JP2013539465A - Tmhqの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)2,6−ジメチル−p−ベンゾキノンを有機溶媒中で水素化触媒の存在下において水素で水素化して2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と、
b)有機溶媒中で2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンと第二級アミンおよびホルムアルデヒドとを反応させて2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と、
c)有機溶媒中で水素化分解触媒の存在下において2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノンと水素とを反応させて2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と
を含む2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンの製造方法であって、全ての工程a)、b)およびc)における有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から独立して選択される、方法に関する。
2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得るための本発明の方法に従う工程a)〜c)のうちの少なくとも1つを含むビタミンEの製造方法であって、2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを、当業者に知られている方法に従ってイソフィトールおよび/またはフィトールおよび/またはイソフィトールもしくはフィトールビタミンEの誘導体とさらに反応させる方法に関する。
2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得るための本発明の方法に従う工程a)〜c)のうちの少なくとも1つを含むビタミンEアセテートの製造方法であって、その2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを、次いで、2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンアセテートに転化し、これをイソフィトールおよび/またはフィトールおよび/またはイソフィトールもしくはフィトールの誘導体とさらに反応させてビタミンEとする、方法に関する。
・2,6−ジメチル−p−ベンゾキノンを有機溶媒中で水素化触媒の存在下において水素で水素化する工程を含む2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンの製造方法であって、その有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から選択される、方法と、
・有機溶媒中で2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンと第二級アミン(好ましくはモルホリン)およびホルムアルデヒドとを反応させて2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)を得る工程を含む2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは、2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)の製造方法であって、その有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から選択される、方法と、
・有機溶媒中で水素化分解触媒の存在下において2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)と水素とを反応させて2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程を含む2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンの製造方法であって、その有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から選択される、方法と、
ならびに、それらの3つの工程のうちの2つがこうした溶媒中で行われる方法、すなわち、
・以下の工程、すなわち、
−2,6−ジメチル−p−ベンゾキノンを有機溶媒中で水素化触媒の存在下において水素で水素化して2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と、
−有機溶媒中で2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンと第二級アミン(好ましくはモルホリン)およびホルムアルデヒドとを反応させて2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)を得る工程と
を含む2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)の製造方法であって、その有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から独立して選択される、方法と、
・以下の工程、すなわち、
i)有機溶媒中で2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンと第二級アミン(好ましくはモルホリン)およびホルムアルデヒドとを反応させて2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)を得る工程と、
