JP2011136970A - アルコールの製造方法及びアルコール二量化反応用触媒 - Google Patents

Abstract

【課題】塩基量が少なくても高収率・高選択的に基質アルコールを二量化してアルコールを得ることができる製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のアルコールの製造方法は、銅化合物及び基質アルコールに対して０．５〜４０ｍｏｌ％のＮａＯＨの存在下、第１級アルコール及び第２級アルコールから選択される基質アルコールを二量化するアルコールの製造方法である。
【選択図】なし

Description

本発明は、アルコールの製造方法及び該方法に用いる触媒に関する。

基質アルコールを二量化することにより、アルコールを製造する方法が知られている（ゲルベ（Ｇｕｅｒｂｅｔ）反応。以下、本明細書で「二量化反応」の語は、この方法を意味する。）。この方法は通常、高温高圧の反応条件（例えば、１０〜３０ＭＰａ、３５０〜５００℃）で行われる（非特許文献１及び２）。この方法の副生成物は、反応剤及び触媒の残渣を除けば水のみである。よって、この方法は、比較的容易に生成物を分離精製することができる点及び廃棄物の量を低減できる点で魅力的である。

高収率及び高選択性の観点から、二量化反応の再検討が広く行われている。例えば、特許文献１には、水素分圧が０．１ＭＰａ以上の条件で、炭素数４以下のアルコールを二量化するアルコールの製造方法が記載されている。

遷移金属及び塩基の存在下で加熱する二量化反応が検討されている。例えば、特許文献２及び３には、遷移金属を含む錯体及び塩基の存在下、Ｃ４以下のアルコールを二量化する方法が記載されている。特許文献４には、周期表８〜１０族元素（Ｉｒ、Ｒｕ等）化合物及び塩基の存在下、第１級アルコールを二量化する方法が記載されている。特許文献５には、周期表８〜１０族元素化合物、ホスフィン化合物由来の配位子及び塩基の存在下、第１級アルコールを二量化する方法が記載されている。非特許文献７には、Ｃｕ／Ｃｒ／Ｍｎ又はＣｕ−Ｒａｎｅｙ等の金属固体触媒及び塩基を用いる方法が記載されている。

２種のアルコールの二量化反応が検討されている。例えば、非特許文献３〜６には、基質アルコールとして第１級アルコール及び第２級アルコールを用い、表１記載の遷移金属触媒及び塩基の存在下で加熱するアルコールの製造方法が記載されている。

特開２００９−１６７１８３号公報 特開２００８−２６６２６７号公報 特開２００８−３０３１６０号公報 特開２００７−２２３９４７号公報 特開２００９−１６７１２９号公報

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しかし、従来の方法では、基質アルコールに対して等モル量又は過剰量の塩基を用いる必要がある（表１参照）。従来の方法では、反応後、塩基を塩酸等で中和し、生成した塩を大量に廃棄する必要がある。また、従来の方法では、遷移金属としてＩｒ等の特殊な金属を必須の触媒として用いている（特許文献２〜５参照）。そのため、より一般的な金属を用いた二量化反応の開発が望まれている。

更に、種々のアルコールを製造するために、種々のアルコールを基質アルコールとして用いることができる二量化反応の開発が望まれている。しかし、二量化反応において、基質アルコールの一般性は殆ど調べられていないのが現状である。従来、二量化反応について、第１級アルコールでは比較的円滑に進むが、第２級アルコールでは副反応により収率が低くなると認識されていた。また、かさ高いアルコールを基質アルコールとして用いる二量化反応では、反応が進行しないと認識されていた。よって、従来の二量化反応では、製造できるアルコールが限定されていた。

本発明の目的は、塩基量が少なくても高収率・高選択的にアルコールを得ることができる方法を提供することである。本発明の目的は、Ｉｒ等の特殊な金属に代えて、他の金属を用いて高収率・高選択的にアルコールを得ることができる方法を提供することである。本発明の目的は、種々のアルコールを基質アルコールとして用いることができる、基質アルコールの汎用性が高い方法を提供することである。本発明の目的は、この方法に用いることができるアルコールの二量化反応用触媒を提供することである。

本発明は、銅化合物及び基質アルコールに対して０．５〜４０ｍｏｌ％のＮａＯＨの存在下、第１級アルコール及び第２級アルコールから選択される基質アルコールを二量化するアルコールの製造方法である。

