不对称叔醇及(甲基)丙烯酸酯的制造方法
【专利说明】不对称叔醇及（甲基）丙烯酸酯的制造方法
[0001] 此案是申请日为2012年9月3日、申请号为201210321661. 5、发明名称为"不对 称叔醇及（甲基）丙烯酸酯的制造方法"的发明申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及不对称叔醇的制造方法及使用了该不对称叔醇的羧酸不对称叔醇酯 的制造方法。更详细而言，本发明涉及单环或多环的非芳香族或芳香族环与羟基所键合的 碳原子进行键合，从而键合有两个不同基团的不对称叔醇的制造方法及使用了该不对称叔 醇的羧酸不对称叔醇酯的制造方法。这样的不对称叔醇及羧酸不对称叔醇酯作为感光性树 脂等功能性尚分子、或医药品等精密化学品等的原料有用。
[0003] 另外，本发明涉及作为抗蚀剂原料、高功能性聚合物原料有用的（甲基）丙烯酸酯 的制造方法。
【背景技术】
[0004] 作为不对称叔醇的制造方法，报道有如下方法：使烷基卤化锰和酸卤化物进行反 应而得到酮，使烷基卤化锂或烷基卤化镁与得到的酮反应，进而得到目标不对称叔醇（非 专利文献1、2)。但是，在该方法中，在以化学计量使用毒性高的锰化合物的基础上，需要进 一步使卤化锰与由烷烃合成的烷基锂进行反应来制备烷基卤化锰，工序变得繁杂。另外，对 于具有环状骨架的羧酸不对称叔醇酯，目前没有工业高效的制造方法。
[0005] 另外，作为不对称酮的制造方法，报道有如下方法：在催化剂量的金属卤化物的存 在下，使酰基氯和格利雅试剂进行反应，得到目标不对称酮（非专利文献3)。在该文献中记 载有如下内容：在格利雅试剂的添加时间快的情况下，目标物即酮的还原体（仲醇）为主要 的副产物，在格利雅试剂的添加时间慢的情况下，羧酸的酯为主要副产物。需要说明的是， 该文献中没有关于不对称叔醇的制造方法的记载。
[0006] 另外，通常可以通过使酸或酸卤化物与对应的叔醇作用来合成叔醇酯。另外，通常 对于酸感应性的叔醇酯，由于其具有酸感应性，因此在三乙胺等胺类存在下，使酸卤化物与 对应的叔醇发生作用而合成。
[0007] 但是，对于在其一个支链上含有体积大的脂环式烃环等的叔醇酯，存在着生成大 量对应的丙烯酸酯的聚合物或析出大量的盐因而无法提高基质浓度等问题，由此难以使用 上述手法由对应的叔醇高效地进行合成。在专利文献1中，记载有使叔醇和（甲基）丙烯 酸卤化物在三乙胺的存在下进行反应来制造对应的（甲基）丙烯酸酯的方法，但在使叔醇 和甲基丙烯酸卤化物进行反应的情况下，存在无法以令人十分满意的收率得到目标化合物 的问题。
[0008] 在专利文献2中，记载有通过使有机锂试剂或格利雅试剂等有机金属化合物、和 酸卤化物在叔醇中进行反应，来改善对应的叔醇酯收率的方法。然而，特别是在使用格利雅 试剂作为有机金属化合物的情况下，使用例如2-金刚烷基-2- 丁醇等具有羟基的碳原子在 脂环族烃环等环以外，还具有碳原子数为2以上的烷基的叔醇时，存在无法以令人十分满 意的收率得到目标化合物的问题。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开2001-48933号公报
[0012] 专利文献2 :日本特开2002-173466号公报
[0013] 非专利文献
[0014] 非专利文献1 :亍卜歹~卜'、口 > U 夕一X(Tetrahedron Letters),1988, 29(30),3659-3662
[0015] 非专利文献2 :亍卜 7~卜'、口 yU 夕一 X(Tetrahedron Letters),1986, 27(37),4441-4444
[0016] 非专利文献 3 :亍卜7~卜'、口 > (Tetrahedron), 61 (2005), 83-88
【发明内容】
[0017] 发明要解决的问题
[0018] 本发明的目的在于提供即使不使用毒性高的金属化合物也能够以高收率简易地 制造具有环状骨架的不对称叔醇的方法。
[0019] 另外，本发明的其它目的在于提供能够以高选择率及收率由容易获得的原料来制 造具有环状骨架的不对称叔醇的方法。
[0020] 本发明的又一其它的目的在于提供具有环状骨架的羧酸不对称叔醇酯的工业上 高效的制造方法。
