以下、本発明の実施形態について、詳細� ��説明する。

 〔シアノヒドリン化合物製造方法〕
 本発明に係るシアノヒドリン化合物の製造� ��法は、一般式(1)で示されるアルデヒド化合� ��等のカルボニル化合物(ただし、重水素化物 を除く)とシアン化水素とを、触媒存在下で� �通反応させることを特徴としている。

(式中、R ¹ は、アリール基または炭素数1~10の炭化水素� �を示す。また、R ¹ 中に置換基を有していてもよく、構造中に炭 素以外の原子を含んでいてもよい。)
 なお、本発明において、カルボニル化合物� ��は、カルボニル基を有する化合物であり、� ��つその重水素化物以外の化合物であればよ� ��、例えばアルデヒド化合物、ケトン化合物� ��が挙げられる。また、本発明において、ア� ��デヒド化合物とは、分子内にアルデヒド基� ��有する化合物であり、シアノヒドリン化合� ��とは、分子内にシアノ基とヒドロキシル基� ��有する化合物である。本発明では、特に、� ��一の炭素原子にシアノ基とヒドロキシル基� ��ついたシアノヒドリン化合物(α‐シアノヒ� ��リン)を製造することを目的としている。

 上述のように本発明に係る製造方法にお� ��てカルボニル化合物としてアルデヒド化合� ��が例示できるので、まずアルデヒド化合物� ��ついて説明する。

 (アルデヒド化合物)
 本発明において使用するアルデヒド化合物� ��、一般式(1)で示されるものであり、カルボ� ��ル基に水素原子を少なくとも1個(すなわち� �ルミル基)有するカルボニル化合物である。� ��発明者らは、アルデヒド化合物とシアン化� ��素とを反応させてシアノヒドリン化合物を� ��造するとき、特に炭素数の小さいアルデヒ� ��化合物を用いた場合に、生成されるシアノ� ��ドリン化合物と未反応のアルデヒド化合物� ��が反応しやすく、シアノヒドリン化合物の� ��応収率が低いことを見出した。したがって� ��本発明においては、上述したアルデヒド化� ��物のうち、炭素数の小さいアルデヒド化合� ��を用いた場合に、特に顕著な効果を奏する� ��

 すなわち、本発明によれば、炭素数の小� ��いアルデヒド化合物、特に炭化水素基の炭� ��数が1~3のアルデヒド化合物とシアン化水素� ��を反応させてシアノヒドリン化合物を製造� ��る場合に、収率よくシアノヒドリン化合物� ��製造することができる。本発明において使� ��するアルデヒド化合物は炭素数が小さいア� ��デヒド化合物であることが好ましく、ホル� ��アルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオ� ��アルデヒド等の飽和アルキルアルデヒド、� ��クリルアルデヒド、メタクリルアルデヒド� ��プロピオルアルデヒド等の不飽和アルキル� ��ルデヒド、ベンズアルデヒド、ナフトアル� ��ヒド、フタルアルデヒド、ニコチンアルデ� ��ド等の芳香族アルデヒド等が挙げられるが� ��これらに限定されない。また、これらのア� ��デヒド化合物は、アミン、アミド、メトキ� ��、フェニル、ニトロ、ヒドロキシル、アル� ��ヒド、カルボン酸等の置換基を有していて� ��よい。本発明において使用するアルデヒド� ��合物が、使用時の温度において固体である� ��合、反応に対して不活性な溶媒にアルデヒ� ��化合物を溶解または懸濁させて使用しても� ��い。

 (ケトン化合物)
 なお、上述のように本発明に係る製造方法� ��おいてカルボニル化合物としてアルデヒド� ��合物以外にはケトン化合物が例示できる。� ��発明において使用できるケトン化合物とし� ��は、ケトン基を有するものであればよいが� ��例えば、アセトン、2-ブタノン、2-ペンタノ ン、3-メチル-2-ブタノン、3-ペンタノン、3-ヘ キサノン、2-メチル-3-ペンタノン、3-ヘプタ� �ン、2-メチル-3-ヘキサノン、2,4-ジメチル-3-� �ンタノン、アセトフェノン、2-ノナノン、2-� ��クタノン、2-ヘプタノン、2-ヘキサノン、4-� ��チル-2-ペンタノン、4-ヘプタノン、シクロ� �キサノン、2,6-ジメチル-4-ヘプタノンが挙げ� ��れる。

