JP2010209002A - Method for producing 3-furaldehyde derivative - Google Patents

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Yasutaka Ishii
康敬 石井
Ichiro Takase
一郎 高瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for industrially efficiently producing 3-furaldehyde derivative from an easily available raw material. <P>SOLUTION: The method for producing the 3-furaldehyde derivative represented by formula (4) (wherein, R<SP>1</SP>is hydrogen or an organic group; and R<SP>2</SP>is hydrogen or an organic group) includes reacting an aldehyde with a carbonyl compound represented by formula (3) (wherein, R<SP>2</SP>is the same as the above; and R<SP>3</SP>and R<SP>4</SP>are the same or different, and each hydrogen or hydrocarbon) or an equivalent thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は3−フラアルデヒド誘導体(3-furaldehyde derivatives)の製造法、より詳しくは、アルデヒド又はその等価体とカルボニル化合物又はその等価体とを反応させて3−フラアルデヒド誘導体を製造する方法に関する。3−フラアルデヒド誘導体は、染料、医薬品、生理活性物質、ポリマー原料等の精密化学品や高機能品材料の合成中間体、その他の有機化学品の中間原料などとして有用である。   The present invention relates to a method for producing 3-furaldehyde derivatives, and more particularly to a method for producing a 3-furaldehyde derivative by reacting an aldehyde or its equivalent with a carbonyl compound or its equivalent. The 3-furaldehyde derivatives are useful as fine chemicals such as dyes, pharmaceuticals, physiologically active substances, polymer raw materials, synthetic intermediates of high-functional materials, and intermediate raw materials of other organic chemicals.

従来、フラン化合物の製造法として、1,4−ジカルボニル化合物を出発原料として、酸触媒の存在下で環化脱水させる方法が知られている(非特許文献1参照)。しかし、この方法は、原料の入手が困難であり、汎用性のある技術ではなく、フラン化合物の工業的に効率のよい製法とは言い難い。また、特に、3−フラアルデヒド誘導体を入手しやすい原料から工業的に効率よく製造する方法はほとんど知られていない。   Conventionally, as a method for producing a furan compound, a method in which a 1,4-dicarbonyl compound is used as a starting material and cyclized and dehydrated in the presence of an acid catalyst is known (see Non-Patent Document 1). However, this method is difficult to obtain raw materials, is not a versatile technique, and is not an industrially efficient method for producing furan compounds. In particular, there are few known methods for industrially efficiently producing 3-furaldehyde derivatives from readily available raw materials.

Chem, Lett., 1983, 1007Chem, Lett. , 1983, 1007

本発明の目的は、入手しやすい原料から3−フラアルデヒド誘導体を工業的に効率よく製造できる方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method capable of industrially efficiently producing a 3-furaldehyde derivative from readily available raw materials.

本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討した結果、アルデヒド又はその等価体とカルボニル化合物又はその等価体とを反応させると、カップリングによる環化反応が円滑に進行して、対応する3−フラアルデヒド誘導体が良好な収率で得られることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have reacted aldehyde or an equivalent thereof with a carbonyl compound or an equivalent thereof, whereby the cyclization reaction by the coupling proceeds smoothly, and this is dealt with. The inventors have found that a 3-furaldehyde derivative can be obtained in a good yield and completed the present invention.

すなわち、本発明は、下記式(1)

Figure 2010209002
(式中、R1は水素原子又は有機基を示す)
で表されるアルデヒド又はその等価体と、下記式(2)
Figure 2010209002
(式中、R2は水素原子又は有機基を示す)
で表されるアルデヒド若しくはその等価体又は下記式(3)
Figure 2010209002
(式中、R2は水素原子又は有機基を示し、R3、R4は、同一又は異なって水素原子又は炭化水素基を示す。R3、R4は、互いに結合して、隣接する2つ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)
で表されるカルボニル化合物若しくはその等価体とを反応させて、下記式(4)
Figure 2010209002
(式中、R1、R2は前記に同じ)
で表される3−フラアルデヒド誘導体を得ることを特徴とする3−フラアルデヒド誘導体の製造法を提供する。 That is, the present invention provides the following formula (1):
Figure 2010209002
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an organic group)
Or an equivalent thereof, and the following formula (2)
Figure 2010209002
(Wherein R 2 represents a hydrogen atom or an organic group)
Or an equivalent thereof, or the following formula (3)
Figure 2010209002
(In the formula, R 2 represents a hydrogen atom or an organic group, and R 3 and R 4 are the same or different and represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group. R 3 and R 4 are bonded to each other and adjacent to each other. May form a ring with two oxygen and carbon atoms)
Is reacted with a carbonyl compound represented by the following formula (4):
Figure 2010209002
(Wherein R 1 and R 2 are the same as above)
The 3-furaldehyde derivative represented by these is obtained, The manufacturing method of the 3-furaldehyde derivative characterized by the above-mentioned is provided.

この製造法において、式(1)で表されるアルデヒド又はその等価体として式(2)で表されるアルデヒド又はその等価体を用いて、下記式(4a)

Figure 2010209002
(式中、R2は水素原子又は有機基を示す)
で表される3−フラアルデヒド誘導体を得てもよい。 In this production method, an aldehyde represented by the formula (2) or an equivalent thereof is used as the aldehyde represented by the formula (1) or an equivalent thereof, and the following formula (4a)
Figure 2010209002
(Wherein, R 2 represents a hydrogen atom or an organic group)
You may obtain 3-furaldehyde derivative represented by these.

反応をパラジウム化合物触媒(A)の存在下で行ってもよい。また、パラジウム化合物触媒(A)に加えて、さらにヘテロポリ酸若しくはその塩(B1)、又は全体として、P又はSiの元素と、V、Mo及びWから選択された少なくとも1つの元素とを含むオキソ酸若しくはその塩の混合物(B2)からなる助触媒(B)の存在下で反応を行うこともできる。前記ヘテロポリ酸若しくはその塩(B1)としては、構成元素として、P又はSiの元素と、V、Mo及びWから選択された少なくとも1つの元素とを含むものを好ましく使用できる。また、前記ヘテロポリ酸若しくはその塩(B1)として、下記式
3+n[PMo12-nn40
(式中、Aは水素原子、NH4、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選択された少なくとも1種を示し、nは0〜10の整数である)
で表されるリンバナドモリブデン酸若しくはリンモリブデン酸又はそれらの塩を使用することができる。
The reaction may be performed in the presence of a palladium compound catalyst (A). Further, in addition to the palladium compound catalyst (A), an oxo further containing a heteropolyacid or a salt thereof (B1) or, as a whole, an element of P or Si and at least one element selected from V, Mo and W The reaction can also be carried out in the presence of a promoter (B) comprising a mixture of acids or salts (B2). As the heteropolyacid or its salt (B1), those containing P or Si element and at least one element selected from V, Mo and W as constituent elements can be preferably used. In addition, as the heteropolyacid or a salt thereof (B1), the following formula
A 3 + n [PMo 12-n V n O 40 ]
(In the formula, A represents at least one selected from a hydrogen atom, NH 4 , an alkali metal and an alkaline earth metal, and n is an integer of 0 to 10)
Or phosphomolybdic acid or a salt thereof represented by

上記製造法において、パラジウム化合物触媒(A)に加えて、さらにルイス酸(C)の存在下で反応を行うのも好ましい。   In the above production method, it is also preferable to carry out the reaction in the presence of a Lewis acid (C) in addition to the palladium compound catalyst (A).

本発明の方法によれば、入手しやすい原料から、温和な条件下で3−フラアルデヒド誘導体を工業的に効率よく製造できる。   According to the method of the present invention, a 3-furaldehyde derivative can be industrially efficiently produced from a readily available raw material under mild conditions.

[反応成分]
本発明では、前記式(1)で表されるアルデヒド又はその等価体と、前記式(2)で表されるアルデヒド若しくはその等価体又は前記式(3)で表されるカルボニル化合物若しくはその等価体とを反応させる。式(1)で表されるアルデヒド又はその等価体の反応の相手として、式(2)で表されるアルデヒド若しくはその等価体を用いる場合と、式(3)で表されるカルボニル化合物若しくはその等価体を用いる場合とで同じ生成物が得られるのは、式(2)で表されるアルデヒド若しくはその等価体が、反応の過程で、式(3)で表されるカルボニル化合物と等価な反応中間体を経ることによるものと考えられる。式(1)で表されるアルデヒド又はその等価体と式(3)で表されるカルボニル化合物若しくはその等価体とは、カップリングによる環化によりフラン環を形成する。
[Reaction components]
In the present invention, the aldehyde represented by the formula (1) or an equivalent thereof, the aldehyde represented by the formula (2) or an equivalent thereof, or the carbonyl compound represented by the formula (3) or an equivalent thereof. And react. When the aldehyde represented by the formula (2) or an equivalent thereof is used as the reaction partner of the aldehyde represented by the formula (1) or an equivalent thereof, the carbonyl compound represented by the formula (3) or an equivalent thereof The same product is obtained when the isomer is used, because the aldehyde represented by the formula (2) or its equivalent is equivalent to the carbonyl compound represented by the formula (3) in the course of the reaction. This is thought to be through the body. The aldehyde represented by formula (1) or its equivalent and the carbonyl compound represented by formula (3) or its equivalent form a furan ring by cyclization by coupling.