[0021] 本发明的又一其它的目的在于提供（甲基）丙烯酸酯的制造方法，其能够由具有 体积大的环状骨架的叔醇高收率地得到对应的（甲基）丙烯酸酯。
[0022] 解决问题的方法
[0023] 本发明人等为了实现上述目的进行了深入的研究，结果发现：若以给定的速度在 含有具有环状骨架的羧酸衍生物的混合液中添加含有特定有机金属化合物的混合液，生成 对应的酮后，使特定的有机金属化合物与该酮进行反应，则能够以高收率且工业上高效地 得到具有环状骨架的不对称叔醇，从而完成了本发明。
[0024] 进而，本发明人等发现：若在特定量的有机锂试剂或格利雅试剂及叔胺存在下，使 具有体积大的环状骨架的叔醇和（甲基）丙烯酸卤化物进行反应，则即使其中之一的反应 基质即叔醇由于体积大的基团等的立体位阻而难以利用有机锂试剂或格利雅试剂（特别 是格利雅试剂）的作用下脱去质子，也可以通过组合使用的叔胺使另一种反应基质即（甲 基）丙烯酸卤化物活化，从而使叔醇和（甲基）丙烯酸卤化物的反应快速地进行，能够高收 率地制造对应的（甲基）丙烯酸酯。本发明是基于这些见解而完成的。
[0025] S卩，本发明提供不对称叔醇的制造方法，该方法至少含有工序（A)及工序（B):
[0026]工序（A)，以0. 01~0. 5当量/小时的速度向含有下述式⑴所示的化合物的液 体中添加含有下述式（2)所示的有机金属化合物的液体，生成下述式（3)所示的酮，
[0027]
[0028][式⑴中，环Z1表示单环或多环的非芳香族或芳香族环。X1表示卤素原 子、-0C0R a(式中，Ra表示烃基）或-OR b (式中，Rb表示烃基）]
[0029] R1，1 (2)
[0030][式（2)中，R1表示烃基。M1表示任选具有配位基的金属原子或_M aY(式中，113表 示锰以外的金属原子，Y表示卤素原子）]
[0031]
[0032][式⑶中，环Z1、!?1与上述相同]
[0033]工序（B)，使下述式（4)所示的有机金属化合物与上述式（3)所示的酮进行反应， 生成下述式（5)所示的不对称叔醇，
[0034] R2-M2 (4)
[0035][式⑷中，R2表示烃基。其中，R1和R2为不同的基团。M2表示任选具有配位基 的金属原子或_M bY(式中，Mb表示锰以外的金属原子，Y表示卤素原子）]
[0036]
[0037][式（5)中，环Z1、#及R2与上述相同]
[0038] 在所述工序A中，在含有式（1)所示的化合物的液体中添加含有式（2)所示的有 机金属化合物的液体后，可以加入具有活性氢的化合物。
[0039] 可以在含有元素周期表长周期第8族~第11族元素的离子化合物的存在下进行 工序A的反应和/或工序B的反应。
[0040] 可以在路易斯酸的存在下进行工序A的反应和/或工序B的反应。
[0041] 可以在工序B之后，进一步包含如下工序：将生成的包含式（5)所示的不对称叔醇 的反应混合液附于共沸脱水操作，以除去水。
[0042] 本发明还提供羧酸不对称叔醇酯的制造方法，其通过上述方法制造下述式（5)所 示的不对称叔醇后，使该不对称叔醇与下述式（6)所示的羧酸或其反应性衍生物进行反 应，得到下述式（7)所示的具有环状骨架的羧酸不对称叔醇酯，
[0043]
[0044][式（5)中，环Z1表示单环或多环的非芳香族或芳香族环。R1、R 2分别表示烃基。 其中，R1和R2为不同的基团]
[0045] R3C00H(6)
[0046] [式（6)中，R3表示烃基、杂环式基团或它们键合而成的基团]
[0047][化学式5]
[0048]
[0049][式（7)中，环Z1、!?1、!?2及R 3与上述相同]
[0050] 在该制造方法中，使上述式（5)所示的不对称叔醇和式（6)所示的羧酸或其反应 性衍生物进行反应后，可以加入醇。
[0051] 另外，本发明提供（甲基）丙烯酸酯的制造方法，使下述式（10)所示的叔醇和下 述式（11)所示的（甲基）丙烯酸卤化物在下述式（8)或（9)所示的有机金属化合物及叔胺 的存在下、于下述条件下进行反应，得到下述式（12)所示的（甲基）丙烯酸酯，在将所述有 机金属化合物及叔胺的总用量[相对于所述式（10)所示的叔醇的当量]设为W 1 (当量）、 将所述式（11)所示的（甲基）丙烯酸卤化物的用量[相对于所述式（10)所示的叔醇的当 量]设为W 2 (当量）时，其之差（WMV2)为2.0以上的条件下，
