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JP2007161634A - 精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルの製造方法およびその中間体 - Google Patents

精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルの製造方法およびその中間体 Download PDF

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JP2007161634A JP2005358631A JP2005358631A JP2007161634A JP 2007161634 A JP2007161634 A JP 2007161634A JP 2005358631 A JP2005358631 A JP 2005358631A JP 2005358631 A JP2005358631 A JP 2005358631A JP 2007161634 A JP2007161634 A JP 2007161634A
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Abstract

【課題】精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルの工業的な製造方法の提供。
【解決手段】粗製の２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルとアルカリ金属亜硫酸水素塩とを反応させることにより、式（２）
Figure 2007161634

で示される置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩を得る。式（２）で示される置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩と、酸、塩基および水溶性アルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物とを反応させることにより、精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルを得る。
【選択図】なし

Description

本発明は、精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルの製造方法に関する。
２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルは、ピレスロイド系家庭用防疫薬、殺虫剤等の合成中間体として重要な化合物であり、その製造方法としては、例えば、２，２−ジメチル−３−ヒドロキシメチルシクロプロパンカルボン酸エステルの水酸基を酸化する方法（例えば、特許文献１参照。）、２，２−ジメチル−３−（２−メチル−１−プロペニル）シクロプロパンカルボン酸エステルの二重結合を過ヨウ素酸ナトリウムやオゾン等の酸化剤を用いて酸化切断する方法（例えば、特許文献２および特許文献３参照。）等が知られている。
これらの方法により得られる２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルには、反応で生成した副生成物や原料由来の不純物が混在するため、上記用途に使用するには、通常、粗製の２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルを減圧蒸留（例えば、特許文献３参照。）することにより、精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルを得る。しかしながら、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルのシクロプロパンカルバルデヒド骨格は熱に不安定であるため、減圧蒸留による精製処理は高真空条件下で実施する必要があり、設備面の負担が大きいプロセスとなっていた。また、高真空条件で蒸留を行うので蒸気圧の近い不純物の除去が困難であるという問題もあり、工業的な精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルの製造方法としては満足できるものではなかった。
特開２００４−９９５９５号公報 特開２００３−２６７９１５号公報 特公昭４６−２４６９５号公報
このような状況のもと、本発明者らは、精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルの工業的な製造方法について鋭意検討したところ、中間体として置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩を経由させることにより、粗製の２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルから、簡便な操作で精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルが製造できることを見いだし、本発明に至った。
すなわち本発明は、粗製の式（１）
Figure 2007161634
 （式中、Ｒ１は置換されていてもよいアルキル基または置換されていてもよいアリール基を表す。）
で示される２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルに、下記第１工程および第２工程を施すことによる精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルの製造方法を提供するものである。
＜第１工程＞
粗製の２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルとアルカリ金属亜硫酸水素塩とを反応させることにより、式（２）
Figure 2007161634
 （式中、Ｒ１は上記と同一の意味を表し、Ｍはアルカリ金属を表す。）
で示される置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩を得る工程
＜第２工程＞
第１工程で得た置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩と、酸、塩基および水溶性アルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物とを反応させることにより、精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルを得る工程
本発明によれば、ピレスロイド系家庭用防疫薬、殺虫剤等の合成中間体として重要な化合物である精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルを、工業的に有利に製造することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
