(57)【要約】【課題】高い純度を有する２−クロロ−トリアルコキシエタンの提供。【解決手段】１，１，１−トリアルコキシエタン（１）（オルト酢酸エステル）と塩素とを有利にアルコールの存在においておよび有利に触媒量の塩基の存在において、反応させることにより２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタン（ＩＩ）（モノ塩素化酢酸オルトエステル）を製造する方法。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコキシ基が同一または異なっているかまたはアルキレン架橋を介して結合していてよい１，１，１−トリアルコキシエタンとガス状または液状塩素とを、アルコール０．１％〜２０％の存在下に反応させることにより２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項２】
アルコキシ基が炭素原子１〜８個を含有する、請求項１記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項３】
アルコキシ基がメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基またはｓｅｃ−ブチル基を有するか、またはアルキレン架橋の場合にはこの架橋は炭素原子２〜３個を有する、請求項２記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項４】
炭素原子１〜１０個を有するアルコールが存在する、請求項１記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項５】
アルコールが直鎖または分枝鎖の炭素鎖または芳香族基を有する、請求項４記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項６】
アルコール量が使用する１，１，１−トリアルコキシエタンに対して５〜２０％である、請求項１記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項７】
塩基を添加する、請求項１から６までのいずれか１項記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項８】
塩基がアルカリアルコレートである、請求項１から７までのいずれか１項記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項９】
塩基の量が０．１〜１０％である、請求項１から８までのいずれか１項記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項１０】
反応における温度が−２０℃〜１００℃である、請求項１から９までのいずれか１項記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項１１】
反応を１〜５バール（絶対）で実施する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【請求項１２】
反応を非連続的または連続的に実施する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は１，１，１−トリアルコキシエタン（１）（オルト酢酸エステル）と塩素とを有利にアルコールの存在においておよび有利に触媒量の塩基の存在において、反応させることにより２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタン（ＩＩ）（モノ塩素化オルト酢酸エステル）を製造する方法に関する。
【０００２】
【化１】
2004010616.tif 000002
【０００３】
２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタン（塩素化オルト酢酸エステル）は重要な原料であり、医薬産業または農業における作用物質のための重要な原料および構成成分である。全体的には、多くの面から複素環の構成のために好適である。
【０００４】
【従来の技術】
Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、４１（４４）、第８６６１〜８６６４頁、２０００中には塩素化オルト酢酸エステルの使用が、および特許出願ＷＯ０１／９６３１５中にはセミカルバジドヒドロクロリドとの置換トリアゾロンへの変換における出発物質として、またはＪｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、６６（１８）第６１１６〜６１２３頁、２００１およびＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、４１（３９）、第７４４７〜７４５２頁、２０００中には置換環式ケタールまたはラクトンのための構成成分として記載されている。
【０００５】
