TAKAHASHI TOSHIYA (JP)
JPS5728095A | 1982-02-15 | |||
US2945888A | 1960-07-19 |
DEEMER, L. F. ET AL.: "Acetylenic glycols related to natural polyenes", JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, vol. 70, no. 1, 1948, pages 154 - 157, XP008140080
NAYLER, P. ET AL.: "Polyenes. II. Synthesis of cosmene", JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY, 1954, pages 4006 - 4009, XP008140048
INFOFFEN, H. H.: "Synthesis in the carotenoid seriese. XXVI> Total synthesis of crocetin dimethyl ester", JUSTUS LIEBIGS ANNALEN DER CHEMIE, vol. 580, 1953, pages 7 - 19, XP008140076
JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, vol. 26, 1961, pages 1171 - 3
Mitsuo Tanaka (JP)
有機溶媒中、グリニア試薬とアセチレンガスを30℃以上で反応させてエチニルマグネシウムハライドを得る第1工程、および 第1工程で得られたエチニルマグネシウムハライドにメタクロレインを反応させる第2工程、 を含むことを特徴とする式(1): |
グリニア試薬が、エチルマグネシウムハライドである請求項1記載のジアルコールの製造方法。 |
第1工程および第2工程で用いられる有機溶媒が、テトラヒドロフラン、メチル-t-ブチルエーテルおよびシクロペンチルメチルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒である請求項1記載のジアルコールの製造方法。 |
式(1): で示されるトリエンアルコールを得る第3工程、および 第3工程で得られたトリエンアルコールをハロゲン化する第4工程、 を含むことを特徴とする式(3): (式(3)中、Xはハロゲン原子を示し、波線は上記と同じ意味を表す。) |
式(1)で示されるジアルコールが、請求項1記載のジアルコールの製造方法によって得られたジアルコールである請求項4記載のアリルハライド化合物の製造方法。 |
式(4): で示されるアリルクロライド化合物。 |
本発明は、カロテノイド類の中間体の有 な製造方法、さらに詳しくは、ジアルコー の製造方法、アリルハライド化合物の製造 法、およびアリルクロライド化合物の製造 法に関する。
カロテノイド類の1種であるβ-カロテンの重
要中間体としては式(1):
しかしながら、上記合成方法を工業的に行
ことは必ずしも常に容易ではない。
本発明の主な目的は、式(1)で示されるジア
コールを簡便に製造する方法を提供するこ
である。
本発明者は、上記目的を達成するため、鋭
研究を重ね、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)有機溶媒中、グリニア試薬とアセチレン
スを30℃以上で反応させてエチニルマグネ
ウムハライドを得る第1工程、および
第1工程で得られたエチニルマグネシウムハ
ライドにメタクロレインを反応させる第2工
、
を含むことを特徴とする式(1):
(2)グリニア試薬が、エチルマグネシウムハラ
イドである上記(1)記載のジアルコールの製造
方法;
(3)第1工程および第2工程で用いられる有機溶
が、テトラヒドロフラン、メチル-t-ブチル
ーテルおよびシクロペンチルメチルエーテ
からなる群から選ばれる少なくとも1種の有
機溶媒である上記(1)または(2)記載のジアルコ
ールの製造方法;
(4)式(1):
で示されるトリエンアルコールを得る第3工
、および
第3工程で得られたトリエンアルコールをハ
ロゲン化する第4工程、
を含むことを特徴とする式(3):
で示されるアリルハライド化合物の製造方法
;
(5)式(1)で示されるジアルコールが、上記(1)~(3
)のいずれか1項記載のジアルコールの製造方
によって得られたジアルコールである上記(
4)記載のアリルハライド化合物の製造方法;
(6)式(4):
で示されるアリルクロライド化合物。
本発明の製造方法によれば、カロテノイ 類の重要な製造中間体である式(1)で示され ジアルコール等を簡便に製造することがで る。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の1つの態様は、下記に示す第1工程
よび第2工程を含むことを特徴とする式(1)で
されるジアルコール(以下、ジアルコール(1)
と記すことがある)の製造方法である。
第1工程は、有機溶媒中、グリニア試薬とア