式（１）で示される２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステル（以下、ホルミルシクロプロパン化合物（１）と略記する。）の式中、Ｒ１で示されるアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の直鎖状、分枝鎖状もしくは環状の炭素数１〜１０のアルキル基が挙げられる。これらのアルキル基上に有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基等の炭素数１〜３のアルコキシ基；フェノキシ基等の炭素数６〜１０のアリールオキシ基；後述する置換されていてもよいアリール基；等が挙げられる。かかる置換基で置換されたアルキル基の具体例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、２−エトキシエチル基、２−フェノキシエチル基、ベンジル基、フェネチル基、４−フルオロベンジル基、３−フェノキシベンジル基、２，３，５，６−テトラフルオロベンジル基、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メチルベンジル基、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシベンジル基、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシメチルベンジル基等が挙げられる。
アリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基、フリル基、オキサゾリル基等の炭素数４〜１２のヘテロおよび非へテロ芳香族基が挙げられる。これらのアリール基上に有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基等の炭素数１〜３のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基等の炭素数１〜３のアルコキシ基；メトキシメチル基、エトキシメチル基等の炭素数２〜４のアルコキシアルキル基；フェノキシ基等の炭素数６〜１０のアリールオキシ基；等が挙げられる。かかる置換基で置換されたアリール基の具体例としては、４−フルオロフェニル基、２−メチルフェニル基、４−メトキシフェニル基、３−フェノキシフェニル基、２，３，５，６−テトラフルオロフェニル基、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メチルフェニル基、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシフェニル基、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシメチルフェニル基等が挙げられる。
かかるホルミルシクロプロパン化合物（１）としては、例えば２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸メチル、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エチル、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸ｎ−プロピル、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸イソプロピル、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸ｎ−ブチル、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸イソブチル、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸ｔｅｒｔ−ブチル、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸ベンジル、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸（３−フェノキシベンジル）、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸（２，３，５，６−テトラフルオロベンジル）、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メチルベンジル）、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシベンジル）、２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシメチルベンジル）等が挙げられる。
ホルミルシクロプロパン化合物（１）は、そのシクロプロパン環上に２つの不斉炭素原子を有しており４種類の異性体が存在するが、本発明には、単独の異性体として用いてもよいし、任意の割合での混合物として用いてもよい。
ホルミルシクロプロパン化合物（１）は、例えば、２，２−ジメチル−３−ヒドロキシメチルシクロプロパンカルボン酸エステルの水酸基を酸化する方法（例えば、特開２００４−９９５９５号公報参照。）、２，２−ジメチル−３−（２−メチル−１−プロペニル）シクロプロパンカルボン酸エステルの二重結合を過ヨウ素酸ナトリウムやオゾン等の酸化剤を用いて酸化切断する方法（例えば、特開２００３−２６７９１５号公報および特公昭４６−２４６９５号公報参照。）等の公知の方法により製造することができる。これらの方法により得られるホルミルシクロプロパン化合物（１）は、用いる原料または反応条件により、精製前の状態では、原料由来の不純物や、例えば、２，２−ジメチル−３−ヒドロキシメチルシクロプロパンカルボン酸エステルのシス体が分子内でエステル化した構造の６，６−ジメチル−３−オキサ−２−オキソビシクロ［３．１．０］ヘキサンや、ホルミルシクロプロパン化合物（１）のホルミル基がさらに酸化を受けてカルボキシ基やアルコキシカルボニル基になった構造の２，２−ジメチル−３−カルボキシシクロプロパンカルボン酸エステルや２，２−ジメチル−３−アルコキシカルボニルシクロプロパンカルボン酸エステル等を、不純物として含むことがあり、これをそのまま粗製のホルミルシクロプロパン化合物（１）として以下の工程に用いればよい。
ここで、本発明の第１工程について説明する。
本工程の反応に用いられるアルカリ金属亜硫酸水素塩としては、例えば亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム等が挙げられる。アルカリ金属亜硫酸水素塩は水溶液として用いてもよいし、固体として用いてもよい。水溶液として用いることが好ましく、その濃度は特に限定されないが、通常５〜３５重量％の範囲である。また、固体として用いる場合は、別途、反応溶媒として水を用いることが好ましく、その使用量はアルカリ金属亜硫酸水素塩に対して通常２〜２０重量倍の範囲である。
アルカリ金属亜硫酸水素塩の使用量は、通常、ホルミルシクロプロパン化合物（１）に対して０．８モル倍以上であれば、本発明の目的を達成することができる。その上限は特になく、コスト面から実用的には１〜２モル倍の範囲である。
