JP2005289981A - テトラロン類の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
工業的に有利なテトラロン類の製造方法を提供すること。
【解決手段】
溶媒中、貴金属触媒の存在下、式（１−１）
【化１−１】

または式（１−２）
【化１−２】

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ同一または相異なって、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、水素原子または水酸基を表す。ただし、Ｒ^１〜Ｒ^４のうち２つ以上が同時に水酸基であることはなく、その場合の他の置換基は水素原子に限られる。）
で示されるナフタレン類をギ酸類と反応させることを特徴とする式（２−１）
【化２−１】

または式（２−２）
【化２−２】

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、上記と同一の意味を表す。）
で示されるテトラロン類の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、テトラロン類の製造方法に関する。

テトラロン類は、医薬中間体等の各種化学品として有用な化合物である（例えば、非特許文献１、特許文献１参照。）。

その製造方法として、例えばヒドロキシナフタレン類をシクロヘキサンの存在下で臭化アルミニウムを用いて還元する方法（例えば、非特許文献２参照。）、固相でＴＭＳジアゾケトン類を環化、異性化後に脱離反応させる方法（例えば、非特許文献３参照。）などが知られている。

しかしながら、前者の方法は、化学理論当量以上の臭化アルミニウムを用いる必要があり、その取り扱いの点において、また、後者の方法は、多段階の工程を要する点において、いずれも工業的に満足し得る製法とはいえなかった。

また、貴金属触媒の存在下、加圧条件で水素還元によりテトラロン類を得る方法も知られている（例えば、特許文献２、特許文献３、非特許文献４および非特許文献５参照。）が、目的物の選択性が低かったり、加圧反応装置を要したりする点において、工業的には必ずしも有利な方法ではなかった。

特開平８−１０４６５２号公報 特開２００３−２０６２５３号公報 特開２０００−２２９９０２号公報 Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５１，１１５３１（１９９５） Ｒｕｓｓ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，３６，１４７４（２０００） Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５６，５３５３（２０００） Ｂｕｌｌ.Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，５７，２５５７（１９８４） Ｊ．Ｍｏｌ．Ｃａｔ．，３４，２２１(１９８６)

かかる状況の下、本発明者は、テトラロン類の工業的に有利な製造方法について鋭意検討した結果、置換基として水酸基を有するナフタレン類を、溶媒中、貴金属触媒の存在下にギ酸類と反応させることにより、目的とするテトラロン類が比較的選択性よく得られることを見出し、本発明に至った。

すなわち本発明は、溶媒中、貴金属触媒の存在下、式（１−１）

または式（１−２）

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ同一または相異なって、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、水素原子または水酸基を表す。ただし、Ｒ^１〜Ｒ^４のうち２つ以上が同時に水酸基であることはなく、その場合の他の置換基は水素原子に限られる。）
で示されるナフタレン類をギ酸類と反応させることを特徴とする式（２−１）

または式（２−２）

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、上記と同一の意味を表す。）
で示されるテトラロン類の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、ヒドロキシ置換ナフタレン類を原料として１段階で、特殊な装置を使用することなく、医薬中間体等の各種化学品として有用なテトラロン類を選択性よく製造することができるため工業的に有利である。

以下、本発明を詳細に説明する。

式（１−１）または式（１−２）で示されるナフタレン類（以下、ナフタレン類（１）と略記する。）において、Ｒ^１〜Ｒ^４で表される炭素数１〜６のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、炭素数１〜６のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。