セチレンガスを30℃以上で反応させてエチニ
マグネシウムハライドを得る工程であり、
2工程は、第1工程で得られたエチニルマグ
シウムハライドにメタクロレインを反応さ
る工程である。
第1工程に用いられるグリニア試薬としては
、エチルマグネシウムブロマイド、エチルマ
グネシウムクロライド、メチルマグネシウム
ブロマイド、メチルマグネシウムクロライド
、イソプロピルマグネシウムブロマイド、イ
ソプロピルマグネシウムクロライド等が挙げ
られ、好ましくはエチルマグネシウムブロマ
イドである。
かかるグリニア試薬の使用量は、第2工程で
用いられるメタクロレインに対して通常、0.5
~3モル倍程度である。
第1工程に用いられるアセチレンガスとし ては、有機溶媒溶解型のアセチレンボンベ中 のアセチレンガスが好ましく、特に、アセチ レンガスからコールドトラップ等により有機 溶媒を除去したアセチレンガスが好ましい。
第2工程に用いられるメタクロレインとし ては、重合禁止剤を含有していることが好ま しく、特に、ハイドロキノンを含有している ことが好ましい。重合禁止剤の含有量は、100 ppm~3000ppmの範囲であることが好ましい。
有機溶媒としては、例えば、テトラヒド フラン、メチル-t-ブチルエーテル、シクロ ンチルメチルエーテルなどのエーテル系溶 が挙げられる。エーテル系溶媒としては単 もしくは2種以上の混合溶媒であってもよく 、単一もしくは2種以上のエーテル系溶媒と 化水素系溶媒、例えば、トルエン、キシレ などの芳香族炭化水素系溶媒との混合溶媒 あってもよい。
第1工程の反応温度は、30℃以上、好ましく
、30~70℃である。30℃以上であると、第2工
におけるジアルコール(1)の選択性を向上す
傾向があることから好ましい。
第2工程の温度は、使用する溶媒によって適
宜選択されるものであるが、通常、-78℃から
溶媒の沸点までの範囲であり、好ましくは、
30℃以上である。
第1工程および第2工程のそれぞれの反応時
は、使用する溶媒ならびに反応温度など諸
件によって異なるが、通常10分間から24時間
度の範囲である。
第2工程終了後、通常の後処理、例えば抽出
、洗浄、晶析、各種クロマトグラフィー、低
沸物の留去などの操作をすることによりジア
ルコール(1)を製造することができる。
また、後に記載する第3工程に供する前に、
活性炭で処理することにより反応速度が向上
する場合がある。
かくして得られたジアルコール(1)は、以下
示す第3工程および第4工程を含む製造方法
より、式(3):
で示されるアリルハライド化合物を製造する
ことができる。
第3工程は、ジアルコール(1)を水素により還
元して、式(2):
で示されるトリエンアルコールを得る工程で
ある。
第4工程とは、第3工程で得られたトリエン
ルコールをハロゲン化する工程である。
式(3)で示されるアリルハライド化合物にお
るXはハロゲン原子を示し、具体的には塩素
原子、臭素原子、沃素原子等が挙げられ、塩
素原子もしくは臭素原子が好ましく、より好
ましくは塩素原子が挙げられる。Xとしては
素原子が特に好ましい。
式(3)で示されるアリルハライド化合物にお
るXが塩素原子である化合物は、式(4):
で示すことができる。
第3工程に用いられる触媒としては、例えば
、各種リンドラー触媒などが挙げられる。
反応の選択性を向上させるために、キノリ
などの塩基やシクロヘキセン等を添加して
よい。
リンドラー触媒の使用量は、ジアルコール(
1)に対して、通常、0.5wt%~10wt%、塩基の添加量
0.5モル%~10モル%である。
ジアルコール(1)における三重結合を選択 に還元するために、第3工程における水素は 0.5MPa以下、好ましくは、0.005~0.3MPaの低い圧力 で供給することが好ましい。また、理論量の 水素ガスの吸収後、すみやかに水素ガスの供 給を停止するのが好ましい。さらに、常圧に よる水素ガス供給で反応液中にバブリングす ることにより反応を効率的に進めることも可 能である。
第3工程は有機溶媒中で行うことが好まし く、使用される有機溶媒としては、例えば、 メタノール、エタノール、イソプロピルアル コール、t-ブタノールなどのアルコール系溶 、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ペンタン 、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水 素系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶媒、 アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホス リックトリアミド、スルホラン、1,3-ジメチ -2-イミダゾリジノン、1-メチル-2-ピロリジ ン等の非プロトン性極性溶媒、ジエチルエ テル、テトラヒドロフラン、メチル-t-ブチ エーテル、シクロペンチルメチルエーテル 1,4-ジオキサン、ジメトキシエタン、アニソ ル、ジグライム、トリグライム、テトラグ イム等のエーテル系溶媒などが挙げられる これらは単一であっても2種以上の混合溶媒 で使用してもよい。