ii)有機溶媒中で水素化分解触媒の存在下において2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)と水素とを反応させて2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と
を含む2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンの製造方法であって、工程i)およびii)で使用される有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から独立して選択される、方法と、
・以下の工程、すなわち、
a)2,6−ジメチル−p−ベンゾキノンを有機溶媒中で水素化触媒の存在下において水素で水素化して2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と、
b)有機溶媒中で2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンと第二級アミン(好ましくはモルホリン)およびホルムアルデヒドとを反応させて2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)を得る工程と、
c)有機溶媒中で水素化分解触媒の存在下において2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)と水素とを反応させて2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と
を含む2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンの製造方法であって、工程a)およびc)における有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から独立して選択される、方法と
に関する。
Pd触媒による2,6−DMQの水素化は、驚くべきことに、MTBE(メチルtert.−ブチルエーテル)、メトキシシクロペンタン、エチルtert.−ブチルエーテル(ETBE)、tert.−アミルメチルエーテルおよびそれらの任意の混合物中、より好ましくはMTBEおよびETBEおよびそれらの任意の混合物中で、優れた収率で成功裏に行われ得る。
好ましくは、工程b)は、工程a)と同じ溶媒中で行われる。
・LおよびL1が、互いに独立して、脂肪族直鎖C1〜10アルキル基(好ましくはC1〜6アルキル基)である、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、1個以上のヒドロキシ基を含有する(好ましくは、これらは1個のヒドロキシ基を含有する)脂肪族直鎖C1〜10アルキル基(好ましくはC1〜6アルキル基)であり、これらのヒドロキシ基は、第三級、第二級または第一級ヒドロキシ基であり得る、第二級アミン;
・Lが、脂肪族直鎖C1〜10アルキル基(好ましくはC1〜6アルキル基)であり、そしてL1が、1個以上のヒドロキシ基を含有する(好ましくは、これは1個のヒドロキシ基を含有する)脂肪族直鎖C1〜10アルキル基(好ましくはC1〜6アルキル基)であるか、またはその逆であり、これらのヒドロキシ基は、第三級、第二級または第一級ヒドロキシ基であり得る、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、1個以上のアミノ基を含有する(好ましくは、これらは1個のアミノ基を含有する)脂肪族直鎖C1〜10アルキル基(好ましくはC1〜6アルキル基)であり、これらのアミノ基は、第三級、第二級または第一級アミノ基であり得る、第二級アミン;
・Lが、脂肪族直鎖C1〜10アルキル基(好ましくはC1〜6アルキル基)であり、そしてL1が、1個以上のアミノ基を含有する(好ましくは、これは1個のアミノ基を含有する)脂肪族直鎖C1〜10アルキル基(好ましくはC1〜6アルキル基)であるか、またはその逆であり、これらのアミノ基は、第三級、第二級または第一級アミノ基であり得る、第二級アミン;
・Lが、1個以上のヒドロキシ基を含有する(好ましくは、これは1個のヒドロキシ基を含有する)脂肪族直鎖C1〜10アルキル基(好ましくはC1〜6アルキル基)であり、そしてL1が、1個以上のアミノ基を含有する(好ましくは、これは1個のアミノ基を含有する)脂肪族直鎖C1〜10アルキル基(好ましくはC1〜6アルキル基)であるか、またはその逆であり、これらのアミノ基は、第三級、第二級または第一級アミノ基であり得る、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、1個以上(好ましくは1個)のアミノ基および1個以上(好ましくは1個)のヒドロキシ基を含有する脂肪族直鎖C1〜10アルキル基(好ましくはC1〜6アルキル基)であり、これらのアミノ基およびヒドロキシ基は、互いに独立して、第三級、第二級または第一級であり得る、第二級アミン
であり、以下のスキーム1、2および3に部分的に示されるとおりである。
・LおよびL1が、互いに独立して、脂肪族分岐C3〜10アルキル基(好ましくはC3〜6アルキル基)である、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、1個以上のヒドロキシ基を含有する(好ましくは、これらは1個のヒドロキシ基を含有する)脂肪族分岐C3〜10アルキル基(好ましくはC3〜6アルキル基)であり、これらのヒドロキシ基は、第三級、第二級または第一級ヒドロキシ基であり得る、第二級アミン;
