(57)【要約】    【課題】  医薬・農薬の中間体として、また含フッ素重合体等の機能性材料の製造原料または合成中間体として有用な３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを工業的規模で製造する方法を提供する。    【解決手段】式［１］で表されるベンジルビニルエーテル2007126372.tif 000017を、アレニウス酸、ルイス酸から選ばれる触媒の存在下、加水分解して３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを得、次いで該３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを酸化剤によって酸化する。本発明によれば、安価な原料を出発物質として３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を、従来技術よりも有利に製造できる。【代表図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式［１］で表されるベンジルビニルエーテル
【化１】
2007126372.tif 000014
（式［１］中、Ｒは、フェニル基または、Ｒ1で表される置換基を有するフェニル基（ただしＲ1は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基から選ばれる基を表す。）を表す。）
を、アレニウス酸、ルイス酸から選ばれる触媒の存在下、加水分解して３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを得、次いで該３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを酸化剤によって酸化することを特徴とする、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、Ｒがフェニル基であることを特徴とする、請求項１に記載の、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、触媒が、硫酸、塩酸、塩化鉄(III)、塩化銅(II)、塩化アルミニウム、塩化スズ(IV)、塩化チタンから選ばれる触媒であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかにおいて、触媒の量が、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルに対して、０．００５当量〜０．５当量であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかにおいて、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルが、式［２］で表される１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペン
【化２】
2007126372.tif 000015
（式［２］中、Ｘはハロゲン（フッ素、塩素、臭素またはヨウ素）を表す。）
を、塩基性物質の共存下、式［３］で表されるベンジルアルコール
【化３】
2007126372.tif 000016
（式［３］中、Ｒは、フェニル基または、Ｒ1で表される置換基を有するフェニル基（ただしＲ1は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基から選ばれる基を表す。）を表す。）
と反応させて得たものであることを特徴とする、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかにおいて、加水分解の結果得られた反応混合物から、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを留去した後の蒸留残渣をさらに蒸留して、式［３］で表されるベンジルアルコールを回収することを特徴とする、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
【請求項７】
酸化剤が硝酸であることを特徴とする、請求項１乃至請求項６の何れかに記載の、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬・農薬の中間体として、また含フッ素重合体等の機能性材料の製造原料または合成中間体として有用な３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３，３，３−トリフルオロプロピオン酸は、医薬・農薬の中間体として、また含フッ素重合体等の機能性材料の製造原料または合成中間体として極めて重要な化合物であるため、これまで多くの製造方法が報告されてきた。
【０００３】
非特許文献１では、マロン酸モノエチルエステルのカルボン酸部位を四フッ化硫黄（ＳＦ4）を用いてトリフルオロメチル基へと変換し、エステル部位を加水分解することによって３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を製造する方法が開示されている。非特許文献２では、多段階の複雑な反応を経てＣＦ3ＣＨ2ＣＯＯＳＯ2ＯＨを得た後に、これを加水分解して３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を製造する方法が開示されている。非特許文献３では、シクロヘキサンカルボン酸と１，１−ジフルオロエチレンを出発原料に用い、４段階で３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を製造する方法が開示されている。
【０００４】
非特許文献４では、トリフルオロ酢酸エチルを出発原料に用い、硫酸中、酸化水銀を用いて３，３，３−トリフルオロプロピオン酸に変換する方法が開示されている。非特許文献５では、３-ブロモ-１-プロペンを臭化トリフルオロメチルカドミニウムでトリフルオロメチル化し、次いで過マンガン酸カリウムとクラウンエーテルを用いて酸化し、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を製造する方法が開示されている。非特許文献６では、パーフルオロ−２−（トリフルオロメチル）プロペンとトリフルオロメチルチオ銅を作用させて得た混合物の中に３，３，３−トリフルオロプロピオン酸があったと報告している。
【０００５】
非特許文献７では、酢酸ｔ−ブチルのｔ−ブチルジメチルシリルエノールエーテルに対して、ヨウ化トリフルオロメチルをラジカル付加させることによって、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を製造する方法が開示されている。特許文献１では、トリフルオロメチルマロン酸ジメチルから、臭化水素酸や塩酸を用いて３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を製造する例や、１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−２−トリフルオロメチルプロピルメチルエーテルから３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を製造する例が開示されている。
【０００６】
３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを酸化して３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を得る技術としては、Ｏｘｏｎｅ（登録商標）（２ＫＨＳＯ5・Ｋ2ＳＯ4・ＫＨＳＯ4）を酸化剤として用いる例が知られている（特許文献２）。
【０００７】
一方、本発明に関連する技術として、上記特許文献２において３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の原料として用いられている３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドの製法について、種々の報告が行われている。
【０００８】