[0052] RcMgX2 (8)
[0053] RcLi(9)
[0054][式⑶和（9)中，IT表示烷基或卤代烷基，X 2表示卤素原子]
[0055]
[0056][式（10)中，R4表示碳原子数为1以上的烷基，R5表示碳原子数为2以上的烷基， 环Z 2表示碳原子数为5以上的单环或者多环的非芳香族或芳香族环]
[0057]
[0058][式（11)中，R6表示氢原子或甲基，X 3表示卤素原子]
[0059]
[0060][式（12)中，R4、R5、R6及环Z 2与上述相同]
[0061] 在上述制造方法中，优选在使式（10)所示的叔醇和式（11)所示的（甲基）丙烯 酸卤化物进行反应后，加入醇。
[0062]另外，也优选在使式（10)所示的叔醇和式（11)所示的（甲基）丙烯酸卤化物在 阻聚剂的存在下进行反应。
[0063] 即本发明涉及如下内容：
[0064] 1.不对称叔醇的制造方法，其至少包含工序（A)和工序（B):
[0065]工序（A)，以0. 01~0. 5当量/小时的速度在含有下述式（1)所示化合物的液体 中添加含有下述式（2)所示的有机金属化合物的液体，生成下述式（3)所示的酮，
[0066]
[0067] 式（1)中，环Z1表示单环或多环的非芳香族或芳香族环，X1表示卤素原子、-0C0Ra 或-0Rb，-0C0Ra中的Ra表示烃基，-ORb中的Rb表示烃基，
[0068] R1，1 (2)
[0069] 式（2)中，R1表示烃基，M1表示任选具有配位基的金属原子或-MaY，_MaY中，113表 示锰以外的金属原子，Y表示卤素原子，
[0070]
[0071] 式⑶中，环Z1、!?1与上述相同；
[0072] 工序（B)，使下述式（4)所示的有机金属化合物与所述式（3)所示的酮进行反应， 生成下述式（5)所示的不对称叔醇，
[0073] R2-M2 (4)
[0074] 式⑷中，R2表示烃基，其中，R1和R2为不同的基团，M2表示任选具有配位基的金 属原子或-MbY，-MbY中，]\^表不猛以外的金属原子，Y表不卤素原子，
[0075]
[0076] 式（5)中，环Z1、#及R2与上述相同。
[0077] 2.根据项1所述的不对称叔醇的制造方法，其中，在工序A中，向含有式（1)所示 化合物的液体中添加含有式（2)所示的有机金属化合物的液体后，加入具有活性氢的化合 物。
[0078] 3.根据项1或项2所述的不对称叔醇的制造方法，其中，工序A中的反应和/或工 序B中的反应是在含有元素周期表长周期第8族~第11族元素的离子化合物的存在下进 行的。
[0079] 4.根据项1~项3中任一项所述的不对称叔醇的制造方法，其中，工序A中的反应 和/或工序B中的反应是在路易斯酸的存在下进行的。
[0080] 5.根据项1~项4中任一项所述的不对称叔醇的制造方法，其中，在工序B后，进 一步包含下述工序：将含有所生成的式（5)所示不对称叔醇的反应混合液附于共沸脱水操 作，以除去水。
[0081] 6.羧酸不对称叔醇酯的制造方法，其通过项1~项5中任一项所述的方法制造下 述式（5)所示的不对称叔醇后，使该不对称叔醇与下述式（6)所示的羧酸或其反应性衍生 物进行反应，得到下述式（7)所示的具有环状骨架的羧酸不对称叔醇酯，
[0082]
[0083] 式（5)中，环Z1表示单环或多环非芳香族或芳香族环，R\R2分别表示烃基，其中， R 1和R2为不同的基团，
[0084] R3C00H(6)
[0085] 式（6)中，R3表示烃基、杂环式基团或它们键合而成的基团，
[0086]
[0087] 式（7)中，环Z1、R1、R2及R 3与上述相同。
[0088] 7.根据项6所述的羧酸不对称叔醇酯的制造方法，其中，使式（5)所示的不对称叔 醇和式（6)所示的羧酸或其反应性衍生物反应后，加入醇。
[0089] 8.(甲基）丙烯酸酯的制造方法，使下述式（10)所示的叔醇和下述式（11)所示 的（甲基）丙烯酸卤化物在下述式（8)或（9)所示的有机金属化合物及叔胺的存在下、于 下述条件下进行反应，得到下述式（12)所示的（甲基）丙烯酸酯，所述条件为：将所述有机 金属化合物及叔胺的总用量、即相对于所述式（10)所示的叔醇的当量