式(1)中、R1は水素原子又は有機基を示す。式(2)中、R2は水素原子又は有機基を示す。式(3)中、R2は前記と同じく水素原子又は有機基を示し、R3、R4は、同一又は異なって水素原子又は炭化水素基を示す。R3、R4は、互いに結合して、隣接する2つ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。 In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or an organic group. In formula (2), R 2 represents a hydrogen atom or an organic group. In Formula (3), R 2 represents a hydrogen atom or an organic group as described above, and R 3 and R 4 are the same or different and represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group. R 3, R 4 are bonded to each other, may form a ring with the adjacent two oxygen atoms and carbon atoms.

1、R2における有機基としては、反応を損なわないような基であればよく、例えば、炭化水素基、複素環式基、置換オキシ基、N−置換アミノ基、アシル基及びこのカルボニル基保護体、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、置換又は無置換イミノアルキル基、硫黄酸エステル基、及びこれらが複数個結合した基などが挙げられる。カルボキシル基などは慣用の保護基で保護されていてもよい。有機基の炭素数は特に限定されないが、例えば1〜20、好ましくは1〜10程度である。 The organic group in R 1 and R 2 may be any group that does not impair the reaction. For example, a hydrocarbon group, a heterocyclic group, a substituted oxy group, an N-substituted amino group, an acyl group, and this carbonyl group Examples include a protector, a substituted oxycarbonyl group, a carboxyl group, a substituted or unsubstituted carbamoyl group, a cyano group, a substituted or unsubstituted iminoalkyl group, a sulfur acid ester group, and a group in which a plurality of these are bonded. The carboxyl group and the like may be protected with a conventional protecting group. Although carbon number of an organic group is not specifically limited, For example, it is 1-20, Preferably it is about 1-10.

前記炭化水素基には、脂肪族炭化水素基、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、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、ビニル、アリル、1−プロペニル、エチニル基などの炭素数1〜20(好ましくは1〜10、さらに好ましくは1〜6)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。   The hydrocarbon group includes an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, vinyl, allyl, 1- A linear or branched aliphatic hydrocarbon group (alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group) having about 1 to 20 carbon atoms (preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6) such as propenyl and ethynyl groups. Etc.

脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロオクチル、シクロデシル、シクロドデシル、アダマンチル、ノルボルニル基などの炭素数3〜20(好ましくは炭素数3〜15)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、橋かけ環式炭化水素基等)などが挙げられる。   Examples of the alicyclic hydrocarbon group include 3 to 20 carbon atoms (preferably 3 to 15 carbon atoms) such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclohexenyl, cyclooctyl, cyclodecyl, cyclododecyl, adamantyl and norbornyl groups. ) Alicyclic hydrocarbon groups (cycloalkyl groups, cycloalkenyl groups, bridged cyclic hydrocarbon groups, etc.).

芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル、ナフチル基などの炭素数6〜20程度の芳香族炭化水素基などが挙げられる。   Examples of the aromatic hydrocarbon group include aromatic hydrocarbon groups having about 6 to 20 carbon atoms such as phenyl and naphthyl groups.

これらの炭化水素基は、種々の置換基、例えば、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子)、オキソ基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシメチル基、保護基で保護されていてもよいアミノ基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基、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、ニトロ基、アシル基、シアノ基、複素環式基などを有していてもよい。前記保護基としては、有機合成の分野で慣用の保護基を使用できる。   These hydrocarbon groups may be protected by various substituents such as halogen atoms (fluorine, chlorine, bromine, iodine atoms), oxo groups, hydroxyl groups which may be protected with protecting groups, and protecting groups. A good hydroxymethyl group, an amino group which may be protected with a protecting group, a carboxyl group which may be protected with a protecting group, a substituted oxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted carbamoyl group, a nitro group, an acyl group, a cyano group, It may have a heterocyclic group or the like. As the protecting group, a protecting group commonly used in the field of organic synthesis can be used.

前記有機基のうち複素環式基を構成する複素環には、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(例えば、フラン、テトラヒドロフラン、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、テトラヒドロピラン、モルホリンなどの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、クロマン、イソクロマ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、ピロリジン、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、ピペリジン、ピペラジンなどの6員環、インドール、インドリン、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。これらの複素環式基は、置換基[例えば、前記炭化水素基が有していてもよい置換基と同様の基、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)]を有していてもよい。 Among the organic groups, the heterocyclic ring constituting the heterocyclic group includes an aromatic heterocyclic ring and a non-aromatic heterocyclic ring. As such a heterocyclic ring, for example, a heterocyclic ring containing an oxygen atom as a hetero atom (for example, 5-membered ring such as furan, tetrahydrofuran, oxazole, isoxazole, 4-oxo-4H-pyran, tetrahydropyran, morpholine, etc. 6-membered ring, condensed ring such as benzofuran, isobenzofuran, 4-oxo-4H-chromene, chromane, isochroman, etc.), heterocycle containing a sulfur atom as a hetero atom (for example, 5 such as thiophene, thiazole, isothiazole, thiadiazole, etc.) 5-membered rings, 6-membered rings such as 4-oxo-4H-thiopyran, condensed rings such as benzothiophene, etc.) and heterocycles containing nitrogen atoms as heteroatoms (eg, pyrrole, pyrrolidine, pyrazole, imidazole, triazole, etc.) Ring, pyridine, pyridazine, pyrimi Emissions, pyrazine, piperidine, 6-membered ring such as piperazine, indole, indoline, quinoline, acridine, naphthyridine, quinazoline, other condensed rings purine) and the like. These heterocyclic groups include substituents [for example, the same groups as the substituents that the hydrocarbon group may have, alkyl groups (for example, C 1-4 alkyl groups such as methyl and ethyl groups, etc.) , A cycloalkyl group, an aryl group (eg, phenyl, naphthyl group, etc.)].

前記有機基のうち置換オキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ基などのアルコキシ基(炭素数1〜10程度のアルコキシ基等);フェノキシ、ナフチルオキシ基などのアリールオキシ基;ベンジルオキシ基などのアラルキルオキシ基;シクロヘキシルオキシ基などのシクロアルキルオキシ基;アセトキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、(メタ)アクリロイルオキシ、シクロヘキサンカルボニルオキシ、ベンゾイルオキシ基などのアシルオキシ基(炭素数1〜10程度のアシルオキシ基等)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。   Among the organic groups, examples of the substituted oxy group include alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, and butoxy groups (such as alkoxy groups having about 1 to 10 carbon atoms); aryloxy groups such as phenoxy and naphthyloxy groups; benzyl Aralkyloxy groups such as oxy groups; Cycloalkyloxy groups such as cyclohexyloxy groups; Acyloxy groups such as acetoxy, propionyloxy, butyryloxy, (meth) acryloyloxy, cyclohexanecarbonyloxy, benzoyloxy groups (having about 1 to 10 carbon atoms) Acyloxy group, etc.). N-substituted amino groups include, for example, N, N-dimethylamino, N, N-diethylamino, piperidino groups and the like.

アシル基としては、例えば、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、(メタ)アクリロイル、シクロペンタンカルボニル、シクロヘキサンカルボニル、ベンゾイル、ナフトイル、ピリジルカルボニル基などの脂肪族、脂環式、芳香族又は複素環式アシル基(炭素数1〜10程度のアシル基等)が挙げられる。アシル基のカルボニル保護体としては、ジメチルアセタール、ジエチルアセタール、1,3−ジオキサン、1,3−ジオキソラン等のアセタール体;S,S′−ジメチルジチオアセタールなどのジチオアセタール体などが挙げられる。   Examples of the acyl group include aliphatic, alicyclic, aromatic or heterocyclic acyl such as formyl, acetyl, propionyl, butyryl, (meth) acryloyl, cyclopentanecarbonyl, cyclohexanecarbonyl, benzoyl, naphthoyl, and pyridylcarbonyl groups. Group (acyl group having about 1 to 10 carbon atoms). Examples of the carbonyl protected form of the acyl group include acetal forms such as dimethyl acetal, diethyl acetal, 1,3-dioxane and 1,3-dioxolane; and dithioacetal forms such as S, S′-dimethyldithioacetal.

置換オキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル、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基などのアルコキシカルボニル基;ビニルオキシカルボニル基などのアルケニルオキシカルボニル基;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;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;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;ピリジルオキシカルボニル基などの複素環−オキシカルボニル基;アシルオキシカルボニル基(酸無水物基)などが挙げられる。   Examples of the substituted oxycarbonyl group include alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, isopropoxycarbonyl, and butoxycarbonyl groups; alkenyloxycarbonyl groups such as vinyloxycarbonyl groups; cyclopentyloxycarbonyl, cyclohexyloxycarbonyl groups and the like. Alkyloxycarbonyl; aryloxycarbonyl group such as phenoxycarbonyl group; aralkyloxycarbonyl group such as benzyloxycarbonyl group; heterocyclic-oxycarbonyl group such as pyridyloxycarbonyl group; acyloxycarbonyl group (acid anhydride group) and the like It is done.

置換又は無置換カルバモイル基としては、例えば、カルバモイル、N−メチルカルバモイル、N−フェニルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル、1−ピロリジニルカルボニル、ピペリジノカルボニル基などが挙げられる。硫黄酸エステル基には、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エステル基、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エステル基などが含まれる。   Examples of the substituted or unsubstituted carbamoyl group include carbamoyl, N-methylcarbamoyl, N-phenylcarbamoyl, N, N-dimethylcarbamoyl, 1-pyrrolidinylcarbonyl, piperidinocarbonyl group and the like. Sulfuric acid ester groups include sulfonic acid ester groups such as methyl sulfonate and ethyl sulfonate groups, and sulfinic acid ester groups such as methyl sulfinate and ethyl sulfinate groups.