非特許文献８には３，３，３−トリフルオロプロペンを硝酸水銀（II）と氷酢酸などを用いて３，３，３−トリフルオロ−１−プロパノールへと誘導し、これをクロム酸ナトリウムにより３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドに酸化する方法が開示されている。また特許文献３において、３，３，３−トリフルオロプロペンをパラジウム塩の存在下、水と反応させることで３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを製造する方法が開示されている。非特許文献９にはヨウ化トリフルオロメチルをエチルビニルエーテルに付加させ、加水分解することによって３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを製造する方法が開示されている。特許文献４においては、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを、パラジウム塩と酢酸ナトリウム、そして氷酢酸を用いて酢酸３，３，３−トリフルオロプロペニルへと変換し、これを加水分解することによって３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを製造する方法が開示されている。
【０００９】
特許文献５においては、アルキル  ３，３，３−トリフルオロプロペニルエーテルを、ヨウ化水素酸水溶液を用いて加水分解して３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを製造する方法が開示されている。特許文献６では、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを、Ｒが炭素数１〜４のアルコール（ＲＯＨ）中で金属アルコキシドと反応させ、ＣＦ3ＣＨ＝ＣＨＯＲもしくはＣＦ3ＣＨ（ＯＲ）2へと変換し、引き続いて、炭素数が３〜１６のアルカン酸の存在下に加水分解して３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを製造する方法が開示されている。特許文献２では、酢酸ビニルへの塩化トリフルオロメタンスルホニルの付加により、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロピルアセテートを製造し、これを硫酸で加水分解して３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを製造する方法が開示されている。
【００１０】
また、非特許文献１０では、トリフルオロメチル基含有エナミンであるジメチル−［１−（２−トリフルオロメチル−３，３，３−トリフルオロプロペニル）］アミンを硫酸マグネシウム水和物存在下２８日間反応させて３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを製造する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１１５３７７号公報
【特許文献２】特表２００３−５２２７４３号公報
【特許文献３】特開昭６３−６３６３３号公報
【特許文献４】米国特許５，７７７，１８４号明細書
【特許文献５】米国特許２，７１５，１４４号明細書
【特許文献６】米国特許６，１１１，１３９号明細書
【非特許文献１】Journal of Chemical and Engineering Data、第１６巻、第３号、３７６頁〜３７７頁、１９７１年（米国）
【非特許文献２】Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii 、第１０号、１３２１頁〜１３２４頁、１９７３年（ロシア国）
【非特許文献３】Journal of Fluorine Chemistry、第２１巻、９９頁〜１０６頁、１９８２年（オランダ国）
【非特許文献４】Acta Chemica Scandinavica、第４３巻、６９頁〜７３頁、１９８９年（スウェーデン国）
【非特許文献５】Journal of Chemical Society, Perkin Transaction 1、２１４７頁〜２１４９頁、１９９１年（英国）
【非特許文献６】Journal of Fluorine Chemistry、第６３巻、２５３頁〜２６４頁、１９９３年（オランダ国）
【非特許文献７】Tetrahedron Letters、第３７巻、第１１号、１８２９頁〜１８３２頁、１９９６年（英国）
【非特許文献８】Journal of Fluorine Chemistry、第３０巻、１５３頁〜１５８頁、１９８５年（オランダ国）
【非特許文献９】Zhurnal Organicheskoi Khimii、第２５巻、第７号、１３７６頁〜１３８０頁  １９８９年（ソ連）
【非特許文献１０】Izvestiya Akademii Nauk、Seriya Khimicheskaya、第５号、１０６９頁〜１０７１頁  １９９７年（ロシア国）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を製造する方法に関して、これまで知られている方法は、小規模で行うには有利であるが、高価な原料を必要とし、取扱いの難しい試薬を用いるなどの問題があった。
【００１２】
非特許文献１の方法はフッ素化剤であるＳＦ4の反応性が高く、取扱いが困難であり、非特許文献２、非特許文献３および非特許文献４の方法は、工程が多段階にわたるという問題がある。さらに非特許文献４の方法は、酸化水銀を使用し、非特許文献５では、臭化トリフルオロメチルカドミニウムを使用しており、工業的な使用には制限がある。非特許文献６の方法は、入手が困難なトリフルオロメチルチオ銅を使用している上、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸が主生成物ではないという問題がある。非特許文献７の方法は、高価なヨウ化トリフルオロメチルを使用することが求められる。特許文献１の方法は、原料である１，１，３，３，３−ペンタフルオロ−２−トリフルオロメチルプロピルメチルエーテルおよびトリフルオロメチルマロン酸ジメチルが高価であることから、工業的に有利な方法とは言えない。
【００１３】
一方、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒド原料として、これを酸化して３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を得る方法（特許文献２）は、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を製造するための有望な方法である。しかしながら、この場合も、原料となる３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを製造する従来の方法には、いずれも工業的な製造には問題があった。
【００１４】
非特許文献８の方法は水銀やクロム酸等有害な薬品を使用し、特許文献３及び特許文献４の方法は高価なパラジウム塩を大量に必要とする。特許文献５の方法も、高価なヨウ化トリフルオロメチルを使用し、特許文献５の方法は、高価であり、腐食性が高く取扱いも困難なヨウ化水素酸を使用している。特許文献２の方法は高価な塩化トリフルオロメタンスルホニルを必要とする。非特許文献１０の方法は、トリフルオロメチル基含有エナミン類を３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドに変換している数少ない例であるが、反応に２８日間もかかるうえ、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドが主生成物ではないという問題がある。
【００１５】
一方、特許文献６の方法は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを出発原料とし、これを３，３，３−トリフルオロメチルビニルエーテル（以下「ビニルエーテル」とも呼ぶ）に変換した上で、加水分解して３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを得ている点で、本願発明（第１工程、第２工程）と共通する。
【００１６】
元来、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを対して、鎖状アルコール（メタノール等）を、KOH等の塩基の存在下で反応させ、「ビニルエーテル」を得る方法は米国特許2739987号において報告されている（式（ａ））。
【００１７】
【化４】
2007126372.tif 000002