 (シアン化水素)
 本発明において使用するシアン化水素は、� ��タンのアンモ酸化によって得られたシアン� ��水素、シアン化リチウム、シアン化ナトリ� ��ム、シアン化カリウム、シアン化カルシウ� ��等を塩酸または硫酸により酸性にして生成� ��れたシアン化水素、またはこれらを蒸留す� ��ことによって精製したシアン化水素を使用� ��ることができる。また、シアン化水素は不� ��定であるため、酸性の安定剤、例えば亜硫� ��ガス等を含むシアン化水素を使用してもよ� ��。

 (触媒)
 本発明に係る製造方法で用いられる触媒と� ��ては、塩基性触媒を用いる。塩基性触媒と� ��ては、有機塩基性化合物および無機塩基性� ��合物のいずれか一方を用いることができる� ��中でも、有機塩基性化合物が好ましい。触� ��として用いられる化合物としては、トリメ� ��ルアミン、トリエチルアミン、トリプロピ� ��アミン、トリイソプロピルアミン、トリブ� ��ルアミン、トリヘプチルアミン、トリオク� ��ルアミン、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタ� �、N-メチルピロリジン、N-メチルピペリジン� ��N-メチルモルホリン、N,N-ジメチルアニリン� ��の3級アミノ化合物、リチウムメトキシド、 リチウムエトキシド、リチウムプロポキシド 、リチウムブトキシド、ナトリウムメトキシ ド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムプロ ポキシド、ナトリウムブトキシド、カリウム メトキシド、カリウムエトキシド、カリウム プロポキシド、カリウムブトキシド等の金属 アルコラート化合物、水酸化リチウム、水酸 化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カル シウム、水酸化マグネシウム、炭酸リチウム 、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カル シウム、炭酸マグネシウム等のアルカリ金属 化合物やアルカリ土類金属化合物、塩基性イ オン交換樹脂、ゼオライト等の塩基性化合物 がある。

 上記のような触媒を反応器中に導入する� ��合は、シアン化水素1モルに対して、0.001~0.1 モルであることが好ましく、0.003~0.05モルで� �ることがより好ましく、0.005~0.01モルである� ��とがさらに好ましい。反応器中に導入する� ��媒の割合が、シアン化水素1モルに対して、 0.001モル未満ではアルデヒド化合物等のカル� ��ニル化合物とシアン化水素との反応速度が� ��くなり、滞留時間内に反応が完結しないた� ��好ましくない。また、触媒の割合が0.1モル� ��超えると、反応に使用されなかった触媒が� ��応器中に大量に残存するだけでなく、シア� ��化水素の重合を引き起こしやすくなり好ま� ��くない。

 また、使用するシアン化水素に酸性の安� ��剤が含まれる場合は、塩基性化合物と酸性� ��安定剤が反応するため、触媒活性が失われ� ��可能性がある。この場合、安定剤の含有モ� ��数に相当する塩基性化合物を追加すればよ� ��。上記触媒の割合は、このような相殺後の� ��効触媒量である。なお、塩基性化合物が常� ��で固体の場合は、アルデヒド化合物等のカ� ��ボニル化合物に溶解または懸濁させて使用� ��るか、溶媒に溶解または懸濁させて使用す� ��ばよい。

 (溶媒)
 本発明に係る製造方法においては、アルデ� ��ド化合物等のカルボニル化合物とシアン化� ��素との反応に対して不活性な溶媒を使用す� ��ことができる。原料して使用するアルデヒ� ��化合物等のカルボニル化合物、触媒として� ��用する塩基性化合物、または生成物である� ��アノヒドリン化合物が、反応時の温度にお� ��て固体である場合は、これらの物質を溶媒� ��溶解または懸濁させて使用することが可能� ��ある。

 本発明において使用可能な溶媒は、例え� ��、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタ� ��等の脂肪族炭化水素系溶媒、シクロペンタ� ��、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シク� ��オクタン等の脂環式炭化水素系溶媒、ベン� ��ン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水� ��系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、� ��トラクロロメタン、ジクロロエタン、クロ� ��ベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、� ��エチルエーテル、ジイソプロピルエーテル� ��メチル-t-ブチルエーテル、ジブチルエーテ� ��、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒� ��を挙げることができる。なお、本発明によ� ��て製造したシアノヒドリン化合物を用いて� �-ヒドロキシエステル化合物を製造するとき� ��溶媒として例えばトルエンを用いる場合に� ��、シアノヒドリン化合物製造時にも溶媒と� ��てトルエンを用いることが好ましい。

