JP2021028314A - Method for producing thiolactone compound - Google Patents

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雅彦 関
Masahiko Seki
雅彦 関
優輔 高橋
Yusuke Takahashi
優輔 高橋
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Abstract

To provide a production method for obtaining a high-purity thiolactone compound.SOLUTION: A production method includes a process in which a liquid mixture, obtained by bringing a solution comprising a thiolactone compound of the formula and a poorly water-soluble organic solvent into contact with a cleaning liquid containing water, is controlled to have a pH of 7-8, and the compound is extracted from the liquid mixture, where R1 and R2 each denote H or a ureine protection group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、チオラクトン化合物の新規な製造方法に関する。 The present invention relates to a novel method for producing a thiolactone compound.

チオラクトン化合物は、環状エステルであるラクトン化合物の環を形成する酸素原子を硫黄原子に置き換えた構造を有する化合物である。チオラクトン化合物は、医薬、食品、化粧品をはじめとする各種有用化合物の合成中間体として重要な化合物である。 The thiolactone compound is a compound having a structure in which an oxygen atom forming a ring of a lactone compound which is a cyclic ester is replaced with a sulfur atom. Thiolactone compounds are important compounds as synthetic intermediates for various useful compounds such as pharmaceuticals, foods and cosmetics.

チオラクトン化合物を合成中間体として活用した合成法の一つとして、以下に表されるビオチン(水溶性ビタミンの一種)の製造法が知られている(特許文献1参照)。 As one of the synthetic methods utilizing a thiolactone compound as a synthetic intermediate, a method for producing biotin (a type of water-soluble vitamin) represented below is known (see Patent Document 1).

Figure 2021028314
Figure 2021028314

前記合成法では、ジカルボン酸化合物から始まり、3工程の反応を経てラクトン化合物を合成した後、硫化反応によりチオラクトン化合物を得る。次いで、このものにパラジウム触媒存在下、吉草酸エチル基を有する亜鉛試薬を接触させてビオチンの側鎖を導入する。次いで2工程の反応を経てビオチンが製造できると報告されている。 In the above synthesis method, a lactone compound is synthesized by starting with a dicarboxylic acid compound through a reaction of three steps, and then a thiolactone compound is obtained by a sulfurization reaction. Next, a zinc reagent having an ethyl pentanoate group is brought into contact with this in the presence of a palladium catalyst to introduce a side chain of biotin. It is then reported that biotin can be produced through a two-step reaction.

米国特許第3876656号明細書U.S. Pat. No. 3,876,656

本発明者等が、上記従来技術を追試したところ、チオラクトン化合物は収率良く製造できることが確認できた。 When the present inventors retested the above-mentioned prior art, it was confirmed that the thiolactone compound could be produced in good yield.

しかしながら、その次の工程であるビオチンの側鎖を導入する反応(以下、単に側鎖導入反応ともいう)が進行し難い場合があることが分かった。 However, it has been found that the next step, the reaction for introducing the side chain of biotin (hereinafter, also simply referred to as the side chain introduction reaction) may be difficult to proceed.

従って、本発明の目的は、上記側鎖導入反応を再現性良く、かつ高収率に進行させ得る高純度なチオラクトン化合物を得る製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a production method for obtaining a high-purity thiolactone compound capable of proceeding the side chain introduction reaction with good reproducibility and in a high yield.

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、チオラクトン化合物を製造して、次の反応へ使用する前に、該チオラクトン化合物を含む溶液を特定のpHの範囲とすることにより、上記課題を解決できることを見出した。すなわち、チオラクトン化合物を含む溶液を特定のpHの範囲とした後、次工程の反応(側鎖導入反応)に使用した場合、効率よくその反応が進行できることを見出し、本発明を完成するに至った。
加えて、本発明によれば、チオラクトン化合物自体の収率も高く維持できることを見出し、本発明を完成するに至った。
The present inventors have made extensive studies to solve the above problems. As a result, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by setting the solution containing the thiolactone compound in a specific pH range before producing the thiolactone compound and using it for the next reaction. That is, they have found that when a solution containing a thiolactone compound is used in the reaction of the next step (side chain introduction reaction) after setting the pH in a specific pH range, the reaction can proceed efficiently, and the present invention has been completed. ..
In addition, according to the present invention, it has been found that the yield of the thiolactone compound itself can be maintained high, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は、
下記式(I)
That is, the present invention
The following formula (I)

Figure 2021028314
Figure 2021028314

(式中、R及びRは、それぞれ、水素原子又はウレイン基保護基であり、同一であっても、異なる基であってもよい。)で表されるチオラクトン化合物(以下、単に「チオラクトン化合物」ともいう。)、および難水溶性有機溶媒を含む溶液(以下、「第一溶液」ともいう)と、
水を含む洗浄液(以下、単に洗浄水ともいう)と、
を接触させて得られる混合液(以下、「第二溶液」ともいう)のpHを7.0〜8.0の範囲とした後、
該チオラクトン化合物を前記混合液から取り出すことを特徴とする、チオラクトン化合物の製造方法である。
(In the formula, R 1 and R 2 are hydrogen atoms or urein group protecting groups, respectively, and may be the same group or different groups, respectively.) A thiolactone compound represented by (hereinafter, simply "thiolactone". A solution containing a "compound") and a poorly water-soluble organic solvent (hereinafter, also referred to as "first solution"),
Cleaning liquid containing water (hereinafter, also simply referred to as cleaning water),
After setting the pH of the mixed solution (hereinafter, also referred to as “second solution”) obtained by contacting with each other in the range of 7.0 to 8.0,
A method for producing a thiolactone compound, which comprises taking out the thiolactone compound from the mixed solution.

