JP4032861B2 - Process for producing β-oxonitrile derivative or alkali metal salt thereof - Google Patents

Description

【０００６】
（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、反応に関与しない基（但し、Ｒ^２は、水素原子を除く）を示す。）
で示されるカルボン酸エステル、一般式（２）
【０００７】
【化５】

【０００８】
（式中、Ｒ^３は、アルキル基を示す。）で示されるニトリル化合物及びアルカリ金属塩基を、145〜300℃にて密閉された反応器内で反応させて、
一般式（３）
【０００９】
【化６】

【００１０】
（式中、Ｒ^１及びＲ^３は、前記と同義である。）で示されるβ−オキソニトリル誘導体のアルカリ金属塩の製法によって解決される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の反応において使用されるカルボン酸エステルは、前記の一般式（１）で示される。その一般式（１）において、Ｒ^１は、反応に関与しない基であるが、特に、水素原子、置換基を有していても良いアルキル基又はアリール基であり、具体的には、例えば、水素原子；メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基；フェニル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基が挙げられる。なお、これらの基は各種異性体を含む。
【００１２】
前記の置換基としては、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、ブトキシル基等のアルコキシル基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子が挙げられる。なお、置換基の数や位置は特に限定されない。
【００１３】
又、一般式（１）において、Ｒ^２は、水素原子を除く、反応に関与しない基であるが、特に、置換基を有していても良いアルキル基又はアリール基であり、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基；フェニル基、ナフチル基、アントリル基等のアリール基が挙げられる。なお、これらの基は各種異性体を含む。
【００１４】
前記の置換基としては、メトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、ブトキシル基等のアルコキシル基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子が挙げられる。なお、置換基の数や位置は特に限定されない。
【００１５】
本発明の反応において使用されるニトリル化合物は、前記の一般式（２）で示される。その一般式（２）において、Ｒ^３は、アルキル基であるが、特に、炭素数１〜１０のアルキル基であり、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。なお、これらの基は各種異性体を含む。
【００１６】
前記ニトリル化合物の使用量は、カルボン酸エステル1molに対して、好ましくは0.05〜20mol、更に好ましくは0.1〜10molである。
【００１７】
本発明の反応において使用される塩基としては、例えば、リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、リチウムエトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、リチウムn-ブトキシド、ナトリウムn-ブトキシド、カリウムn-ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド；水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の金属水素化物が挙げられるが、好ましくは、ナトリウムメトキシド、水素化ナトリウム、特に好ましくはナトリウムメトキシドが使用される。なお、これらの塩基は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
【００１８】
前記塩基の使用量は、カルボン酸エステル1molに対して、好ましくは0.05〜10mol、更に好ましくは0.1〜5molである。
【００１９】
本発明の反応は、密閉された反応器内で行われ、使用される反応器の具体例としては、例えば、オートクレーブ等が挙げられる。
【００２０】
本発明の反応は、溶媒の存在下又は非存在下で行われる。使用される溶媒は、反応に関与しないものならば特に限定されず、例えば、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の環状脂肪族炭化水素類；1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類；トルエン、キシレン、クメン等の芳香族炭化水素類；クロロベンゼン、ブロモベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類；ニトロベンゼン等のニトロ化芳香族炭化水素類；メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t-ブチルアルコール等のアルコール類が挙げられるが、好ましくは環状脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類が使用される。なお、これらの溶媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
【００２１】
前記溶媒の使用量は、溶液の均一性や攪拌性により適宜調節するが、カルボン酸エステル1gに対して、好ましくは0〜100ml、更に好ましくは0〜20mlである。
【００２２】
本発明の反応は、例えば、不活性ガスの雰囲気にて、カルボン酸エステル、ニトリル化合物、塩基及び溶媒を混合し、145〜300℃にて密閉された反応器内において、自己圧力下で攪拌する等の方法によって行われる。
【００２３】
なお、本発明における自己圧力とは、反応中に反応混合物又はその一部が気化することによって発現する密閉された反応器内の圧力のことで、通常、常圧よりも高い圧力であり、好ましくは0.12〜10MPaである。
【００２４】
本発明の反応によってβ-オキソニトリル誘導体のアルカリ金属塩が得られるが、これは、反応終了後、例えば、濃縮、濾過等をすることによって取得することが出来る。又、該アルカリ金属塩を水溶液中で、無機酸（塩酸、硫酸、硝酸等）又は有機酸（酢酸、安息香酸等）を加えて中和することによって、遊離のβ-オキソニトリル誘導体としても得ることが出来る。又、これらは、再結晶、蒸留、カラムクロマトグラフィー等による一般的な方法によって、更に精製することも出来る。