 溶媒の使用量は、原料として使用するア� ��デヒド化合物等のカルボニル化合物、触媒� ��して使用する塩基性化合物、または生成物� ��あるシアノヒドリン化合物を溶解できる量� ��またはこれらの物質を懸濁した溶液が流動� ��を示す量を適宜使用すればよい。

 (反応)
 本発明に係る製造方法において、カルボニ� ��化合物とシアン化水素との反応は、例えば� ��上記一般式(1)に示されるアルデヒド化合物� ��例に説明すると、反応式(2)で示される反応� ��あり、上記一般式(1)で示されるアルデヒド� ��合物に、触媒によって活性化されたシアン� ��水素が付加することによって、シアノヒド� ��ン化合物を生成する反応である。

(式中、R ¹ は、アリール基または炭素数1~10の炭化水素� �を示す。また、R ¹ 中に置換基を有していてもよく、構造中に炭 素以外の原子を含んでいてもよい。)
 上記反応式(2)で示される反応は発熱反応で� ��り、特に工業的規模でシアノヒドリン化合� ��を製造する場合には、単位時間あたりの反� ��熱量が極端に大きくなり、反応液温度が異� ��に上昇し易い。この場合、生成したシアノ� ��ドリン化合物が分解し易くなる等の問題が� ��生するため、発熱量を制御する必要がある� ��反応系内における発熱を抑え、反応系内の� ��を十分に除熱するためには、アルデヒド化� ��物とシアン化水素とを長時間かけてゆっく� ��反応させる必要があるが、反応に長時間要� ��る場合、生成されたシアノヒドリン化合物� ��未反応のアルデヒド化合物と反応すること� ��よって、シアノヒドリン化合物の反応収率� ��低下するという問題が生じる。

 本発明に係る製造方法によれば、アルデ� ��ド化合物等のカルボニル化合物とシアン化� ��素とを、触媒存在下で流通反応させるため� ��滞留時間を短縮することが可能である。そ� ��結果、生成したシアノヒドリン化合物が未� ��応のアルデヒド化合物等のカルボニル化合� ��に長時間曝されるのを防ぐことによって、� ��成したシアノヒドリン化合物が未反応のア� ��デヒド化合物等のカルボニル化合物と反応� ��ることを防ぐことが可能であり、収率よく� ��アノヒドリン化合物を生成することができ� ��。

 ここで、用語「滞留時間」は、原料(アル デヒド化合物等のカルボニル化合物およびシ アン化水素)を反応器中に導入し、反応を開� �させてから、反応生成物を反応器外に取り� �すまでの時間を意図しており、反応系内に� �いて流通反応させている反応時間として表� �れる場合もある。

 ここで、「流通反応」は、反応に用いる� ��体の化合物を反応器内に連続的に導入して� ��応させ、反応生成物を系外に排出させる反� ��である。本発明に係る製造方法によれば、� ��ルデヒド化合物等のカルボニル化合物とシ� ��ン化水素とを反応器内に連続的に導入して� ��応させ、生成されるシアノヒドリン化合物� ��反応系外に排出するので、生成したシアノ� ��ドリン化合物が未反応のアルデヒド化合物� ��のカルボニル化合物に長時間曝されるのを� ��ぐことができる。

 なお、アルデヒド化合物等のカルボニル� ��合物とシアン化水素とを流通反応させる反� ��器は、特に限定されず、流体を連続的に導� ��して反応させ、反応生成物を系外に排出さ� ��ることができる流通反応器であればその構� ��は問わない。すなわち、本発明において用� ��る反応器は、反応に用いる流体を導入する� ��入口と、反応生成物を排出する排出口とを� ��し、かつ導入した流体を系内で反応させる� ��ペースを有する反応器であればよい。

