(57)【要約】【目的】有機合成における中間体として有用なアルコキシベンゼン類を簡便かつ安全に高収率で製造する新規な製造法の提供。【構成】下記一般式（１）で表されるフェノール類を相間移動触媒存在下、無機アルカリ水溶液中で直鎖または分岐のアルキルハライドと反応させることを特徴とする下記一般式（２）で表されるアルコキシベンゼン類の製造方法。一般式（１）2004292323.tif 000004一般式（２）2004292323.tif 000005［一般式（１）及び（２）中、Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２）中、Ｒ６は直鎖または分岐のアルキル基、またはシクロアルキル基を表す。］【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるフェノール類を相間移動触媒存在下、無機アルカリ水溶液中で直鎖または分岐のアルキルハライドと反応させることを特徴とする下記一般式（２）で表されるアルコキシベンゼン類の製造方法。
一般式（１）
2004292323.tif 000002
一般式（２）
2004292323.tif 000003
［一般式（１）及び（２）中、Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表し、一般式（２）中、Ｒ６は直鎖または分岐のアルキル基、またはシクロアルキル基を表す。］
【請求項２】
請求項１記載の製造方法において、Ｒ６の炭素数が３〜２０であることを特徴とする一般式（２）で表されるアルコキシベンゼン類の製造方法。
【請求項３】
請求項１及び請求項２記載の製造方法において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５のいずれか１つ以上がニトロ基であることを特徴とする一般式（２）で表されるアルコキシベンゼン類の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、有機合成における中間体として有用なアルコキシベンゼン類の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般式（１）で表されるフェノール類を原料として一般式（２）で表されるアルコキシベンゼン類を製造する場合、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の特殊な溶媒が一般に使用される。例えば、Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ，５７，１８８７、１９７９年（Ｊ．Ｍ．Ｍｉｌｌｅｒ、Ｋ．Ｈ．Ｓｏ及びＪ．Ｈ．Ｃｌａｒｋ報告）に記載されているように、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを溶媒として、アルカリ存在下アルキルハライドを使用し、フェノール性水酸基をアルキル化することによりアルコキシベンゼン類を製造している。これらは汎用性の高い方法ではあるものの、使用される有機溶媒はいずれも高い毒性を有することが報告されており、作業環境上好ましくない。また、反応終了後に水中へそれら反応混合物を投入し、トルエン、酢酸エチル等の非水溶性溶媒を加え、反応で使用したＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等を水層へ移行させ分離、除去するという煩雑な工程が必要である。この工程により大量の廃水が発生し、地球環境への悪影響も無視できない重大な問題である。更には、一度使用した反応溶媒は大量の水を含んでいること、いずれも沸点１５０℃以上の高沸点物であるという理由から回収、精製して再利用することが難しくコスト的にも不利であった。それに加え、この系の反応では、無機のアルカリ例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等を使用すると反応中間体として、前記フェノール類のアルカリ金属塩が生成することが知られている。前記フェノール類の２位あるいは４位がニトロ基で置換されたもののアルカリ金属塩は、自己反応性物質に属するものが多い。この系の反応には、一般に９０℃以上の高温が必要であるため、反応の過程で生成する前記ニトロフェノール類のアルカリ金属塩が分解し、その分解熱により爆発を引き起こすという危険性が懸念される。
【０００３】
一方、特開平４−２６７８０４号では、３−アミノフェノール類とアルキルハライドを相間移動触媒存在下、アルカリ金属水酸化物水溶液と有機溶媒との二層系で反応させ３−アミノアルコキシベンゼン類を得ている。この方法では、有機溶媒の使用は必須とされており、具体的な有機溶媒としてはキシレン、トルエン等が用いられている。この方法によれば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の特殊な溶媒を使用することがなく、溶媒の再利用も可能であり有用ではあるが、キシレン、トルエン等の有機溶媒が依然使用されており、それら溶媒の毒性も少なからずある。また、目的のアルコキシベンゼン類を取り出すには、溶媒を留去する等の操作が必要となること、なおかつその溶媒留去の際に加熱しなければならず、得られたアルコキシベンゼン類がその熱により劣化する可能性がある等の欠点がある。これらのことから、工業的に有利かつ環境適応性の高い、しかも危険性の少ないアルコキシベンゼン類の製造方法の開発が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は前述した問題を解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、有機合成における中間体として有用なアルコキシベンゼン類を、有機溶媒を使用することなく工業的かつ簡便に製造する新規な方法を提供することにある。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
