JP2002331242A - 環状イミド系化合物で構成された触媒、及びこの触媒を用いた有機化合物の製造法 - Google Patents
環状イミド系化合物で構成された触媒、及びこの触媒を用いた有機化合物の製造法Info
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Abstract
温和な条件下、付加又は置換反応等により有機化合物を
高い収率で製造する。 【解決手段】 本発明の触媒は、下記式(I) 【化1】 (式中、Xは酸素原子又はヒドロキシル基を示す)で表
されるN−置換環状イミド骨格を有するとともに、Fe
dorsの方法による溶解度パラメーターが26[(M
Pa)1/2]以下である環状イミド系化合物で構成され
ている。前記触媒は、上記環状イミド系化合物と金属化
合物との組み合わせで構成されていてもよい。上記の触
媒の存在下、(A)ラジカルを生成可能な化合物と、
(B)ラジカル捕捉性化合物とを反応させることによ
り、前記化合物(A)と化合物(B)との付加若しくは
置換反応生成物又はそれらの誘導体を生成させることが
できる。
Description
カルボキシル化、炭素−炭素結合形成反応などの反応に
有用な触媒、及び該触媒を用いた有機化合物の製造法に
関する。
基本的な反応の一つであるため、種々の酸化法が開発さ
れている。資源及び環境上の観点から、好ましい酸化方
法は、分子状酸素又は空気を酸化剤として直接利用する
触媒的な酸化法である。しかし、触媒的な酸化法では、
通常、酸素を活性化するために高温や高圧を必要とした
り、温和な条件で反応させるためにはアルデヒドなどの
還元剤の共存下で反応させる必要がある。そのため、触
媒的酸化法を用いて、温和な条件下で、アルコール類や
カルボン酸を簡易に且つ効率よく製造することは困難で
あった。
のニトロ化は硝酸や二酸化窒素を用いて250〜300
℃の高温で行われている。しかし、炭素数の多い炭化水
素のニトロ化を上記条件下で行うと、基質が分解して目
的のニトロ化合物を収率よく得ることができない。ま
た、炭化水素類のニトロ化として混酸(硝酸と硫酸の混
合物)を用いる方法が広く利用されている。しかし、こ
の方法では、高濃度の強酸を大量に使用する必要があ
る。
ボキシル基を導入する方法はほとんど知られていない。
の方法が知られている。例えば、スルホン酸の製造法と
して、チオールやジスルフィドを酸化剤により酸化する
方法、芳香族炭化水素と無水SO3−ピリジンやクロロ
硫酸とを反応させるフリーデルクラフト反応を利用する
方法、不飽和化合物へのラジカル付加反応により合成す
る方法などが利用されている。しかし、これらの方法
は、反応条件が厳しかったり、多量の副生物が併産され
るなどの問題点を有する。また、従来、非芳香族性の炭
化水素類を直接且つ効率的にスルホン化する方法は知ら
れていない。
合物やヘテロ原子含有化合物に種々の化合物を付加させ
て有用な有機化合物を得る方法が知られている。例え
ば、塩基の存在下、マロン酸ジエステルなどの活性メチ
レン化合物とアクリロニトリルなどの電子吸引基を有す
るオレフィンとを反応させると、求核的な付加反応によ
り炭素−炭素結合が形成されて付加生成物が得られる
(マイケル付加反応)。また、酸又は塩基の存在下で2
種のカルボニル化合物を処理すると、一方のカルボニル
化合物が他方のカルボニル化合物に求核的に付加して、
炭素−炭素結合が形成され、アルドール縮合物が得られ
る。
基の存在下で反応が実施されるため、酸や塩基に弱い置
換基を有する化合物に対しては適用できない。また、不
飽和化合物の不飽和結合を形成する炭素原子や橋かけ環
式化合物などのメチン炭素原子などに、直接ヒドロキシ
メチル基、アルコキシメチル基、アシル基、第3級炭素
原子などを結合させることは困難である。
結合への付加反応や炭素−炭素結合を形成するカップリ
ング反応も知られている。しかし、温和な条件下で、例
えば分子状酸素により効率よく付加又は置換反応生成物
又はその誘導体を得る方法はほとんどない。
製造法として、いくつかの方法が知られている。例え
ば、ヨーロッパ特許公開公報第2103686号には、
グリオキシル酸とイソブチレンとを反応させてパントラ
クトンを合成する方法が開示されている。特開昭61−
282373号公報には、グリオキシル酸水化物とt−
ブチルアルコールとを反応させて同じくパントラクトン
を製造する方法が開示されている。テトラヘドロン(Te
trahedron)、933(1979)には、4−ヒドロキ
シ−2−メチル−5,5,5−トリクロロ−1−ペンテ
ンを加水分解して2−ヒドロキシ−4−メチル−4−ペ
ンテン酸とし、次いでこれを塩酸存在下で環化すること
によりパントラクトンを合成する方法が報告されてい
る。さらに、日本化学会春期年会講演予講集II、第10
15頁(1998年)には、α−アセトキシ−α,β−
不飽和カルボン酸エステルと2−プロパノールの混合液
に光照射すると、対応するα−アセトキシ−γ,γ−ジ
メチル−γ−ブチロラクトン誘導体が生成することが報
告されている。しかし、上記の各方法は、一般に原料の
入手が容易でなかったり、反応に特殊な条件を必要とす
る。
−327626号公報には、分子状酸素により有機基質
を酸化するための触媒として、特定の構造を有するイミ
ド化合物、又は前記イミド化合物と遷移金属化合物など
とで構成された酸化触媒が提案されている。特開平11
−239730号公報には、前記イミド化合物の存在
下、基質と、(i)窒素酸化物及び(ii)一酸化炭素と
酸素との混合物から選択された少なくとも1種の反応剤
とを接触させて、基質に、ニトロ基及びカルボキシル基
から選択された少なくとも1種の官能基を導入する方法
が開示されている。また、WO00/35835には、
特定のイミド化合物と該イミド化合物に対するラジカル
発生剤の存在下で2つの化合物を反応させ、ラジカル機
構により付加若しくは置換反応生成物又はそれらの酸化
生成物を製造する方法が開示されている。これらのイミ
ド化合物を触媒として用いる方法によれば、比較的温和
な条件下で、基質にヒドロキシル基や、ニトロ基、カル
ボキシル基などの酸素原子含有基を導入したり、炭素−
炭素結合を形成することが可能である。しかし、この方
法においても、無溶媒下での反応や非極性溶媒中での反
応では、触媒の該反応系での溶解性が低いことなどか
ら、反応速度や目的化合物の収率等の点で必ずしも充分
満足できるものではなかった。
は、無溶媒下や非極性溶媒中の反応であっても、温和な
条件下、付加又は置換反応等により有機化合物を高い収
率で製造できる触媒と、それを用いた有機化合物の製造
法を提供することにある。本発明の他の目的は、無溶媒
下又は非極性溶媒中であっても、基質に酸素原子含有基
を円滑に導入できる触媒と、それを用いた有機化合物の
製造法を提供することにある。本発明のさらに他の目的
は、安定性に優れ、触媒活性を長時間維持できる触媒を
提供することにある。本発明の他の目的は、少量で高い
触媒活性を示すラジカル反応触媒を提供することにあ
る。
を達成するため鋭意検討した結果、特定の環状イミド系
化合物の存在下で、ラジカルを生成可能な化合物とラジ
カル捕捉性化合物とを反応させると、無溶媒下や非極性
溶媒中の反応であっても、高い収率で対応する付加若し
くは置換反応生成物又はそれらの誘導体が得られること
を見出し、本発明を完成した。
されるN−置換環状イミド骨格を有するとともに、Fe
dorsの方法による溶解度パラメーターが26[(M
Pa)1/2]以下である環状イミド系化合物で構成され
た触媒を提供する。
ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキ
ル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル
基、置換オキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキ
シ基を示し、R1及びR2は互いに結合して二重結合、又
は芳香族性若しくは非芳香族性の環を形成してもよい。
前記R1、R2、又はR1及びR2が互いに結合して形成さ
れた二重結合又は芳香族性若しくは非芳香族性の環に
は、上記式(1)中に示されるN−置換環状イミド基が
さらに1又は2個形成されていてもよい。Xは酸素原子
又はヒドロキシル基を示す)で表される化合物が含まれ
る。
1〜4の整数を示す。nが2以上の場合、各−C(=
O)−ORxは同一であってもよく異なっていてもよ
い)で表される環状イミド系化合物で構成された触媒を
提供する。
合物との組み合わせで構成してもよい。
下、(A)ラジカルを生成可能な化合物と、(B)ラジ
カル捕捉性化合物とを反応させて、前記化合物(A)と
化合物(B)との付加若しくは置換反応生成物又はそれ
らの誘導体を生成させることを特徴とする有機化合物の
製造法を提供する。
て、(A1)ヘテロ原子の隣接位に炭素−水素結合を有す
るヘテロ原子含有化合物、(A2)炭素−ヘテロ原子二重
結合を有する化合物、(A3)メチン炭素原子を有する化
合物、(A4)不飽和結合の隣接位に炭素−水素結合を有
する化合物、(A5)非芳香族性環状炭化水素、(A6)共
役化合物、(A7)アミン類、(A8)芳香族化合物、(A
9)直鎖状アルカン、及び(A10)オレフィン類から選択
された化合物を使用できる。
て、(B1)不飽和化合物、(B2)メチン炭素原子を有す
る化合物、(B3)ヘテロ原子含有化合物、及び(B4)酸
素原子含有反応剤から選択された化合物を使用できる。
前記酸素原子含有反応剤(B4)には、酸素、一酸化炭
素、窒素酸化物、硫黄酸化物、硝酸若しくは亜硝酸又は
これらの塩などが含まれる。
カル捕捉性化合物(B)との反応として、酸化反応、カ
ルボキシル化反応、ニトロ化反応、スルホン化反応、カ
ップリング反応又はこれらの組み合わせが例示できる。
換」反応を、酸化やスルホン化等を含めた広い意味に用
いる。
触媒は、前記式(I)で表されるN−置換環状イミド骨
格を有するとともに、Fedorsの方法による溶解度
パラメーターが26[(MPa)1/2]以下(例えば、
15〜26[(MPa)1/2]程度)である環状イミド
系化合物で構成されている。この環状イミド系化合物
は、分子中に、式(I)で表されるN−置換環状イミド
骨格を複数個有していてもよい。
て、前記式(1)で表されるイミド化合物が挙げられ
る。このイミド化合物において、置換基R1及びR2のう
ちハロゲン原子には、ヨウ素、臭素、塩素およびフッ素
原子が含まれる。アルキル基には、例えば、メチル、エ
チル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、
s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、デシル、ドデシ
ル、テトラデシル、ヘキサデシル基などの炭素数1〜3
0程度(特に、炭素数1〜20程度)の直鎖状又は分岐
鎖状アルキル基が含まれる。
どが含まれ、シクロアルキル基には、シクロペンチル、
シクロヘキシル基などが含まれる。アルコキシ基には、
例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、ブトキ
シ、t−ブトキシ、ヘキシルオキシ、オクチルオキシ、
デシルオキシ、ドデシルオキシ、テトラデシルオキシ、
オクタデシルオキシ基などの炭素数1〜30程度(特
に、炭素数1〜20程度)のアルコキシ基が含まれる。
トキシカルボニル、エトキシカルボニル、イソプロポキ
シカルボニル、ブトキシカルボニル、t−ブトキシカル
ボニル、ヘキシルオキシカルボニル、ヘプチルオキシカ
ルボニル、オクチルオキシカルボニル、デシルオキシカ
ルボニル、ドデシルオキシカルボニル、テトラデシルオ
キシカルボニル、ヘキサデシルオキシカルボニル、オク
タデシルオキシカルボニル基などのアルコキシカルボニ
ル基(特に、C1-30アルコキシ−カルボニル基);シク
ロペンチルオキシカルボニル、シクロヘキシルオキシカ
ルボニル基などのシクロアルキルオキシカルボニル基
(特に、3〜20員シクロアルキルオキシカルボニル
基);フェニルオキシカルボニル、ナフチルオキシカル
ボニル基などのアリールオキシカルボニル基(特に、C
6-20アリールオキシ−カルボニル基);ベンジルオキシ
カルボニル基などのアラルキルオキシカルボニル基(特
に、C 7-21アラルキルオキシ−カルボニル基)などが挙
げられる。
セチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレ
リル、ピバロイル、ヘキサノイル、ヘプタノイル、オク
タノイル、ノナノイル、デカノイル、ラウロイル、ミリ
ストイル、パルミトイル、ステアロイル基などのC1-30
脂肪族アシル基(特に、C1-20脂肪族アシル基)等の脂
肪族飽和又は不飽和アシル基;アセトアセチル基;シク
ロペンタンカルボニル、シクロヘキサンカルボニル基な
どのシクロアルカンカルボニル基等の脂環式アシル基;
ベンゾイル、ナフトイル基などの芳香族アシル基などが
例示できる。
ルオキシ、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチ
リルオキシ、イソブチリルオキシ、バレリルオキシ、ピ
バロイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、ヘプタノイルオ
キシ、オクタノイルオキシ、ノナノイルオキシ、デカノ
イルオキシ、ラウロイルオキシ、ミリストイルオキシ、
パルミトイルオキシ、ステアロイルオキシ基などのC
1-30脂肪族アシルオキシ基(特に、C1-20脂肪族アシル
オキシ基)等の脂肪族飽和又は不飽和アシルオキシ基;
アセトアセチルオキシ基;シクロペンタンカルボニルオ
キシ、シクロヘキサンカルボニルオキシ基などのシクロ
アルカンカルボニルオキシ基等の脂環式アシルオキシ
基;ベンゾイルオキシ、ナフトイルオキシ基などの芳香
族アシルオキシ基などが例示できる。
ていてもよい。また、前記式(1)において、R1及び
R2は互いに結合して、二重結合、または芳香族性又は
非芳香属性の環を形成してもよい。好ましい芳香族性又
は非芳香族性環は5〜12員環、特に6〜10員環程度
であり、複素環又は縮合複素環であってもよいが、炭化
水素環である場合が多い。このような環には、例えば、
非芳香族性脂環式環(シクロヘキサン環などの置換基を
有していてもよいシクロアルカン環、シクロヘキセン環
などの置換基を有していてもよいシクロアルケン環な
ど)、非芳香族性橋かけ環(5−ノルボルネン環などの
置換基を有していてもよい橋かけ式炭化水素環など)、
ベンゼン環、ナフタレン環などの置換基を有していても
よい芳香族環(縮合環を含む)が含まれる。前記環は、
芳香族環で構成される場合が多い。前記環は、アルキル
基、ハロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、
カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、アシル基、
アシルオキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、ハロ
ゲン原子などの置換基を有していてもよい。
合して形成された二重結合又は芳香族性若しくは非芳香
族性の環には、上記式(1)中に示されるN−置換環状
イミド基がさらに1又は2個形成されていてもよい。例
えば、R1又はR2が炭素数2以上のアルキル基である場
合、このアルキル基を構成する隣接する2つの炭素原子
を含んで前記N−置換環状イミド基が形成されていても
よい。また、R1及びR2が互いに結合して二重結合を形
成する場合、該二重結合を含んで前記N−置換環状イミ
ド基が形成されていてもよい。さらに、R1及びR2が互
いに結合して芳香族性若しくは非芳香族性の環を形成す
る場合、該環を構成する隣接する2つの炭素原子を含ん
で前記N−置換環状イミド基が形成されていてもよい。
れる化合物が含まれる。
ルキル基、ハロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキ
シ基、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、アシ
ル基、アシルオキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ
基、ハロゲン原子を示す。R3〜R6は、隣接する基同士
が互いに結合して芳香族性又は非芳香族性の環を形成し
ていてもよい。式(1f)中、Aはメチレン基又は酸素原
子を示す。R 1、R2、Xは前記に同じ。式(1c)のベン
ゼン環には、式(1c)中に示されるN−置換環状イミド
基がさらに1又は2個形成されていてもよい)
は、前記例示のアルキル基と同様のアルキル基が含ま
れ、ハロアルキル基には、トリフルオロメチル基などの
炭素数1〜30程度(特に、炭素数1〜20程度)のハ
ロアルキル基、アルコキシ基には、前記と同様のアルコ
キシ基、置換オキシカルボニル基には、前記と同様の置
換オキシカルボニル基(アルコキシカルボニル基、シク
ロアルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボ
ニル基、アラルキルオキシカルボニル基など)が含まれ
る。また、アシル基としては前記と同様のアシル基(脂
肪族飽和又は不飽和アシル基、アセトアセチル基、脂環
式アシル基、芳香族アシル基等)などが例示され、アシ
ルオキシ基としては前記と同様のアシルオキシ基(脂肪
族飽和又は不飽和アシルオキシ基、アセトアセチルオキ
シ基、脂環式アシルオキシ基、芳香族アシルオキシ基
等)などが例示される。ハロゲン原子としては、フッ
素、塩素、臭素原子が例示できる。置換基R3〜R6は、
通常、水素原子、アルキル基、カルボキシル基、置換オ
キシカルボニル基、ニトロ基、ハロゲン原子である場合
が多い。R3〜R6が互いに結合して形成する環として
は、前記R1及びR2が互いに結合して形成する環と同様
であり、特に芳香族性又は非芳香族性の5〜12員環が
好ましい。
メーター[SP値;エステル結合を構成する酸素原子
(−O−)のパラメーター 蒸発エネルギー:3350
J/mol、モル体積:3.8cm3/mol]は、文
献記載の方法[R.F.Fedors, Polym. Eng. Sci., 14(2),
147(1974); E.A.Grulke, Polymer Handbook, VII/675;
原崎勇次、塗装技術、3、129(1987)参照]により求め
ることができる。前記本発明の触媒は、該SP値が26
[(MPa)1/2]以下であるため、反応を無溶媒下や
低極性溶媒中で行っても、触媒の溶解性が高い。このた
め、触媒が有効に作用し、反応が速やかに進行して、目
的化合物を効率よく得ることができる。前記SP値は好
ましくは25.5[(MPa)1/2]以下(例えば、1
5〜25.5[(MPa)1/2]程度)である。
イミド系化合物で構成された触媒も含まれる。前記式
(II)中、Rxにおける炭素数5以上の炭化水素基とし
ては、例えば、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、イ
ソヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシ
ル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサ
デシル基などのアルキル基(C5-20アルキル基など);
シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシ
ル、シクロオクチル、シクロデシル、シクロドデシル基
などのシクロアルキル基(5〜20員シクロアルキル基
など);フェニル、トリル、ナフチル基などのアリール
基(C6-20アリール基など);ベンジル、2−フェニル
エチル基などのアラルキル基(C7-21アラルキル基な
ど)などが挙げられる。好ましいRxには、C6-20アル
キル基(特に、C8-16アルキル基)、5又は6員シクロ
アルキル基、C6-10アリール基が含まれる。
が2以上の場合、各−C(=O)−ORxは同一であっ
てもよく異なっていてもよい。nは好ましくは1又は2
である。
ド系化合物の代表的な例として、例えば、α,β−ビス
(ペンタノイルオキシ)−N−ヒドロキシコハク酸イミ
ド(SP値:25.3)、α,β−ビス(ヘキサノイル
オキシ)−N−ヒドロキシコハク酸イミド(SP値:2
4.5)、α,β−ビス(オクタノイルオキシ)−N−
ヒドロキシコハク酸イミド(SP値:23.4)、α,
β−ビス(デカノイルオキシ)−N−ヒドロキシコハク
酸イミド(SP値:22.6)、α,β−ビス(ラウロ
イルオキシ)−N−ヒドロキシコハク酸イミド(SP
値:22.0)、α,β−ビス(ミリストイルオキシ)
−N−ヒドロキシコハク酸イミド、α,β−ビス(パル
ミトイルオキシ)−N−ヒドロキシコハク酸イミド、
α,β−ビス(ステアロイルオキシ)−N−ヒドロキシ
コハク酸イミド、α,β−ビス(シクロペンタンカルボ
ニルオキシ)−N−ヒドロキシコハク酸イミド、α,β
−ビス(シクロヘキサンカルボニルオキシ)−N−ヒド
ロキシコハク酸イミド、α,β−ビス(ベンゾイルオキ
シ)−N−ヒドロキシコハク酸イミドなどの式(1)に
おけるR1及びR2がアシルオキシ基(好ましくは、C
5-30脂肪族アシルオキシ基、脂環式アシルオキシ基又は
芳香族アシルオキシ基、さらに好ましくは、C6-20脂肪
族アシルオキシ基、シクロヘキサンカルボニル基又はベ
ンゾイルオキシ基)である化合物;N−ヒドロキシ−4
−ペンチルオキシカルボニルフタル酸イミド(SP値:
28.2)、N−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシカル
ボニルフタル酸イミド(SP値:27.5)、N−ヒド
ロキシ−4−オクチルオキシカルボニルフタル酸イミド
(SP値:26.4)、N−ヒドロキシ−4−デシルオ
キシカルボニルフタル酸イミド(SP値:25.4)、
N−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシカルボニルフタル
酸イミド(SP値:24.7)、N−ヒドロキシ−4−
テトラデシルオキシカルボニルフタル酸イミド、N−ヒ
ドロキシ−4−ヘキサデシルオキシカルボニルフタル酸
イミド、N−ヒドロキシ−4−オクタデシルオキシカル
ボニルフタル酸イミド、N−ヒドロキシ−4−シクロペ
ンチルオキシカルボニルフタル酸イミド、N−ヒドロキ
シ−4−シクロヘキシルオキシカルボニルフタル酸イミ
ド、N−ヒドロキシ−4−フェノキシカルボニルフタル
酸イミド、N−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシカルボ
ニルフタル酸イミドなどの式(1c)におけるR4が置換
オキシカルボニル基(好ましくは、C5-30アルコキシ−
カルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基又は
アリールオキシカルボニル基、さらに好ましくは、C
6-20アルコキシ−カルボニル基、シクロヘキシルオキシ
カルボニル基又はフェノキシカルボニル基)である化合
物(R3=R5=R6=H);N−ヒドロキシ−4,5−
ビス(ペンチルオキシカルボニル)フタル酸イミド(S
P値:26.3)、N−ヒドロキシ−4,5−ビス(ヘ
キシルオキシカルボニル)フタル酸イミド(SP値:2
5.5)、N−ヒドロキシ−4,5−ビス(オクチルオ
キシカルボニル)フタル酸イミド(SP値:24.