 また、アルデヒド化合物等のカルボニル� ��合物とシアン化水素との反応速度は非常に� ��いため、これらを反応器内に導入すると即� ��に反応しシアノヒドリン化合物が生成され� ��。したがって、反応に用いるアルデヒド化� ��物等のカルボニル化合物とシアン化水素と� ��反応器内に連続的に導入し続けることで、� ��業的規模でのシアノヒドリン化合物の製造� ��実現することが可能である。

 また、本発明に係る製造方法において、� ��ルデヒド化合物等のカルボニル化合物とシ� ��ン化水素とを管型反応器中で流通反応させ� ��もよい。これにより、簡易な構成で効率よ� ��アルデヒド化合物等のカルボニル化合物と� ��アン化水素とを流通反応させることができ� ��。その結果、生成されるシアノヒドリン化� ��物が未反応のアルデヒド化合物等のカルボ� ��ル化合物に長時間曝されるのを防ぐことが� ��きる。このような管型反応器は、反応に用� ��る気体または液体である流体を、2種類以上 連続的に導入して反応させることができる反 応器であれば、その構造は問わない。このよ うな管型反応器としてプレート反応器、チュ ーブ&シェル型反応器、スパイラル型反応� ��等を好適に使用可能である。このような反� ��器は、熱交換効率がよいため、熱交換器ま� ��は反応除熱器と称される場合がある。した� ��って、反応器の断面形状は、例えば、円管� ��、角管状、楕円管状等であってもよい。特� ��管径がμmオーダーと非常に小さいマイクロ� ��アクターと称される管型反応器を用いるこ� ��が好ましい。

 さらに、アルデヒド化合物等のカルボニ� ��化合物とシアン化水素を流通反応させる管� ��反応器は、その流体流路の短辺が0.01mm~15mm� �あることが好ましい。これにより、アルデ� �ド化合物等のカルボニル化合物とシアン化� �素との反応において発生する反応熱を効率� �く除去することが可能である。その結果、� �成されるシアノヒドリン化合物の分解を抑� �、かつシアノヒドリン化合物と未反応のア� �デヒド化合物等のカルボニル化合物との反� �を防ぐことができる。また、上述したよう� �小径管型反応器においては、容易かつ安価� �耐圧仕様とできるため、反応系内が高温・� �圧となる場合でもより安全に反応を行うこ� �ができる。

 このような管型反応器は、その流体流路� ��短辺が0.01mm~15mmであればよく、管型反応器� �導入口から排出口までの間の上記断面の短� �が一定でなくてもよい。上記流路の短辺が0. 01mm未満では導入した流体の移動に高圧が必� �となり、15mmを超えると除熱効率が低下し、� ��つ流体の反応効率が低下するので好ましく� ��い。また、上記流路の長辺は特に制限され� ��、また管型反応器の導入口から排出口まで� ��間の上記流路の長辺が一定でなくてもよい� ��なお、管型反応器の流体流路が円柱形状で� ��る場合、流体流路の短辺は管型反応器の管� ��(内径)に等しい。

 本発明において用いる反応器内の流量は� ��アルデヒド化合物等のカルボニル化合物と� ��アン化水素との反応速度に応じて適宜変更� ��ればよく、好ましくは1000秒未満、より好ま しくは500秒未満、さらに好ましくは0.01秒か� �200秒の範囲内の反応液滞留時間(反応時間)を 達成することができるように設定すればよい 。流通反応中の反応器内の反応滞留時間は、 反応器の長さおよび原料の流量を適宜変更す ることによって調整することができる。

 また、本発明において、アルデヒド化合� ��等のカルボニル化合物とシアン化水素とを� ��通反応させる反応器内の最高温度は、好ま� ��くは-10~300℃であり、より好ましくは0~250℃� ��さらに好ましくは10~200℃である。反応器内� ��温度は、反応により生じる熱によって部分� ��に高温となり、その後除熱処理により温度� ��低下するため、滞留時間中の反応器内の温� ��は一定ではない。したがって、反応器内の� ��高温度は、滞留時間中に達する最高温度を� ��しており、この温度が維持されている時間� ��数秒程度であり得る。

 反応器内の最高温度が-10℃未満では、基� ��によっては反応速度が極端に低下するので� ��ましくない。加えて、-10℃未満の反応器内� ��度を実現するためには高性能の冷凍機が必� ��となり、さらに反応原料を細かく分割して� ��応器内に仕込まなければ達成することがで� ��ず、現実的ではない。また、反応器内の最� ��温度が300℃を超えると、基質によっては原� ��および生成物の分解が発生するので好まし� ��ない。加えて、300℃を超える反応器内温度� ��実現するためには、安全性の確保するため� ��反応装置を大型化する必要がある。

