JP2001288191A - チオファン類の製造方法 - Google Patents

チオファン類の製造方法

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JP2001288191A
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group
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aromatic hydrocarbon
atom
solvent
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JP2000098711A
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English (en)
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Yoshitaka Nishida
好孝 西田
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工業的に有利に一般式(2) (式中、R1およびR2はそれぞれ同一または相異なっ
て、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよい
アリール基、アシル基、アルケニルメチル基または置換
基を有していてもよいベンジル基を表わし、Yは酸素原
子または硫黄原子を表わし、Zは末端にカルボキシル基
もしくはアルコキシ基を有するアルキル基を表わす。)
で示されるチオファン類を製造する方法を提供する。 【解決手段】一般式(1) (式中、R1、R2、YおよびZは上記と同一の意味を表
わす。)で示される化合物を、有機溶媒に可溶なパラジ
ウム触媒の存在下、芳香族炭化水素系溶媒中または芳香
族炭化水素系溶媒と水の混合溶媒中、水素で接触還元す
ることを特徴とする一般式(2)で示されるチオファン
類の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チオファン類の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般式(2) (式中、R1およびR2はそれぞれ同一または相異なっ
て、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよい
アリール基、アシル基、アルケニルメチル基または置換
基を有していてもよいベンジル基を表わし、Yは酸素原
子または硫黄原子を表わし、Zは末端にカルボキシル基
もしくはアルコキシ基を有するアルキル基を表わす。)
で示されるチオファン類は、例えばビオチン(ビタミン
H)等の製造中間体として重要である。
【0003】かかる一般式(2)で示されるチオファン
類の製造方法としては、例えば一般式(1) (式中、R1、R2、YおよびZは上記と同一の意味を表
わす。)で示される化合物を、アルコール類と水の混合
溶媒中、有機溶媒に可溶なパラジウム触媒の存在下、水
素で接触還元する方法が知られている(特開平7―23
3171号公報)。
【0004】しかしながら、アルコール溶媒は、次工程
において、反応に悪影響を及ぼすため、かかる方法で得
られた一般式(2)で示されるチオファン類について、
アルコール系溶媒を問題ない程度に除去するため、例え
ばアルコール系溶媒と共沸する溶媒の共存下に除去操作
を行なう等煩雑な操作を行なう必要があり、工業的な製
造方法という観点からは、必ずしも十分満足し得るもの
とは言えなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような状況のも
と、本発明者は、より容易に、かつ、工業的に有利に一
般式(2)で示されるチオファン類を製造する方法につ
いて、鋭意検討したところ、次工程に比較的影響の少な
く、除去も容易な芳香族炭化水素系溶媒中で、一般式
(1)で示される化合物を水素で接触還元することによ
り、一般式(2)で示されるチオファン類が収率よく得
られることを見出し、本発明に至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、一
般式(1) (式中、R1およびR2はそれぞれ同一または相異なっ
て、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよい
アリール基、アシル基、アルケニルメチル基または置換
基を有していてもよいベンジル基を表わし、Yは酸素原
子または硫黄原子を表わし、Zは末端にカルボキシル基
もしくはアルコキシ基を有するアルキル基を表わす。)
で示される化合物を、有機溶媒に可溶なパラジウム触媒
の存在下、芳香族炭化水素系溶媒中または芳香族炭化水
素系溶媒と水の混合溶媒中、水素で接触還元することを
特徴とする一般式(2) (式中、R1、R2、YおよびZは上記と同一の意味を表
わす。)で示されるチオファン類の製造方法を提供する
ものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、一般式(1) (式中、R1およびR2はそれぞれ同一または相異なっ
