テトラヒドロピランを溶媒とする含炭素置換基クロロベンゼン化合物のグリニャール試薬の製造方法
【課題】含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムを用いてグリニャール試薬を製造する際の含炭素置換基クロロベンゼン化合物の反応性の低さ、反応速度及びグリニャール試薬の収率を改善し、及び生成物の取得を容易にするグリニャール試薬の製造方法、該方法で製造されたグリニャール試薬とテトラヒドロピランとの組成物、及び該方法で製造されたグリニャール試薬を用いた反応生成物の製造方法を提供する。
【解決手段】３−メチルクロロベンゼンで例示される含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムを溶媒としてのテトラヒドロピラン中で反応させるグリニャール試薬の製造方法の提供。
【解決手段】３−メチルクロロベンゼンで例示される含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムを溶媒としてのテトラヒドロピラン中で反応させるグリニャール試薬の製造方法の提供。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムをテトラヒドロピラン中で反応させることを特徴とするグリニャール試薬の製造方法、該方法で製造されたグリニャール試薬とテトラヒドロピランとの組成物、及び該方法で製造されたグリニャール試薬を用いた反応生成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記一般式（２）
（式中、Ｒはアルキル基、ベンジル基、アリル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基を表し、ｎは１〜５の整数を表す。）で示されるグリニャール試薬は有機合成上重要な試薬であり、医農薬（特開平１０−２７３４７５号公報、特開昭５８−３５１３２号公報）、電子材料（特開平７−３２４０６９号公報）、機能性モノマー（特開平１１−６０５１９号公報）などの合成に用いられる。
【０００３】
このようなグリニャール試薬を得る方法としては、一般的には芳香族臭化物、芳香族ヨウ化物または芳香族塩化物とマグネシウムをエーテル系の溶媒中で反応せて合成する。これらの中でも、芳香族臭化物及び芳香族は芳香族塩化物に比べて反応性が高く、好適に用いられる。
しかし、芳香族臭化物または芳香族ヨウ化物を用いる合成方法では、マグネシウムとの反応性が高い反面、芳香族塩化物を用いる方法に比べ分子量が大きくなるので原料の使用量（質量）も多くなるうえ、原料の単価が高いので製造コストが高くなるというような問題がある。
【０００４】
一方、芳香族塩化物を用いる合成方法では、芳香族臭化物または芳香族ヨウ化物を用いる方法に比べて原料の使用量が少なく、また原料の単価が低いという利点があるが、マグネシウムとの反応性が低いため、反応時間が長く、またグリニャール試薬の収率が低いなどの問題がある。
【０００５】
特に、分子内に反応基を有するグリニャール試薬、例えばスチリルグリニャールなどでは、反応時間が長くなったり、反応温度が高くなると重合し大幅に収率が低下する問題があった（特開平９−３１６０８３号公報）。
【０００６】
また、このような従来公知のグリニャール試薬製造工程においては、エーテル系溶媒としては一般的にテトラヒドロフランが主に用いられている。このように、溶媒にテトラヒドロフランを使用して合成したグリニャール試薬を、引き続き次工程としてカルボニル化合物やエステルなどと反応させる場合、反応生成物を抽出分離するためには水を加える必要がある。しかし、テトラヒドロフランは水と混和するため、生成物の分離工程が煩雑化したり収率が低下するという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２７３４７５号公報
【特許文献２】特開昭５８−３５１３２号公報
【特許文献３】特開平７−３２４０６９号公報
【特許文献４】特開平１１−６０５１９号公報
【特許文献５】特開平９−３１６０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、芳香族塩化物である含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムを原料としてグリニャール試薬を製造する際のクロロナフタレン化合物の反応性の低さを改善し、反応速度及びグリニャール試薬の収率を改善すること、及び生成物の取得を容易にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意努力した結果、含炭素置換基クロロベンゼン化合物を原料とするグリニャール試薬製造工程において、溶媒にテトラヒドロピランを用いることにより、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明は以下のグリニャール試薬の製造方法に関するものである。
［１］下記式（１）
【化１】
（式中、Ｒはアルキル基、ベンジル基、アリル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基を表し、ｎは１〜５の整数を表す。）で示される含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムをテトラヒドロピラン中で反応させて、下記式（２）
【化２】
（式中の符号は前記（１）と同じ意味を表す。）で示されるグリニャール試薬を製造することを特徴とするグリニャール試薬の製造方法。
［２］前記式（２）で示されるグリニャール試薬とテトラヒドロピランを含むことを特徴とするテトラヒドロピラン組成物。
［３］前記１に記載された方法で製造されたグリニャール試薬を用いてテトラヒドロピラン中で求核付加反応を行うことを特徴とするグリニャール反応生成物の製造方法。
［４］グリニャール反応の後、水を加え、反応により生成した化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する前記３に記載のグリニャール反応生成物の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、原料単価が安価な芳香族塩化物、特に含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムを用いてグリニャール試薬を製造する際の含炭素置換基クロロベンゼン化合物の反応性の低さを改善し、反応時間の長さ及びグリニャール試薬の収率を改善することができる。また、本発明の製造方法で製造したテトラヒドロピランとグリニャール試薬からなるテトラヒドロピラン組成物をカルボニル化合物及びエステル等と反応させる場合には、反応生成物の単離が容易であり、収率の低下等を抑える事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の具体的内容について詳細に説明する。
１．グリニャール試薬の製造方法
本発明は、第一に、含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムをテトラヒドロピラン溶媒中で反応させることを特徴とするグリニャール試薬の製造方法に関する。