特許明細書ＵＳ５８３１０８９中では２−クロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンが構成成分として、反応成分としてのアミンと共に置換酸アミドエステルの製造のために使用されている。Ｓｙｎｔｈ．　Ｃｏｍｍｕｎ．１９（１６）、２９２１頁〜２９２４頁中には、ベンゾチアゾールおよびベンゾキサゾールの製造のための多様な構成成分としての使用も、トリエチロールチオアセテートとＮ−クロロスクシンイミドとの反応による製造も記載されている。２−クロロ−１，１，１−オルトエステルの製造は公知技術により、オルトエステルとクロロスクシンイミドとの反応によりはるかに多量の塩素化炭化水素が製造される。こうして、ヨーロッパ特許出願ＥＰ０２２２５７６中には、１，１，１−トリエトキシエタンとＮ−クロロスクシンイミドから出発し、溶剤としての四塩化炭素の存在下に２−クロロ−１，１，１−トリエトキシエタンを製造する方法が記載されている。公知技術によるその他の例は、特許明細書ＥＰ０２２２５７６およびＵＳ４７４８２８０（１９８７年７月３１日）中に見いだすことができ、その際溶剤としての塩素化炭化水素の存在で、１，１，１−（Ｃ１〜Ｃ４）−アルコキシエタンとＮ−クロロスクシンイミドとの反応により２−クロロ−１，１，１−（Ｃ１〜Ｃ４）−アルコキシエタンが合成される。最後に挙げた特許明細書中では、同じ出発物質と塩素とを化学量論量の塩基としてのピリジンの存在下に反応させる、その他の合成経路も提案されているが、その際クロロ炭化水素が共溶剤として使用される。
【０００６】
【特許文献１】
特許出願ＷＯ０１／９６３１５
【特許文献２】
特許明細書ＵＳ５８３１０８９
【特許文献３】
ヨーロッパ特許出願ＥＰ０２２２５７６
【特許文献４】
特許明細書ＥＰ０２２２５７６
【特許文献５】
特許明細書ＵＳ４７４８２８０
【非特許文献１】
Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、４１（４４）、第８６６１〜８６６４頁
【非特許文献２】
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、６６（１８）第６１１６〜６１２３頁、２００１
【非特許文献３】
Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、４１（３９）、第７４４７〜７４５２頁、２０００
【非特許文献４】
Ｓｙｎｔｈ．　Ｃｏｍｍｕｎ．１９（１６）、２９２１頁〜２９２４頁
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記の全ての方法は、工業的および産業的な使用の観点において、空時収率が経済的ではなく、かつこれらの方法は非常に高い費用においてのみ実施可能である。更に、環境保護の観点から化学産業において使用の好まれないハロゲン炭化水素を溶剤としてしばしば使用する。Ｎ−クロロスクシンイミドの使用における、従来の方法のその他の経済的な欠点は、これらの原料が非常に高価であるということである。更に、Ｎ−クロロスクシンイミドの使用の際に合成が終了した後に、スクシンイミドが廃棄物として生じ、これを固体として反応混合物から固体後処理（フィルター、傾瀉または遠心分離）を介して高い費用をかけて分離しなければならない。このことも、産業的な使用を非常に困難にする。すでに記載した欠点の他に、全ての従来技術の欠点は、比較的高い割合の２，２−ジクロロ−１，１，１−トリアルコキシエタンが生じ、これは引き続き行われる反応混合物の後処理において非常に高い蒸留費用をかけてのみモノクロロ−１．１．１−トリアルコキシエタンから分離可能である。しかしながら、医薬分野での適用のためには、副生成物としてジクロロ成分を非常に僅かに有する著しく純粋な生成物を獲得することが望まれている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
意外にも、１，１，１−トリアルコキシエタンをガス状または液状塩素と反応させる時、高い純度を有する２−クロロ−トリアルコキシエタンを製造することができ、その際この反応はアルコールおよび有利に触媒量の塩基の存在で有利に実施する。
【０００９】
アルコキシ基Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は同一または異なっていて、アルキル基中に炭素原子１〜８個、有利に１〜６個および特に有利に１〜４個を有する。これらはアルキレン架橋を介して相互に結合していてよい。アルキル基としては特にメチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基およびｓｅｃ−ブチル基を挙げることができる。アルキレン架橋の場合にはこの架橋は有利に炭素原子２〜３個を有する。アルコールは線状または分枝状であってよいか、または芳香族基を有していてもよい。アルコール中の炭素原子の総数は１〜１０である。例としてはメタノール、エタノール、異性体プロパノール、異性体ブタノールおよびベンジルアルコールを挙げることができる。
【００１０】
本発明による方法は−２０℃〜１００℃で、かつ有利には常圧で実施する。約１０バールまで、有利には５バール（絶対）までの僅かな加圧も使用することができる。比較的僅かな量の溶剤を使用するが、その際低沸点のおよび蒸留により容易に分離可能な低分子アルコールが有利である。アルコールの量は使用する１，１，１−トリアルコキシエタンに対して一般に０．１〜２０％、有利に５〜２０％である。この反応は、完全にアルコールなしで開始することもでき、この場合には純粋な反応生成物を獲得するために蒸留による後処理がより簡単である。しかしながら、アルコールの添加をしない場合、多量の副生成物を考慮しなければならず、その際特に使用したオルトアセテートの分解による酢酸エステルが確認された。