ホルミルシクロプロパン化合物（１）とアルカリ金属亜硫酸水素塩との反応は、有機溶媒の非存在下に実施してもよいが、水と混和しない有機溶媒の存在下で実施することが好ましい。かかる水と混和しない有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素溶媒；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒；酢酸エチル、安息香酸メチル等のエステル溶媒；ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒；ベンゾニトリル等のニトリル溶媒；ジエチルエーテル等のエーテル溶媒；等の単独もしくは混合溶媒が挙げられる。かかる溶媒の使用量は特に制限されないが、ホルミルシクロプロパン化合物（１）に対して、通常０．５〜１０重量倍、好ましくは１〜５重量倍の範囲である。
反応温度は、通常０〜８０℃の範囲であり、好ましくは１０〜５０℃の範囲である。
本工程の反応は、必要に応じて溶媒の存在下で、ホルミルシクロプロパン化合物（１）とアルカリ金属亜硫酸水素塩を混合することにより進行し、それらの混合順序は特に制限されない。
本工程の反応は、通常、常圧条件下で実施するが、加圧条件下で実施することもできる。反応の進行は、例えば、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー等の通常の分析手段により確認することができる。
本工程の反応により、式（２）で示される置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（以下、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）と略記する。）が得られる。式中、Ｍで示されるアルカリ金属とは、本工程の反応に用いるアルカリ金属亜硫酸水素塩を構成するアルカリ金属であり、例えば、アルカリ金属亜硫酸水素塩として亜硫酸水素ナトリウムを用いる場合に得られる置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）におけるＭはナトリウム原子であり、アルカリ金属亜硫酸水素塩として亜硫酸水素カリウムを用いる場合に得られる置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）におけるＭはカリウム原子である。
かかる置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）としては、例えば、ヒドロキシ［３−（メトキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（エトキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（ｎ−プロポキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（イソプロポキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（ｎ−ブトキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（イソブトキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（ベンジルオキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（３−フェノキシベンジルオキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（２，３，５，６−テトラフルオロベンジルオキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メチルベンジルオキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシベンジルオキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシメチルベンジルオキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウム、ヒドロキシ［３−（メトキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸カリウム等が挙げられる。
置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）は、通常、水溶性であり、反応終了後、分液処理等の操作を施し、反応混合物から有機層を分離することにより、水溶液として、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）を得ることができる。必要により、水または有機溶媒を加えて混合した後に、上記分液処理を行ってもよい。かかる操作により、粗製のホルミルシクロプロパン化合物（１）に含まれる有機不純物のうち、本工程の反応に不活性であり、かつ有機溶媒に溶解する有機不純物が、通常、有機層として除去される。また、得られた水溶液に、水と混和しない有機溶媒を加え、有機層を分離することにより、さらに有機不純物を除去してもよい。
置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）の種類や反応条件等により、反応混合物中に置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）を含む固体が析出することがある。この場合、濾過処理等の操作を施し、固体と混合液とを分離することにより、固体として置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）を得ることもできる。ここで、有機溶媒を用いて、得られた固体に洗浄処理を施すことにより、固体に付着した有機不純物を除去してもよい。粗製のホルミルシクロプロパン化合物（１）に含まれる有機不純物は、主に混合液側に含まれるため、かかる分離操作により、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）から有機不純物を分離除去することができる。さらに、回収された混合液から有機層を分離することにより、水溶液としても、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）を得ることができる。
上記各分離操作に用いる有機溶媒としては、反応溶媒として上述した水と混和しない有機溶媒と同様の有機溶媒が例示される。
得られた置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）の水溶液に濃縮処理を施すことにより、固体として単離してもよいし、固体の置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）は、さらに再結晶処理等によりさらに精製してもよいが、通常、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）は、得られた水溶液または固体として、そのまま以下の第２工程に用いる。
次に、本発明の第２工程について説明する。