【００２５】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
実施例１（3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩の合成）
攪拌装置、温度計及び圧力ゲージを備えた内容積300mlのガラス製オートクレーブに、酢酸n-ブチル30.2g(0.26mol)、プロピオニトリル33.1g(0.60mol)、ナトリウムメトキシド10.8g(0.20mol)及びキシレン83mlを加え、アルゴン雰囲気下、150℃にて自己圧力下（0.29〜0.32MPa(ゲージ圧)）で2時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、析出物を濾過して乾燥させ、無色粉末として3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩20.9gを得た(単離収率：87.7％)。
3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩の物性値は以下の通りであった。
【００２７】
¹H-NMR(DMSO-d₆、δ(ppm))；1.45(3H,s)、1.75(3H,s)
【００２８】
比較例１（3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩の合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積300mlのガラス製フラスコに、酢酸n-ブチル30.2g(0.26mol)、プロピオニトリル33.1g(0.60mol)、ナトリウムメトキシド10.8g(0.20mol)及びキシレン83mlを加え、窒素雰囲気下、還流条件（90〜94℃）にて常圧下で24時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、析出物を濾過して乾燥させ、無色粉末として3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩10.1gを得た(単離収率：42.4％)。
【００２９】
実施例２（3-シアノ-2-ブタノンの合成）
内容積300mlのガラス製フラスコに、実施例１と同様な方法で合成した3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩30.0g(0.25mol)、水40ml及び酢酸エチル100mlを加えた。次いで、濃塩酸21.7ml(0.26mol)をゆるやかに添加した後、有機層を取り出して、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧下で濃縮して、無色液体として3-シアノ-2-ブタノン23.3gを得た(単離収率：96.0％)。
3-シアノ-2-ブタノンの物性値は以下の通りであった。
【００３０】
¹H-NMR(DMSO-d₆、δ(ppm))；1.50(3H,s)、2.38(3H,s)、3.60(1H,q)
【００３１】
実施例３（3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩の合成）
実施例１において、反応温度を170℃にしたこと以外は、実施例１と同様に反応を行った。その結果、無色粉末として3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩21.9gを得た(単離収率：92.0％)。
【００３２】
実施例４（3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩の合成）
実施例１において、反応温度を200℃としたこと以外は、実施例１と同様に反応を行った。その結果、無色粉末として3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩20.3gを得た(単離収率：85.2％)。
【００３３】
実施例５（3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩の合成）
実施例３において、酢酸n-ブチルを酢酸エチル22.9g(0.26mol)としたこと以外は、実施例３と同様に反応を行った。その結果、無色粉末として3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩21.3gを得た(単離収率：89.4％)。
【００３４】
実施例６（3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩の合成）
実施例３において、プロピオニトリルの使用量を44.1g(0.80mol)としたこと以外は、実施例３と同様に反応を行った。その結果、無色粉末として3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩21.2gを得た(単離収率：89.0％)。
【００３５】
実施例７（3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩の合成）
実施例３において、キシレンを使用しなかったこと以外は、実施例３と同様に反応を行った。その結果、無色粉末として3-シアノ-2-ブタノンのナトリウム塩18.9gを得た(単離収率：79.3％)。
【００３６】
実施例８（2-ベンゾイルプロピオニトリルのナトリウム塩の合成）
攪拌装置、温度計及び圧力ゲージを備えた内容積100mlのガラス製オートクレーブに、安息香酸メチル17.71g(0.13mol)、プロピオニトリル8.27g(0.15mol)、ナトリウムメトキシド5.41g(0.10mol)及びトルエン40mlを加え、窒素雰囲気下、170℃にて自己圧力下（0.49MPa(ゲージ圧)）で2時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、析出物を濾過して乾燥させ、無色粉末として2-ベンゾイルプロピオニトリルのナトリウム塩15.80gを得た(単離収率：87.2％)。
2-ベンゾイルプロピオニトリルのナトリウム塩の物性値は以下の通りであった。
【００３７】
¹H-NMR(DMSO-d₆、δ(ppm))；1.64(3H,s)、7.10〜7.80(5H,m)
【００３８】
比較例２（2-ベンゾイルプロピオニトリルのナトリウム塩の合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積100mlのガラス製フラスコに、安息香酸メチル17.71g(0.13mol)、プロピオニトリル8.27g(0.15mol)、ナトリウムメトキシド5.41g(0.10mol)及びトルエン40mlを加え、窒素雰囲気下、還流条件（90〜94℃）にて常圧下で24時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、析出物を濾過して乾燥させ、無色粉末として2-ベンゾイルプロピオニトリルのナトリウム塩12.80gを得た(単離収率：70.6％)。