・Lが、脂肪族分岐C3〜10アルキル基(好ましくはC3〜6アルキル基)であり、そしてL1が、1個以上のヒドロキシ基を含有する(好ましくは、これは1個のヒドロキシ基を含有する)脂肪族分岐C3〜10アルキル基(好ましくはC3〜6アルキル基)であるか、またはその逆であり、これらのヒドロキシ基は、第三級、第二級または第一級ヒドロキシ基であり得る、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、1個以上のアミノ基を含有する(好ましくは、これらは1個のアミノ基を含有する)脂肪族分岐C3〜10アルキル基(好ましくはC3〜6アルキル基)であり、これらのアミノ基は、第三級、第二級または第一級アミノ基であり得る、第二級アミン;
・Lが、脂肪族分岐C3〜10アルキル基(好ましくはC3〜6アルキル基)であり、そしてL1が、1個以上のアミノ基を含有する(好ましくは、これは1個のアミノ基を含有する)脂肪族分岐C3〜10アルキル基(好ましくはC3〜6アルキル基)であるか、またはその逆であり、これらのアミノ基は、第三級、第二級または第一級アミノ基であり得る、第二級アミン;
・Lが、1個以上のヒドロキシ基を含有する(好ましくは、これは1個のヒドロキシ基を含有する)脂肪族分岐C3〜10アルキル基(好ましくはC3〜6アルキル基)であり、そしてL1が、1個以上のアミノ基を含有する(好ましくは、これは1個のアミノ基を含有する)脂肪族分岐C3〜10アルキル基(好ましくはC3〜6アルキル基)であるか、またはその逆であり、これらのヒドロキシ基およびアミノ基は、第三級、第二級または第一級アミノ基であり得る、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、1個以上(好ましくは1個)のアミノ基および1個以上(好ましくは1個)のヒドロキシ基を含有する脂肪族分岐C3〜10アルキル基(好ましくはC3〜6アルキル基)であり、これらのアミノ基およびヒドロキシ基は、互いに独立して、第三級、第二級または第一級であり得る、第二級アミン
である。
・LおよびL1が、互いに独立して、単不飽和もしくは多不飽和の直鎖C2〜10アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基(好ましくはC3〜6アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基)である、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、ヒドロキシ基を含有する単不飽和もしくは多不飽和の直鎖C2〜10アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基(好ましくはC3〜6アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基)であり、これらのヒドロキシ基は、第一級、第二級または第三級ヒドロキシ基であり得る、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、アミノ基を含有する単不飽和もしくは多不飽和の直鎖C2〜10アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基(好ましくはC3〜6アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基)であり、これらのアミノ基は、第一級、第二級または第三級アミノ基であり得る、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、アミノ基およびヒドロキシ基を含有する単不飽和もしくは多不飽和の直鎖C2〜10アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基(好ましくはC3〜6アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基)であり、これらのアミノ基およびヒドロキシ基は、互いに独立して、第一級、第二級または第三級であり得る、第二級アミン
である。
・LおよびL1が、互いに独立して、単もしくは多分岐直鎖C3〜10アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基(好ましくはC3〜6アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基)である、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、ヒドロキシ基を含有する単もしくは多分岐直鎖C3〜10アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基(好ましくはC3〜6アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基)であり、これらのヒドロキシ基は、第一級、第二級または第三級ヒドロキシ基であり得る、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、アミノ基を含有する単不飽和もしくは多不飽和の分岐C3〜10アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基(好ましくはC3〜6アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基)であり、これらのアミノ基は、第一級、第二級または第三級アミノ基であり得る、第二級アミン;
・LおよびL1が、互いに独立して、アミノ基およびヒドロキシ基を含有する単不飽和もしくは多不飽和の分岐C3〜10アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基(好ましくはC3〜6アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基)であり、これらのアミノ基およびヒドロキシ基は、互いに独立して、第一級、第二級または第三級であり得る、第二級アミン