本発明によれば、従来の方法と比べて、塩基量が少なくても高収率・高選択的に基質アルコールを二量化してアルコールを得ることができる。その結果、塩基の中和工程を容易にすると共に、生成した塩の廃棄を抑えることができる。また、本発明では、Ｉｒ等の特殊な金属に代わり、より一般的な金属である銅を用いることができる。本発明では、基質アルコールの汎用性が高く、種々のアルコールを得ることができる。

（１）ＮａＯＨ
本発明では、塩基としてＮａＯＨを用いる。従来、二量化反応では、塩基としてＮａＯＭｅが用いられ、ＮａＯＨを用いることは好ましくないと言われていた（例えば、非特許文献７では、ＮａＯＭｅを多量に用いる理由として、反応中に生じる水とＮａＯＭｅが反応してＮａＯＨが生成してしまうためであることが指摘されている。）。しかし、意外なことに、本発明では、塩基としてＮａＯＨを用いることにより、高収率・高選択的に二量化反応によりアルコールを得ることができる。ＫＯＨ等の他のアルカリ金属の塩基では、高収率・高選択的にアルコールを得ることができないので好ましくない。尚、本発明では、塩基としてＮａＯＨのみを用いてもよく、他の塩基を併用してもよい。また、塩基としてＮａＨを用いた場合、上記ＮａＯＨと同等の結果を与える。

上記ＮａＯＨの量は、基質アルコールに対して０．５〜４０ｍｏｌ％、好ましくは０．８〜４０ｍｏｌ％、更に好ましくは１．０〜３０ｍｏｌ％、より好ましくは１．５〜２５ｍｏｌ％である。上記ＮａＯＨの量の上限値は、２０ｍｏｌ％、１０ｍｏｌ％又は５ｍｏｌ％とすることができる。上記のように、従来の方法では、基質アルコールに対して等モル量（１００ｍｏｌ％）又は過剰量の塩基を用いる必要があった。しかし、本発明では、上記ＮａＯＨの量が上記範囲でも、高収率・高選択的にアルコールが得られる。また、上記ＮａＯＨの量が上記範囲であると、中和後のアルカリ金属塩の廃棄量を低減することができるので好ましい。尚、後述のように、本発明では、基質アルコールとして、２種のアルコールを用いることができる。この場合、上記ＮａＯＨの量は、いずれか一方の基質アルコールに対して上記範囲であればよい。

（２）銅化合物
上記銅化合物の種類に特に限定はない。上記銅化合物は１価銅の化合物でもよく、２価銅の化合物もよい。上記銅化合物は無機銅化合物及び有機銅化合物のいずれでもよい。通常、上記銅化合物は無機銅（１価又は２価）化合物である。上記無機銅化合物として具体的には、例えば、銅のハロゲン化物、水酸化物、硫酸塩、オキソ酸塩及び無機錯塩が挙げられる。上記有機銅化合物として具体的には、例えば、シアン化物、有機酸塩（酢酸塩等）及び有機錯塩が挙げられる。後述のように、本発明は、配位子を含めなくても反応が進行する。よって、上記銅化合物として、錯塩（無機錯塩、有機錯塩）以外の銅化合物を用いることができる。上記銅化合物は１種単独でよく、２種以上を併用してもよい。

上記銅化合物として好ましくはハロゲン化銅（ＣｕＸ、ＣｕＸ_２）が挙げられる。本発明では、上記銅化合物として、ハロゲン化銅の１種又は２種以上を含む銅化合物を用いることができる。Ｘはハロゲン原子である。該ハロゲン原子として具体的には、例えば、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩが挙げられる。上記ハロゲン原子として好ましくはＣｌ又はＢｒである。上記銅化合物としてより好ましくはＣｕＣｌ及びＣｕＢｒである。

上記銅化合物の量には特に限定はない。上記銅化合物の量は、通常、基質アルコールに対して０．０１〜５ｍｏｌ％、好ましくは０．０１〜３ｍｏｌ％、更に好ましくは０．０２〜１ｍｏｌ％、より好ましくは０．０２〜０．５ｍｏｌ％である。上記銅化合物の量が上記範囲であると、触媒量で高収率・高選択的にアルコールを得ることができるので好ましい。後述のように、本発明では、基質アルコールとして、２種のアルコールを用いることができる。この場合、上記銅化合物の量は、いずれか一方の基質アルコールに対して上記範囲であればよい。

