JP2004250386A

JP2004250386A - Method for producing chromane compound derivative

Info

Publication number: JP2004250386A
Application number: JP2003043326A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Ishihara; 一彰石原
Original assignee: Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: JP3797618B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for industrially producing in high yield a high-purity chromane compound derivative, particularly α-tocopherol having been produced in large quantities without using any organometallic compound through suppressing environmental disruption. <P>SOLUTION: This method for producing the chromane compound derivative comprises carrying out a reaction between p-benzoquinone and α-allyl alcohol in the presence of a catalyst, i.e. a perfluoroalkylsulfonemethane, or the like, a perfluoroarylbis(perfluoroalkylsulfone)methane or an alkylsilane compound thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クロマン化合物誘導体、詳しくはα−トコフェロールを高収率、高純度で製造できる製造方法や、クロマン化合物誘導体の製造に使用する触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ビタミンＥとして知られているα−トコフェロールは、２，５，７，８−テトラメチル−２−（４’，８’，１２’−トリメチル−トリデシル）−６−クロマノールであるクロマン化合物誘導体であって、ビタミンＥ群のうち最も活性が高く、医薬品として大量に生産されている。かかるα−トコフェロールは、２位の不斉炭素原子に関して天然品はｄ形であるが、トリメチルヒドロキノンと、ジエン又はアリルアルコールとを酸触媒存在下、反応させて得られる合成品はｄｌ光学異性体混合物であって、生産コストの削減のため、高収率で、純度の高い製品を合成できる触媒について研究されている。
【０００３】
例えば、反応式（ＶＩ）に示すように、トリメチルヒドロキノン（ａ）と非環の１，３−ジエン（ｂ）との反応において、フッ化ホウ素（ＩＩＩ）・ジエチルエーテル（ＢＦ_３・Ｅｔ_２Ｏ）や塩化スズ（ＩＶ）等を触媒とすると、まず、プロトンの付加が位置選択的に生じて１，３−ジエンの環化（ｃ）が起こり、その後、トリメチルヒドロキノンのヒドロキシ基と環化した１，３−ジエンとが結合してスピロ化合物（ｄ）が主成分として合成されるのに対し、ｐ−トルエンスルホン酸等のブレンステッド酸を触媒としたとき、反応式（ＶＩＩ）に示すように、共役ジエンにプロトン付加が生じ、トリメチルヒドロキノンのヒドロキシ基と共役ジエンが結合して環を形成したクマノール誘導体（ｅ）が形成されることが明らかにされた。そして、ミルセンとトリメチルヒドロキノンとの反応において、（＋）−１０−カンホルスルホン酸を触媒としたとき、クマノール誘導体（ｅ）が７３％の収率で得られ、得られたクマノール誘導体の水素付加によりα−トコフェロールが高収率で得られることが示された（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
【化１５】

【０００５】
【化１６】

【０００６】
また、トリメチルヒドロキノンとイソフィトールとの反応において、モンモリロナイトの金属塩がα−トコフェロールの生成を高収率で得られる触媒として有用であることが報告されている。特に、ニッケル、アルミニウム、鉄、亜鉛、スズ等とモンモリロナイトの塩が有効であり、トルエン、イソブチルエーテル等の溶媒中でその作用が顕著であり、反復して使用可能であることが報告されている（例えば、非特許文献２参照。）。
また、トリメチルヒドロキノンとイソフィトールとの反応において、極性非プロトン性溶媒、特に、２相溶媒中で、パーフルオロアルカンスルホニルイミンや、ペンタフルオロベンゼンスルホニルイミン等のフッ素化イミン化合物［（Ｒ_ｆ ^１ＳＯ_２）（Ｒ_ｆ ^２ＳＯ_２）ＮＨ］を触媒としたとき、少ない触媒量で高収率で生成物が得られることが明らかにされている（例えば、非特許文献３参照。）。
【０００７】
この他、トリメチルヒドロキノンのイソフィトールとの触媒縮合によるｄ，ｌ−α−トコフェロールの製造の際、トリフルオロメタンスルホンイミド［ＨＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２］、又は式：Ｍｅｔ［Ｎ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２］_ｎ（式中、Ｍｅｔは、リチウム、スカンジウム等を表す）で示される金属塩と強酸を組み合わせた触媒を用いることが示され（例えば、特許文献１、２参照。）、また、有機溶媒中で一般式（Ｉ）：〔（Ｒ^１ＳＯ_２）_２Ｎ〕_ｘＲ^２〔式中、各Ｒ^１は、独立に、ペルフルオロアルキル基：Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１又はペンタフルオロフェニルを表す〕等で示されるパーフルオロアルカンスルホンイミド又はその金属塩の存在下で反応を行う方法（例えば、特許文献３参照。）や、エステル形極性溶媒中でブレンステッド酸とハロゲン化亜鉛の存在下で反応を行なう方法（例えば、特許文献４参照。）や、金属イオン交換モンモリロナイト（ＩＶ）、金属イオン交換ベントナイト（Ｖ）、金属イオン交換サポナイト（ＶＩ）存在下に行なう方法（例えば、特許文献５参照。）等が明らかにされている。
【０００８】
【特許文献１】
特表２００１−５０４１１１号公報
【特許文献２】
特開平１０−１４７７号公報
【特許文献３】
特開２００２−１２８７７５号公報
【特許文献４】
特表２００２−５２６４８９号公報
【特許文献５】
特開平７−３３０７５４号公報
【非特許文献１】
Ｍａｔｓｕｉ，Ｍ．、Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｈ．著「Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｎ．，６８、Ｎｏ．９」１９９５年ｐ．２６５７−２６６１
【非特許文献２】
Ｍａｔｓｕｉ，Ｍ．、Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｈ．著「Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，６９，Ｎｏ．１」１９９６年ｐ．１３７−１３９
【非特許文献３】
Ｂｏｎｒａｔｈ，Ｗ．、Ｈａａｓ，Ａ．、Ｈｏｐｐｍａｎｎ，Ｅ．、Ｎｅｔｓｃｈｅｒ，Ｔ．、Ｐａｕｌｉｎｇ，Ｈ．、Ｓｃｈａｇｅｒ，Ｆ．、Ｗｉｌｄｅｒｍａｎｎ，Ａ．著「Ａｄｖ．Ｓｙｎｔｈ．Ｃａｔａｌ．，３４４、Ｎｏ．１」２００２年ｐ．３７−３９
【非特許文献４】
Ｉｓｈｉｈａｒａ，Ｋ．、Ｋｕｂｏｔａ，Ｍ．、Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｈ．著「ＳＹＮＬＥＴＴ」１９９６年ｐ．１０４５−１０４６
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、クロマン化合物誘導体を効率よく高純度で得られる製造方法や、クロマン化合物誘導体の製造に使用し、その使用量を少量とし金属を含有せず環境汚染を抑制することができる触媒を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、既に、トリメチルヒドロキノンとイソフィトールから（±）−α−トコフェロールを生成する縮合反応において、スカンジウムトリフルオロメタンスルホナート（スカンジウムトリフレート）がルイス酸触媒として有効であり、次に、スカンジウムトリフルオロメタンスルホンイミド（スカンジウムトリフリルイミド）はスカンジウムトリフラートより触媒として優れていることを明らかにした。更に、トリフルオロメタンスルホンイミド（トリフリルイミド）はブレンステッド酸触媒としてスカンジウムトリフリルイミドより優れており、トリフリルイミドを、塩化亜鉛等のブレンステッド酸触媒やルイス酸触媒と共に使用すると、触媒としての使用量は少量でより高純度の生成物を得ることができることを報告している（非特許文献４参照）。
【００１１】
本発明者らは更なる研究の結果、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）メタンや、ペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メタンを触媒とすると、高純度なα−トコフェロールが高収率で得られ、反応系に存在するこれら化合物にメタリルトリメチルシランを添加することにより生成されるアルキルシリル化合物を触媒として反応を行なうことにより、９９％の高純度なα−トコフェロールが高収率で得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち本発明は、一般式（Ｉ）
【００１３】
【化１７】

【００１４】
（式中、Ｒ^１〜Ｒ^３は、互いに独立して水素原子、又は未置換若しくは置換基を有するアルキル基を表す。）で示されるｐ−ベンゾキノンと、α−アリルアルコールとを、一般式（ＩＩ）
【００１５】
【化１８】

【００１６】
（式中、Ｒｆ^１、Ｒｆ^２は、互いに独立してパーフルオロアルキル基を表し、Ｒｆ^３はパーフルオロアルキル基、パーフルオロアルカンスルホニル基、パーフルオロアリール基又は１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロアルキル基を有するフルオロアリール基を表す。）で示される化合物及び／又は一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物を含有する触媒存在下で反応させることを特徴とする、一般式（ＩＩＩ）
【００１７】
【化１９】

【００１８】
（式中、Ｒ^１〜Ｒ^３は、一般式（Ｉ）におけるＲ^１〜Ｒ^３と同じものを表し、Ｒ^４、Ｒ^５は互いに独立して水素原子（但し、同時に水素原子である場合を除く。）、未置換若しくは置換基を有するアルキル基、又は未置換若しくは置換基を有するアルケニル基を表す。）で示されるクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項１）や、α−アリルアルコールが、一般式（ＩＶ）
【００１９】
【化２０】

【００２０】
（式中、Ｒ^６又はＲ^７のいずれか一方が、一般式（Ｖ）
【００２１】
【化２１】

【００２２】
（式中、ｎは０〜５の整数を表す。）で示されるアルキル基を表し、他方がＣ１〜Ｃ３のアルキル基を表し、Ｒ^８、Ｒ^９が水素原子を表す。）で示される化合物であることを特徴とする請求項１記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項２）や、α−アリルアルコールがイソフィトールであることを特徴とする請求項２記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項３）や、α−アリルアルコールが、一般式（ＩＶ）
【００２３】
【化２２】

