(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルデヒドとジアゾ酢酸エステルをホスフィン及びルテニウム錯体の存在下で反応させることを特徴とする３位に置換基を有するアクリル酸エステルの製造法。
【請求項２】
ルテニウム錯体が式（Ｉ）で示される化合物であることを特徴とする請求項１記載の３位に置換基を有するアクリル酸エステルの製造法。
【化１】
0003750248.tif 000008
（式中、Ｘ1 、Ｘ2 はルテニウム原子に配位できる１価の陰イオン性のリガンドを表し、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 はアルキル基又はアリール基を表す。）
【請求項３】
ルテニウム原子に配位できる１価の陰イオン性のリガンドが、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＣｌＯ4 、−ＣＦ3 ＳＯ3 、−ＣＨ3 ＣＯ2 、−ＰＦ6 、−ＢＰｈ4 、−ＮＯ3 、−ＣＮ、−ＮＣＳ、−Ｃ5 Ｈ5 又は−Ｈであることを特徴とする請求項２記載の３位に置換基を有するアクリル酸エステルの製造法。
【請求項４】
ルテニウム錯体がジクロロトリストリフェニルホスフィンルテニウム〔ＲｕＣｌ2 （ＰＰｈ3 ）3 〕であることを特徴とする請求項１記載の３位に置換基を有するアクリル酸エステルの製造法。
【請求項５】
ホスフィンがトリアリールホスフィンであることを特徴とする請求項１記載の３位に置換基を有するアクリル酸エステルの製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医農薬等のファインケミカルズの合成中間体や、ポリアクリル酸エステル樹脂の共重合用モノマーとして有用な３位に置換基を有するアクリル酸エステルの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
３位に置換基を有するアクリル酸エステルはアルデヒドのリンイリドによるオレフィン化反応（Ｗｉｔｔｉｇ反応）によって製造されるのが一般的である（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗｓ，１９８９，８９，８６３）。しかし、この方法ではリンイリドを発生させるために強塩基性の条件が必要とされることから、安全で入手が容易な製造原料を用いて、該アクリル酸エステルを温和な条件下で製造する方法が望まれていた。
【０００３】
その代表的なものとして、アルデヒドとジアゾ酢酸エステルを触媒存在下で反応させる方法が知られている。
この触媒として、例えば（１）モリブデン（VI）錯体〔ＭｏＯ2 （Ｓ2 ＣＮＥｔ2 ）〕を用いる方法（Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌ．Ｃｈｅｍ．，１９８９，３７３，７７）は、アルデヒドとして芳香族アルデヒドを用いた場合にのみ反応が進行して、脂肪族アルデヒドやα，β−不飽和アルデヒドでは対応するアクリル酸エステルを製造することができないという問題を有していて、一般的な製造法となりえない。
【０００４】
また、（２）触媒としてヨウ化銅（Ｉ）を用いる方法（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９８９，３７３，７７）は、反応に脱酸素剤として自然発火性のトリアルキルアンチモンを当量以上用いる必要があり、危険性を伴うという問題を有している。更に、（３）触媒としてメチルレニウムトリオキシドを用いる方法（Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，１９９４，１３，４５３１）は、生成するアクリル酸エステルの立体選択性が低く、また副生物の生成を抑えるために多量（１０モル％）の触媒を必要とし、加えて触媒を調製する際に有毒なテトラメチルスズを用いる必要がある（Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９９２，３１，４４３１）など、実用性に難がある．
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、安全で入手が容易な製造原料を用いて、３位に置換基を有するアクリル酸エステルを温和な条件下で製造することを課題とする。特に、本発明は、アルデヒドとジアゾ酢酸エステルを触媒存在下で反応させて３位に置換基を有するアクリル酸エステルを製造する方法において、安全で入手が容易な製造原料を用いて、低触媒濃度で、各種アルデヒドから、３位に置換基を有するアクリル酸エステルを高収率及び高立体選択性で製造することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、アルデヒドとジアゾ酢酸エステルをホスフィン及びルテニウム錯体の存在下で反応させることを特徴とする３位に置換基を有するアクリル酸エステルの製造法によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳しく説明する。
本発明で使用されるアルデヒドは、式（II）で示される。
【０００８】
【化２】
0003750248.tif 000002
（式中、Ｒ4 はアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表す。）
【０００９】
式（II）において、Ｒ4 としては、炭素数１〜２０、特に１〜１１のアルキル基や、炭素数２〜２０、特に２〜１１のアルケニル基や、炭素数６〜２０、特に６〜１２のアリール基が好適に挙げられる。更に、Ｒ4 は、例えば、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数６〜１４のアリール基、炭素数６〜１４のアリールオキシ基、炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基、炭素数２〜１０のジアルキルアミノ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン等を置換基として有していても差し支えない。
【００１０】
Ｒ4 が前記のアルキル基であるアルデヒドとしては、例えば、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブタナール（異性体を含む）、ペンタナール（異性体を含む）、ヘキサナール（異性体を含む）、ヘプタナール（異性体を含む）、オクタナール（異性体を含む）、ノナナール（異性体を含む）、デカナール（異性体を含む）、ウンデカナール（異性体を含む）、ドデカナール（異性体を含む）、シクロヘキサンカルボキシアルデヒド、ヒドロシンナムルデヒドなどが具体的に挙げられる。
【００１１】
Ｒ4 が前記のアルケニル基であるアルデヒドとしては、例えば、アクロレイン、ブテナール（異性体を含む）、ペンテナール（異性体を含む）、ヘキセナール、ヘプテナール（異性体を含む）、オクテナール（異性体を含む）、ノネナール（異性体を含む）、ドデセナール（異性体を含む）、トランスシンナムアルデヒドなどが具体的に挙げられる。
【００１２】
また、Ｒ4 が前記のアリール基であるアルデヒドとしては、例えば、ベンズアルデヒド、トルアルデヒド（ｏ、ｍ、ｐの各異性体を含む）、アニスアルデヒド（ｏ、ｍ、ｐの各異性体を含む）、シアノベンズアルデヒド（ｏ、ｍ、ｐの各異性体を含む）、ニトロベンズアルデヒド（ｏ、ｍ、ｐの各異性体を含む）、クロロベンズアルデヒド（ｏ、ｍ、ｐの各異性体を含む）、ナフトアルデヒド（α、βの各異性体を含む）などが具体的に挙げられる。
【００１３】
本発明で使用されるジアゾ酢酸エステルは、式(III) で示される。
【化３】
0003750248.tif 000003
（式中、Ｒ5 はアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表す。）
【００１４】
式(III) において、Ｒ5 としては、炭素数１〜１０、特に１〜４のアルキル基や、炭素数２〜１０、特に２〜５のアルケニル基や、炭素数６〜１０のアリール基が好適に挙げられる。更に、Ｒ5 は、例えば、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数６〜１４のアリール基、炭素数６〜１４のアリールオキシ基等を置換基として有していても差し支えない。
【００１５】
Ｒ5 が前記のアルキル基であるジアゾ酢酸エステルとしては、例えば、ジアゾ酢酸メチル、ジアゾ酢酸エチル、ジアゾ酢酸プロピル（異性体を含む）、ジアゾ酢酸ブチル（異性体を含む）などが具体的に挙げられる。
Ｒ5 が前記のアルケニル基であるジアゾ酢酸エステルとしては、例えば、ジアゾ酢酸ビニル、ジアゾ酢酸２−プロペニル、ジアゾ酢酸ブテニル（異性体を含む）、ジアゾ酢酸ペンテニル（異性体を含む）などが具体的に挙げられる。
また、Ｒ5 が前記のアリール基であるジアゾ酢酸エステルとしては、例えば、ジアゾ酢酸フェニル、ジアゾ酢酸トリル（異性体を含む）、ジアゾ酢酸ナフチル（異性体を含む）などが具体的に挙げられる。
【００１６】
本発明では、前記のアルデヒドとジアゾ酢酸エステルを、ホスフィン及びルテニウム錯体の存在下で反応させて、式（IV）で示される３位に置換基を有するアクリル酸エステルが製造される。
【化４】
0003750248.tif 000004
（式中、Ｒ4 、Ｒ5 は前記と同様のアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表す。）
【００１７】
本発明で使用されるホスフィンは、式（Ｖ）で示される。
【化５】
0003750248.tif 000005
（式中、Ｒ6 、Ｒ7 、Ｒ8 はアルキル基又はアリール基を表す。）
【００１８】