である。
好ましくは、工程c)は、工程b)と同じ溶媒中で行われる。より好ましくは、工程c)は、工程a)および工程b)と同じ溶媒中で行われる。
120℃〜200℃の範囲は、調製上(preparatively)有用であり、より具体的な有用な温度範囲は、140〜180℃であり、最も好ましい温度範囲は、150〜170℃である。
以下の略語を使用した(図2も参照)、すなわち、
MTBE=tert.−ブチルメチルエーテル
rpm=毎分回転数
wt%=重量%
DM−2−MHQ=ジメチル−2−モルホリノメチル−キノン
(2,6−)DMQ=2,6−ジメチルベンゾキノン(工程a)のための出発物質であり、その純度は重要ではない)
(2,6−)DMHQ=2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン
3,5−DM−2−MQ=3,5−ジメチル−2−モルホリノメチル−キノン
3,5−DM−2−MHQ=3,5−ジメチル−2−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン(=2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)
3,5−DM−2,6−BMHQ=3,5−ジメチル−2,6−ビスモルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン
3,5−DM−2,6−BMQ=3,5−ジメチル−2,6−ビスモルホリノメチル−p−ベンゾキノン
TMHQ=2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン
TMQ=2,3,6−トリメチルベンゾキノン
テトラMHQ=2,3,5,6−テトラメチルヒドロ−p−ベンゾキノン
s/c=基質/触媒比
bara=絶対バール
以下の触媒を使用した。
・例えば「Pd/C(5%)E 101 N/D(Evonik)」という商品名でEvonikから市販されているような、1000m2/gのBET表面積ならびに以下の粒度分布:粒子の10%≦6μm、粒子の50%≦28μm、および粒子の90%≦79μmを有する、5%Pd/C触媒(「触媒A」);
・例えば「Pd/C(10%)E 101 N/D(Evonik)」という商品名でEvonikから市販されているような、1000m2/gのBET表面積および1.1ml/gの細孔体積を有する、10%Pd/C触媒(「触媒B」);
・例えば「Pd/C(10%):E 101 NN/D(Evonik)」という商品名でEvonikから市販されているような、10%Pd/Cエッグシェル型触媒(「触媒C」);
・例えば「Pd/SiO2(5%)E EXP/D(Evonik)」という商品名でEvonikから市販されているような、275m2/gのBET表面積、1.7ml/gの細孔体積、0.66ml/gのメソ細孔体積および1.04ml/gのマクロ細孔体積を有する、5%Pd/SiO2触媒(「触媒D」);
・例えば「5%Pd/CaCO3 E 407 R/D」という商品名でEvonikから市販されているような、8m2/gのBET表面積、0.37kg/Lの嵩密度を有し、粒子の50%が≦5μmの大きさを有する、5%Pd/CaCO3エッグシェル型触媒(「触媒E」);
・例えば「5%Pd/Al2O3 E 213 R/D」という商品名でEvonikから市販されているような、93m2/gのBET表面積および0.3ml/gの細孔体積を有する、5%Pd/Al2O3エッグシェル型触媒(「触媒F」);
・例えば「5%Pt/C F 101 R/D」という商品名でEvonikから市販されているような、100m2/gのBET表面積、0.35ml/gのミクロ細孔体積、0.35ml/gのメソ細孔体積、0.30ml/gのマクロ細孔体積および細孔体積1.0ml/gを有する、5%Pt/C触媒(「触媒G」);
・例えば「RaNi MC700 B.2063」という商品名で市販されているような、触媒の総重量に基づき90〜95重量%の範囲内の量のNi、触媒の総重量に基づき5.5〜8重量%の範囲内の量のアルミニウム、触媒の総重量に基づき≦0.4重量%の範囲内の量の鉄を含有し、以下の粒度分布、すなわち、粒子の10%≦5〜13μm、粒子の50%≦35〜70μm、および粒子の90%≦300μmを有する、ラネー−ニッケル(Raney−Nickel)触媒(「触媒H」);
・1%Pd/TP触媒(「触媒I」)。この触媒の製造は以下に説明される。
21mgのPd(OAc)2(0.09mmol)を、50mLのジクロロメタンに懸濁させた。1gのTRISOPERL(登録商標)を添加し、溶媒を除去した(浴温度:40℃/圧力:950mbara)。Pd(OAc)2でドープされた担体を、2時間にわたり300℃にてオーブン中で焼成した(オーブンを1000Wで20分間300℃まで予熱)。担体に対する触媒の添加量は、したがって、約1重量%Pd、すなわち、1gの担体に対して10mgのPdであった。Schuller GmbH(Wertheim/Germany)によるTRISOPERL(登録商標)は、100〜200μmの範囲内の平均粒径、54.47nmの平均細孔径、93.72m2/gの比表面および1255.5mm3/gの平均細孔体積を有する多孔質シリカガラスである。
アセトニトリル、tert.−アミルメチルエーテル、tert.−ブチルエチルエーテル、酢酸エチル、メタノール、メトキシシクロペンタン、tert.−ブチルメチルエーテル、イソ−プロパノールおよびトルエンは、全て市販されており、そのまま使用した。