【００１３】
[含炭素置換基クロロベンゼン化合物]
本発明で使用される含炭素置換基クロロベンゼン化合物は、アルキルクロロベンゼン化合物、ベンジルクロロベンゼン化合物、アルケニルクロロベンゼン化合物、アリルクロロベンゼン化合物、アルキニルクロロベンゼン化合物、アリールクロロベンゼン化合物等を用いることができる。
具体的には、アルキルクロロベンゼン化合物としては、２−メチルクロロベンゼン、３−メチルクロロベンゼン、４−メチルクロロベンゼン、２，３−ジメチルクロロベンゼン、２，４−ジメチルクロロベンゼン、３，５−ジメチルクロロベンゼン、２−エチルクロロベンゼン、３−エチルクロロベンゼン、４−エチルクロロベンゼン、２−メチル−３−エチルクロロベンゼン、２−プロピルクロロベンゼン、３−プロピルクロロベンゼン、４−プロピルクロロベンゼン、２−メチル−４−プロピルクロロベンゼン、２−イソプロピルクロロベンゼン、３−イソプロピルクロロベンゼン、４−イソプロピルクロロベンゼン、２−ブチルクロロベンゼン、３−ブチルクロロベンゼン、４−ブチルクロロベンゼン、２−ｔ−ブチルクロロベンゼン、３−ｔ−ブチルクロロベンゼン、４−ｔ−ブチルクロロベンゼン、２−ヘキシルクロロベンゼン、３−ヘキシルクロロベンゼン、４−ヘキシルクロロベンゼン、２−シクロヘキシルクロロベンゼン、３−シクロヘキシルクロロベンゼン、４−シクロヘキシルクロロベンゼン、３−メチル−４−シクロヘキシルクロロベンゼンなどを用いることができる。
【００１４】
ベンジルクロロベンゼン化合物としては、２−ベンジルクロロベンゼン、３−ベンジルクロロベンゼン、４−ベンジルクロロベンゼン、２−メチル−４−ベンジルクロロベンゼン、２−（ｐ−メチルベンジル）クロロベンゼン、３−（ｐ−メチルベンジル）クロロベンゼン、４−（ｐ−メチルベンジル）クロロベンゼン、２−（ｐ−メトキシベンジル）クロロベンゼン、３−（ｐ−メトキシベンジル）クロロベンゼン、４−（ｐ−メトキシベンジル）クロロベンゼンなどを用いることができる。
【００１５】
アルケニルクロロベンゼン化合物としては、２−クロロスチレン、３−クロロスチレン、４−クロロスチレン、２，３−ジビニルクロロベンゼン、２，４−ジビニルクロロベンゼン、３，５−ジビニルクロロベンゼン、３−メチル−４−ビニルクロロベンゼン、３−クロロ−α−メチルスチレン、４−クロロ−α−メチルスチレンなどを用いることができる。
【００１６】
アリルクロロベンゼン化合物としては、２−アリルクロロベンゼン、３−アリルクロロベンゼン、４−アリルクロロベンゼン、２−クロチルクロロベンゼン、３−クロチルクロロベンゼン、４−クロチルクロロベンゼン、２−メタリルクロロベンゼン、３−メタリルクロロベンゼン、４−メタリルクロロベンゼン、２−メシチルクロロベンゼン、３−メシチルクロロベンゼン、４−メシチルクロロベンゼン、などを用いることができる。
【００１７】
アルキニルクロロベンゼン化合物としては、２−クロロエチニルベンゼン、１−クロロ−２−メチル−３−エチニルベンゼン、３−クロロエチニルベンゼン、４−クロロエチニルベンゼン、１−クロロ−３−メチル−４−エチニルベンゼン、２−クロロフェニルエチニルベンゼン、１−クロロ−２−メチル−３−フェニルエチニルベンゼン、３−クロロフェニルエチニルベンゼン、４−クロロフェニルエチニルベンゼン、１−クロロ−３−メチル−４−フェニルエチニルベンゼンなどを用いることができる。
【００１８】
アリールクロロベンゼン化合物としては、２−フェニルクロロベンゼン、２−フェニル−３−メチル−クロロベンゼン、３−フェニルクロロベンゼン、４−フェニルクロロベンゼン、２−（ｐ−トルイル）フェニルクロロベンゼン、３−（ｐ−トルイル）フェニルクロロベンゼン、４−（ｐ−トルイル）フェニルクロロベンゼン、２−（ｐ−アニシル）フェニルクロロベンゼン、３−（ｐ−アニシル）フェニルクロロベンゼン、４−（ｐ−アニシル）フェニルクロロベンゼン、２−ビフェニルクロロベンゼン、３−ビフェニルクロロベンゼン、４−ビフェニルクロロベンゼンなどを用いることができる。
【００１９】
[マグネシウム]
本発明で用いられるマグネシウムは顆粒のマグネシウム、具体的にはマグネシウム削片、マグネシウムダスト、マグネシウム粉末などの形態のものが好ましい。
本発明においては、マグネシウムは含炭素置換基クロロベンゼン化合物に対して過剰量用いる。当モルでは反応が実質的に完結せず、また２倍モル量以上では反応を促進させるなどの利点がなくなってしまい、更に反応終了時に未反応のマグネシウムを除去しなければならないという問題がある。
マグネシウムは、含炭素置換基クロロベンゼン化合物に対して少なくとも１ｍｏｌ当量用いる。好適にはアルキルヨウ化物に対して１．０１〜１．５ｍｏｌ当量、さらに好ましくは１．０５〜１．３５ｍｏｌ当量用いる。
【００２０】
［反応活性化剤］
本反応では、反応活性化剤としてハロゲン化合物を用いることができる。反応活性化剤とは、マグネシウムの表面を改質し、マグネシウムとクロロナフタレン化合物との反応性を向上させるものである。
無機ハロゲン化合物としてヨウ素、臭素、ヨウ化臭素、ヨウ化塩素などを用いることができ、これらの中でもヨウ素が好適に使用できる。
有機ハロゲン化合物の例としては、ジブロモメタン、ジヨードメタン、１，２−ジブロモエタン、１，２−ジヨードエタン、１−クロロ−２−ブロモエタン、１−クロロ−２−ヨードエタンまたは１−ブロモ−２−ヨードエタンなどが挙げられ、これらの中でも１，２−ジブロモエタンが好適に使用できる。
【００２１】
これらのハロゲン化合物を使用する場合の使用量はマグネシウムに対して０．０１〜０．３ｍｏｌ当量であり、好適には０．０５〜０．１５ｍｏｌ当量である。ハロゲン化合物の使用量が０．０１ｍｏｌ当量よりも少ないと十分な反応開始効果が得られず、グリニャール試薬の生成速度が遅くなってしまう場合があり、また、使用量が０．３ｍｏｌ当量よりも多いと、マグネシウムが損失したり、副反応が起こるなどの可能性があり好ましくない。
【００２２】
［溶媒］
反応溶媒としてはテトラヒドロピランを用いる。
テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）などのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒との混合溶媒も使用することができるが、回収、再利用をする観点からテトラヒドロピラン単独で用いることが望ましい。テトラヒドロピランは通常、蒸留、脱水剤処理をして使用され、マグネシウムに対して２〜５０倍重量、好適には５〜３０倍重量用いられる。
【００２３】
［グリニャール試薬の生成］
本反応は、通常窒素、アルゴンなどの不活性雰囲気下で行われる。
通常、テトラヒドロピランとマグネシウムからなる溶液に反応活性化剤であるハロゲン化合物を添加した後、含炭素置換基クロロベンゼン化合物を一度または時間をかけて添加する方法、テトラヒドロピランとマグネシウムからなる溶液にハロゲン化合物と含炭素置換基クロロベンゼン化合物を同時に添加する方法、またはテトラヒドロピラン、マグネシウム、含炭素置換基クロロベンゼン化合物からなる溶液にハロゲン化合物を添加する方法から適宜選択される。