【００２４】
（式中、Ｒ^８又はＲ^９のいずれか一方が、一般式（Ｖ）
【００２５】
【化２３】

【００２６】
（式中、ｎは０〜５の整数を表す。）で示されるアルキル基を表し、他方がＣ１〜Ｃ３のアルキル基を表し、Ｒ^６、Ｒ^７が水素原子を表す。）で示される化合物であることを特徴とする請求項１記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項４）や、α−アリルアルコールがフィトールであることを特徴とする請求項４記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項５）や、一般式（ＩＩ）で示される化合物が、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）メタン又はペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メタンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項６）や、一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物が、一般式（ＩＩ）で示される化合物とメタリルトリメチルシランとの反応生成物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項７）や、一般式（ＩＩ）で示される化合物が、高分子樹脂に担持されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項８）や、触媒が、アルキルシラン化合物誘導体を含有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項９）や、アルキルシラン化合物誘導体が、メタリルトリメチルシランであることを特徴とする請求項９記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項１０）や、溶媒中で反応させることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項１１）や、溶媒が、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、イソブチルエーテル等であることを特徴とする請求項１１記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項１２）や、クロマン化合物誘導体が、α−トコフェロールであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか記載のクロマン化合物誘導体の製造方法（請求項１３）に関する。
【００２７】
また本発明は、一般式（Ｉ）
【００２８】
【化２４】

【００２９】
（式中、Ｒ^１〜Ｒ^３は、互いに独立して水素原子、又は未置換若しくは置換基を有するアルキル基を表す。）で示されるｐ−ベンゾキノンと、α−アリルアルコールとを反応させ、一般式（ＩＩＩ）
【００３０】
【化２５】

【００３１】
（式中、Ｒ^１〜Ｒ^３は、一般式（Ｉ）におけるＲ^１〜Ｒ^３と同じものを表し、Ｒ^４、Ｒ^５は互いに独立して水素原子（但し、同時に水素原子である場合を除く。）、未置換若しくは置換基を有するアルキル基、又は未置換若しくは置換基を有するアルケニル基を表す。）で示されるクロマン化合物誘導体製造用触媒であって、一般式（ＩＩ）
【００３２】
【化２６】

【００３３】
（式中、Ｒｆ^１、Ｒｆ^２は、独立してパーフルオロアルキル基を表し、Ｒｆ^３はパーフルオロアルキル基、パーフルオロアルカンスルホニル基、パ−フルオロアリール基又は置換基として１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロアルキル基を有するフルオロアリール基を表す。）で示される化合物及び／又はこれらのアルキルシラン化合物とを含有することを特徴とするクロマン化合物誘導体製造用触媒（請求項１４）や、α−アリルアルコールが、一般式（ＩＶ）
【００３４】
【化２７】

【００３５】
（式中、Ｒ^６又はＲ^７のいずれか一方が、一般式（Ｖ）
【００３６】
【化２８】

【００３７】
（式中、ｎは０〜５の整数を表す。）で示されるアルキル基を表し、他方がＣ１〜Ｃ３のアルキル基を表し、Ｒ^８、Ｒ^９が水素原子を表す。）で示される化合物であることを特徴とする請求項１４記載のクロマン化合物誘導体製造用触媒（請求項１５）や、α−アリルアルコールがイソフィトールであることを特徴とする請求項１５記載のクロマン化合物誘導体製造用触媒（請求項１６）や、α−アリルアルコールが、一般式（ＩＶ）
【００３８】
【化２９】