【００１８】
しかしながら、この方法で得られた「ビニルエーテル」を、続いてＨＣｌ等の無機酸を触媒として加水分解する（式（ｂ））と、目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドは、５０％を有意に下回る収率でしか得られないという難点があった。
【００１９】
【化５】
2007126372.tif 000003
【００２０】
この低収率は、加水分解の際に副生した「アルコール」が、原料の「ビニルエーテル」と反応して、「３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドのアセタール体」（以下「アセタール」ともいう）を生成する副反応（式（ｃ））が存在し、これが優勢となることが主因である。
【００２１】
【化６】
2007126372.tif 000004
【００２２】
この副反応（ｃ）は、加水分解（ｂ）に先立って行われるビニルエーテル化（ａ）において「過剰量のアルコール」が用いられ、それが系内に残存している場合に、一層顕著となり、目的物の収率を大幅に低下させていた。
【００２３】
この問題点を解決するために、特許文献５では、「ビニルエーテル」を加水分解する際、「炭素数３〜１６のアルカン酸」を「アルコールの受容体」として系内に共存させる方法を提示している。すなわち、上記式（ｂ）の加水分解において「炭素数３〜１６のアルカン酸」を共存させることによって、副生アルコールが当該アルカン酸によって捕捉され、上記副反応（ｃ）が大幅に抑制されることが見出された。この結果、目的物の収率が有意に向上し、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンから約７０％の収率で、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドが得られることが開示されている。
【００２４】
しかしながら、特許文献５の方法では「炭素数３〜１６のアルカン酸」は、アルコールの「受容体」として用いられるため、「ビニルエーテル」と等モル〜過剰量が必要であり、生産性を低下させる原因となっていた。さらに、目的の３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドと等モル以上の、不要なアルカン酸エステルを副生するという問題もある。これらのアルカン酸の中でも、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドの収率を向上させる効果に優れる、炭素数６以上の長鎖アルカン酸（例えばヘキサン酸）は高価であるという難点もあった。
【００２５】
このように、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を製造するための、従来知られている方法の多くは、大量の合成に不向きな原料を要するなどの問題を有していた。このうち、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを酸化する方法は有望な方法として位置づけられるにも関わらず、原料となる３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを効率的に製造することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明者らは、上記の問題点に鑑み、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の工業的製造に適した方法を見出すべく、鋭意検討を行った。その結果、式［１］で表されるベンジルビニルエーテル
【００２７】
【化７】
2007126372.tif 000005
【００２８】
（式［１］中、Ｒは、フェニル基または、Ｒ1で表される置換基を有するフェニル基（ただしＲ1は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基から選ばれる基を表す。）を表す。）
を、アレニウス酸、ルイス酸から選ばれる触媒の存在下、加水分解すると、高い収率で３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドが生成する（以下、この加水分解工程を「第２工程」ともいう。）ことを見出し、次いで、得られた３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを酸化することで、収率良く３，３，３−トリフルオロプロピオン酸が得られ（以下、この酸化工程を「第４工程」ともいう。）、上記課題が解決することを見出した。
【００２９】
本発明の中で特に重要な工程は加水分解工程（第２工程）である。すなわち、本発明は、この加水分解（第２工程）の原料に「ベンジル（ＲＣＨ2−）」骨格を有する「ビニルエーテル類」を用いる点に特徴がある。すなわち、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルを、アレニウス酸またはルイス酸を触媒として加水分解すると、目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドが生成するが、副生するベンジルアルコール（RCH2OH）は、意外にも、原料である「ベンジルビニルエーテル」との間に、「アセタール」を顕著には生成しない（下記）ことを発明者らは見出した。
【００３０】
【化８】
2007126372.tif 000006
【００３１】
この結果として、特許文献６で採用されている「炭素数３〜１６のアルカン酸」を「アルコール受容体」として多量に用いる必要がなく、「触媒量のアレニウス酸またはルイス酸」のみを用いることによって、５０％を顕著に上回る収率で加水分解（第２工程）を起こすことができるようになった。
【００３２】
しかも、該加水分解に用いられる触媒としては、塩酸、硫酸、塩化鉄などのごく安価なアレニウス酸またはルイス酸を好適に採用できるため、特許文献６に開示された方法に比較して、経済的に格段に有利である。
【００３３】
上記、第２工程で得られた３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを、次いで酸化剤と反応させれば、目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を得ることができる（第４工程）。
【００３４】
さらに本発明者らは、上記加水分解工程の原料である、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルが、工業的に入手が容易な、式［２］で表される１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペン
【００３５】
【化９】
2007126372.tif 000007
【００３６】
（式［２］中、Ｘはハロゲン（フッ素、塩素、臭素またはヨウ素）を表す。）
を出発原料として、容易に製造できることも見出した（この反応工程を「第１工程」ともいう）。
【００３７】
すなわち、式［２］で表される１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペンを、塩基性物質の共存下、式［３］で表されるベンジルアルコール
【００３８】
【化１０】
2007126372.tif 000008
【００３９】
（式［３］中、（式［１］中、Ｒは、フェニル基または、Ｒ1で表される置換基を有するフェニル基（ただしＲ1は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基から選ばれる基を表す。）を表す。）
と反応させると、上記、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルが収率よく生成することを確認した。
【００４０】
さらに、本発明者らは、該加水分解反応（第２工程）で副生したベンジルアルコール類（RCH2OH）は、上記の副反応によって消費されることがほとんどなく、反応系内（釜残）に安定な形で残存することを確認した。このベンジルアルコール類の沸点は、目的物３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドよりも有意に高いため、加水分解工程終了後の反応液から収率よく分離、回収できることを知った（この回収工程のことを「第３工程」ともいう）。回収されたベンジルアルコールは、次バッチのベンジルビニルエーテル合成に再使用することができる。
