JP2004517954A

JP2004517954A - １，３−ジケトンの精製方法

Info

Publication number: JP2004517954A
Application number: JP2002562699A
Authority: JP
Inventors: フラーター，ゲオルク; フーバー，ウルリッヒ
Original assignee: Roche Vitamins AG
Current assignee: DSM Nutritional Products AG
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2004-06-17
Also published as: CA2434534A1; KR20030074768A; WO2002062738A1; CN1239455C; BR0206833A; CN1489567A; EP1355871A1; US6844470B2; US20040068145A1; KR100618742B1

Abstract

有機溶媒中で１，３−ジケトンを土類金属又はアルカリ土類金属錯化剤と反応させ、得られた錯体を単離し、洗浄し、分解させ、精製された１，３−ジケトンを単離することを含む１，３−ジケトンの精製方法。

Description

【０００１】
本発明は、１，３−ジケトンの精製又は高純度１，３−ジケトンを当該１，３−ジケトンを含有する反応混合物から単離する新規な方法に関する。
【０００２】
本発明の方法は、
ａ）有機溶媒中で１，３−ジケトンを土類金属又はアルカリ土類金属錯化剤と反応させて錯体を形成させることと、
ｂ）前記錯体を単離することと、
ｃ）前記錯体を有機溶媒で洗浄することと、
ｄ）前記錯体を分解させることと、
ｅ）精製された１，３−ジケトンを単離することと
を含む。
【０００３】
好ましい態様で、本発明は、式Ｒ^１−ＣＯ−ＣＨ_２−ＣＯ−Ｒ^２（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、独立して、脂肪族、芳香族又は複素環式の基である）の１，３−ジケトンの精製又は単離に関する。Ｒ^１及び／又はＲ^２によって表される脂肪族基の例は、飽和脂肪族基、たとえばＣ_１−２０アルキル基及び不飽和脂肪族基、たとえばＣ_２−２０アルケニル又はアルキニル基であり、これらの基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、非置換であっても、たとえばハロゲン、ヒドロキシ、低級アルコキシ又は低級アルカノイルオキシによって置換されていてもよい。
【０００４】
芳香族基Ｒ^１及びＲ^２の例は、一環式及び二環式の基、たとえば、非置換であっても置換されていてもよいフェニル及びナフチルである。複素環式基の例は、一以上の窒素、硫黄及び／又は酸素原子をヘテロ原子として含有する一環式及び二環式の複素環、たとえばピリジル、ピリミジル、チエニル、フリル、チアゾリル、インドリル、キノリニル及びイソキノリニルである。
【０００５】
特に好ましい態様では、１，３−ジケトンは、化粧品日焼け止め剤に広く使用されるＵＶフィルタであるＰＡＲＳＯＬ（登録商標）１７８９及びＥＵＳＯＬＥＸ（登録商標）８０２０としてもそれぞれが知られる４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシ−ジベンゾイルメタン又はイソプロピルジベンゾイルメタンである。４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシ−ジベンゾイルメタンは、従来、４−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸誘導体と４−メトキシアセトフェノンとのアルドール縮合によって調製され、粗縮合物をメタノールから再結晶させることによって精製される。本発明の方法により、４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシ−ジベンゾイルメタンのようなジケトンをより高い純度で得ることができる。わずかな不純物が生成物に色を付与する傾向をもち、それが化粧品製剤における使用には望ましくないため、これは特に重要である。
【０００６】
本発明の精製方法で使用される有機溶媒は、精製する１，３−ジケトンを溶解することができ、錯化剤に対しては不活性であるいかなる有機溶媒であってもよい。典型的な溶媒は、芳香族炭化水素、たとえばベンゼン及び好ましくはトルエンである。本発明で使用するための他の溶媒の例は、脂肪族アルコール、たとえばメタノール及びエタノール、エーテル類、たとえばジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン及びジオキサンならびに塩素化炭化水素、たとえば塩化メチレン、クロロホルム及びクロロベンゼンである。
【０００７】
土類金属又はアルカリ土類金属錯化剤は、１，３−ジケトンと錯体を形成することができる、これらの金属のいかなる誘導体であってもよい。典型的な例は、ホウ素、アルミニウム、カルシウム及びマグネシウムのハロゲン化物、特に三フッ化ホウ素、三塩化アルミニウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムならびにホウ酸である。好ましい錯化剤は三フッ化ホウ素である。
【０００８】
精製方法は、適切な有機溶媒中粗１，３−ジケトンの溶液に錯化剤を加えることにより、又は１，３−ジケトンを含有する反応混合物に錯化剤を加えることにより、実施することができる。好適には、等モル量の１，３−ジケトン及び錯化剤、好ましくはわずかに過剰、たとえば１０％過剰モルの錯化剤を使用する。１，３−ジケトンが錯化剤と反応すると、錯体が固体沈殿物として形成し、この固体沈殿物を分別し、適切な溶媒、好適には、粗生成物を溶解するのに使用した溶媒と同じ溶媒又は１，３−ジケトンの調製のための反応を実施したときの溶媒で洗浄することができる。洗浄後、固体沈殿物を、塩基を含む水性媒体を用いる処理によって分解して、それにより、１，３−ジケトンを高純度で得ることができる。塩基は、水性媒体に可溶性であるいかなる塩基、たとえば水性アンモニア、アルカリ水酸化物、炭酸塩又は炭酸水素塩、たとえばＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３又はＮａＨＣＯ_３であってもよい。好ましいものは水性アンモニアである。好適には、塩基は、１，３−ジケトン錯体に対して等モル量又はわずかに過剰モル、たとえば１０％過剰モルで使用する。１，３−ジケトン錯体の分解は、好適には、先に指定したような溶媒、特にアルカノール、たとえばメタノール中で実施する。本発明のもう一つの実施態様では、高純度ジケトンは、水性媒体に可溶性であり、錯化剤とで錯体を形成することができる酸、たとえばシュウ酸を用いる処理により、錯体から得ることができる。