【００３９】
実施例９（2-ホルミルプロピオニトリルのナトリウム塩の合成）
攪拌装置、温度計及び圧力ゲージを備えた内容積100mlのガラス製オートクレーブに、ギ酸エチル9.63g(0.13mol)、プロピオニトリル8.27g(0.15mol)、ナトリウムメトキシド5.41g(0.10mol)及びトルエン40mlを加え、窒素雰囲気下、170℃にて自己圧力下（0.22MPa(ゲージ圧)）で2時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、析出物を濾過して乾燥させ、無色粉末として2-ホルミルプロピオニトリルのナトリウム塩7.35gを得た(単離収率：70.0％)。
2-ホルミルプロピオニトリルのナトリウム塩の物性値は以下の通りであった。
【００４０】
¹H-NMR(DMSO-d₆、δ(ppm))；1.42(3H,s)、8.12(1H,s)
【００４１】
比較例３（2-ホルミルプロピオニトリルのナトリウム塩の合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積200mlのガラス製フラスコに、ギ酸エチル9.63g(0.13mol)、プロピオニトリル8.27g(0.15mol)、ナトリウムメトキシド5.41g(0.10mol)及びトルエン40mlを加え、窒素雰囲気にて、常圧下、90℃で24時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、析出物を濾過して乾燥させ、無色粉末2.90gを得た。この粉末を¹H-NMR(DMSO-d₆)で分析したところ、2-ホルミルプロピオニトリルのナトリウム塩は全く生成していなかった。
【００４２】
実施例１０（3-シアノ-2-ペンタノンのナトリウム塩の合成）
攪拌装置、温度計及び圧力ゲージを備えた内容積300mlのガラス製オートクレーブに、酢酸n-ブチル30.2g(0.26mol)、ブチロニトリル41.7g(0.60mol)、ナトリウムメトキシド10.8g(0.20mol)及びキシレン83mlを加え、アルゴン雰囲気下、150℃にて自己圧力下（0.29MPa(ゲージ圧)）で2時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、析出物を濾過して乾燥させ、無色粉末として3-シアノ-2-ペンタノンのナトリウム塩23.4gを得た(単離収率：87.9％)。
3-シアノ-2-ペンタノンのナトリウム塩の物性値は以下の通りであった。
【００４３】
¹H-NMR(DMSO-d₆、δ(ppm))；0.83(3H,t)、1.73(3H,s)、1.92(2H,q)
【００４４】
実施例１１（3-シアノ-2-ペンタノンの合成）
内容積300mlのガラス製フラスコに、実施例１０と同様な方法で合成した3-シアノ-2-ペンタノンのナトリウム塩33.3g(0.25mol)、水40ml及び酢酸エチル100mlを加えた。次いで、濃塩酸21.7ml(0.26mol)をゆるやかに添加した後、有機層を取り出して、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過後、濾液を減圧下で濃縮して、無色液体として3-シアノ-2-ペンタノン26.4gを得た(単離収率：95.0％)。
3-シアノ-2-ペンタノンの物性値は以下の通りであった。
【００４５】
¹H-NMR(DMSO-d₆、δ(ppm))；0.97(3H,t)、1.95〜2.22(2H,m)、2.26(3H,s)、4.02〜4.12(1H,m)
【００４６】
【発明の効果】
本発明により、高収率でβ-オキソニトリル誘導体又はそのアルカリ金属塩を得る、工業的に好適なβ-オキソニトリル誘導体又はそのアルカリ金属塩の製法を提供することが出来る。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a process for producing a β-oxonitrile derivative or an alkali metal salt thereof useful as a synthetic raw material for pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for producing a β-oxonitrile derivative or an alkali metal salt thereof by reacting a carboxylic acid ester with a nitrile compound, for example, RO 71248 includes butyl acetate and propyl acetate in xylene in the presence of sodium butoxide. By reacting pionitrile at 125 to 128 ° C. to obtain an alkali metal salt of α-acetylpropionitrile with a purity of 85 to 87% and a yield of 70 to 75%, and neutralizing and purifying it, A method for obtaining α-acetylpropionitrile in a yield of 50% is disclosed. In Chem. Ber., 115 , 355 (1982), ethyl acetate and propionitrile were reacted in benzene in the presence of sodium hydride to obtain 2-methyl-3-oxo in a yield of 34%. A method for obtaining butanenitrile is further described in J. Am. Chem. Soc., 79 , 723 (1957) by reacting methyl acetate with propionitrile in liquid ammonia in the presence of sodium amide in a yield of 63. A process for obtaining 2-methyl-3-oxobutanenitrile in% is disclosed.