【００４１】
このように、第１〜第４工程を適宜組み合わせることによって、安価な原料を出発物質として目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を、従来技術よりも有利に製造できることとなった。
【００４２】
なお、本出願人は、上記、式［２］で表される１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペンを出発原料とし、これをピペリジン等の「環状２級アミン」と反応させて、トリフルオロメチル基含有エナミンを得、次いで該トリフルオロメチル基含有エナミンを加水分解して３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを得、次いでこれを酸化し３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を得る方法につき、既に出願している（特願２００４−３１０８８０号）。この方法も優れた方法であるが、発明の実施に不可欠な「環状２級アミン」が高価であったり、副生する「環状２級アミン」の塩から「環状２級アミン」を回収することが容易でないという問題があった。これに対して本願発明では「環状２級アミン」を必要とせず、なおかつ反応に用いられるベンジルアルコールを回収し、再使用することが可能であるため、経済的にはるかに有利である。
【００４３】
本発明の第１工程〜第４工程の関係を図示すると、次のスキームのようになる。
【００４４】
【化１１】
2007126372.tif 000009
【００４５】
すなわち本願発明は、次の［発明１］〜［発明７］を骨子とし、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを製造する方法を提供する。
［発明１］
式［１］で表されるベンジルビニルエーテル
【００４６】
【化１２】
2007126372.tif 000010
【００４７】
（式［１］中、Ｒは、フェニル基または、Ｒ1で表される置換基を有するフェニル基（ただしＲ1は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基から選ばれる基を表す。）を表す。）
を、アレニウス酸、ルイス酸から選ばれる触媒の存在下、加水分解して３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを得、次いで該３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを酸化剤によって酸化することを特徴とする、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
［発明２］
発明１において、Ｒがフェニル基であることを特徴とする、発明１に記載の、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
［発明３］
発明１または発明２において、触媒が、硫酸、塩酸、塩化鉄(III)、塩化銅(II)、塩化アルミニウム、塩化スズ(IV)、塩化チタンから選ばれる触媒であることを特徴とする、発明１または発明２に記載の、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
［発明４］
発明１乃至発明３の何れかにおいて、触媒の量が、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルに対して、０．００５当量〜０．５当量であることを特徴とする、発明１乃至発明３の何れかに記載の、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
［発明５］
発明１乃至発明４の何れかにおいて、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルが、式［２］で表される１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペン
【００４８】
【化１３】
2007126372.tif 000011
【００４９】
（式［２］中、Ｘはハロゲン（フッ素、塩素、臭素またはヨウ素）を表す。）
を、塩基性物質の共存下、式［３］で表されるベンジルアルコール
【００５０】
【化１４】
2007126372.tif 000012
【００５１】
（式［３］中、Ｒは、フェニル基または、Ｒ1で表される置換基を有するフェニル基（ただしＲ1は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基から選ばれる基を表す。）を表す。）
と反応させて得たものであることを特徴とする、発明１乃至発明４の何れかに記載の３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
［発明６］
発明１乃至発明５の何れかにおいて、加水分解の結果得られた反応混合物から、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを留去した後の蒸留残渣をさらに蒸留して、式［３］で表されるベンジルアルコールを回収することを特徴とする、発明１乃至発明５の何れかに記載の、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
［発明７］
酸化剤が硝酸であることを特徴とする、発明１乃至発明６の何れかに記載の、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸の製造方法。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によれば、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルを出発物質として、触媒量のアレニウス酸またはルイス酸を使用する加水分解によって、５０％を有意に上回る収率で３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを製造でき（第２工程）、さらに酸化を行うことによって、目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を高収率で製造できる（第４工程）。式［１］で表されるベンジルビニルエーテルは、安価に入手できる式［２］で表される１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペンから容易に製造できる（第１工程）ため、医薬・農薬の中間体として、また含フッ素重合体等の機能性材料の製造原料または合成中間体として有用な、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を、従来法よりも安価に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明につき、さらに詳細に説明する。
【００５４】
本発明に用いられるベンジルビニルエーテルの官能基Ｒは、フェニル基または、Ｒ1で表される置換基を有するフェニル基（ただしＲ1は、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基から選ばれる基を表す。）を表す。Ｒ1におけるアルキル基、アルコキシ基としては、炭素数１〜６のものが好ましく、メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基が挙げられる。またＲ1におけるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の何れであってもよい。またＲ1で表される置換基は、同一のものまたは異なるものが複数個存在していてもよい。具体的にＲとしては、非置換のフェニル基の他、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、３，５−キシリル基、２−エチルフェニル基、３−エチルフェニル基、４−エチルフェニル基、２−クロロフェニル基、３−クロロフェニル基、４−クロロフェニル基等が挙げられる。
【００５５】
しかしながら、Ｒとしては非置換のフェニル基のものが、安価であり、反応性にも優れるので特に好ましい。すなわち、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルとしては、次式に表されるベンジル（３−トリフルオロメチル）ビニルエーテル（１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン）