好ましいR1、R2には、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基[例えば、C1-20脂肪族炭化水素基(特にC1-10脂肪族炭化水素基など)、C6-20芳香族炭化水素基(フェニル基、ナフチル基など)、C3-20脂環式炭化水素基(3〜8員程度のシクロアルキル基、橋かけ環式炭化水素基など)、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、置換オキシ基(C1-10アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、C1-10アシルオキシ基など)、アシル基、アシル基のカルボニル保護体、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、硫黄酸エステル基などが含まれる。 Preferred R 1, R 2, a hydrogen atom, a hydrocarbon may have a substituent hydrogen group [for example, (particularly C 1-10 aliphatic hydrocarbon group) C 1-20 aliphatic hydrocarbon group, C 6-20 aromatic hydrocarbon group (phenyl group, naphthyl group, etc.), C 3-20 alicyclic hydrocarbon group (about 3-8 membered cycloalkyl group, bridged cyclic hydrocarbon group, etc.), haloalkyl A group (for example, a C 1-6 haloalkyl group such as a trifluoromethyl group, particularly a C 1-4 haloalkyl group), a heterocyclic group, a substituted oxy group (C 1-10 alkoxy group, aryloxy group, aralkyloxy group) Group, cycloalkyloxy group, C 1-10 acyloxy group, etc.), acyl group, carbonyl protector of acyl group, substituted oxycarbonyl group (for example, C 1-6 alkoxy-carbonyl group, aryloxycarbonyl group, aralkyloxycarbonyl) Base Such cycloalkyloxy group), a carboxyl group, a substituted or unsubstituted carbamoyl group, a cyano group, and the like sulfur acid ester groups.

3、R4における炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらが2以上結合した基が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、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、ペンチル、ヘキシル、ビニル、アリル、1−プロペニル、エチニル基などの炭素数1〜20(好ましくは1〜10、さらに好ましくは1〜6)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、シクロペンチル、シクロヘキシル基などの炭素数3〜20(好ましくは炭素数3〜15)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、橋かけ環式炭化水素基等)などが挙げられる。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル、ナフチル基などの炭素数6〜20程度の芳香族炭化水素基などが挙げられる。脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とが結合した基として、ベンジル基等のアラルキル基が挙げられる。これらの炭化水素基は、種々の置換基、例えば、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子)、オキソ基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシメチル基、保護基で保護されていてもよいアミノ基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基、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、ニトロ基、アシル基、シアノ基、複素環式基などを有していてもよい。前記保護基としては、有機合成の分野で慣用の保護基を使用できる。 Examples of the hydrocarbon group in R 3 and R 4 include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group in which two or more of these are bonded. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include 1 to C carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, vinyl, allyl, 1-propenyl, and ethynyl group. Examples include about 20 (preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6) linear or branched aliphatic hydrocarbon groups (alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group). Examples of the alicyclic hydrocarbon group include alicyclic hydrocarbon groups having about 3 to 20 carbon atoms (preferably 3 to 15 carbon atoms) such as cyclopentyl and cyclohexyl groups (cycloalkyl groups, cycloalkenyl groups, bridges). Cyclic hydrocarbon groups, etc.). Examples of the aromatic hydrocarbon group include aromatic hydrocarbon groups having about 6 to 20 carbon atoms such as phenyl and naphthyl groups. Examples of the group in which an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group are bonded include an aralkyl group such as a benzyl group. These hydrocarbon groups may be protected by various substituents such as halogen atoms (fluorine, chlorine, bromine, iodine atoms), oxo groups, hydroxyl groups which may be protected with protecting groups, and protecting groups. A good hydroxymethyl group, an amino group which may be protected with a protecting group, a carboxyl group which may be protected with a protecting group, a substituted oxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted carbamoyl group, a nitro group, an acyl group, a cyano group, It may have a heterocyclic group or the like. As the protecting group, a protecting group commonly used in the field of organic synthesis can be used.

3、R4が互いに結合して隣接する2つの酸素原子及び炭素原子とともに形成する環としては、例えば、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。 Examples of the ring formed by combining R 3 and R 4 together with two adjacent oxygen and carbon atoms include a 1,3-dioxolane ring and a 1,3-dioxane ring.

式(1)で表されるアルデヒドの代表的な例として、例えば、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、アミルアルデヒド(バレルアルデヒド)、イソアミルアルデヒド、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナナール、デカナール、ドデカナール、フェニルアセトアルデヒドなどが挙げられる。式(1)で表されるアルデヒドの等価体としては、式(1)で表されるアルデヒドと同じ反応生成物を与える化合物、例えば、パラアルデヒド(アセトアルデヒドの三量体)などの多量体、ホルミル基が保護基(アセタール又はヘミアセタールを形成する保護基等)で保護された誘導体(アセタール、ヘミアセタール等)などが挙げられる。   Representative examples of the aldehyde represented by the formula (1) include, for example, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, isobutyraldehyde, amyl aldehyde (valeraldehyde), isoamyl aldehyde, hexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, and dodecanal. And phenylacetaldehyde. The equivalent of the aldehyde represented by the formula (1) includes a compound that gives the same reaction product as the aldehyde represented by the formula (1), for example, a multimer such as paraaldehyde (acetaldehyde trimer), formyl Derivatives (eg, acetal, hemiacetal, etc.) whose group is protected with a protecting group (eg, a protective group that forms acetal or hemiacetal), etc.

式(2)で表されるアルデヒドの代表的な例として、例えば、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、アミルアルデヒド(バレルアルデヒド)、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナナール、デカナール、ドデカナールなどが挙げられる。式(2)で表されるアルデヒドの等価体としては、式(2)で表されるアルデヒドと同じ反応生成物を与える化合物、例えば、ホルミル基が保護基(アセタール又はヘミアセタールを形成する保護基等)で保護された誘導体(アセタール、ヘミアセタール等)などが挙げられる。   Typical examples of the aldehyde represented by the formula (2) include propionaldehyde, butyraldehyde, amylaldehyde (valeraldehyde), hexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, dodecanal and the like. An equivalent of the aldehyde represented by the formula (2) is a compound that gives the same reaction product as the aldehyde represented by the formula (2), for example, a formyl group is a protecting group (a protecting group that forms an acetal or a hemiacetal). Etc.) and the like (acetal, hemiacetal, etc.) and the like.

式(3)で表されるカルボニル化合物の代表的な例として、例えば、3,3−ジメトキシプロピオンアルデヒド;4,4−ジメトキシ−2−ブタノン、4,4−ジエトキシ−2−ブタノン等の3−オキソブチルアルデヒドのホルミル基がアセタール保護された化合物;5,5−ジメトキシ−3−ペンタノン、5,5−ジエトキシ−3−ペンタノン等の3−オキソアミルアルデヒドのホルミル基がアセタール保護された化合物;6,6−ジメトキシ−4−ヘキサノン、6,6−ジエトキシ−4−ヘキサノン等の3−オキソヘキサノールのホルミル基がアセタール保護された化合物;1−オキソ−1−フェニル−3,3−ジメトキシプロパン、1−オキソ−1−フェニル−3,3−ジエトキシプロパン等の3−オキソ−3−フェニルプロピオンアルデヒドのホルミル基がアセタール保護された化合物などが挙げられる。式(3)で表されるカルボニル化合物の等価体としては、式(3)で表されるカルボニル化合物と同じ反応生成物を与える化合物、例えば、カルボニル基が保護基(アセタールを形成する保護基等)で保護された誘導体などが挙げられる。   As typical examples of the carbonyl compound represented by the formula (3), for example, 3,3-dimethoxypropionaldehyde; 3,4-dimethoxy-2-butanone, 3,4-diethoxy-2-butanone and the like Compounds in which formyl group of oxobutyraldehyde is acetal protected; compounds in which formyl group of 3-oxoamylaldehyde such as 5,5-dimethoxy-3-pentanone, 5,5-diethoxy-3-pentanone is acetal protected; 6 1,6-dimethoxy-4-hexanone, 6,6-diethoxy-4-hexanone and the like, a compound in which the formyl group of 3-oxohexanol is acetal protected; 1-oxo-1-phenyl-3,3-dimethoxypropane, 1 3-oxo-3-phenylpropionates such as oxo-1-phenyl-3,3-diethoxypropane Formyl group dehydrogenase is like acetal protected compound. An equivalent of the carbonyl compound represented by the formula (3) is a compound that gives the same reaction product as the carbonyl compound represented by the formula (3), for example, a carbonyl group is a protecting group (a protecting group that forms an acetal, etc. ) -Protected derivatives.

[触媒]
本発明の方法は必ずしも触媒を必要としないが、反応を促進させるため触媒を用いるのが好ましい。触媒としては、例えば酸化反応で用いられる触媒(白金族金属化合物触媒等)を用いることができるが、なかでもパラジウム化合物触媒(A)が好ましい。
[catalyst]
The method of the present invention does not necessarily require a catalyst, but it is preferable to use a catalyst to accelerate the reaction. As the catalyst, for example, a catalyst (such as a platinum group metal compound catalyst) used in an oxidation reaction can be used, and among them, a palladium compound catalyst (A) is preferable.