【００２４】
反応温度は、通常０℃以上、添加する反応液の還流温度以下で行われ、好ましくは２５℃以上、反応液の還流温度である。
【００２５】
２．グリニャール反応生成物の製造方法
本発明は、第二に、このようにして得られたグリニャール試薬を、次工程で増炭素反応するために用いたグリニャール反応生成物の製造方法に関する。
【００２６】
［被求核付加剤］
本発明にて得られるグリニャール試薬は、以下の被求核付加剤と反応させて増炭生成物であるグリニャール生成物を与える。
このような被求核付加剤としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、３−フェニルプロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、アニスアルデヒド、ｐ−クロロベンズアルデヒド、ｐ−メチルベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒドなどのアルデヒド化合物、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、ベンゾフェノンなどのケトン化合物、蟻酸メチル、酢酸メチル、安息香酸エチル、アニス酸メチルなどのエステル化合物、蟻酸、酢酸、安息香酸、アニス酸、などのカルボン酸化合物、蟻酸クロライド、酢酸クロライド、安息香酸クロライド、アニス酸クロライドなどの酸クロライド化合物、Ｎ，Ｎ‘−ジメチル酢酸アミド、Ｎ，Ｎ‘−ジエチルベンズアミドなどのアミド化合物、アセトニトリル、アクリロニトリル、ベンゾニトリル、テレフタロニトリルなどのニトリル化合物、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン化合物、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、イソブチレンオキシドスチレンオキシド、ビスフェノールＡなどのエポキシ化合物、オキセタンなどの４員環状化合物などを用いることができる。
【００２７】
また、二酸化炭素、二硫化炭素などのＣ１化合物、酸素、硫黄などの分子状化合物、含硫黄有機化合物として、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジフェニルスルホンなどのスルホン化合物、含窒素有機化合物として、メチルイソシアネート、フェニルエソシアネートなどのイソシアネート化合物、ニトロソベンゼン、ｐ−ジニトロベンゼン、ｐ−ニトロソトルエンなどのニトロソ化合物なども用いることができる。
【００２８】
上記の中でも、アルデヒド化合物、ケトン化合物、エステル化合物、カルボン酸化合物、クロライド化合物、アミド化合物、ニトリル化合物、ラクトン化合物およびエポキシ化合物は工業的に特に有用であり、本発明でも好適に使用することができる。
【００２９】
通常、アルデヒド、ケトンなどのカルボニル化合物、またはエステル化合物などの反応原料のテトラヒドロピラン溶液に、前工程で製造したグリニャール試薬を添加し、求核付加反応によりアルキル基を導入させる。逆に、グリニャール試薬の中に反応原料を添加してもよい。
【００３０】
［溶媒］
本工程においても、溶媒としてテトラヒドロピランと、テトラヒドロフラン、ジオキサンまたはジグライムなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒との混合溶媒を使用することもできるが、回収、再利用をする観点からテトラヒドロピラン単独で用いることが望ましい。
【００３１】
反応終了後に反応液に水を加え、生成物を抽出分離する。テトラヒドロピランは水と分離するので、容易に生成物を取得することができる。
また、テトラヒドロピランは蒸留回収後、脱水処理をして再使用することができ、これにより溶媒の使用量を低減することができる。
【００３２】
上述したことをまとめて、本発明で適用できる反応例としてグリニャール試薬の原料に含炭素置換基クロロベンゼン化合物（Ｐｈは炭素置換基で置換されたフェニル基を示す）を用いた場合の反応を以下の化学式に示す。
【化１】
【実施例】
【００３３】
以下に本発明について代表的な例を示し具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
なお、実施例における各成分の分析はガスクロマトグラフ装置（アジレント製，６８９０Ｎ）を用い、分析カラムとしてＪ＆Ｗ製ＤＢ−１カラム（長さ３０ｍ，直径０．３２ｍｍ，膜厚１μｍ）を用いた。また、難揮発物質の分析には高速液体クロマトブラフ装置（ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製，ＬＣ−２０１０ＨＴ）を用い、分析カラムとしてＲＰ−１８（ＯＤＳ）フルエンドキャップ処理済（関東化学製）を用いた。
【００３４】
［実施例１］
アルゴン雰囲気下、容量３００ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム２．９１ｇ（１２０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン２０ｍｌを加え室温で緩やかに撹拌した。１，２−ジブロモエタン１．１３g（６ｍｍｏｌ）を加え５分加熱撹拌した。還流下３−メチルクロロベンゼン１２．６ｇ（１００ｍｍｏｌ）のテトラヒドロピラン８０ｍｌ溶液を添加した。還流下８時間撹拌した後、室温に冷却し３−メチルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）で定量したところ、３−メチルクロロベンゼン０．４％、トルエン９９．１％であった。反応により生成した３−メチルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しトルエンとなる。
【００３５】
［実施例２］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、３、４−ジメチルクロロベンゼン１．４０ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下１０時間撹拌した後、室温に冷却し３、４−ジメチルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、３、４−ジメチルクロロベンゼン１．４％、ｏ−キシレン９８．１％であった。反応により生成した３，４−ジメチルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しｏ−キシレンとなる。
【００３６】
［実施例３］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、４−ベンジルクロロベンゼン２．０２ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下８時間撹拌した後、室温に冷却し４−ベンジルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、４−ベンジルフェニルクロロベンゼン０．５％、ジフェニルメタン９９．２％であった。反応により生成した４−フェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しジフェニルメタンとなる。