2,6−DMQから2,6−DMHQへの水素化に関して、触媒(担体)、水素圧および温度を変えるとともに、種々の溶媒を試験した。反応後、生成物を単離し、DMQに基づくDMHQの純度および収率を、GCおよび定量的1H−NMRにより測定した。
アルゴン(3×6bara)でフラッシュした13mlガラスフラスコ中で、275mg(2.0mmol)のDMQを、1.63g(2,2ml)のtert.−ブチルエチルエーテルに溶解させた。その溶液に、20.0mg(s/c 100)のPd/C(触媒の総重量に基づき10重量%のPd)触媒を添加した。オートクレーブを水素でフラッシュし、電磁撹拌(500rpm)しながら40℃に加熱した。反応温度に達すると、オートクレーブを6baraの水素で加圧し、撹拌を1’000rpmに増大した。3.5時間の反応時間後に、その懸濁液を23℃に冷却し、水素圧を解放した。懸濁液を濾過し、触媒を1mlのMTBEで洗浄した。合わせた有機層を、減圧下で40℃にて濃縮した。収率88%および純度91%で生成物を得た。
アルゴン(3×6bara)でフラッシュした30ml鋼オートクレーブ中で、154.2mg(1.1mmol)のDMQを、0.82g(1.1ml)のMTBEに溶解させた。その溶液に、12.4mg(s/c 100)のPd/C(触媒の総重量に基づき10重量%のPd)触媒を添加した。オートクレーブを水素でフラッシュし、電磁撹拌(500rpm)しながら40℃に加熱した。反応温度に達すると、オートクレーブを6baraの水素で加圧し、撹拌を1’000rpmに増大した。1時間の反応時間後に、撹拌を100rpmに低減し、その懸濁液を23℃に冷却し、水素圧を解放した。懸濁液をシリンジフィルター(0.45μm)により濾過し、触媒を5mlのMTBEで洗浄し、合わせた有機層を減圧下で40℃にて濃縮した。収率94%および純度87%で生成物を得た。
50ml丸底フラスコ中で、アルゴン雰囲気下において、4.6g(29.8mmol)のDMQを、33mlのMTBEに溶解させた。その溶液に、318mg(s/c 100)のPd/C(触媒の総重量に基づき10重量%のPd)触媒を添加し、アルゴン雰囲気を水素と交換した(3サイクル)。その後、反応混合物を、水素雰囲気(バルーン)下で40℃にて16時間にわたり撹拌した(800rpm)。その黒色懸濁液を濾過し、触媒を10mlのMTBEで洗浄した。有機層を減圧下で40℃にて濃縮し、固体生成物を15mbaraで40℃にて1時間にわたり乾燥させた。収率92%および純度90%で生成物を得た。
2リットル鋼オートクレーブ中で、23℃で窒素雰囲気下において、125.7g(815mmol)のDMQを、910mlのtert.−ブチルメチルエーテル(MTBE)に溶解させた。この溶液に、8.64g(s/c 100)のPd/C(触媒の総重量に基づき10重量%のPd)触媒を添加した。撹拌(ガス分散撹拌機、1000rpm)しながら、オートクレーブを水素で6baraに加圧した。この過程の間に、温度は30℃に上昇した。発熱反応が終わってから、その反応混合物を40℃に加熱した。75分後に、触媒を濾別し、140mlのMTBEで洗浄した。合わせたエーテル層を減圧下で40℃にて濃縮し、固体粗生成物を40℃にて2時間にわたり乾燥させた。収率92%および純度85%で、オフホワイトの結晶質のDMHQを得た。
[実施例II.1:tert.−ブチルメチルエーテル中でのアミノメチル化]
tert.−ブチルメチルエーテル(MTBE、75ml)中のDMHQ(20.8g、99.5wt%、150.0mmol)の撹拌懸濁液に、アルゴン雰囲気下において、米国特許第6,066,731号明細書の実施例1に従いモルホリンおよびパラホルムアルデヒドから調製されたマンニッヒ試薬(26.35g、225.0mmol、1.5mol当量)を添加した。結果として生じた褐色溶液を、6時間にわたり60℃(油浴温度70℃)に加熱した。この時間の間に、その褐色溶液は懸濁液に変わった。その反応混合物を氷浴中で0℃まで冷却し、無色の結晶を吸引濾過(P3フリット)により濾別し、各10mlの冷(0℃)MTBEで2回洗浄し、高真空下で室温にて一晩(16時間)乾燥させた。得られた無色の結晶(31.704g)を、定量的HPLCにより分析した。母液を真空中(40℃、20mbara)で蒸発させ、高真空下で室温にて一晩(16時間)さらに乾燥させた。その11.369gの暗赤色油を、定量的HPLCにより分析した。
実施例II.1において説明した実験をtert.−ブチルエチルエーテルを溶媒として用いて行って、以下の結果を得た。
実施例II.1において説明した実験をtert.−アミルメチルエーテルを溶媒として用いて行って、以下の結果を得た。
実施例II.1において説明した実験をメトキシシクロペンタンを溶媒として用いて行って、以下の結果を得た。
トルエン(2.5ml)中の2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン(0.697g、99.1wt%、5.0mmol)の撹拌懸濁液に、アルゴン雰囲気下において、モルホリン(0.528g、6.0mmol、1.2mol当量)を添加した。10分間の撹拌後に、パラホルムアルデヒド溶液(H2O中37%、0.487g、6.0mmol、1.2mol当量のホルムアルデヒド)を一度に添加すると、23℃から30℃に温度が上昇した。次いで、結果として生じた褐色の二相混合物を、16時間にわたり55℃(油浴温度70℃)で加熱した。30℃まで冷却後、10mlのH2Oおよび30mlの酢酸エチルを添加した。相分離後に、20mlの酢酸エチルで水層を抽出し、合わせた有機抽出物を硫酸ナトリウム上で乾燥させた。濾過および真空中での蒸発(40℃/20mbara)およびさらなる乾燥(2時間、高真空、室温)後、結果として生じた1.136gの赤褐色固体を、定量的HPLCにより分析した。