【００５６】
【化１５】
2007126372.tif 000013
【００５７】
を用いることが、特に好ましい。
【００５８】
ここで、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルとしては、どの様な方法で製造されたものでも、第２工程の反応に使用可能であるが、式［２］で表される１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペンを出発原料として、第１工程の方法で製造することが特に好ましい。
【００５９】
また、第２工程の反応で副生したベンジルアルコール（RCH2OH）は、第２工程終了の後、第３工程の方法によって反応系内から分離、回収することが望ましい。
【００６０】
本明細書では、以下、第１工程、第２工程、第３工程、第４工程の順に説明を行う。
【００６１】
まず、第1工程について説明する。第１工程は、式［２］で表される１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペンを、塩基性物質の共存下、式［３］で表されるベンジルアルコールと反応させて、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルを得る工程である。
【００６２】
式［２］で表される１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペンのハロゲンＸとしては、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素であり、これらの何れも用いることができる。このうちＸが塩素である１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンは、工業的にＨＣＦＣ−１２３３として入手できるため、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを用いることが好ましい。１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンには、Ｅ体（ＨＣＦＣ−１２３３ｔ）、Ｚ体（ＨＣＦＣ−１２３３ｃ）があるが、これらの何れも好適に使用でき、これらの混合物も好ましく用いることができる。Ｅ体を原料として用いた場合は、生成する式［１］で表されるビニルエーテルも主生成物はＥ体となる。一方、Ｚ体を原料として用いた場合は、生成する式［１］で表わされるビニルエーテルも主生成物はＺ体となる。
【００６３】
第１工程に用いる、式［３］で表されるベンジルアルコールは、第１工程の目的物である、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルの種類に対応して選択される。具体的には、ベンジルアルコール、メチルベンジルアルコール、エチルベンジルアルコール、クロロベンジルアルコール等を挙げることができる。この中で非置換のベンジルアルコールが最も安価で入手が容易であり、第２工程（加水分解）における反応性も高いため、特に好ましい。
【００６４】
第１工程において、ベンジルアルコールの使用量に特別な制限はないが、１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペン１．０モルに対して、通常１．０モル〜１０．０モルであり、１．０モル〜７．０モルが好ましく、１．０モル〜４．０モルが特に好ましい。しかし、ベンジルアルコールが１０．０モルを超えると、生産性及び経済性の観点から好ましくない。
【００６５】
第１工程の反応には、反応時に生成するハロゲン化水素を中和し、化学平衡を生成物側に移動させるために、塩基性物質が必須である。塩基性物質が存在しないと、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルは有意に生成しない。塩基性物質の種類には特別な制限はないが、無機塩基が好ましく、そのような無機塩基としては水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、水酸化カルシウム、水酸化リチウムを例示することができる。中でも、安価な水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが特に好ましい。有機塩基（メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、ピペリジン、メチルピリジン、ジメチルピリジン、アニリンなど）であっても反応は進行するが、比較的高価であること、反応後の精製に負荷がかかるなどの理由から、無機塩基の方が好ましい。塩基性物質の使用量に特別な制限はないが、１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペン１．０モルに対して通常１．０モル〜１０．０モルであり、１．０モル〜６．０モルが好ましく、１．０モル〜４．０モルが特に好ましい。１０．０モルを超えて用いても反応性に影響することはないが、生産性及び経済性の観点から好ましくない。一方、塩基性物質が１．０モル未満であると、ベンジルビニルエーテルへの変換率が低下し、反応終了後にベンジルビニルエーテルを単離精製しにくくなるという問題も生じるため、好ましくない。
【００６６】
第１工程においては、塩基性物質の反応系への溶解度を上げる目的で、水を添加することができ、通常はそれが好ましい。水の使用量は、塩基性物質１ｇに対して０．０１ｇ〜２ｇが好ましく、０．１ｇ〜１ｇが特に好ましい。
【００６７】
第１工程においては、反応の進行を促進させる目的で、相関移動触媒を添加することができる。相間移動触媒の種類に制限はないが、クラウンエーテル類、四級アンモニウム塩、ホスホニウム塩等が好適に用いられる。具体的には、１８−クラウン−６−エーテル、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルホスホニウムブロミド等を例示することができる。相関移動触媒の使用量に特別な制限はないが、通常、１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペン１００重量部に対して０．０１重量部〜３０重量部であり、０．１重量部〜１５重量部が好ましく、０．５重量部〜１０重量部が特に好ましい。３０重量部以上用いても反応性に影響することはないが、生産性及び経済性の観点から好ましくない。但し後述の実施例１からも明らかなように、第１工程の反応において、相間移動触媒は必須ではなく、相間移動触媒が存在しない場合であっても、反応は十分な選択率、速度で進行する場合も多い。
【００６８】
第１工程の反応温度は、通常、０℃〜２００℃、好ましくは２０℃〜１５０℃で、さらに好ましくは３０℃〜１００℃の範囲である。
【００６９】
第１工程の反応は、オートクレーブ等の耐圧反応器中で行っても良いが、通常は大気中、大気圧下で行われる。原料の１−ハロゲノ−３，３，３−トリフルオロプロペン、目的物であるベンジルビニルエーテルはどちらも空気中で安定であるので、通常は、空気中開放下で反応を行えばよい。
【００７０】
第１工程の反応時間については特に制限はなく、ガスクロマトグラフィー等で反応の進行状況を確認し、終点に近づいたことを確認した後、反応工程を終了することが好ましい。これにより、式［１］で表されるビニルエーテルを含む反応混合物を得ることができる。
【００７１】
得られた反応混合物は、精製処理を行わずに第２工程の原料として用いることもできるが、精製により未反応の原料や副生物を除去してから、第２工程に供することもできる。
【００７２】
精製処理を行う場合、その方法は特に限定されないが、第１工程が終了した反応系から、析出している無機塩等の固体を濾別後、水洗・二層分離を行い、「ビニルエーテルに未反応のアルコールが混合した有機層」を得る方法、または、第１工程が終了した反応系から、析出している無機塩等の固体を濾別後、単蒸留（粗蒸留）を行い「ビニルエーテルに未反応のアルコールが混合した留分」を得る方法が好適に採用できる。
【００７３】