（３）基質アルコール
本発明では、上記基質アルコールとして、第１級アルコール及び第２級アルコールから選択されるアルコールを用いる。上記基質アルコールの構造を式（１）に示す。式中、Ｒ_１及びＲ_２は水素原子又は一価の炭化水素基（以下、「一価の基」という。）である。

本発明は、従来の方法と比べて種々のアルコールを基質アルコールとして用いることができる。上記基質アルコールの種類及び構造は、二量化反応を行うことができる限り特に限定はない。上記基質アルコールは脂肪族アルコール、脂環式アルコール、芳香族アルコール、及び複素環式アルコールのいずれでもよい。但し、上記のように、本発明は二量化反応である。そのため、上記基質アルコールとして、少なくともヒドロキシル基のβ位炭素に水素を有するアルコールは必要である。従って、例えば、上記基質アルコールとして、メタノールのみ又はベンジルアルコールのみを用いることはできない。

Ｒ_１及びＲ_２は共に一価の基又は水素原子でもよく、いずれか一方が水素原子で他方が一価の基でもよい。Ｒ_１及びＲ_２が共に一価の基の場合、該基は同じ基でもよく、異なる基でもよい。Ｒ_１及びＲ_２は互いに結合して環を形成してもよい（但し、芳香環は除く。）。該環の構造には特に限定はない。例えば、環員数には特に限定はない。該環の環員数は、４〜１０員環、好ましくは５〜８員環とすることができる。上記環は、その構造中にヘテロ原子（酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子等）を含んでいてもよい。上記環は、他の置換基を有していてもよい。上記環は、その構造中に不飽和結合を有していてもよい。

上記一価の基の構造に限定はない。上記一価の基は鎖状構造でもよく、環状構造でもよい。上記一価の基は、直鎖状でもよく、側鎖を有していてもよい。上記一価の基は、飽和結合のみで構成されていてもよく、不飽和結合を含んでいてもよい。上記一価の基は、構造中に他の置換基を１種又は２種以上有していてもよい。例えば、上記一価の基は、構造中に炭素原子及び水素原子以外の原子を含む置換基を有していてもよい。上記一価の基は、構造中に炭素原子及び水素原子以外の原子を１個又は２個以上含んでいてもよい。上記炭素原子及び水素原子以外の原子としては、例えば、酸素原子及び窒素原子の１種又は２種以上が挙げられる。

上記一価の基として具体的には、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、及びアリールアルキニル基が挙げられる。

上記アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基の炭素数には特に限定はない。上記アルキル基の炭素数は、通常１〜１５、好ましくは２〜１５、更に好ましくは３〜１５、より好ましくは３〜１２である。また、上記アルケニル基及びアルキニル基の炭素数は、通常２〜１５、好ましくは３〜１５、更に好ましくは３〜１２である。上記アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基が環状構造の場合（シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基）、その炭素数は、通常４〜１０、更に好ましくは５〜８、より好ましくは６〜８である。

上記アルキル基として具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデカニル基、及びドデカニル基が挙げられる。上記シクロアルキル基として具体的には、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロヘプチル基が挙げられる。上記アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、及びイソプロペニル基が挙げられる。上記シクロアルケニル基として具体的には、例えば、シクロヘキセニル基が挙げられる。

上記アリール基、アリールアルキル基、アリールアルケニル基、及びアリールアルキニル基（以下、「アリール基等」と総称する。）の炭素数には特に限定はない。この炭素数は通常６〜１５、好ましくは６〜１２、更に好ましくは６〜１０である。

上記アリール基等は、他の置換基を１種又は２種以上有していてもよい。例えば、上記アリール基等に含まれる芳香環は、他の置換基を１種又は２種以上有していてもよい。例えば、上記アリール基は、無置換のアリール基だけでなく、置換アリール基でもよい。芳香環に位置する置換基の位置は、ｏ−、ｍ−、及びｐ−のいずれでもよい。上記置換基として具体的には、例えば、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩ等）、アルキル基、アルコキシ基及びチオアルキル基の１種又は２種以上が挙げられる。

上記アリール基等に含まれる芳香環は、ヘテロ原子（酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子）の１種又は２種以上を有していてもよい。上記アリール基等に含まれる芳香環は、芳香族複素環（フラン、チオフェン、ピロール、ベンゾフラン、インドール、チオフェン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、イソキサゾール、オキサゾール、イソチアゾール、チアゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、及びピリミジン等）でもよい。