【０００９】
以下の例によって本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
例１
ａ）８０％ナトリウムアミド３６ｇ（１．２ｍｏｌ）及び乾燥トルエン３００ｇを、窒素でフラッシュしておいた丸底フラスコに加えた。この混合物を５０℃に加熱し、トルエン３０９ｇ中アセチルアニソール１５０．２ｇ（１ｍｏｌ）を１．５時間以内に加えた。添加が完了したのち、混合物を５０℃で１５分間保持したところで、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸メチルエステル（ＵＳ４，３８７，０８９にしたがって調製）１９２．３ｇ（１ｍｏｌ）をこの温度で１時間５０分以内に加えた。この混合物を５０℃でさらに１時間攪拌したのち、１００℃で１時間加熱すると、生成物が固体沈殿物の形態で析出した。混合物を１２時間放置した。次に、氷水３００ｍｌを加えたのち、高純度塩酸１００ｍｌと氷水２５０ｍｌとの混合物を加えた。位相を分離させ、有機相を２回水洗し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。
【００１１】
ｂ）工程ａ）で得た有機相に三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯化合物１４０ｍｌ（１．１ｍｏｌ）を滴下した。添加が完了すると、溶液は暗褐色になった。５分後、沈殿物が形成し、混合物は赤褐色になった。そして、混合物を１２０℃（環流温度）で１時間加熱した。ここでもまた、その色が赤褐色からピンク紫に変化した。混合物を室温に冷まし、沈殿物をろ過し、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル６００ｍｌで洗浄した。高真空で乾燥させたのち、４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシ−ジベンゾイルメタンのＢＦ_３錯体２４０ｇを黄緑色の蛍光固形物として得た。
【００１２】
ｃ）環流凝縮器、攪拌器及び油槽を備えた６リットル三口反応フラスコに、工程ｂ）で得た４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシ−ジベンゾイルメタンのＢＦ_３錯体２４０ｇ（０．６７ｍｏｌ）、メタノール３．５リットル及び水性アンモニア（２５％）５０ｇを充填した。この混合物を攪拌しながら７０℃（環流温度）で一夜加熱した。明澄な溶液が形成した。氷槽で冷却したのち、沈殿物が形成し、これをろ別し、水性メタノール（７５％）１リットルで洗浄した。高真空で乾燥させたのち、融点８５．５℃の４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシ−ジベンゾイルメタン１９６ｇを得た。ＨＰＬＣによる純度：９９．７％
【００１３】
例２
ａ）例１の工程ａ）で得た有機相の一部を濃縮し、高真空で乾燥させると、褐色の半結晶質５ｇが得られた。これは、ＨＰＬＣによる測定で、４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシ−ジベンゾイルメタンを７０％含有していた。この物質をエタノール１５ｍｌに溶解し、６０℃に加熱した。別個のフラスコで、ＡｌＣｌ_３０．７２ｇをエタノール１５ｍｌに溶解すると、発熱反応を起こした。この溶液を最初の溶液にゆっくりと加えた。この合わせた黄色の溶液を水性アンモニア（２５％）２ｍｌで処理すると、うす黄色の結晶がすぐに形成した。反応物を６０℃でさらに１５分間攪拌し、冷却し、ろ別した。残渣を水及びエタノールで洗浄し、高真空で乾燥させた。対応するＡｌ^＋３錯体のうすオレンジ色の結晶４．３ｇを得た。ＭＳ：９５４（Ｍ^＋）、６４５（１００％）
【００１４】
ｂ）環流凝縮器、攪拌器及び油槽を備えた２５０ｍｌ三口反応フラスコに、例２の工程ａ）で得た４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシ−ジベンゾイルメタンのＡｌ^＋３錯体４．１ｇをメタノール５０ｍｌ及び水性アンモニア（２５％）１ｍｌに溶解したものを充填した。この混合物を環流状態に加熱し、シュウ酸二水和物０．８２ｇを加え、熱い溶液をろ過した。ろ液を冷却し、４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシジベンジルメタンを沈殿させた。沈殿物をろ別し、高真空で乾燥させて、上記の高純度生成物２．３３ｇを得た。ろ液を少量の水で処理し、４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシ−ジベンゾイルメタンの第二の画分を沈殿させ、それをろ別し、乾燥させて、純粋な生成物をさらに１ｇ得た。
【００１５】
例３
例２ａ）に記載した手順と同様にして、ただしＡｌＣｌ_３の代わりにＭｇＣｌ_２を使用して、４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシジベンゾイルメタンのＭｇＣｌ_２錯体を得て、この錯体から、例２ｂ）と同様にして、純粋な白色４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシジベンゾイルメタンを得た。
【００１６】
例４
例２ａ）に記載した手順と同様にして、ただしＡｌＣｌ_３の代わりにＣａＣｌ_２を使用して、４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシジベンゾイルメタンのＣａＣｌ_２錯体を得て、この錯体から、例２ｂ）と同様にして、純粋な白色４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシジベンゾイルメタンを得た。