However, none of the methods is low in yield and is not satisfactory as an industrial production method.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an industrially suitable process for producing a β-oxonitrile derivative or an alkali metal salt thereof, which solves the above problems and obtains a β-oxonitrile derivative or an alkali metal salt thereof in a high yield. It is to provide.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The subject of this invention is general formula (1).
[0005]
[Formula 4]

[0006]
(In the formula, R ¹ and R ² represent a group not involved in the reaction (provided that R ² excludes a hydrogen atom).)
A carboxylic acid ester represented by the general formula (2)
[0007]
[Chemical formula 5]

[0008]
(Wherein R ³ represents an alkyl group) and an alkali metal base are reacted in a sealed reactor at 145 to 300 ° C.,
General formula (3)
[0009]
[Chemical 6]

[0010]
(Wherein R ¹ and R ³ have the same meanings as described above), and are solved by a method for producing an alkali metal salt of a β-oxonitrile derivative represented by the following formula.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The carboxylic acid ester used in the reaction of the present invention is represented by the general formula (1). In the general formula (1), R ¹ is a group that does not participate in the reaction, and is particularly a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group that may have a substituent, and specifically, for example, Examples include a hydrogen atom; an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group; and an aryl group such as a phenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group. These groups include various isomers.
[0012]
Examples of the substituent include alkoxyl groups such as a methoxyl group, ethoxyl group, propoxyl group, and butoxyl group; and halogen atoms such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. In addition, the number and position of a substituent are not specifically limited.
[0013]
In the general formula (1), R ² is a group that does not participate in the reaction, excluding a hydrogen atom, and is particularly an alkyl group or an aryl group that may have a substituent. Specifically, Examples thereof include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group; and aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group. These groups include various isomers.
[0014]
Examples of the substituent include alkoxyl groups such as a methoxyl group, ethoxyl group, propoxyl group, and butoxyl group; and halogen atoms such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. In addition, the number and position of a substituent are not specifically limited.
[0015]
The nitrile compound used in the reaction of the present invention is represented by the general formula (2). In the general formula (2), R ³ is an alkyl group, and in particular, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Specifically, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, Examples include pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and the like. These groups include various isomers.
[0016]
The amount of the nitrile compound to be used is preferably 0.05 to 20 mol, more preferably 0.1 to 10 mol, relative to 1 mol of the carboxylic acid ester.