本工程の反応に用いる酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸；メタンスルホン酸等のスルホン酸；等が挙げられる。塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩；等が挙げられる。水溶性アルデヒドとしては、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等が挙げられる。また、これら水溶性アルデヒドの重合物であるトリオキサン、パラホルムアルデヒドやパラアルデヒド等も用いることができる。これらの酸、塩基および水溶性アルデヒドは、いずれもそのまま用いてもよいし、水溶液として用いてもよい。酸、塩基、水溶性アルデヒドのうち、塩基または水溶性アルデヒドを用いることが好ましい。塩基としては、アルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属炭酸塩が好ましい。
本工程の反応は、通常、水と混和しない有機溶媒と水との２層系で実施する。水の使用量は特に制限されないが、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）に対して、通常０．５〜２０重量倍、好ましくは１〜５重量倍の範囲である。かかる水は、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）の水溶液に含まれる水や、酸、塩基または水溶性アルデヒドの水溶液に含まれる水を用いることができるし、必要に応じ本工程において新たに用いることもできる。水と混和しない有機溶媒としては、第１工程の反応溶媒として上述した水と混和しない有機溶媒と同様の有機溶媒が例示され、その使用量は特に制限されないが、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）に対して、通常０．５〜１０重量倍、好ましくは１〜５重量倍の範囲である。
酸を用いる場合、その使用量は、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）１モルに対し、通常０．８〜１．５モル当量である。ここで、モル当量とは、酸のモル数に、その価数を掛けた値を表す。すなわち、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）１モルに対し、例えば、硫酸等の２塩基酸を０．５モル用いた場合の酸のモル当量は１である。
塩基を用いる場合、その使用量は、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）１モルに対し０．８モル当量以上であれば、通常、本発明の目的を達成することができ、反応終了時の水層のｐＨが後述する好ましい範囲内であれば、その上限は特にない。ここで、モル当量とは、塩基のモル数に、その価数を掛けた値を表す。すなわち、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）１モルに対し、例えば、炭酸カリウム等の２酸塩基を０．５モル用いた場合の塩基のモル当量は１である。水層のｐＨは、転化率の観点からは高い方が好ましいが、あまり高すぎると、生成する精製ホルミルシクロプロパン化合物（１）の分解反応が進行するため、好ましくは、反応終了時の水層のｐＨが９．０〜１１．０の範囲で、より好ましくは９．５〜１０．５の範囲で実施する。
水溶性アルデヒドを用いる場合、その使用量は、通常、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）１モルに対して０．８モル以上であれば本発明の目的を達成することができ、その上限は特にないが、コスト面から実用的には１〜３モルの範囲である。ここで、水溶性アルデヒドを重合物として用いる場合は、その重合度に応じ、分解時のアルデヒドとしてのモル数を考慮して、その使用量を決めることができる。例えば、ホルムアルデヒドの３量体であるトリオキサン１モルはホルムアルデヒド３モルとして、その使用量を決めればよい。また、重合度が不明な場合には、用いる重合物の重量を、対応するアルデヒドの分子量で除した結果をモル数として、その使用量を決めることもできる。
本工程の反応温度は、通常０〜８０℃、好ましくは２０〜６０℃の範囲である。
本工程の反応の混合順序は、特に制限されないが、水と混和しない有機溶媒と、置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩（２）とを混合し、該混合物を充分に攪拌しながら、酸、塩基および水溶性アルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物を加えていくことが好ましい。塩基を用いる場合には、反応中の水層のｐＨが１１を越えないように塩基を加えていくことが、より好ましい。
本工程の反応は、通常、常圧条件下で実施するが、加圧条件下で実施することもできる。反応の進行は、例えば、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー等の通常の分析手段により確認することができる。
反応終了後、分液処理等の操作を施し、反応混合物から水層を分離することにより、有機層として、精製ホルミルシクロプロパン化合物（１）を得ることができる。必要に応じて、水と混和しない有機溶媒を用いて、さらに水層から、精製ホルミルシクロプロパン化合物（１）を抽出してもよい。かかる水と混和しない溶媒としては、第１工程の反応溶媒として上述した水と混和しない有機溶媒と同様の有機溶媒が例示される。
本発明において「精製」とは、第１工程に供した粗製のホルミルシクロプロパン化合物（１）よりも化学純度が向上していることを表す。かかる化学純度は、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、ＮＭＲ等の通常の分析手段により求めることができる。
得られた有機層を濃縮処理することにより、精製ホルミルシクロプロパン化合物（１）を単離することができる。また、蒸留処理、再結晶処理、カラムクロマトグラフィー等の通常の精製手段を用いて、得られた精製ホルミルシクロプロパン化合物（１）をさらに精製してもよい。
本発明において、粗製のホルミルシクロプロパン化合物（１）として光学活性な化合物を用いれば、得られる精製ホルミルシクロプロパン化合物（１）も、通常、光学活性な化合物である。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。なお、各実施例において、ガスクロマトグラフィーによる内部標準法をＧＣ−ＩＳと、面積百分率法をＧＣ面百と、それぞれ略記する。
また、回収率および除去率は、以下の式により定義される値である。
回収率（％）＝精製後混合物中のホルミルシクロプロパン化合物（１）の重量÷精製前混合物中のホルミルシクロプロパン化合物（１）の重量×１００
除去率（％）＝１００−（精製後混合物中の対象不純物の重量÷精製前混合物中の対象不純物の重量×１００）
実施例１
トランス−２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸メチルの２７．９重量％トルエン溶液１７９．０ｇ（不純物として、６，６−ジメチル−３−オキサ−２−オキソビシクロ［３．１．０］ヘキサンを３．５重量％含む。）に水５５．７ｇを加えた後、２５℃で３５重量％亜硫酸水素ナトリウム水溶液１１５．０ｇを滴下し、同温度にて２時間攪拌した。有機層と水層とを分液し、回収した水層にトルエン７５．１ｇを加え、５０℃に昇温した後、２３重量％水酸化ナトリウム溶液６６．８ｇを滴下し、そのまま５０℃にて０．５時間攪拌した。滴下終了後の水層のｐＨは９．９であった。有機層と水層とを分液した後、水層にトルエン２６．０ｇ、２３重量％水酸化ナトリウム水溶液０．９ｇを加えて、ｐＨ１０．０に調整し、５０℃にて０．５時間攪拌した。有機層と水層とを分液し、先に得た有機層と合一することにより、トランス−２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸メチルのトルエン溶液１４８．７ｇを得た。