【００３９】
（式中、Ｒ^８又はＲ^９のいずれか一方が、一般式（Ｖ）
【００４０】
【化３０】

【００４１】
（式中、ｎは０〜５の整数を表す。）で示されるアルキル基を表し、他方がＣ１〜Ｃ３のアルキル基を表し、Ｒ^６、Ｒ^７が水素原子を表す。）で示される化合物であることを特徴とする請求項１４記載のクロマン化合物誘導体製造用触媒（請求項１７）や、α−アリルアルコールがフィトールであることを特徴とする請求項１７記載のクロマン化合物誘導体製造用触媒（請求項１８）や、一般式（ＩＩ）で示される化合物が、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）メタン又はペンタフルオロフェニルビス（パーフルオロメタンスルホニル）メタンであることを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか記載のクロマン化合物誘導体製造用触媒（請求項１９）や、一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物が、一般式（ＩＩ）で示される化合物とメタリルトリメチルシランとの反応生成物であることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか記載のクロマン化合物誘導体製造用触媒（請求項２０）や、アルキルシラン化合物誘導体を含有することを特徴とする請求項１４〜２０のいずれか記載のクロマン化合物誘導体製造用触媒（請求項２１）や、アルキルシラン化合物誘導体が、メタリルトリメチルシランであることを特徴とする請求項２１記載のクロマン化合物誘導体製造用触媒（請求項２２）や、一般式（ＩＩ）で示される化合物が、高分子樹脂に担持されていることを特徴とする請求項１４〜２２のいずれか記載のクロマン化合物誘導体製造用触媒（請求項２３）に関する。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明のクロマン化合物誘導体の製造方法としては、一般式（Ｉ）（式中、Ｒ^１〜Ｒ^３は、独立して水素原子、又は未置換若しくは置換基を有するアルキル基を表す。）で示されるｐ−ベンゾキノンと、α−アリルアルコールとを、一般式（ＩＩ）（式中、Ｒｆ^１、Ｒｆ^２は、独立してパーフルオロアルキル基を表し、Ｒｆ^３はパーフルオロアルキル基、パーフルオロアルカンスルホニル基、パ−フルオロアリール基又は１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロアルキル基を有するフルオロアリール基を表す。）で示される化合物及び／又は一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物を含有する触媒存在下で反応させることを特徴とする、一般式（ＩＩＩ）（式中、Ｒ^１〜Ｒ^３は、一般式（Ｉ）におけるＲ^１〜Ｒ^３と同じものを表し、Ｒ^４、Ｒ^５は独立して水素原子（但し、同時に水素原子である場合を除く。）、又は未置換若しくは置換基を有するアルキル基、アルケニル基を表す。）で示されるクロマン化合物誘導体を製造する方法であれば、特に制限されるものではない。
【００４３】
本発明のクロマン化合物誘導体の製造方法において用いられるｐ−ベンゾキノンは一般式（Ｉ）で示され、式中、Ｒ^１〜Ｒ^３は独立して水素原子、又は未置換若しくは置換基を有するアルキル基を表し、反応生成物のクロマン化合物誘導体におけるベンゼン環を形成する。式中、Ｒ^１〜Ｒ^３が表すアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基等を挙げることができるが、Ｃ１〜Ｃ３のアルキル基が好ましく、このうちメチル基が特に好ましい。かかるＲ^１〜Ｒ^３が表すアルキル基の置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基や、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基等のアルケニル基等を挙げることができる。一般式（Ｉ）で示されるｐ−ベンゾキノンとしては、２，３，５−トリメチル−ｐ−ペンゾキノンを好ましい具体例として挙げることができる。
【００４４】
本発明のクロマン化合物誘導体の製造方法において用いられるα−アリルアルコールは、そのヒドロキシ基がｐ−ベンゾキノンのヒドロキシ基と脱水縮合し、そのアリル基がｐ−ベンゾキノンのベンゼン環と縮合環を形成し、クロマン環を形成する。α−アリルアルコールとしては、１−プロペン−３−オール、２−ブテニル−４−オール等いずれのものであってもよいが、Ｃ３〜Ｃ２６の直鎖状、あるいは環状の未置換若しくは置換基を有するアルコールであってもよい。かかるα−アリルアルコールの置換基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基等のアルキル基や、ビニル基、メチレン基、エチリデン基、イソプロペニル基等のアルケニル基や、その他、フェニル基等を挙げることができる。
【００４５】
かかるα−アリルアルコールの好ましい具体例として、一般式（ＩＶ）において、Ｒ^６又はＲ^７のいずれか一方が、一般式（Ｖ）（式中、ｎは０〜５の整数を表す。）で示されるアルキル基を表し、他方がメチル基、エチル基、プロピル基等のＣ１〜Ｃ３のアルキル基を表し、Ｒ^８、Ｒ^９が水素原子を表す第三級アルコールや、一般式（ＩＶ）において、Ｒ^８又はＲ^９のいずれか一方が、一般式（Ｖ）（式中、ｎは０〜５の整数を表す。）で示されるアルキル基を表し、他方がメチル基、エチル基、プロピル基等のＣ１〜Ｃ３のアルキル基を表し、Ｒ^６、Ｒ^７が水素原子を表すフィトール等のアルコールを挙げることができ、特に、末端にアリル基を有するα−アリルアルコールが好ましく、一般式（Ｖ）中、ｎ＝３であるイソフィトールを好ましい具体例として挙げることができる。
【００４６】
かかるα−アリルアルコールの使用量は、一般式（Ｉ）で示されるｐ−ベンゾキノンに対して、同当量〜１．２当量等とすることができ、同当量〜１．１当量であることが好ましい。
【００４７】
本発明のクロマン化合物誘導体の製造方法において触媒として用いられる一般式（ＩＩ）で示される化合物は、式中、独立してパーフルオロアルキル基を表わす置換基Ｒｆ^１、Ｒｆ^２と、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルカンスルホニル基、パ−フルオロアリール基又は１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロアルキル基を有するフルオロアリール基を表す置換基Ｒｆ^３とを有する嵩高いブレンステッド超強酸である。置換基Ｒｆ^１、Ｒｆ^２、Ｒｆ^３が表すパーフルオロアルキル基としては、特に制限されるものではなく、互いに同一または相異なっていてもよく、具体的に、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基等、Ｃ１〜Ｃ８のパーフルオロアルキル基を挙げることができる。また、Ｒｆ^３が表すパーフルオロアルカンスルホニル基としては、トリフルオロメタンスルホニル基を好ましい具体例として例示することができ、Ｒｆ^３が表すパーフルオロアリール基としては、ペンタフルオロフェニル基、ノナフルオロビフェニル基、ヘプタフルオロナフチル基等を挙げることができ、このうちペンタフルオロフェニル基を好ましい具体例として例示することができる。また、Ｒｆ^３が表す１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロアルキル基を有するフルオロアリール基としては、パーフルオロアリール基のフッ素原子が一般式ＣＦ_３（ＣＦ_２）_ｎＣＨ_２Ｏ基で表される置換基に変わったものであり、ペンタフルオロフェニル基のパラ位又はメタ位のフッ素原子が置換された１Ｈ，１Ｈ−パーフルオロアルキルテトラフルオロフェニル基等を例示することができる。
【００４８】
また、かかる一般式（ＩＩ）で示される化合物は高分子樹脂に担持されたものであってもよく、高分子樹脂に担持された一般式（ＩＩ）で示される化合物は、芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒、エーテル系溶媒等の有機溶媒に対し優れた膨潤能を有し、ブレンステッド酸やルイス酸触媒として、本発明のクロマン化合物誘導体の製造に極めて有効なものとして使用することができる。かかる一般式（ＩＩ）で示される化合物を担持する高分子樹脂としては、いずれのものであってもよいが、４−ブロモポリスチレン樹脂等のハロアルゲノポリスチレン樹脂を好ましい具体例として挙げることができる。
【００４９】
かかる上記一般式（ＩＩ）で示される化合物としては、具体的に、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）メタン、トリス（ペンタフルオロエタンスルホニル）メタン、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）エタン、トリス（ペンタフルオロエタンスルホニル）エタン、ペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メタン、ペンタフルオロフェニルビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）メタン、ペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）エタン、ペンタフルオロフェニルビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）エタン等を挙げることができる。
【００５０】
かかる一般式（ＩＩ）で示される化合物の使用量は、一般式（Ｉ）で示されるｐ−ベンゾキノンに対して、０．１〜１０ｍｏｌ％とすることができ、０．１〜０．５ｍｏｌ％の使用量であっても９９％の純度のクロマン化合物誘導体が得られるため好ましい。
【００５１】
上記一般式（ＩＩ）で示される化合物は、公知の方法によって製造することができる。例えば、パーフルオロアリールビス（パーフルオロアルカンスルホニル）メタンは、アリールフルオロメタンとパーフルオロアルカンスルフィン酸塩とを反応させて生成したアリールメチルパーフルオロアルカンスルホンをｔ−ブチルリチウムや、ｔ−ブチルマグネシウムクロリド等の有機金属又は金属塩からなる脱プロトン化剤と反応させ、得られたアリールメチルパーフルオロアルカンスルホンの金属塩をパーフルオロアルカンスルホン酸無水物と反応させることによって得ることができる。具体的には、テトラブチルアンモニウムヨウ化物、ヨウ化カリウム等のヨウ化物からなる触媒を用い、乾燥不活性ガス雰囲気中、プロピオニトリル等の溶媒中で、１００〜１２０℃の加熱還流下で、アリールフルオロメタンとパーフルオロアルカンスルフィン酸塩とを反応させ、得られたアリールメチルパーフルオロアルカンスルホンをジエチルエーテル等の溶媒に溶解した後、アルキルリチウムを−７８℃で加え、５〜１０分間反応させ、反応後にトリフルオロメタンスルホン酸無水物を加えて室温で１〜２時間反応させる方法等を挙げることができる。また、トリス（パーフルオロアルカンスルホニル）メタンは、文献（Ｗａｌｌｅｒ，Ｆ．Ｊ．ｅｔａｌ．Ｄｕｃｒａｙ，Ｒ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９９，６４，２９１０）記載の方法やそこに引用された文献等に記載される方法に準じて製造することができる。
【００５２】
本発明のクロマン化合物誘導体の製造方法に触媒として使用される一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物は、一般式（ＩＩ）で示される化合物の水素原子がアルキルシラン化合物と置換した化合物であり、嵩高いルイス酸として作用する。かかる一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物としては、一般式（ＩＩ）で示される化合物と、式（ＶＩＩＩ）
ＳｉＲ^１０Ｒ^１１Ｒ^１２Ｒ^１３（ＶＩＩＩ）
で示されるアリルトリアルキルシランまたはトリアルキルシラン化合物との反応生成物を挙げることができる。かかる式中、Ｒ^１０〜Ｒ^１２は独立してアルキル基を表し、Ｒ^１３はアリル基又はヒドリド基等を表し、アリル基としては２−プロぺニル基、２−ブテニル基、２−メチル−２−プロピニル基等を挙げることができ、式（ＶＩＩＩ）で示されるアルキルシラン化合物としては、Ｒ^１０〜Ｒ^１２がメチル基、エチル基、Ｒ^１３が２−メチル−２−プロペニル基であるメタリルトリメチルシランや、メタリルトリエチルシラン化合物等を挙げることができ、特に、メタリルトリメチルシラン化合物を好ましい具体例として例示することができる。
【００５３】
かかる一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物は、予め一般式（ＩＩ）で示される化合物とメタリルトリメチルシラン（２−メチルプロペニルトリメチルシラン）等の式（ＶＩＩＩ）で示されるアルキルシラン化合物とを反応させて反応生成物として得られたシラン化合物を単離した後、反応系に添加してもよいが、一般式（Ｉ）で示されるｐ−ベンゾキノン等と共に一般式（ＩＩ）で示される化合物が存在する反応系に、直接、式（ＶＩＩＩ）で示されるアリルトリアルキルシラン化合物を添加することにより、反応系において一般式（ＩＩ）で示される化合物の一部又はその全量と容易に反応して生成された一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物を単離せずにそのまま使用することができる。特に、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）メタンとメタリルトリメチルシランとの反応生成物であるトリメチルシリルトリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチドは水に不安定であり単離せずに反応系で直接生成させて使用することが好ましい。また、ペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メタンとメタリルトリメチルシランとの反応生成物であるトリメチルシリルペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メチドは単離が可能であるため、予め反応生成物として得られた一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物であるトリメチルシリルペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メチドを反応系に添加してもよい。かかる一般式（ＩＩ）で示される化合物に添加する式（ＶＩＩＩ）で示されるアルキルシラン化合物の使用量は、一般式（Ｉ）で示される酸触媒に対して、１〜４当量とすることができ、１当量の使用量であっても９９％の純度のクロマン化合物誘導体が得られるため好ましい。
【００５４】
上記一般式（ＩＩ）で示される化合物のアリルトリアルキルシラン化合物としては、トリメチルシリルトリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド、トリメチルシリルトリス（ペンタフルオロエタンスルホニル）メチド、トリエチルシリルトリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド、トリエチルシリルトリス（ペンタフルオロエタンスルホニル）メチド、トリメチルシリルペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド、トリメチルシリルペンタフルオロフェニルビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）メチド、トリエチルシリルペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド、トリエチルシリルペンタフルオロフェニルビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）メチド等を挙げることができる。