先に記したように、アルコールとして「ベンジルアルコール」を用いた場合には、続く第２工程（加水分解）において、遊離のアルコールと、ベンジルビニルエーテルとの間の「アセタール生成反応」は抑制される。したがって、第１工程が終了した後の精製処理は粗精製で十分であり、過剰のアルコールを系内から完全に除去する必要はない。
【００７４】
次いで、第２工程について説明する。第２工程は、式［１］で表されるベンジルビニルエーテルを、アレニウス酸、ルイス酸から選ばれる触媒の存在下、加水分解し、目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを得る工程である。
【００７５】
第２工程のベンジルビニルエーテルとしては、式［１］に定義される各種化合物が使用可能である。中でもＲが非置換フェニルである、１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペンが特に好ましい。
【００７６】
これらのベンジルビニルエーテルは、上記にて説明した第１工程の方法で製造したものを用いることが経済的に特に好ましい。しかし、必ずしもこれに限定されず、他の方法で製造したものを第２工程の原料として使用することは妨げられない。
【００７７】
第２工程（加水分解）に用いられる触媒は、アレニウス酸またはルイス酸から選ばれる少なくとも一種の触媒である。ここで「アレニウス酸」とは、プロトンを解離する性質を持つ化学種をいい、一般に、水に０．１ｍｏｌ・ｄｍ-3の濃度で溶解した場合にｐＨが６以下になる物質（酸）をいう。中でも塩酸、硫酸、トリフルオロメタンスルホン酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、リン酸、珪酸、ホウ酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、クロトン酸など、「強酸」もしくは「中程度の酸」として分類される酸が好ましい。中でも塩酸と硫酸は、安価であり、かつ触媒としての活性の高いため、特に好ましい。なお、硝酸、過塩素酸、塩素酸、過マンガン酸、クロム酸等の、強酸化性を有する酸は、加水分解の触媒としての機能は有し、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを生成するが、得られた目的物を酸化して３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を生ずることがあるため、好ましくない。
【００７８】
一方、「ルイス酸」とは、電子対を受容する空軌道を持つ原子を有する化学種をいう。遷移金属の酸化物、遷移金属錯体などがこれに該当する。具体的には、Ａｇ+、Ｉ+、ＳＯ3、ＳＯ2、ＢＦ3，ＢＣｌ3、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3）、ＡｌＢｒ3、塩化鉄(III)（ＦｅＣｌ3）、ＦｅＢｒ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＦｅＯ、メタロセン（フェロセン、コバルトセン、ニッケロセンなど）、Ｃｕ2Ｏ、ＣｕＯ、塩化銅(II)（ＣｕＣｌ2）、ＳｂＣｌ5、塩化スズ(IV)（ＳｎＣｌ4）、塩化チタン（ＴｉＣｌ4）、ＰｄＣｌ2、Ｐｄ（ＯＣＯＣＨ3）2などが該当する。これらの中でも、塩化鉄(III)（ＦｅＣｌ3）が、触媒活性が高く、安価であるため、特に好ましい。
【００７９】
触媒の使用量は、式［１］で表されるビニルエーテルに対して、通常０．０００１当量〜０．８当量、好ましくは０．００５当量〜０．５当量、更に好ましくは、０．０１当量〜０．３当量である。ここで、当量数とは、「触媒のモル数」を「触媒の価数」で割った値を表す。なお「触媒の価数」とは、アレニウス酸の場合は、その酸の価数（例えば塩酸は１価、硫酸は２価）を意味し、ルイス酸の場合は、空軌道を持つ原子の持つ価数（例えばＦｅＣｌ3の場合３価、ＣｕＯの場合２価）を意味する。
【００８０】
第２工程（加水分解）に用いる水の量（触媒が水溶液として用いられる場合は、溶媒としての水を加えた総量）は、ベンジルビニルエーテル１モルに対して通常１モル〜２０モル、好ましくは１モル〜２０モル、さらに好ましくは１モル〜５モルである。水の量が２０モルより多い場合には、生産性等の面から経済的に不利となる。また、水の量が１モルより少ない場合には、目的とする反応が遅くなるのみならず、ジベンジルエーテルが副生しやすくなり、ベンジルアルコールの回収率低下を招くので、好ましくない。
【００８１】
第２工程の反応温度は、通常５０℃〜１５０℃であり、好ましくは７０℃〜１３０℃の範囲である。
第２工程の反応は、大気圧、加圧下、減圧下の何れでも行うことができるが、大気圧で行うことが最も簡便であるため、好ましい。
得られた３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドは、「遷移金属化合物（ＦｅＣｌ3，ＦｅＢｒ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｕ2Ｏ、Ｐｄなどの遷移金属からなる触媒）」の存在下、空気と接触すると、空気中の酸素によって酸化され、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を生成することがある。しかし、第２工程の反応条件下では、空気による酸化は広範には起こらず、仮に酸化が起こったとしても、得られる化合物が本発明の目的化合物であることから、第２工程の反応を、不活性ガス（窒素、ヘリウムなど）中で行う必要はない。
【００８２】
第２工程の反応形態に特別な制限はないが、原料である式［１］で表されるベンジルビニルエーテルと触媒と水を逐次的に、もしくは連続的に混合するのが、反応の制御が容易であり、好ましい。
【００８３】
特に、第２工程の反応を目的物３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドが留分として留出するに十分な温度（少なくとも該化合物の沸点以上の温度）で行い、生成した３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを、反応進行と同時に、連続的に留出させる方法は好ましい。この方法によれば、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを反応進行と同時に、円滑に回収できるばかりでなく、目的物を絶えず系外に除去しているため、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドの生成平衡を、より目的物側に傾けることができ、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドをより高い収率で得ることができる。なお、目的物３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドは、原料である式［１］で表されるベンジルビニルエーテルや、式［２］で表されるベンジルアルコールに比較して、沸点が十分に低く、これらとの共沸も起こさない。
【００８４】
この点、大気圧下、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドの沸点以上の温度で第２工程の反応を行い、生成した３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを連続的に、もしくは逐次的に留分として留出させる方法（後述の実施例１〜３を参照）は特に好ましい態様である。
第２工程の加水分解が進行するにつれ、反応系内（釜残中）には、副生したベンジルアルコールが増加するが、既に述べたように、ベンジルアルコールが増加しても、未反応のベンジルビニルエーテルとの間で「アセタール」を生成しにくいため、このような手法をとっても、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドの収率低下を招くことはない。
もっとも、例えば還流条件下で第２工程の反応を行い、反応が終了した後に蒸留を行って３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを回収する態様も妨げられるものではない（実施例４）。
【００８５】
反応時間については特に制限はなく、ガスクロマトグラフィー等で反応の進行状況を確認し、終点に近づいたことを確認した後、反応工程を終了することが好ましい。
【００８６】