【００３７】
［実施例４］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、４−クロロスチレン１．３９ｇ（１０ｍｍｏｌ）、重合防止剤のＢＨＴ５０ｍｇを加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下２時間撹拌した後、室温に冷却し４−ビニルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、４−クロロスチレン０．０％、スチレン８７．３％であった。反応により生成した４−ビニルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しスチレンとなる。
【００３８】
［実施例５］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、４−アリルクロロベンゼン１．５２ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下６時間撹拌した後、室温に冷却し４−アリルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、４−アリルクロロベンゼン０．２％、アリルベンゼン９９．４％であった。反応により生成した４−アリルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しアリルベンゼンとなる。
【００３９】
［実施例６］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、４−クロロフェニルエチニルベンゼン２．１２ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下８時間撹拌した後、室温に冷却し４−フェニルエチニルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、４−クロロフェニルエチニルベンゼン０．８％、ジフェニルアセチレン９８．３％であった。反応により生成した４−フェニルエチニルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しジフェニルアセチレンとなる。
【００４０】
［実施例７］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、４−フェニルクロロベンゼン１．８８ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下８時間撹拌した後、室温に冷却し４−フェニルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、４−フェニルクロロベンゼン０．５％、ビフェニル９９．２％であった。反応により生成した４−フェニルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しビフェニルとなる。
【００４１】
［実施例８］
グリニャール試薬の調製
アルゴン雰囲気下、容量３００ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム２．９１ｇ（１２０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン２０ｍｌを加え室温で緩やかに撹拌した。１，２−ジブロモエタン１．１３g（６ｍｍｏｌ）を加え５分加熱撹拌した。還流下４−メチルクロロベンゼン１２．６ｇ（１００ｍｍｏｌ）のテトラヒドロピラン８０ｍｌ溶液を添加した。還流下１２時間撹拌した後、室温に冷却し４−メチルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ４−メチルフェニルマグネシウムクロライド（アニソールとして定量）の収率は９９％であった。４−メチルフェニルマグネシウムクロリド９９ｍｍｏｌ換算として、グリニャール反応に使用する。
【００４２】
グリニャール反応と生成物の単離
アルゴン雰囲気下、容量３００ｍｌのナスフラスコに撹拌子、ｐ−メチルベンズアルデヒド１２．０ｇ（９５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン５０ｍｌを加え室温で撹拌した。氷冷下カニューレを用いてさきに調製したグリニャール試薬を１０分かけて添加した。反応温度を室温に昇温しさらに３時間反応させた。水１００ｍｌを加え、１０％塩酸水溶液でｐＨ＝４前後に調製した。反応液を分液し、水１００ｍｌ、続いて飽和食塩水でテトラヒドロピラン層を洗い、硫酸マグネシウムで乾燥させた。一晩乾燥後、テトラヒドロピランを留去し、真空ポンプで残存するテトラヒドロピランを除いた。４，４‘―ジメチルベンズヒドロール粗生成物１９．４ｇ(粗収率９１％)を得た。
【００４３】
［実施例９］
実施例８で調製した４−メチルフェニルマグネシウムクロライドのテトラヒドロピラン溶液（９９ｍｍｏｌ換算）をアルデヒド、ケトン、エステルに添加し、３時間室温で反応させた後、ＧＣまたは液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）で定量した。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によれば、原料単価が安価な芳香族塩化物、特に含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムを用いてグリニャール試薬を製造する際の、芳香族塩化物の反応性の低さを改善し、反応時間の長さ及びグリニャール試薬の収率を改善することができる。
また、本発明の製造方法で製造したテトラヒドロピランとグリニャール試薬からなるテトラヒドロピラン組成物をカルボニル化合物及びエステル等と反応させる場合には、反応生成物の単離が容易であり、収率の低下等を抑える事ができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムをテトラヒドロピラン中で反応させることを特徴とするグリニャール試薬の製造方法、該方法で製造されたグリニャール試薬とテトラヒドロピランとの組成物、及び該方法で製造されたグリニャール試薬を用いた反応生成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記一般式（２）
（式中、Ｒはアルキル基、ベンジル基、アリル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基を表し、ｎは１〜５の整数を表す。）で示されるグリニャール試薬は有機合成上重要な試薬であり、医農薬（特開平１０−２７３４７５号公報、特開昭５８−３５１３２号公報）、電子材料（特開平７−３２４０６９号公報）、機能性モノマー（特開平１１−６０５１９号公報）などの合成に用いられる。
【０００３】