3)、N−ヒドロキシ−4,5−ビス(デシルオキシカ
ルボニル)フタル酸イミド(SP値:23.5)、N−
ヒドロキシ−4,5−ビス(ドデシルオキシカルボニ
ル)フタル酸イミド(SP値:22.8)、N−ヒドロ
キシ−4,5−ビス(テトラデシルオキシカルボニル)
フタル酸イミド、N−ヒドロキシ−4,5−ビス(ヘキ
サデシルオキシカルボニル)フタル酸イミド、N−ヒド
ロキシ−4,5−ビス(オクタデシルオキシカルボニ
ル)フタル酸イミド、N−ヒドロキシ−4,5−ビス
(シクロペンチルオキシカルボニル)フタル酸イミド、
N−ヒドロキシ−4,5−ビス(シクロヘキシルオキシ
カルボニル)フタル酸イミド、N−ヒドロキシ−4,5
−ビス(フェノキシカルボニル)フタル酸イミド、N−
ヒドロキシ−4,5−ビス(ベンジルオキシカルボニ
ル)フタル酸イミドなどの式(1c)におけるR 4及びR5
が置換オキシカルボニル基(好ましくは、C5-30アルコ
キシ−カルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル
基又はアリールオキシカルボニル基、さらに好ましく
は、C6-20アルコキシ−カルボニル基、シクロヘキシル
オキシカルボニル基又はフェノキシカルボニル基)であ
る化合物(R3=R6=H)である化合物などが挙げられ
る。なお、括弧内のSP値の単位は[(MPa)1/2]
である。
化反応、例えば、対応する酸無水物とヒドロキシルアミ
ンとを反応させ、酸無水物基の開環及び閉環を経てイミ
ド化する方法により得ることができる。環状イミド系化
合物は、反応において、単独で又は2種以上組み合わせ
て使用できる。環状イミド系化合物は反応系内で生成さ
せてもよい。
範囲で選択でき、例えば、反応成分(基質)1モルに対
して0.0000001〜1モル、好ましくは0.00
001〜0.5モル、さらに好ましくは0.0001〜
0.4モル程度であり、0.001〜0.35モル程度
である場合が多い。
物とともに助触媒を用いることもできる。助触媒として
金属化合物が挙げられる。前記触媒と金属化合物とを併
用することにより反応速度や反応の選択性を向上させる
ことができる。
特に限定されないが、周期表2〜15族の金属元素を用
いる場合が多い。なお、本明細書では、ホウ素Bも金属
元素に含まれるものとする。例えば、前記金属元素とし
て、周期表2族元素(Mg、Ca、Sr、Baなど)、
3族元素(Sc、ランタノイド元素、アクチノイド元素
など)、4族元素(Ti、Zr、Hfなど)、5族元素
(Vなど)、6族元素(Cr、Mo、Wなど)、7族元
素(Mnなど)、8族元素(Fe、Ruなど)、9族元
素(Co、Rhなど)、10族元素(Ni、Pd、Pt
など)、11族元素(Cuなど)、12族元素(Znな
ど)、13族元素(B、Al、Inなど)、14族元素
(Sn、Pbなど)、15族元素(Sb、Biなど)な
どが挙げられる。好ましい金属元素には、遷移金属元素
(周期表3〜12族元素)が含まれる。なかでも、周期
表5〜11族元素、特に5族〜9族元素が好ましく、と
りわけV、Mo、Mn、Coなどが好ましい。金属元素
の原子価は特に制限されず、例えば0〜6価程度であ
る。
体、水酸化物、酸化物(複合酸化物を含む)、ハロゲン
化物(フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物)、オキソ
酸塩(例えば、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、
炭酸塩など)、イソポリ酸の塩、ヘテロポリ酸の塩など
の無機化合物;有機酸塩(例えば、酢酸塩、プロピオン
酸塩、青酸塩、ナフテン酸塩、ステアリン酸塩など)、
錯体などの有機化合物が挙げられる。前記錯体を構成す
る配位子としては、OH(ヒドロキソ)、アルコキシ
(メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシなど)、
アシル(アセチル、プロピオニルなど)、アルコキシカ
ルボニル(メトキシカルボニル、エトキシカルボニルな
ど)、アセチルアセトナト、シクロペンタジエニル基、
ハロゲン原子(塩素、臭素など)、CO、CN、酸素原
子、H2O(アコ)、ホスフィン(トリフェニルホスフ
ィンなどのトリアリールホスフィンなど)のリン化合
物、NH 3(アンミン)、NO、NO2(ニトロ)、NO
3(ニトラト)、エチレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、ピリジン、フェナントロリンなどの窒素含有化合
物などが挙げられる。
バルト化合物を例にとると、水酸化コバルト、酸化コバ
ルト、塩化コバルト、臭化コバルト、硝酸コバルト、硫
酸コバルト、リン酸コバルトなどの無機化合物;酢酸コ
バルト、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルトな
どの有機酸塩;コバルトアセチルアセトナトなどの錯体
等の2価又は3価のコバルト化合物などが挙げられる。
また、バナジウム化合物の例としては、水酸化バナジウ
ム、酸化バナジウム、塩化バナジウム、塩化バナジル、
硫酸バナジウム、硫酸バナジル、バナジン酸ナトリウム
などの無機化合物;バナジウムアセチルアセトナト、バ
ナジルアセチルアセトナトなどの錯体等の2〜5価のバ
ナジウム化合物などが挙げられる。他の金属元素の化合
物としては、前記コバルト又はバナジウム化合物に対応
する化合物などが例示される。金属化合物は単独で又は
2種以上組み合わせて使用できる。特に、コバルト化合
物とマンガン化合物とを組み合わせると反応速度が著し
く向上することが多い。また、価数の異なる複数の金属
化合物(例えば、2価の金属化合物と3価の金属化合
物)を組み合わせて用いるのも好ましい。
イミド系化合物1モルに対して、0.001〜10モ
ル、好ましくは0.005〜3モル程度である。また、
金属化合物の使用量は、反応成分(基質)1モルに対し
て、例えば0.00001モル%〜10モル%、好まし
くは0.2モル%〜2モル%程度である。
とも1つの有機基が結合した周期表15族又は16族元
素を含む多原子陽イオン又は多原子陰イオンとカウンタ
ーイオンとで構成された有機塩を用いることもできる。
助触媒として前記有機塩を用いることにより、反応速度
や反応の選択性を向上させることができる。
は、N、P、As、Sb、Biが含まれる。周期表16
族元素には、O、S、Se、Teなどが含まれる。好ま
しい元素としては、N、P、As、Sb、Sが挙げら
れ、特に、N、P、Sなどが好ましい。
換基を有していてもよい炭化水素基、置換オキシ基など
が含まれる。炭化水素基としては、メチル、エチル、プ
ロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチ
ル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシ
ル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、アリ
ルなどの炭素数1〜30程度(好ましくは炭素数1〜2
0程度)の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基(ア
ルキル基、アルケニル基及びアルキニル基);シクロペ
ンチル、シクロヘキシルなどの炭素数3〜8程度の脂環
式炭化水素基;フェニル、ナフチルなどの炭素数6〜1
4程度の芳香族炭化水素基などが挙げられる。炭化水素
基が有していてもよい置換基として、例えば、ハロゲン
原子、オキソ基、ヒドロキシル基、置換オキシ基(例え
ば、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基
など)、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、置
換又は無置換カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基、置
換又は無置換アミノ基、アルキル基(例えば、メチル、
エチル基などのC1-4アルキル基など)、シクロアルキ
ル基、アリール基(例えば、フェニル、ナフチル基な
ど)、複素環基などが例示できる。好ましい炭化水素基
には、炭素数1〜30程度のアルキル基、炭素数6〜1
4程度の芳香族炭化水素基(特に、フェニル基又はナフ
チル基)などが含まれる。前記置換オキシ基には、アル
コキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基など
が含まれる。
モニウム塩、有機ホスホニウム塩、有機スルホニウム塩
などの有機オニウム塩が挙げられる。有機アンモニウム
塩の具体例としては、テトラメチルアンモニウムクロリ
ド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラブチル
アンモニウムクロリド、テトラヘキシルアンモニウムク
ロリド、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド、ト
リエチルフェニルアンモニウムクロリド、トリブチル
(ヘキサデシル)アンモニウムクロリド、ジ(オクタデ
シル)ジメチルアンモニウムクロリドなどの第4級アン
モニウムクロリド、及び対応する第4級アンモニウムブ
ロミドなどの、窒素原子に4つの炭化水素基が結合した
第4級アンモニウム塩;ジメチルピペリジニウムクロリ
ド、ヘキサデシルピリジニウムクロリド、メチルキノリ
ニウムクロリドなどの環状第4級アンモニウム塩などが
挙げられる。また、有機ホスホニウム塩の具体例として
は、テトラメチルホスホニウムクロリド、テトラブチル
ホスホニウムクロリド、トリブチル(ヘキサデシル)ホ
スホニウムクロリド、トリエチルフェニルホスホニウム
クロリドなどの第4級ホスホニウムクロリド、及び対応
する第4級ホスホニウムブロミドなどの、リン原子に4
つの炭化水素基が結合した第4級ホスホニウム塩などが
挙げられる。有機スルホニウム塩の具体例としては、ト
リエチルスルホニウムイオジド、エチルジフェニルスル
ホニウムイオジドなどの、イオウ原子に3つの炭化水素
基が結合したスルホニウム塩などが挙げられる。
塩、エタンスルホン酸塩、オクタンスルホン酸塩、ドデ
カンスルホン酸塩などのアルキルスルホン酸塩(例え
ば、C 6-18アルキルスルホン酸塩);ベンゼンスルホン
酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン
酸塩、デシルベンゼンスルホン酸塩、ドデシルベンゼン
スルホン酸塩などのアルキル基で置換されていてもよい
アリールスルホン酸塩(例えば、C6-18アルキル−アリ
ールスルホン酸塩);スルホン酸型イオン交換樹脂(イ
オン交換体);ホスホン酸型イオン交換樹脂(イオン交
換体)なども含まれる。
ド系化合物1モルに対して、0.001〜0.1モル程
度、好ましくは0.005〜0.08モル程度である。
(例えば、pKa2(25℃)以下の化合物)を使用す
ることもできる。好ましい強酸には、例えば、ハロゲン
化水素、ハロゲン化水素酸、硫酸、ヘテロポリ酸などが
含まれる。強酸の使用量は、前記環状イミド系化合物1
モルに対して、例えば0.001〜3モル程度である。
吸引基が結合したカルボニル基を有する化合物を用いる
こともできる。電子吸引基が結合したカルボニル基を有
する化合物の代表的な例として、ヘキサフルオロアセト
ン、トリフルオロ酢酸、ペンタフルオロフェニルメチル
ケトン、ペンタフルオロフェニルトリフルオロメチルケ
トン、安息香酸などが挙げられる。この化合物の使用量
は、反応成分(基質)1モルに対して、例えば0.00
01〜3モル程度である。
剤やラジカル反応促進剤を存在させてもよい。このよう
な成分として、例えば、ハロゲン(塩素、臭素など)、
過酸(過酢酸、m−クロロ過安息香酸など)、過酸化物
(過酸化水素、t−ブチルヒドロペルオキシド(TBH
P)等のヒドロペルオキシドなど)、硝酸又は亜硝酸若
しくはそれらの塩、二酸化窒素、ベンズアルデヒド等の
アルデヒドなどが挙げられる。これらの成分を系内に存
在させると、反応が促進される場合がある。前記成分の
使用量は、前記環状イミド系化合物1モルに対して、例
えば0.001〜1モル程度である。
として有用である。本発明の触媒は公知の触媒であるN
−ヒドロキシフタルイミドと同種の触媒作用を示すのに
加え、N−ヒドロキシフタルイミド等と比較して脂溶性
(油溶性)が高いため、極性の低い基質や溶媒に容易に
溶解するという特徴を有する。そのため、極性の低い基
質を無溶媒下で反応させたり、基質を低極性溶媒中で反
応させたりする場合に、少量で高い触媒活性を示す。ま
た、無溶媒下での反応に使用できるため、例えば、N−
ヒドロキシフタルイミド(SP値:33.4)などの比
較的親水性の高いイミド系化合物と比較して、反応速度
を著しく向上させることができる。
的な例として、前記N−ヒドロキシフタルイミド等の触
媒に関する以下の文献に記載の反応が挙げられる。特開
平8−38909号公報、特開平9−327626号公
報、特開平10−286467号公報、特開平10−3
16610号公報、特開平10−309469号公報、
特開平10−316625号公報、特開平11−239
730号公報、特開平10−310543号公報、特開
平11−49764号公報、特開平11−106377
号公報、特開平11−226416号公報、特開平11
−228484号公報、特開平11−228481号公
報、特開平11−315036号公報、特開平11−3
00212号公報、特開平11−335304号公報、
特開2000−212116号公報、特開2000−2
19650号公報、特開2000−219652号公
報、特開2000−256304号公報、WO99/5
0204、WO00/35835、WO00/4614
5、WO00/61665、特願平11−136339
号、特願平11−254977号、特願平11−372
177号、特願2000−648号、特願2000−5
8054号、特願2000−67682号、特願200
0−67679号、特願2000−67680号、特願
2000−157356号、特願2000−17649
4号、特願2000−179185号、特願2000−
209205号、特願2000−345822号、特願
2000−345823号、特願2000−34582
4号。
例えば、(A)ラジカルを生成可能な化合物と(B)ラ
ジカル捕捉性化合物とを反応させることにより、前記化
合物(A)と化合物(B)との付加若しくは置換反応生
成物又はそれらの誘導体を生成させることができる。
ジカルを生成可能な化合物(A)としては、安定なラジ
カルを生成しうる化合物であれば特に限定されないが、
その代表的な例として、(A1)ヘテロ原子の隣接位に炭
素−水素結合を有するヘテロ原子含有化合物、(A2)炭
素−ヘテロ原子二重結合を有する化合物、(A3)メチン
炭素原子を有する化合物、(A4)不飽和結合の隣接位に
炭素−水素結合を有する化合物、(A5)非芳香族性環状
炭化水素、(A6)共役化合物、(A7)アミン類、(A8)
芳香族化合物、(A9)直鎖状アルカン、及び(A10)オ
レフィン類などが挙げられる。
で種々の置換基を有していてもよい。置換基として、例
えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、
オキソ基、置換オキシ基(例えば、アルコキシ基、アリ
ールオキシ基、アシルオキシ基など)、置換チオ基、カ
ルボキシル基、置換オキシカルボニル基、置換又は無置
換カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基、置換又は無置
換アミノ基、スルホ基、アルキル基、アルケニル基、ア
ルキニル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、複
素環基などが挙げられる。
反応においてラジカル供与性化合物として機能する。
するヘテロ原子含有化合物(A1)としては、(A1-1)第
1級若しくは第2級アルコール又は第1級若しくは第2
級チオール、(A1-2)酸素原子の隣接位に炭素−水素結
合を有するエーテル又は硫黄原子の隣接位に炭素−水素
結合を有するスルフィド、(A1-3)酸素原子の隣接位に
炭素−水素結合を有するアセタール(ヘミアセタールも
含む)又は硫黄原子の隣接位に炭素−水素結合を有する
チオアセタール(チオヘミアセタールも含む)などが例
示できる。
級アルコールには、広範囲のアルコールが含まれる。ア
ルコールは、1価、2価又は多価アルコールの何れであ
ってもよい。
ノール、エタノール、1−プロパノール、1−ブタノー
ル、2−メチル−1−プロパノール、1−ペンタノー
ル、1−ヘキサノール、1−オクタノール、1−デカノ
ール、1−ヘキサデカノール、2−ブテン−1−オー
ル、エチレングリコール、トリメチレングリコール、ヘ
キサメチレングリコール、ペンタエリスリトールなどの
炭素数1〜30(好ましくは1〜20、さらに好ましく
は1〜15)程度の飽和又は不飽和脂肪族第1級アルコ
ール;シクロペンチルメチルアルコール、シクロヘキシ
ルメチルアルコール、2−シクロヘキシルエチルアルコ
ールなどの飽和又は不飽和脂環式第1級アルコール;ベ
ンジルアルコール、2−フェニルエチルアルコール、3
−フェニルプロピルアルコール、桂皮アルコールなどの
芳香族第1級アルコール;2−ヒドロキシメチルピリジ
ンなどの複素環式アルコールが挙げられる。
プロパノール、s−ブチルアルコール、2−ペンタノー
ル、3−ペンタノール、3,3−ジメチル−2−ブタノ
ール、2−オクタノール、4−デカノール、2−ヘキサ
デカノール、2−ペンテン−4−オール、1,2−プロ
パンジオール、2,3−ブタンジオールや2,3−ペン
タンジオールなどのビシナルジオール類などの炭素数3
〜30(好ましくは3〜20、さらに好ましくは3〜1
5)程度の飽和又は不飽和脂肪族第2級アルコール;1
−シクロペンチルエタノール、1−シクロヘキシルエタ
ノールなどの、ヒドロキシル基の結合した炭素原子に脂
肪族炭化水素基と脂環式炭化水素(シクロアルキル基な
ど)とが結合している第2級アルコール;シクロブタノ
ール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、シク
ロオクタノール、シクロドデカノール、2−シクロヘキ
セン−1−オール、2−アダマンタノール、橋頭位にヒ
ドロキシル基を1〜4個有する2−アダマンタノール、
アダマンタン環にオキソ基を有する2−アダマンタノー
ルなどの3〜20員(好ましくは3〜15員、さらに好
ましくは5〜15員、特に5〜8員)程度の飽和又は不
飽和脂環式第2級アルコール(橋かけ環式第2級アルコ
ールを含む);1−フェニルエタノール、1−フェニル
プロパノール、1−フェニルメチルエタノール、ジフェ
ニルメタノールなどの芳香族第2級アルコール;1−
(2−ピリジル)エタノールなどの複素環式第2級アル
コールなどが含まれる。
ダマンタンメタノール、α−メチル−1−アダマンタン
メタノール、α−エチル−1−アダマンタンメタノー
ル、α−イソプロピル−1−アダマンタンメタノール、
3−ヒドロキシ−α−メチル−1−アダマンタンメタノ
ール、3−カルボキシ−α−メチル−1−アダマンタン
メタノール、α−メチル−3a−パーヒドロインデンメ
タノール、α−メチル−4a−デカリンメタノール、8
a−ヒドロキシ−α−メチル−4a−デカリンメタノー
ル、α−メチル−4a−パーヒドロフルオレンメタノー
ル、α−メチル−4a−パーヒドロアントラセンメタノ
ール、α−メチル−8a−パーヒドロフェナントレンメ
タノール、α−メチル−2−トリシクロ[5.2.1.