次いで、第３工程について説明する。第３工程は、第２工程によって生成した３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを留分として留去した後、引き続き蒸留により、副生したベンジルアルコールを回収する工程である。
【００８７】
３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを蒸留回収した後、常圧にてベンジルアルコールが留出する温度（ベンジルアルコールの沸点：２０３℃〜２０５℃）以上に加熱するか、または減圧下に対応する温度まで加熱することにより、ベンジルアルコールを回収することができる。既に述べたように、ベンジルアルコールは加水分解の反応系（すなわち、水の存在下）では、「アセタール」を形成しにくいため、後述の実施例１〜２に示すように、ごく高い収率でベンジルアルコールを回収することが可能である。
【００８８】
次に第４工程について、説明する。第４工程は、第２工程で得られた３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを、酸化剤によって酸化し、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を得る工程である。
【００８９】
この第４工程は、第２工程で得られた反応混合物をそのまま原料として使用することも可能であるが、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを単離するかまたは、過剰の塩基及び副生する塩を分離してから原料に供する方が、良好な反応性が得られるので、好ましい。
【００９０】
第４工程に使用される酸化剤としては、過マンガン酸カリウム、クロム酸カリウム、重クロム酸カリウム、過酢酸、トリフルオロ過酢酸、塩素酸ナトリウム、臭素酸ナトリウム、ヨウ素酸ナトリウム、前述のＯｘｏｎｅ（登録商標）（２ＫＨＳＯ5・Ｋ2ＳＯ4・ＫＨＳＯ4）等の過硫酸系酸化剤など、過酸系統の酸化剤が好ましい。
【００９１】
ここで、本発明者らは、第４工程を行うに際して、硝酸を非常に好適に用いることができることができることを見出した。硝酸は上述の過酸類に比較して安価であり、かつ大量での取扱いも容易な試薬である。したがって、本発明の第４工程は硝酸を酸化剤として用いることが特に好ましい。
【００９２】
硝酸としては、通常、３０％以上の濃度の硝酸が使用されるが、生産性及び経済性を考慮すると好ましくは５０〜９０％であり、更に好ましくは６０〜７０％である。
【００９３】
硝酸の使用量は上記、第２工程で得られた３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒド１モルに対して、通常１モル以上である。好ましくは１〜５モルであり、更に好ましくは１〜２モルである。それ以上用いても良いが、生産性及び経済性を考慮すると好ましくない。
【００９４】
反応温度は、通常、−１０℃〜１００℃、好ましくは−５℃〜７０℃で、さらに好ましくは０℃〜５０℃の範囲である。
【００９５】
また、硝酸を酸化剤として用いる場合、酸化反応をより円滑に行うために亜硝酸塩を共存させるのが好ましい。亜硝酸塩の使用量は硝酸１モルに対して、通常０．５〜２０モル％であり、好ましくは１〜１５モル％、更に好ましくは、２〜１０モル％である。使用される亜硝酸塩としては、例えば亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムが好ましい。
【００９６】
第４工程の反応は通常大気中、大気圧下で行われる。反応時間については、特に制限はなく、ガスクロマトグラフィー等で反応の進行状況を確認し、終点に近づいたことを確認した後、反応工程を終了することが好ましい。
【００９７】
第４工程の反応形態に特別な制限はないが、原料である３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドと酸化剤を逐次的に、もしくは連続的に混合するのが、反応の制御が容易であり、好ましい。
【００９８】
反応後の処理は特に限定されないが、反応液を有機溶媒と接触させ、目的物を有機相に抽出した後、蒸留等の通常の手段に付して、３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を得ることができる。
［実施例］
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、これらの実施態様に限られない。ここで、組成分析値の「％」とは、生成物を直接ガスクロマトグラフィーによって測定して得られた組成の「面積％」を表す。
【実施例１】
【００９９】
（第１工程、第２工程、第３工程）
（第１工程）ドライアイスとアセトンで冷却した、１００ｍＬステンレス鋼製オートクレーブに、予めベンジルアルコール３７．２ｇ（０．３４ｍｏｌ）と水６．２ｇにＫＯＨ１９ｇ（０．３４ｍｏｌ）を溶解させた溶液及び（１Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン２２．５ｇ（０．１７ｍｏｌ）を仕込んだ。２２℃付近まで昇温した後、１時間攪拌し、その後、７０℃で１２時間加熱攪拌した。反応液をガスクロマトグラフィーにより測定したところ、ベンジルアルコール４９．５％、原料の（１Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン０．５％、（１Ｚ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン４５．０％、（１Ｅ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン５．０％であった。
【０１００】
析出した塩を濾別後、フラッシュ蒸留により９０℃〜１１０℃／２．７ｋＰａの留分を集め、５４ｇの混合物を得た。この混合物をガスクロマトグラフィーにより測定したところ、ベンジルアルコール４９．７％、（１Ｚ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン４５．３％、（１Ｅ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン５．０％であった。
【０１０１】
（第２工程）得られた混合物５４ｇをマグネチックスターラー、温度計、蒸留塔、冷却管、受けフラスコを備えたガラス製１００ｍｌ三口フラスコに仕込み、これに水１．３ｇ（０．０７ｍｏｌ）、３５％塩酸２．７ｇ(０．０２６ｍｏｌ)を加え、反応温度１００℃〜１２０℃で加熱撹拌した。留出してくる沸点５５℃〜５７℃の留分を集め、目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒド（収量１３．８ｇ、第２工程のみの収率：９１．７％、第１工程と第２工程を合わせた総合収率：収率７１．７％、純度９９％）を得た。
【０１０２】
（第３工程）３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドの留出が終了した後、更に蒸留を続け、ベンジルアルコール（回収量２６ｇ、回収率７０％）を回収した。
［物性データ］
（１Ｚ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン：
1H-NMRスペクトル(400MHz，CDCl3)δ(ppm)：4.67 (1H, m), 4.98 (2H, s), 6.38 (1H, d, J=6.8 Hz), 7.35 (5H, m).
19F-NMRスペクトル(400MHz，CDCl3，CFCl3)δ(ppm)：−57.92 (3F, d, J=6.3 Hz)
（１Ｅ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン：
1H-NMRスペクトル(400MHz，CDCl3)δ(ppm)：4.81 (2H, s), 5.06 (1H, dq, J=12.6, 6.3Hz), 7.12 (1H, dq, J=12.6, 2.0 Hz), 7.35 (5H, m).
19F-NMRスペクトル(400MHz，CDCl3，CFCl3)δ(ppm)：−59.81 (3F, d, J=6.3 Hz)
３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒド：
1H-NMRスペクトル(400MHz，CDCl3)δ(ppm)：3.62 (3H, s), 4.92 (1H, dq, J=13.2, 6.4 Hz), 7.08 (1H, dq, J=13.2, 2.0 Hz).