1H−NMR(300MHz,d6−DMSO):δ=6.35(s,1H,CH),3.55(t,4Η,J=4.52Hz,CH2O),3.53(s,2Η,Ar−CH2N),2.40(br t,4Η,J=4.52Hz,CH2CH2N),2.11(s,3Η,CH3),2.08(s,3Η,CH3)。
13C−NMR(75MHz,d6−DMSO):δ=149.7(COH),145.2(COH),125.1(CCH3),124.7(CCH3),118.2(CCH2),114.3(CH),66.2(CH2O),55.2(Ar−CH2N),52.6(CH2CH2N),16.8(CH3),12.3(CH3)。
LC−MS(ES)m/z:238[M+H+],151[M+H+−モルホリン]。
IR(ATR,cm−1):3348(m,−OH),3011(w,Ar−H),2956,2933,(m,−CH3,−CH2−CH3,−CH2−),2848(m,−NR3),1470(m),1230(s),1009(s)。
1H−NMR(300MHz,d6−DMSO):δ=6.30(s,1H,CH),3.54(s,2Η,Ar−CH2N),2.40(br,2Η,CH2CH2N),2.07(s,6Η,CH3),1.50(br quin,4Η,CH2CH2N),1.42(br t,2H,CH2CH2CH2N)。
13C−NMR(75MHz,d6−DMSO):δ=150.4(COH),145.0(COH),124.5(CCH3),124.2(CCH3),118.0(CCH2),114.4(CH),56.7(Ar−CH2N),53.2(CH2CH2N),25.5(CH2CH2N),23.7(CH2CH2CH2N),16.8(CH3),12.2(CH3)。
LC−MS(ES)m/z:236[M+H+],151[M+H+−ピペリジン]。
IR(ATR,cm−1):3348(m,−OH),3011(w,Ar−H),2956,2933,(m,−CH3,−CH2−CH3,−CH2−),2848(m,−NR3),1470(m),1230(s),1009(s)。
1H−NMR(300MHz,d6−DMSO):δ=6.32(s,1H,CH),3.55(s,2Η,Ar−CH2N),2.47−2.22(br,8Η,NCH2CH2N),2.15(s,3Η,CH3),2.08(s,3Η,CH3),2.07(s,3Η,CH3N)。
13C−NMR(75MHz,d6−DMSO):δ=150.0(COH),145.1(COH),124.6(CCH3),124.6(CCH3),118.1(CCH2),114.4(CH),55.4(Ar−CH2N),54.7(NCH2CH2N),51.9(NCH2CH2N),45.6(NCH3),16.8(CH3),12.3(CH3)。
LC−MS(ES)m/z:251[M+H+],151[M+H+−1−メチルピペラジン]。
1H−NMR(300MHz,d6−DMSO):δ=6.30(s,1H,CH),3.72(s,2Η,Ar−CH2N),2.53(m,4Η,CH2CH2N),2.09(s,3Η,CH3),2.07(s,3Η,CH3),1.72(m,4Η,CH2CH2N)。
13C−NMR(75MHz,d6−DMSO):δ=150.3(COH),144.9(COH),124.4(CCH3),123.9(CCH3),119.0(CCH2),114.3(CH),53.3(Ar−CH2N),53.0(CH2CH2N),23.2(CH2CH2N),16.8(CH3),12.2(CH3)。
LC−MS(ES)m/z:222[M+H+],151[M+H+−ピロリジン]。
13C−NMR(75MHz,d6−DMSO):δ=150.5(COH),145.0(COH),124.5(CCH3),124.3(CCH3),119.1(CCH2),114.5(CH),58.4(HOCH2CH2NまたはHOCH2CH2N),55.7(HOCH2CH2NまたはHOCH2CH2N),53.1(Ar−CH2N),16.8(CH3),12.3(CH3)。
LC−MS(ES)m/z:256[M+H+],151[M+H+−ジエタノールアミン]。
GC−MS(EI)(シリル化)m/z:528[M++4TMS−CH3],440[M++3TMS−2CH3]295[M++2TMS−ジエタノールアミン]。
1H−NMR(300MHz,d6−DMSO):δ=6.29(s,1H,CH),3.63(s,2Η,Ar−CH2N),2.38(t,J=7.54Hz,4H,CH3CH2CH2N),2.07(s,3Η,CH3),1.45(m,J=7.35Hz,J=7.54Hz,4H,CH3CH2CH2N),0.81(t,J=7.35Hz,4H,CH3CH2CH2N)。
13C−NMR(75MHz,d6−DMSO):δ=150.6(COH),144.9(COH),124.4(CCH3),124.1(CCH3),118.5(CCH2),114.4(CH),54.9(CH2CH2CH2N),53.1(Ar−CH2N),19.1(CH2CH2CH2N),16.8(CH3),12.1(CH3),11.7(CH2CH2CH2N)。
GC−MS(EI)(シリル化)m/z:395[M++2TMS],380[M++2TMS−CH3]295[M++2TMS−ジ−n−プロピルアミン]。
1H−NMR(300MHz,d6−DMSO):δ=6.32(s,1H,CH),3.49(s,2Η,Ar−CH2N),2.19(2,6Η,NCH3),2.08(s,3Η,CH3),2.07(s,3Η,CH3)。
GC−MS(ES)m/z:195[M+],150[M++−ジメチルアミン],122,107,46[H2NMe2 +]。
[実施例III.1:tert.−ブチルメチルエーテル中での2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンの水素化分解]