第3工程における反応温度は、通常、-78℃か
ら溶媒の沸点までの範囲内で任意に選択でき
るが、還元反応の選択性を向上させるために
、50℃以下、好ましくは、10~40℃で反応させ
のが望ましい。
第3工程における反応時間は、使用する溶媒
、触媒ならびに反応温度など諸条件によって
異なるが、通常10分間から24時間程度の範囲
ある。
第3工程終了後は、通常の後処理、例えば 濾過により触媒を濾別した後、洗浄、晶析、 各種クロマトグラフィーなどの操作をするこ とにより式(2)で示されるトリエンアルコール を製造することができる。また、触媒を濾別 した後、精製せずにそのまま次の第4工程に することもできる。
第4工程のハロゲン化は、ハロゲン化剤を 用いて行う。ハロゲン化剤としては、ハロゲ ン化水素の水溶液、アルコール溶液、酢酸溶 液などが用いられる。ハロゲン化水素として は、HBr、HCl、HI等が好ましくは用いられ、よ 好ましくはHClである。使用量は、式(2)で示 れるトリエンアルコールに対し、通常、2モ ル倍から30モル倍の範囲である。
第4工程は、通常、有機溶媒中もしくは水 との混合溶媒中で行われる。有機溶媒として はメタノール、エタノール、イソプロピルア ルコール、t-ブタノールなどのアルコール系 媒、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ペンタ ン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化 水素系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶媒 、アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムアミ 、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホ ホリックトリアミド、スルホラン、1,3-ジメ ル-2-イミダゾリジノン、1-メチル-2-ピロリ ノン等の非プロトン性極性溶媒、ジエチル ーテル、テトラヒドロフラン、メチル-t-ブ ルエーテル、シクロペンチルメチルエーテ 、1,4-ジオキサン、ジメトキシエタン、アニ ール、ジグライム、トリグライム、テトラ ライム等のエーテル系溶媒などが挙げられ 。これらは単一であっても2種以上の混合溶 媒で使用してもよい。
第4工程における反応温度は通常、-78℃から
溶媒の沸点までの範囲内で任意に選択できる
が、―30~20℃で反応させるのが望ましい。
第4工程における反応時間は、使用する溶媒
、触媒ならびに反応温度など諸条件によって
異なるが、通常10分間から24時間程度の範囲
ある。
第4工程は、不活性ガス雰囲気下で行うこと
が望ましい。また、安定剤として3,5-ジ-t-ブ
ル-4-ヒドロキシトルエン(BHT)、エトキシキン
、ビタミンE等の酸化防止剤存在下に行うこ
が好ましい。
第4工程終了後は、通常の後処理、例えば 濾過、抽出、洗浄、晶析、各種クロマトグラ フィーなどの操作をすることにより式(3)で示 されるアリルハライド化合物を製造すること ができる。
かくして得られた式(3)で示されるアリルハ
イド化合物は、例えば、式(5)で表される化
物とともに、塩基性条件下、反応(アルキル
化反応、脱離反応):
に従って、β-カロテンに誘導することが可能
であり、β-カロテンなどのカロテノイド類の
重要な中間体と位置付けることができる。
以下、実施例、比較例を挙げて、本発明を
らに詳細に説明するが、本発明はこれらに
定されるものではない。
(第1工程)
フラスコをアルゴンガスに置換した後、25
でテトラヒドロフラン(以下、THFと記すこと
ある。)を40ml仕込み、別途調製した1mol/lの
チルマグネシウムブロマイドのTHF溶液を36.7m
l(36.7mmol)仕込み、50℃に昇温した。50~55℃で3
間、所定量のアセチレンガスを液中に吹込
、停止した。過剰のアセチレンガスを系外
除去するために、同温度で、アルゴンガス
30分間、液中に吹き込み、第1工程を終了し
。
(第2工程)
ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)を1000ppm含
するメタクロレイン2.0g(28.3mmol)をTHF10mlに溶
し、該THF溶液を第1工程で得られた溶液に30
で30分かけて滴下し、30~35℃で2時間保温し
。30℃以下に冷却後、冷却した飽和塩化アン
モニウムをゆっくりと滴下し、酢酸エチルで
抽出した。酢酸エチル層は、水、飽和食塩水
で洗浄後、硫酸マグネシウムで脱水し、溶媒
をエバポレーターで留去することで、後に示
すアルコール(I)とアルコール(II)の78:22の混合
物を得た。アルコール(I)の収率は76%であった
。
(第1工程)
フラスコをアルゴンガスに置換した後、25
でTHFを300ml仕込み、別途調製した1mol/lのエチ
ルマグネシウムブロマイドのTHF溶液を250ml(250
mmol)仕込み、50℃に昇温した。50~55℃で3時間
所定量のアセチレンガスを液中に吹込み、
止した。過剰のアセチレンガスを系外に除
