属塩に対してモル過剰のＩＩＩを溶剤中に装入し、１６０〜２２０℃まで加温し、次いで更にＩＩＩを添加し、かつその際にＩ及びＩＩを留去することを特徴とする、シクロプロピルアルキルケトン及びアルキル−４，５−ジヒドロ−２−アルキルフランを同時に製造する方法。
【請求項２】
金属塩として、アルカリ金属ハロゲン化物を使用する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ＮａＩ又はＫＩを使用する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
金属塩及びＩＩＩを１：２〜１：１０のモル比で装入する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
Ｉ及びＩＩを蒸留後の金属塩を水洗により再生する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
溶剤ＩＶ及びＶの他に、高沸点の極性及び水溶性溶剤を、全溶剤量に対して５０％までの量で使用する、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反応式：
【０００２】
【化６】
0003559373.tif 000002
【０００３】
により、式Ｉのシクロプロピルアルキルケトン及び式ＩＩの４，５−ジヒドロアルキルフランを、式ＩＩＩの３−アシルテトラヒドロフラン−２−オンから同時に製造する、新規の方法に関する。
【０００４】
この反応式において、Ｒ１はＣ原子１〜４個を有するアルキル、シクロヘキシル又はフェニルを表し、かつＲ２は水素、Ｃ原子１〜４個を有するアルキル又はフェニルを表す。その際、反応は、金属塩を用いて、高沸点溶剤中で、１６０〜２２０℃で行われる。
【０００５】
【従来の技術】
式Ｉ及びＩＩの化合物は公知である。これらは、植物保護剤及び製薬製品の製造のための重要な出発化合物として使用される。
【０００６】
脱カルボキシル化反応による３−アシルテトラヒドロフラン−２−オンからのシクロプロピルアルキルケトンの製造は、文献公知である。タケイ、テトラヘドロン・レターズ（Ｔａｋｅｉ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）Ｎｏ．４９、４３８９−９２（１９７５）による反応のために、基材（Ｓｕｂｓｔｒａｔ）に対して常に１０％モル過剰（ｍｏｌａｒｅｒ  Ｕｅｂｅｒｓｃｈｕァ）のアルカリ金属ハロゲン化物及び更に極性溶剤、例えばジメチルスルホキシド又はジメチルホルムアミドが使用される。この方法において、多くのアルカリ金属ハロゲン化物量の再生は殊に経費がかかる。それというのも、金属塩も溶剤も非常に良好に水溶性であるからである。
【０００７】
アサオカ、ケミストリー・レターズ（Ａｓａｏｋａ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）１１、１１４９〜５２（１９７５）において、α−アセチル−γ−ブチロラクトンと、不足量（ｕｎｔｅｒｓｃｈ殱ｓｉｇ）のＮａＩとを、ヘキサメチルリン酸トリアミド（ＨＭＰＡ）、もう一つの非常に極性の溶剤中で反応させる。シクロプロピルメチルケトンの蒸留後、極性溶剤からの金属塩の再生は、ここでも、経費のかかる後処理法を必要とする。
【０００８】
欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０６１０８１９号明細書によれば、ＨＭＰＡのみを用いて、良好な収率が得られるが、その際、溶剤は高価であり、かつ危険がないわけではない。その他の点では、触媒層での気相反応がこの出願の目的である。しかしながら、気相反応は、特別な装置を必要とする。これは、更に、大規模工業的経費と結びついている。それというのも、固体担体上の触媒をまず製造し、かつ後に、再生又は廃棄すべきであるからである。
【０００９】
欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０５５２５８６号明細書中では、非常に過剰量のハロゲン化物を、極性溶剤、大抵はＮ−メチルピロリドン中に装入し、その上に、反応温度で、アセチルブチロラクトンを滴加し、かつシクロプロピルメチルケトンを蒸留する。大量の金属塩及び環境保護的理由に基づいて、この方法では、金属塩の再生が絶対に必要である。その際、再生は、ここでも非常に経費がかかる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、触媒を簡単な方法で再生できかつ高沸点廃棄物が僅かにのみ生じる、慣例の撹拌装置で実施可能である簡単な方法を提供することであった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明により、反応のために、溶剤として、式ＩＶ：
【００１２】
【化７】
0003559373.tif 000003
【００１３】
［式中、Ｒ１は、Ｃ原子４〜１２個を有するアルキル、シクロアルキル、ベンジル又は
【００１４】
【化８】