て、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよい
アリール基、アシル基、アルケニルメチル基または置換
基を有していてもよいベンジル基を表わし、Yは酸素原
子または硫黄原子を表わし、Zは末端にカルボキシル基
もしくはアルコキシ基を有するアルキル基を表わす。)
で示される化合物について説明する。
【0008】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、n−ブチル
基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチ
ル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、イソオクチル
基等の炭素数1〜8の直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキ
ル基が挙げられる。
【0009】置換基を有していてもよいアリール基のア
リール基としては、例えばフェニル基、1−ナフチル
基、2−ナフチル基等が挙げられ、置換基としては、例
えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル
基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基等の炭素数1
〜6の直鎖状もしくは分枝鎖状の低級アルキル基、例え
ばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプ
ロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec
−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ヘキソキシ
基等の炭素数1〜6の直鎖状もしくは分枝鎖状の低級ア
ルコキシ基、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、
ヨウ素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。
【0010】かかる置換基を有していてもよいアリール
基としては、例えばフェニル基、トリル基、クロロフェ
ニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、メチルナフ
チル基、メトキシナフチル基等が挙げられる。
【0011】アシル基としては、例えばアセチル基、プ
ロピオニル基、ブチリル基、バレリル基等の炭素数2〜
6のアシル基が挙げられ、アラルキル基としては、例え
ばベンジル基等が挙げられる。
【0012】また、Zは末端にカルボキシル基もしくは
アルコキシ基を有するアルキル基を表わし、例えばカル
ボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボキシプロ
ピル基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキ
シプロピル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、
エトキシプロピル基等が挙げられる。
【0013】かかる一般式(1)で示される化合物とし
ては、例えば3,4−(1’,3’−ジベンジル−2’
−ケトイミダゾリド)−2−(ω−エトキシプロピリデ
ン)チオファン、3,4−(1’,3’−ジベンジル−
2’−ケトイミダゾリド)−−(ω−エトキシプロピリ
デン)チオファン、3,4−(1’,3’−ジベンジル
−2’−ケトイミダゾリド)−2−(ω−カルボキシブ
チリデン)チオファン等が挙げられる。
【0014】かかる一般式(1)で示される化合物は、
光学異性体が存在するが、本発明には、いずれか一方の
光学異性体、光学異性体の等量混合物であるラセミ体お
よびいずれか一方の光学異性体が過剰の混合物のいずれ
も用いることができる。
【0015】有機溶媒に可溶なパラジウム触媒として
は、例えば酢酸パラジウム、プロピオン酸パラジウム、
ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、
ジ−μ−クロロビス(η−アリル)パラジウム、ジクロ
ロ(η−1,5−シクロオクタジエン)パラジウム、ジ
クロロ(η−2,5−ノルボルナジエン)パラジウム、
ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム、ジクロロ
ビス(ベンゾニトリル)パラジウム、ジクロロビス
(N,N−ジメチルホルムアミド)パラジウム、ビス
(アセチルアセトナト)パラジウム、ビス(ジメチルグ
リオキシマト)パラジウム等が挙げられ、特に酢酸パラ
ジウムが好適である。
【0016】かかる有機溶媒に可溶なパラジウム触媒の
使用量は、一般式(1)で示される化合物に対して、パ
ラジウム金属換算で、通常0.05モル%以上、好まし
くは0.4モル%以上である。上限は特に限定されない
が、経済的な面を考慮すると、実用的には1モル%以下
である。
【0017】本発明の接触還元反応における水素圧は、
通常50〜10000kPa、好ましくは400〜30
00kPaの範囲であり、還元反応温度は、それが低い
と、反応速度が小さくなり、それが高いと、触媒活性が