かかるナフタレン類（１）としては、例えば１−ヒドロキシナフタレン、１，５−ジヒドロキシナフタレン、１，６−ジヒドロキシナフタレン、１、７−ジヒドロキシナフタレン、１，８−ジヒドロキシナフタレン、２−ヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレン、１−ヒドロキシ−５−メトキシナフタレン、１−ヒドロキシ−６−メトキシナフタレン、１−ヒドロキシ−７−メトキシナフタレン、１−ヒドロキシ−８−メトキシナフタレン、２−ヒドロキシ−６−メトキシナフタレン、２−ヒドロキシ−７−メトキシナフタレン、２−ヒドロキシ−６，７−ジメトキシナフタレン、１−ヒドロキシ−６，８−ジメトキシナフタレン、２−ヒドロキシ−５，６−ジメトキシナフタレン、１−ヒドロキシ−５−メチルナフタレン、１−ヒドロキシ−６−メチルナフタレン、１−ヒドロキシ−７−メチルナフタレン、１−ヒドロキシ−８−メチルナフタレン、２−ヒドロキシ−６−メチルナフタレン、２−ヒドロキシ−７−メチルナフタレン、１−ヒドロキシ−６，７−ジメチルナフタレン、１−ヒドロキシ−７，８−ジメチルナフタレン、２−ヒドロキシ−６，７−ジメチルナフタレン、２−ヒドロキシ−５，６−ジメチルナフタレン等が挙げられる。かかるナフタレン類（１）は、市販のものを用いてもよいし、任意の常法により合成したものを用いてもよい。

貴金属触媒としては、例えばパラジウム、ルテニウム、ロジウム、白金等の白金族金属からなる触媒が挙げられ、好ましくはパラジウム、ルテニウム、ロジウム、白金およびパラジウム／銀から選ばれる少なくとも一種が担体に担持された触媒が挙げられ、さらに好ましくはルテニウム、白金、パラジウム／銀が担体に担持された触媒が挙げられ、なかでも反応活性および選択率の点でパラジウム／銀が担体に担持された触媒が特に好ましい。

担体としては、例えば活性炭、アルミナ、シリカ、ゼオライト等が挙げられ、入手の容易さ等から活性炭が好ましい。また、かかる担体の表面積は大きい方が反応活性の点で好ましい。

金属が担体に担持された触媒の場合、金属の担体への担持率は、通常０．１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１０重量％程度である。

貴金属触媒の使用量は、特に限定されないが、ナフタレン類（１）に対して、金属換算で、通常０．０２〜２重量％程度である。また、パラジウム／銀触媒を用いる場合、パラジウムの重量が銀のそれよりも大きい方が好ましい。

かかる貴金属触媒は、市販のものを用いてもよいし、担体に金属が担持された触媒の場合には、例えば含浸担持法等の公知の方法に従い調製したものを用いてもよい。

ギ酸類としては、例えばギ酸；ギ酸カリウム、ギ酸ナトリウム等のギ酸のアルカリ金属塩；ギ酸マグネシウム、ギ酸カルシウム等のギ酸のアルカリ土類金属塩；などの単独または混合物が挙げられ、好ましくはギ酸のアルカリ金属塩が用いられる。ギ酸類の使用量は、ナフタレン類（１）に対して、通常１モル〜２０モル倍程度である。ギ酸類として、ギ酸を用いる場合には、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属塩などと併用して塩基性条件下で用いることが好ましい。

ナフタレン類（１）とギ酸類との反応は、溶媒中で実施され、かかる溶媒としては、反応を阻害しないものであれば特に限定されず、例えば水；ヘプタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル等のエーテル溶媒；酢酸エチル等のエステル溶媒；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノール等のアルコール溶媒；アセトニトリル等のニトリル溶媒；など、またはこれらの混合溶媒が挙げられ、好ましくはアルコール溶媒、エーテル溶媒、エステル溶媒またはこれらと水との混合溶媒が挙げられる。より好ましくはアルコール溶媒と水の混合溶媒が用いられ、なかでもメタノールと水の混合溶媒が最も好ましい。かかる溶媒の使用量は、ナフタレン類（１）に対して、通常１〜１００重量倍程度である。

本反応は、通常、常圧で実施される。
反応温度は、通常０〜１５０℃、好ましくは３０〜１１０℃程度である。

反応終了後、反応液から触媒を濾別し、そのままあるいは水等で洗浄処理した後、溶媒を留去することにより、目的とする式（２−１）または式（２−２）で示されるテトラロン類（以下、テトラロン類（２）と略記する。）を取り出すことができる。取り出したテトラロン類（２）は、例えば再結晶、カラムクロマトグラフィ、蒸留等の通常の手段によりさらに精製してもよい。