式（Ｖ）において、Ｒ6 、Ｒ7 、Ｒ8 としては、炭素数１〜１０、特に１〜６のアルキル基や、炭素数６〜１４、特に６〜１０のアリール基が好適に挙げられる。更に、Ｒ6 、Ｒ7 、Ｒ8 は、例えば、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、ハロゲン等を置換基として有していても差し支えない。また、Ｒ6 、Ｒ7 、Ｒ8 は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００１９】
前記のホスフィンとしては、例えば、
トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン（異性体を含む）、トリブチルホスフィン（異性体を含む）、トリシクロペンチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等のトリアルキルホスフィンや、
トリフェニルホスフィン、トリ（１−ナフチル）ホスフィン、トリトリルホスフィン（異性体を含む）、トリ（ｐ−クロロフェニル）ホスフィンのトリアリールホスフィンや、
ジフェニルメチルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィンなどが具体的に挙げられる。
ホスフィンの中ではトリアリールホスフィンが好ましく、特にトリフェニルホスフィンが最も好ましい。
【００２０】
本発明で使用されるルテニウム錯体は、式（Ｉ）で示される。
【化６】
0003750248.tif 000006
（式中、Ｘ1 、Ｘ2 はルテニウム原子に配位できる１価の陰イオン性のリガンドを表し、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 はアルキル基又はアリール基を表す。）
【００２１】
式（Ｉ）において、Ｘ1 、Ｘ2 はルテニウム原子に配位できる１価の陰イオン性のリガンドを表し、これらは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｘ1 、Ｘ2 で表されるルテニウム原子に配位できる１価の陰イオン性のリガンドとしては、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＣｌＯ4 、−ＣＦ3 ＳＯ3 、−ＣＨ3 ＣＯ2 、−ＰＦ6 、−ＢＰｈ4 、−ＮＯ3 、−ＣＮ、−ＮＣＳ、−Ｃ5 Ｈ5 （シクロペンタジエニル）及び−Ｈが好適に挙げられる。
また、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 は、前記のＲ6 、Ｒ7 、Ｒ8 と同様のアルキル基又はアリール基を表し、Ｒ6 、Ｒ7 、Ｒ8 と同様の置換基を有していてもよく、これらは互いに同一であっても異なっていても差し支えない。
【００２２】
なお、本発明で、ルテニウム錯体の非存在下で反応を行うと、目的の３位に置換基を有するアクリル酸エステルは生成せずに、式（VI）で示されるアジン化合物が生成する。
【化７】
0003750248.tif 000007
（式中、Ｒ4 、Ｒ5 は前記と同様のアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表す。）
【００２３】
前記のルテニウム錯体としては、例えば、ＲｕＣｌ2 （ＰＰｈ3 ）3 、ＲｕＦ2 （ＰＰｈ3 ）3 、ＲｕＢｒ2 （ＰＰｈ3 ）3 、ＲｕＩ2 （ＰＰｈ3 ）3 、ＲｕＣｌＨ（ＰＰｈ3 ）3 、ＲｕＨ（ＣＨ3 ＣＯ2 ）（ＰＰｈ3 ）3 、Ｒｕ（Ｃ5 Ｈ5 ）（ＰＦ6 ）（ＰＭｅ3 ）3 などが具体的に挙げられる。これらルテニウム錯体の中では、ＲｕＣｌ2 （ＰＰｈ3 ）3 が特に好ましい。
【００２４】
本発明では、例えば、前記のホスフィン、ルテニウム錯体及びアルデヒドを反応器に入れて、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で、ジアゾ酢酸エステルを滴下しながら、４０〜１３５℃、好ましくは４０〜７０℃の反応温度で反応が行われる。このとき、反応圧力は常圧、減圧、加圧のいずれでもよいが通常は常圧である。また、ホスフィンは、例えば、アルデヒドに対して０．０００１〜０．２倍モル、好ましくは０．０２〜０．０５倍モル使用され、ルテニウム錯体は、例えば、アルデヒドに対して０．０００１〜０．２倍モル、好ましくは０．０２〜０．０５倍モル使用される。ジアゾ酢酸エステルは、例えば、アルデヒドに対して１．０〜５．０倍モル、好ましくは１．０〜１．５倍モル使用される。
【００２５】
更に、本発明の反応には必要に応じて溶媒を使用しても差し支えない。溶媒は、例えば、アルデヒドに対して１〜１００重量倍、好ましくは１０〜５０重量倍使用される。