【００５５】
本発明のクロマン化合物誘導体の製造方法に使用する触媒は、アルキルシラン化合物誘導体を含有するものであってもよい。アルキルシラン化合物誘導体は、一般式（ＩＩ）で示される化合物等と共に使用され、得られる反応生成物のクロマン化合物誘導体の純度、収率をより向上することができる。かかるアルキルシラン化合物誘導体としては、式（ＶＩＩＩ）
ＳｉＲ^１０Ｒ^１１Ｒ^１２Ｒ^１３（ＶＩＩＩ）
で示され、式中、Ｒ^１０〜Ｒ^１２は独立してアルキル基を表し、Ｒ^１３はアリル基又はヒドリド基等を表し、アリル基としては２−プロぺニル基、２−ブテニル基、２−メチル−２−プロピニル基等を挙げることができ、式（ＶＩＩＩ）で示されるアルキルシラン化合物誘導体としては、Ｒ^１０〜Ｒ^１２がメチル基、エチル基、Ｒ^１３が２−メチル−２−プロペニル基であるメタリルトリメチルシランや、メタリルトリエチルシラン化合物等を挙げることができ、特に、メタリルトリメチルシラン化合物を好ましい具体例として例示することができる。アルキルシラン化合物誘導体、特に、メタリルトリメチルシランは、反応系中で加水分解した一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物を再生し触媒作用を復活させる作用を有する。アルキルシラン化合物誘導体がかかる作用を有することは、反応系中でアルキルシラン化合物の一部が加水分解して生じる化学式（ＩＩ）で示されるブレンステッド酸とアンモニウム塩を作って触媒作用を失活させる２，６−ジ（ｔ−ブチル）ピリジンを加えると生成物のクロマン化合物誘導体の純度は向上するが、収率が低下することからも分かる。かかるアルキルシラン化合物誘導体の使用量は、一般式（Ｉ）で示されるｐ−ベンゾキノンに対して、０．２〜７ｍｏｌ％、より好ましくは、０．５〜５ｍｏｌ％である。
【００５６】
上記アルキルシラン化合物誘導体は、ペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メタン等一般式（ＩＩ）で示される化合物と式（ＶＩＩＩ）で示されるアリルトリアルキルシラン化合物誘導体とを無溶媒条件下に添加し、室温、必要に応じて加熱、例えば、１８〜４０℃で攪拌することにより、トリメチルシリルペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド等反応生成物として得ることができ、これを、蒸留（１２０℃、７〜１０Ｐａ）の方法により単離することができる。
【００５７】
本発明のクロマン化合物誘導体の製造方法は、一般式（Ｉ）で示されるｐ−ベンゾキノンと、α−アリルアルコールとを一般式（ＩＩ）で示される化合物及びアリルトリアルキルシラン化合物誘導体又は一般式（ＩＩ）で示される化合物のアルキルシラン化合物とを溶媒中で反応させることが好ましく、かかる溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソブチルエーテル等の非プロトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒や、エチレンカルボナート等を使用することができ、これらの１種又は２種以上を混合して使用してもよく、例えば、ヘプタンとエチレンカルボナートの２相系を例示することができる。溶媒の使用量としては、６ｍｍｏｌのｐ−ベンゾキノンに対し３〜１２ｍｌであり、好ましくは４〜６ｍｌである。
【００５８】
本発明のクロマン化合物誘導体の製造方法は、上記溶媒中に一般式（Ｉ）で示されるｐ−ベンゾキノンと、一般式（ＩＩ）で示される化合物、又は一般式（ＩＩ）で示される化合物及びメタリルトリメチルシランとを添加し、撹拌下、温度１００〜１３０℃、好ましくは、１１０〜１２０℃で、共沸脱水した状態で、溶媒に溶解したα−アリルアルコールを、約２ｍｍｏｌ／ｈ滴下速度で加え、更に２〜１２時間撹拌を継続し、室温に冷却した後、１Ｎ水酸化ナトリウムと、飽和食塩水を加え、ヘキサンで抽出することにより行うことができる。生成物は硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧下で留去し、粗生成物とし、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等公知の方法により精製することができる。
【００５９】
本発明によって製造されるクロマン化合物誘導体は、一般式（ＩＩＩ）で表され、式中、Ｒ^１〜Ｒ^３は、一般式（Ｉ）におけるＲ^１〜Ｒ^３と同じもの、即ち、独立して水素原子、又は未置換若しくは置換基を有するアルキル基を表し、Ｒ^４、Ｒ^５は独立して水素原子、又は未置換若しくは置換基を有するアルキル基、若しくはアルケニル基を表し、但し、同時に水素原子である場合はなく、置換基Ｒ^４、Ｒ^５が結合される炭素において不斉炭素を有するものである。一般式（ＩＩＩ）におけるＲ^１〜Ｒ^３が表すアルキル基としては、いずれのものであってもよいが、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基等を挙げることができるが、Ｃ１〜Ｃ３のアルキル基が好ましく、このうちメチル基が特に好ましい。かかるＲ^１〜Ｒ^３が表すアルキル基の置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基や、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基等のアルケニル基等を挙げることができる。
【００６０】
一般式（ＩＩＩ）におけるＲ^４が表すアルキル基としては、いずれであってもよく、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等を挙げることができ、このうち、Ｃ１〜Ｃ３のアルキル基を好ましい具体例として例示することができ、また、Ｒ^４が表すアルケニル基としては、いずれのものであってもよく、具体的には、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基等を挙げることができ、このうちＣ３〜Ｃ６のアルケニル基を好ましい具体例として例示することができる。また、一般式（ＩＩＩ）におけるＲ^４が表すこれらのアルキル基、アルケニル基の置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基や、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基等のアルケニル基等を挙げることができる。
更に、一般式（ＩＩＩ）におけるＲ^５が表すアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基等直鎖状や、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等環状のいずれであってもよいが、Ｃ１〜Ｃ２６を具体的に挙げることができ、アルケニル基としては、これらのアルキル基に１又は２以上の不飽和結合を有するものを挙げることができる。また、一般式（ＩＩＩ）におけるＲ^５が表すアルキル基、アルケニル基の置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基や、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基等のアルケニル基等を挙げることができる。かかる一般式（ＩＩＩ）におけるＲ^５として、一般式（Ｖ）で表される置換基を好ましい具体例として挙げることができ、このうち、ｎ＝３で表され置換基が、特に好ましい。一般式（ＩＩＩ）で表されるクロマン化合物誘導体としては、α−トコフェロールを代表として挙げることができる。
【００６１】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。
実施例１−２
トリメチルヒドロキノン０．９ｇ（６ｍｍｏｌ）、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）メタン（０．５ｍｏｌ％）、ヘプタン３ｍＬを２５ｍＬ容枝付きフラスコに入れ、この溶液をバス温度、１１５℃で十分に撹拌し共沸脱水させた状態で、イソフィトール２．２ｍＬ（６．２ｍｍｏｌ）をヘプタン２ｍＬに溶かした溶液を約３時間かけて滴下した。溶液をさらに共沸脱水条件下で２時間から１２時間撹拌した後、室温まで冷却後エーテル２ｍＬを加え、さらに１Ｎ水酸化ナトリウム溶液２ｍＬ、飽和食塩水４ｍＬを加え、ヘキサンで抽出した。その後、さらに水層をヘキサンで２度抽出した。有機層をあわせたものを硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧下で留去し、粗生成物を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝５０：１）を用いて精製し、α−トコフェロールを得た。収率９３％、純度９８％であった（実施例１）。結果を表１に示す。
【００６２】
得られたα−トコフェロールは以下の条件で、分析した。
分析条件
ＨｅｗｌｅｔｔＰａｃｋａｒｄ，ＨＰ６８９０Ｓｅｒｉｅｓ，ＧＣＳｙｓｔｅｍ
Ｃｏｌｕｍｎ：ＤＢ−１（ｌｅｎｇｔｈ：３０ｍ，Ｉ．Ｄ．：０．２５ｍｍ，Ｆｉｌｍ：０．２５ｕｍ）
ＣｏｌｕｍｎＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：２６０℃（１ｍｉｎ），５℃／ｍｉｎ，３００℃（１０ｍｉｎ）
ＩｎｊｅｃｔｉｏｎＴｅｍｐ．：３２０℃
ＤｅｔｅｃｔｉｏｎＴｅｍｐ．：３２０℃
Ｃｏｎｓｔａｎｔｆｌｏｗｍｏｄｅ
Ｓｐｌｉｔｒａｔｉｏ：５０
Ｃａｒｒｉｅｒｇａｓ（Ｈｅ）：Ｔｏｔａｌｆｌｏｗ：２４．１ｍＬ，ｃｏｌｕｍｎｆｌｏｗ：２．０ｍＬ／ｍｉｎ
Ｈ_２ｆｌｏｗ：３０ｍＬ／ｍｉｎ
Ａｉｒｆｌｏｗ：４００ｍＬ／ｍｉｎ
α−トコフェロール：６．９ｍｉｎ
５員環副生成物Ａ：５．５ｍｉｎ
５員環副生成物Ｂ：６．１ｍｉｎ
【００６３】
トリス（トリフルオロメタンスルホニル）メタンの代わりに、ペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メタン（１０ｍｍｏｌ％）を用いた他は実施例１と同様にしてα−トコフェロールを得た。収率９９％、純度９０％であった（実施例２）。結果を表１に示す。
【００６４】
実施例３
ペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メタン６．６９ｇ（１５ｍｍｏｌ）と、メタリルトリメチルシラン２．６ｍＬ（１５ｍｍｏｌ）とを無溶媒中に添加し、１８〜４０℃等で１時間攪拌し、トリメチルシリルペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メチドを得た。
得られたトリメチルシリルペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド（０．５ｍｍｏｌ％）と、トリメチルヒドロキノン０．９ｇ（６ｍｍｏｌ）、ヘプタン３ｍＬを２５ｍＬ容枝付きフラスコに入れ、この溶液をバス温度、１１５℃で十分に撹拌し共沸脱水させた状態で、イソフィトール２．２ｍＬ（６．２ｍｍｏｌ）をヘプタン２ｍＬに溶かした溶液を約３時間かけて滴下した。溶液をさらに共沸脱水条件下で２時間から１２時間撹拌した後、室温まで冷却後エーテル２ｍＬを加え、さらに１Ｎ水酸化ナトリウム溶液２ｍＬ、飽和食塩水４ｍＬを加え、ヘキサンで抽出した。その後、さらに水層をヘキサンで２度抽出した。有機層を合わせたものを硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧下で留去し、粗生成物を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝５０：１）を用いて精製し、α−トコフェロールを得た。収率は７９％、純度は９０％であった。結果を表１に示す。
【００６５】
実施例４−９
トリメチルヒドロキノン０．９ｇ（６ｍｍｏｌ）、トリス（トリフルオロメタンスルホニル）メタン（０．２ｍｍｏｌ％）、メタリルトリメシルシラン（０．８ｍｍｏｌ％）、ヘプタン３ｍＬを２５ｍＬ容枝付きフラスコに入れ、この溶液をバス温度、１１５℃で十分に撹拌し共沸脱水させた状態で、イソフィトール２．２ｍＬ（６．２ｍｍｏｌ）をヘプタン２ｍＬに溶かした溶液を約３時間かけて滴下した。溶液をさらに共沸脱水条件下で２時間から１２時間撹拌した後、室温まで冷却後エーテル２ｍＬを加え、さらに１Ｎ水酸化ナトリウム溶液２ｍＬ、飽和食塩水４ｍＬを加え、ヘキサンで抽出した。その後、さらに水層をヘキサンで２度抽出した。有機層を合わせたものを硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧下で留去し、粗生成物を得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝５０：１）を用いて精製し、α−トコフェロールを得た。収率は８３％、純度は９９％であった。同様に、トリス（トリフルオロメタンスルホン）メタン（０．５ｍｏｌ％）（実施例５）、ペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メタン（０．５ｍｏｌ％）（実施例６）、ペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）（メタン５ｍｏｌ％）（実施例７）、実施例３と同様にして得たトリメチルシリルペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド（０．５ｍｍｏｌ％）（実施例８）、トリメチルシリルペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド（５ｍｍｏＬ％）（実施例９）について同様に行ない、得られたα−トコフェロールの収率と純度を求めた。結果を表１に示す。
【００６６】
実施例１０−１１
メタリルトリメシルシランの代わりに２，６−ジ（−ｔ−ブチル）ピリジン（５ｍｍｏｌ％、１０ｍｍｏｌ％）を用いた他は、実施例８と同様に行ない、得られたα−トコフェロールの収率と純度を求めた。結果を表１に示す。
【００６７】
比較例１−２
トリス（トリフルオロメタンスルホニル）メタンの代わりにトリフルオロメタンスルホニルイミンを用いた他は、実施例１と同様にして反応を行ない、α−トコフェロールを得、得られたα−トコフェロールの収率と純度を求めた（比較例１）。結果を表１に示す。得られた生成物の純度が低下した。同様にしてトリフルオロメタンスルホン酸を用いて、α−トコフェロールを得、得られたα−トコフェロールの収率と純度を求めた（比較例２）。結果を表１に示す。得られた生成物の収率、純度が低下した。
【００６８】
比較例３−４
ペンタフルオロフェニルビス（トリフルオロメタンスルホニル）トリメチルシランの代わりにトリメチルシリル（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを用いた他は、実施例１０と同様にして反応を行ない、α−トコフェロールを得、得られたα−トコフェロールの収率と純度を求めた（比較例３）。結果を表１に示す。得られた生成物の収率は向上したが、純度は低下した。同様に、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホナートを用いて、α−トコフェロールを得、得られたα−トコフェロールの収率と純度を求めた（比較例４）。結果を表１に示す。得られた生成物の純度が低下した。
【００６９】
【表１】