19F-NMRスペクトル(400MHz，CDCl3，CFCl3)δ(ppm)：−59.59 (3F, d, J=6.4 Hz)
【実施例２】
【０１０３】
（第１工程、第２工程、第３工程）
（第１工程）ドライアイスとアセトンで冷却した、１００ｍＬステンレス鋼製オートクレーブに、予めベンジルアルコール３７．２ｇ（０．３４ｍｏｌ）と水６．２ｇにＫＯＨ１９ｇ（０．３４ｍｏｌ）を溶解させた溶液、（１Ｚ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン２２．５ｇ（０．１７ｍｏｌ）、及び１８−クラウン−６−エーテル０．５６ｇを仕込んだ。２２℃付近まで昇温した後、１時間攪拌し、その後、７０℃で１２時間加熱攪拌した。反応液をガスクロマトグラフィーにより測定したところ、ベンジルアルコール５０％、（１Ｚ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン４４．８％、（１Ｅ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン５．２％であった。
【０１０４】
析出した塩を濾別後、フラッシュ蒸留により９０℃〜１１０℃／２．７ｋＰａの留分を集め、５３．５ｇの混合物を得た。この混合物をガスクロマトグラフィーにより測定したところ、ベンジルアルコール４９．９％、（１Ｚ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン４４．９％、（１Ｅ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン５．２％であった。
【０１０５】
（第２工程）得られた混合物５３．５ｇをマグネチックスターラー、温度計、蒸留塔、冷却管、受けフラスコを備えたガラス製１００ｍｌ三口フラスコに仕込み、これに水６．２ｇ（０．３４ｍｏｌ）、ＦｅＣｌ3 １．４ｇ(０．００８６ｍｏｌ)を加え、反応温度１００℃〜１２０℃で加熱撹拌した。留出してくる沸点５５℃〜５７℃の留分を集め、目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒド（収量１２ｇ、第２工程のみの収率：８０．８％、第１工程と第２工程を合わせた総合収率：収率６２．４％、純度９９％）を得た。
【０１０６】
（第３工程）３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドの留出が終了した後、更に蒸留を続け、ベンジルアルコール（回収量３１ｇ、回収率８３％）を回収した。
【実施例３】
【０１０７】
（第１工程、第２工程）
（第１工程）ドライアイスとアセトンで冷却した、１０００ｍＬステンレス鋼製オートクレーブに、予めベンジルアルコール４１５ｇ（３．８４ｍｏｌ）と水１３８ｇにＫＯＨ３２３ｇ（５．７７ｍｏｌ）を溶解させた溶液及び（１Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン５００ｇ（３．８３ｍｏｌ）、及びテトラブチルアンモニウムブロミド１２．５ｇを仕込んだ。２２℃付近まで昇温した後、１時間攪拌し、その後、８０℃で２４時間加熱攪拌した。反応液をガスクロマトグラフィーにより測定したところ、ベンジルアルコール３．２％、原料の（１Ｅ）１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン４．２％、（１Ｅ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン８６．３％、（１Ｚ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン４．４％、１，１，１−トリフルオロ−３，３−ジベンジルオキシプロパン１．３％であった。
【０１０８】
析出した塩を濾別後、フラッシュ蒸留により８１℃〜８５℃／２ｋＰａの留分を集め、６４３ｇの混合物を得た。この混合物をガスクロマトグラフィーにより測定したところ、ベンジルアルコール２．５％、（１Ｅ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン９２．４％、（１Ｚ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン４．６％、１，１，１−トリフルオロ−３，３−ジベンジルオキシプロパン０．１％であった。
【０１０９】
（第２工程）得られた混合物６４３ｇをマグネチックスターラー、温度計、蒸留塔、冷却管、受けフラスコを備えたガラス製１０００ｍｌ三口フラスコに仕込み、これに水６９ｇ（３．８３ｍｏｌ）、９８％硫酸 １５．５ｇ(０．１５５ ｍｏｌ)を加え、反応温度１００℃〜１２０℃で加熱撹拌した。留出してくる沸点５５℃〜５７℃の留分を集め、目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒド（収量３００ｇ、第２工程のみの収率：８６．８％、第１工程と第２工程を合わせた総合収率：収率７０％、純度９９％）を得た。
【０１１０】
以上のように、実施例１〜３においては、第２工程（加水分解）を、生成する３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを順次留分として留出させる方法で行ったが、第２工程単独の目的物の単離収率は８０．８〜９１．７％に達した。また、実施例１〜２では、第２工程の反応後に、ベンジルアルコールの回収を行っているが、８０％を超える回収率でベンジルアルコールを回収できることも可能であることが判明した。
【実施例４】
【０１１１】
（第２工程）
実施例３と同様の方法で得られた混合物３４ｇ（成分組成：ベンジルアルコール２．５％、（１Ｅ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン９２．７％、（１Ｚ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン４．７％、１，１，１−トリフルオロ−３，３−ジベンジルオキシプロパン０．１％）をマグネチックスターラー、温度計、還留冷却管を備えたガラス製１００ｍｌ三口フラスコに仕込み、これに水１．５ｇ（０．０８ｍｏｌ）、９８％硫酸 ０．６７ｇ(０．００７ ｍｏｌ)を加え、反応温度１００℃で２時間加熱撹拌した。反応液をガスクロマトグラフィーにより測定したところ、目的の３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒド６６．２％、（１Ｅ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン１％、（１Ｚ）１−ベンジルオキシ−３，３，３−トリフルオロプロペン０．４％、１，１，１−トリフルオロ−３，３−ジベンジルオキシプロパン１．４％、ベンジルアルコール１６％、ジベンジルエーテル３．８％、その他１１．２％であった。還留冷却管を蒸留塔及び受けフラスコに付け替え、留出してくる沸点５５℃〜５７℃の留分を集め、目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒド（収量１０ｇ、収率：５３．９％、純度９９％）を得た。
【０１１２】
このように、実施例４では、第２工程（加水分解）を、還流条件下で行い、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドの蒸留単離は、反応終了後に行った。この場合、第２工程の収率は、実施例１〜３の方法に比べやや低めであるが、収率は約５４％に達し、この方法でも、３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒドを主生成物として製造できることが判る。
【実施例５】
【０１１３】
（第４工程）
マグネチックスターラー、冷却管(開放系)を備えた５０ｍｌガラスフラスコに、氷浴下、６０％硝酸１４．１ｇ（０．１３ｍｏｌ）（１．４４当量）、亜硝酸ナトリウム０．１ｇ（８．９ｍｍｏｌ）（１０モル％）を添加し、攪拌下、実施例６により得られた３，３，３−トリフルオロプロピオンアルデヒド１０ｇ（０．０９ｍｏｌ）（１．０当量）を1時間かけて滴下した。氷冷下1時間攪拌後、室温で２時間攪拌した。反応混合液に上水２０ｇ加え、ジイソプロピルエーテルで有機物を分液ロートにて抽出した（４０mlでの抽出を２回）。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒留去（４０℃、６．６６ｋＰａ）した後、常圧蒸留（沸点（塔頂温度）１３６℃）し、目的の３，３，３−トリフルオロプロピオン酸（収量６．９ｇ、収率６１％、純度９４％）を得た。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明によれば、安価な原料を出発物質として目的とする３，３，３−トリフルオロプロピオン酸を、従来技術よりも有利に製造できる。