上記アリール基として具体的には、例えば、フェニル基、トリル基、ハロゲン化フェニル基（ｏ−、ｍ−、及びｐ−）、メトキシフェニル基（ｏ−、ｍ−、及びｐ−）、チオメトキシフェニル基（ｏ−、ｍ−、及びｐ−）、１−ナフチル基、２−ナフチル基、フラン、並びにチオフェンが挙げられる。上記アリールアルキル基として具体的には、ベンジル基及びメトキシベンジル基（ｏ−、ｍ−、及びｐ−）が挙げられる。

上記基質アルコールとして第１級アルコールを用いると、高収率・高選択的にアルコールを得ることができるので好ましい。後述のように、上記基質アルコールは、２種以上のアルコールでもよい。この場合、全てのアルコールが第１級アルコールでもよく、一部のアルコールが第１級アルコールでもよい。

上記基質アルコールとして芳香族アルコールを用いると、高収率・高選択的にアルコールを得ることができるので好ましい。上記基質アルコールは、２種以上のアルコールでもよい。この場合、全てのアルコールが芳香族アルコールでもよく、一部のアルコールが芳香族アルコールでもよい。

本発明では、上記基質アルコールとして、ヒドロキシル基のβ位炭素に置換基を有するアルコールを用いることができる（式（１−１）参照。式中、Ｙは任意の置換基である。）。従来の二量化反応では、基質アルコールとして、ヒドロキシル基のβ位炭素に置換基を有しないアルコールを用いた例がほとんどであり、ヒドロキシル基のβ位炭素に置換基を有するかさ高いアルコールを用いた例について検討されていない。むしろ、上記のように、かさ高いアルコールを基質アルコールとして用いる二量化反応では、反応が進行しないと認識されていた。一方、本発明では、上記アルコールを基質アルコールとして用いても、高収率・高選択的に二量化反応を行うことができるので好ましい。上記置換基の種類及び構造は、本発明の方法を阻害しない限り特に限定はない。上記置換基として上記一価の基が挙げられる。該一価の基の種類及び構造には特に限定はない。該一価の基の内容は、Ｒ_１及びＲ_２の説明が妥当する。

本発明では、上記基質アルコールとして、ハロゲン置換アリール基を有するアルコールを用いることができる。該アルコールは、遷移金属触媒反応に不安定な性質を有する。そのため、従来の遷移金属触媒（Ｉｒ等）を用いた二量化反応は良好に進行しないと考えられる。一方、本発明では、上記アルコールを用いても、高収率・高選択的に二量化反応を行うことができるので好ましい。上記ハロゲン置換アリール基に含まれるハロゲン原子としては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩ等が挙げられる。上記ハロゲン原子の数及び芳香環上の位置には特に限定はない。芳香環上の位置はｏ−、ｍ−、及びｐ−のいずれでもよい。上記ハロゲン置換アリール基を有するアルコールとしては、例えば、ハロゲン置換ベンジルアルコール（ｏ−、ｍ−、又はｐ−モノハロゲン化ベンジルアルコール）が挙げられる。

上記基質アルコールとしてより具体的には、例えば、式（１−２）〜（１−７）で表されるアルコールが挙げられる。尚、式（１−４）、（１−６）及び〜（１−７）で表されるアルコールはヒドロキシル基のβ位炭素に水素を有しない。よって、後述のように、これらのアルコールを基質アルコールとして用いる場合、他にヒドロキシル基のβ位炭素に水素を有するアルコールを併用する。

上記各式中、Ｙ_１〜Ｙ_４は水素原子又は任意の置換基である。式（１−２）中、Ｙ_２及びＹ_３は互いに結合して環（例えば５員環又は６員環）を形成していてもよい。式（１−７）中、ＺはＯ又はＳである。Ｙ_１として具体的には、例えば、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩ等）、アルキル基、アルコキシ基及びチオアルキル基が挙げられる。Ｙ_３及びＹ_４は通常、両方が水素原子であるか、一方が水素原子であり、他方が上記一価の基である。該一価の基の種類及び構造には特に限定はない。該一価の基の内容は、Ｒ_１及びＲ_２の説明が妥当する。

