JP2007197342A - アダマンタンモノオール類の精製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アダマンタンモノオール類を２−アダマンタノンから分離・精製して、医薬中間原料・耐熱性樹脂原料などの機能化学品用途に相応しい高純度アダマンタンモノオール類を得る。
【解決手段】アダマンタンモノオール類と２−アダマンタノンを含む混合物からアダマンタンモノオールを分離する方法であって、該混合物を水−オクタノール分配係数が０．５以上であるエステル溶媒、又は２０℃における水への溶解度が１０ｗｔ％以下であるエステル溶媒に溶解し、５℃以上で再結晶操作を行うことで２−アダマンタノンを除去することを特徴とするアダマンタンモノオール類の精製方法。

Description

本発明は、医薬中間体、耐熱性樹脂原料、光学用樹脂原料等に用いられるアダマンタンモノオール類の精製方法に関する

アダマンタンにヒドロキシル基を導入したアダマンタノール類は、分子内にＯＨ基を有しているため、（メタ）アクリル酸基、ハロゲン基、アミノ基、カルボキシル基等の官能基を導入することができ、多くの機能性化学品原料として利用されている。

アダマンタンポリオール類を含むアダマンタノール類の製造方法は、例えば、クロム酸を過剰に用いて合成する方法（特許文献１参照）、イミド化合物を触媒とする酸素酸化の方法（特許文献２、３参照）、Ｒｕを触媒とし、次亜塩素酸Ｎａを用いて基質を酸化する方法（特許文献４参照）などが開示されている。

しかし、何れの製造方法を用いたとしても、反応生成物は必ずアダマンタンモノオール類、アダマンタンポリオール類、ケトン類、ケトオール類の混合物となるため、それぞれの用途に応じて分離・精製操作が必要となっていた。これらの混合物からアダマンタンモノオール類の分離、精製する方法として、アダマンタンモノオール類とアダマンタンジオール類を抽出又は水性溶媒中から晶析する方法（特許文献５参照）、水洗によりアダマンタントリオール類を分離し更に炭素数４〜８のアルコール類でアダマンタンジオール類を分離する方法（特許文献６参照）には、４０℃以上の温度で酢酸エチルにアダマンタンモノオール類とアダマンタンジオール類を抽出し、水相に残ったアダマタンタントリオールを回収する方法（特許文献７参照）が記載されているが、アダマンタンモノオールを単独で高純度まで精製する方法については記載されていない。

また、アダマンタンポリオール類とアダマンタンモノオール他の分離についてヘキサン又は酢酸エチル中より再結晶する方法がある（特許文献８参照）。しかし、化学的類似性が強いアダマンタンモノオールと２−アダマンタノンの分離については全く記載されておらず、アダマンタンモノオール類の高純度化要求に対して対応が望まれていた。
特公昭４６−２６７９２号公報 特許３４３４０３４号公報 特開平１０−３１６６０１号公報 特開２００１−３３５５１９号公報 特開２０００−３８３６０号公報 特開２００１−２６５６３号公報 特開２００３−３３５７１５号公報 特開平１０−２０４０１４号公報

本発明の目的は、前述の各課題を解決し、アダマンタンモノオール類を２−アダマンタノンから分離・精製して、医薬中間原料・耐熱性樹脂原料などの機能化学品用途に相応しい高純度アダマンタンモノオール類として供給することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、目的物を含む混合物を特定のエステル溶媒を用いて再結晶することで、化学的性質が類似しているアダマンタンモノオール類と２−アダマンタノンを分離精製する方法を見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、アダマンタンモノオール類と２−アダマンタノンを含む混合物からアダマンタンモノオールを分離する方法であって、該混合物を水−オクタノール分配係数が０．５以上であるエステル溶媒、又は２０℃における水への溶解度が１０ｗｔ％以下であるエステル溶媒に溶解し、５℃以上で再結晶操作を行うことで２−アダマンタノンを除去することを特徴とするアダマンタンモノオール類の精製方法に関するものである。

本発明によれば、アダマンタンモノオールを化学的性質が類似した２−アダマンタノンから効率良く分離する事ができ、医薬中間体、耐熱性樹脂原料、光学用樹脂原料等に好適なアダマンタンモノオールを提供することができる。

本発明で対象となるアダマンタンモノオール類は、１−アダマンタノール、２−アダマンタノール、１，３−ジメチル−５−アダマンタノール、２−メチル−２−アダマンタノール、２−エチル−２−アダマンタノール等の２−アルキル−２−アダマンタノール類が例示され、それらに置換基をもつ化合物にも適用することが出来る。

本発明で使用される水−オクタノール分配係数（ＬｏｇＰ）が０．５以上又は２０℃における水への溶解度が１０重量％以下のエステル溶媒は、酢酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸エチルブチル、酢酸エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸イソペンチル等が例示され、２種以上混合して使用しても良い。使用する溶媒に関しては、選択した合成方法により反応溶媒が必ずしもエステル溶媒では無いケースもあるが、その場合には、得られた反応液より反応溶媒を留去し、前述のエステル溶媒に再溶解することで本発明を実施することができる。

また、反応生成物中には、何れの製造方法を用いたとしても必ずアダマンタンポリオール類が含まれている。アダマンタンポリオール類は水、水溶性溶媒等を用いた公知の方法で除去することができるが、この操作については、用いた反応溶媒が水との相溶性が低い溶媒であれば、先にアダマンタンポリオール類を除去するために洗浄操作を実施後、特定のエステル溶媒に置換して本発明を実施しても良く、また先に特定のエスエル溶媒に置換後に公知の洗浄方法で分離操作を実施しても良い。なお、水との溶解性が低い溶媒の例として、具体的にはヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサノール等の非水性アルコール類が挙げられる。