低下するため、通常30〜70℃、好ましくは、40〜
60℃の範囲である。
【0018】本発明に用いられる芳香族炭化水素系溶媒
としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等が挙
げられ、なかでもトルエンが好ましく用いられる。かか
る芳香族炭化水素系溶媒と水との混合溶媒を用いる場合
の水の使用量は、芳香族炭化水素系溶媒に対して、通常
0.01〜10重量倍、好ましくは0.05〜5重量倍
である。
【0019】還元反応終了後、例えば反応混合物に吸着
剤を加えて吸着処理を行なうことにより、パラジウム触
媒を系外に除去することができる。
【0020】吸着剤としては、例えば、活性炭、活性白
土、ケイソウ土、シリカゲル、アルミナ等が挙げられ、
活性炭が好ましく用いられる。吸着剤の使用量は、パラ
ジウム触媒に対して、通常0.1重量倍以上、好ましく
は1重量倍以上である。上限は特に限定されないが、操
作性、経済性等を考慮すると、実用的には50重量倍以
下である。
【0021】かかる吸着処理において、凝集剤を併用し
てもよく、凝集剤としては、例えばアルミニウム、マグ
ネシウム、ナトリウム、カリウム、鉄等の金属のハロゲ
ン化物、硝酸塩および硫酸塩等の電解質、イオン交換樹
脂、キレート樹脂、高分子凝集剤等が挙げられ、その使
用量は特に制限されないが、あまり多すぎると経済的に
不利になるため、実用的には、用いたパラジウム触媒に
対して、10重量倍以下である。
【0022】吸着剤、凝集剤を反応混合物に添加する温
度は、通常0〜100℃、好ましくは30〜70℃であ
る。なお、反応混合物を還元反応温度よりも高温に加熱
した後に上記した吸着剤の添加操作を行なうことによ
り、さらにパラジウム触媒を効率よく除去することがで
きる。また、かかる吸着処理を、水素加圧下で行なって
もよい。
【0023】上記操作後、通常濾過処理することによ
り、パラジウム触媒を吸着剤等とともに系外に除去する
ことができ、除去後の反応混合物から溶媒を除去するこ
とにより目的とする一般式(2) (式中、R1、R2、YおよびZは上記と同一の意味を表
わす。)で示されるチオファン類を取り出すことができ
る。
【0024】かかる一般式(2)で示されるチオファン
類としては、例えば3,4−(1’,3’−ジベンジル
−2’−ケトイミダゾリド)−2−(ω−メトキシプロ
ピル)チオファン、3,4−(1’,3’−ジベンジル
−2’−ケトイミダゾリド)−2−(ω−エトキシプロ
ピル)チオファン、3,4−(1’,3’−ジベンジル
−2’−ケトイミダゾリド)−2−(ω−カルボキシブ
チル)チオファン等が挙げられる。
【0025】
【実施例】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るものでは
ない。なお、分析は、高速液体クロマトグラフィにより
行なった。
【0026】実施例1 3,4−(1’,3’−ジベンジル−2’−ケトイミダ
ゾリド)−2−(ω−エトキシプロピリデン)チオファ
ンのトルエン溶液138g(含量:36.2重量%)に
水5gおよび酢酸パラジウム0.35gを加え、水素圧
20kgf/cm2(1961kPa相当)、内温55
℃で3時間接触還元した。窒素置換した後、水素圧15
kgf/cm2(1471kPa相当)、内温80℃
で、1時間保温した後、冷却し、トルエン140gおよ
び活性炭2.86g(dry)を加え、内温40℃で2
時間保温後、触媒を濾過した。濾液の色相はガードナー
スケールで6であった(反応混合物の色相は、ガードナ
ースケールで16)。得られた濾液を減圧濃縮し、3,
4−(1’,3’−ジベンジル−2’−ケトイミダゾリ
ド)−2−(ω−エトキシプロピル)チオファンを油状
物として得た(純度:98重量%)。
【0027】
【発明の効果】本発明の製造方法よれば、ビオチン等の
製造中間体として有用なチオファン類を工業的に有利に
製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1) (式中、R1およびR2はそれぞれ同一または相異なっ
    て、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよい
    アリール基、アシル基、アルケニルメチル基または置換
    基を有していてもよいベンジル基を表わし、Yは酸素原
    子または硫黄原子を表わし、Zは末端にカルボキシル基
    もしくはアルコキシ基を有するアルキル基を表わす。)
    で示される化合物を、有機溶媒に可溶なパラジウム触媒
    の存在下、芳香族炭化水素系溶媒中または芳香族炭化水
    素系溶媒と水の混合溶媒中、水素で接触還元することを
    特徴とする一般式(2) (式中、R1、R2、YおよびZは上記と同一の意味を表
    わす。)で示されるチオファン類の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN114797827A (zh) * 2022-05-19 2022-07-29 西安凯立新材料股份有限公司 D-生物素中间体合成用钯催化剂及其制备方法和应用

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