するために、同温度で、アルゴンガスを30分
間、液中に吹き込み、第1工程を終了した。
(第2工程)
BHTを1000ppm含有するメタクロレイン21.45g(300mm
ol)をTHF50mlに溶解し、該THF溶液を第1工程で得
れた溶液に30℃で1時間かけて滴下し、30~35
で2時間保温した。30℃以下に冷却後、冷却
た飽和塩化アンモニウムをゆっくりと滴下
、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層は
水、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウ
で脱水し、溶媒をエバポレーターで留去す
ことでアルコール(I)とアルコール(II)の89:11
混合物を得た。2成分以外の不純物はGC分析
て観測されなかった。
THFの代わりにシクロペンチルメチルエー ルを用いて36℃でアセチレンガスを吹き込 だ以外は実施例1と同様に反応、後処理を行 、アルコール(I)とアルコール(II)の98:2の混 物を得た。アルコール(I)の収率は90%であっ 。
THFの代わりにメチル-t-ブチルエーテルを用
た以外は実施例1と同様に反応、後処理を行
い、アルコール(I)とアルコール(II)の72:28の混
合物を得た。アルコール(I)の収率は64%であっ
た。
[参考例1]
反応温度を20~25℃にした以外は、実施例1と
様に第1工程および第2工程を行い、アルコ
ル(I)とアルコール(II)の18:82の混合物を得た
[参考例2]
反応温度を0~5℃にした以外は、実施例1と同
様に第1工程および第2工程を行い、アルコー
(I)とアルコール(II)の6:94の混合物を得た。
[参考例3]
メタクロレインとの反応例
THFの代わりにジエチルエーテルとトルエン
混合溶媒を用い、反応温度を0~5℃にした以
は、実施例1と同様に第1工程および第2工程
行い、アルコール(I)とアルコール(II)の95:5
混合物を得た。アルコール(I)の収率は49%で
った。アセチレンガスを吹き込んだ反応マ
は、不溶性油状物が生成し、ハンドリング
困難であった。
(第3工程)
フラスコに、アルコール(I)550mg(3.16mmol)とイ
プロピルアルコール70mlを仕込み、溶解させ
、キノリン20mg(0.16mmol)とリンドラー触媒 26mg(
5wt%)を仕込み、水素ガスでフラスコを置換し
20-30℃、水素圧0.02MPaで3.5時間反応した。反
後、触媒を濾別し、溶媒をエバポレーター
留去することで、後に示すアルコール(III)
収率89%で得た。
(第3工程)
イソプロピルアルコールの代わりにトルエ
を用いた以外は、実施例3と同様に第3工程
行い、アルコール(III)を収率83%で得た。
(第4工程)
フラスコに、アルコール(III)500mg(2.44mmol)と
ソプロピルアルコール20mlを仕込み、溶解さ
、-10~0℃に冷却した。35%塩酸2.54g(24.4mmol)を
温度で30分をかけて滴下し、15分保温した。
の後、水を滴下して、結晶の析出を確認し
窒素雰囲気下で濾別した。結晶を5%炭酸水
ナトリウム、水で洗浄し、乾燥後、アリル
ロライド(IV)が収率85%で得られた。
アリルクロライド(IV)
FD-MS m/z=204
1
H-NMR δ(CDCl 3
): 1.87 (6H, s), 4.07 (4H, s), 6.16-6.18 (2H, m),
6.40-6.42 (2H, m)
13
C-NMR δ(CDCl 3
): 14.9, 52.2, 129.5, 129.6, 134.5
MS、NMRより主成分はアリルクロライド(IV)で
ることが示された。
末端オレフィンの幾何異性は、NOE測定より
ランス体である。
(第4工程)
フラスコに、アルコール(III)300mg(1.59mmol)と
ソプロピルアルコール150mlとを仕込み、溶解
させ、-10~0℃に冷却した。48%臭化水素酸2.68g(1
5.9mmol)を同温度で30分かけて滴下し、15分間保
温した。その後、結晶の析出を確認し、窒素
雰囲気下で濾別した。結晶を5%炭酸水素ナト
ウム、水で洗浄し、乾燥後、アリルブロマ
ド(V)が収率80%で得られた。
アリルブロマイド(V)
FD-MS m/z=294
1
H-NMR δ(CDCl 3
): 1.91 (6H, s), 4.06 (4H, s), 6.25-6.26 (2H, s),
6.40-6.42 (2H, m)
13
C-NMR δ(CDCl 3
): 15.4, 41.5, 130.0, 130.2, 135.0
NMRより主成分はアリルブロマイド(V)である
とが示された。
末端オレフィンの幾何異性は、NOE測定より
ランス体である。
実施例および比較例における各化合物の化
式を以下に示す。
本発明の製造方法によれば、カロテノイ 類の重要な製造中間体である式(1)で示され ジアルコール等を簡便に製造することがで る。
Next Patent: METHOD FOR MANUFACTURING ORGANIC EL PANEL, AND ORGANIC EL PANEL