 本発明において用いる反応器内の圧力は� ��常圧であってもよいが、背圧弁を設けるこ� ��によって反応器内に圧力をかけていること� ��好ましい。反応器内の反応圧力は、0~10MPaで あることが好ましく、0.1~5MPaであることがよ� ��好ましく、0.2~1MPaであることがさらに好ま� �い。反応圧力がより低い場合、シアン化水� �およびアルデヒド化合物等のカルボニル化� �物が気化してしまい、除熱効率が低下する� �能性があるため好ましくない。一方、反応� �力がより高い場合、このような装置の建設� �多大な費用がかかる上に、反応生成物の沸� �の上昇により反応最高温度が高くなり、副� �成物の生成を制御することが困難となるた� �好ましくない。

 本発明において用いる反応器内の温度は� ��反応器自身をウォーターバスに浸し、ウォ� ��ターバスの温度を適宜調節することによっ� ��、反応器の外側から調節してもよい。また� ��反応器の周囲にチューブ等を設け、チュー� ��内に温度を適宜調節した液体(冷媒)を流す� �とによって、反応器の外側から反応器内の� �度を調節してもよい。用いる冷媒は、例え� �、クーリングタワーなどによって冷却され� �冷却水や、冷凍機を用いて冷却された冷媒(� ��チレングリコール・塩化カルシウム水溶液� ��ど)などを用いることができる。除熱効率の 良い反応器を用い、かつ滞留時間を短くして いるため、広域温度の冷媒を好適に用いるこ とができる。

 反応器には、反応器内の反応液の温度を� ��宜測定するための測定器を取り付けていて� ��よい。測定器は反応器に複数取り付けられ� ��いてもよく、特にアルデヒド化合物等のカ� ��ボニル化合物、シアン化水素等の原料物質� ��導入した直後、これらの物質を混合した直� ��等の温度を測定できるように取り付けてお� ��ことが好ましい。

 本発明において用いる反応器の材質は、� ��応に用いる物質および反応により生成され� ��物質と反応しない材質が好ましく、例えば� ��鉄、銅、チタン、ニッケル等の金属、ステ� ��レス鋼、モネル、ハステロイ、インコロイ� ��の各種合金、樹脂(フッ素樹脂)、ガラス、� �器(コージェライト、セラミックス)等が挙げ られる。

 本発明に係る製造方法において、流通反� ��させるアルデヒド化合物等のカルボニル化� ��物とシアン化水素との割合は、アルデヒド� ��合物等のカルボニル化合物1モルに対して、 シアン化水素0.9~3.0モルであることが好まし� �、1.0~2.0モルであることがより好ましく、1.0~ 1.5モルであることがさらに好ましい。アルデ ヒド化合物等のカルボニル化合物およびシア ン化水素は一括導入しても分割導入してもよ い。すなわち、滞留時間の最初から最後まで に反応器内に導入されるアルデヒド化合物等 のカルボニル化合物およびシアン化水素の各 モル量が上記の範囲であればよく、流通反応 させるアルデヒド化合物等のカルボニル化合 物とシアン化水素との割合は問わない。

 流通反応中の反応器内のアルデヒド化合� ��等のカルボニル化合物とシアン化水素との� ��合が上記のように略等モルであることによ� ��て、アルデヒド化合物等のカルボニル化合� ��とシアン化水素とが効率よく反応し、反応� ��内に未反応のアルデヒド化合物等のカルボ� ��ル化合物またはシアン化水素が残留するの� ��防ぐことができる。アルデヒド化合物等の� ��ルボニル化合物1モルに対して、シアン化水 素が0.9モル未満では、未反応のアルデヒド化 合物等のカルボニル化合物が反応系内に大量 に残留し、シアノヒドリン化合物の収率の低 下に繋がるため好ましくない。また、シアン 化水素が3.0モルを超えると、未反応のシアン 化水素が反応系内に大量に残存し、回収操作 が必要になる、残留するシアン化水素が重合 する等の問題が生じるため好ましくない。