02,6]デカンメタノール、6−ヒドロキシ−α−メチ
ル−2−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンメタ
ノール、α−メチル−2a−パーヒドロアセナフテンメ
タノール、α−メチル−3a−パーヒドロフェナレンメ
タノール、α−メチル−1−ノルボルナンメタノール、
α−メチル−2−ノルボルネン−1−メタノールなどの
橋かけ環炭化水素基を有するアルコール(ヒドロキシル
基が結合している炭素原子に橋かけ環炭化水素基が結合
している化合物など)も含まれる。
ル(例えば、2−プロパノール、s−ブチルアルコール
などの脂肪族第2級アルコール;1−シクロヘキシルエ
タノールなどのヒドロキシル基の結合した炭素原子に脂
肪族炭化水素基(例えば、C 1-4アルキル基、C6-14ア
リール基など)と非芳香族性炭素環式基(例えば、C3
-15シクロアルキル基又はシクロアルケニル基など)と
が結合している第2級アルコール;シクロペンタノー
ル、シクロヘキサノール、2−アダマンタノールなどの
3〜15員程度の脂環式第2級アルコール;1−フェニ
ルエタノールなどの芳香族第2級アルコール)、及び前
記橋かけ環炭化水素基を有するアルコールが含まれる。
級チオールとしては、前記第1級若しくは第2級アルコ
ールに対応するチオールが挙げられる。
炭素−水素結合を有するエーテルとしては、例えば、ジ
メチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテ
ル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチ
ルエチルエーテル、メチルブチルエーテル、エチルブチ
ルエーテル、ジアリルエーテル、メチルビニルエーテ
ル、エチルアリルエーテルなどの脂肪族エーテル類;ア
ニソール、フェネトール、ジベンジルエーテル、フェニ
ルベンジルエーテル等の芳香族エーテル類;ジヒドロフ
ラン、テトラヒドロフラン、ピラン、ジヒドロピラン、
テトラヒドロピラン、モルホリン、クロマン、イソクロ
マンなどの環状エーテル類(芳香環又は非芳香環が縮合
していてもよい)などが挙げられる。
炭素−水素結合を有するスルフィドとしては、前記酸素
原子の隣接位に炭素−水素結合を有するエーテルに対応
するスルフィドが挙げられる。
炭素−水素結合を有するアセタールとしては、例えば、
アルデヒドとアルコールや酸無水物などから誘導される
アセタールが挙げられ、該アセタールには環状アセター
ル及び非環状アセタールが含まれる。前記アルデヒドと
して、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、
プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、イソブチル
アルデヒド、ペンタナール、ヘキサナール、デカナール
などの脂肪族アルデヒド;シクロペンタンカルバルデヒ
ド、シクロヘキサンカルバルデヒドなどの脂環式アルデ
ヒド;ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒドな
どの芳香族アルデヒドなどが挙げられる。また、前記ア
ルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、
1−プロパノール、1−ブタノール、ベンジルアルコー
ルなどの一価アルコール;エチレングリコール、プロピ
レングリコール、1,3−プロパンジオール、2,2−
ジブロモ−1,3−プロパンジオールなどの二価アルコ
ールなどが挙げられる。代表的なアセタールとして、
1,3−ジオキソラン、2−メチル−1,3−ジオキソ
ラン、2−エチル−1,3−ジオキソランなどの1,3
−ジオキソラン化合物;2−メチル−1,3−ジオキサ
ンなどの1,3−ジオキサン化合物;アセトアルデヒド
ジメチルアセタールなどのジアルキルアセタール化合物
などが例示される。
炭素−水素結合を有するチオアセタールとしては、前記
酸素原子の隣接位に炭素−水素結合を有するアセタール
に対応するチオアセタールが挙げられる。
合物(A2)としては、(A2-1)カルボニル基含有化合
物、(A2-2)チオカルボニル基含有化合物、(A2-3)イ
ミン類などが挙げられる。カルボニル基含有化合物(A2
-1)には、ケトン及びアルデヒドが含まれ、例えば、ア
セトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケト
ン、メチルイソブチルケトン、メチルs−ブチルケト
ン、メチルt−ブチルケトン、3−ペンタノン、メチル
デシルケトン、エチルイソプロピルケトン、イソプロピ
ルブチルケトン、メチルビニルケトン、メチルイソプロ
ペニルケトン、メチルシクロヘキシルケトン、アセトフ
ェノン、メチル(2−メチルフェニル)ケトン、メチル
(2−ピリジル)ケトン、シクロヘキシルフェニルケト
ンなどの鎖状ケトン類;シクロプロパノン、シクロブタ
ノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、4−メチ
ルシクロヘキサノン、4−クロロシクロヘキサノン、イ
ソホロン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、シク
ロデカノン、シクロドデカノン、シクロペンタデカノ
ン、1,3−シクロヘキサンジオン、1,4−シクロヘ
キサンジオン、1,4−シクロオクタンジオン、2,2
−ビス(4−オキソシクロヘキシル)プロパン、ビス
(4−オキソシクロヘキシル)メタン、4−(4−オキ
ソシクロヘキシル)シクロヘキサノン、2−アダマンタ
ノンなどの環状ケトン類;ビアセチル(2,3−ブタン
ジオン)、2,3−ペンタンジオン、3,4−ヘキサン
ジオン、ビベンゾイル(ベンジル)、アセチルベンゾイ
ル、シクロペンタン−1,2−ジオン、シクロヘキサン
−1,2−ジオンなどの1,2−ジカルボニル化合物
(α−ジケトン類など);アセトイン、ベンゾインなど
のα−ケトアルコール類;アセトアルデヒド、プロピオ
ンアルデヒド、ブタナール、ヘキサナール、スクシンア
ルデヒド、グルタルアルデヒド、アジピンアルデヒドな
どの脂肪族アルデヒド;シクロヘキシルアルデヒド、シ
トラール、シトロネラールなどの脂環式アルデヒド;ベ
ンズアルデヒド、カルボキシベンズアルデヒド、ニトロ
ベンズアルデヒド、シンナムアルデヒド、サリチルアル
デヒド、アニスアルデヒド、フタルアルデヒド、イソフ
タルアルデヒド、テレフタルアルデヒドなどの芳香族ア
ルデヒド;フルフラール、ニコチンアルデヒドなどの複
素環アルデヒドなどが挙げられる。
ては、前記カルボニル基含有化合物(A2-1)に対応する
チオカルボニル基含有化合物が挙げられる。
含有化合物(A2-1)と、アンモニア又はアミン類(例え
ば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブ
チルアミン、ヘキシルアミン、ベンジルアミン、シクロ
ヘキシルアミン、アニリンなどのアミン;ヒドロキシル
アミン、O−メチルヒドロキシルアミンなどのヒドロキ
シルアミン類;ヒドラジン、メチルヒドラジン、フェニ
ルヒドラジンなどのヒドラジン類など)とから誘導され
るイミン類(オキシムやヒドラゾンも含む)が含まれ
る。
には、(A3-1)環の構成単位としてメチン基(すなわ
ち、メチン炭素−水素結合)を含む環状化合物、(A3-
2)メチン炭素原子を有する鎖状化合物が含まれる。
くとも1つのメチン基を有する橋かけ環式化合物、(A3
-1b)環に炭化水素基が結合した非芳香族性環状化合物
(脂環式炭化水素など)などが含まれる。なお、前記橋
かけ環式化合物には、2つの環が2個の炭素原子を共有
している化合物、例えば、縮合多環式芳香族炭化水素類
の水素添加生成物なども含まれる。
えば、デカリン、ビシクロ[2.2.0]ヘキサン、ビ
シクロ[2.2.2]オクタン、ビシクロ[3.2.
1]オクタン、ビシクロ[4.3.2]ウンデカン、ビ
シクロ[3.3.3]ウンデカン、ツジョン、カラン、
ピナン、ピネン、ボルナン、ボルニレン、ノルボルナ
ン、ノルボルネン、カンファー、ショウノウ酸、カンフ
ェン、トリシクレン、トリシクロ[5.2.1.