パラジウム化合物触媒(A)としては、例えば、金属パラジウム(単体)、0価のパラジウム錯体などの0価のパラジウム化合物;酢酸パラジウム(II)、シアン化パラジウム(II)などの2価のパラジウムの有機酸塩、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム(II)などの2価のパラジウムの有機錯体、フッ化パラジウム(II)、塩化パラジウム(II)、臭化パラジウム(II)、ヨウ化パラジウム(II)などの2価のパラジウムのハロゲン化物、硝酸パラジウム(II)、硫酸パラジウム(II)などの2価のパラジウムの酸素酸塩、酸化パラジウム(II)、硫化パラジウム(II)、セレン化パラジウム(II)、水酸化パラジウム(II)、テトラアンミンパラジウム(II)塩化物などの2価のパラジウムの無機錯体などの2価のパラジウム化合物などが例示できる。   Examples of the palladium compound catalyst (A) include metal palladium (single), zero-valent palladium compounds such as zero-valent palladium complexes; and organic divalent palladium such as palladium acetate (II) and palladium (II) cyanide. Acid salts, organic complexes of divalent palladium such as dichlorobis (benzonitrile) palladium (II), palladium fluoride (II), palladium chloride (II), palladium bromide (II), palladium iodide (II), etc. Divalent palladium halides, divalent palladium oxyacid salts such as palladium (II) nitrate, palladium (II) sulfate, palladium (II) oxide, palladium (II) sulfide, palladium (II) selenide, water Divalent palladium compounds such as inorganic complexes of divalent palladium such as palladium oxide (II) and tetraammine palladium (II) chloride Can be illustrated.

これらのパラジウム化合物のなかでも、酢酸パラジウム(II)、パラジウム(II)アセチルアセトナートなどの2価のパラジウムの有機酸塩又は有機錯体、塩化パラジウム(II)などの2価のパラジウムのハロゲン化物、硫酸パラジウム(II)などの2価のパラジウムの酸素酸塩などの2価のパラジウム化合物が好ましい。   Among these palladium compounds, divalent palladium organic acid salts or organic complexes such as palladium (II) acetate and palladium (II) acetylacetonate, divalent palladium halides such as palladium (II) chloride, Divalent palladium compounds such as divalent palladium oxyacid salts such as palladium (II) sulfate are preferred.

パラジウム化合物は活性炭、シリカ、アルミナ、ゼオライトなどの担体に担持した形態で用いてもよい。また、パラジウム化合物としては、パラジウムをハイドロタルサイト、ヒドロキシアパタイト等の天然鉱物の構成元素として組み込んだ形態で使用することもできる。パラジウム化合物は単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   The palladium compound may be used in a form supported on a support such as activated carbon, silica, alumina, zeolite. Moreover, as a palladium compound, it can also be used with the form which incorporated palladium as a structural element of natural minerals, such as a hydrotalcite and a hydroxyapatite. A palladium compound can be used individually or in combination of 2 or more types.

パラジウム化合物の使用量は、原料成分のうち少量用いる方の化合物1モルに対して、例えば、0.00001〜0.6モル、好ましくは0.001〜0.5モル、さらに好ましくは0.05〜0.3モル程度である。   The amount of the palladium compound used is, for example, 0.00001 to 0.6 mol, preferably 0.001 to 0.5 mol, more preferably 0.05 to 1 mol of the compound used in a small amount among the raw material components. About 0.3 mol.

[助触媒]
本発明においては、触媒とともに助触媒を用いることができる。例えば、触媒としてパラジウム化合物触媒(A)を用いる場合には、該パラジウム化合物触媒(A)とともに、ヘテロポリ酸若しくはその塩(B1)、又は全体として、P又はSiの元素と、V、Mo及びWから選択された少なくとも1つの元素とを含むオキソ酸若しくはその塩の混合物(B2)からなる助触媒(B)を用いてもよい。助触媒(B)を用いることにより、反応速度及び目的化合物の収率が増大する。
[Cocatalyst]
In the present invention, a cocatalyst can be used together with the catalyst. For example, when a palladium compound catalyst (A) is used as a catalyst, together with the palladium compound catalyst (A), a heteropolyacid or a salt thereof (B1), or, as a whole, an element of P or Si, and V, Mo and W A promoter (B) comprising a mixture (B2) of an oxo acid or a salt thereof containing at least one element selected from the above may be used. By using the cocatalyst (B), the reaction rate and the yield of the target compound are increased.

ヘテロポリ酸若しくはその塩(B1)において、ヘテロポリ酸とは、種類の異なる2種以上の中心イオンを含む酸素酸の縮合物であり、異核縮合酸ともいう。ヘテロポリ酸は、例えば、P、As、Sn、Si、Ti、Zrなどの元素の酸素酸イオン(例えば、リン酸、ケイ酸など)と、V、Mo、Wなどの元素の酸素酸イオン(例えば、バナジン酸、モリブデン酸、タングステン酸など)とで構成されており、その組み合わせにより種々のヘテロポリ酸が可能である。   In the heteropolyacid or its salt (B1), the heteropolyacid is a condensate of oxygen acids containing two or more different types of central ions, and is also referred to as a heteronuclear condensed acid. Heteropolyacids include, for example, oxygen acid ions of elements such as P, As, Sn, Si, Ti, and Zr (for example, phosphoric acid and silicic acid) and oxygen acid ions of elements such as V, Mo, and W (for example, , Vanadic acid, molybdic acid, tungstic acid, etc.), and various heteropolyacids are possible by combinations thereof.

ヘテロポリ酸を構成する酸素酸のヘテロ原子は特に限定されず、例えば、Cu、Be、B、Al、C、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Ce、Th、N、P、As、Sb、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、U、Se、Te、Mn、I、Fe、Co、Ni、Rh、Os、Ir、Ptなどが例示できる。好ましいヘテロポリ酸は、P、Si、V、Mo、Wの少なくとも一種の元素を含有しており、さらに好ましくはP又はSiと、V、Mo及びW(特に、V及びMo)の少なくとも1つの元素とを含有している。   The heteroatom of the oxygen acid that constitutes the heteropolyacid is not particularly limited. For example, Cu, Be, B, Al, C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, Ce, Th, N, P, As, Sb, Examples thereof include V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, U, Se, Te, Mn, I, Fe, Co, Ni, Rh, Os, Ir, and Pt. A preferred heteropolyacid contains at least one element of P, Si, V, Mo, and W, more preferably P or Si, and at least one element of V, Mo, and W (particularly, V and Mo). Containing.

ヘテロポリ酸又はその塩を構成するヘテロポリ酸アニオンとしては種々の組成のものを使用できるが、好ましいヘテロポリ酸アニオンの組成は、XM1240で表すことができる。この組成式において、Xは、Si、Pなどの元素であり、Mは、Mo、W、Vなどの元素である。このような組成を有するヘテロポリ酸アニオンとして、例えば、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸、ケイタングステン酸、リンバナドモリブデン酸のアニオンなどが例示できる。 The heteropoly acid or heteropoly acid anion constituting the salt can be used those of various compositions, but the composition of the preferred heteropolyacid anion can be expressed by XM 12 O 40. In this composition formula, X is an element such as Si or P, and M is an element such as Mo, W, or V. Examples of the heteropolyacid anion having such a composition include anions of phosphomolybdic acid, phosphotungstic acid, silicomolybdic acid, silicotungstic acid, and phosphovanadomolybdic acid.

ヘテロポリ酸は遊離のヘテロポリ酸であってもよく、ヘテロポリ酸のカチオンに相当する水素原子の少なくとも一部を他のカチオンで置換して、ヘテロポリ酸の塩として使用することもできる。前記水素原子と置換可能なカチオンとしては、例えば、アンモニウム(NH4など)、アルカリ金属(Cs、Rb、K、Na、Liなど)、アルカリ土類金属(Ba、Sr、Ca、Mgなど)などが例示できる。 The heteropolyacid may be a free heteropolyacid, and may be used as a salt of the heteropolyacid by substituting at least a part of hydrogen atoms corresponding to the cation of the heteropolyacid with another cation. Examples of the cation capable of substituting for the hydrogen atom include ammonium (such as NH 4 ), alkali metal (such as Cs, Rb, K, Na, and Li), alkaline earth metal (such as Ba, Sr, Ca, and Mg), and the like. Can be illustrated.

前記ヘテロポリ酸又はその塩のなかでも、下記式で表されるリンバナドモリブデン酸若しくはリンモリブデン酸又はそれらの塩が好適に用いられる。
3+n[PMo12-nn40
[式中、Aはヘテロポリ酸カチオンを表し、nは0〜10(好ましくは1〜10)の整数である]
Among the heteropolyacids or salts thereof, phosphovanadomolybdic acid or phosphomolybdic acid represented by the following formula or a salt thereof is preferably used.
A 3 + n [PMo 12-n V n O 40 ]
[Wherein, A represents a heteropolyacid cation, and n is an integer of 0 to 10 (preferably 1 to 10)]

Aで表されるカチオンとしては、水素原子のほか、前記のカチオンが例示できる。なかでも、完全プロトン型のリンバナドモリブデン酸又はリンモリブデン酸、及び、一部又はすべてのプロトンがNH4で置換されたリンバナドモリブデン酸アンモニウム又はリンモリブデン酸アンモニウムが特に好ましい。この場合、通常、nは0〜4(好ましくは1〜4)である。完全プロトン型のリンバナドモリブデン酸として、H4PMo11VO40、H5PMo10240、H6PMo9340、H7PMo8440などが挙げられる。 Examples of the cation represented by A include the above-mentioned cation in addition to a hydrogen atom. Of these, complete proton type phosphovanadomolybdic acid or phosphomolybdic acid, and phosphovanadomolybdate or ammonium phosphomolybdate in which some or all of the protons are substituted with NH 4 are particularly preferable. In this case, n is usually 0 to 4 (preferably 1 to 4). Examples of the complete proton type phosphovanadmolybdic acid include H 4 PMo 11 VO 40 , H 5 PMo 10 V 2 O 40 , H 6 PMo 9 V 3 O 40 , and H 7 PMo 8 V 4 O 40 .