【００７０】
実施例１２−１４
ポリスチレン樹脂担持型ブレンステッド酸（Ｉｓｈｉｈａｒａ，Ｋ．；Ｈａｓａｇａｗａ，Ａ．；Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｈ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００１，４０，４０７７−４０７９）（実施例１２）及びポリスチレン樹脂担持型ブレンステッド酸のシリルルイス酸（実施例１３）、またフルオラスシリルルイス酸（Ｉｓｈｉｈａｒａ，Ｋ．；Ｈａｓｅｇａｗａ，Ａ．；Ｙａｍａｍｏｔｏ，Ｈ．Ｓｙｎｌｅｔｔ２００２，１２９９−１３０１）（実施例１４）を用いた場合も高収率、高純度でα−トコフェロールが合成された。ポリスチレン担持型ブレンステッド酸は反応後、濾過により回収できた。フルオラスシリルルイス酸も反応後、ブレンステッド酸としてパーフルオロアルカンにより抽出できた。結果を表２に示す。
【００７１】
【表２】

【００７２】
【発明の効果】
本発明のクロマン化合物誘導体の製造方法や、クロマン化合物誘導体製造用触媒によれば、一般式（ＩＩ）で表される化合物や、一般式（ＩＩ）で表される化合物を高分子樹脂に担持した化合物また、反応系においてこれら一般式（ＩＩ）で表されるアルキルシラン化合物を添加して得られるアルキルシラン化合物や、これらに更にアルキルシラン化合物誘導体を添加することにより、高純度なクロマン化合物誘導体を高収率で得ることができ、大量に製造されているα−トコフェロールを有機金属を極微量の触媒存在下で、環境破壊を抑制して高純度、高収率で得ることができ、工業化を図ることができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing chroman compound derivatives, particularly α-tocopherol with high yield and high purity, and a catalyst used for producing chroman compound derivatives.
[0002]
[Prior art]
Alpha-tocopherol, conventionally known as vitamin E, is a chroman compound which is 2,5,7,8-tetramethyl-2- (4 ', 8', 12'-trimethyl-tridecyl) -6-chromanol It is a derivative, the most active of the vitamin E group, and is produced in large quantities as a pharmaceutical. As for such α-tocopherol, the natural product is d-form with respect to the asymmetric carbon atom at position 2, but the synthetic product obtained by reacting trimethylhydroquinone with diene or allyl alcohol in the presence of an acid catalyst is dl optical isomer In order to reduce the production cost, a mixture is being studied for a catalyst capable of synthesizing a product with high yield and high purity.
[0003]
For example, as shown in the reaction formula (VI), in a reaction between trimethylhydroquinone (a) and acyclic 1,3-diene (b), boron fluoride (III) -diethyl ether (BF)₃・ Et₂When O) or tin (IV) chloride is used as a catalyst, first, proton addition occurs regioselectively to cause cyclization (c) of 1,3-diene, and then cyclization with the hydroxy group of trimethylhydroquinone. The spiro compound (d) is synthesized as a main component by bonding with the 1,3-diene thus obtained. On the other hand, when a Bronsted acid such as p-toluenesulfonic acid is used as a catalyst, the reaction is represented by the reaction formula (VII). Thus, it was revealed that proton addition occurs to the conjugated diene, and the hydroxy group of trimethylhydroquinone is bonded to the conjugated diene to form a ring-forming cumanol derivative (e). Then, in the reaction of myrcene with trimethylhydroquinone, when (+)-10-camphorsulfonic acid was used as a catalyst, a cumanol derivative (e) was obtained in a yield of 73%, and hydrogenation of the obtained cumanol derivative was carried out. Showed that α-tocopherol can be obtained in high yield (for example, see Non-Patent Document 1).
[0004]
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[0005]
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[0006]
In addition, it has been reported that in the reaction between trimethylhydroquinone and isophytol, a metal salt of montmorillonite is useful as a catalyst capable of obtaining α-tocopherol in high yield. In particular, it is reported that salts of montmorillonite with nickel, aluminum, iron, zinc, tin and the like are effective, have remarkable effects in solvents such as toluene and isobutyl ether, and can be used repeatedly. (For example, see Non-Patent Document 2.)
In the reaction between trimethylhydroquinone and isophytol, a fluorinated imine compound such as perfluoroalkanesulfonylimine or pentafluorobenzenesulfonylimine [(R_f ¹SO₂) (R_f ²SO₂) NH] as a catalyst, it has been revealed that a product can be obtained in high yield with a small amount of catalyst (for example, see Non-Patent Document 3).
[0007]
In addition, during the production of d, l-α-tocopherol by catalytic condensation of trimethylhydroquinone with isophytol, trifluoromethanesulfonimide [HN (SO₂CF₃)₂Or the formula: Met [N (SO₂CF₃)₂]_n(In the formula, Met represents lithium, scandium, or the like.) It is shown that a catalyst obtained by combining a metal salt represented by the formula (1) and a strong acid is used (for example, see Patent Documents 1 and 2). Formula (I): [(R¹SO₂)₂N]_xR² [Wherein each R¹Is independently a perfluoroalkyl group: C_nF_{2n + 1}Or a metal salt of perfluoroalkanesulfonimide or a metal salt thereof (for example, see Patent Document 3), or a Bronsted acid and a halogen in an ester-type polar solvent. A method in which the reaction is carried out in the presence of zinc oxide (see, for example, Patent Document 4), a method in which metal ion exchanged montmorillonite (IV), metal ion exchanged bentonite (V), and metal ion exchanged saponite (VI) are used ( For example, see Patent Document 5).
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-504111 A
[Patent Document 2]
JP-A-10-1477
[Patent Document 3]
JP-A-2002-128775
[Patent Document 4]
JP 2002-526489 A
[Patent Document 5]
JP-A-7-330754
[Non-patent document 1]
Matsui, M .; , Yamamoto, H .; Authors, Bull. Chem. Soc. Jan., 68, No. 9, 1995, p. 2657-2661
[Non-patent document 2]
Matsui, M .; , Yamamoto, H .; Authors, Bull. Chem. Soc. Jpn., 69, No. 1, p. 137-139
[Non-Patent Document 3]
Bonrath, W.C. Haas, A .; Hopmann, E .; Netscher, T .; Pauling, H .; Schager, F .; , Wildermann, A .; Author, Adv. Synth. Catal., 344, No. 1, 2002, p. 37-39
[Non-patent document 4]
Ishihara, K .; Kubota, M .; , Yamamoto, H .; "SYNLETT", 1996, p. 1045-1046
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a chroman compound derivative with high purity, or a catalyst that can be used for the production of a chroman compound derivative, uses a small amount, does not contain metals, and can suppress environmental pollution. Is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have already found that scandium trifluoromethanesulfonate (scandium triflate) is effective as a Lewis acid catalyst in a condensation reaction for producing (±) -α-tocopherol from trimethylhydroquinone and isophytol. Scandium trifluoromethanesulfonimide (scandium trifurylimide) was found to be superior to scandium triflate as a catalyst. Furthermore, trifluoromethanesulfonimide (trifluorofurimide) is superior to scandium trifurylimide as a Brönsted acid catalyst. When trifluorofurimide is used together with a Bronsted acid catalyst such as zinc chloride or a Lewis acid catalyst, the catalyst becomes a catalyst. It is reported that a smaller amount can be used to obtain a higher purity product (see Non-Patent Document 4).
[0011]
As a result of further studies, the present inventors have found that when tris (trifluoromethanesulfonyl) methane or pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methane is used as a catalyst, high-purity α-tocopherol can be obtained in high yield. It has been found that by performing a reaction using an alkylsilyl compound produced by adding methallyltrimethylsilane to these compounds present in the system as a catalyst, 99% high purity α-tocopherol can be obtained in high yield. Thus, the present invention has been completed.
[0012]
That is, the present invention provides a compound represented by the general formula (I):
[0013]
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[0014]
(Where R¹~ R³Represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted alkyl group independently of each other. ) And α-allyl alcohol represented by the general formula (II)
[0015]
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[0016]
(Where Rf¹, Rf²Represents a perfluoroalkyl group independently of each other;³Represents a perfluoroalkyl group, a perfluoroalkanesulfonyl group, a perfluoroaryl group, or a fluoroaryl group having a 1H, 1H-perfluoroalkyl group. ) And / or a compound represented by the general formula (II) in the presence of a catalyst containing an alkylsilane compound.
[0017]
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[0018]
(Where R¹~ R³Is R in the general formula (I)¹~ R³Represents the same as⁴, R⁵And independently represent a hydrogen atom (however, except that they are simultaneously a hydrogen atom), an unsubstituted or substituted alkyl group, or an unsubstituted or substituted alkenyl group. The method for producing a chroman compound derivative (claim 1) represented by
[0019]
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[0020]
(Where R⁶Or R⁷Is one of the general formula (V)
[0021]
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[0022]
(Wherein, n represents an integer of 0 to 5), and the other represents a C1 to C3 alkyl group;⁸, R⁹Represents a hydrogen atom. 3. The method for producing a chroman compound derivative according to claim 1, wherein the α-allyl alcohol is isophytol. The method for producing a compound derivative (Claim 3) or the method wherein α-allyl alcohol is represented by the general formula (IV)
[0023]
Embedded image

[0024]
(Where R⁸Or R⁹Is one of the general formula (V)
[0025]
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[0026]
(Wherein, n represents an integer of 0 to 5), and the other represents a C1 to C3 alkyl group;⁶, R⁷Represents a hydrogen atom. 5. The method for producing a chroman compound derivative according to claim 1, wherein the α-allyl alcohol is phytol. 6. The chroman compound according to claim 4, wherein the α-allyl alcohol is phytol. The method according to claim 5, wherein the compound represented by the general formula (II) is tris (trifluoromethanesulfonyl) methane or pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methane. 5. The method for producing a chroman compound derivative according to any one of (1) to (5), wherein the alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II) comprises a compound represented by the general formula (II) and methallyltrimethylsilane. The method for producing a chroman compound derivative according to any one of claims 1 to 6, which is a reaction product of Item 7) The method for producing a chroman compound derivative according to any one of Claims 1 to 7, wherein the compound represented by the general formula (II) is supported on a polymer resin (Claim 8). The method for producing a chroman compound derivative according to any one of claims 1 to 8, wherein the catalyst contains an alkylsilane compound derivative (claim 9), and the method wherein the alkylsilane compound derivative is methallyltrimethylsilane. 10. The method for producing a chroman compound derivative according to claim 9 (claim 10), or the reaction in a solvent, the production of a chroman compound derivative according to any one of claims 1 to 10. The method according to claim 11, wherein the solvent is hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, isobutyl ether or the like. The method for producing a chroman compound derivative according to any one of claims 1 to 12, wherein the method for producing a chroman compound derivative described above (Claim 12) or the chroman compound derivative is α-tocopherol (Claim 13 ).
[0027]
Further, the present invention provides a compound represented by the general formula (I):
[0028]
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[0029]
(Where R¹~ R³Represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted alkyl group independently of each other. ) Is reacted with α-allyl alcohol to give a compound of the general formula (III)
[0030]
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[0031]
(Where R¹~ R³Is R in the general formula (I)¹~ R³Represents the same as⁴, R⁵And independently represent a hydrogen atom (however, except that they are simultaneously a hydrogen atom), an unsubstituted or substituted alkyl group, or an unsubstituted or substituted alkenyl group. A catalyst for producing a chroman compound derivative represented by the general formula (II):
[0032]
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[0033]
(Where Rf¹, Rf²Independently represents a perfluoroalkyl group, and Rf³Represents a perfluoroalkyl group, a perfluoroalkanesulfonyl group, a perfluoroaryl group, or a fluoroaryl group having a 1H, 1H-perfluoroalkyl group as a substituent. ) And / or an alkylsilane compound thereof, wherein the catalyst for producing a chroman compound derivative (Claim 14) or α-allyl alcohol has the general formula (IV)
[0034]
Embedded image