本発明の上記課題は前記請求項１及び請求項２に記載の方法により達成された。以下、本発明を具体的に説明する。
【０００６】
前記一般式（１）及び（２）においてＲ１、Ｒ２，Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立に水素原子または置換基を表す。その置換基としては、例えば、アルキル基（例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基等）シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、複素環基（例えば、ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基等）、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えばフェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルホンアミド基（例えば、メチルスルホニルアミノ基、エチルスルホニルアミノ基、ブチルスルホニルアミノ基、ヘキシルスルホニルアミノ基、シクロヘキシルスルホニルアミノ基、オクチルスルホニルアミノ基、ドデシルスルホニルアミノ基、フェニルスルホニルアミノ基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、スロホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、アシルアミノ基、イミド基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、カルボキシル基、水酸基等が挙げられる。
【０００７】
前記一般式（２）中、Ｒ６は直鎖または分岐のアルキル基、またはシクロアルキル基を表す。
【０００８】
本発明においては、炭素数３〜２０の直鎖または分岐のアルキル基、または炭素数３〜６のシクロアルキル基が好ましい。
【０００９】
Ｒ６で表されるアルキル基またはシクロアルキル基としては、例えば、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、２−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、２−エチルヘキシル基、５−メチルヘキシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
【００１０】
本発明中で用いる相間移動触媒には、第４級アンモニウム塩やクラウンエーテル類等が挙げられる。
【００１１】
本発明において用いられる相間移動触媒としては、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムヒドロキサイド、トリラウリルメチルアンモニウムクロライドが特に好ましい。
【００１２】
本発明において用いられる相間移動触媒の量は、一般式（１）で表されるフェノール類に対して０．０１〜２ｍｏｌ％の範囲が好ましく、特に好ましくは０．０５〜０．５ｍｏｌ％の範囲である。
【００１３】
本発明において用いられるアルカリには、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。その中でも反応性とコストの観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが特に好ましい。
【００１４】
本発明において用いられるアルカリの量は、一般式（１）で表されるフェノール類に対して１〜１０当量の範囲で用いることが好ましいが、一般式（１）で表されるフェノール類に対して２〜８当量の範囲で用いることが特に好ましい。また、アルカリ水溶液としての濃度は、５〜５０％の範囲が好ましく、特に好ましいのは１５〜３０％の範囲である。
【００１５】
本発明において用いられる溶媒は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの無機アルカリを溶解させたアルカリ水溶液のみであるが、その使用量は一般式（１）で表されるフェノール類に対して０．５〜２０倍量が好ましく、更に好ましくは１〜５倍量である。
【００１６】
本発明に用いられるアルキル化剤には、前記一般式（２）のＲ６に対応するアルキルハライドを用いることができ、例えばフッ化アルキル、塩化アルキル、臭化アルキル、ヨウ化アルキルを挙げることができる。その中でも、反応性とコストの両面から考えて、塩化アルキル、臭化アルキルが好ましい。また、それらアルキルハライドは、反応温度の観点から沸点が７０℃以上であることが好ましい。
【００１７】
前記一般式（１）で表されるフェノール類を相間移動触媒存在下、無機アルカリ水中でアルキル化剤と反応させるときの温度は、５０〜１３０℃の範囲が好ましく、更には７０〜１２０℃の範囲で反応させることが特に好ましい。