ヘテロポリ酸又はその塩は無水物であってもよく、結晶水含有物であってもよい。また、ヘテロポリ酸又はその塩は活性炭等の担体に担持した形態で用いてもよい。この場合、ヘテロポリ酸又はその塩とパラジウム化合物とを同一の担体上に分散担持させてもよい。ヘテロポリ酸及びその塩は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   The heteropolyacid or salt thereof may be an anhydride or a crystal water-containing material. Moreover, you may use heteropoly acid or its salt with the form carry | supported to support | carriers, such as activated carbon. In this case, the heteropolyacid or salt thereof and the palladium compound may be dispersed and supported on the same carrier. Heteropolyacid and its salt can be used individually or in combination of 2 or more types.

オキソ酸若しくはその塩の混合物(B2)としては、全体として、P又はSiの元素と、V、Mo及びWから選択された少なくとも1つの元素とを含むオキソ酸又はその塩の混合物であれば特に限定されない。なお、本明細書では、「オキソ酸」をヘテロポリ酸を含む意味に用い、ヘテロポリ酸を含まない意味に用いる場合は「狭義のオキソ酸」という。   The mixture of oxoacids or salts thereof (B2) is particularly preferably a mixture of oxoacids or salts thereof containing P or Si element and at least one element selected from V, Mo and W as a whole. It is not limited. In the present specification, the term “oxo acid” is used to mean including a heteropoly acid, and the term “oxo acid” in the narrow sense is used to mean that the heteropoly acid is not included.

P、Si、V、Mo又はWを含むヘテロポリ酸としては、例えば、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、リンバナジン酸、リンバナドモリブデン酸、ケイモリブデン酸、ケイタングステン酸、ケイバナジン酸などが挙げられる。P、Si、V、Mo又はWを含む狭義のオキソ酸としては、例えば、リン酸、ケイ酸、バナジン酸、モリブデン酸、タングステン酸などが挙げられる。ヘテロポリ酸の塩、狭義のオキソ酸の塩としては、例えば、アンモニウム塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などが挙げられる。   Examples of the heteropolyacid containing P, Si, V, Mo, or W include phosphomolybdic acid, phosphotungstic acid, phosphovanadic acid, phosphovanadmolybdic acid, silicomolybdic acid, silicotungstic acid, and cayvanadic acid. Examples of the narrowly-defined oxo acid containing P, Si, V, Mo, or W include phosphoric acid, silicic acid, vanadic acid, molybdic acid, and tungstic acid. Examples of the heteropolyacid salt and the narrowly-defined oxoacid salt include ammonium salts, alkali metal salts, and alkaline earth metal salts.

オキソ酸若しくはその塩の混合物(B2)の態様として、(i)2種以上のヘテロポリ酸又はその塩の混合物(例えば、リンモリブデン酸又はその塩とリンバナナジン酸又はその塩との混合物など)、(ii)ヘテロポリ酸又はその塩と狭義のオキソ酸又はその塩との混合物(例えば、リンモリブデン酸又はその塩とバナジン酸又はその塩との混合物、リンバナジン酸又はその塩とモリブデン酸又はその塩との混合物など)、及び(iii)2種以上の狭義のオキソ酸又はその塩の混合物(例えば、リン酸又はその塩とモリブデン酸又はその塩とバナジン酸又はその塩との混合物)などが挙げられる。オキソ酸又はその塩は無水物であってもよく、結晶水含有物であってもよい。   As an embodiment of the mixture of oxo acids or salts thereof (B2), (i) a mixture of two or more heteropolyacids or salts thereof (for example, a mixture of phosphomolybdic acid or a salt thereof and phosphobananadic acid or a salt thereof) (Ii) a mixture of a heteropolyacid or a salt thereof and a narrowly-defined oxo acid or a salt thereof (for example, a mixture of phosphomolybdic acid or a salt thereof and vanadic acid or a salt thereof, And (iii) a mixture of two or more narrowly defined oxo acids or salts thereof (for example, a mixture of phosphoric acid or a salt thereof and molybdic acid or a salt thereof and vanadic acid or a salt thereof). It is done. The oxo acid or salt thereof may be an anhydride or a crystal water-containing product.

なお、ヘテロポリ酸若しくはその塩(B1)の場合には、組成の異なるヘテロポリ酸又はその塩を2種以上混合することにより、各元素の比率を上記の範囲に調整することができる。例えば、前記式A3+n[PMo12-nn40]で表されるリンバナドモリブデン酸又はその塩(n=1〜10)の組成の異なるものを2種以上混合したり、式A3+n[PMo12-nn40]で表されるリンバナドモリブデン酸又はその塩(n=1〜10)と、式A3PMo1240で表されるリンモリブデン酸又はその塩とを混合することにより、各元素の比率が上記の範囲に入る触媒を調製することができる。 In the case of a heteropolyacid or a salt thereof (B1), the ratio of each element can be adjusted to the above range by mixing two or more heteropolyacids or salts thereof having different compositions. For example, two or more kinds of phosphovanadomolybdic acid represented by the formula A 3 + n [PMo 12-n V n O 40 ] or a salt thereof (n = 1 to 10) having different compositions may be mixed, A phosphomolybdic acid represented by A 3 + n [PMo 12 -n V n O 40 ] or a salt thereof (n = 1 to 10), and a phosphomolybdic acid represented by the formula A 3 PMo 12 O 40 or a salt thereof A catalyst in which the ratio of each element falls within the above range can be prepared by mixing with a salt.

助触媒(B)の使用量は、特に限定されないが、原料成分のうち少量用いる方の化合物1モルに対して、例えば、0.00001〜0.5モル、好ましくは0.0001〜0.1モル、さらに好ましくは0.001〜0.05モル程度である。   Although the usage-amount of a cocatalyst (B) is not specifically limited, For example, 0.00001-0.5 mol, Preferably it is 0.0001-0.1 with respect to 1 mol of the compound used in a small amount among raw material components. Mole, more preferably about 0.001 to 0.05 mole.

前記パラジウム化合物触媒(A)を用いる場合、該パラジウム化合物触媒(A)とともに、又は該パラジウム化合物触媒(A)及び助触媒(B)とともに、ルイス酸(C)を用いてもよい。ルイス酸(C)を用いることにより、反応速度及び目的化合物の収率が増大する。   When the palladium compound catalyst (A) is used, a Lewis acid (C) may be used together with the palladium compound catalyst (A) or together with the palladium compound catalyst (A) and the cocatalyst (B). By using the Lewis acid (C), the reaction rate and the yield of the target compound are increased.

ルイス酸(C)としては、特に限定されず、例えば、周期表3族、4族、12族、13族、14族または15族元素を含む化合物が挙げられる。ルイス酸は単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。周期表3族元素には、スカンジウム;イットリウム;ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ガドリニウム、イッテルビウムなどのランタノイド;アクチウム、トリウムなどのアクチノイドが含まれる。周期表4族元素には、チタン、ジルコニウム、ハフニウムなどが含まれる。周期表12族元素には、亜鉛、カドミウムが含まれる。周期表13族元素には、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムが含まれる。周期表14族元素には、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、鉛などが含まれる。周期表15族元素には、アンチモン、ビスマスなどが含まれる。これらの元素を含む化合物としては、例えば、該元素のハロゲン化物(フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物)、トリフラート(トリフルオロメタンスルホン酸塩)などが挙げられる。   As Lewis acid (C), it does not specifically limit, For example, the compound containing a periodic table 3 group, 4 group, 12 group, 13 group, 14 group or 15 group element is mentioned. A Lewis acid can be used individually or in combination of 2 or more types. The Group 3 elements of the periodic table include scandium; yttrium; lanthanoids such as lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, ytterbium; and actinides such as actinium and thorium. The periodic table group 4 elements include titanium, zirconium, hafnium, and the like. The periodic table group 12 elements include zinc and cadmium. Periodic table group 13 elements include boron, aluminum, gallium, indium, and thallium. The group 14 element of the periodic table includes silicon, germanium, tin, lead and the like. The group 15 element of the periodic table includes antimony, bismuth and the like. Examples of compounds containing these elements include halides (fluorides, chlorides, bromides, iodides) and triflates (trifluoromethanesulfonate) of these elements.