Claims

ａ）有機溶媒中で１，３−ジケトンを土類金属錯化剤又はアルカリ土類金属錯化剤と反応させて錯体を形成させることと、
ｂ）前記錯体を単離することと、
ｃ）前記錯体を有機溶媒で洗浄することと、
ｄ）前記錯体を分解させることと、
ｅ）精製された１，３−ジケトンを単離することと
を含む１，３−ジケトンの精製方法。
錯化剤が三フッ化ホウ素である、請求項１記載の方法。
反応に使用される有機溶媒が芳香族炭化水素である、請求項１又は２記載の方法。
芳香族炭化水素がトルエンである、請求項３記載の方法。
水性アンモニア溶液を用いる処理によって錯体を分解させる、請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
１，３−ジケトンが、式Ｒ^１−ＣＯ−ＣＨ_２−ＣＯ−Ｒ^２（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、独立して、脂肪族、芳香族又は複素環式の基である）の化合物である、請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
Ｒ^１及びＲ^２が、独立して、フェニル又は置換フェニルである、請求項６記載の方法。
Ｒ^１がｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルであり、Ｒ^２がｐ−メトキシフェニルである、請求項７記載の方法。
実質的に本明細書で特に実施例を参照して記載したとおりの純粋な１，３−ジケトンを調製する方法。
４−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−メトキシ−ジベンゾイルメタンのＢＦ_３錯体。