【００１８】
本発明において用いられるアルキル化剤の量は一般式（１）で表される化合物に対して０．９５〜３当量の範囲で用いることが好ましいが、一般式（１）で表される化合物に対して０．９８〜２当量の範囲で用いることが特に好ましい
【００１９】
前記一般式（１）で表されるフェノール類を相間移動触媒存在下、無機アルカリ水中でアルキル化剤と反応させた後、生成したアルコキシベンゼン類を取り出すことなく次の目的とする反応に使用することが可能である。また、アルコキシベンゼン類は無機アルカリ水溶液と分離しているため、水層を除去すれば、それだけで純度の高いアルコキシベンゼン類を得ることができるのは非常に有利な点である。よって、溶媒の留去などの操作が不要である。また、場合によっては、得られたアルコキシベンゼン類に、水または有機溶媒を加え再結晶して後取り出すことも可能である。分離、精製方法の選択は、目的とするアルコキシベンゼン類の融点、沸点、溶媒に対する溶解度などの性状、並びに用途に依存するが、本発明はこれら蒸留、再結晶の有無、これらの操作に用いられる装置などに何ら限定されるものではない。
【００２０】
【作用】
本発明によれば、反応に有機溶媒を用いることなく、相間移動触媒の存在下、無機アルカリ水溶液中で、フェノール類とアルキルハライドを反応させることにより、目的とするアルコキシルベンゼン類を有利かつ安全に製造することができる。
【００２１】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明がこれら実施例に限定されるものではない。
【００２２】
実施例１
撹拌機を装備した１００ｍｌ３つ口フラスコに、４−クロロ−２−ニトロフェノール（６．９４ｇ，０．０４ｍｏｌ）、１−ブロモドデカン（１０．９７ｇ，０．０４４ｍｏｌ）、及びテトラブチルアンモニウムブロマイド（０．１３ｇ，０．０４％ｍｏｌ）を入れ、撹拌を行った。次いで２５％水酸化ナトリウム水溶液（１４ｍｌ）をゆっくり加え、１２０℃で３時間加熱撹拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、アルカリ水層を排出することにより、４−クロロ−２−ニトロ−ドデシルオキシベンゼン（１４．６４ｇ，収率１０７％）を得た。この反応混合物を次の方法でＨＰＬＣ測定した。
【００２３】
ＨＰＬＣ測定条件  装置「島津製作所製  ＬＣ−１０ＡＤＶＰシリーズ」  カラム「ＧＬサイエンス製  ＩｎｅｒｔｓｉｌＣ８  ５μｍ  ４．６×２５０ｍｍ」  溶離液  アセトニトリル：蒸留水＝８５：２５  酢酸１％添加  溶離液流量１ｍｌ／ｍｉｎ  カラム槽温度  ４０℃  検出波長  ＵＶ２５４ｎｍ  サンプル調製  パスツールピペットで反応混合物２滴を溶離液１０ｍｌに溶解後、２０μｌ注入
【００２４】
上記条件でＨＰＬＣを測定の結果、４−クロロ−２−ニトロ−ドデシルオキシベンゼンは９９．０％、４−クロロ−２−ニトロフェノールは０．５％であった（共に単純面積百分率）。
【００２５】
実施例２
撹拌機を装備した１００ｍｌ３つ口フラスコに、ｍ−クレゾール（４．３３ｇ，０．０４ｍｏｌ）、１−ブロモドデカン（１０．９７ｇ，０．０４４ｍｏｌ）、及びテトラブチルアンモニウムブロマイド（０．１３ｇ，０．０４％ｍｏｌ）を入れ、撹拌を行った。次いで２５％水酸化ナトリウム水溶液（１４ｍｌ）をゆっくり加え、１１０℃で４時間加熱撹拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、アルカリ水層を排出することにより、３−メチル−ドデシルオキシベンゼン（１０．７３ｇ，収率９７％）を得た。実施例１と同条件でＨＰＬＣを測定した結果、３−メチル−ドデシルオキシベンゼンは９９．９％、ｍ−クレゾールは０．１％であった（共に単純面積百分率）。
【００２６】
実施例３
撹拌機を装備した１００ｍｌ３つ口フラスコに、フェノール（３．７６ｇ，０．０４ｍｏｌ）、１−ブロモデカン（９．７３ｇ，０．０４４ｍｏｌ）、及びジラウリルジメチルアンモニウムブロマイド（０．１９ｇ，０．０４％ｍｏｌ）を入れ、撹拌を行った。次いで  ２０％水酸化ナトリウム水溶液（１０ｍｌ）をゆっくり加え、１１０℃で５時間加熱撹拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、アルカリ水層を排出することにより、デシルオキシベンゼン（８．９１ｇ，収率９５％）を得た。実施例１と同条件でＨＰＬＣを測定した結果、デシルオキシベンゼンは９９．２％、フェノールは０．２％であった（共に単純面積百分率）。
【００２７】
実施例４
撹拌機を装備した１００ｍｌ３つ口フラスコに  、３−ニトロフェノール（５．５６ｇ，０．０４ｍｏｌ）、１−クロロドデカン（１０．９７ｇ，０．０４４ｍｏｌ）、及びトリオクチルメチルアンモニウムブロマイド（０．１６ｇ，０．０４％ｍｏｌ）を入れ、撹拌を行った。次いで２５％水酸化カリウム水溶液（１２ｍｌ）をゆっくり加え、１００℃で４時間加熱撹拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、アルカリ水層を排出することにより、４−ニトロ−ドデシルオキシベンゼン（１１．３２ｇ，収率９２％）を得た。実施例１と同条件でＨＰＬＣを測定した結果、４−ニトロ−ドデシルオキシベンゼンは９９．８％、３−ニトロフェノールは０．１％であった（共に単純面積百分率）。