[0035]
(Where R⁶Or R⁷Is one of the general formula (V)
[0036]
Embedded image

[0037]
(Wherein, n represents an integer of 0 to 5), and the other represents a C1 to C3 alkyl group;⁸, R⁹Represents a hydrogen atom. 16. The chroman compound production catalyst according to claim 14, wherein the α-allyl alcohol is isophytol. 16. The chroman according to claim 15, wherein the α-allyl alcohol is isophytol. The catalyst for producing a compound derivative (Claim 16) and α-allyl alcohol are represented by the general formula (IV)
[0038]
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[0039]
(Where R⁸Or R⁹Is one of the general formula (V)
[0040]
Embedded image

[0041]
(Wherein, n represents an integer of 0 to 5), and the other represents a C1 to C3 alkyl group;⁶, R⁷Represents a hydrogen atom. 18. The chroman compound according to claim 17, wherein the α-allyl alcohol is phytol. 18. The chroman compound according to claim 17, wherein the α-allyl alcohol is phytol. The catalyst for producing a derivative (Claim 18) or the compound represented by the general formula (II) is tris (trifluoromethanesulfonyl) methane or pentafluorophenylbis (perfluoromethanesulfonyl) methane. 19. The catalyst for producing a chroman compound derivative according to any one of 14 to 18 (claim 19), and the alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II) comprises a compound represented by the general formula (II) and a methallyltrimethylsilane 20. The chroman compound derivative according to any one of claims 14 to 19, which is a reaction product with 21. A catalyst for producing a chroman compound derivative (claim 21) or an alkylsilane compound derivative according to any one of claims 14 to 20, which comprises a catalyst for producing a body (claim 20) or an alkylsilane compound derivative. Is a methallyltrimethylsilane, and the catalyst for producing a chroman compound derivative according to claim 21 (claim 22) or the compound represented by the general formula (II) is supported on a polymer resin. A catalyst for producing a chroman compound derivative according to any one of claims 14 to 22 (claim 23).
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As a method for producing the chroman compound derivative of the present invention, general formula (I) (wherein R¹~ R³Independently represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted alkyl group. ) Represented by the general formula (II) (wherein Rf¹, Rf²Independently represents a perfluoroalkyl group, and Rf³Represents a perfluoroalkyl group, a perfluoroalkanesulfonyl group, a perfluoroaryl group, or a fluoroaryl group having a 1H, 1H-perfluoroalkyl group. ) And / or a compound represented by the general formula (II) in the presence of a catalyst containing an alkylsilane compound, wherein the compound represented by the general formula (III):¹~ R³Is R in the general formula (I)¹~ R³Represents the same as⁴, R⁵Independently represents a hydrogen atom (however, except that they are simultaneously a hydrogen atom), or an unsubstituted or substituted alkyl group or alkenyl group. The method is not particularly limited as long as it is a method for producing the chroman compound derivative represented by the formula (1).
[0043]
The p-benzoquinone used in the method for producing a chroman compound derivative of the present invention is represented by the general formula (I), wherein R is¹~ R³Independently represents a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted alkyl group, and forms a benzene ring in the chroman compound derivative of the reaction product. Where R¹~ R³Specific examples of the alkyl group represented by include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group. Among them, a C1 to C3 alkyl group is preferable, and a methyl group is particularly preferable. preferable. Such R¹~ R³Examples of the substituent of the alkyl group represented by include an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, and an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group, and a 1-propenyl group. As the p-benzoquinone represented by the general formula (I), 2,3,5-trimethyl-p-benzoquinone can be mentioned as a preferred specific example.
[0044]
The α-allyl alcohol used in the method for producing a chroman compound derivative of the present invention has a hydroxy group dehydrated and condensed with a hydroxy group of p-benzoquinone, and the allyl group forms a condensed ring with a benzene ring of p-benzoquinone, Form a chroman ring. The α-allyl alcohol may be any of 1-propen-3-ol, 2-butenyl-4-ol and the like, but may be a C3-C26 linear or cyclic unsubstituted or substituted group. Alcohol may be used. Examples of the substituent of the α-allyl alcohol include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group and an n-butyl group, and an alkenyl group such as a vinyl group, a methylene group, an ethylidene group and an isopropenyl group. And a phenyl group.
[0045]
As a preferred specific example of such α-allyl alcohol, in general formula (IV), R⁶Or R⁷One represents an alkyl group represented by the general formula (V) (where n represents an integer of 0 to 5), and the other represents a C1 to C3 group such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Represents an alkyl group;⁸, R⁹Is a tertiary alcohol which represents a hydrogen atom, and in the general formula (IV), R⁸Or R⁹One represents an alkyl group represented by the general formula (V) (where n represents an integer of 0 to 5), and the other represents a C1 to C3 group such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Represents an alkyl group;⁶, R⁷Is an alcohol such as phytol, which represents a hydrogen atom. In particular, α-allyl alcohol having an allyl group at a terminal is preferable, and isophytol in which n = 3 in the general formula (V) is a preferable specific example. be able to.
[0046]
The amount of the α-allyl alcohol to be used may be the same equivalent to 1.2 equivalents, and may be the same equivalent to 1.1 equivalents to p-benzoquinone represented by the general formula (I). preferable.
[0047]
The compound represented by the general formula (II) used as a catalyst in the method for producing a chroman compound derivative of the present invention is a compound represented by the formula:¹, Rf²And a substituent Rf representing a perfluoroalkyl group, a perfluoroalkanesulfonyl group, a perfluoroaryl group or a fluoroaryl group having a 1H, 1H-perfluoroalkyl group³Is a bulky Bronsted superacid having the following formula: Substituent Rf¹, Rf², Rf³The perfluoroalkyl group represented by is not particularly limited and may be the same or different from each other. Specifically, a perfluoroalkyl group of C1 to C8 such as a perfluoroethyl group and a perfluoropropyl group Can be mentioned. Also, Rf³As the perfluoroalkanesulfonyl group represented by, a trifluoromethanesulfonyl group can be exemplified as a preferred specific example, and Rf³Examples of the perfluoroaryl group represented by include a pentafluorophenyl group, a nonafluorobiphenyl group, a heptafluoronaphthyl group and the like, and among these, a pentafluorophenyl group can be exemplified as a preferred specific example. Also, Rf³Is a fluoroaryl group having a 1H, 1H-perfluoroalkyl group, wherein the fluorine atom of the perfluoroaryl group is represented by the general formula CF₃(CF₂)_nCH₂It is a substituent represented by an O group, and examples thereof include a 1H, 1H-perfluoroalkyltetrafluorophenyl group in which a para- or meta-fluorine atom of a pentafluorophenyl group is substituted. .
[0048]
Further, the compound represented by the general formula (II) may be supported on a polymer resin, and the compound represented by the general formula (II) supported on the polymer resin may be an aromatic solvent, It has excellent swelling ability with respect to organic solvents such as halogen solvents and ether solvents, and can be used as a Bronsted acid or Lewis acid catalyst as an extremely effective one for producing the chroman compound derivative of the present invention. As the polymer resin supporting the compound represented by the general formula (II), any one may be used, and a preferable example is a haloargenopolystyrene resin such as a 4-bromopolystyrene resin. .
[0049]
Specific examples of the compound represented by the general formula (II) include tris (trifluoromethanesulfonyl) methane, tris (pentafluoroethanesulfonyl) methane, tris (trifluoromethanesulfonyl) ethane, and tris (pentafluoroethanesulfonyl) Ethane, pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methane, pentafluorophenylbis (pentafluoroethanesulfonyl) methane, pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) ethane, pentafluorophenylbis (pentafluoroethanesulfonyl) ethane and the like be able to.
[0050]
The amount of the compound represented by the general formula (II) can be 0.1 to 10 mol%, and 0.1 to 0.5 mol%, based on p-benzoquinone represented by the general formula (I). Is preferred because a chroman compound derivative with a purity of 99% can be obtained.
[0051]
The compound represented by the general formula (II) can be produced by a known method. For example, perfluoroarylbis (perfluoroalkanesulfonyl) methane is obtained by reacting arylfluoromethane with perfluoroalkanesulfinic acid salt to form an arylmethyl perfluoroalkanesulfone with t-butyllithium or t-butylmagnesium chloride. And the like, and a metal salt of arylmethyl perfluoroalkane sulfone obtained is reacted with a perfluoroalkanesulfonic anhydride. Specifically, tetrabutylammonium iodide, using a catalyst composed of iodide such as potassium iodide, in a dry inert gas atmosphere, in a solvent such as propionitrile, under heating and refluxing at 100 to 120 ° C, After reacting the arylfluoromethane with the perfluoroalkanesulfinic acid salt and dissolving the obtained arylmethylperfluoroalkanesulfone in a solvent such as diethyl ether, alkyl lithium is added at −78 ° C., and the mixture is reacted for 5 to 10 minutes. After the reaction, a method of adding trifluoromethanesulfonic anhydride and reacting at room temperature for 1 to 2 hours. In addition, tris (perfluoroalkanesulfonyl) methane can be obtained by the method described in the literature (Waller, FJJ et al. Ducray, RJ Org. Chem. 1999, 64, 2910), the literature cited therein, and the like. Can be produced according to the method described in (1).
[0052]
The alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II) used as a catalyst in the method for producing a chroman compound derivative of the present invention is a compound in which a hydrogen atom of the compound represented by the general formula (II) is substituted with an alkylsilane compound. And acts as a bulky Lewis acid. Examples of the alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II) include a compound represented by the general formula (II) and a compound represented by the formula (VIII)
SiR¹⁰R¹¹R¹²R^Thirteen        (VIII)
And a reaction product with an allyltrialkylsilane or trialkylsilane compound. Where R¹⁰~ R¹²Independently represents an alkyl group;^ThirteenRepresents an allyl group or a hydride group,BaseExamples thereof include a 2-propenyl group, a 2-butenyl group and a 2-methyl-2-propynyl group. Examples of the alkylsilane compound represented by the formula (VIII) include R¹⁰~ R¹²Is a methyl group, an ethyl group, R^ThirteenIs a 2-methyl-2-propenyl group, methallyltrimethylsilane, a methallyltriethylsilane compound, and the like. In particular, a methallyltrimethylsilane compound can be exemplified as a preferable specific example.
[0053]
The alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II) may be a compound represented by the general formula (II) and an alkylsilane represented by the formula (VIII) such as methallyltrimethylsilane (2-methylpropenyltrimethylsilane). A silane compound obtained as a reaction product by reacting with a compound may be added to the reaction system after isolation, but may be added to the reaction system together with p-benzoquinone or the like represented by the general formula (I). By directly adding the allyltrialkylsilane compound represented by the formula (VIII) to the reaction system in which the compound represented by the formula (II) is present, a part or the whole of the compound represented by the general formula (II) can be easily mixed in the reaction system. The alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II) produced by the reaction can be used without isolation. In particular, trimethylsilyl tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, which is a reaction product of tris (trifluoromethanesulfonyl) methane and methallyltrimethylsilane, is unstable in water and must be directly produced in the reaction system without isolation. Is preferred. Further, trimethylsilylpentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methide, which is a reaction product of pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methane and methallyltrimethylsilane, can be isolated, and is obtained in advance as a reaction product. Trimethylsilylpentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methide, which is an alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II), may be added to the reaction system. The amount of the alkylsilane compound represented by the formula (VIII) to be added to the compound represented by the general formula (II) may be 1 to 4 equivalents to the acid catalyst represented by the general formula (I). The use of 1 equivalent is preferable because a chroman compound derivative having a purity of 99% can be obtained.
[0054]
Examples of the allyltrialkylsilane compound represented by the general formula (II) include trimethylsilyl tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, trimethylsilyl tris (pentafluoroethanesulfonyl) methide, triethylsilyl tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, and triethylsilyl. Tris (pentafluoroethanesulfonyl) methide, trimethylsilylpentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methide, trimethylsilylpentafluorophenylbis (pentafluoroethanesulfonyl) methide, triethylsilylpentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methide, triethylsilylpenta Fluorophenylbis (pentafluoroethanesulfonyl) methide and the like It is possible.