03,8]デカン、トリシクロ[4.2.1.12,5]デカ
ン、エキソトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、
エンドトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリ
シクロ[4.3.1.12,5]ウンデカン、トリシクロ
[4.2.2.12,5]ウンデカン、エンドトリシクロ
[5.2.2.02,6]ウンデカン、アダマンタン、1
−アダマンタノール、1−クロロアダマンタン、1−メ
チルアダマンタン、1,3−ジメチルアダマンタン、1
−メトキシアダマンタン、1−カルボキシアダマンタ
ン、1−メトキシカルボニルアダマンタン、1−ニトロ
アダマンタン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.1
7,10]ドデカン、ペルヒドロアントラセン、ペルヒドロ
アセナフテン、ペルヒドロフェナントレン、ペルヒドロ
フェナレン、ペルヒドロインデン、キヌクリジンなどの
2〜4環式の橋かけ環式炭化水素又は橋かけ複素環化合
物及びそれらの誘導体などが挙げられる。これらの橋か
け環式化合物は、橋頭位(2環が2個の原子を共有して
いる場合には接合部位に相当)にメチン炭素原子を有す
る。
化合物(A3-1b)としては、1−メチルシクロペンタ
ン、1−メチルシクロヘキサン、リモネン、メンテン、
メントール、カルボメントン、メントンなどの、炭素数
1〜20(好ましくは1〜10)程度の炭化水素基(例
えば、アルキル基など)が環に結合した3〜15員程度
の脂環式炭化水素及びその誘導体などが挙げられる。環
に炭化水素基が結合した非芳香族性環状化合物(A3-1
b)は、環と前記炭化水素基との結合部位にメチン炭素
原子を有する。
2)としては、第3級炭素原子を有する鎖状炭化水素
類、例えば、イソブタン、イソペンタン、イソヘキサ
ン、3−メチルペンタン、2,3−ジメチルブタン、2
−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、3,4−ジメ
チルヘキサン、3−メチルオクタンなどの炭素数4〜2
0(好ましくは、4〜10)程度の脂肪族炭化水素類お
よびその誘導体などが例示できる。
を有する化合物(A4)としては、(A4-1)芳香族性環の
隣接位(いわゆるベンジル位)にメチル基又はメチレン
基を有する芳香族化合物、(A4-2)不飽和結合(例え
ば、炭素−炭素不飽和結合、炭素−酸素二重結合など)
の隣接位にメチル基又はメチレン基を有する非芳香族性
化合物などが挙げられる。
香族性環は、芳香族炭化水素環、芳香族性複素環の何れ
であってもよい。芳香族炭化水素環には、ベンゼン環、
縮合炭素環(例えば、ナフタレン、アズレン、インダセ
ン、アントラセン、フェナントレン、トリフェニレン、
ピレンなどの2〜10個の4〜7員炭素環が縮合した縮
合炭素環など)などが含まれる。芳香族性複素環として
は、例えば、ヘテロ原子として酸素原子を含む複素環
(例えば、フラン、オキサゾール、イソオキサゾールな
どの5員環、4−オキソ−4H−ピランなどの6員環、
ベンゾフラン、イソベンゾフラン、4−オキソ−4H−
クロメンなどの縮合環など)、ヘテロ原子としてイオウ
原子を含む複素環(例えば、チオフェン、チアゾール、
イソチアゾール、チアジアゾールなどの5員環、4−オ
キソ−4H−チオピランなどの6員環、ベンゾチオフェ
ンなどの縮合環など)、ヘテロ原子として窒素原子を含
む複素環(例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾー
ル、トリアゾールなどの5員環、ピリジン、ピリダジ
ン、ピリミジン、ピラジンなどの6員環、インドール、
キノリン、アクリジン、ナフチリジン、キナゾリン、プ
リンなどの縮合環など)などが挙げられる。
は、前記芳香族性環に縮合した非芳香族性環を構成する
メチレン基であってもよい。また、前記(A4-1)におい
て、芳香族性環と隣接する位置にメチル基とメチレン基
の両方の基が存在していてもよい。
香族化合物としては、例えば、芳香環に1〜6個程度の
メチル基が置換した芳香族炭化水素類(例えば、トルエ
ン、キシレン、1−エチル−4−メチルベンゼン、1−
エチル−3−メチルベンゼン、1−イソプロピル−4−
メチルベンゼン、1−t−ブチル−4−メチルベンゼ
ン、1−メトキシ−4−メチルベンゼン、メシチレン、
プソイドクメン、デュレン、メチルナフタレン、ジメチ
ルナフタレン、メチルアントラセン、4,4′−ジメチ
ルビフェニル、トルアルデヒド、ジメチルベンズアルデ
ヒド、トリメチルベンズアルデヒド、トルイル酸、トリ
メチル安息香酸、ジメチル安息香酸など)、複素環に1
〜6個程度のメチル基が置換した複素環化合物(例え
ば、2−メチルフラン、3−メチルフラン、3−メチル
チオフェン、2−メチルピリジン、3−メチルピリジ
ン、4−メチルピリジン、2,4−ジメチルピリジン、
2,4,6−トリメチルピリジン、4−メチルインドー
ル、2−メチルキノリン、3−メチルキノリンなど)な
どが例示できる。
芳香族化合物としては、例えば、炭素数2以上のアルキ
ル基又は置換アルキル基を有する芳香族炭化水素類(例
えば、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、1,4−ジ
エチルベンゼン、ジフェニルメタンなど)、炭素数2以
上のアルキル基又は置換アルキル基を有する芳香族性複
素環化合物(例えば、2−エチルフラン、3−プロピル
チオフェン、4−エチルピリジン、4−ブチルキノリン
など)、芳香族性環に非芳香族性環が縮合した化合物で
あって、該非芳香族性環のうち芳香族性環に隣接する部
位にメチレン基を有する化合物(ジヒドロナフタレン、
インデン、インダン、テトラリン、フルオレン、アセナ
フテン、フェナレン、インダノン、キサンテン等)など
が例示できる。
ン基を有する非芳香族性化合物(A4-2)には、例えば、
(A4-2a)いわゆるアリル位にメチル基又はメチレン基
を有する鎖状不飽和炭化水素類、(A4-2b)カルボニル
基の隣接位にメチル基又はメチレン基を有する化合物が
例示できる。
ては、例えば、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、
1−ペンテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、1,5−
ヘキサジエン、1−オクテン、3−オクテン、ウンデカ
トリエンなどの炭素数3〜20程度の鎖状不飽和炭化水
素類が例示できる。前記化合物(A4-2b)には、ケトン
類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、3−ペン
タノン、アセトフェノンなどの鎖状ケトン類;シクロヘ
キサノンなどの環状ケトン類)、カルボン酸又はその誘
導体(例えば、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタ
ン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、フェニル酢酸、マロン
酸、コハク酸、グルタル酸、及びこれらのエステルな
ど)などが含まれる。
(A5-1)シクロアルカン類及び(A5-2)シクロアルケン
類が含まれる。
30員のシクロアルカン環を有する化合物、例えば、シ
クロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロ
ヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノ
ナン、シクロデカン、シクロドデカン、シクロテトラデ
カン、シクロヘキサデカン、シクロテトラコサン、シク
ロトリアコンタン、及びこれらの誘導体などが例示でき
る。好ましいシクロアルカン環には、5〜30員、特に
5〜20員のシクロアルカン環が含まれる。
員のシクロアルケン環を有する化合物、例えば、シクロ
プロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロオク
テン、シクロヘキセン、1−メチル−シクロヘキセン、
イソホロン、シクロヘプテン、シクロドデカエンなどの
ほか、シクロペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエ
ン、1,5−シクロオクタジエンなどのシクロアルカジ
エン類、シクロオクタトリエンなどのシクロアルカトリ
エン類、及びこれらの誘導体などが含まれる。好ましい
シクロアルケン類には、3〜20員環、特に3〜12員
環を有する化合物が含まれる。
(A6-1)、α,β−不飽和ニトリル(A6-2)、α,β−
不飽和カルボン酸又はその誘導体(例えば、エステル、
アミド、酸無水物等)(A6-3)などが挙げられる。
ブタジエン、イソプレン、2−クロロブタジエン、2−
エチルブタジエンなどが挙げられる。なお、共役ジエン
類(A6-1)には、二重結合と三重結合とが共役している
化合物、例えば、ビニルアセチレンなども含めるものと
する。
は、例えば、(メタ)アクリロニトリルなどが挙げられ
る。α,β−不飽和カルボン酸又はその誘導体(A6-3)
としては、(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸メ
チル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸
イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)ア
クリル酸−2−ヒドロキシエチルなどの(メタ)アクリ
ル酸エステル;(メタ)アクリルアミド、N−メチロー
ル(メタ)アクリルアミドなど(メタ)アクリルアミド
誘導体などが挙げられる。
は第2級アミン、例えば、メチルアミン、エチルアミ
ン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジメチルアミン、
ジエチルアミン、ジブチルアミン、エチレンジアミン、
1,4−ブタンジアミン、ヒドロキシルアミン、エタノ
ールアミンなどの脂肪族アミン;シクロペンチルアミ
ン、シクロヘキシルアミンなどの脂環式アミン;ベンジ
ルアミン、トルイジンなどの芳香族アミン;ピロリジ
ン、ピペリジン、ピペラジン、インドリンなどの環状ア
ミン(芳香族性又は非芳香族性環が縮合していてもよ
い)等が例示される。
ゼン、ナフタレン、アセナフチレン、フェナントレン、
アントラセン、ナフタセン、アセアンスリレン、トリフ
ェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペ
リレン、ペンタセン、コロネン、ピランスレン、オバレ
ンなどの、少なくともベンゼン環を1つ有する芳香族化
合物、好ましくは少なくともベンゼン環が複数個(例え
ば、2〜10個)縮合している縮合多環式芳香族化合物
などが挙げられる。これらの芳香族炭化水素は、1又は
2以上の置換基を有していてもよい。置換基を有する芳
香族炭化水素の具体例として、例えば、2−クロロナフ
タレン、2−メトキシナフタレン、1−メチルナフタレ
ン、2−メチルナフタレン、2−メチルアントラセン、
2−t−ブチルアントラセン、2−カルボキシアントラ
セン、2−エトキシカルボニルアントラセン、2−シア
ノアントラセン、2−ニトロアントラセン、2−メチル
ペンタレンなどが挙げられる。また、前記ベンゼン環に
は、非芳香族性炭素環、芳香族性複素環、又は非芳香族
性複素環が縮合していてもよい。
ば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘ
キサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカ
ン、テトラデカン、ヘキサデカン等の炭素数1〜30程
度(好ましくは炭素数1〜20程度)の直鎖状アルカン
が挙げられる。
基(例えば、ヒドロキシル基、アシルオキシ基等の前記
例示の置換基など)を有していてもよいα−オレフィン
及び内部オレフィンの何れであってもよく、ジエンなど
の炭素−炭素二重結合を複数個有するオレフィン類も含
まれる。例えば、オレフィン類(A10)として、エチレ
ン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、イソブテ
ン、1−ペンテン、2−ペンテン、2,4,4−トリメ
チル−2−ペンテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、
2,3−ジメチル−2−ブテン、3−ヘキセン、3−ヘ
キセン−1−オール、2−ヘキセン−1−オール、1−
オクテン−3−オール、1−ヘプテン、1−オクテン、
2−オクテン、3−オクテン、4−オクテン、1−ノネ
ン、2−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ド
デセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1,5
−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、1,7−オク
タジエン、1−アセトキシ−3,7−ジメチル−2,6
−オクタジエン、スチレン、ビニルトルエン、α−メチ
ルスチレン、3−ビニルピリジン、3−ビニルチオフェ
ンなどの鎖状オレフィン類;シクロプロペン、シクロブ
テン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテ
ン、シクロオクテン、シクロノネン、シクロデセン、シ
クロウンデセン、シクロドデセン、1,4−シクロヘキ
サジエン、1,4−シクロヘプタジエン、シクロデカジ
エン、シクロドデカジエン、リモネン、1−p−メンテ
ン、3−p−メンテン、カルベオール、ビシクロ[2.
2.1]ヘプト−2−エン、ビシクロ[3.2.1]オ
クタ−2−エン、α−ピネン、2−ボルネンなどの環状
オレフィン類などが挙げられる。
で用いてもよく、同種又は異種のものを2種以上組み合
わせて用いてもよい。これらの化合物を2種以上、特に
異種の化合物を2種以上併用すると、例えば酸素などの
酸素原子含有ガスと反応させる場合などには、一方の基
質が他方の基質の共反応剤(共酸化剤など)として機能
し、反応速度が著しく向上することがある。
捕捉性化合物(B)としては、ラジカルと反応して安定
な化合物を生成しうるものであればよく、その代表的な
化合物として、(B1)不飽和化合物、(B2)メチン炭素
原子を有する化合物、(B3)ヘテロ原子含有化合物、及
び(B4)酸素原子含有反応剤(酸素原子含有ガス等)な
どが挙げられる。これらの化合物は単独で用いてもよく
2種以上を併用してもよい。
い範囲で種々の置換基を有していてもよい。置換基とし
て、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプ
ト基、オキソ基、置換オキシ基(例えば、アルコキシ
基、アリールオキシ基、アシルオキシ基など)、置換チ
オ基、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、置換
又は無置換カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基、置換
又は無置換アミノ基、スルホ基、アルキル基、アルケニ
ル基、アルキニル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水
素基、複素環基などが挙げられる。
する広範囲の化合物が含まれる。このような化合物とし
て、例えば、(B1-1)炭素−炭素不飽和結合の隣接位に
電子吸引基を有する不飽和化合物[活性オレフィン(電
子不足オレフィン)などの活性不飽和化合物]、(B1-
2)炭素−炭素三重結合を有する化合物、(B1-3)芳香
族性環を有する化合物、(B1-4)ケテン類、(B1-5)イ
ソシアネート又はチオシアネート化合物、(B1-6)非活
性オレフィンなどが例示できる。
例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル
酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)
アクリル酸フェニル、クロトン酸メチル、クロトン酸エ
チル、3−メチル−2−ブテン酸メチル、3−メチル−
2−ブテン酸エチル、2−ペンテン酸メチル、2−ペン
テン酸エチル、2−オクテン酸メチル、2−オクテン酸
エチル、桂皮酸メチル、桂皮酸エチル、4,4,4−ト
リフルオロ−2−ブタン酸メチル、4,4,4−トリフ
ルオロ−2−ブタン酸エチル、マレイン酸ジメチル、マ
レイン酸ジエチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチ
ル、3−シアノアクリル酸メチル、3−シアノアクリル
酸エチルなどのα,β−不飽和エステル類;ビニルメチ
ルケトン、ビニルエチルケトン、メチル−1−プロペニ
ルケトンなどのα,β−不飽和ケトン類;プロペナー
ル、クロトンアルデヒドなどのα,β−不飽和アルデヒ
ド類;アクリロニトリル、メタクリロニトニルなどの
α,β−不飽和ニトリル類;(メタ)アクリル酸、クロ
トン酸などのα,β−不飽和カルボン酸類;(メタ)ア
クリルアミドなどのα,β−不飽和カルボン酸アミド
類;N−(2−プロペニリデン)メチルアミン、N−
(2−ブテニリデン)メチルアミンなどのα,β−不飽
和イミン類;スチレン、ビニルトルエン、α−メチルス
チレン、β−メチルスチレンなどのスチレン誘導体等の
炭素−炭素不飽和結合の隣接位にアリール基が結合して
いる化合物;ブタジエン、イソプレン、2−クロロブタ
ジエン、2−エチルブタジエン、ビニルアセチレン、シ
クロペンタジエン誘導体などの共役ジエン類(二重結合
と三重結合とが共役している化合物も含む)等が挙げら
れる。
(B1-2)としては、メチルアセチレン、1−ブチンなど
が挙げられる。芳香族性環を有する化合物(B1-3)に
は、ベンゼン環、ナフタレン環などの芳香族性炭素環を
有する化合物;ピロール環、フラン環、チオフェン環な
どの芳香族性複素環を有する化合物などが含まれる。ケ
テン類(B1-4)には、ケテン、2−メチルケテンなどが
含まれる。イソシアネート又はチオシアネート化合物
(B1-5)には、メチルイソシアネート、エチルイソシア
ネート、フェニルイソシアネート、メチルチオシアネー
ト、エチルチオシアネート、フェニルチオシアネートな
どが含まれる。
オレフィン及び内部オレフィンの何れであってもよく、
また、ジエンなど炭素−炭素結合を複数個有するオレフ
ィンも含まれる。非活性オレフィン(B1-6)の代表的な
例として、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテ
ン、2−ブテン、イソブテン、1−ペンテン、2−ペン
テン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、3−ヘキセン、1
−ヘプテン、1−オクテン、2−オクテン、3−オクテ
ン、4−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデ
セン、1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、
1,7−オクタジエン等の鎖状オレフィン類(アルケン
類);シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテ
ン、シクロデセン、シクロドデセンなどの環状オレフィ
ン類(シクロアルケン類)などが挙げられる。
ては、前記(A3)として例示した化合物などが挙げられ
る。反応においては、化合物(A3)及び化合物(B2)と
して同一の化合物を用いてもよい。
1)イオウ原子を有する化合物、(B3-2)窒素原子を有
する化合物、(B3-3)リン原子を有する化合物、(B3-
4)酸素原子を有する化合物などが含まれる。イオウ原
子を有する化合物(B3-1)としては、例えば、スルフィ
ド類、チオール類などが挙げられる。窒素原子を有する
化合物(B3-2)としては、例えば、アミン類などが挙げ
られる。リン原子を有する化合物(B3-3)としては、例
えば、ホスファイト類などが挙げられる。また、酸素原
子を有する化合物(B3-4)としては、例えば、N−オキ
シド類などが挙げられる。
含有ガス、硝酸若しくは亜硝酸又はこれらの塩(以下、
硝酸類と称する場合がある)などが含まれる。前記酸素
原子含有ガスには、沸点(又は昇華点)が45℃以下の
ものが含まれ、その代表的な例として、例えば、(B4-
1)酸素、(B4-2)一酸化炭素、(B4-3)窒素酸化物、
(B4-4)硫黄酸化物などが挙げられる。の酸素原子含有
反応剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用でき
る。
何れであってもよい。分子状酸素は、特に制限されず、
純粋な酸素を用いてもよく、窒素、ヘリウム、アルゴ
ン、二酸化炭素などの不活性ガスで希釈した酸素や空気
を使用してもよい。酸素として分子状酸素を用いる場合
が多い。
化炭素を用いてもよく、不活性ガスで希釈したものを用
いてもよい。一酸化炭素と酸素とを併用すると、前記化
合物(A)との反応により高い収率でカルボン酸を得る
ことができる。
xは1又は2、yは1〜6の整数を示す)で表される化
合物が含まれる。この化合物において、xが1である場
合、yは通常1〜3の整数であり、xが2である場合、
yは通常1〜6の整数である。
NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5、NO3、N2O6
などが挙げられる。これらの窒素酸化物は単独で又は2
種以上組み合わせて使用できる。窒素酸化物は純粋なも
のであってもよく、窒素酸化物を主成分として含む混合
物であってもよい。窒素酸化物を主成分として含む混合
物として、例えば、硝酸酸化プロセスの排ガスなどを利
用できる。
NO2、N2O5などが含まれる。N2O3は酸化二窒素
(N2O)及び/又は一酸化窒素(NO)と酸素との反
応で容易に得ることができる。より具体的には、冷却し
た反応器内に一酸化窒素(又は酸化二窒素)と酸素とを
導入して、青色の液体N2O3を生成させることにより調
製できる。したがって、N2O3を予め生成させることな
く、酸化二窒素(N2O)及び/又は一酸化窒素(N
O)と酸素とを反応系に導入することにより本発明の反
応を行ってもよい。窒素酸化物は酸素とともに用いるこ
とができる。例えば、NO2と酸素とを併用することに
より、生成物(例えばニトロ化合物)の収率をより向上
させることができる。
pは1又は2、qは1〜7の整数を示す)で表される化