本発明の方法によれば、チオラクトン化合物自体の収率を高く維持したまま、該チオラクトン化合物を使用した側鎖導入反応が収率良く進行する。この理由は明らかではないが、本発明によれば、原料であるチオラクトン化合物中に含まれる、側鎖導入反応に使用する触媒の活性を低下させる物質(被毒物質)を低減できるものと考えられる。その結果、該側鎖導入反応が効率よく進むものと考えられる。 According to the method of the present invention, the side chain introduction reaction using the thiolactone compound proceeds in good yield while maintaining a high yield of the thiolactone compound itself. The reason for this is not clear, but according to the present invention, it is considered that the substance (toxic substance) that reduces the activity of the catalyst used for the side chain introduction reaction contained in the thiolactone compound as a raw material can be reduced. .. As a result, it is considered that the side chain introduction reaction proceeds efficiently.

本発明は、チオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液と、洗浄水と、を接触させて得られる混合液のpHを7.0〜8.0の範囲とした後、該チオラクトン化合物を前記混合液から取り出すことが特徴である。 In the present invention, the pH of a mixture obtained by contacting a solution containing a thiolactone compound and a poorly water-soluble organic solvent with washing water is set in the range of 7.0 to 8.0, and then the thiolactone compound is used as described above. It is characterized by being taken out from the mixed solution.

以下、本発明の製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail.

(チオラクトン化合物)
チオラクトン化合物は、下記式(I)で示される化合物である。
(Thiolactone compound)
The thiolactone compound is a compound represented by the following formula (I).

Figure 2021028314
Figure 2021028314

[R及びRの説明]
前記式(I)において、R及びRはそれぞれ、水素原子又はウレイン基保護基である。これらR及びRは、同一であっても、異なる基であってもよい。
[Explanation of R 1 and R 2]
In the formula (I), R 1 and R 2 are hydrogen atoms or urein group protecting groups, respectively. These R 1 and R 2 may be the same or different groups.

前記ウレイン基保護基としては、置換基を有してもよいアリールアルキル型保護基が好ましく、ベンジル基、ベンゼン環に置換基を有する炭素数8〜10の置換ベンジル基、またはベンジル炭素に置換基を有する炭素数8〜10の置換ベンジル基等が挙げられる。 As the urein group protective group, an arylalkyl type protective group which may have a substituent is preferable, and a benzyl group, a substituted benzyl group having 8 to 10 carbon atoms having a substituent on the benzene ring, or a substituent on benzyl carbon is preferable. Examples thereof include a substituted benzyl group having 8 to 10 carbon atoms.

ベンゼン環に置換基を有する炭素数7〜11の置換ベンジル基としては、例えば、4−メチルベンジル基、4−メトキシベンジル基、4−ニトロベンジル基、4−アミノベンジル基、4−ヒドロキシベンジル基等が挙げられる。なお、当然のことながら、ベンゼン環の1位は、−CH−が結合している位置である。 Examples of the substituted benzyl group having 7 to 11 carbon atoms having a substituent on the benzene ring include a 4-methylbenzyl group, a 4-methoxybenzyl group, a 4-nitrobenzyl group, a 4-aminobenzyl group, and a 4-hydroxybenzyl group. And so on. As a matter of course, the 1st position of the benzene ring is the position where −CH 2− is bonded.

ベンジル炭素に置換基を有する置換ベンジル基としては、例えば、α−メチルベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基等が挙げられる。 Examples of the substituted benzyl group having a substituent on the benzyl carbon include an α-methylbenzyl group, a benzhydryl group, a trityl group and the like.

前記チオラクトン化合物の中でも、次工程の反応等の効率化、それ自体の生産を考慮すると、RおよびRは、共に、ウレイン基保護基であることが好ましく、ベンジル基であることが特に好ましい。 Among the thiolactone compounds, both R 1 and R 2 are preferably urein-protecting groups, particularly preferably benzyl groups, in consideration of efficiency of the reaction in the next step and production of the thiolactone compounds themselves. ..

前記チオラクトン化合物としては、前記特許文献に記載の方法によって製造できる。通常、前記特許文献に記載の方法によれば、HPLC(高速クロマトグラフィー)純度(ピーク面積%)が85〜95%程度の化合物が得られる。本発明においては、このような純度のチオラクトン化合物を対象とできる。 The thiolactone compound can be produced by the method described in the patent document. Usually, according to the method described in the patent document, a compound having an HPLC (high performance chromatography) purity (peak area%) of about 85 to 95% can be obtained. In the present invention, a thiolactone compound having such a purity can be targeted.