[0055]
The catalyst used in the method for producing a chroman compound derivative of the present invention may contain an alkylsilane compound derivative. The alkylsilane compound derivative is used together with the compound represented by the general formula (II) and the like, and the purity and yield of the chroman compound derivative of the obtained reaction product can be further improved. Such an alkylsilane compound derivative is represented by the formula (VIII)
SiR¹⁰R¹¹R¹²R^Thirteen        (VIII)
Where R is¹⁰~ R¹²Independently represents an alkyl group;^ThirteenRepresents an allyl group or a hydride group, and examples of the allyl group include a 2-propenyl group, a 2-butenyl group, a 2-methyl-2-propynyl group, and an alkylsilane represented by the formula (VIII). As compound derivatives, R¹⁰~ R¹²Is a methyl group, an ethyl group, R^ThirteenIs a 2-methyl-2-propenyl group, methallyltrimethylsilane, a methallyltriethylsilane compound, and the like. In particular, a methallyltrimethylsilane compound can be exemplified as a preferable specific example. Alkylsilane compound derivatives, particularly methallyltrimethylsilane, have the function of regenerating the hydrolyzed alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II) in the reaction system and restoring the catalytic action. The fact that the alkylsilane compound derivative has such an action is that a part of the alkylsilane compound is hydrolyzed in the reaction system to form a Bronsted acid and an ammonium salt represented by the chemical formula (II), thereby deactivating the catalytic action. When 2,6-di (t-butyl) pyridine is added, the purity of the chroman compound derivative as a product is improved, but the yield is reduced, which is also evident. The amount of the alkylsilane compound derivative to be used is 0.2 to 7 mol%, more preferably 0.5 to 5 mol%, based on p-benzoquinone represented by the general formula (I).
[0056]
The alkylsilane compound derivative is obtained by adding a compound represented by the general formula (II) such as pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methane and an allyltrialkylsilane compound derivative represented by the formula (VIII) under solvent-free conditions. By heating at room temperature and, if necessary, for example, by stirring at 18 to 40 ° C., a reaction product such as trimethylsilylpentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methide can be obtained. 7 to 10 Pa).
[0057]
In the method for producing a chroman compound derivative of the present invention, the p-benzoquinone represented by the general formula (I) and α-allyl alcohol are combined with a compound represented by the general formula (II) and an allyltrialkylsilane compound derivative or the general formula ( It is preferable to react the compound represented by II) with an alkylsilane compound in a solvent. Examples of such a solvent include aprotic solvents such as hexane, heptane, octane and isobutyl ether, and aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene. A system solvent, ethylene carbonate, or the like can be used, and one or more of these may be used as a mixture. For example, a two-phase system of heptane and ethylene carbonate may be used. . The amount of the solvent to be used is 3 to 12 ml, preferably 4 to 6 ml, based on 6 mmol of p-benzoquinone.
[0058]
The method for producing a chroman compound derivative of the present invention comprises the steps of: preparing a p-benzoquinone represented by the general formula (I), a compound represented by the general formula (II), or a compound represented by the general formula (II) Ryltrimethylsilane is added, and α-allyl alcohol dissolved in a solvent is added at a temperature of 100 to 130 ° C., preferably 110 to 120 ° C., under azeotropic dehydration with stirring at a rate of about 2 mmol / h dropwise. In addition, stirring can be further continued for 2 to 12 hours, and after cooling to room temperature, 1N sodium hydroxide and a saturated saline solution are added, and the mixture can be extracted by hexane. After drying the product over magnesium sulfate, the solvent is distilled off under reduced pressure to obtain a crude product, which can be purified by a known method such as silica gel column chromatography.
[0059]
The chroman compound derivative produced by the present invention is represented by the general formula (III):¹~ R³Is R in the general formula (I)¹~ R³Represents independently a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted alkyl group;⁴, R⁵Independently represents a hydrogen atom, or an unsubstituted or substituted alkyl group or an alkenyl group, provided that they are not hydrogen atoms at the same time, and the substituent R⁴, R⁵Has an asymmetric carbon at the carbon bonded thereto. R in the general formula (III)¹~ R³The alkyl group represented by may be any one, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group. Groups are preferred, of which the methyl group is particularly preferred. Such R¹~ R³Examples of the substituent of the alkyl group represented by include an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, and an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group, and a 1-propenyl group.
[0060]
R in the general formula (III)⁴The alkyl group represented by may be any, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, and an n-hexyl group. Of these, C1-C3 alkyl groups can be exemplified as preferred specific examples.⁴The alkenyl group represented by may be any one, and specific examples include a vinyl group, an allyl group, a 1-propenyl group, an isopropenyl group, a 1-butenyl group, and a 2-butenyl group. Among them, a C3-C6 alkenyl group can be exemplified as a preferred specific example. Further, R in the general formula (III)⁴Examples of the substituent of the alkyl group and alkenyl group represented by include an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, and an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group, and a 1-propenyl group.
Further, R in the general formula (III)⁵Examples of the alkyl group represented by are linear groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group and n-heptyl group, and cyclic groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group. And C1 to C26, and specific examples of the alkenyl group include those having one or more unsaturated bonds in these alkyl groups. Further, R in the general formula (III)⁵Examples of the substituent of the alkyl group and alkenyl group represented by include an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, and an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group, and a 1-propenyl group. R in the general formula (III)⁵As a preferable specific example, a substituent represented by the general formula (V) can be mentioned, and among these, a substituent represented by n = 3 is particularly preferable. As the chroman compound derivative represented by the general formula (III), α-tocopherol can be mentioned as a representative.
[0061]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
Example 1-2
0.9 g (6 mmol) of trimethylhydroquinone, 0.5 mL of tris (trifluoromethanesulfonyl) methane (0.5 mol%), and 3 mL of heptane are put into a 25 mL flask equipped with a branch, and the solution is sufficiently stirred at a bath temperature of 115 ° C. and azeotropically dehydrated. In this state, a solution obtained by dissolving 2.2 mL (6.2 mmol) of isophytol in 2 mL of heptane was added dropwise over about 3 hours. The solution was further stirred under azeotropic dehydration conditions for 2 to 12 hours, cooled to room temperature, added with 2 mL of ether, further added with 2 mL of 1N sodium hydroxide solution and 4 mL of saturated saline, and extracted with hexane. Thereafter, the aqueous layer was further extracted twice with hexane. After the combined organic layers were dried over magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. This was purified using silica gel column chromatography (hexane: ethyl acetate = 50: 1) to obtain α-tocopherol. The yield was 93% and the purity was 98% (Example 1). Table 1 shows the results.
[0062]
The obtained α-tocopherol was analyzed under the following conditions.
Analysis conditions
Hewlett Packard, HP 6890 Series, GC System
Column: DB-1 (length: 30 m, ID: 0.25 mm, Film: 0.25 um)
Column Temperature: 260 ° C (1 min), 5 ° C / min, 300 ° C (10 min)
Injection Temp. : 320 ° C
Detection Temp. : 320 ° C
Constant flow mode
Split ratio: 50
Carrier gas (He): Total flow: 24.1 mL, column flow: 2.0 mL / min
H₂  flow: 30 mL / min
Air flow: 400 mL / min
α-Tocopherol: 6.9 min
5-membered ring by-product A: 5.5 min
5-membered ring by-product B: 6.1 min
[0063]
Α-Tocopherol was obtained in the same manner as in Example 1 except that pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methane (10 mmol%) was used instead of tris (trifluoromethanesulfonyl) methane. The yield was 99% and the purity was 90% (Example 2). Table 1 shows the results.
[0064]
Example 3
6.69 g (15 mmol) of pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methane and 2.6 mL (15 mmol) of methallyltrimethylsilane are added in a solvent-free state, and the mixture is stirred at 18 to 40 ° C. for 1 hour, and trimethylsilyl pentane is added. Fluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methide was obtained.
The obtained trimethylsilylpentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methide (0.5 mmol%), 0.9 g (6 mmol) of trimethylhydroquinone, and 3 mL of heptane are put into a 25 mL flask equipped with a branch, and this solution is heated at a bath temperature of 115 ° C. Then, a solution prepared by dissolving 2.2 mL (6.2 mmol) of isophytol in 2 mL of heptane was added dropwise over about 3 hours while the mixture was sufficiently stirred with and subjected to azeotropic dehydration. The solution was further stirred under azeotropic dehydration conditions for 2 to 12 hours, cooled to room temperature, added with 2 mL of ether, further added with 2 mL of 1N sodium hydroxide solution and 4 mL of saturated saline, and extracted with hexane. Thereafter, the aqueous layer was further extracted twice with hexane. After the combined organic layers were dried over magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. This was purified using silica gel column chromatography (hexane: ethyl acetate = 50: 1) to obtain α-tocopherol. The yield was 79% and the purity was 90%. Table 1 shows the results.
[0065]
Example 4-9
0.9 g (6 mmol) of trimethylhydroquinone, tris (trifluoromethanesulfonyl) methane (0.2 mmol%), methallyltrimesylsilane (0.8 mmol%), and 3 mL of heptane are placed in a 25 mL flask with a side-arm, and the solution is heated to a bath temperature. A solution of 2.2 mL (6.2 mmol) of isophytol in 2 mL of heptane was added dropwise over about 3 hours while the mixture was sufficiently stirred at 115 ° C. and azeotropically dehydrated. The solution was further stirred under azeotropic dehydration conditions for 2 to 12 hours, cooled to room temperature, added with 2 mL of ether, further added with 2 mL of 1N sodium hydroxide solution and 4 mL of saturated saline, and extracted with hexane. Thereafter, the aqueous layer was further extracted twice with hexane. After the combined organic layers were dried over magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. This was purified using silica gel column chromatography (hexane: ethyl acetate = 50: 1) to obtain α-tocopherol. The yield was 83% and the purity was 99%. Similarly, tris (trifluoromethanesulfone) methane (0.5 mol%) (Example 5), pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methane (0.5 mol%) (Example 6), pentafluorophenylbis (trifluoro) (Methylmethane 5 mol%) (Example 7), trimethylsilylpentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methide (0.5 mmol%) obtained in the same manner as in Example 3 (Example 8), trimethylsilylpentafluorophenyl Bis (trifluoromethanesulfonyl) methide (5 mmol%) (Example 9) was similarly performed, and the yield and purity of the obtained α-tocopherol were determined. Table 1 shows the results.
[0066]
Examples 10-11
Except that 2,6-di (-t-butyl) pyridine (5 mmol%, 10 mmol%) was used instead of methallyltrimesylsilane, the same procedure as in Example 8 was carried out, and the yield of α-tocopherol obtained and Purity was determined. Table 1 shows the results.
[0067]
Comparative Example 1-2
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that trifluoromethanesulfonylimine was used instead of tris (trifluoromethanesulfonyl) methane to obtain α-tocopherol, and the yield and purity of the obtained α-tocopherol were determined. (Comparative Example 1). Table 1 shows the results. The purity of the product obtained was reduced. Similarly, α-tocopherol was obtained using trifluoromethanesulfonic acid, and the yield and purity of the obtained α-tocopherol were determined (Comparative Example 2). Table 1 shows the results. The yield and purity of the obtained product decreased.
[0068]
Comparative Example 3-4
The reaction was carried out in the same manner as in Example 10 except that trimethylsilyl (trifluoromethanesulfonyl) imide was used instead of pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) trimethylsilane to obtain α-tocopherol, and the obtained α-tocopherol was obtained. Was obtained (Comparative Example 3). Table 1 shows the results. The yield of the obtained product was improved, but the purity was reduced. Similarly, α-tocopherol was obtained using trimethylsilyltrifluoromethanesulfonate, and the yield and purity of the obtained α-tocopherol were determined (Comparative Example 4). Table 1 shows the results. The purity of the product obtained was reduced.
[0069]
[Table 1]