[0017]
Examples of the base used in the reaction of the present invention include lithium methoxide, sodium methoxide, potassium methoxide, lithium ethoxide, sodium ethoxide, potassium ethoxide, lithium n-butoxide, sodium n-butoxide, potassium n -Alkali metal alkoxides such as butoxide; metal hydrides such as lithium hydride, sodium hydride, potassium hydride, etc. are mentioned, preferably sodium methoxide, sodium hydride, particularly preferably sodium methoxide is used. . In addition, you may use these bases individually or in mixture of 2 or more types.
[0018]
The amount of the base used is preferably 0.05 to 10 mol, more preferably 0.1 to 5 mol, relative to 1 mol of the carboxylic acid ester.
[0019]
The reaction of the present invention is carried out in a closed reactor, and specific examples of the reactor used include, for example, an autoclave.
[0020]
The reaction of the present invention is carried out in the presence or absence of a solvent. The solvent used is not particularly limited as long as it does not participate in the reaction. For example, cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, cycloheptane and cyclooctane; halogenated aliphatic hydrocarbons such as 1,2-dichloroethane. Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and cumene; halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and bromobenzene; nitrated aromatic hydrocarbons such as nitrobenzene; methanol, ethanol, n-propyl alcohol and isopropyl alcohol , N-butyl alcohol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol and the like, and cyclic aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons are preferably used. In addition, you may use these solvents individually or in mixture of 2 or more types.
[0021]
The amount of the solvent used is appropriately adjusted depending on the uniformity and agitation of the solution, but is preferably 0 to 100 ml, more preferably 0 to 20 ml with respect to 1 g of the carboxylic acid ester.
[0022]
In the reaction of the present invention, for example, a carboxylic acid ester, a nitrile compound, a base and a solvent are mixed in an inert gas atmosphere, and the mixture is stirred under an autogenous pressure in a sealed reactor at 145 to 300 ° C. Etc. are performed.
[0023]
The self-pressure in the present invention is a pressure in a sealed reactor that is expressed by vaporization of the reaction mixture or a part thereof during the reaction, and is usually a pressure higher than normal pressure, preferably Is 0.12 to 10 MPa.
[0024]
An alkali metal salt of a β-oxonitrile derivative is obtained by the reaction of the present invention, and this can be obtained by, for example, concentration, filtration, etc. after completion of the reaction. The alkali metal salt can also be obtained as a free β-oxonitrile derivative by neutralizing an aqueous solution with an inorganic acid (hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, etc.) or an organic acid (acetic acid, benzoic acid, etc.). I can do it. These can be further purified by a general method such as recrystallization, distillation, column chromatography or the like.
[0025]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.
[0026]
Example 1 (Synthesis of sodium salt of 3-cyano-2-butanone)
In a glass autoclave with an internal volume of 300 ml equipped with a stirrer, thermometer and pressure gauge, n-butyl acetate 30.2 g (0.26 mol), propionitrile 33.1 g (0.60 mol), sodium methoxide 10.8 g (0.20 mol) And 83 ml of xylene were added, and the mixture was reacted at 150 ° C. under an autogenous pressure (0.29 to 0.32 MPa (gauge pressure)) for 2 hours under an argon atmosphere. After completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, and the precipitate was filtered and dried to obtain 20.9 g of sodium salt of 3-cyano-2-butanone as a colorless powder (isolation yield: 87.7%).
The physical properties of sodium salt of 3-cyano-2-butanone were as follows.
[0027]
¹ H-NMR (DMSO-d ₆ , δ (ppm)); 1.45 (3H, s), 1.75 (3H, s)
[0028]
Comparative Example 1 (Synthesis of sodium salt of 3-cyano-2-butanone)
In a glass flask with an internal volume of 300 ml equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, n-butyl acetate 30.2 g (0.26 mol), propionitrile 33.1 g (0.60 mol), sodium methoxide 10.8 g (0.20 mol) ) And 83 ml of xylene were added and allowed to react for 24 hours under normal pressure under reflux conditions (90-94 ° C.) under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the precipitate was filtered and dried to obtain 10.1 g of sodium salt of 3-cyano-2-butanone as a colorless powder (isolation yield: 42.4%).