ルイス酸の代表的な例として、塩化セリウム(CeCl3)、塩化ガドリニウム(GdCl3)、イッテルビウムトリフラート[Yb(OTf)3]、サマリウムトリフラート[Sm(OTf)3]、ガドリニウムトリフラート[Gd(OTf)3]などの周期表3族元素のハロゲン化物又はトリフラート;塩化ジルコニウム(ZrCl2)などの周期表4族元素のハロゲン化物又はトリフラート;塩化鉄(FeCl3)などの周期表8族元素のハロゲン化物又はトリフラート;塩化亜鉛(ZnCl2)などの周期表12族元素のハロゲン化物又はトリフラート;塩化インジウム(InCl3)、臭化インジウム(InBr3)などの周期表13族元素のハロゲン化物又はトリフラート;塩化スズ(SnCl2)などの周期表14族元素のハロゲン化物又はトリフラート;塩化ビスマスなどの周期表15族元素のハロゲン化物又はトリフラートなどが例示される。これらのなかでも、周期表3族元素(特に、セリウム)のハロゲン化物又はトリフラートが特に好ましい。また、安価で入手しやすい点から、塩化鉄が好ましい。 Representative examples of Lewis acids include cerium chloride (CeCl 3 ), gadolinium chloride (GdCl 3 ), ytterbium triflate [Yb (OTf) 3 ], samarium triflate [Sm (OTf) 3 ], gadolinium triflate [Gd (OTf) 3 ] halides or triflates of Group 3 elements of the periodic table; halides or triflates of Group 4 elements of the periodic table such as zirconium chloride (ZrCl 2 ); halides of Group 8 elements of the periodic table such as iron chloride (FeCl 3 ) Or a triflate; a halide or triflate of a Group 12 element such as zinc chloride (ZnCl 2 ); a halide or triflate of a Group 13 element such as indium chloride (InCl 3 ) or indium bromide (InBr 3 ); tin (SnCl 2) Ha of the periodic table group 14 elements such as Gen product or triflate; and halides or triflates of the periodic table group 15 elements such as bismuth chloride are exemplified. Among these, a halide or triflate of a group 3 element (particularly cerium) of the periodic table is particularly preferable. Also, iron chloride is preferable because it is inexpensive and easily available.

前記ルイス酸の使用量は、原料成分のうち少量用いる方の化合物1モルに対して、例えば、0.00001〜0.6モル、好ましくは0.001〜0.5モル、さらに好ましくは0.05〜0.3モル程度である。   The amount of the Lewis acid used is, for example, 0.00001 to 0.6 mol, preferably 0.001 to 0.5 mol, and more preferably 0. It is about 05-0.3 mol.

本発明の方法においては、上記の触媒等のほか、反応速度を速くしたり反応の選択性を向上させるため、パラジウムに対して配位性を有する化合物(配位性化合物)を反応系に添加してもよい。   In the method of the present invention, in addition to the above-described catalyst, a compound having a coordination property to palladium (coordinating compound) is added to the reaction system in order to increase the reaction rate or improve the selectivity of the reaction. May be.

[反応]
反応は溶媒の存在下又は非存在下、好ましくは溶媒の存在下で行われる。溶媒は原料との種類等により適宜選択できる。溶媒として、例えば、酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸などのカルボン酸等の有機酸;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;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;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの鎖状又は環状エーテル類;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、t−ブチルアルコールなどのアルコール類;ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素;水;これらの混合溶媒などが挙げられる。これらの溶媒のなかでも、酸素原子を含有するプロトン性の溶媒(例えば、−OHの構造を有する溶媒)、より具体的には、メタノール、エタノール等のアルコール;酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸などの有機酸;これらの混合液などが好ましい。
[reaction]
The reaction is carried out in the presence or absence of a solvent, preferably in the presence of a solvent. The solvent can be appropriately selected depending on the type of raw material. Examples of the solvent include organic acids such as carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid and trifluoroacetic acid; amides such as formamide, acetamide, dimethylformamide (DMF) and dimethylacetamide; nitro compounds such as nitromethane and nitroethane; ethyl acetate; Esters such as butyl acetate; Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; Chain or cyclic ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, and dioxane; methanol, ethanol, propanol, butanol, t-butyl alcohol, etc. Alcohols; aliphatic hydrocarbons such as hexane and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclohexane; chloroform, dichloromethane, di Water; Roroetan, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride and mixtures of these solvents. Among these solvents, a protic solvent containing an oxygen atom (for example, a solvent having a structure of —OH), more specifically, an alcohol such as methanol and ethanol; a carboxylic acid such as acetic acid and propionic acid, and the like An organic acid of; a mixed solution thereof is preferred.

式(1)で表されるアルデヒド若しくはその等価体と、式(2)で表されるアルデヒド若しくはその等価体又は式(3)で表されるカルボニル化合物若しくはその等価体との比率は、両方の化合物の種類や組み合わせなどに応じて適宜選択できるが、反応性などの点から、通常、前者[式(1)で表されるアルデヒド若しくはその等価体]/後者[式(2)で表されるアルデヒド若しくはその等価体又は式(3)で表されるカルボニル化合物若しくはその等価体](モル比)=0.8〜50程度、好ましくは1.5〜30程度、さらに好ましくは2〜20程度である。   The ratio of the aldehyde represented by the formula (1) or its equivalent to the aldehyde represented by the formula (2) or its equivalent or the carbonyl compound represented by the formula (3) or its equivalent is Although it can select suitably according to the kind, combination, etc. of a compound, from the point of reactivity etc., usually the former [The aldehyde represented by Formula (1) or its equivalent] / The latter [Formula (2) Aldehyde or equivalent thereof, or carbonyl compound represented by formula (3) or equivalent thereof] (molar ratio) = about 0.8 to 50, preferably about 1.5 to 30, more preferably about 2 to 20. is there.

[酸素]
本発明の方法では、必ずしも酸素を必要としないが、酸素を用いるのが好ましい。酸素としては分子状酸素が好ましく用いられる。分子状酸素としては、特に限定されず、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。酸素は、触媒(パラジウム化合物など)の再酸化剤として機能しうる。
[oxygen]
The method of the present invention does not necessarily require oxygen, but it is preferable to use oxygen. As oxygen, molecular oxygen is preferably used. The molecular oxygen is not particularly limited, and pure oxygen may be used, or oxygen or air diluted with an inert gas such as nitrogen, helium, or argon may be used. Oxygen can function as a reoxidant for catalysts (such as palladium compounds).

酸素の使用量(O2として)は、原料成分のうち少量用いる方の化合物1モルに対して、通常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1〜50モル程度である。酸素は大過剰量用いてもよい。 The amount of oxygen used (as O 2 ) is usually 0.5 mol or more (for example, 1 mol or more), preferably 1 to 100 mol, more preferably 1 mol of the compound to be used in a small amount among the raw material components. It is about 1-50 mol. A large excess of oxygen may be used.

本発明の方法では、比較的温和な条件であっても円滑に反応が進行する。反応温度は、原料化合物の種類等に応じて適宜選択できるが、通常、0〜200℃、好ましくは10〜150℃、さらに好ましくは20〜120℃程度である。反応は常圧で行ってもよく、加圧下で行ってもよい。反応は、好ましくは酸素の存在下又は流通下、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。反応成分、触媒等の添加順序は特に限定されないが、例えば、触媒を含む混合液(必要に応じて助触媒、ルイス酸を含む)中に、式(1)で表されるアルデヒド若しくはその等価体と、式(2)で表されるアルデヒド若しくはその等価体又は式(3)で表されるカルボニル化合物若しくはその等価体とを含む混合液を滴下する方法、触媒と式(2)で表されるアルデヒド若しくはその等価体又は式(3)で表されるカルボニル化合物若しくはその等価体とを含む混合液(必要に応じて助触媒、ルイス酸を含む)中に、式(1)で表されるアルデヒド若しくはその等価体を含む溶液を滴下する方法などが好ましく用いられる。   In the method of the present invention, the reaction proceeds smoothly even under relatively mild conditions. Although reaction temperature can be suitably selected according to the kind etc. of raw material compound, it is 0-200 degreeC normally, Preferably it is 10-150 degreeC, More preferably, it is about 20-120 degreeC. The reaction may be performed at normal pressure or under pressure. The reaction can be carried out by a conventional method such as batch, semi-batch or continuous, preferably in the presence or flow of oxygen. The order of addition of reaction components, catalysts, etc. is not particularly limited. For example, an aldehyde represented by the formula (1) or an equivalent thereof in a mixed solution containing a catalyst (including a cocatalyst and a Lewis acid if necessary) And an aldehyde represented by the formula (2) or an equivalent thereof, or a mixed solution containing a carbonyl compound represented by the formula (3) or an equivalent thereof, a catalyst and the formula (2) An aldehyde represented by the formula (1) in a mixed solution (including a cocatalyst and a Lewis acid as necessary) containing an aldehyde or an equivalent thereof or a carbonyl compound represented by the formula (3) or an equivalent thereof Alternatively, a method of dropping a solution containing an equivalent thereof is preferably used.

この方法によれば、式(1)で表されるアルデヒド若しくはその等価体と、式(2)で表されるアルデヒド若しくはその等価体又は式(3)で表されるカルボニル化合物若しくはその等価体との間で、カップリング反応(その前に脱水素反応やアセタール化反応が起こる場合もある)が進行し、前記式(4)で表される3−フラアルデヒド誘導体が生成する。式(4)において、R1、R2は前記に同じである。 According to this method, an aldehyde represented by formula (1) or an equivalent thereof, an aldehyde represented by formula (2) or an equivalent thereof, or a carbonyl compound represented by formula (3) or an equivalent thereof In the meantime, a coupling reaction (a dehydrogenation reaction or an acetalization reaction may occur before that) proceeds to produce a 3-furaldehyde derivative represented by the above formula (4). In the formula (4), R 1 and R 2 are the same as described above.