かくして得られるテトラロン類（２）としては、１−テトラロン、５−ヒドロキシ−１−テトラロン、６−ヒドロキシ−１−テトラロン、７−ヒドロキシ−１−テトラロン、８−ヒドロキシ−１−テトラロン、２−テトラロン、６−ヒドロキシ−２−テトラロン、７−ヒドロキシ−２−テトラロン、５−メトキシ−１−テトラロン、６−メトキシ−１−テトラロン、７−メトキシ−１−テトラロン、８−メトキシ−１−テトラロン、６−メトキシ−２−テトラロン、７−メトキシ−２−テトラロン、６，７−ジメトキシ−２−テトラロン、６，８−ジメトキシ−１−テトラロン、５，６−ジメトキシ−２−テトラロン、５−メチル−１−テトラロン、６−メチル−１−テトラロン、７−メチル−１−テトラロン、８−メチル−１−テトラロン、６−メチル−２−テトラロン、７−メチル−２−テトラロン、６，７−ジメチル−１−テトラロン、７，８−ジメチル−１−テトラロン、６，７−ジメチル−２−テトラロン、５，６−ジメチル−２−テトラロンが挙げられる。

本反応において、ナフタレン類（１）として式（１−１）で示される１−ヒドロキシナフタレン類を用いた場合、テトラロン類（２）として式（２−１）で示される１−テトラロン類が得られる。同様に、ナフタレン類（１）として式（１−２）で示される２−ヒドロキシナフタレン類を用いた場合、テトラロン類（２）として式（２−２）で示される２−テトラロン類が得られる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。なお、分析には、ガスクロマトグラフィ内部標準法を用いた。

実施例１
５０ｍｌの２口フラスコに、２，７−ジヒドロキシナフタレン８００ｍｇ、５重量％パラジウム／０．５重量％銀／活性炭担持触媒（５７重量％含水品）４００ｍｇ、イソプロパノール５ｇ、水５ｇおよびギ酸カリウム３．４ｇを仕込んだ。この反応液を内温６０℃に昇温し、同温度で６時間攪拌、保持した。

反応後、常温まで冷却し、５重量％硫酸水溶液４０ｇを加えてから、触媒を濾別し、触媒をメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル１０ｇで洗浄した。得られた濾洗液にさらにメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル２０ｇを加えて、有機層を分液後、溶媒を留去して粗結晶８１０ｍｇを得た。得られた粗結晶の組成は、７−ヒドロキシ−２−テトラロン：７３％、 ７−ヒドロキシ−２−テトラロール：９％、２，７−ジヒドロキシナフタレン（原料）：１８％であった。

実施例２
実施例１において、５重量％パラジウム／０．５重量％銀／活性炭担持触媒（５７重量％含水品）を８０ｍｇ、ギ酸カリウムを８４０ｍｇ、反応を１００℃で３時間に変えた以外は実施例１と同様に実施して、粗結晶８２０ｍｇを得た。得られた粗結晶の組成は、 ７−ヒドロキシ−２−テトラロン：３０％、２，７−ジヒドロキシナフタレン（原料）：７０％であった。

実施例３
実施例１において、２，７−ジヒドロキシナフタレンに変えて１，７−ジヒドロキシナフタレンを用いる以外は実施例１と同様に実施して、粗結晶８１０ｍｇを得た。得られた粗結晶の組成は、７−ヒドロキシ−１−テトラロン：４６％、７−ヒドロキシ−１−テトラロール：６％、１，７−ジヒドロキシナフタレン（原料）：４８％であった。