A)100ml鋼オートクレーブ中で、窒素雰囲気下において、3,5−ジメチル−2−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン(3,5−DM−2−MHQ、3.256g、91.1wt%、12.5mmol)およびPd/C(10%)触媒(0.266g、s/c 50)を、30mlのメチル−tert.−ブチルエーテル(MTBE)に懸濁させた。窒素での3回のフラッシュ後、オートクレーブを水素で6baraに加圧し、次いで圧力を解放し、混合物を、撹拌(ガス分散撹拌機、1000rpm)しながら160℃まで30分間加熱した。反応温度に達すると、オートクレーブを22baraのH2で加圧した。5時間後に、触媒を0.45μmメンブランフィルターを用いて空気の排除下で濾別し、6.5mlのMTBEで洗浄した。合わせた暗黄色エーテル層を、1N HCl水溶液(40ml)で2回、H2O(40ml)で1回洗浄した(結果として生じたpH=2)。その水性洗浄液を、MTBE(40ml)で再抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4上で乾燥させ、減圧下(20mbara)で40℃にて濃縮し、室温にて1時間にわたりさらに乾燥させて、1.703gのオフホワイトの結晶を得、これをHPLCにより分析した。
実施例III.1において説明した実験を125mlオートクレーブ中でtert.−ブチルエチルエーテルを溶媒として用いて(29baraのH2、反応時間4時間で)行って、以下の結果を得た。
実施例III.1において説明した実験を125mlオートクレーブ中でtert.−アミルメチルエーテルを溶媒として用いて(27baraのH2、反応時間4時間で;濾過後に触媒を洗浄するためのさらなる溶媒を用いず)行って、以下の結果を得た。
実施例III.1において説明した実験を125mlオートクレーブ中でメトキシシクロペンタンを溶媒として用いて(24baraのH2、反応時間4時間で;濾過後に触媒を洗浄するためのさらなる溶媒を用いず)行って、以下の結果を得た。
鋼オートクレーブ中に、メチルtert.−ブチルエーテル、2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン(メチルtert.−ブチルエーテル中10重量%)および触媒(2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンに基づき10〜50重量%)を加えた。密閉したオートクレーブを、120〜160℃で7時間にわたり撹拌した(250rpm)。水素圧を最初に6〜11baraに設定した。分析のために、少量のプローブをシリル化した。以下の表にその結果をまとめる(GC面積%に基づく=「A%」)。
Claims (14)
- 以下の工程、すなわち、
a)2,6−ジメチル−p−ベンゾキノンを有機溶媒中で水素化触媒の存在下において水素で水素化して2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と、
b)有機溶媒中で2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンと第二級アミンおよびホルムアルデヒドとを反応させて2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と、
c)有機溶媒中で水素化分解触媒の存在下において2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノンと水素とを反応させて2,3,5−トリメチルヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と
を含む2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンの製造方法であって、工程a)、b)およびc)で使用される前記有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から独立して選択される、方法。 - 全ての工程a)、b)およびc)における前記有機溶媒が同じである、請求項1に記載の方法。
- 全ての工程a)、b)およびc)で使用される前記有機溶媒が、メチルtert.−ブチルエーテルである、請求項1または2に記載の方法。
- 工程c)で使用される前記触媒が、Pd/C、Pd/SiO2、Pd/Al2O3、Pd/TRISOPERL(登録商標)およびNi合金からなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 工程b)で使用される前記ホルムアルデヒドが、ホルマリンの形態で使用される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 工程b)で使用される前記第二級アミンがN,N−二置換アミンL−N(H)−L1であり、ここでLおよびL1は、互いに独立して、OおよびNなどのヘテロ原子を任意選択で含有し得る脂肪族直鎖アルキル基、OおよびNなどのヘテロ原子を任意選択で含有し得る脂肪族分岐アルキル基、OおよびNなどのヘテロ原子を任意選択で含有し得る単不飽和もしくは多不飽和の直鎖アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基、OおよびNなどのヘテロ原子を任意選択で含有し得る単不飽和もしくは多不飽和の分岐アルク(モノ−/オリゴ−/ポリ)エニル基であるか、またはLおよびL1は、OおよびNなどのさらなるヘテロ原子を任意選択で含有し得る脂肪族N含有シクロアルカンもしくは芳香族N含有複素環を構成し得、好ましくは、工程b)で使用される前記第二級アミンが、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジエタノールアミン、ピペリジン、1−メチル−ピペラジン、ピロリジンもしくはモルホリンであり、より好ましくは、工程b)で使用される前記第二級アミンは、モルホリンである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 有機溶媒中で水素化分解触媒の存在下において2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)と水素とを反応させて2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程を含む2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンの製造方法であって、前記有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から選択される、方法。