[0070]
Example 12-14
Polystyrene resin-supported Brønsted acid (Ishihara, K .; Hasagawa, A .; Yamamoto, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 4077-4079) (Example 12) and polystyrene resin-supported Bronsted High yields are also obtained when using the acid silyl Lewis acid (Example 13) or fluorous silyl Lewis acid (Ishihara, K .; Hasegawa, A .; Yamamoto, H. Synlett 2002, 1299-1301) (Example 14). Α-tocopherol was synthesized with high purity. After the reaction, the polystyrene-carrying Bronsted acid could be recovered by filtration. After the reaction, fluoroussilyl Lewis acid was also extracted as a Bronsted acid with a perfluoroalkane. Table 2 shows the results.
[0071]
[Table 2]

[0072]
【The invention's effect】
According to the method for producing a chroman compound derivative and the catalyst for producing a chroman compound derivative of the present invention, a compound represented by the general formula (II) or a compound represented by the general formula (II) is supported on a polymer resin. Compound In addition, an alkylsilane compound obtained by adding the alkylsilane compound represented by the general formula (II) in the reaction system, or a high-purity chroman compound derivative by adding an alkylsilane compound derivative to these alkylsilane compounds. It is possible to obtain α-tocopherol which is obtained in high yield and which is produced in large quantities, in the presence of a very small amount of an organic metal in the presence of a catalyst, can be obtained in high purity and high yield by suppressing environmental destruction, and industrialization can be achieved. Can be planned.

Claims

General formula (I)

(Wherein, R ^{1 to} R ³ each independently represent a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted alkyl group.) And α-allyl alcohol represented by the general formula ( II)

(Wherein, Rf ¹ and Rf ² independently represent a perfluoroalkyl group, and Rf ³ represents a perfluoroalkyl group, a perfluoroalkanesulfonyl group, a perfluoroaryl group, or a 1H, 1H-perfluoroalkyl group. Represented by the general formula (III), characterized in that the reaction is carried out in the presence of a catalyst containing an alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II):

(Wherein, R ^{1 to} R ³ represent the same as R ^{1 to} R ³ in formula (I), and R ⁴ and R ⁵ independently represent a hydrogen atom (provided that they are both , An alkyl group having an unsubstituted or substituted group, or an alkenyl group having an unsubstituted or substituted group.).

α-allyl alcohol has the general formula (IV)

(In the formula, one of R ^{6 and} R ⁷ is represented by the general formula (V)

(Where n represents an integer of 0 to 5), the other represents a C1 to C3 alkyl group, and R ⁸ and R ⁹ represent a hydrogen atom. 2. The method for producing a chroman compound derivative according to claim 1, wherein the compound is a compound represented by the formula:

The method for producing a chroman compound derivative according to claim 2, wherein the α-allyl alcohol is isophytol.

α-allyl alcohol has the general formula (IV)

(Wherein one of R ^{8 and} R ⁹ is a group represented by the general formula (V)

(Where n represents an integer of 0 to 5), the other represents a C1 to C3 alkyl group, and R ⁶ and R ⁷ represent a hydrogen atom. 2. The method for producing a chroman compound derivative according to claim 1, wherein the compound is a compound represented by the formula:

The method for producing a chroman compound derivative according to claim 4, wherein the α-allyl alcohol is phytol.

The compound represented by the general formula (II) is tris (trifluoromethanesulfonyl) methane or pentafluorophenylbis (trifluoromethanesulfonyl) methane, wherein the chroman compound derivative according to any one of claims 1 to 5, Production method.

7. The alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II) is a reaction product of the compound represented by the general formula (II) and methallyltrimethylsilane. A method for producing a chroman compound derivative of the above.

The method for producing a chroman compound derivative according to any one of claims 1 to 7, wherein the compound represented by the general formula (II) is supported on a polymer resin.

The method for producing a chroman compound derivative according to any one of claims 1 to 8, wherein the catalyst contains an alkylsilane compound derivative.

The method for producing a chroman compound derivative according to claim 9, wherein the alkylsilane compound derivative is methallyltrimethylsilane.

The method for producing a chroman compound derivative according to any one of claims 1 to 10, wherein the reaction is performed in a solvent.

The method for producing a chroman compound derivative according to claim 11, wherein the solvent is hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, isobutyl ether, or the like.

The method for producing a chroman compound derivative according to any one of claims 1 to 12, wherein the chroman compound derivative is α-tocopherol.

General formula (I)

Wherein R ^{1 to} R ³ independently represent a hydrogen atom or an unsubstituted or substituted alkyl group; and α-allyl alcohol, Formula (III)

(Wherein, R ^{1 to} R ³ represent the same as R ^{1 to} R ³ in formula (I), and R ⁴ and R ⁵ independently represent a hydrogen atom (provided that they are both ), An unsubstituted or substituted alkyl group, or an unsubstituted or substituted alkenyl group.)

(Wherein, Rf ¹ and Rf ² independently represent a perfluoroalkyl group, and Rf ³ represents 1H, 1H-perfluoro as a perfluoroalkyl group, a perfluoroalkanesulfonyl group, a perfluoroaryl group or a substituent. A fluoroaryl group having an alkyl group) and / or an alkylsilane compound thereof.

α-allyl alcohol has the general formula (IV)

(Where n represents an integer of 0 to 5), the other represents a C1 to C3 alkyl group, and R ⁸ and R ⁹ represent a hydrogen atom. 15. The catalyst for producing a chroman compound derivative according to claim 14, which is a compound represented by the formula:

The catalyst for producing a chroman compound derivative according to claim 15, wherein the α-allyl alcohol is isophytol.

α-allyl alcohol has the general formula (IV)

(Where n represents an integer of 0 to 5), the other represents a C1 to C3 alkyl group, and R ⁶ and R ⁷ represent a hydrogen atom. 15. The catalyst for producing a chroman compound derivative according to claim 14, which is a compound represented by the formula:

The catalyst for producing a chroman compound derivative according to claim 17, wherein the α-allyl alcohol is phytol.

The chroman compound derivative according to any one of claims 14 to 18, wherein the compound represented by the general formula (II) is tris (trifluoromethanesulfonyl) methane or pentafluorophenylbis (perfluoromethanesulfonyl) methane. Production catalyst.

20. The alkylsilane compound of the compound represented by the general formula (II) is a reaction product of the compound represented by the general formula (II) and methallyltrimethylsilane. Catalyst for the production of chroman compound derivatives.

The catalyst for producing a chroman compound derivative according to any one of claims 14 to 20, comprising an alkylsilane compound derivative.

The catalyst for producing a chroman compound derivative according to claim 21, wherein the alkylsilane compound derivative is methallyltrimethylsilane.

The catalyst for producing a chroman compound derivative according to any one of claims 14 to 22, wherein the compound represented by the general formula (II) is supported on a polymer resin.