上記基質アルコールは１種単独でもよく、２種以上のアルコール（通常は２種）でもよい。上記基質アルコールとして、例えば、〔１〕１種の第１級アルコール、〔２〕１種の第２級アルコール、〔３〕２種以上（通常は２種）の第１級アルコール、〔４〕２種以上（通常は２種）の第２級アルコール、又は〔５〕１種以上（通常は１種）の第１級アルコールと１種以上（通常は１種）の第２級アルコールを用いることができる。通常、２種以上のアルコールを用いると、異種のアルコール同士が反応するだけでなく、同種のアルコール同士も反応し、目的とするアルコールの収率が低下するおそれがある。しかし、本発明では、上記基質アルコールとして２種以上のアルコールを用いても、高収率・高選択的にアルコールを得ることができるので好ましい。

上記基質アルコールとして、２種以上のアルコールを用いる場合、例えば、その組み合わせには特に限定はない。２種のアルコールの組み合わせとしては、例えば、〔１〕芳香族アルコール同士、〔２〕芳香族アルコールと脂肪族アルコール又は脂環式アルコールの組み合わせ、及び〔３〕脂肪族アルコール及び脂環式アルコールの組み合わせが挙げられる。上記基質アルコールとして、〔１〕芳香族アルコール同士、〔２〕芳香族アルコールと脂肪族アルコール又は脂環式アルコールの組み合わせを用いることができる。上記基質アルコールがこの組み合わせであると、高収率・高選択的にアルコールを得ることができるので好ましい。

上記基質アルコールとして、より具体的には、〔Ａ〕芳香族第１級アルコール及び芳香族第２級アルコールの組み合わせ、〔Ｂ〕芳香族第２級アルコールと脂肪族第１級アルコール又は脂環式第１級アルコールとの組み合わせ、〔Ｃ〕芳香族第１級アルコールと脂肪族第２級アルコール又は脂環式第２級アルコールとの組み合わせとすることができる。上記基質アルコールがこの組み合わせであると、高収率・高選択的にアルコールを得ることができるので好ましい。

上記基質アルコールとして、異なる２種以上のアルコールを用いる場合、ヒドロキシル基のβ位炭素に水素を有するアルコール（例えば、式（１−２）又は（１−３）で表されるアルコール）と、該水素を有しないアルコール（例えば、式（１−４）、（１−６）及び（１−７）で表されるアルコール）とを併用することができる。ヒドロキシル基のβ位炭素に水素を有しないアルコールを併用することにより、ヒドロキシル基のβ位炭素に水素を有するアルコール同士の二量化反応を抑制できるので好ましい。上記アルコールとしては、例えば、ベンジルアルコール（ＰｈＣＨ_２ＯＨ）等のアリールメタノールが挙げられる。該アリールメタノールのアリール基は、無置換のアリール基だけでなく、置換アリール基でもよい。該置換アリール基の内容は、Ｒ_１及びＲ_２の説明が妥当する。

上記基質アルコールとして、異なる２種のアルコールを用いる場合、該アルコールの割合には特に限定はない。該割合は通常、１：（０．５〜２）、好ましくは１：（０．７〜１．８）、更に好ましくは１：（０．７〜１．５）、より好ましくは１：（０．７〜１．３）である。

（５）方法
本発明では、上記銅化合物及びＮａＯＨの存在下、基質アルコールを二量化する。「存在下」とは、上記銅化合物及びＮａＯＨ（更には必要に応じて上記配位子）が反応過程の少なくとも一部の段階で存在していればよく、反応過程の全ての段階で常に存在している必要はない。即ち、本発明では、上記銅化合物及びＮａＯＨを反応系に加えれば、「存在下」の要件を満たす。例えば、本発明では、上記銅化合物及びＮａＯＨを反応系に加えた後、反応過程でこれらに何らかの変化（例えば、上記銅化合物から生じた銅イオンと後述する配位子との間での錯体形成）が生じたとしても、「存在下」の要件を満たす。

上記銅化合物及びＮａＯＨの添加方法には特に限定はない。上記銅化合物及びＮａＯＨをそれぞれ単独で反応系に添加してもよい。上記銅化合物はそのまま用いてもよく、担体に担持させた状態で用いてもよい。また、本発明の触媒、即ち、銅化合物及び基質アルコールに対して０．５〜４０ｍｏｌ％のＮａＯＨを含有する二量化反応用触媒を予め調整し、これを反応系に加えてもよい。