合物が含まれる。この化合物において、pが1である場
合、qは通常1〜4の整数であり、pが2である場合、
qは通常3又は7である。
SO、S2O3、SO2、SO3、S2O7、SO4などが挙
げられる。これらの硫黄酸化物は単独で又は2種以上を
組み合わせて使用できる。なお、三酸化硫黄として三酸
化硫黄を含む発煙硫酸を用いてもよい。
O2)及び三酸化硫黄(SO3)から選択された少なくと
も1種を主成分として含む硫黄酸化物が含まれる。硫黄
酸化物は酸素とともに用いることもできる。例えば、二
酸化硫黄(SO2)と酸素とを併用すると、前記化合物
(A)との反応により高い収率で対応するスルホン酸を
得ることができる。
塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩;マグネシウム
塩、カルシウム塩、バリウム塩などのアルカリ土類金属
塩;銀塩、アルミニウム塩、亜鉛塩などのその他の金属
塩などが挙げられる。好ましい塩には、硝酸又は亜硝酸
のアルカリ金属塩等が含まれる。
いが、水溶液などの溶液の形態で反応系に供給すること
ができる。また、これらは反応系中で生成させて反応に
用いることもできる。
カル捕捉性化合物(B)との反応は、溶媒の存在下又は
不存在下で行われる。溶媒としては、例えば、酢酸、プ
ロピオン酸などの有機酸;アセトニトリル、プロピオニ
トリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類;ホルムアミ
ド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド(DMF)、
ジメチルアセトアミドなどのアミド類;ヘキサン、オク
タンなどの脂肪族炭化水素;クロロホルム、ジクロロメ
タン、ジクロロエタン、四塩化炭素、クロロベンゼン、
トリフルオロメチルベンゼンなどのハロゲン化炭化水
素;ニトロベンゼン、ニトロメタン、ニトロエタンなど
のニトロ化合物;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステ
ル類;これらの混合溶媒など挙げられる。本発明の触媒
は脂溶性が高いので、無溶媒下での反応や低極性溶媒下
での反応に好適に使用できる。
カル捕捉性化合物(B)との比率は、両化合物の種類
(価格、反応性)や組み合わせなどにより適宜選択でき
る。例えば、化合物(A)を化合物(B)に対して過剰
(例えば、2〜50モル倍程度)に用いてもよく、逆
に、化合物(B)を化合物(A)に対して過剰に用いて
もよい。
反応が進行するという特徴を有する。反応温度は、前記
化合物(A)及び化合物(B)の種類や目的生成物の種
類などに応じて適当に選択でき、例えば、0〜300
℃、好ましくは20〜200℃程度である。反応は、常
圧又は加圧下で行うことができ、加圧下で反応させる場
合には、通常、0.1〜10MPa(例えば、0.15
〜8MPa、特に1〜8MPa)程度である。反応時間
は、反応温度及び圧力に応じて、例えば、10分〜48
時間程度の範囲から適当に選択できる。
慣用の方法により行うことができる。前記環状イミド系
触媒を系内に逐次的に添加すると、より高い転化率や選
択率で目的化合物を得ることができる場合が多い。
過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマト
グラフィーなどの分離手段や、これらを組み合わせた分
離手段により分離精製できる。
能な化合物(A)とラジカル捕捉性化合物(B)の組み
合わせに応じて付加又は置換反応生成物[炭素−炭素結
合生成物(カップリング反応生成物等)、酸化生成物、
カルボキシル化生成物、ニトロ化生成物、スルホン化生
成物など]又はこれらの誘導体が生成する。
原子の隣接位に炭素−水素結合を有するヘテロ原子含有
化合物(A1)を用いる場合には、該ヘテロ原子の隣接位
が、不飽和化合物(B1)の不飽和結合を形成する原子
(例えば、炭素原子)、メチン炭素原子を有する化合物
(B2)の該メチン炭素原子、又はへテロ原子含有化合物
(B3)の該ヘテロ原子に結合して付加又は置換反応生成
物又はこれらの誘導体を与える。
テロ原子二重結合を有する化合物(例えばカルボニル基
含有化合物)(A2)を用いる場合には、炭素−ヘテロ原
子二重結合に係る炭素原子(例えばカルボニル炭素原
子)とこの炭素原子に隣接する原子との間の結合が切断
され、該炭素−ヘテロ原子二重結合を含む原子団(例え
ばアシル基)が、前記化合物(B1)、(B2)又は(B3)
の上記部位に結合して付加又は置換反応生成物又はこれ
らの誘導体を与える。
(A)として、メチン炭素原子を有する化合物(A3)を
用いる場合には、該メチン炭素原子が、前記化合物(B
1)、(B2)又は(B3)の上記部位に結合して対応する
付加又は置換反応生成物又はこれらの誘導体が生成す
る。
て、不飽和化合物(B1)を用いる場合には付加反応生成
物が、メチン炭素原子を有する化合物(B2)を用いる場
合には置換反応生成物(例えば、カップリング生成物)
が生成する。
酸素原子含有反応剤(B4)を用いて、ラジカルを生成可
能な化合物(A)と反応させると、酸素原子含有反応剤
の種類に応じた酸素原子含有基(例えば、ヒドロキシル
基、オキソ基、カルボキシル基、ニトロ基、硫黄酸基な
ど)を含む有機化合物が生成する。
成可能な化合物(A)やラジカル捕捉性化合物(B)を
2種以上用いることにより、置換又は付加反応が逐次的
に起こり、複雑な有機化合物をワンステップで得ること
が可能である。例えば、ラジカル捕捉性化合物(B)と
して不飽和化合物(B1)と酸素(B4-1)とを用いて前記
化合物(A)と反応させると、不飽和結合を形成する2
つの炭素原子のうち、一方の炭素原子に、前記のように
化合物(A)に由来する基が結合するとともに、他方の
炭素原子に酸素由来のヒドロキシル基が導入され得る。
必ずしも明らかではないが、反応の過程で、N−ヒドロ
キシフタルイミドを触媒とした場合と同様の酸化活性種
[例えば、イミドN−オキシラジカル(>NO・)]が
生成し、これが前記化合物(A)から水素を引き抜い
て、例えば化合物(A1)ではヘテロ原子の隣接位の炭素
原子に、化合物(A2)では炭素−ヘテロ原子二重結合に
係る炭素原子に、化合物(A3)ではメチン炭素原子に、
化合物(A4)では不飽和結合の隣接位の炭素原子に、そ
れぞれラジカルを生成させ、このようにして生成したラ
ジカルが前記化合物(B)と反応して、対応する置換又
は付加反応生成物が生成するものと推測される。
応生成物は、その構造や反応条件により、反応系内にお
いて、さらに脱水反応、環化反応、脱炭酸反応、転位反
応、異性化反応などが進行して対応する誘導体が生成し
うる。
とラジカル捕捉性化合物(B)との反応は、いわゆる重
合禁止剤(ハイドロキノンなど)ができるだけ少ない条
件下で行うのが好ましい。例えば、反応系内における重
合禁止剤の量は、好ましくは1000ppm以下、さら
に好ましくは100ppm以下である。上記重合禁止剤
の量が1000ppmを超えると反応速度が低下しやす
く、前記環状イミド系化合物や助触媒の量を多量に使用
する必要性が生じる場合がある。逆に、反応系内におけ
る重合禁止剤の量が少ない場合には、反応速度が速くな
り収率が向上するとともに、反応成績の再現性が高く、
目的化合物を安定して製造できるという利点がある。従
って、重合禁止剤が添加されて販売されている(B1)不
飽和化合物などは、蒸留などにより重合禁止剤を除去し
た後、反応に供するのが好ましい。このことは、化合物
(A)と化合物(B)とを前記環状イミド系化合物の存
在下で反応させる何れの反応についても当てはまる。
(A)とラジカル捕捉性化合物(B)とを適当に組み合
わせて反応させることにより、下記に示すような種々の
有機化合物を得ることができる。
触媒とし、下記式(2)
有機基を示す。Ra、Rbは、互いに結合して、隣接する
炭素原子と共に環を形成してもよい)で表されるアルコ
ールと、(B1-1)下記式(3)
子又は有機基を示し、Yは電子吸引性基を示す。Rc、
Rd、Re、Yは互いに結合して、隣接する炭素原子又は
炭素−炭素結合とともに環を形成してもよい)で表され
る活性オレフィン及び(B4-1)酸素とを反応させること
により、下記式(4)
で表される1,3−ジヒドロキシ化合物を得ることがで
きる。この反応は、WO00/35835記載の方法
(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用いた方法)に
準じて行うことができる。
における有機基としては、本反応を阻害しないような有
機基(例えば、本方法における反応条件下で非反応性の
有機基)であればよく、例えば、炭化水素基、複素環式
基などが挙げられる。
脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基が含まれる。脂肪
族炭化水素基としては、例えば、炭素数1〜20程度の
直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基(アルキル基、
アルケニル基及びアルキニル基)などが挙げられる。脂
環式炭化水素基としては、例えば、炭素数3〜20(好
ましくは炭素数3〜15)程度の単環の脂環式炭化水素
基(シクロアルキル基、シクロアルケニル基等);橋か
け環炭化水素基などが挙げられる。芳香族炭化水素基と
しては、例えば、炭素数6〜14程度の芳香族炭化水素
基などが挙げられる。これらの炭化水素基は、種々の置
換基を有していてもよい。
素環には、芳香族性複素環及び非芳香族性複素環が含ま
れる。このような複素環としては、例えば、ヘテロ原子
として酸素原子を含む複素環、ヘテロ原子としてイオウ
原子を含む複素環、ヘテロ原子として窒素原子を含む複
素環などが挙げられる。これらの複素環式基は、置換基
を有していてもよい。
素原子と共に形成する環としては、例えば、シクロペン
タン、シクロヘキサン、シクロドデカン、デカリン、ア
ダマンタン環などの3〜20員(好ましくは3〜15
員、さらに好ましくは5〜15員、特に5〜8員)程度
の非芳香族性炭素環(シクロアルカン環、シクロアルケ
ン環、橋かけ炭素環)などが挙げられる。これらの環
は、置換基を有していてもよく、また他の環(非芳香族
性環又は芳香族性環)が縮合していてもよい。
ル基、C6-14アリール基などが含まれる。好ましいRb
には、水素原子、C1-10脂肪族炭化水素基、脂環式炭化
水素基などが含まれる。また、Ra、Rbが互いに結合し
て隣接する炭素原子と共に3〜15員(特に5〜8員)
程度の非芳香族性炭素環を形成するのも好ましい。
は、前記(A1-1)における第1級若しくは第2級アルコ
ールとして例示したアルコールなどが挙げられる。
ル(例えば、2−プロパノール、s−ブチルアルコール
などの脂肪族第2級アルコール;1−シクロヘキシルエ
タノールなどのヒドロキシル基の結合した炭素原子に脂
肪族炭化水素基(例えば、C 1-4アルキル基、C6-14ア
リール基など)と非芳香族性炭素環式基(例えば、C3
-15シクロアルキル基又はシクロアルケニル基など)と
が結合している第2級アルコール;シクロペンタノー
ル、シクロヘキサノール、2−アダマンタノールなどの
3〜15員程度の脂環式第2級アルコール;1−フェニ
ルエタノールなどの芳香族第2級アルコール)、及び前
記Rbが橋かけ環炭化水素基であるアルコールが含まれ
る。
る活性オレフィンにおいて、Rc、Rd、Reにおける有
機基としては、本反応を阻害しないような有機基(例え
ば、本方法における反応条件下で非反応性の有機基)で
あればよく、例えば、ハロゲン原子、炭化水素基、複素
環式基、置換オキシカルボニル基(アルコキシカルボニ
ル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシ
カルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基な
ど)、カルボキシル基、置換又は無置換カルバモイル基
(N−置換又は無置換アミド基)、シアノ基、ニトロ
基、硫黄酸基(スルホン酸基、スルフィン酸基)、硫黄
酸エステル基(スルホン酸エステル基、スルフィン酸エ
ステル基)、アシル基、ヒドロキシル基、アルコキシ
基、N−置換又は無置換アミノ基などが例示できる。前
記カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基は慣用の
保護基で保護されていてもよい。
素、臭素及びヨウ素原子が挙げられる。炭化水素基とし
ては、前記Ra、Rbにおける炭化水素基として例示した
基などが挙げられ、これらの炭化水素基は置換基を有し
ていてもよい。前記複素環式基としては、前記Ra、Rb
における複素環式基として例示した基などが挙げられ、
これらの複素環式基は置換基を有していてもよい。アル
コキシカルボニル基には、例えば、メトキシカルボニ
ル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソ
プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、t−ブト
キシカルボニル基などのC1-6アルコキシ−カルボニル
基などが含まれる。アリールオキシカルボニル基には、
例えば、フェニルオキシカルボニル基などが含まれ、ア
ラルキルオキシカルボニル基には、例えば、ベンジルオ
キシカルボニル基などが含まれる。また、シクロアルキ
ルオキシカルボニル基としては、例えば、シクロペンチ
ルオキシカルボニル、シクロヘキシルオキシカルボニル
基などが挙げられる。
チルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル基な
どが含まれる。スルホン酸エステル基には、スルホン酸
メチル、スルホン酸エチル基などのスルホン酸C1-4ア
ルキルエステル基などが含まれる。スルフィン酸エステ
ル基には、スルフィン酸メチル、スルフィン酸エチル基
などのスルフィン酸C1-4アルキルエステル基などが含
まれる。アシル基としては、例えば、アセチル、プロピ
オニル基などの脂肪族アシル基(例えば、C2- 7脂肪族
アシル基など)、ベンゾイル基などの芳香族アシル基な
どが挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、メト
キシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ基などの炭素数
1〜6程度のアルコキシ基などが挙げられる。N−置換
アミノ基には、例えば、N,N−ジメチルアミノ、N,
N−ジエチルアミノ、ピペリジノ基などが含まれる。
炭化水素基[例えば、C1-6脂肪族炭化水素基(特にC
1-4脂肪族炭化水素基など)、C6-14アリール基(フェ
ニル基など)、シクロアルキル基(3〜8員程度のシク
ロアルキル基など)、ハロアルキル基(例えば、トリフ
ルオロメチル基などのC1-6ハロアルキル基、特にC1-4
ハロアルキル基)など]、複素環式基、置換オキシカル
ボニル基(例えば、C1- 6アルコキシ−カルボニル基、
アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボ
ニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基など)、カ
ルボキシル基、置換又は無置換カルバモイル基、シアノ
基、ニトロ基、硫黄酸基、硫黄酸エステル基、アシル基
などが含まれる。Rc、Rdとして特に好ましい基は、水
素原子、C 1-6脂肪族炭化水素基(特にC1-4脂肪族炭化
水素基など)、C6-14アリール基(フェニル基など)、
シクロアルキル基(3〜8員程度のシクロアルキル基な
ど)、ハロアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基
などのC1-6ハロアルキル基、特にC1-4ハロアルキル
基)など]、置換オキシカルボニル基(例えば、C1-6
アルコキシ−カルボニル基、アリールオキシカルボニル
基、アラルキルオキシカルボニル基、シクロアルキルオ
キシカルボニル基など)、シアノ基などである。また、
特に好ましいReには、水素原子、C1-6脂肪族炭化水素
基(特にC1-4脂肪族炭化水素基など)などが挙げられ
る。
とRe、又はRcとRdとRe)が互いに結合して隣接する
炭素原子又は炭素−炭素結合とともに形成する環として
は、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、
シクロペンテン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シ
クロオクタン、シクロドデカン環などの3〜20員程度
の脂環式炭素環(シクロアルカン環、シクロアルケン環
等)などが挙げられる。これらの環は置換基を有してい
てもよく、また他の環(非芳香族性環又は芳香族性環)
が縮合していてもよい。
カルボニル、エトキシカルボニル基などのアルコキシカ
ルボニル基;フェノキシカルボニル基などのアリールオ
キシカルボニル基;ホルミル、アセチル、プロピオニ
ル、ベンゾイル基などのアシル基;シアノ基;カルボキ
シル基;カルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル
基などの置換又は無置換カルバモイル基;−CH=N−
R(Rは、アルキル基など);フェニル、ナフチル基な
どのアリール基;ビニル、1−プロペニル、エチニル基
などの1−アルケニル基又は1−アルキニル基などが挙
げられる。
互いに結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素結合
とともに形成してもよい環には、例えば、シクロペンタ
ジエン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環などが
挙げられる。式(3)で表される活性オレフィンの代表
的な例としては、前記活性不飽和化合物(B1-1)として
例示した化合物などが挙げられる。
式(3)で表される活性オレフィン及び酸素との反応
は、前記化合物(A)と化合物(B)との反応について
記載した方法に従って行うことができる。この反応で
は、系内で生成した式(2)で表されるアルコールに対
応する1−ヒドロキシアルキルラジカルが、式(3)で
表される活性オレフィンの不飽和結合を構成する2つの
炭素原子のうち基Yのβ位の炭素原子を攻撃して付加す
るとともに、付加によりα位に生成したラジカルに酸素
が攻撃することにより、式(4)で表される1,3−ジ
ヒドロキシ化合物が生成するものと推測される。
れる化合物において、Yがアルコキシカルボニル基、ア
リールオキシカルボニル基などのエステル基やカルボキ
シル基などの場合には、後述するように、系内でさらに
環化反応が進行して、前記式(6)で表されるフラノン
誘導体(α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン誘導体)
が生成しうる。上記フラノン誘導体の収率は、例えば、
前記助触媒の種類や量を調整したり、前記付加反応(又
は、その後の酸化)の後、さらに熟成することにより向
上できる。この熟成期の反応温度は付加反応の反応温度
より高く設定してもよい。また、前記フラノン誘導体
は、式(4)で表される化合物を単離し、例えば、溶媒
に溶解させ、必要に応じて加熱することにより製造する
こともできる。溶媒としては、特に限定されず、後述の
溶媒のほか、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水
素;シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;アセトン、
シクロヘキサノンなどのケトン;ジエチルエーテル、テ
トラヒドロフランなどのエーテル;メタノール、エタノ
ール、イソプロパノール等のアルコール等を使用でき
る。この場合の反応温度は、例えば0〜150℃、好ま
しくは30〜100℃程度である。
誘導体の製造 前記環状イミド系化合物を触媒とし、前記式(2)で表
されるアルコールと、下記式(5)
素原子又は有機基を示す。Rc、Rd、Reは互いに結合
して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素結合とともに環
を形成してもよい)で表されるα,β−不飽和カルボン
酸誘導体及び(B41)酸素とを反応させることにより、
下記式(6)
されるα−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン誘導体を得
ることができる。この反応は、WO00/35835記
載の方法(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用いた
方法)に準じて行うことができる。
ールとしては、前記1,3−ジヒドロキシ化合物の製造
の場合と同様のものを使用できる。
式(5)におけるRc、Rd、Reとしては、前記式
(3)おけるRc、Rd、Reと同様である。Rfにおける
有機基としては、反応を阻害しないような有機基(例え
ば、本方法における反応条件下で非反応性の有機基)、
例えば、炭化水素基、複素環式基などが例示できる。な
お、式(5)で表される化合物が式(5)中に示されて
いる−CO2Rf基の他に置換オキシカルボニル基を有し
ている場合、前記−CO2Rf基は環化反応に関与するも
のの、他の置換オキシカルボニル基はそのままの形で生
成物中に残存しうるので、該他の置換オキシカルボニル
基は非反応性の有機基に含まれる。
アルキル基、置換オキシカルボニル基、カルボキシル
基、置換又は無置換カルバモイル基、シアノ基、ニトロ
基、硫黄酸基、硫黄酸エステル基などの電子吸引性有機
基である場合には、特に高い収率で目的物であるα−ヒ
ドロキシ−γ−ブチロラクトン誘導体を得ることができ
る。
る場合が多く、例えばC1-6アルキル基(特にC1-4アル
キル基)、C2-6アルケニル基(特にC2-4アルケニル
基)、C6-10アリール基などであるのが好ましい。
ン酸誘導体の代表的な例として、例えば、(メタ)アク
リル酸;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル
酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)
アクリル酸フェニルなどの(メタ)アクリル酸エステ
ル;クロトン酸;クロトン酸メチル、クロトン酸エチル
などのクロトン酸エステル;3−メチル−2−ブテン
酸;3−メチル−2−ブテン酸メチル、3−メチル−2
−ブテン酸エチルなどの3−メチル−2−ブテン酸エス
テル;2−ペンテン酸:2−ペンテン酸メチル、2−ペ
ンテン酸エチルなどの2−ペンテン酸エステル;2−オ
クテン酸;2−オクテン酸メチル、2−オクテン酸エチ