このようなグリニャール試薬を得る方法としては、一般的には芳香族臭化物、芳香族ヨウ化物または芳香族塩化物とマグネシウムをエーテル系の溶媒中で反応せて合成する。これらの中でも、芳香族臭化物及び芳香族は芳香族塩化物に比べて反応性が高く、好適に用いられる。
しかし、芳香族臭化物または芳香族ヨウ化物を用いる合成方法では、マグネシウムとの反応性が高い反面、芳香族塩化物を用いる方法に比べ分子量が大きくなるので原料の使用量（質量）も多くなるうえ、原料の単価が高いので製造コストが高くなるというような問題がある。
【０００４】
一方、芳香族塩化物を用いる合成方法では、芳香族臭化物または芳香族ヨウ化物を用いる方法に比べて原料の使用量が少なく、また原料の単価が低いという利点があるが、マグネシウムとの反応性が低いため、反応時間が長く、またグリニャール試薬の収率が低いなどの問題がある。
【０００５】
特に、分子内に反応基を有するグリニャール試薬、例えばスチリルグリニャールなどでは、反応時間が長くなったり、反応温度が高くなると重合し大幅に収率が低下する問題があった（特開平９−３１６０８３号公報）。
【０００６】
また、このような従来公知のグリニャール試薬製造工程においては、エーテル系溶媒としては一般的にテトラヒドロフランが主に用いられている。このように、溶媒にテトラヒドロフランを使用して合成したグリニャール試薬を、引き続き次工程としてカルボニル化合物やエステルなどと反応させる場合、反応生成物を抽出分離するためには水を加える必要がある。しかし、テトラヒドロフランは水と混和するため、生成物の分離工程が煩雑化したり収率が低下するという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２７３４７５号公報
【特許文献２】特開昭５８−３５１３２号公報
【特許文献３】特開平７−３２４０６９号公報
【特許文献４】特開平１１−６０５１９号公報
【特許文献５】特開平９−３１６０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、芳香族塩化物である含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムを原料としてグリニャール試薬を製造する際のクロロナフタレン化合物の反応性の低さを改善し、反応速度及びグリニャール試薬の収率を改善すること、及び生成物の取得を容易にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意努力した結果、含炭素置換基クロロベンゼン化合物を原料とするグリニャール試薬製造工程において、溶媒にテトラヒドロピランを用いることにより、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明は以下のグリニャール試薬の製造方法に関するものである。
［１］下記式（１）
【化１】
（式中、Ｒはアルキル基、ベンジル基、アリル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基を表し、ｎは１〜５の整数を表す。）で示される含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムをテトラヒドロピラン中で反応させて、下記式（２）
【化２】
（式中の符号は前記（１）と同じ意味を表す。）で示されるグリニャール試薬を製造することを特徴とするグリニャール試薬の製造方法。
［２］前記式（２）で示されるグリニャール試薬とテトラヒドロピランを含むことを特徴とするテトラヒドロピラン組成物。
［３］前記１に記載された方法で製造されたグリニャール試薬を用いてテトラヒドロピラン中で求核付加反応を行うことを特徴とするグリニャール反応生成物の製造方法。
［４］グリニャール反応の後、水を加え、反応により生成した化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する前記３に記載のグリニャール反応生成物の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、原料単価が安価な芳香族塩化物、特に含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムを用いてグリニャール試薬を製造する際の含炭素置換基クロロベンゼン化合物の反応性の低さを改善し、反応時間の長さ及びグリニャール試薬の収率を改善することができる。また、本発明の製造方法で製造したテトラヒドロピランとグリニャール試薬からなるテトラヒドロピラン組成物をカルボニル化合物及びエステル等と反応させる場合には、反応生成物の単離が容易であり、収率の低下等を抑える事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の具体的内容について詳細に説明する。
１．グリニャール試薬の製造方法
本発明は、第一に、含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムをテトラヒドロピラン溶媒中で反応させることを特徴とするグリニャール試薬の製造方法に関する。
【００１３】
[含炭素置換基クロロベンゼン化合物]
本発明で使用される含炭素置換基クロロベンゼン化合物は、アルキルクロロベンゼン化合物、ベンジルクロロベンゼン化合物、アルケニルクロロベンゼン化合物、アリルクロロベンゼン化合物、アルキニルクロロベンゼン化合物、アリールクロロベンゼン化合物等を用いることができる。
具体的には、アルキルクロロベンゼン化合物としては、２−メチルクロロベンゼン、３−メチルクロロベンゼン、４−メチルクロロベンゼン、２，３−ジメチルクロロベンゼン、２，４−ジメチルクロロベンゼン、３，５−ジメチルクロロベンゼン、２−エチルクロロベンゼン、３−エチルクロロベンゼン、４−エチルクロロベンゼン、２−メチル−３−エチルクロロベンゼン、２−プロピルクロロベンゼン、３−プロピルクロロベンゼン、４−プロピルクロロベンゼン、２−メチル−４−プロピルクロロベンゼン、２−イソプロピルクロロベンゼン、３−イソプロピルクロロベンゼン、４−イソプロピルクロロベンゼン、２−ブチルクロロベンゼン、３−ブチルクロロベンゼン、４−ブチルクロロベンゼン、２−ｔ−ブチルクロロベンゼン、３−ｔ−ブチルクロロベンゼン、４−ｔ−ブチルクロロベンゼン、２−ヘキシルクロロベンゼン、３−ヘキシルクロロベンゼン、４−ヘキシルクロロベンゼン、２−シクロヘキシルクロロベンゼン、３−シクロヘキシルクロロベンゼン、４−シクロヘキシルクロロベンゼン、３−メチル−４−シクロヘキシルクロロベンゼンなどを用いることができる。
【００１４】
ベンジルクロロベンゼン化合物としては、２−ベンジルクロロベンゼン、３−ベンジルクロロベンゼン、４−ベンジルクロロベンゼン、２−メチル−４−ベンジルクロロベンゼン、２−（ｐ−メチルベンジル）クロロベンゼン、３−（ｐ−メチルベンジル）クロロベンゼン、４−（ｐ−メチルベンジル）クロロベンゼン、２−（ｐ−メトキシベンジル）クロロベンゼン、３−（ｐ−メトキシベンジル）クロロベンゼン、４−（ｐ−メトキシベンジル）クロロベンゼンなどを用いることができる。
【００１５】