本発明は、通常、溶媒中で行う。該溶媒の種類は、本発明の反応を阻害しない限り特に限定はない。上記溶媒として好ましくは非極性溶媒である。該非極性溶媒として具体的には、例えば、芳香族炭化水素類（ベンゼン、トルエン及びキシレン等）並びに脂肪族炭化水素類（ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン及びｎ−ドデカン等の直鎖脂肪族炭化水素類等）が挙げられる。上記溶媒は１種単独でもよく、２種以上の混合溶媒でもよい。一方、アセトニトリル等のニトリル類、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素、ＤＭＦ、及び低沸点溶媒（例えば、ＴＨＦ等の沸点が８０℃以下の溶媒）は、上記溶媒として好ましくない。よって、本発明では、これらの溶媒以外の溶媒を用いることが好ましい。

反応条件には特に限定はない。本発明は、従来の方法と比べて穏和な条件で反応を進めることができる。例えば、反応時間は１〜７２時間、好ましくは８〜４８時間とすることができる。反応温度は１５０℃以下、好ましくは１００〜１５０℃とすることができる。また、本発明は常圧で行ってもよく、減圧又は加圧下で行ってもよい。反応圧力は０．５気圧以上（例えば、１気圧以上、より詳細には１〜３気圧）とすることができる。

反応雰囲気には特に限定はない。該反応雰囲気は空気等の酸素含有雰囲気下でもよく、酸素非含有雰囲気下でもよい。該反応雰囲気として具体的には、例えば、水素ガス雰囲気及び不活性ガス雰囲気（窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等）が挙げられる。上記水素ガス含有雰囲気下で反応を行うと、アルコールの収率及び選択性を向上させることができるので好ましい。また、上記水素ガス含有雰囲気下で反応を行うと、後述する配位子の不存在下でもアルコールの収率及び選択性を向上させることができるので好ましい。これは、本発明により副生するケトンが水素ガスにより還元されるためと考えられる（本説明は、発明者の推測である。従って、本説明は、本発明を何ら限定する趣旨の説明ではなく、また、本発明を定義する趣旨の説明でもない。）。

上記反応雰囲気は、２種以上のガスを含む混合ガス雰囲気でもよい。該混合ガス雰囲気として具体的には、例えば、酸素含有雰囲気下（空気等）及び水素ガス含有雰囲気が挙げられる。該混合ガス雰囲気としてより具体的には、例えば、不活性ガス（窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等）及び水素ガスを含有する水素ガス含有雰囲気が挙げられる。

本発明では、反応系に他の物質を添加してもよい。例えば、本発明では、銅と配位することができる配位子を添加してもよい。該配位子を存在させることにより、収率を高めることができるので好ましい。勿論、本発明は、上記配位子の不存在下で行うこともできる。上記配位子は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記配位子は単座配位子でもよく、二座配位子でもよく、多座配位子でもよい。上記配位子としては、例えば、リン原子又は窒素原子を配位原子とする配位子が挙げられる。

上記リン原子を配位原子とする配位子としては、例えば、ホスフィン配位子が挙げられる。該ホスフィン配位子として具体的には、例えば、トリシクロアルキルホスフィン（トリシクロヘキシルホスフィン等）、トリアルキルホスフィン（トリメチルホスフィンやトリブチルホスフィン等）、トリアリールホスフィン（トリフェニルホスフィン等）、及びビス（ジアリールホスフィノ）アルカン（例えば、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン（ｄｐｐｐ）、１，４−ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン（ｄｐｐｂ）、２，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン）が挙げられる。上記ホスフィン配位子として好ましくはｄｐｐｐである。

上記窒素原子を配位原子とする配位子としては、例えば、アミン化合物及びピリジン化合物が挙げられる。上記アミン化合物として具体的には、例えば、第１級アミン（ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−オクチルアミン、アニリン、１，４−ジアミノブタン及び１，６−ジアミノヘキサン等）、第２級アミン（ジ−ｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、モルホリン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン及びピペラジン等）、並びに第３級アミン（トリエチルアミン及びトリ−ｎ−ブチルアミン等）が挙げられる。上記ピリジン化合物として具体的には、例えば、ピリジン、２−メチルピリジン、２，２’−ビピリジル、キノリン及びイソキノリンが挙げられる。

上記配位子の量には特に限定はない。上記配位子の量は通常、基質アルコールに対して０．０１〜５ｍｏｌ％、好ましくは０．０１〜３ｍｏｌ％、更に好ましくは０．０２〜１ｍｏｌ％、より好ましくは０．０２〜０．５ｍｏｌ％である。また、上記配位子の量は通常、上記銅化合物に対して１０〜１５０ｍｏｌ％、好ましくは２０〜１２０ｍｏｌ％、更に好ましくは５０〜１００ｍｏｌ％である。