＜ＧＣ−ＩＳ分析＞
トランス−２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸メチルの含量は、３３．０重量％であり、その回収率は９８％であった。
６，６−ジメチル−３−オキサ−２−オキソビシクロ［３．１．０］ヘキサンの含量は、０．６５重量％であり、その除去率は８５％であった。
＜ＧＣ面百＞
トランス−２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸メチル：
（精製前）８１．７％ （精製後）９３．６％
実施例２
トランス−２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸メチルの２４．７重量％トルエン溶液１２１．６ｇ（不純物として、トランス−２，２−ジメチル−３−メトキシカルボニルシクロプロパンカルボン酸メチルを０．１２重量％含む。）に３５重量％亜硫酸水素ナトリウム水溶液６９．２ｇを２５℃で滴下し、同温度にて２時間攪拌した。有機層と水層とを分液し、回収した水層にトルエン４６．０ｇを加え、５０℃に昇温した後、３７重量％ホルマリン水溶液２８．６ｇを滴下した。滴下終了後、５０℃にて２時間攪拌した。有機層と水層とを分液した後、水層にトルエン１６．２ｇを加え、５０℃にて１時間攪拌し、有機層と水層とを分液し、先に得た有機層と合一することにより、トランス−２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸メチルのトルエン溶液７５．１ｇを得た。
＜ＧＣ−ＩＳ分析＞
トランス−２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸メチルの含量は、３１．３重量％であり、その回収率は９６％であった。
トランス−２，２−ジメチル−３−メトキシカルボニルシクロプロパンカルボン酸メチルの含量は０．０４重量％以下であり、その除去率は８０％以上であった。
＜ＧＣ面百＞
トランス−２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸メチル：
（精製前）９８．５％ （精製後）９９．５％
実施例３
９８．０重量％トランス−２，２−ジメチル−３−メトキシカルボニルシクロプロパンカルボン酸メチル１０．４ｇをトルエン１２ｇに溶解し、３５重量％亜硫酸水素ナトリウム水溶液９．９ｇを２５℃で滴下した後、同温度にて２時間攪拌した。有機層と水層とを分液した後、回収した水層を減圧濃縮し、次いで、得られた固体をエタノールに溶解した後、再度、減圧下に濃縮乾燥させることにより、ヒドロキシ［３−（メトキシカルボニル）−２，２−ジメチルシクロプロピル］メタンスルホン酸ナトリウムの白色固体（融点：８０〜８８℃）８．６ｇを得た。
１Ｈ ＮＭＲ（３００Ｈｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６）δ１．０９（ｓ，１．２Ｈ），１．１２（ｓ，１．８Ｈ）、１．１５（ｓ，１．２Ｈ）、１．１６（ｓ，１．８Ｈ），１．４４−１．７１（ｍ，２Ｈ）３．５５（ｓ、１．８Ｈ），３．５７（ｓ，１．２Ｈ），３．５９−３．６４（ｍ，１Ｈ），５．４２−５．４４（ｍ、１Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（７５．４ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６）δ２０．４，２０．５，２１．３，２１．８，２５．４，２７．６，２９．８，３１．７，３３．９，３５．３，５１．１，５１．８，８１．２、８２．６、１７１．７、１７２．２

Claims (8)

  1. 粗製の式（１）
    Figure 2007161634
     （式中、Ｒ１は置換されていてもよいアルキル基または置換されていてもよいアリール基を表す。）
    で示される２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルに、下記第１工程および第２工程を施すことによる精製２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルの製造方法。
    ＜第１工程＞
    粗製の２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルとアルカリ金属亜硫酸水素塩とを反応させることにより、式（２）
    Figure 2007161634
     （式中、Ｒ１は上記と同一の意味を表し、Ｍはアルカリ金属を表す。）
    で示される置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩を得る工程
    ＜第２工程＞
    第１工程で得た式（２）で示される置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩と、酸、塩基および水溶性アルデヒドからなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物とを反応させることにより、式（１）で示される２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルを得る工程
  2. 第１工程において、アルカリ金属亜硫酸水素塩の水溶液を用いて有機溶媒の存在下に反応を実施する請求項１に記載の製造方法。
  3. 第１工程において、反応混合物から有機層を分離することにより、水溶液として式（２）で示される置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩を得る請求項２に記載の製造方法。
  4. 第２工程において、水溶性アルデヒドを用いて反応を実施する請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
  5. 第２工程において、塩基としてアルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属炭酸塩を用いて反応を実施する請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
  6. 第２工程において、ｐＨ９〜１１の範囲で反応を実施する請求項５に記載の製造方法。
  7. 式（２）で示される置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩。
  8. 式（１）で示される２，２−ジメチル−３−ホルミルシクロプロパンカルボン酸エステルとアルカリ金属亜硫酸水素塩とを反応させる式（２）で示される置換ヒドロキシメタンスルホン酸塩の製造方法。
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