ルなどの2−オクテン酸エステル;桂皮酸;桂皮酸メチ
ル、桂皮酸エチルなどの桂皮酸エステル;4,4,4−
トリフルオロ−2−ブテン酸;4,4,4−トリフルオ
ロ−2−ブテン酸メチル、4,4,4−トリフルオロ−
2−ブテン酸エチルなどの4,4,4−トリフルオロ−
2−ブテン酸エステル;マレイン酸;マレイン酸ジメチ
ル、マレイン酸ジエチルなどのマレイン酸エステル;フ
マル酸;フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチルなどのフ
マル酸エステル;3−シアノアクリル酸;3−シアノア
クリル酸メチル、3−シアノアクリル酸エチルなどの3
−シアノアクリル酸エステルなどの炭素数2〜15程度
のα,β−不飽和カルボン酸又はそのエステル(C1-6
アルキルエステル、C2-6アルケニルエステル、アリー
ルエステルなど)などが挙げられる。
式(5)で表されるα,β−不飽和カルボン酸誘導体及
び酸素との反応は、前記化合物(A)と化合物(B)と
の反応について記載した方法に従って行うことができ
る。
て、下記式(7)
で表されるα,γ−ジヒドロキシカルボン酸誘導体(前
記式(4)で表される化合物の1種)が生成する。この
化合物は、系内で生成した前記式(2)で表されるアル
コールに対応する1−ヒドロキシアルキルラジカルが、
式(5)で表されるα,β−不飽和カルボン酸誘導体の
β位を攻撃して付加するとともに、付加によりα位に生
成したラジカルに酸素が攻撃することにより生成するも
のと推測される。そして、生成した式(7)で表される
α,γ−ジヒドロキシカルボン酸誘導体が反応条件下で
閉環することにより目的物である式(6)で表されるα
−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン誘導体が生成する。
て、第1級アルコールを用いた場合(Ra=水素原子の
場合)には、系内でアシルラジカル[RbC(=O)
・]が生成するためか、前記式(6)で表される化合物
のほか、下記式(8)
されるβ−アシル−α−ヒドロキシカルボン酸誘導体が
生成する場合がある。なお、α−ヒドロキシ−γ−ブチ
ロラクトン誘導体は、前記のように、式(7)で表され
るα,γ−ジヒドロキシカルボン酸誘導体を単離し、例
えば、溶媒に溶解させ、必要に応じて加熱することによ
り製造することもできる。
有機基を示す。Ri、Rjは、互いに結合して、隣接する
炭素原子と共に環を形成していてもよい)で表されるア
ルコールと、下記式(3a)
有機基を示し、Yは電子吸引基を示す。Rd、Re、Y
は、互いに結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素
結合とともに環を形成してもよい)で表される活性オレ
フィン及び酸素とを反応させることにより、下記式
(9)
れる共役不飽和化合物を得ることができる。この反応
は、WO00/35835記載の方法(N−ヒドロキシ
フタルイミド触媒等を用いた方法)に準じて行うことが
できる。
としては、前記Ra、Rbにおける有機基と同様であり、
Ri、Rjが互いに結合して隣接する炭素原子と共に形成
する環としては、Ra、Rbが互いに結合して隣接する炭
素原子と共に形成する環と同様のものが挙げられる。
ル基、C6-14アリール基などが含まれる。好ましいRj
には、水素原子、C1-10脂肪族炭化水素基(特にC1-10
アルキル基)、脂環式炭化水素基(C3-15シクロアルキ
ル基又はシクロアルケニル基;橋かけ環炭化水素基等)
などが含まれる。また、Ri、Rjが互いに結合して隣接
する炭素原子と共に3〜15員(特に5〜8員)程度の
非芳香族性炭素環を形成するのも好ましい。
は、広範囲の第1級アルコールが挙げられる。その代表
的な例として、エタノール、1−プロパノール、1−ブ
タノール、2−メチル−1−プロパノール、1−ペンタ
ノール、1−ヘキサノールなどの炭素数2〜30(好ま
しくは2〜20、さらに好ましくは2〜15)程度の飽
和又は不飽和脂肪族第1級アルコール;シクロペンチル
メチルアルコール、シクロヘキシルメチルアルコールな
どの飽和又は不飽和脂環式第1級アルコール;2−フェ
ニルエチルアルコール、3−フェニルプロピルアルコー
ル、桂皮アルコールなどの芳香族第1級アルコール;2
−(2−ヒドロキシエチル)ピリジンなどの複素環式ア
ルコールが挙げられる。
(3)で表される化合物のうちRcが水素原子である化
合物に相当する。式(3a)中のRd、Re、Yは前記式
(3)と同様である。
製造に準じて行うことができる。なお、この反応では、
前記式(9)で表される共役不飽和化合物のほか、前記
式(4)に対応する化合物(式(4)において、Ra=
RiRjCH基、Rb=Rc=Hである化合物)、及び式
(3a)の化合物としてY=CO2Rfである化合物を用い
る場合には、前記式(6)に対応する化合物(式(6)
において、Ra=RiRjCH基、Rb=Rc=Hである化
合物)が生成しうる。
ル酸エチルとを反応させた場合には、目的物であるソル
ビン酸エチルが生成するほか、条件により、式(4)に
対応する2,4−ジヒドロキシヘキサン酸エチル及び式
(6)に対応する4−エチル−2−ヒドロキシ−γ−ブ
チロラクトンが生成する。
先ず前記式(4)に対応するジヒドロキシ化合物(式
(4)において、Ra=RiRjCH基、Rb=Rc=Hで
ある化合物)が生成し、次いでこの化合物から2分子の
水が脱離することにより生成するものと推測される。反
応生成物は前記と同様の分離手段により分離精製でき
る。
造 前記環状イミド系化合物を触媒とし、下記式(10)
子又は有機基を示す。Rm、Rnは、互いに結合して、式
中に示される隣接する2個の酸素原子及び炭素原子とと
もに環を形成していてもよい)で表されるアセタール
と、前記式(3)で表される活性オレフィン及び酸素と
を反応させることにより、下記式(11)
じ)で表されるβ−ヒドロキシアセタール化合物を製造
できる。この反応は、WO00/35835記載の方法
(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用いた方法)に
準じて行うことができる。
基としては、前記Ra、Rbにおける有機基と同様のもの
が挙げられる。Rm、Rnが互いに結合して隣接する2個
の酸素原子及び炭素原子と共に形成する環としては、
1,3−ジオキソラン環、1,3−ジオキサン環などが
挙げられる。これらの環にはアルキル基やハロゲン原子
などの置換基が結合していてもよい。
族炭化水素基(特に、C1-4アルキル基);C3-15程度
の脂環式炭化水素基(シクロアルキル基、シクロアルケ
ニル基、橋かけ環炭化水素基);C6-14アリール基など
が含まれる。好ましいRm、Rnとしては、水素原子、C
1-6脂肪族炭化水素基(特に、C1-4アルキル基)、C3-
10程度の脂環式炭化水素基などが挙げられる。また、R
m、Rnが互いに結合して隣接する2個の酸素原子及び炭
素原子と共に環を形成するのも好ましい。
前記(A1-3)において酸素原子の隣接位に炭素−水素結
合を有するアセタールとして例示された化合物が挙げら
れる。その代表的な例には、1,3−ジオキソラン、2
−メチル−1,3−ジオキソラン、2−エチル−1,3
−ジオキソランなどの1,3−ジオキソラン化合物;2
−メチル−1,3−ジオキサンなどの1,3−ジオキサ
ン化合物;アセトアルデヒドジメチルアセタールなどの
ジアルキルアセタール化合物等が含まれる。
と同様である。反応は前記本発明の有機化合物の製造法
に従って行うことができる。また、反応生成物は前記と
同様の分離手段により分離精製できる。
れるアセタールに対応する1,1−ジ置換オキシアルキ
ルラジカルが生成し、これが式(3)で表される活性オ
レフィンの不飽和結合を構成する2つの炭素原子のうち
基Yのβ位の炭素原子を攻撃して付加するとともに、付
加によりα位に生成したラジカルに酸素が攻撃すること
により、式(11)で表されるβ−ヒドロキシアセタール
化合物が生成するものと推測される。
を示す。Ro、Rp、Rqは、互いに結合して、隣接する
炭素原子とともに環を形成していてもよい)で表される
メチン炭素原子を有する化合物と、前記式(3)で表さ
れる活性オレフィン及び酸素とを反応させることによ
り、下記式(13)及び(14)
じ)から選択された少なくとも1種のヒドロキシ化合物
を得ることができる。この反応は、WO00/3583
5記載の方法(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用
いた方法)に準じて行うことができる。
基としては、前記Ra、Rbにおける有機基と同様のもの
が挙げられる。好ましい有機基には、C1-10脂肪族炭化
水素基(特に、C1-4アルキル基)、C3-15程度の脂環
式炭化水素基(シクロアルキル基、シクロアルケニル
基、橋かけ環炭化水素基);C6-14アリール基などが含
まれる。
とRq、又はRoとRpとRq)が互いに結合して隣接する
炭素原子と共に形成する環としては、例えば、シクロペ
ンタン、シクロヘキサン環などの3〜20員(好ましく
は3〜15員、さらに好ましくは5〜15員、特に5〜
8員)程度の単環の脂環式炭素環(シクロアルカン環、
シクロアルケン環);例えば、アダマンタン環、パーヒ
ドロインデン環、デカリン環、パーヒドロフルオレン
環、パーヒドロアントラセン環、パーヒドロフェナント
レン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、
パーヒドロアセナフテン環、パーヒドロフェナレン環、
ノルボルナン環、ノルボルネン環など2〜4環程度の橋
かけ環式炭素環が挙げられる。これらの環は、置換基を
有していてもよい。
炭素原子と共に橋かけ環式炭素環を形成する場合、式
(12)に示されるメチン炭素原子は橋頭位の炭素原子で
あるのが好ましい。
る化合物としては、前記メチン炭素原子を有する化合物
(A3)、例えば、橋かけ環式化合物(A3-1a)、環に炭
化水素基が結合した非芳香族性環状化合物(A3-1b)、
メチン炭素原子を有する鎖状化合物(A3-2)として例示
された化合物が挙げられる。
と同様である。反応は前記本発明の有機化合物の製造法
に従って行うことができる。また、反応生成物は前記と
同様の分離手段により分離精製できる。
の該メチン炭素部位にラジカルが生成し、これが式
(3)で表される活性オレフィンの不飽和結合を構成す
る2つの炭素原子のうち基Yのβ位の炭素原子又はα位
の炭素原子を攻撃して付加するとともに、付加によりα
位又はβ位にそれぞれ生成したラジカルに酸素が攻撃す
ることにより、式(13)で表されるヒドロキシ化合物又
は式(14)で表されるヒドロキシ化合物が生成するもの
と考えられる。
れるヒドロキシ化合物のうち、好ましい化合物には、R
oとRpとRqが互いに結合して隣接する炭素原子と共に
橋かけ環式炭素環(例えば、アダマンタン環など)を形
成し、Rc、Rd、Reがそれぞれ水素原子又はC1-4アル
キル基であり、Yがアルコキシカルボニル基(例えば、
C1-4アルコキシ−カルボニル基)、アリールオキシカ
ルボニル基、アシル基(例えば、C1-4アシル基、ベン
ゾイル基など)又はカルボキシル基である化合物が含ま
れる。このような化合物は、医薬、農薬などの精密化学
品の原料や機能性高分子の原料等として有用である。
されるメチン炭素原子を有する化合物と、下記式(3b)
有機基を示し、Yは電子吸引基を示す。Rc、Rd、Y
は、互いに結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素
結合とともに環を形成していてもよい)で表される活性
オレフィン及び酸素とを反応させることにより、下記式
(15)
で表されるカルボニル化合物を得ることができる。この
反応は、WO00/35835記載の方法(N−ヒドロ
キシフタルイミド触媒等を用いた方法)に準じて行うこ
とができる。
において、式(3)で表される活性オレフィンとしてR
eが水素原子である化合物を用いた場合に相当する。こ
の場合には、前記式(13)に相当する化合物(Re=
H)及び/又は式(14)に相当する化合物(Re=H)
の代わりに、又は前記化合物に加えて、式(15)で表さ
れるカルボニル化合物が生成する。両化合物の生成比率
は、例えば、反応温度、触媒量、助触媒(金属化合物)
の種類などの反応条件を適宜選択することにより調整で
きる。
式(13)に相当する化合物(Re=H)が系内でさらに
酸化されて生成するものと考えられる。
ルボニル化合物のうち、好ましい化合物には、RoとRp
とRqが互いに結合して隣接する炭素原子と共に橋かけ
環式炭素環(例えば、アダマンタン環など)を形成し、
Rc、Rdがそれぞれ水素原子又はC1-4アルキル基であ
り、Yがアルコキシカルボニル基(例えば、C1-4アル
コキシ−カルボニル基)、アリールオキシカルボニル
基、アシル基(例えば、C 1-4アシル基、ベンゾイル基
など)又はカルボキシル基である化合物が含まれる。こ
のような化合物は、医薬、農薬などの精密化学品の原料
や機能性高分子の原料等として有用である。
されるメチン炭素原子を有する化合物と、下記式(3c)
引基を示す)で表される活性オレフィン及び酸素とを反
応させることにより、下記式(16)
れる電子吸引基含有化合物を得ることができる。この反
応は、WO00/35835記載の方法(N−ヒドロキ
シフタルイミド触媒等を用いた方法)に準じて行うこと
ができる。
において、式(3)で表される活性オレフィンとしてR
c及びRdが水素原子である化合物を用いた場合に相当す
る。この場合には、前記式(13)に相当する化合物(R
c=Rd=H)、前記式(14)に相当する化合物(Rc=
Rd=H)、前記式(15)に相当する化合物(Rc=Rd
=H、Re=Hの場合のみ)の代わりに、又は前記化合
物に加えて、式(16)で表される化合物が生成する。前
記各化合物の生成比率は、例えば、反応温度、触媒量、
助触媒(金属化合物)の種類などの反応条件を適宜選択
することにより調整できる。
相当する化合物(Rc=Rd=H)のメチロール基が系内
でさらに酸化されてカルボキシル基となり、これが脱炭
酸することにより生成するものと考えられる。
ルボニル化合物のうち、好ましい化合物には、RoとRp
とRqが互いに結合して隣接する炭素原子と共に橋かけ
環式炭素環(例えば、アダマンタン環など)を形成し、
Reが水素原子又はC1-4アルキル基であり、Yがアルコ
キシカルボニル基(例えば、C1-4アルコキシ−カルボ
ニル基)、アリールオキシカルボニル基、アシル基(例
えば、C1-4アシル基、ベンゾイル基など)又はカルボ
キシル基である化合物が含まれる。このような化合物
は、医薬、農薬などの精密化学品の原料や機能性高分子
の原料等として有用である。
の存在下、前記式(2)で表されるアルコールと前記式
(12)で表されるメチン炭素原子を有する化合物とを反
応させることにより、下記式(17)
で表されるアルコールを得ることができる。この反応
は、WO00/35835記載の方法(N−ヒドロキシ
フタルイミド触媒等を用いた方法)に準じて行うことが
できる。
前記1,3−ジヒドロキシ化合物の製造の場合と同様の
ものを使用できる。また、式(12)で表されるメチン炭
素原子を有する化合物としては、前記ヒドロキシ化合物
の製造の場合と同様の化合物を用いることができる。な
お、この方法では、式(12)で表されるメチン炭素原子
を有する化合物は、ラジカル捕捉性化合物(B2)として
機能すると考えられる。
従って行うことができる。また、反応生成物は前記と同
様の分離手段により分離精製できる。
アルコールに対応する1−ヒドロキシアルキルラジカル
が、式(12)で表される化合物のメチン炭素原子を攻撃
することにより、式(17)で表されるアルコールが生成
するものと考えられる。
の存在下、下記式(12a)
基を示す。Ro1、Rp1、Rq1は互いに結合して、隣接す
る炭素原子とともに環を形成していてもよい)で表され
るメチン炭素原子を有する化合物と、下記式(12b)
基を示す。Ro2、Rp2、Rq2は互いに結合して、隣接す
る炭素原子とともに環を形成していてもよい)で表され
るメチン炭素原子を有する化合物とを反応させることに
より、下記式(18)
同じ)で表されるカップリング生成物(炭化水素類)を
得ることができる。この反応は、WO00/35835
記載の方法(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用い
た方法)に準じて行うことができる。
Rq1、Ro2、Rp2、Rq2における有機基及び好ましい有
機基としては、前記Ro、Rp、Rqの場合と同様のもの
が挙げられる。また、Ro1、Rp1、Rq1(Ro1とRp1、
Rp1とRq1、Ro1とRq1、又はRo1とRp1とRq1)が互
いに結合して隣接する炭素原子と共に形成する環、
R o2、Rp2、Rq2(Ro2とRp2、Rp2とRq2、Ro2とR
q2、又はRo2とRp2とRq2)が互いに結合して隣接する
炭素原子と共に形成する環としては、前記Ro、Rp、R
qが互いに結合して隣接する炭素原子と共に形成する環
と同様のものが挙げられる。
素原子を有する化合物としては、前記メチン炭素原子を
有する化合物(A3)、例えば、橋かけ環式化合物(A3-1
a)、環に炭化水素基が結合した非芳香族性環状化合物
(A3-1b)、メチン炭素原子を有する鎖状化合物(A3-
2)として例示された化合物が挙げられる。式(12a)で
表される化合物と式(12b)で表される化合物は同一の
化合物であってもよく、異なる化合物であってもよい。
従って行うことができる。また、反応生成物は前記と同
様の分離手段により分離精製できる。
物の該メチン炭素部位にラジカルが生成し、これが式
(12b)で表される化合物のメチン炭素原子を攻撃する
ことにより、前記式(18)で表されるカップリング生成
物が生成するものと考えられる。
の存在下、下記式(19)
アルデヒドと、下記式(20)
素原子又は有機基を示す。Rc、Rd、Re、Rhは、互い
に結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素とともに
環を形成していてもよい)で表されるオレフィン類とを
反応させることにより、下記式(21)
されるカルボニル化合物を得ることができる。
は、前記Ra、Rbにおける有機基と同様のものが挙げら
れる。式(19)で表されるアルデヒドとしては、前記カ
ルボニル基含有化合物(A2-1)において例示したアルデ
ヒドなどを使用できる。
であり、Rhにおける有機基は、前記Rc、Rd、Reと同
様である。式(20)で表されるオレフィン類としては、
例えば、前記非活性オレフィン(B1-6)、活性不飽和化
合物(B1-1)として例示した化合物などを使用できる。
従って行うことができる。また、反応生成物は前記と同
様の分離手段により分離精製できる。
から対応するアシルラジカルが生成し、これが式(20)
で表される化合物の二重結合を構成する炭素原子を攻撃
することにより、前記式(21)で表されるカルボニル化
合物が生成するものと考えられる。
アシルオキシケトンの製造 前記環状イミド系化合物を触媒とし、酸素の存在下、前
記式(2)で表されるアルコールと、下記式(22)
有機基を示し、Re1、R rは、同一又は異なって、水素
原子、炭化水素基又は複素環式基を示す。Rc、R dは、
互いに結合して、隣接する炭素原子と共に環を形成して
いてもよい)で表されるα,β−不飽和カルボニル化合
物とを反応させることにより、下記式(23)
ある場合にはヒドロキシル基を示し、Re1が炭化水素基
又は複素環式基である場合には該Re1を示す。R a、
Rb、Rc、Rd、Rrは前記に同じ)で表されるβ−アシ
ルオキシカルボン酸又はβ−アシルオキシケトンが生成
する[特願2000−648号(N−ヒドロキシフタル
イミド触媒等を用いた例)参照]。
びRdが隣接する炭素原子と共に形成する環としては、
前記と同様の基が挙げられる。
とメチルビニルケトンとを反応させることにより、3−
アセトキシ−3−メチルブタン酸が得られる。また、2
−プロパノールとアクロレインとを反応させることによ
り、3−ホルミルオキシ−3−メチルブタン酸が得られ
る。
従って行うことができる。また、反応生成物は前記と同
様の分離手段により分離精製できる。
(2)で表されるアルコールに対応する1−ヒドロキシ
アルキルラジカルが、式(22)で表されるα,β−不飽
和カルボニル化合物のβ位を攻撃して付加するととも
に、付加によりα位に生成したラジカルに酸素が攻撃す
ることにより、下記式(24)
じ)で表されるα,γ−ジヒドロキシカルボニル化合物
が生成し、さらにアシル基(RrC=O基)の転位と該
アシル基が結合していた炭素原子の酸化とを伴って、目
的物である式(23)で表されるβ−アシルオキシカルボ
ン酸又はβ−アシルオキシケトンが生成するものと推測
される。なお、前記式(22)においてRe1が水素原子で
あるα,β−不飽和カルボニル化合物を原料として用い
た場合には、対応するβ−アシルオキシカルボン酸が生
成し、Re1が炭化水素基又は複素環式基であるα,β−
不飽和カルボニル化合物を原料として用いた場合には、
対応するβ−アシルオキシケトンが生成する。
な化合物(A)の存在下では、α,β−不飽和カルボン
酸アミド類が温和な条件下で重合して、対応するポリア
クリルアミド系重合体が得られる[特願2000−34
5822号(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用い
た例)参照]。前記α,β−不飽和カルボン酸アミド類
の代表的な例として、例えば、(メタ)アクリルアミ
ド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメ
チル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メ
タ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルア
ミド、クロトン酸アミド等が挙げられる。反応温度は、
原料の種類などに応じて適当に選択でき、例えば、0〜
150℃、好ましくは10〜100℃程度である。反応
温度を調整することにより、ポリマーの分子量をコント
ロールすることができる。反応生成物は、例えば、沈
殿、再沈殿等により分離精製できる。
造 前記環状イミド系化合物を触媒とし、前記ラジカルを生
成可能な化合物(A)と、酸素原子含有反応剤(B4)と
を反応させることにより、酸素原子含有基を含む有機化
合物を製造することができる。
われる。溶媒としては前記の溶媒を使用できる。前記環
状イミド系化合物触媒の使用量は、化合物(A)1モル
に対して、例えば0.000001〜1モル、好ましく
は0.00001〜0.5モル、さらに好ましくは0.