アルケニルクロロベンゼン化合物としては、２−クロロスチレン、３−クロロスチレン、４−クロロスチレン、２，３−ジビニルクロロベンゼン、２，４−ジビニルクロロベンゼン、３，５−ジビニルクロロベンゼン、３−メチル−４−ビニルクロロベンゼン、３−クロロ−α−メチルスチレン、４−クロロ−α−メチルスチレンなどを用いることができる。
【００１６】
アリルクロロベンゼン化合物としては、２−アリルクロロベンゼン、３−アリルクロロベンゼン、４−アリルクロロベンゼン、２−クロチルクロロベンゼン、３−クロチルクロロベンゼン、４−クロチルクロロベンゼン、２−メタリルクロロベンゼン、３−メタリルクロロベンゼン、４−メタリルクロロベンゼン、２−メシチルクロロベンゼン、３−メシチルクロロベンゼン、４−メシチルクロロベンゼン、などを用いることができる。
【００１７】
アルキニルクロロベンゼン化合物としては、２−クロロエチニルベンゼン、１−クロロ−２−メチル−３−エチニルベンゼン、３−クロロエチニルベンゼン、４−クロロエチニルベンゼン、１−クロロ−３−メチル−４−エチニルベンゼン、２−クロロフェニルエチニルベンゼン、１−クロロ−２−メチル−３−フェニルエチニルベンゼン、３−クロロフェニルエチニルベンゼン、４−クロロフェニルエチニルベンゼン、１−クロロ−３−メチル−４−フェニルエチニルベンゼンなどを用いることができる。
【００１８】
アリールクロロベンゼン化合物としては、２−フェニルクロロベンゼン、２−フェニル−３−メチル−クロロベンゼン、３−フェニルクロロベンゼン、４−フェニルクロロベンゼン、２−（ｐ−トルイル）フェニルクロロベンゼン、３−（ｐ−トルイル）フェニルクロロベンゼン、４−（ｐ−トルイル）フェニルクロロベンゼン、２−（ｐ−アニシル）フェニルクロロベンゼン、３−（ｐ−アニシル）フェニルクロロベンゼン、４−（ｐ−アニシル）フェニルクロロベンゼン、２−ビフェニルクロロベンゼン、３−ビフェニルクロロベンゼン、４−ビフェニルクロロベンゼンなどを用いることができる。
【００１９】
[マグネシウム]
本発明で用いられるマグネシウムは顆粒のマグネシウム、具体的にはマグネシウム削片、マグネシウムダスト、マグネシウム粉末などの形態のものが好ましい。
本発明においては、マグネシウムは含炭素置換基クロロベンゼン化合物に対して過剰量用いる。当モルでは反応が実質的に完結せず、また２倍モル量以上では反応を促進させるなどの利点がなくなってしまい、更に反応終了時に未反応のマグネシウムを除去しなければならないという問題がある。
マグネシウムは、含炭素置換基クロロベンゼン化合物に対して少なくとも１ｍｏｌ当量用いる。好適にはアルキルヨウ化物に対して１．０１〜１．５ｍｏｌ当量、さらに好ましくは１．０５〜１．３５ｍｏｌ当量用いる。
【００２０】
［反応活性化剤］
本反応では、反応活性化剤としてハロゲン化合物を用いることができる。反応活性化剤とは、マグネシウムの表面を改質し、マグネシウムとクロロナフタレン化合物との反応性を向上させるものである。
無機ハロゲン化合物としてヨウ素、臭素、ヨウ化臭素、ヨウ化塩素などを用いることができ、これらの中でもヨウ素が好適に使用できる。
有機ハロゲン化合物の例としては、ジブロモメタン、ジヨードメタン、１，２−ジブロモエタン、１，２−ジヨードエタン、１−クロロ−２−ブロモエタン、１−クロロ−２−ヨードエタンまたは１−ブロモ−２−ヨードエタンなどが挙げられ、これらの中でも１，２−ジブロモエタンが好適に使用できる。
【００２１】
これらのハロゲン化合物を使用する場合の使用量はマグネシウムに対して０．０１〜０．３ｍｏｌ当量であり、好適には０．０５〜０．１５ｍｏｌ当量である。ハロゲン化合物の使用量が０．０１ｍｏｌ当量よりも少ないと十分な反応開始効果が得られず、グリニャール試薬の生成速度が遅くなってしまう場合があり、また、使用量が０．３ｍｏｌ当量よりも多いと、マグネシウムが損失したり、副反応が起こるなどの可能性があり好ましくない。
【００２２】
［溶媒］
反応溶媒としてはテトラヒドロピランを用いる。
テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）などのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒との混合溶媒も使用することができるが、回収、再利用をする観点からテトラヒドロピラン単独で用いることが望ましい。テトラヒドロピランは通常、蒸留、脱水剤処理をして使用され、マグネシウムに対して２〜５０倍重量、好適には５〜３０倍重量用いられる。
【００２３】
［グリニャール試薬の生成］
本反応は、通常窒素、アルゴンなどの不活性雰囲気下で行われる。
通常、テトラヒドロピランとマグネシウムからなる溶液に反応活性化剤であるハロゲン化合物を添加した後、含炭素置換基クロロベンゼン化合物を一度または時間をかけて添加する方法、テトラヒドロピランとマグネシウムからなる溶液にハロゲン化合物と含炭素置換基クロロベンゼン化合物を同時に添加する方法、またはテトラヒドロピラン、マグネシウム、含炭素置換基クロロベンゼン化合物からなる溶液にハロゲン化合物を添加する方法から適宜選択される。
【００２４】
反応温度は、通常０℃以上、添加する反応液の還流温度以下で行われ、好ましくは２５℃以上、反応液の還流温度である。
【００２５】
２．グリニャール反応生成物の製造方法
本発明は、第二に、このようにして得られたグリニャール試薬を、次工程で増炭素反応するために用いたグリニャール反応生成物の製造方法に関する。
【００２６】
［被求核付加剤］
本発明にて得られるグリニャール試薬は、以下の被求核付加剤と反応させて増炭生成物であるグリニャール生成物を与える。
このような被求核付加剤としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、３−フェニルプロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、アニスアルデヒド、ｐ−クロロベンズアルデヒド、ｐ−メチルベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒドなどのアルデヒド化合物、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、ベンゾフェノンなどのケトン化合物、蟻酸メチル、酢酸メチル、安息香酸エチル、アニス酸メチルなどのエステル化合物、蟻酸、酢酸、安息香酸、アニス酸、などのカルボン酸化合物、蟻酸クロライド、酢酸クロライド、安息香酸クロライド、アニス酸クロライドなどの酸クロライド化合物、Ｎ，Ｎ‘−ジメチル酢酸アミド、Ｎ，Ｎ‘−ジエチルベンズアミドなどのアミド化合物、アセトニトリル、アクリロニトリル、ベンゾニトリル、テレフタロニトリルなどのニトリル化合物、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン化合物、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、イソブチレンオキシドスチレンオキシド、ビスフェノールＡなどのエポキシ化合物、オキセタンなどの４員環状化合物などを用いることができる。
【００２７】