[0029]
Example 2 (Synthesis of 3-cyano-2-butanone)
To a glass flask having an internal volume of 300 ml, 30.0 g (0.25 mol) of sodium salt of 3-cyano-2-butanone synthesized in the same manner as in Example 1, 40 ml of water and 100 ml of ethyl acetate were added. Next, 21.7 ml (0.26 mol) of concentrated hydrochloric acid was slowly added, and then the organic layer was taken out and dried over anhydrous magnesium sulfate. After filtration, the filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain 23.3 g of 3-cyano-2-butanone as a colorless liquid (isolated yield: 96.0%).
The physical properties of 3-cyano-2-butanone were as follows.
[0030]
¹ H-NMR (DMSO-d ₆ , δ (ppm)); 1.50 (3H, s), 2.38 (3H, s), 3.60 (1H, q)
[0031]
Example 3 (Synthesis of sodium salt of 3-cyano-2-butanone)
In Example 1, the reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 170 ° C. As a result, 21.9 g of sodium salt of 3-cyano-2-butanone was obtained as a colorless powder (isolation yield: 92.0%).
[0032]
Example 4 (Synthesis of sodium salt of 3-cyano-2-butanone)
In Example 1, the reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 200 ° C. As a result, 20.3 g of sodium salt of 3-cyano-2-butanone was obtained as a colorless powder (isolation yield: 85.2%).
[0033]
Example 5 (Synthesis of sodium salt of 3-cyano-2-butanone)
In Example 3, the reaction was performed in the same manner as in Example 3 except that n-butyl acetate was changed to 22.9 g (0.26 mol) of ethyl acetate. As a result, 21.3 g of sodium salt of 3-cyano-2-butanone was obtained as a colorless powder (isolation yield: 89.4%).
[0034]
Example 6 (Synthesis of sodium salt of 3-cyano-2-butanone)
In Example 3, the reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that the amount of propionitrile used was 44.1 g (0.80 mol). As a result, 21.2 g of sodium salt of 3-cyano-2-butanone was obtained as a colorless powder (isolation yield: 89.0%).
[0035]
Example 7 (Synthesis of sodium salt of 3-cyano-2-butanone)
In Example 3, the reaction was performed in the same manner as in Example 3 except that xylene was not used. As a result, 18.9 g of sodium salt of 3-cyano-2-butanone was obtained as a colorless powder (isolation yield: 79.3%).
[0036]
Example 8 (Synthesis of sodium salt of 2-benzoylpropionitrile)
In a 100 ml glass autoclave equipped with a stirrer, thermometer and pressure gauge, methyl benzoate 17.71 g (0.13 mol), propionitrile 8.27 g (0.15 mol), sodium methoxide 5.41 g (0.10 mol) and 40 ml of toluene was added, and the mixture was reacted at 170 ° C. under a nitrogen atmosphere under a self-pressure (0.49 MPa (gauge pressure)) for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the precipitate was filtered and dried to obtain 15.80 g of 2-benzoylpropionitrile sodium salt as a colorless powder (isolated yield: 87.2%).
The physical properties of sodium salt of 2-benzoylpropionitrile were as follows.
[0037]
¹ H-NMR (DMSO-d ₆ , δ (ppm)); 1.64 (3H, s), 7.10-7.80 (5H, m)
[0038]
Comparative Example 2 (Synthesis of 2-benzoylpropionitrile sodium salt)
In a glass flask having an internal volume of 100 ml equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser, methyl benzoate 17.71 g (0.13 mol), propionitrile 8.27 g (0.15 mol), sodium methoxide 5.41 g (0.10 mol) And 40 ml of toluene were added, and the mixture was allowed to react for 24 hours under normal pressure under reflux conditions (90 to 94 ° C.) under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the precipitate was filtered and dried to obtain 12.80 g of sodium salt of 2-benzoylpropionitrile as a colorless powder (isolation yield: 70.6%).