0001〜0.4モルであり、0.001〜0.3モル
程度である場合が多い。この反応では、前記金属化合物
(例えば、バナジウム化合物、モリブデン化合物、マン
ガン化合物、コバルト化合物など)等の助触媒を併用す
ると、反応が著しく促進される場合が多い。
合、例えば、窒素やアルゴンなどの不活性ガスで希釈し
て用いてもよい。また、酸素原子含有反応剤(B4)は単
独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
2種以上の酸素原子含有反応剤(B4)を併用することに
より、分子内に、例えば、ヒドロキシル基、オキソ基、
カルボキシル基、ニトロ基、スルホン酸基などから選択
された2種以上の異種官能基を導入することができる。
なお、この場合、2種以上の酸素原子含有反応剤(B4)
を同時に用いてもよく、逐次的に用いてもよい。
の種類により異なり、反応性や操作性等を考慮して適宜
選択できる。例えば、酸素原子含有反応剤(B4)として
酸素(B4-1)を用いる場合、酸素の使用量は、化合物
(A)1モルに対して0.5モル以上(例えば、1モル
以上)、好ましくは1〜100モル、さらに好ましくは
2〜50モル程度である。化合物(A)に対して過剰モ
ルの酸素を使用する場合が多い。
素(B4-2)と酸素(B4-1)を併用する場合、化合物
(A)1モルに対して1モル以上(例えば、1〜100
モル程度)の一酸化炭素と0.5モル以上(例えば、
0.5〜50モル程度)の酸素を用いることが多い。こ
の場合、一酸化炭素と酸素の割合は、一酸化炭素/酸素
(モル比)=1/99〜99.99/0.01、好まし
くは10/90〜99/1程度である。
物(B4-3)を用いる場合、該窒素酸化物の使用量は、窒
素酸化物の種類や化合物(A)の種類等に応じて適宜選
択でき、化合物(A)1モルに対して1モル以上であっ
てもよく、1モル未満であってもよい。なお、窒素酸化
物(例えば、二酸化窒素等)の使用量を、化合物(A)
1モルに対して1モル未満(例えば、0.0001モル
以上1モル未満)、好ましくは0.001〜0.8モ
ル、さらに好ましくは0.005〜0.25モル程度と
すると、窒素酸化物の転化率及び反応の選択性が大幅に
向上する。
せて使用すると、ニトロ化反応などの反応速度が大きく
向上する。この場合、酸素の使用量は、二酸化窒素1モ
ルに対して0.5モル以上(例えば、1モル以上)、好
ましくは1〜100モル、さらに好ましくは2〜50モ
ル程度である。
-4)を用いる場合、該硫黄酸化物の使用量は、硫黄酸化
物の種類や化合物(A)の種類等に応じて適宜選択でき
るが、一般には、化合物(A)1モルに対して1〜50
モル、好ましくは1.5〜30モル程度の範囲から選択
できる。硫黄酸化物の大過剰雰囲気下で反応を行っても
よい。また、硫黄酸化物(例えば、二酸化硫黄)と酸素
とを併用する場合、その割合は、例えば、前者/後者
(モル比)=10/90〜90/10、さらに好ましく
は前者/後者(モル比)=30/70〜70/30程度
である。
反応剤の種類等に応じて適当に選択できる。例えば、酸
素原子含有ガスとして酸素(B4-1)を用いる場合には、
反応温度は0〜300℃、好ましくは20〜250℃程
度である。
-2)と酸素(B4-1)とを用いる場合には、反応温度は、
例えば0〜200℃程度、好ましくは10〜150℃程
度である。また、酸素原子含有反応剤として窒素酸化物
(B4-3)又は硫黄酸化物(B4-4)を用いる場合(酸素を
併用する場合も含む)の反応温度は、例えば0〜150
℃程度、好ましくは10〜125℃程度である。反応圧
力は、常圧、加圧下の何れであってもよい。加圧下で行
う場合には、通常、0.1〜10MPa、好ましくは
0.2〜7MPa程度である。反応は、回分式、半回分
式、連続式などの慣用の方法により行うことができる。
過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、吸着、カラムク
ロマトグラフィーなどの分離手段やこれらを組み合わせ
ることにより分離精製できる。
子含有ガスの種類に応じた反応生成物を収率よく得るこ
とができる。
て酸素(B4-1)を用いた場合には、酸化反応が進行して
対応する酸化生成物が得られる[特開平8−38909
号公報、特開平9−327626号公報、特開平10−
286467号公報、特開2000−219650号公
報(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用いた例)参
照]。例えば、化合物(A)として前記ヘテロ原子の隣
接位に炭素−水素結合を有するヘテロ原子含有化合物
(A1)を用いると、該ヘテロ原子の隣接位の炭素原子が
酸化される。例えば、第1級アルコールからは対応する
アルデヒド又はカルボン酸が生成し、第2級アルコール
からは対応するケトンなどが生成する。また、1,3−
ジオールからは対応するヒドロキシケトン、1,2−ジ
オールからは酸化開裂により対応するカルボン酸を得る
ことができる[特開2000−212116号公報、特
開2000−219652号公報(N−ヒドロキシフタ
ルイミド触媒等を用いた例)参照]。さらに、エーテル
から対応するエステル又は酸無水物を得ることできる
[特開平10−316610号公報(N−ヒドロキシフ
タルイミド触媒等を用いた例)参照]。さらにまた、第
1級又は第2級アルコールから過酸化水素を生成させる
こともできる[WO00/46145(N−ヒドロキシ
フタルイミド触媒等を用いた例)参照]。
結合を有する化合物(A2)を用いた場合には、ヘテロ原
子の種類等に応じた酸化反応生成物が得られる。例え
ば、ケトン類を酸化すると、開裂してカルボン酸等が生
成し、例えばシクロヘキサノンなどの環状ケトン類から
は、アジピン酸などのジカルボン酸が得られる。また、
第2級アルコール(例えばベンズヒドロール等)などの
ヘテロ原子の隣接位に炭素−水素結合を有するヘテロ原
子含有化合物(A1)等を共反応剤(共酸化剤)として用
いると、温和な条件下でバイヤービリガー型の反応が進
行して、環状ケトン類からは対応するラクトン類を、鎖
状ケトン類からは対応するエステルをそれぞれ収率よく
得ることができる[WO99/50204(N−ヒドロ
キシフタルイミド触媒等を用いた例)参照]。また、ア
ルデヒド類からは対応するカルボン酸が生成する。
を有する化合物(A3)を用いると、メチン炭素にヒドロ
キシル基が導入されたアルコール誘導体を高い収率で得
ることができる。例えば、アダマンタンなどの橋かけ環
式炭化水素類(A3-1a)を酸化すると、橋頭位にヒドロ
キシル基が導入されたアルコール誘導体、例えば、1−
アダマンタノール、1,3−アダマンタンジオール及び
1,3,5−アダマンタントリオールを高い選択率で得
ることができる。イソブタンなどのメチン炭素原子を有
する鎖状化合物(A3-2)からは、t−ブタノールなどの
第3級アルコールを高い収率で得ることができる[特開
平10−310543号公報(N−ヒドロキシフタルイ
ミド触媒等を用いた例)参照]。
炭素−水素結合を有する化合物(A4)を用いると、不飽
和結合の隣接位が効率よく酸化されて、アルコールやカ
ルボン酸、ケトンなどが生成する。例えば、不飽和結合
の隣接位にメチル基を有する化合物からは、第1級アル
コール類又はカルボン酸類を高い収率で得ることができ
る[特開平8−38909号公報、特開平9−3276
26号公報、特開平11−106377号公報(N−ヒ
ドロキシフタルイミド触媒等を用いた例)参照]。ま
た、不飽和結合の隣接位にメチレン基やメチン基を有す
る化合物からは、反応条件に応じて、第2級若しくは第
3級アルコール、ケトン又はカルボン酸を収率よく得る
ことができる。
その低次酸化基(ヒドロキシアルキル基、ホルミル基、
ホルミルアルキル基、又はオキソ基を有するアルキル
基)が結合している芳香族化合物からは、前記アルキル
基又はその低次酸化基が酸化され、芳香環にカルボキシ
ル基が結合した芳香族カルボン酸が生成する。例えば、
トルエン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ベ
ンズアルデヒド、これらの混合物からは安息香酸;p−
キシレン、p−イソプロピルトルエン、p−ジイソプロ
ピルベンゼン、p−トルアルデヒド、p−トルイル酸、
p−カルボキシベンズアルデヒド、これらの混合物から
はテレフタル酸;プソイドクメン、ジメチルベンズアル
デヒド、ジメチル安息香酸、これらの混合物からはトリ
メリット酸;デュレン、トリメチルベンズアルデヒド、
トリメチル安息香酸、これらの混合物からはピロメリッ
ト酸;3−メチルキノリン等からは3−キノリンカルボ
ン酸がそれぞれ収率よく得られる。β−ピコリンからは
ニコチン酸が得られる。
位にメチレン基を有する化合物からは、第2級アルコー
ル類又はケトン類を得ることができる。この場合、酢酸
コバルト(II)や硝酸コバルト(II)などのpKa8.
0以下の酸のコバルト(II)塩を助触媒として用いる
と、前記メチレン基の炭素原子にオキソ基が導入された
対応する共役不飽和カルボニル化合物が高い収率で得ら
れる。より具体的には、バレンセンからヌートカトンを
高収率で得ることができる。
素(A5)を用いると、環を構成する炭素原子にヒドロキ
シ基又はオキソ基が導入されたアルコール又はケトン、
又は反応条件により、環が酸化的に開裂して対応するジ
カルボン酸が生成する。例えば、シクロヘキサンから
は、条件を適宜選択することにより、シクロヘキシルア
ルコール、シクロヘキサノン又はアジピン酸を選択性良
く得ることができる。また、シクロヘキサン等のシクロ
アルカンから、ビス(1−ヒドロキシシクロヘキシル)
ペルオキシド等のビス(1−ヒドロキシシクロアルキ
ル)ペルオキシドが得られる[特願2000−3458
24号(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用いた
例)参照]。さらに、強酸を助触媒として用いることに
より、アダマンタンからアダマンタノンを収率良く得る
ことができる[特開平10−309469号公報(N−
ヒドロキシフタルイミド触媒等を用いた例)参照]。
いると、その構造により各種化合物が生成する。例え
ば、共役ジエン類の酸化によりアルケンジオールなどが
生成する。具体的には、ブタジエンを酸化すると、2−
ブテン−1,4−ジオール、1−ブテン−3,4−ジオ
ールなどが得られる。α,β−不飽和ニトリルやα,β
−不飽和カルボン酸又はその誘導体を酸化すると、α,
β−不飽和結合部位が選択的に酸化されて、前記不飽和
結合が単結合となり、且つβ位が、ホルミル基、アセタ
ール基(アルコール存在下で反応させた場合)又はアシ
ルオキシ基(カルボン酸存在下で反応させた場合)に変
換されるた化合物が得られる。より具体的には、例え
ば、メタノールの存在下で、アクリロニトリル及びアク
リル酸メチルを酸化すると、それぞれ、3,3−ジメト
キシプロピオニトリル及び3,3−ジメトキシプロピオ
ン酸メチルが生成する。
ると、対応するシッフ塩基、オキシムなどが生成する。
また、化合物(A)として芳香族化合物(A8)を用いる
場合、不飽和結合の隣接位に炭素−水素結合を有する化
合物(例えばフルオレン等)(A4)などを共反応剤(共
酸化剤)として共存させると、対応するキノン類が収率
良く生成する[特開平11−226416号公報、特開
平11−228484号公報(N−ヒドロキシフタルイ
ミド触媒等を用いた例)参照]。また、直鎖状アルカン
(A9)からはアルコールやケトンなどが生成する。
(A10)を用いる場合、対応するエポキシ化合物を得る
ことができる[特開平11−49764号公報、WO9
9/50204(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を
用いた例)参照]。特に、第2級アルコールなどのヘテ
ロ原子の隣接位に炭素−水素結合を有するヘテロ原子含
有化合物(A1)や不飽和結合の隣接位に炭素−水素結合
を有する化合物(A4)などを共反応剤(共酸化剤)とし
て共存させると、温和な条件下でエポキシ化反応が進行
して、対応するエポキシドを収率よく得ることができ
る。
シクロアルカン、シクロアルカノール及びシクロアルカ
ノンから選択された少なくとも1種の化合物と酸素原子
含有反応剤としての酸素(B4-1)とアンモニアとを反応
させると、対応するラクタムが生成する[特願2000
−345823号(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等
を用いた例)参照]。より具体的には、前記触媒の存在
下、シクロヘキサン、シクロヘキサノール及びシクロヘ
キサノンから選択された少なくとも1種の化合物と酸素
とアンモニアとを反応させると、ε−カプロラクタムが
得られる。
-2)と酸素(B4-1)とを用いた場合には、カルボキシル
化反応が円滑に進行し、対応するカルボン酸を収率よく
得ることができる[特開平11−239730号公報
(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用いた例)参
照]。例えば、化合物(A)としてメチン炭素原子を有
する化合物(A3)を用いた場合には、該メチン炭素原子
にカルボキシル基が導入され、不飽和結合の隣接位に炭
素−水素結合を有する化合物(A4)では、該炭素−水素
結合に係る炭素原子にカルボキシル基が導入される。ま
た、シクロヘキサンなどの非芳香族性環状炭化水素(A
5)からは、環を構成する炭素原子にカルボキシル基が
結合したカルボン酸が生成する。
-3)を用いた場合には、主にニトロ化反応が進行し、対
応するニトロ化合物等が得られる[特開平11−239
730号公報(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用
いた例)参照]。例えば、化合物(A)としてメチン炭
素原子を有する化合物(A3)を用いると、該メチン炭素
原子がニトロ化され、不飽和結合の隣接位に炭素−水素
結合を有する化合物(A4)を用いると、該炭素−水素結
合に係る炭素原子がニトロ化される。また、シクロヘキ
サンなどの非芳香族性環状炭化水素(A5)からは、環を
構成する炭素原子にニトロ基が結合した対応する環状ニ
トロ化合物が生成し、さらにはヘキサンなどの直鎖状ア
ルカン(A9)であっても、対応するニトロアルカンが生
成する。酸素原子含有反応剤として二酸化窒素を用いる
場合、基質を二酸化窒素に対して過剰量用いると、ニト
ロ化反応が効率よく進行する[特願平11−13633
9号(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用いた例)
参照]。
接位(いわゆるベンジル位)にメチル基を有する化合物
(例えば、トルエン)を用いると、該メチル基の炭素原
子にニトロ基が導入されるが、条件により、該メチル基
がホルミル化された対応する芳香族アルデヒド(例え
ば、ベンズアルデヒド)や、芳香族性環にニトロ基が導
入された化合物が生成する場合がある。さらに、芳香族
性環の隣接位にメチレン基を有する化合物(例えば、エ
チルベンゼン)を基質として用いると、該メチレン基が
ニトロ化されたニトロ化合物(例えば、α−ニトロエチ
ルベンゼン)が生成するとともに、反応条件により、該
メチレン基がオキシム化されたオキシム化合物(例え
ば、アセトフェノンオキシム)が生成する場合がある。
いると、エーテルから、エーテル結合が開裂して生成し
た、対応するアルデヒドなどを得ることができる[特開
平11−315036号公報、特願平11−25497
7号(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等を用いた例)
参照]。例えば、フタランからフタルアルデヒドを高い
収率で得ることができる。また、酸素原子含有反応剤と
して一酸化窒素を用いると、シクロアルカンから対応す
るシクロアルカノンオキシムが得られる[特願2000
−157356号(N−ヒドロキシフタルイミド触媒等
を用いた例)参照]。例えば、シクロヘキサンからシク
ロヘキサノンオキシムが生成する。
等)又はベックマン転位触媒の存在下で、メチレン基を
有する鎖状又は環状化合物と一酸化窒素等の窒素酸化物
とを反応させると、対応するアミド又はラクタムが生成
する[特願平11−372177号(N−ヒドロキシフ
タルイミド触媒等を用いた例)参照]。例えば、シクロ
ヘキサンからε−カプロラクタムが得られる。
いると、前記窒素酸化物(B4-3)を用いた場合と同様、
主にニトロ化反応が進行し、対応するニトロ化合物等が
得られる[特願2000−58054号(N−ヒドロキ
シフタルイミド触媒等を用いた例)参照]。例えば、基
質として前記不飽和結合に隣接する部位に炭素−水素結
合を有する化合物(A4)を用いると、該炭素−水素結合
に係る炭素原子がニトロ化される。また、基質としてメ
チン炭素原子を有する化合物(A3)を用いると、該メチ
ン炭素原子がニトロ化される。さらに、基質として非芳
香族性環状炭化水素(A5)を用いると、環を構成する炭
素原子にニトロ基が導入され、例えば、シクロヘキサン
などのシクロアルカン類からは対応するニトロシクロア
ルカン類が生成する。また、ヘテロ原子の隣接位に炭素
−水素結合を有する非芳香族性複素環化合物では、該炭
素−水素結合に係る炭素原子がニトロ化され、ヘキサン
などの直鎖状アルカン(A9)からは対応するニトロアル
カンが生成する。
硝酸類とが反応してイミドN−オキシラジカルが生成
し、これが基質から水素原子を引き抜いてラジカルを生
成させ、このラジカルに、系中で生成した二酸化窒素が
付加して、対応するニトロ化合物が生成するものと考え
られる。
-4)を用いた場合には、スルホン化やスルフィン化反応
が進行し、対応する有機硫黄酸又はその塩が得られる。
例えば、化合物(A)としてメチン炭素原子を有する化
合物(A3)を用いると、該メチン炭素原子に硫黄酸基が
導入され、不飽和結合の隣接位に炭素−水素結合を有す
る化合物(A4)を用いると、該炭素−水素結合に係る炭
素原子に硫黄酸基(スルホン酸基、スルフィン酸基等)
が導入される。また、シクロヘキサンなどの非芳香族性
環状炭化水素(A5)からは、環を構成する炭素原子に硫
黄酸基が結合した有機硫黄酸が生成する。生成した有機
硫黄酸は、慣用の方法、例えば、水などの適当な溶媒中
で、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アル
カリ金属炭酸水素塩、アルカリ土類金属水酸化物、アル
カリ土類金属炭酸塩、アミン類、チオ尿素類、イソチオ
尿素類などと反応させることにより、対応する有機硫黄
酸塩に変換できる。
中の反応であっても、温和な条件下、付加又は置換反応
等により、ヒドロキシル基、オキソ基、カルボキシル
基、ニトロ基、スルホン酸基などの酸素原子含有基を有
する有機化合物や、炭素−炭素結合生成物、又はそれら
の誘導体(環化誘導体など)を高い収率で製造できる。
また、無溶媒下又は非極性溶媒中であっても、基質に酸
素原子含有基を円滑に導入できる。
を長時間維持できる。また、ラジカル反応において、少
量で高い触媒活性を示す。
に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定
されるものではない。なお、反応生成物の同定は、ガス
クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィーなど
により行った。
に、トリメリット酸無水物クロライド(4−クロロカル
ボニル無水フタル酸)110g(522.39ミリモ
ル)、1,4−ジオキサン770gを入れ、窒素雰囲気
下、室温にて攪拌し、これに、1−ドデカノール92.