 なお、本発明に係るシアノヒドリン化合� ��の製造方法によって得られたシアノヒドリ� ��化合物を、蒸留、カラムクロマトグラフィ� ��等の公知の方法によって精製してもよく、� ��製せずにそのままα-ヒドロキシエステル化� ��物の合成等の反応に用いてもよい。

 本発明に係るシアノヒドリン化合物の製� ��方法によって製造されるシアノヒドリン化� ��物は、アルデヒド化合物等のカルボニル化� ��物のカルボニル基にシアン化物イオンが付� ��された有機化合物であり、シアンヒドリン� ��合物と称されることもある。本発明によっ� ��好適に製造することが可能なシアノヒドリ� ��化合物としては、ヒドロキシアセトニトリ� ��、ラクトニトリル、α-ヒドロキシブタンニ� ��リル等の飽和アルキルヒドロキシニトリル� ��α-ヒドロキシブタ-3-エンニトリル、α-ヒド� ��キシ-3-メチルブタ-3-エンニトリル、α-ヒド� ��キシブタ-3-インニトリル等の不飽和アルキ� ��ヒドロキシニトリル、マンデロニトリル、� ��ドロキシ(2-ナフチル)アセトニトリル、(3-(� �アノ(ヒドロキシ)メチル)フェニル))(ヒドロ� �シ)アセトニトリル、ヒドロキシ(ピリジン-3- イル)アセトニトリル等の芳香族ヒドロキシ� �トリル等が挙げられるが、これらに限定さ� �ない。また、これらのシアノヒドリン化合� �は、アミン、アミド、メトキシ、フェニル� �ニトロ、ヒドロキシル、アルデヒド、カル� �ン酸等の置換基を有していてもよい。本発� �に係るシアノヒドリン化合物の製造方法に� �いて、例えばプロピオンアルデヒドとシア� �化水素とを、触媒存在下で流通反応させる� �とによって、α-ヒドロキシブチロニトリル� �製造することができる。

 本発明に係るシアノヒドリン化合物の製� ��方法によれば、反応収率が95%以上でシアノ� ��ドリン化合物を製造することが可能である� ��また、例えば反応により生成するシアノヒ� ��リン化合物の生成量が約500g/min以上である� �合のように、工業的規模でシアノヒドリン� �合物を生成する場合に、特に従来のバッチ� �を用いた反応系によって製造されるシアノ� �ドリン化合物の反応収率に比して高い反応� �率でシアノヒドリン化合物を製造すること� �できる。

 本発明によれば、アルデヒド化合物等の� ��ルボニル化合物とシアン化水素とを流通反� ��させるので、滞留時間を短縮することが可� ��である。これにより、生成されたシアノヒ� ��リン化合物が未反応のアルデヒド化合物等� ��カルボニル化合物に曝される時間を短縮す� ��ことができるので、生成されたシアノヒド� ��ン化合物が未反応のアルデヒド化合物等の� ��ルボニル化合物と反応するのを防ぎ、収率� ��くシアノヒドリン化合物を製造することが� ��能である。また、本発明によれば、アルデ� ��ド化合物等のカルボニル化合物とシアン化� ��素との反応よって生じる反応熱を効率よく� ��去することも可能である。さらに、本発明� ��よればバッチ法を用いた反応系と比較して� ��より狭いスペースにおいて反応させること� ��可能である。したがって、本発明に係るシ� ��ノヒドリン化合物の製造方法は、特に工業� ��な規模でシアノヒドリン化合物を製造する� ��に好適に用いることができる。

 〔α‐ヒドロキシエステル化合物製造方法� �
 本発明は、また、上記本発明に係る製造方� ��によって製造したシアノヒドリン化合物を� ��いてα‐ヒドロキシエステル化合物を製造� �るための方法を提供する。本発明に係るα‐ ヒドロキシエステル化合物の製造方法は、上 記本発明に係るシアノヒドリン化合物の製造 方法によって、シアノヒドリン化合物を製造 する第1の工程と、製造されたシアノヒドリ� �化合物を加水分解し、エステル化する第2の� ��程とを含む。

 例えば上記式(1)のアルデヒド化合物を例� ��説明すると、第1の工程の反応については、 上述の反応式(2)のとおりであり、第2の工程� �反応は、例えば、下記反応式(3)に従うこと� �できる。