また、二酸化炭素、二硫化炭素などのＣ１化合物、酸素、硫黄などの分子状化合物、含硫黄有機化合物として、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジフェニルスルホンなどのスルホン化合物、含窒素有機化合物として、メチルイソシアネート、フェニルエソシアネートなどのイソシアネート化合物、ニトロソベンゼン、ｐ−ジニトロベンゼン、ｐ−ニトロソトルエンなどのニトロソ化合物なども用いることができる。
【００２８】
上記の中でも、アルデヒド化合物、ケトン化合物、エステル化合物、カルボン酸化合物、クロライド化合物、アミド化合物、ニトリル化合物、ラクトン化合物およびエポキシ化合物は工業的に特に有用であり、本発明でも好適に使用することができる。
【００２９】
通常、アルデヒド、ケトンなどのカルボニル化合物、またはエステル化合物などの反応原料のテトラヒドロピラン溶液に、前工程で製造したグリニャール試薬を添加し、求核付加反応によりアルキル基を導入させる。逆に、グリニャール試薬の中に反応原料を添加してもよい。
【００３０】
［溶媒］
本工程においても、溶媒としてテトラヒドロピランと、テトラヒドロフラン、ジオキサンまたはジグライムなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒との混合溶媒を使用することもできるが、回収、再利用をする観点からテトラヒドロピラン単独で用いることが望ましい。
【００３１】
反応終了後に反応液に水を加え、生成物を抽出分離する。テトラヒドロピランは水と分離するので、容易に生成物を取得することができる。
また、テトラヒドロピランは蒸留回収後、脱水処理をして再使用することができ、これにより溶媒の使用量を低減することができる。
【００３２】
上述したことをまとめて、本発明で適用できる反応例としてグリニャール試薬の原料に含炭素置換基クロロベンゼン化合物（Ｐｈは炭素置換基で置換されたフェニル基を示す）を用いた場合の反応を以下の化学式に示す。
【化１】
【実施例】
【００３３】
以下に本発明について代表的な例を示し具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
なお、実施例における各成分の分析はガスクロマトグラフ装置（アジレント製，６８９０Ｎ）を用い、分析カラムとしてＪ＆Ｗ製ＤＢ−１カラム（長さ３０ｍ，直径０．３２ｍｍ，膜厚１μｍ）を用いた。また、難揮発物質の分析には高速液体クロマトブラフ装置（ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製，ＬＣ−２０１０ＨＴ）を用い、分析カラムとしてＲＰ−１８（ＯＤＳ）フルエンドキャップ処理済（関東化学製）を用いた。
【００３４】
［実施例１］
アルゴン雰囲気下、容量３００ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム２．９１ｇ（１２０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン２０ｍｌを加え室温で緩やかに撹拌した。１，２−ジブロモエタン１．１３g（６ｍｍｏｌ）を加え５分加熱撹拌した。還流下３−メチルクロロベンゼン１２．６ｇ（１００ｍｍｏｌ）のテトラヒドロピラン８０ｍｌ溶液を添加した。還流下８時間撹拌した後、室温に冷却し３−メチルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）で定量したところ、３−メチルクロロベンゼン０．４％、トルエン９９．１％であった。反応により生成した３−メチルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しトルエンとなる。
【００３５】
［実施例２］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、３、４−ジメチルクロロベンゼン１．４０ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下１０時間撹拌した後、室温に冷却し３、４−ジメチルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、３、４−ジメチルクロロベンゼン１．４％、ｏ−キシレン９８．１％であった。反応により生成した３，４−ジメチルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しｏ−キシレンとなる。
【００３６】
［実施例３］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、４−ベンジルクロロベンゼン２．０２ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下８時間撹拌した後、室温に冷却し４−ベンジルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、４−ベンジルフェニルクロロベンゼン０．５％、ジフェニルメタン９９．２％であった。反応により生成した４−フェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しジフェニルメタンとなる。
【００３７】
［実施例４］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、４−クロロスチレン１．３９ｇ（１０ｍｍｏｌ）、重合防止剤のＢＨＴ５０ｍｇを加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下２時間撹拌した後、室温に冷却し４−ビニルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、４−クロロスチレン０．０％、スチレン８７．３％であった。反応により生成した４−ビニルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しスチレンとなる。
【００３８】
［実施例５］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、４−アリルクロロベンゼン１．５２ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下６時間撹拌した後、室温に冷却し４−アリルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、４−アリルクロロベンゼン０．２％、アリルベンゼン９９．４％であった。反応により生成した４−アリルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しアリルベンゼンとなる。
【００３９】