溶媒としては、沸点４０℃以上のものが好ましく、例えば、沸点４０℃以上のハロゲン化アルキル、エーテル、芳香族炭化水素が好適に使用される。具体的には、クロロホルム、ジクロロエタン等のハロゲン化アルキルや、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル等のエーテルや、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が溶媒として使用される。これら溶媒の中では、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化アルキルが特に好ましい。
【００２６】
反応終了後、生成した３位に置換基を有するアクリル酸エステルは、例えば、反応液から溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィー、再結晶などの方法により分離精製される。
【００２７】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
なお、単離された生成物は 1Ｈ−ＮＭＲ、13Ｃ−ＮＭＲ及び質量分析により既知化合物と同一であることを確認し、その異性体比をガスクロマトグラフィーにより決定した。また、収率（％）はアルデヒドに対して求めた。
【００２８】
ガスクロマトグラフィーの条件を次に示す。
カラム    ：Ｇ−１００（４０ｍ）
カラム温度：１３５℃（１０分）、１０℃／分で２４０℃まで昇温、２４０℃（１５分）
インジェクション温度：２５０℃
ディテクター（ＦＩＤ）温度：２５０℃
【００２９】
実施例１
内容積２５ｍｌのシュレンク管に、ジクロロトリストリフェニルホスフィンルテニウム〔ＲｕＣｌ2 （ＰＰｈ3 ）3 〕（０．０２２５ｍｍｏｌ）とトリフェニルホスフィン（１．１ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴンガス雰囲気に置換した後、１，２−ジクロロエタン（３ｍｌ）を加えて、溶液を５０℃に加熱した。次いで、ベンズアルデヒド（１．０ｍｍｏｌ）を加えた後、ジアゾ酢酸エチル／１，２−ジクロロエタン溶液（１．６ｍｌ、ジアゾ酢酸エチル：１．５ｍｍｏｌ）を滴下して、５０℃で４時間反応を行った。
反応終了後、反応液を室温まで冷却し、溶媒を減圧下で留去した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィーで精製して、目的の３−フェニル−２−プロペン酸エチル（無色油状物）を収率９０％で得た。生成物の異性体比はＥ体／Ｚ体＝９７／３であった。
【００３０】
実施例２
ベンズアルデヒドをヒドロシンナムアルデヒド（１．０ｍｍｏｌ）に代え、反応時間を５時間に変えたほかは、実施例１と同様の操作を行った。その結果、目的の５−フェニル−２−ペンテン酸エチル（無色油状物）が収率９０％で得られ、その異性体比はＥ体／Ｚ体＝９５／５であった。
【００３１】
実施例３
ベンズアルデヒドをシクロヘキサンカルボキシアルデヒド（１．０ｍｍｏｌ）に代え、反応時間を１７時間に変えたほかは、実施例１と同様の操作を行った。その結果、目的の３−シクロヘキシル−２−プロペン酸エチル（無色油状物）が収率８２％で得られ、その異性体比はＥ体／Ｚ体＞９９／１であった。
【００３２】
実施例４
ベンズアルデヒドをｐ−アニスアルデヒド（１．０ｍｍｏｌ）に代え、反応時間を１２時間に変えたほかは、実施例１と同様の操作を行った。その結果、目的の３−（４’−メトキシフェニル）−２−プロペン酸エチル（無色油状物）が収率９２％で得られ、その異性体比はＥ体／Ｚ体＝９７／３であった。
【００３３】
実施例５
ベンズアルデヒドをトランスシンナムアルデヒド（１．０ｍｍｏｌ）に代え、反応時間を８時間に変えたほかは、実施例１と同様の操作を行った。その結果、目的の５−フェニル−２，４−ペンタジエン酸エチル（無色油状物）が収率９２％で得られ、その異性体比はＥ体／Ｚ体＝９０／１０であった。
【００３４】
比較例１
ジクロロトリストリフェニルホスフィンルテニウムを加えなかったほかは、実施例１と同様の操作を行った。その結果、アジン化合物（３，４−ジアザ−５−フェニル−２，４−ペンタジエン酸エチル）を収率７０％で得たのみで、目的の３−フェニル−２−プロペン酸エチルは全く得られなかった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、温和な条件下、安全で入手が容易な製造原料を用いて、３位に置換基を有するアクリル酸エステルを製造することができる。
特に、アルデヒドとジアゾ酢酸エステルをホスフィン及びルテニウム錯体の存在下で反応させる本発明の方法は、（１）製造原料の取扱いが安全かつ容易であり、（２）脂肪族アルデヒド、α，β−不飽和アルデヒド、芳香族アルデヒド等の各種アルデヒドから、３位に置換基を有するアクリル酸エステルを何ら問題なく高収率で製造することができ、（３）生成した３位に置換基を有するアクリル酸エステルの立体選択性も高く（主生成物はＥ体）、（４）低触媒濃度で反応を行うことができるなどの利点がある。