70g(497.52ミリモル)、ピリジン41.32
g(522.39ミリモル)、1,4−ジオキサン37
0gの混合物を1時間かけて滴下した。さらに室温にて
5時間攪拌した後、純水570gを30分かけて滴下し
た。反応系で析出していたピリジン・塩酸塩が溶解し、
目的物である4−ドデシルオキシカルボニル無水フタル
酸の結晶が析出した。これをさらに1時間攪拌し、析出
物を濾過して純水にて洗浄した後、減圧下50℃で乾燥
することにより、4−ドデシルオキシカルボニル無水フ
タル酸145.26g(402.99ミリモル)を白色
粉末として得た。収率は1−ドデカノール基準で80.
1%、トリメリット酸無水物クロライド基準で77.1
%であった。 [4−ドデシルオキシカルボニル無水フタル酸のスペク
トルデータ]1 H−NMR(CDCl3)δ:0.88(t,3H),
1.20−1.50(m,18H),1.82(m,2
H),4.41(t,2H),8.11(dd,1
H),8.58(dd,2H),8.64(dd,2
H)
00mlフラスコに、4−ドデシルオキシカルボニル無
水フタル酸100g(277.43ミリモル)、ヒドロ
キシルアミン塩酸塩21.21g(305.17ミリモ
ル)、ピリジン250gを入れ、窒素雰囲気下、室温に
て30分攪拌し、さらにこれを90℃に加熱しながら3
時間攪拌した。得られた反応液を純水3000g中に、
攪拌しながら30分かけて滴下したところ、4−ドデシ
ルオキシカルボニル−N−ヒドロキシフタルイミドの結
晶が析出した。これをさらに1時間攪拌し、析出物を濾
過して純水にて洗浄した。得られた濾過物をn−ヘキサ
ン640gと酢酸エチル160gの混合溶媒中にて3時
間攪拌洗浄し、このスラリー液を濾過し、n−ヘキサン
にて洗浄した後、減圧下60℃で乾燥することで、目的
物である4−ドデシルオキシカルボニル−N−ヒドロキ
シフタルイミド90.88g(242.04ミリモル)
を白色粉末として得た。収率は、4−ドデシルオキシカ
ルボニル無水フタル酸基準で87.2%であった。 [4−ドデシルオキシカルボニル−N−ヒドロキシフタ
ルイミドのスペクトルデータ]
H),1.25−1.45(m,18H),1.72
(m,2H),4.30(t,2H),7.93(d
d,1H),8.15(dd,2H),8.32(d
d,2H),10.93(br.s,1H)
0.75ml、及び4−ドデシルオキシカルボニル−N
−ヒドロキシフタルイミド0.25ミリモルの混合物
を、空気雰囲気下(1気圧=0.1MPa)、70℃で
15時間攪拌した。その結果、ニトロシクロヘキサンが
収率40%、硝酸シクロヘキシルが収率6%で得られ
た。 比較例1 4−ドデシルオキシカルボニル−N−ヒドロキシフタル
イミドに代えてN−ヒドロキシフタルイミド0.25ミ
リモルを用いた以外は実施例1と同様の操作を行った。
その結果、ニトロシクロヘキサンが収率26%、硝酸シ
クロヘキシルが収率6%で得られた。
オキシカルボニル−N−ヒドロキシフタルイミド0.1
ミリモル、酢酸コバルト(II)0.01ミリモル及び酢
酸マンガン(II)0.001ミリモルの混合物を、空気
雰囲気下(30気圧=3MPa)、100℃で12時間
攪拌した。その結果、シクロヘキシルアルコールが0.
05ミリモル、シクロヘキサノンが0.15ミリモル、
アジピン酸が2.88ミリモル、グルタル酸が0.39
ミリモル生成していた[前記4成分の総生成量=3.4
7ミリモル、K/Aオイル(シクロヘキシルアルコール
+シクロヘキサノン)の生成量=0.20ミリモル]。
イミドに代えてN−ヒドロキシフタルイミド0.1ミリ
モルを用いた以外は実施例2と同様の操作を行った。そ
の結果、シクロヘキシルアルコールが0.06ミリモ
ル、シクロヘキサノンが0.1ミリモル、アジピン酸が
0.01ミリモル、グルタル酸が痕跡量生成していた
(前記4成分の総生成量=0.17ミリモル、K/Aオ
イルの生成量=0.16ミリモル)。
オキシカルボニル−N−ヒドロキシフタルイミド0.1
ミリモル、コバルト(II)アセチルアセトナト0.01
ミリモル及び酢酸マンガン(II)0.001ミリモルの
混合物を、空気雰囲気下(30気圧=3MPa)、10
0℃で12時間攪拌した。その結果、シクロヘキシルア
ルコールが0.34ミリモル、シクロヘキサノンが1.
28ミリモル、アジピン酸が0.27ミリモル、グルタ
ル酸が0.13ミリモル生成していた(前記4成分の総
生成量=2.02ミリモル、K/Aオイルの生成量=
1.62ミリモル)。
イミドに代えてN−ヒドロキシフタルイミド0.1ミリ
モルを用いた以外は実施例3と同様の操作を行った。そ
の結果、シクロヘキシルアルコールが0.12ミリモ
ル、シクロヘキサノンが0.10ミリモル、アジピン酸
が0.03ミリモル、グルタル酸が0.01ミリモル生
成していた(前記4成分の総生成量=0.26ミリモ
ル、K/Aオイルの生成量=0.22ミリモル)。
オキシカルボニル−N−ヒドロキシフタルイミド0.0
3ミリモル、コバルト(II)アセチルアセトナト0.0
03ミリモル及び酢酸マンガン(II)0.0003ミリ
モルの混合物を、空気雰囲気下(10気圧=1MP
a)、100℃で2時間攪拌した。その結果、シクロヘ
キシルアルコールが0.27ミリモル、シクロヘキサノ
ンが0.56ミリモル、アジピン酸が0.05ミリモ
ル、グルタル酸が0.02ミリモル生成していた(前記
4成分の総生成量=0.90ミリモル、K/Aオイルの
生成量=0.83ミリモル)。
イミドに代えてN−ヒドロキシフタルイミド0.03ミ
リモルを用いた以外は実施例4と同様の操作を行った。
その結果、シクロヘキシルアルコールが0.18ミリモ
ル、シクロヘキサノンが0.15ミリモル、アジピン酸
が0.01ミリモル、グルタル酸が0.01ミリモル生
成していた(前記4成分の総生成量=0.35ミリモ
ル、K/Aオイルの生成量=0.33ミリモル)。
オキシカルボニル−N−ヒドロキシフタルイミド0.1
ミリモル、酢酸コバルト(II)0.01ミリモル及び酢
酸マンガン(II)0.001ミリモルの混合物を、空気
雰囲気下(30気圧=3MPa)、100℃で2時間攪
拌した。その結果、シクロヘキシルアルコールが0.2
8ミリモル、シクロヘキサノンが1.38ミリモル、ア
ジピン酸が0.44ミリモル、グルタル酸が0.08ミ
リモル生成していた(前記4成分の総生成量=2.18
ミリモル、K/Aオイルの生成量=1.66ミリモ
ル)。
オキシカルボニル−N−ヒドロキシフタルイミド0.1
ミリモル、コバルト(II)アセチルアセトナト0.01
ミリモル及び酢酸マンガン(II)0.001ミリモルの
混合物を、空気雰囲気下(10気圧=1MPa)、10
0℃で2時間攪拌した。その結果、シクロヘキシルアル
コールが0.41ミリモル、シクロヘキサノンが1.5
6ミリモル、アジピン酸が0.10ミリモル、グルタル
酸が0.06ミリモル生成していた(前記4成分の総生
成量=2.13ミリモル、K/Aオイルの生成量=1.
97ミリモル)。
オキシカルボニル−N−ヒドロキシフタルイミド0.1
ミリモル、コバルト(II)アセチルアセトナト0.01
ミリモル、酢酸マンガン(II)0.001ミリモル及び
二酸化窒素0.06ミリモルの混合物を、空気雰囲気下
(10気圧=1MPa)、80℃で2時間攪拌した。そ
の結果、シクロヘキシルアルコールが0.30ミリモ
ル、シクロヘキサノンが0.65ミリモル、アジピン酸
が0.10ミリモル、グルタル酸が0.09ミリモル生
成していた(前記4成分の総生成量=1.14ミリモ
ル、K/Aオイルの生成量=0.95ミリモル)。
オキシカルボニル−N−ヒドロキシフタルイミド0.0
3ミリモル、コバルト(II)アセチルアセトナト0.0
03ミリモル及び酢酸マンガン(II)0.0003ミリ
モルの混合物を、空気雰囲気下(10気圧=1MP
a)、100℃で2時間攪拌した。その結果、シクロヘ
キシルアルコールが0.27ミリモル、シクロヘキサノ
ンが0.56ミリモル、アジピン酸が0.05ミリモ
ル、グルタル酸が0.02ミリモル生成していた(前記
4成分の総生成量=0.90ミリモル、K/Aオイルの
生成量=0.83ミリモル)。
ルボニル−N−ヒドロキシフタルイミド0.1ミリモル
及び酢酸コバルト(II)0.005ミリモルの混合物
を、酸素雰囲気下(1気圧=0.1MPa)、70℃で
3時間攪拌した。その結果、2−オクタノンが1.52
ミリモル生成していた。
−N−ヒドロキシフタルイミド0.1ミリモル及びコバ
ルト(II)アセチルアセトナト0.01ミリモルの混合
物を、酸素雰囲気下(1気圧=0.1MPa)、100
℃で6時間攪拌した。その結果、安息香酸が1.44ミ
リモル生成していた。
キシカルボニル−N−ヒドロキシフタルイミド0.03
ミリモル、コバルト(II)アセチルアセトナト0.00
03ミリモル及び酢酸マンガン(II)0.003ミリモ
ルの混合物を、空気雰囲気下(10気圧=1MPa)、
100℃で2時間攪拌した。その結果、2−ヘキサノン
が0.1ミリモル、2−ヘキサノールが0.09ミリモ
ル、3−ヘキサノンが0.04ミリモル、3−ヘキサノ
ールが0.05ミリモル生成していた。
イミドに代えてN−ヒドロキシフタルイミド0.03ミ
リモルを用いた以外は実施例11と同様の操作を行った
ところ、反応は進行しなかった。
Claims (9)
- 【請求項1】 下記式(I) 【化1】 (式中、Xは酸素原子又はヒドロキシル基を示す)で表
されるN−置換環状イミド骨格を有するとともに、Fe
dorsの方法による溶解度パラメーターが26[(M
Pa)1/2]以下である環状イミド系化合物で構成され
た触媒。 - 【請求項2】 イミド系化合物が、下記式(1) 【化2】 (式中、R1及びR2は、同一又は異なって、水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキ
ル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル
基、置換オキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキ
シ基を示し、R1及びR2は互いに結合して二重結合、又
は芳香族性若しくは非芳香族性の環を形成してもよい。
前記R1、R2、又はR1及びR2が互いに結合して形成さ
れた二重結合又は芳香族性若しくは非芳香族性の環に
は、上記式(1)中に示されるN−置換環状イミド基が
さらに1又は2個形成されていてもよい。Xは酸素原子
又はヒドロキシル基を示す)で表される化合物である請
求項1記載の触媒。 - 【請求項3】 下記式(II) 【化3】 (式中、Rxは炭素数5以上の炭化水素基を示し、nは
1〜4の整数を示す。nが2以上の場合、各−C(=
O)−ORxは同一であってもよく異なっていてもよ
い)で表される環状イミド系化合物で構成された触媒。 - 【請求項4】 環状イミド系化合物と金属化合物との組
み合わせからなる請求項1〜3の何れかの項に記載の触
媒。 - 【請求項5】 請求項1〜4の何れかの項に記載の触媒
の存在下、(A)ラジカルを生成可能な化合物と、
(B)ラジカル捕捉性化合物とを反応させて、前記化合
物(A)と化合物(B)との付加若しくは置換反応生成
物又はそれらの誘導体を生成させることを特徴とする有
機化合物の製造法。 - 【請求項6】 ラジカルを生成可能な化合物(A)が、
(A1)ヘテロ原子の隣接位に炭素−水素結合を有するヘ
テロ原子含有化合物、(A2)炭素−ヘテロ原子二重結合
を有する化合物、(A3)メチン炭素原子を有する化合
物、(A4)不飽和結合の隣接位に炭素−水素結合を有す
る化合物、(A5)非芳香族性環状炭化水素、(A6)共役
化合物、(A7)アミン類、(A8)芳香族化合物、(A9)
直鎖状アルカン、及び(A10)オレフィン類から選択さ
れた化合物である請求項5記載の有機化合物の製造法。 - 【請求項7】 ラジカル捕捉性化合物(B)が、(B1)
不飽和化合物、(B2)メチン炭素原子を有する化合物、
(B3)ヘテロ原子含有化合物、及び(B4)酸素原子含有
反応剤から選択された化合物である請求項5記載の有機
化合物の製造法。 - 【請求項8】 酸素原子含有反応剤(B4)が、酸素、一
酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸化物、硝酸若しくは亜硝
酸又はこれらの塩から選択された少なくとも1種である
請求項7記載の有機化合物の製造法。 - 【請求項9】 ラジカルを生成可能な化合物(A)とラ
ジカル捕捉性化合物(B)との反応が酸化反応、カルボ
キシル化反応、ニトロ化反応、スルホン化反応、カップ
リング反応又はこれらの組み合わせである請求項5記載
の有機化合物の製造法。
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