0003559373.tif 000004
【００１５】
による置換されたベンジルを表し、ここで、Ｒ２は、Ｃ原子１〜４個を有するアルキルを表し、かつｎは１〜６の数であってよい］のＮ−アルキルラクタム又は式Ｖ：
【００１６】
【化９】
0003559373.tif 000005
【００１７】
［式中、Ｒ１は、Ｃ原子４〜１２個を有するアルキル基、シクロアルキル、ベンジル又は
【００１８】
【化１０】
0003559373.tif 000006
【００１９】
による置換されたベンジルを表し、ここで、Ｒ４は、Ｃ原子１〜４個を有するアルキルを表し、Ｒ２及びＲ３は、互いに独立して、水素又はＣ原子１〜４個を有するアルキルであってよく、かつｎ及びｍは、一緒になって１〜１０の数を生じうる］のＮ−アシルモルホリンを使用することによって解決される。更に、反応は、金属塩及び金属塩に対してモル過剰のＩＩＩを溶剤中に装入し、１６０〜２２０℃まで加温し、次いで、更にＩＩＩを添加し、かつその際に、Ｉ及びＩＩを留去する方法で実施されうる。
【００２０】
シクロプロピルアルキルケトンＩの例は、シクロプロピルメチルケトン、シクロプロピルエチルケトン、シクロプロピルフェニルケトン、シクロプロピルシクロヘキシルケトン及び１−メチル−シクロプロピルフェニルケトンである。
【００２１】
４，５−ジヒドロアルキルフランＩＩの例は、４，５−ジヒドロ−２−メチルフラン、４，５−ジヒドロ−２，５−ジメチルフラン、４，５−ジヒドロ−２−フェニルフラン、４，５−ジヒドロ−２−シクロヘキシルフラン及び４，５−ジヒドロ−５−メチル−２−フェニルフランである。
【００２２】
適当な出発化合物ＩＩＩは、例えば、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、３−アセチル−５−メチルテトラヒドロフラン−２−オン、α−ベンゾイル−γ−ブチロラクトン、α−アセチル−α−フェニル−γ−ブチロラクトン及びα−ベンゾイル−α−メチル−γ−ブチロラクトンである。
【００２３】
金属塩としては、とりわけ、アルカリ金属−及びアルカリ土類金属ハロゲン化物がこれに該当する。その際に、アルカリ金属ハロゲン化物を特に使用する。その例は、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＫＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＮａＩ及びＫＩであり、その際、ＮａＩ及びＫＩは、殊に有利である。
【００２４】
溶剤ＩＶは、特にＣ原子８〜１６個を有する。このための例は、１−（ｎ−ブチル）ピロリドン−２、１−シクロヘキシルピロリドン−２、１−ベンジルピロリドン−２及び１−（ｎ−オクチル）カプロラクタムである。
【００２５】
溶剤Ｖは、一般的にＣ原子８〜２０個を含有する。このための例は、４−ベンゾイル−モルホリン、４−ヘキサノイル−モルホリン、４−ラウロイル−モルホリン及び４−ベンゾイル−２，６−ジメチルモルホリンである。
【００２６】
使用した溶剤中に、金属塩及びＩＩＩは、特にモル比１：２〜１：１０及び殊にモル比１：２．５〜１：５で存在する。
【００２７】
溶剤ＩＶ及びＶは、高沸点の、極性のかつその際僅かに水溶性の化合物である。その僅かな水溶性に基づき、これらは、金属塩を、Ｉ及びＩＩの蒸留及び残留する缶内物（Ｓｕｍｐｆｅｓ）の冷却後に、水洗によって、簡単な方法で分離できることを可能にする。
【００２８】
溶剤は、純粋な形又は混合物として使用することができる。これらは、溶剤の全量に対して５０％まで、高沸点の極性及び水溶性の溶剤、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド又はＮ−メチルピロリドンにより置き換えられていてもよい。単に水溶性の溶剤を使用する場合と違って、高沸点物を有効に分離し、かつ金属塩を水洗により簡単な方法で再生することが依然としてうまくいく。
【００２９】
本発明方法にとって、ＩＩＩが金属塩に対してモル過剰で存在していることが重要である。これは、実験データが明らかにしている。次いで、この過剰で、生成物Ｉ及びＩＩを、特別な溶剤を用いて、意外にも簡単でかつ経済的に製造することができる。
【００３０】
欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０６１０８１９号明細書中で述べられた見解とは対照的に、より僅かな極性の及びより僅かな水溶性の本発明溶剤を用いても、高収率が得られる。技術水準とは異なり、高沸点生成物が僅かな量でのみ生じる。その代わりに、ＩＩが更なる低沸点生成物として生じる。僅かな量の高沸点物は、缶内物をよりたまに後処理すればよくかつ従って反応の中断までの持続時間が高まるという、経済的な利点を有する。
【００３１】