本発明でアダマンタンモノオール類とアダマンタンポリオール類を分離する温水洗浄は、通常、温度２０〜８０℃、混合物を溶解した溶媒に対して容量比０．１倍〜１０倍の範囲で実施する事ができる。また洗浄回数は、所望のアダマンタンモノオール純度に合わせて適宜選択しても差し支えない。

再結晶操作の条件は、用いたエステル溶媒の物性に依存するが、一般には常圧乃至は減圧下に温度２０℃〜１５０℃、好ましくは２０℃〜１００℃の範囲でエステル溶媒を留去・濃縮し、アダマンタノール類の結晶が析出した後、冷却し固液分離を行う方法が望ましい。但し、アダマンタンモノオール類は、昇華性を有している化合物が多いため上記範囲以外の高温や高真空下の条件で実施すると、目的物自体が留出することがあり好ましくない。また、再結晶操作は、１０℃以上の温度で行うことが必要である。１０℃以下に冷却すると２−アダマンタノンや他の不純物も結晶化し、目的物の純度が低下する。更に、再結晶操作は純度向上など所望に応じて２回以上実施しても良く、結晶化を容易にするために種結晶を添加しても良い。更に、晶析操作に用いる装置や材質は特に制限が無く、目的物の性質や最終用途などを勘案して選択することが出来る。

次に、再結晶操作後に目的物とエステル溶媒を分離する方法は、遠心分離器など公知の方法で実施することができる。また、分離後のアダマンタンモノオール類の結晶に対して、必要に応じエステル溶媒又はヘキサン、ｎ−ヘプタンなどの炭化水素類で複数回洗浄を行っても良い。

また、前述迄の操作に金属不純物の除去を目的とした酸による洗浄や、ハロゲンイオン等の不純物除去を目的としたアルカリによる洗浄を組み合わせて実施しても良い。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何らの制限を受けるものではない。

実施例１
アダマンタンモノオール５７ｗｔ％、１，３−アダマンタンジオール１７ｗｔ％、１，３，５−アダマンタントリオール０．２ｗｔ％、２−アダマンタノン２４ｗｔ％からなる混合物５０ｇを、酢酸エチル（ＬｏｇＰ＝０．７３、水への溶解度８．８％）２５０ｍｌに攪拌しながら溶解した。先ず、この酢酸エチル溶液を６０℃の温水で２回洗浄し、アダマンタンポリオール類を除去した。次に、残った酢酸エチル溶液を１９９９８Ｐａ・６０℃で濃縮した。濃縮液中に結晶が析出したことを確認後、スラリーを１０℃まで冷却、５Ｃの濾紙で濾別し、更にｎ−ヘプタンで１回リンスを行った。得られた結晶について３０℃で真空乾燥し、白色結晶を分離した。ガスクロマトグラフィーによる分析の結果、白色結晶はアダマンタンモノオールで、純度は９８．５ｗｔ％、また、２−アダマンタノンは０．７ｗｔ％、アダマンタンジオールは０．７ｗｔ％であった。

比較例１
実施例１で用いた混合物２５ｇに対し、溶媒をｎ−ヘプタン（ＬｏｇＰ＝４．６６、溶解度０．１０％）２５０ｇを用いて６０℃で溶解操作を行った。その後実施例１と同様の操作を行った。その結果、得られた結晶中にはアダマンタンモノオールは８１ｗｔ％含まれていたが、２−アダマンタノンも１６ｗｔ％残存していた。

比較例２
実施例１で用いた混合物を比較例１と同様に６０℃でｎ−ヘプタンに溶解し水洗操作まで実施した。その後、ｎ−ヘプタンを留去してドライアップさせ、その後、メタノール（ＬｏｇＰ＝−０．６６、溶解度は∞）に全量再溶解し、実施例１に示した再結晶操作を実施した。その結果、得られた結晶中にはアダマンタンモノオールが７８．５ｗｔ％含まれていたが２−アダマンタノンも１８ｗｔ％残存していた。

実施例２
溶媒を酢酸ブチル（ＬｏｇＰ＝１．７８、溶解度は１．０％）に変更して、実施例１と同様の操作を実施した。その結果、得られた白色結晶はアダマンタンモノオールで純度は９８．８ｗｔ％、また、２−アダマンタノンは０．６ｗｔ％、アダマンタンジオールは０．５ｗｔ％残存していた。

Claims (3)

1. アダマンタンモノオール類と２−アダマンタノンを含む混合物からアダマンタンモノオールを分離する方法であって、該混合物を水−オクタノール分配係数が０．５以上のエステル溶媒に溶解し、５℃以上で再結晶操作を行うことで２−アダマンタノンを除去することを特徴とするアダマンタンモノオール類の精製方法。
2. アダマンタンモノオール類と２−アダマンタノンを含む混合物からアダマンタンモノオールを分離する方法であって、該混合物を２０℃における水への溶解度が１０ｗｔ％以下のエステル溶媒に溶解し、５℃以上で再結晶操作を行うことで２−アダマンタノンを除去することを特徴とするアダマンタンモノオール類の精製方法。
3. エステル溶媒が、ギ酸エステル、酢酸エステル、プロピオン酸エステル及び酪酸エステルから選ばれる１種以上のエステル溶媒であることを特徴とする請求項１、２記載の精製方法。