(式中、R ¹ およびR ² は、それぞれ独立して、アリール基または炭 素数1~10の炭化水素基を示す。また、R ¹ またはR ² 中に置換基を有していてもよく、構造中に炭 素以外の原子を含んでいてもよい。)
 つまり、前記シアノヒドリン化合物、アル� ��ール類、水および溶媒の混合液に塩化水素� ��スを導入することで、効率よくシアノヒド� ��ン化合物を加水分解し、エステル化するこ� ��ができる。この反応で用いることができる� ��ルコール類としては、メタノール、エタノ� ��ル、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブ� ��ノール、s-ブタノール、n-ヘプタノール、n-� ��キサノール、n-オクタノール、2-エチルヘキ サノール、シクロヘキサノール、ベンジルア ルコールなどがある。本発明では、メタノー ル、エタノール、n-プロパノール、i-プロパ� �ールなどを好適に用いることができる。ま� �、第2工程の反応は、シアノヒドリン化合物� ��加水分解して、エステル化できる反応であ� ��ば、その反応は、上記反応式(3)に限定され� ��ことはない。

 本発明に係るエステル化合物の製造方法� ��より好適に製造することが可能なエステル� ��合物は、シアノヒドリン化合物から得たカ� ��ボン酸とアルコールとを反応させて生じる� ��ルボン酸エステル類であり、ヒドロキシ酢� ��メチル、α-ヒドロキシプロピオン酸メチル� ��α-ヒドロキシ酪酸メチル等の飽和アルキル� ��ドロキシエステル、α-ヒドロキシブテン酸� ��チル、β-メチル-α-ヒドロキシブテン酸メチ ル、α-ヒドロキシブチン酸メチル等の不飽和 アルキルヒドロキシエステル、マンデル酸メ チル、ヒドロキシ-2-ナフチル酢酸メチル、ヒ ドロキシ(3-(1-ヒドロキシ-2-メトキシ-2-オキソ エチル))フェニル酢酸メチル、ヒドロキシ(ピ リジン-3-イル)酢酸メチル等の芳香族ヒドロ� �シエステル等が挙げられるが、これらに限� �されない。また、これらのエステル化合物� �、アミン、アミド、メトキシ、フェニル、� �トロ、ヒドロキシル、アルデヒド、カルボ� �酸等の置換基を有していてもよい。

 本発明に係るα‐ヒドロキシエステル化� �物の製造方法において、例えば、上述した� �アノヒドリン化合物の製造方法によって製� �したα-ヒドロキシブチロニトリルを用いた� �合、α-ヒドロキシブチロニトリルを加水分� �し、メタノールを用いてエステル化するこ� �によって、α-ヒドロキシ酪酸メチルを製造� �ることができる。

 本発明に係るα‐ヒドロキシエステル化� �物の製造方法によれば、収率よく製造され� �シアノヒドリン化合物を用いてα‐ヒドロキ シエステル化合物を製造することができる。 そのため、同モルのアルデヒド化合物等のカ ルボニル化合物を出発原料として、α‐ヒド� ��キシエステル化合物を製造した場合、従来� ��と比べて、収率よくα‐ヒドロキシエステ� �化合物を製造することができる。このこと� �より、α‐ヒドロキシエステル化合物の製造 コストの低減を実現することができる。

 〔シアノヒドリン化合物製造装置〕
 さらに、本発明は、一般式(1)で示されるア� ��デヒド化合物等のカルボニル化合物とシア� ��化水素とからシアノヒドリン化合物を製造� ��るための製造装置を提供する。本発明に係� ��シアノヒドリン化合物の製造装置は、アル� ��ヒド化合物等のカルボニル化合物とシアン� ��水素とを、触媒存在下で流通反応させる反� ��器と、アルデヒド化合物を反応器中に導入� ��る第1の導入器と、シアン化水素を反応器中 に導入する第2の導入器とを備えている。

(式中、R ¹ は、アリール基または炭素数1~10の炭化水素� �を示す。また、R ¹ 中に置換基を有していてもよく、構造中に炭 素以外の原子を含んでいてもよい。)
 本発明に係るシアノヒドリン化合物製造装� ��を、図1を参照して説明する。図1は、本発� �に係るシアノヒドリン化合物の製造装置を� �明する概略図である。図1に示すように、反� ��装置は、反応器(管型反応器)25、アルデヒド 化合物等のカルボニル化合物およびシアン化 水素をそれぞれ導入する導入器(第1および第2 の導入器)15・16を備えている。本発明に係る� ��造装置が備える反応器25は、上述した本発� �に係る製造方法において使用した反応器と� �様の構成である。