- 以下の工程、すなわち、
i)有機溶媒中で2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンと第二級アミン(好ましくはモルホリン)およびホルムアルデヒドとを反応させて2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)を得る工程と、
ii)有機溶媒中で水素化分解触媒の存在下において2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)と水素とを反応させて2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と
を含む2,3,5−トリメチルヒドロ−p−ベンゾキノンの製造方法であって、工程i)およびii)で使用される前記有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から独立して選択される、方法。 - 有機溶媒中で2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンと第二級アミン(好ましくはモルホリン)およびホルムアルデヒドとを反応させて2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)を得る工程を含む2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)の製造方法であって、前記有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から選択される、方法。
- 以下の工程、すなわち、
−2,6−ジメチル−p−ベンゾキノンを有機溶媒中で水素化触媒の存在下において水素で水素化して2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得る工程と、
−有機溶媒中で2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンと第二級アミン(好ましくはモルホリン)およびホルムアルデヒドとを反応させて2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)を得る工程と
を含む2,6−ジメチル−3−(N,N−二置換アミノメチル)−ヒドロ−p−ベンゾキノン(好ましくは2,6−ジメチル−3−モルホリノメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノン)の製造方法であって、両工程における前記有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から独立して選択される、方法。 - 2,6−ジメチル−p−ベンゾキノンを有機溶媒中で水素化触媒の存在下において水素で水素化する工程を含む2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンの製造方法であって、前記有機溶媒は、メチルtert.−ブチルエーテル、エチルtert.−ブチルエーテル、メチルtert.−アミルエーテル、メトキシシクロペンタンおよびそれらの任意の混合物からなる群から選択される、方法。
- 2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得るための請求項1に記載の前記工程a)〜c)のうちの少なくとも1つを含むビタミンEの製造方法であって、前記2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを、イソフィトールおよび/またはフィトールおよび/またはイソフィトールもしくはフィトールの誘導体とさらに反応させてビタミンEとする、方法。
- 2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを得るための請求項1に記載の前記工程a)〜c)のうちの少なくとも1つを含むビタミンEアセテートの製造方法であって、前記2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンを、次いで、2,3,5−トリメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンアセテートに転化し、これを、イソフィトールおよび/またはフィトールおよび/またはイソフィトールもしくはフィトールの誘導体とさらに反応させてビタミンEとする、方法。
- 2,6−ジメチル−ヒドロ−p−ベンゾキノンとジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジエタノールアミン、ピペリジン、1−メチル−ピペラジンおよびピロリジンとのマンニッヒ付加物からなる群から選択される化合物。
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