この製造法において、式(1)で表されるアルデヒド又はその等価体として式(2)で表されるアルデヒド又はその等価体を用いることにより[式(2)で表される化合物は式(1)で表される化合物に含まれる]、式(2)で表されるアルデヒド又はその等価体の2量体に相当する前記式(4a)で表される3−フラアルデヒド誘導体を製造することができる。式(4a)中、R2は前記に同じである。例えば、式(2)で表される化合物のみを反応原料として用いることにより、該化合物が二量化された式(4a)で表される化合物が得られる。 In this production method, by using the aldehyde represented by the formula (2) or an equivalent thereof as the aldehyde represented by the formula (1) or an equivalent thereof, the compound represented by the formula (2) is represented by the formula (1 A 3-furaldehyde derivative represented by the above formula (4a) corresponding to a dimer of the aldehyde represented by the formula (2) or an equivalent thereof. it can. Wherein (4a), R 2 is as defined above. For example, by using only the compound represented by the formula (2) as a reaction raw material, a compound represented by the formula (4a) in which the compound is dimerized is obtained.

反応終了後、反応生成物は、例えば、濾過、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。   After completion of the reaction, the reaction product can be separated and purified by, for example, separation means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, adsorption, column chromatography, or a combination thereof.

本発明の方法により得られる3−フラアルデヒド誘導体は、染料、医薬品、ポリマー原料等の精密化学品や高機能材料の合成中間体、その他の有機化学品の中間原料などとして使用できる。   The 3-furaldehyde derivative obtained by the method of the present invention can be used as fine chemicals such as dyes, pharmaceuticals and polymer raw materials, synthetic intermediates of high-functional materials, intermediate raw materials of other organic chemicals, and the like.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、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。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1
反応器に、酢酸パラジウム(II)[Pd(OAc)2](0.2mmol)、H4PMo11140(14μmol)、塩化セリウム7水塩(CeCl3・7H2O)(0.2mmol)、メタノール(1.0ml)、酢酸(2.0ml)及びバレルアルデヒド(2mmol)を仕込み、酸素1気圧(0.1MPa)の雰囲気下、80℃で15時間反応させた。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−エチル−5−プロピル−3−フラアルデヒドが36%の収率で生成していた。ほかに、3−プロピオニル−5−プロピルフランが8%の収率で生成していた。バレルアルデヒドの転化率は97%であった。
Example 1
To the reactor, palladium (II) acetate [Pd (OAc) 2 ] (0.2 mmol), H 4 PMo 11 V 1 O 40 (14 μmol), cerium chloride heptahydrate (CeCl 3 .7H 2 O) (0. 2 mmol), methanol (1.0 ml), acetic acid (2.0 ml) and valeraldehyde (2 mmol) were charged and reacted at 80 ° C. for 15 hours in an atmosphere of oxygen at 1 atmosphere (0.1 MPa). When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-ethyl-5-propyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 36%. In addition, 3-propionyl-5-propylfuran was produced in 8% yield. The conversion of valeraldehyde was 97%.

実施例2
塩化セリウム7水塩(CeCl3・7H2O)の代わりに塩化鉄6水塩(FeCl3・6H2O)を用いた以外は実施例1と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−エチル−5−プロピル−3−フラアルデヒドが7%の収率で生成していた。バレルアルデヒドの転化率は66%であった。
Example 2
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that iron chloride hexahydrate (FeCl 3 .6H 2 O) was used instead of cerium chloride heptahydrate (CeCl 3 .7H 2 O). When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-ethyl-5-propyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 7%. The conversion of valeraldehyde was 66%.

実施例3
塩化セリウム7水塩(CeCl3・7H2O)の代わりに塩化ガドリニウム6水塩(GdCl3・6H2O)を用いた以外は実施例1と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−エチル−5−プロピル−3−フラアルデヒドが6%の収率で生成していた。バレルアルデヒドの転化率は75%であった。
Example 3
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that gadolinium chloride hexahydrate (GdCl 3 .6H 2 O) was used instead of cerium chloride heptahydrate (CeCl 3 .7H 2 O). When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-ethyl-5-propyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 6%. The conversion of valeraldehyde was 75%.

実施例4
バレルアルデヒド(2mmol)の代わりにデカナール(2mmol)を用いた以外は実施例1と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−ヘプチル−5−オクチル−3−フラアルデヒドが34%の収率で生成していた。ほかに、4−オクタノイル−2−オクチルフランが6%、2−ノネナールが1%、デカン酸メチルが4%の収率で生成していた。デカナールの転化率は96%であった。
Example 4
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that decanal (2 mmol) was used instead of valeraldehyde (2 mmol). When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-heptyl-5-octyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 34%. In addition, 4-octanoyl-2-octylfuran was produced in a yield of 6%, 2-nonenal 1%, and methyl decanoate 4%. The conversion of decanal was 96%.

実施例5
バレルアルデヒド(2mmol)の代わりにデカナール(2mmol)を用いるとともに、メタノール(1.0ml)の代わりに水(0.4ml)を用いた以外は実施例1と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−ヘプチル−5−オクチル−3−フラアルデヒドが23%の収率で生成していた。ほかに、4−オクタノイル−2−オクチルフランが2%、2−ノネナールが17%の収率で生成していた。デカナールの転化率は94%であった。
Example 5
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that decanal (2 mmol) was used instead of valeraldehyde (2 mmol) and water (0.4 ml) was used instead of methanol (1.0 ml). When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-heptyl-5-octyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 23%. In addition, 4-octanoyl-2-octylfuran was produced in a yield of 2% and 2-nonenal in a yield of 17%. The conversion of decanal was 94%.

実施例6
メタノール(1.0ml)の代わりに水(0.4ml)を用いた以外は実施例1と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−エチル−5−プロピル−3−フラアルデヒドが22%の収率で生成していた。ほかに、2−プロピル−2−ヘプテナールが7%の収率で生成していた。バレルアルデヒドの転化率は99%以上であった。
Example 6
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that water (0.4 ml) was used instead of methanol (1.0 ml). When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-ethyl-5-propyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 22%. In addition, 2-propyl-2-heptenal was produced in a yield of 7%. The conversion of valeraldehyde was 99% or more.

実施例7
メタノール(1.0ml)の代わりにエタノール(1.4ml)を用いた以外は実施例1と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−エチル−5−プロピル−3−フラアルデヒドが12%の収率で生成していた。ほかに、4−プロピオニル−2−プロピルフランが2%、2−プロピル−2−ヘプテナールが6%の収率で生成していた。バレルアルデヒドの転化率は99%以上であった。
Example 7
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that ethanol (1.4 ml) was used instead of methanol (1.0 ml). When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-ethyl-5-propyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 12%. In addition, 4-propionyl-2-propylfuran was produced in a yield of 2% and 2-propyl-2-heptenal in a yield of 6%. The conversion of valeraldehyde was 99% or more.

実施例8
反応器に、酢酸パラジウム(II)[Pd(OAc)2](0.1mmol)、H4PMo11140(7μmol)、塩化セリウム7水塩(CeCl3・7H2O)(0.1mmol)、メタノール(1.0ml)、酢酸(2.0ml)、4,4−ジメトキシ−2−ブタノン(1mmol)及びバレルアルデヒド(1mmol)を仕込み、酸素1気圧(0.1MPa)の雰囲気下、50℃で4時間反応させた。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−メチル−5−プロピル−3−フラアルデヒドが34%の収率で生成していた。ほかに、4−アセチル−2−プロピルフランが4%の収率で生成していた。4,4−ジメトキシ−2−ブタノンの転化率は83%であった。
Example 8
To the reactor, palladium (II) acetate [Pd (OAc) 2 ] (0.1 mmol), H 4 PMo 11 V 1 O 40 (7 μmol), cerium chloride heptahydrate (CeCl 3 .7H 2 O) (0. 1 mmol), methanol (1.0 ml), acetic acid (2.0 ml), 4,4-dimethoxy-2-butanone (1 mmol) and valeraldehyde (1 mmol) were charged under an atmosphere of oxygen at 1 atmosphere (0.1 MPa). The reaction was carried out at 50 ° C. for 4 hours. When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-methyl-5-propyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 34%. In addition, 4-acetyl-2-propylfuran was produced in a yield of 4%. The conversion of 4,4-dimethoxy-2-butanone was 83%.

実施例9
バレルアルデヒドを3mmol用いた以外は実施例8と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−メチル−5−プロピル−3−フラアルデヒドが72%の収率で生成していた。ほかに、4−アセチル−2−プロピルフランが9%の収率で生成していた。4,4−ジメトキシ−2−ブタノンの転化率は93%であった。
Example 9
The reaction was performed in the same manner as in Example 8 except that 3 mmol of valeraldehyde was used. When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-methyl-5-propyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 72%. In addition, 4-acetyl-2-propylfuran was produced in a yield of 9%. The conversion of 4,4-dimethoxy-2-butanone was 93%.

実施例10
バレルアルデヒドを5mmol用いた以外は実施例8と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−メチル−5−プロピル−3−フラアルデヒドが83%の収率で生成していた(単離収率72%)。ほかに、4−アセチル−2−プロピルフランが11%の収率で生成していた。4,4−ジメトキシ−2−ブタノンの転化率は97%であった。
Example 10
The reaction was performed in the same manner as in Example 8 except that 5 mmol of valeraldehyde was used. When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-methyl-5-propyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 83% (isolation yield 72%). In addition, 4-acetyl-2-propylfuran was produced in a yield of 11%. The conversion of 4,4-dimethoxy-2-butanone was 97%.