本発明では、従来の二量化方法で用いられていた遷移金属触媒を必ずしも用いる必要がない。例えば、本発明では、銅以外の遷移金属化合物（周期表８〜１０族元素化合物等）を用いなくてもよい。

本発明は、以下の反応機構で進むと考えられる（下記参照）。即ち、Ｃｕが基質アルコールから水素原子を引き抜いて、カルボニル化合物を生成する（下記反応機構中、Ｌｎは配位子を意味する。尚、上記のように、本発明は必ずしも配位子が必須ではない。）。次いで、上記カルボニル化合物がＮａＯＨによりアルドール縮合し、β−ヒドロキシカルボニル化合物のナトリウムアルコキシドを経てα，β−不飽和カルボニル化合物が生成する。α，β−不飽和カルボニル化合物が水素原子を受け取り、二量化アルコールが生成すると共に、Ｃｕが再生する。尚、本説明は、発明者の推測である。従って、本説明は、本発明を何ら限定する趣旨の説明ではなく、また、本発明を定義する趣旨の説明でもない。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。尚、本発明は、実施例に示す形態に限られない。本発明の実施形態は、目的及び用途等に応じて、本発明の範囲内で種々変更することができる。

（１）実験例１
以下の方法により、種々の基質アルコールを用いて、二量化アルコールを製造した。反応スキームを表２に併記する。反応スキーム中の「ｍｏｌ％」は、アルコール（１）及び（２）に対する割合である（実験例２及び３の「ｍｏｌ％」も同じ意味である。）。

ヒートガンで加熱乾燥したシュレンク内の気体をアルゴンガスで置換した。次いで、室温でＣｕＢｒ（０．０２ｍｍｏｌ，２．８７ｍｇ）、ｄｐｐｐ（０．０２ｍｍｏｌ，８．２ｍｇ）、及びＮａＯＨ（０．４ｍｍｏｌ，１６ｍｇ）を加えた。更にアルコール（１）及び（２）（いずれも１０ｍｍｏｌ）並びにｐ−キシレン（１０ｍｌ）を加え、懸濁溶液を調製した。シュレンクを液体窒素で冷却して凍結脱気し、次いでアルゴンガスで満たした１リットルの集気袋を取り付け、シュレンク内をアルゴンガスで満たした。

混合物を１３５℃で４８時間攪拌して反応を行った。反応終了後、反応混合物を室温まで冷却した。次いで、該反応混合物を直接シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝１／１００〜１／３０）により精製し、目的生成物の二量化アルコール（ａ）及び副生成物のケトン（ｂ）を得た（２３２ｍｇ）。二量化アルコール及びケトンの収率（％）は、生成物を単離後、生成物に０．１ｍｍｏｌの１，１，２，２−テトラクロロエタン（標準物質）を加え、ＣＤＣｌ_３にこれらを溶解させ、^１Ｈ−ＮＭＲを測定し、そのスペクトルの積分値から換算して求めた単離収率である（実験例２及び３の収率も同じ方法で求めた。）。その結果を表２に示す（エントリー３）。

配位子（ｄｐｐｐ）を用いない他は、上記と同様の方法により、二量化アルコールを製造した（エントリー１）。ｄｐｐｐに代えて、ｄｐｐ−エタン、ｄｐｐ−ブタン又はｄｐｐ−ペンタンを用いる他は、上記と同じ方法により、二量化アルコールを製造した（エントリー２、４及び５）。ＮａＯＨに代えて、ＫＯＨ、ＣｓＯＨ又はＬｉＯＨを用いる他は、上記と同じ方法により、二量化アルコールを製造した（エントリー６〜８）。以上の結果を表２に示す。

表２より、エントリー１では、ＮａＯＨの量が従来の方法と比べて極めて少量（４ｍｏｌ％）であるにもかかわらず、収率が４２％であった。また、エントリー１では、副生成物であるケトンよりも収率が高く、選択性に優れていることが分かる。配位子を用いた場合（エントリー２〜５）でも、収率及び選択性は良好であった。一方、ＮａＯＨに代えて、塩基としてＫＯＨ、ＣｓＯＨ又はＬｉＯＨを用いた（エントリー６〜８）ところ、収率及び選択性は極めて低かった。