従って、僅かな塩が使用され、これをよりたまに及び次いで簡単な方法で再生する。ＩＩと同時に、更なる有効中間体を入手する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明方法を実施するために、溶剤又は溶剤混合物及びＩＩＩを装入し、かつ次いで、金属塩をそれに添加する。金属塩の濃度は、溶剤とＩＩＩとからなる混合物に対して大抵５〜２０％である。殊に、金属塩及びＩＩＩのモル比を１：３に調節する。１６０〜２２０℃、特に１８０〜２００℃まで加温し、かつ更なるＩＩＩを供給する。次いで、生じるＩ及びＩＩを留去する。
【００３３】
【実施例】
次の例で、本発明を詳述する。
【００３４】
比較例Ａ
撹拌機、温度計、蒸留塔、蒸留橋及び受け器を備える三口フラスコからなるガラス装置中に、次のものを入れる（ｅｉｎｇｅｓｅｔｚｔ）：
１−（ｎ−オクチル）カプロラクタム（ＮＯＣ）    １００ｇ
３−アセチルブチロラクトン（ＡＢＬ）            ４０ｇ（０．３１モル）
乾燥したＮａＩ                                  １５ｇ（０．１モル）。
【００３５】
生成物を混合し、かつ１８０℃まで加熱する。その際に、留出物は生じない。
【００３６】
例１
比較例Ａの装置を使用し、かつそこで前記した化合物を、前記の量で装入する。１８０℃まで加熱し、かつ次いで更にＡＢＬを、４０〜４５ｇ／ｈの量で供給する。その後、ＡＢＬ５ｇを添加し、カラムの塔頂温度は１０５℃まで上昇する。ＡＢＬ更に１５ｇ後に、留出物１２ｇが生じる。その後、留出物量を３６〜４０ｍｌ／ｈに調節する。
【００３７】
ＡＢＬ１２４１ｇをこの方法で添加する。装入した４０ｇを含めた合計量は、ＡＢＬ１２８１ｇ（１０モル）である。その際、留出物７８７ｇ及び缶内生成物（Ｓｕｍｐｆｐｒｏｄｕｋｔ）１６３ｇが生じる。その後、ＯＣＬ及びＮａＩを取り除く際に、高沸点物僅か４８ｇが生じる。これは、装入物（Ｅｉｎｓａｔｚ）に対して３．７％である。
【００３８】
留出物は、
シクロプロピルメチルケトン（ＣＰＭＫ）                ６７４ｇ及び
４，５−ジヒドロ−２−メチルフラン（ＤＨＭＦ）        １０７ｇ
からなる。
【００３９】
ＣＰＭＫの収率は８０．１％であり、かつＤＨＭＦの収率は１２．７％である。従って、合計収率は、約９３％である。
【００４０】
缶内生成物に、撹拌下で、水１００ｇを加える。撹拌機の停止後に、即座に、２つの澄明な、境界付けされた、簡単に分離可能な相が生じる。洗浄工程を、水３０ｇを用いて繰り返す。次いで、高沸点物及びＮａＩが、互いに分離する。
【００４１】
例２
前記装置中に、次のものを装入する；
ＮＯＣ                                      １００ｇ
Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）              １００ｇ
ＡＢＬ、純度９８．５％                      ７７ｇ（０．６モル）
乾燥したＮａＩ                              ３０ｇ（０．２モル）。
【００４２】
撹拌下に、１８０℃まで加温し、次いでＡＢＬ９０ｍｌ／ｈを供給し、その際、低沸点物を６５〜７５ｍｌ／ｈで留去する。合計して、ＡＢＬ９８１０ｇを供給する。合計量は、ＡＢＬ９８８７ｇ（９８．５％）である。
【００４３】
合計して、
ＣＰＭＫ５３５５ｇ（６３．７モル）、収率８３％及び
ＤＨＭＦ５７８ｇ（６．８７モル）、収率９．０％
が生じる。これは、９２％の有価生成物の合計収率に相当する。
【００４４】
経過時間は、１００ｈより上である。この時間で、残分は、装入物に対して僅か３４０ｇ又は３．４％だけ増加する。
【００４５】
残分から、留去により低沸点物を除き、かつ次いで、ヨウ化ナトリウムの再生のために水各１００ｍｌで３回洗浄する。合計で、ＮａＩ２８．８ｇが水溶液として得られる。これは、装入物の９６％である。
【００４６】
次いで、水を留去する。この際に、均一な液体残分が生じ、これは、溶けた形のＮａＩを、並びにＮＭＰ８９ｇ及びＮＯＣ７ｇを含有する。簡単に取り扱い可能なこの触媒溶液を、合成に再び使用する。
【００４７】
例３〜６
例１と同様に行うが、ＮＯＣを溶剤混合物又は他の溶剤に変える。結果は、第１表から見て取れる。
【００４８】
【表１】
0003559373.tif 000007
【００４９】
例７
３５ｌ撹拌装置、蒸留装置を有する蒸留塔、冷却器、受け器及びそれに付属するポンプからなる装置を使用し、かつ次のものを使用する：
ＮＯＣ                ６．０ｋｇ
ＮＭＰ                ６．０ｋｇ
ＡＢＬ                ４．５ｋｇ
ＮａＩ                １．８ｋｇ。
【００５０】
実施を例２と同様にして行う。その際、ＡＢＬ２３６ｋｇを１００ｈで連続してポンプ導入する。その後、高沸点残留物の増加は、僅か２．０ｋｇ又は０．８５％である。高沸点物のこの僅かな増加は、本発明の利点を殊に明らかに示す。
【００５１】
収率（損失なしとして計算）：
ＣＰＭＫ                  ９２．０％
ＤＨＭＦ                  ５．３％
有価生成物の合計収率      ９７．３％。