実施例11
バレルアルデヒドを10mmol用いた以外は実施例8と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−メチル−5−プロピル−3−フラアルデヒドが49%の収率で生成していた。ほかに、4−アセチル−2−プロピルフランが11%の収率で生成していた。4,4−ジメトキシ−2−ブタノンの転化率は96%であった。
Example 11
The reaction was performed in the same manner as in Example 8 except that 10 mmol of valeraldehyde was used. When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-methyl-5-propyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 49%. In addition, 4-acetyl-2-propylfuran was produced in a yield of 11%. The conversion of 4,4-dimethoxy-2-butanone was 96%.

実施例12
バレルアルデヒド(1mmol)の代わりにプロピオンアルデヒド5mmolを用いた以外は実施例8と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2,5−ジメチル−3−フラアルデヒドが94%以上の収率で生成していた。ほかに、3−アセチル−2,5−ジメチルフランが6%の収率で生成していた。
Example 12
The reaction was performed in the same manner as in Example 8 except that 5 mmol of propionaldehyde was used instead of valeraldehyde (1 mmol). When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2,5-dimethyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 94% or more. In addition, 3-acetyl-2,5-dimethylfuran was produced in a yield of 6%.

実施例13
バレルアルデヒド(1mmol)の代わりにブチルアルデヒド5mmolを用いた以外は実施例8と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、5−エチル−2−メチル−3−フラアルデヒドが73%の収率で生成していた。ほかに、3−アセチル−5−エチル−2−メチルフランが7%の収率で生成していた。
Example 13
The reaction was conducted in the same manner as in Example 8 except that 5 mmol of butyraldehyde was used instead of valeraldehyde (1 mmol). When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 5-ethyl-2-methyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 73%. In addition, 3-acetyl-5-ethyl-2-methylfuran was produced in a yield of 7%.

実施例14
バレルアルデヒド(1mmol)の代わりにイソバレルアルデヒド5mmolを用いた以外は実施例8と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、5−イソプロピル−2−メチル−3−フラアルデヒドが59%の収率で生成していた。ほかに、3−アセチル−5−イソプロピル−2−メチルフランが6%の収率で生成していた。
Example 14
The reaction was conducted in the same manner as in Example 8 except that 5 mmol of isovaleraldehyde was used instead of valeraldehyde (1 mmol). After the reaction, the reaction solution was analyzed by gas chromatography. As a result, 5-isopropyl-2-methyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 59%. In addition, 3-acetyl-5-isopropyl-2-methylfuran was produced in a yield of 6%.

実施例15
バレルアルデヒド(1mmol)の代わりにデカナール5mmolを用いた以外は実施例8と同様にして反応を行った。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、2−メチル−5−オクチル−3−フラアルデヒドが82%の収率で生成していた。ほかに、3−アセチル−2−メチル−5−オクチルフランが痕跡量生成していた。
Example 15
The reaction was performed in the same manner as in Example 8 except that 5 mmol of decanal was used instead of valeraldehyde (1 mmol). When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 2-methyl-5-octyl-3-furaldehyde was produced in a yield of 82%. In addition, trace amounts of 3-acetyl-2-methyl-5-octylfuran were generated.

実施例16
反応器に、酢酸パラジウム(II)[Pd(OAc)2](0.2mmol)、H4PMo11140(14μmol)、塩化セリウム7水塩(CeCl3・7H2O)(0.2mmol)、メタノール(1.0ml)、酢酸(2.0ml)、アセトアルデヒド(1mmol)及びプロピオンアルデヒド(1mmol)を仕込み、酸素1気圧(0.1MPa)の雰囲気下、80℃で15時間反応させた。反応後、反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、3−フラアルデヒドが同様に生成していた。
Example 16
To the reactor, palladium (II) acetate [Pd (OAc) 2 ] (0.2 mmol), H 4 PMo 11 V 1 O 40 (14 μmol), cerium chloride heptahydrate (CeCl 3 .7H 2 O) (0. 2 mmol), methanol (1.0 ml), acetic acid (2.0 ml), acetaldehyde (1 mmol) and propionaldehyde (1 mmol) were charged and reacted at 80 ° C. for 15 hours in an atmosphere of oxygen 1 atm (0.1 MPa). . When the reaction solution was analyzed by gas chromatography after the reaction, 3-furaldehyde was similarly produced.

Claims (7)

下記式(1)
Figure 2010209002
(式中、R1は水素原子又は有機基を示す)
で表されるアルデヒド又はその等価体と、下記式(2)
Figure 2010209002
(式中、R2は水素原子又は有機基を示す)
で表されるアルデヒド若しくはその等価体又は下記式(3)
Figure 2010209002
(式中、R2は水素原子又は有機基を示し、R3、R4は、同一又は異なって水素原子又は炭化水素基を示す。R3、R4は、互いに結合して、隣接する2つ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)
で表されるカルボニル化合物若しくはその等価体とを反応させて、下記式(4)
Figure 2010209002
(式中、R1、R2は前記に同じ)
で表される3−フラアルデヒド誘導体を得ることを特徴とする3−フラアルデヒド誘導体の製造法。
Following formula (1)
Figure 2010209002
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an organic group)
Or an equivalent thereof, and the following formula (2)
Figure 2010209002
(Wherein R 2 represents a hydrogen atom or an organic group)
Or an equivalent thereof, or the following formula (3)
Figure 2010209002
(In the formula, R 2 represents a hydrogen atom or an organic group, and R 3 and R 4 are the same or different and represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group. R 3 and R 4 are bonded to each other and adjacent to each other. May form a ring with two oxygen and carbon atoms)
Is reacted with a carbonyl compound represented by the following formula (4):
Figure 2010209002
(Wherein R 1 and R 2 are the same as above)
A method for producing a 3-furaldehyde derivative, characterized in that a 3-furaldehyde derivative represented by the formula:
式(1)で表されるアルデヒド又はその等価体として式(2)で表されるアルデヒド又はその等価体を用いて、下記式(4a)
Figure 2010209002
(式中、R2は水素原子又は有機基を示す)
で表される3−フラアルデヒド誘導体を得る請求項1記載の3−フラアルデヒド誘導体の製造法。
Using the aldehyde represented by the formula (2) or an equivalent thereof as the aldehyde represented by the formula (1) or an equivalent thereof, the following formula (4a)
Figure 2010209002
(Wherein R 2 represents a hydrogen atom or an organic group)
The method for producing a 3-furaldehyde derivative according to claim 1, wherein a 3-furaldehyde derivative represented by the formula:
反応をパラジウム化合物触媒(A)の存在下で行う請求項1又は2記載の3−フラアルデヒド誘導体の製造法。   The method for producing a 3-furaldehyde derivative according to claim 1 or 2, wherein the reaction is carried out in the presence of a palladium compound catalyst (A). パラジウム化合物触媒(A)に加えて、さらにヘテロポリ酸若しくはその塩(B1)、又は全体として、P又はSiの元素と、V、Mo及びWから選択された少なくとも1つの元素とを含むオキソ酸若しくはその塩の混合物(B2)からなる助触媒(B)の存在下で反応を行う請求項3記載の3−フラアルデヒド誘導体の製造法。   In addition to the palladium compound catalyst (A), a heteropolyacid or a salt thereof (B1), or an oxo acid containing P or Si as a whole and at least one element selected from V, Mo and W, or The method for producing a 3-furaldehyde derivative according to claim 3, wherein the reaction is carried out in the presence of a promoter (B) comprising the salt mixture (B2). ヘテロポリ酸若しくはその塩(B1)が、構成元素として、P又はSiの元素と、V、Mo及びWから選択された少なくとも1つの元素とを含む請求項4記載の3−フラアルデヒド誘導体の製造法。   The method for producing a 3-furaldehyde derivative according to claim 4, wherein the heteropolyacid or a salt thereof (B1) contains P or Si as a constituent element and at least one element selected from V, Mo and W. . ヘテロポリ酸若しくはその塩(B1)が、下記式
3+n[PMo12-nn40
(式中、Aは水素原子、NH4、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選択された少なくとも1種を示し、nは0〜10の整数である)
で表されるリンバナドモリブデン酸若しくはリンモリブデン酸又はそれらの塩である請求項4又は5記載の3−フラアルデヒド誘導体の製造法。
Heteropolyacid or its salt (B1) has the formula
A 3 + n [PMo 12-n V n O 40 ]
(In the formula, A is a hydrogen atom, NH 4, represents at least one selected from alkali metals and alkaline earth metals, n represents an integer of 0)
The method for producing a 3-furaldehyde derivative according to claim 4 or 5, which is phosphovanadomolybdic acid or phosphomolybdic acid represented by the formula:
パラジウム化合物触媒(A)に加えて、さらにルイス酸(C)の存在下で反応を行う請求項3〜6の何れかの項に記載の3−フラアルデヒド誘導体の製造法。   The method for producing a 3-furaldehyde derivative according to any one of claims 3 to 6, wherein the reaction is further performed in the presence of a Lewis acid (C) in addition to the palladium compound catalyst (A).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101463933B1 (en) 2012-08-14 2014-11-26 한국과학기술원 A method for preparing derivatives of 5-substituted or 2,5-substituted 3-furaldehyde as starting materials for variable use in synthetic chemistry

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KR101463933B1 (en) 2012-08-14 2014-11-26 한국과학기술원 A method for preparing derivatives of 5-substituted or 2,5-substituted 3-furaldehyde as starting materials for variable use in synthetic chemistry

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