（２）実験例２
基質アルコール（１）及び（２）として、表３記載のアルコールを用いた。ｐ−キシレンの量を２０ｍｌとし、反応温度及び反応時間を表３記載の内容とし、ＣｕＢｒ及びｄｐｐｐの量を０．０５ｍｏｌ％、ＮａＯＨの量を２ｍｏｌ％とする他は、実験例１と同様の方法により、二量化アルコールを製造した。二量化アルコール及びケトンの収率（％）、並びに触媒回転数（ＴＯＮ）を表３に示す。

表３より、ＣｕＢｒ及びＮａＯＨの量が少量であるにもかかわらず、収率が４８％以上であった。また、副生成物であるケトンよりも収率が高く、選択性に優れていることが分かる。特に、芳香族アルコール同士の反応であるエントリー１及び２は、エントリー３と比べて高収率・高選択的であり、触媒回転数（ＴＯＮ）も高いことが分かる。

（３）実験例３
銅化合物、配位子及び反応雰囲気を下記条件Ａ〜Ｃとする他は、実験例１と同じ方法により、二量化アルコールを製造した。二量化アルコール及びケトンの収率（％）を表４及び表５に示す（表４及び表５中、括弧書きの数値は、副生したケトンの収率である。）。

表４及び表５より、エントリー１〜１６のいずれも、ＮａＯＨの量が従来の方法と比べて少量であるにもかかわらず、二量化アルコールを得ることができた。エントリー２より、反応雰囲気を水素雰囲気（条件Ｂ）とすることにより、収率を高めることができた。エントリー１〜１０より、配位子（ｄｐｐｐ）非存在下（条件Ｃ）でも高収率・高選択的に二量化アルコールを得ることができた。また、ヒドロキシル基のβ位炭素に置換基（メチル基及びフェニル基）を有するアルコールを用いた例（エントリー１３及び１４）でも、高収率・高選択的に二量化アルコールを得ることができた。アルコールとして、脂肪族アルコール及び脂環式アルコールを用いた例（エントリー１１、１５〜１７）でも、高収率・高選択的に二量化アルコールを得ることができた。

（４）実験例４
基質アルコールとして、下記のアルコール（Ａ）及び（Ｂ）を用いた。上記ＮａＯＨに代えてＮａＨ（０．４ｍｍｏｌ，１６ｍｇ（６０％鉱油中に分散））を用いる他は、実験例３の条件Ｃと同じ条件で、実験例１と同じ方法により、二量化アルコールを製造した。反応スキームを下記に示す。この反応により、ほぼ目的生成物の二量化アルコール（Ｃ）のみを得た（９７％収率、２０６ｍｇ）。

Claims (11)

1. 銅化合物及び基質アルコールに対して０．５〜４０ｍｏｌ％のＮａＯＨの存在下、第１級アルコール及び第２級アルコールから選択される基質アルコールを二量化するアルコールの製造方法。
2. 上記基質アルコールが２種のアルコールである請求項１記載のアルコールの製造方法。
3. 上記基質アルコールは、第１級アルコール及び第２級アルコールである請求項２記載のアルコールの製造方法。
4. 上記基質アルコールは、少なくとも芳香族アルコールを含む請求項１乃至３のいずれかに記載のアルコールの製造方法。
5. 上記銅化合物がハロゲン化銅の１種又は２種以上を含む請求項１乃至４のいずれかに記載のアルコールの製造方法。
6. 反応雰囲気が水素ガス雰囲気又は不活性ガス雰囲気である請求項１乃至５のいずれかに記載のアルコールの製造方法。
7. 反応雰囲気が水素ガス雰囲気であり、銅と配位可能な配位子の非存在下で反応を行う請求項１乃至５のいずれかに記載のアルコールの製造方法。
8. 反応雰囲気が不活性ガス雰囲気であり、銅と配位可能な配位子の存在下で反応を行う請求項１乃至５のいずれかに記載のアルコールの製造方法。
9. 非極性溶媒中で行う請求項１乃至８のいずれかに記載のアルコールの製造方法。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載のアルコールの製造方法に用いるアルコールの二量化反応用触媒であって、銅化合物及びＮａＯＨを含有し、該ＮａＯＨの量が、基質アルコールに対して０．５〜４０ｍｏｌ％であるアルコール二量化反応用触媒。
11. 更に銅と配位可能な配位子を含有する請求項１０記載のアルコール二量化反応用触媒。