 そして反応器25には、原料物質を混合す� �混合器23が導入管24を介して接続されていて� ��よい。このような混合器23は、独立して導� �する2種以上の流体を器内で混合できればよ� ��、例えばY字型混合器、T字型混合器、十字� �混合器、パイプライン型混合器、スクリュ� �フィーダー型混合器、マイクロミキサー等� �好適に使用可能である。本発明係る製造装� �は、反応器25とは独立した混合器23を備えて� ��てもよく、反応器25に一体形成された混合� �23を備えていてもよい。反応器25と混合器23� �が独立したものを用いる場合、反応器25と混 合器23とをチューブ等の導入管24により接続� �、送液可能に構成する。そして、反応器25お よび混合器23をウォーターバス1に浸し、ウォ ーターバスの温度を適宜調節することによっ て、反応器25および混合器23内の温度を外側� �ら調節してもよい。

 また、導入する導入器15・16は、それぞれ 導入管(チューブ)21・22を介して混合器23に接� ��されており、各導入器15・16から原料物質が 混合器23に導入される。本発明の製造装置が� ��える第1の導入器15および第2の導入器16は、� ��アノヒドリン化合物を生成する原料となる� ��ルデヒド化合物等のカルボニル化合物およ� ��シアン化水素の何れか一方を、反応器25ま� �は混合器に23導入するものであればよい。な お、本発明に係る製造装置において、第1の� �入器15および第2の導入器16は、それぞれ複数 設けられていてもよい。これにより、シアノ ヒドリン化合物を生成する原料を分割して数 回に分けて導入することができる。このとき 、原料を反応器25または混合器23内に導入す� �導入口(図示せず)および導入管21・22は導入� �15・16の数に合わせて複数形成されていても� ��い。

 これらの導入器15・16には、反応原料物質 を反応器25または混合器23内に送る送液用ポ� �プ10・11が取り付けられていてもよい。そし� ��、反応器25および混合器23を含む反応系内の 圧力は、反応物質を送液する送液用ポンプ10� ��11によって調節してもよい。

 上述した各導入器15・16によって反応器25� ��たは混合器23内に導入されたアルデヒド化� �物等のカルボニル化合物およびシアン化水� �は、反応器25内において反応してシアノヒド リン化合物を生成する。本発明に係る製造装 置は、反応器25中で生成したシアノヒドリン� ��合物を回収する反応液捕集器29を備えてい� �もよい。また、本発明に係る製造装置は、� �応器25内を未反応の状態で通過した反応原料 物質を回収する原料物質回収器(図示せず)を� ��えていてもよい。反応液捕集器29および原� �物質回収器は、チューブ等の導入管26および 反応液排出ライン28を介して、反応器25に送� �可能に接続される。導入管26と反応液排出ラ イン28との間には背圧弁27を設置してもよい� �

 また、本発明に係る製造装置は、反応器� ��の反応液の温度を適宜測定するための測定� ��(図示せず)を備えていてもよい。測定器は� �造装置に複数取り付けられていてもよく、� �にアルデヒド化合物等のカルボニル化合物� �シアン化水素等の原料物質を混合器23または 反応器25に導入した直後、これらの物質を混� ��器23または反応器25内で混合した直後等の温 度を測定できるように取り付けておくことが 好ましい。さらに反応液捕集器29には排気口7 0を接続してもよい。

 本発明に係るシアノヒドリン化合物の製� ��装置を用いれば、アルデヒド化合物等のカ� ��ボニル化合物とシアン化水素とを反応器中� ��導入して反応させるため、滞留時間を短縮� ��ることが可能である。これにより、生成さ� ��たシアノヒドリン化合物が未反応のアルデ� ��ド化合物等のカルボニル化合物に曝される� ��間を短縮することができるので、生成され� ��シアノヒドリン化合物が未反応のアルデヒ� ��化合物等のカルボニル化合物と反応するの� ��防止することが可能である。その結果、反� ��収率を低下させることなく、収率よくシア� ��ヒドリン化合物を製造することができる。