［実施例６］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、４−クロロフェニルエチニルベンゼン２．１２ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下８時間撹拌した後、室温に冷却し４−フェニルエチニルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、４−クロロフェニルエチニルベンゼン０．８％、ジフェニルアセチレン９８．３％であった。反応により生成した４−フェニルエチニルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しジフェニルアセチレンとなる。
【００４０】
［実施例７］
アルゴン雰囲気下、容量５０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム０．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌ、１，２−ジブロモエタン０．１１g（０．６ｍｍｏｌ）、４−フェニルクロロベンゼン１．８８ｇ（１０ｍｍｏｌ）を加え室温で加えた後緩やかに撹拌した。還流下８時間撹拌した後、室温に冷却し４−フェニルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ、４−フェニルクロロベンゼン０．５％、ビフェニル９９．２％であった。反応により生成した４−フェニルフェニルマグネシウムクロライドはメタノールと反応しビフェニルとなる。
【００４１】
［実施例８］
グリニャール試薬の調製
アルゴン雰囲気下、容量３００ｍｌのナスフラスコに撹拌子、マグネシウム２．９１ｇ（１２０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン２０ｍｌを加え室温で緩やかに撹拌した。１，２−ジブロモエタン１．１３g（６ｍｍｏｌ）を加え５分加熱撹拌した。還流下４−メチルクロロベンゼン１２．６ｇ（１００ｍｍｏｌ）のテトラヒドロピラン８０ｍｌ溶液を添加した。還流下１２時間撹拌した後、室温に冷却し４−メチルフェニルマグネシウムクロライド（グリニャール試薬）のテトラヒドロピラン溶液を得た。反応液を一部サンプリングし、メタノール中に加え、ＧＣで定量したところ４−メチルフェニルマグネシウムクロライド（アニソールとして定量）の収率は９９％であった。４−メチルフェニルマグネシウムクロリド９９ｍｍｏｌ換算として、グリニャール反応に使用する。
【００４２】
グリニャール反応と生成物の単離
アルゴン雰囲気下、容量３００ｍｌのナスフラスコに撹拌子、ｐ−メチルベンズアルデヒド１２．０ｇ（９５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン５０ｍｌを加え室温で撹拌した。氷冷下カニューレを用いてさきに調製したグリニャール試薬を１０分かけて添加した。反応温度を室温に昇温しさらに３時間反応させた。水１００ｍｌを加え、１０％塩酸水溶液でｐＨ＝４前後に調製した。反応液を分液し、水１００ｍｌ、続いて飽和食塩水でテトラヒドロピラン層を洗い、硫酸マグネシウムで乾燥させた。一晩乾燥後、テトラヒドロピランを留去し、真空ポンプで残存するテトラヒドロピランを除いた。４，４‘―ジメチルベンズヒドロール粗生成物１９．４ｇ(粗収率９１％)を得た。
【００４３】
［実施例９］
実施例８で調製した４−メチルフェニルマグネシウムクロライドのテトラヒドロピラン溶液（９９ｍｍｏｌ換算）をアルデヒド、ケトン、エステルに添加し、３時間室温で反応させた後、ＧＣまたは液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）で定量した。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によれば、原料単価が安価な芳香族塩化物、特に含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムを用いてグリニャール試薬を製造する際の、芳香族塩化物の反応性の低さを改善し、反応時間の長さ及びグリニャール試薬の収率を改善することができる。
また、本発明の製造方法で製造したテトラヒドロピランとグリニャール試薬からなるテトラヒドロピラン組成物をカルボニル化合物及びエステル等と反応させる場合には、反応生成物の単離が容易であり、収率の低下等を抑える事ができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）
【化１】
（式中、Ｒはアルキル基、ベンジル基、アリル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基を表し、ｎは１〜５の整数を表す。）で示される含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムをテトラヒドロピラン中で反応させて、下記式（２）
【化２】
（式中の符号は前記（１）と同じ意味を表す。）で示されるグリニャール試薬を製造することを特徴とするグリニャール試薬の製造方法。
【請求項２】
前記式（２）で示されるグリニャール試薬とテトラヒドロピランを含むことを特徴とするテトラヒドロピラン組成物。
【請求項３】
請求項１に記載された方法で製造されたグリニャール試薬を用いてテトラヒドロピラン中で求核付加反応を行うことを特徴とするグリニャール反応生成物の製造方法。
【請求項４】
グリニャール反応の後、水を加え、反応により生成した化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する請求項３に記載のグリニャール反応生成物の製造方法。
【請求項１】
下記式（１）
【化１】
（式中、Ｒはアルキル基、ベンジル基、アリル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基を表し、ｎは１〜５の整数を表す。）で示される含炭素置換基クロロベンゼン化合物とマグネシウムをテトラヒドロピラン中で反応させて、下記式（２）
【化２】
（式中の符号は前記（１）と同じ意味を表す。）で示されるグリニャール試薬を製造することを特徴とするグリニャール試薬の製造方法。
【請求項２】
前記式（２）で示されるグリニャール試薬とテトラヒドロピランを含むことを特徴とするテトラヒドロピラン組成物。
【請求項３】
請求項１に記載された方法で製造されたグリニャール試薬を用いてテトラヒドロピラン中で求核付加反応を行うことを特徴とするグリニャール反応生成物の製造方法。
【請求項４】
グリニャール反応の後、水を加え、反応により生成した化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する請求項３に記載のグリニャール反応生成物の製造方法。
【公開番号】特開２００８−１７４４７２（Ｐ２００８−１７４４７２Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８１７０（Ｐ２００７−８１７０）
【出願日】平成１９年１月１７日（２００７．１．１７）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１７日（２００７．１．１７）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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