【００１１】
塩素化のためには、ガス状または液体塩素を使用し、これを反応器中に、もしくはオルトアセテート中にまたはあらかじめ装入したオルトアセテート／アルコール混合物中に配量する。塩素化は強い発熱反応であるので（ΔＨ約−１００ｋＪ／モル）、塩素は有利に断続的にまたはゆっくりと、僅かな配量速度で供給し、こうして内部温度は選択性にマイナスに作用を与えない程度に上昇する。許容しうる僅かな副生成物スペクトルは−２０℃〜最高１００℃の温度範囲内で得られる、ということが確認された。
【００１２】
塩素化の開始における塩基の触媒量の使用は意外にも有利であるとして示された。塩基としては僅かな量のアルカリ水酸化物またはアルカリアルコレート、特にナトリウムアルコレートまたはカリウムアルコレート、例えばナトリウムメチレート、ナトリウムエチレート、ナトリウムイソプロピレート、カリウムメチレート、カリウムエチレート、カリウム−ｔ−ブチレート、またはカリウム−ｓｅｃ−ブチレートが好適である。塩基は純粋物質として、例えば粉末または顆粒の形で固体として、またはアルコール溶液として使用することができる。純粋な塩基を使用する場合、純粋な塩基の量は本発明においては０．１〜１０％、有利に０．２〜１％（使用するトリアルコキシエタンに対して）である。
【００１３】
塩基の溶解のために使用することができるアルコールの量は、経済的な観点から有利に使用するオルトエステルに対して２０％より多くない。
【００１４】
この方法は非連続的にまたは連続的に作業することができる。方法を連続的に実施する場合には、反応混合物を反応器中の充填レベルが一定に保持されるように、出発物質に関して供給されると同じ量のみを取り出す。反応の開始においては、変換を非常に高いレベルにすることが推奨される。必要な反応時間または滞留時間は反応熱の除去の可能性に依存して、２〜１０時間の範囲にある。この時間は実質的に供給可能な冷却能および反応器の構造により決まる。しかしながら、記載した全ての方法は従来技術の方法に対して非常に高い選択性において短い反応時間で改善された変換率をもたらす。オルトエステルのジクロルの量はオルトエステルまたは使用するアルコールの量に依存して、多くの場合２％を下回り、こうして蒸留による精製は経済的に認容可能な蒸留損失で、高い純度のモノクロロオルトアセテートに導く。
【００１５】
従来の方法とは異なり、僅かな量のアルカリアルコレートを使用する場合を除いて、クロリドの形で固体物質は生じない。しかしながら、このように約０．１〜１％の少量の固体物質は、反応混合物を蒸留により後処理する前に、機械的に、例えばキャンドルフィルターを用いて容易に分離することもでき、これにより蒸留装置中での固体物質の沈着も回避することができる。
【００１６】
【実施例】
例１
撹拌装置およびガス導入管を備える５００ｍｌのフラスコ中に、１，１，１−トリメトキシエタン２４０ｇ（２モル）およびＮａＯＣＨ３（３０％濃度）１％の混合物を１０℃で装入する。４時間かけて塩素１１０ｇをガス状で導入し、その際内部温度は１５℃を越えない。全塩素量を導入した後、混合物を蒸留により後処理する。理論分離段数約５の蒸留装置を介して前留出物中にメタノールおよび酢酸メチルのような易揮発性の物質が還流比５：１で分離する。主流中には還流比２：１で含有量＞９９．０％で２−クロロ−１，１，１−トリメトキシエタン２３４ｇが得られる、これは収率約７６％に相当する。
【００１７】
例２
撹拌装置およびガス導入管を備える１０００ｍｌのフラスコ中に、１，１，１−トリメトキシエタン４８０ｇ（４モル）およびメタノール４８ｇ（１０質量％濃度）の混合物を１０℃で装入する。４時間かけて塩素２２０ｇ（３．１４モル）をガス状で導入し、その際内部温度は１５℃を越えない。全塩素量を導入した後、混合物を蒸留により後処理する。理論分離段数約５の蒸留装置を介して前留出物中にメタノールおよび酢酸メチルのような易揮発性の物質が還流比５：１で分離する。主流中には還流比２：１で含有量＞９９．０％で２−クロロ−１，１，１−トリメトキシエタン４２５ｇが得られる、これは収率約６９％に相当する。
【００１８】
例３
撹拌装置およびガス導入管を備える１０００ｍｌのフラスコ中に、１，１，１−トリメトキシエタン４８０ｇ（４モル）を１０℃で装入する。４時間のうちに塩素２２０ｇ（３．１４モル）をガス状で導入し、その際内部温度は１５℃を越えない。全塩素量を導入した後、混合物を蒸留により後処理する。理論分離段数約５の蒸留装置を介して前留出物中にメタノールおよび酢酸メチルのような易揮発性の物質が還流比５：１で分離する。主流中には還流比２：１で含有量＞９９．０％で２−クロロ−１，１，１−トリメトキシエタン４１３ｇが得られる、これは収率約６７％に相当する。
【００１９】
例４
撹拌装置およびガス導入管を備える１０００ｍｌのフラスコ中に、１，１，１−トリエトキシエタン６４８ｇ（４モル）およびエタノール７０ｇ（約１１質量％）の混合物を１０℃で装入する。４時間かけて塩素２６０ｇ（３．７０モル）をガス状で導入し、その際内部温度は１５℃を越えない。全塩素量を導入した後、混合物を蒸留により後処理する。理論分離段数約５の蒸留装置を介して前留出物中にエタノールおよび酢酸エチルのような易揮発性の物質が還流比５：１で分離する。主流中には還流比２：１で含有量＞９９．０％で２−クロロ−１，１，１−トリエトキシエタン５２０ｇが得られる、これは収率約６７％に相当する。