[0039]
Example 9 (Synthesis of sodium salt of 2-formylpropionitrile)
In a glass autoclave with an internal volume of 100 ml equipped with a stirrer, thermometer and pressure gauge, ethyl formate 9.63 g (0.13 mol), propionitrile 8.27 g (0.15 mol), sodium methoxide 5.41 g (0.10 mol) and toluene 40 ml was added, and the mixture was reacted at 170 ° C. under a nitrogen atmosphere under a self-pressure (0.22 MPa (gauge pressure)) for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the precipitate was filtered and dried to obtain 7.35 g of 2-formylpropionitrile sodium salt as a colorless powder (isolation yield: 70.0%).
The physical properties of sodium salt of 2-formylpropionitrile were as follows.
[0040]
¹ H-NMR (DMSO-d ₆ , δ (ppm)); 1.42 (3H, s), 8.12 (1H, s)
[0041]
Comparative Example 3 (Synthesis of 2-formylpropionitrile sodium salt)
In a glass flask with an internal volume of 200 ml equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser, ethyl formate 9.63 g (0.13 mol), propionitrile 8.27 g (0.15 mol), sodium methoxide 5.41 g (0.10 mol) and Toluene (40 ml) was added, and the mixture was reacted at 90 ° C. for 24 hours in a nitrogen atmosphere under normal pressure. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the precipitate was filtered and dried to obtain 2.90 g of a colorless powder. When this powder was analyzed by ¹ H-NMR (DMSO-d ₆ ), no sodium salt of 2-formylpropionitrile was produced.
[0042]
Example 10 (Synthesis of sodium salt of 3-cyano-2-pentanone)
In a 300 ml glass autoclave equipped with a stirrer, thermometer and pressure gauge, n-butyl acetate 30.2 g (0.26 mol), butyronitrile 41.7 g (0.60 mol), sodium methoxide 10.8 g (0.20 mol) and xylene 83 ml was added and reacted for 2 hours at 150 ° C. under an autogenous pressure (0.29 MPa (gauge pressure)) in an argon atmosphere. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the precipitate was filtered and dried to obtain 23.4 g of 3-cyano-2-pentanone sodium salt as a colorless powder (isolation yield: 87.9%).
The physical properties of sodium salt of 3-cyano-2-pentanone were as follows.
[0043]
¹ H-NMR (DMSO-d ₆ , δ (ppm)); 0.83 (3H, t), 1.73 (3H, s), 1.92 (2H, q)
[0044]
Example 11 (Synthesis of 3-cyano-2-pentanone)
To a glass flask having an internal volume of 300 ml, 33.3 g (0.25 mol) of sodium salt of 3-cyano-2-pentanone synthesized in the same manner as in Example 10, 40 ml of water and 100 ml of ethyl acetate were added. Next, 21.7 ml (0.26 mol) of concentrated hydrochloric acid was slowly added, and then the organic layer was taken out and dried over anhydrous magnesium sulfate. After filtration, the filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain 26.4 g of 3-cyano-2-pentanone as a colorless liquid (isolated yield: 95.0%).
The physical properties of 3-cyano-2-pentanone were as follows.
[0045]
¹ H-NMR (DMSO-d ₆ , δ (ppm)); 0.97 (3H, t), 1.95 to 2.22 (2H, m), 2.26 (3H, s), 4.02 to 4.12 (1H, m)
[0046]
【The invention's effect】
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide an industrially suitable method for producing a β-oxonitrile derivative or an alkali metal salt thereof which obtains a β-oxonitrile derivative or an alkali metal salt thereof in a high yield.

Claims (3)

General formula (1)

(Wherein R ¹ and R ² represent a group not involved in the reaction (where R ² represents a hydrogen atom)), a carboxylic acid ester represented by the general formula (2)

(Wherein R ³ represents an alkyl group) and an alkali metal base are reacted in a sealed reactor at 145 to 300 ° C.,
General formula (3)

(In the formula, R ¹ and R ³ have the same meanings as described above.) A process for producing an alkali metal salt of a β-oxonitrile derivative represented by: The process for producing an alkali metal salt of a β-oxonitrile derivative according to claim 1, wherein the pressure during the reaction is 0.12 to 10 MPa. A process for producing a β-oxonitrile derivative, comprising neutralizing an alkali metal salt of the β-oxonitrile derivative obtained by the process according to claim 1 with an acid.