実施例４
実施例２において、２，７−ジヒドロキシナフタレンに変えて１−ヒドロキシナフタレン７２０ｍｇを用いる以外は実施例２と同様に実施して、粗結晶７３０ｍｇを得た。得られた粗結晶の組成は、１−テトラロン：３５％、１−テトラロール：２％、１−ヒドロキシナフタレン（原料）：６３％であった。

実施例５
５０ｍｌの２口フラスコに、２，７−ジヒドロキシナフタレン８００ｍｇ、５重量％パラジウム／０．５重量％銀／活性炭担持触媒（５７重量％含水品）４００ｍｇ、メタノール５ｇ、水５ｇおよびギ酸カリウム３．４ｇを仕込んだ。この反応液を内温６０℃に昇温し、同温度で６時間攪拌、保持した。

反応後、常温まで冷却し、５重量％硫酸水溶液４０ｇを加えてから、触媒を濾別し、触媒をメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル１０ｇで洗浄した。得られた濾洗液にさらにメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル２０ｇを加えて分液し、得られた有機層をガスクロマトグラフィー（内部標準法）にて分析したところ、７−ヒドロキシ−２−テトラロンの収率は８７％、２，７−ジヒドロキシナフタレン（原料）は１３％であった。

実施例６
５０ｍｌの２口フラスコに、２，６−ジヒドロキシナフタレン８００ｍｇ、５重量％パラジウム／０．５重量％銀／活性炭担持触媒（５７重量％含水品）４００ｍｇ、メタノール５ｇ、水５ｇおよびギ酸カリウム１．７ｇを仕込んだ。この反応液を内温４０℃に昇温し、同温度で６時間攪拌、保持した。

反応後、常温まで冷却し、５重量％硫酸水溶液４０ｇを加えてから、触媒を濾別し、触媒をメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル１０ｇで洗浄した。得られた濾洗液にさらにメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル２０ｇを加えて分液し、得られた有機層をガスクロマトグラフィー（内部標準法）にて分析したところ、６−ヒドロキシ−２−テトラロンの収率は６９％、６−ヒドロキシ−２−テトラロ−ルは６％、２，６−ジヒドロキシナフタレン（原料）は２５％であった。

実施例７
実施例５において、２，７−ジヒドロキシナフタレンの代わりに、７−メトキシ−２−ヒドロキシナフタレン８７０ｍｇを用いる以外は、実施例５と同様に実施した。
７−メトキシ−２−テトラロンの収率は２６％、７−メトキシ−２−テトラロ−ルは１９％、７−メトキシ−２−ヒドロキシナフタレン（原料）は５５％であった。

Claims (8)

1. 溶媒中、貴金属触媒の存在下、式（１−１）
   

   

   または式（１−２）
   

   

   （式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ同一または相異なって、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、水素原子または水酸基を表す。ただし、Ｒ^１〜Ｒ^４のうち２つ以上が同時に水酸基であることはなく、その場合の他の置換基は水素原子に限られる。）
   で示されるナフタレン類をギ酸類と反応させることを特徴とする式（２−１）
   

   

   または式（２−２）
   

   

   （式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、上記と同一の意味を表す。）
   で示されるテトラロン類の製造方法。
2. 貴金属触媒が、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、白金およびパラジウム／銀からなる群から選ばれる少なくとも一種が担体に担持された触媒である請求項１に記載のテトラロン類の製造方法。
3. 貴金属触媒が、パラジウム／銀が担体に担持された触媒である請求項１に記載のテトラロン類の製造方法。
4. 担体が、活性炭である請求項２または３に記載のテトラロン類の製造方法。
5. ギ酸類が、ギ酸のアルカリ金属塩である請求項１に記載のテトラロン類の製造方法。
6. 溶媒が、アルコール溶媒、エーテル溶媒、エステル溶媒またはこれらと水との混合溶媒である請求項１に記載のテトラロン類の製造方法。
7. 溶媒が、アルコール溶媒と水との混合溶媒である請求項１に記載のテトラロン類の製造方法。
8. 溶媒が、メタノールと水との混合溶媒である請求項１に記載のテトラロン類の製造方法。