本発明で対象とするチオラクトン化合物を製造する方法は、特に比較的簡便な方法、かつ高収率でチオラクトン化合物が得られる点から、下記式(II) The method for producing the thiolactone compound targeted in the present invention is a particularly simple method, and the thiolactone compound can be obtained in a high yield, and thus the following formula (II)

Figure 2021028314
Figure 2021028314

(式中R及びRは、前記式(I)におけるものと同義である。)
で示されるラクトン化合物(以下、単にラクトン化合物とも言う)とチオカルボン酸アルカリ金属塩とを接触させる方法を用いることが好ましい。
(R 1 and R 2 in the formula are synonymous with those in the formula (I).)
It is preferable to use a method in which the lactone compound represented by (hereinafter, also simply referred to as a lactone compound) and a thiocarboxylic acid alkali metal salt are brought into contact with each other.

以下、ラクトン化合物とチオカルボン酸アルカリ金属塩とを接触させてチオラクトン化合物を得る方法について説明する。 Hereinafter, a method for obtaining a thiolactone compound by contacting a lactone compound with an alkali metal thiocarboxylic acid salt will be described.

<チオラクトン化合物の製造方法>
<<チオラクトン化合物の製造方法/ラクトン化合物>>
前記式(II)で示されるラクトン化合物は、公知の方法、すなわち、前記特許文献に記載の方法で製造することができる。また、市販品が存在すれば、それを使用することができる。
<Method for producing thiolactone compound>
<< Production method of thiolactone compound / Lactone compound >>
The lactone compound represented by the formula (II) can be produced by a known method, that is, the method described in the patent document. Moreover, if a commercially available product exists, it can be used.

<<チオラクトン化合物の製造方法/チオカルボン酸アルカリ金属塩、およびその製造方法>>
チオラクトン化合物を製造する際に用いるチオカルボン酸アルカリ金属塩としては、チオ酢酸アルカリ金属塩(例えば、チオ酢酸ナトリウム、チオ酢酸カリウム、チオ酢酸リチウム等)、チオ酢酸アンモニウム、チオ安息香酸アルカリ金属塩(例えば、チオ安息香酸ナトリウム、チオ安息香酸カリウム、チオ安息香酸リチウム等)、チオ安息香酸アンモニウム等が挙げられる。
<< Production method of thiolactone compound / Alkali metal salt of thiocarboxylic acid and its production method >>
Examples of the thiocarboxylic acid alkali metal salt used in producing the thiolactone compound include thioacetate alkali metal salt (for example, sodium thioacetate, potassium thioacetate, lithium thioacetate, etc.), ammonium thioacetate, and thiobenzoic acid alkali metal salt (for example). , Sodium thiobenzoate, potassium thiobenzoate, lithium thiobenzoate, etc.), ammonium thiobenzoate and the like.

これらのチオカルボン酸アルカリ金属塩は市販のものを用いても良い。 Commercially available commercially available thiocarboxylic acid alkali metal salts may be used.

あるいは、対応するチオカルボン酸と塩基性アルカリ金属塩(例えば、水酸化アルカリ金属塩、炭酸アルカリ金属塩、酢酸アルカリ金属塩)とを反応させてチオカルボン酸アルカリ金属塩を製造し、これを用いても良い。チオカルボン酸と塩基性アルカリ金属塩とを反応させたものを使用した場合、一旦、反応系外に得られたチオカルボン酸アルカリ金属塩を取出して使用することができる。中でも、連続した反応を考慮すると、反応系外に取出すことなく、チオカルボン酸と塩基性アルカリ金属塩とを反応させたチオカルボン酸アルカリ金属塩を使用することが好ましい。 Alternatively, the corresponding thiocarboxylic acid can be reacted with a basic alkali metal salt (for example, alkali metal hydroxide salt, alkali metal carbonate salt, alkali metal acetate) to produce a thiocarboxylic acid alkali metal salt, which can also be used. good. When a reaction of a thiocarboxylic acid and a basic alkali metal salt is used, the thiocarboxylic acid alkali metal salt obtained outside the reaction system can be taken out and used. Above all, in consideration of continuous reaction, it is preferable to use a thiocarboxylic acid alkali metal salt obtained by reacting a thiocarboxylic acid with a basic alkali metal salt without taking it out of the reaction system.

反応系外に取出さずに得られたチオカルボン酸アルカリ金属塩を使用する場合には、以下の方法でチオカルボン酸アルカリ金属塩を製造することが好ましい。具体的には、塩基性アルカリ金属塩1モルに対して、チオカルボン酸を1〜2モル使用することが好ましく、1〜1.4モル使用することがより好ましく、1.1〜1.25モル使用することがさらに好ましい。得られるチオカルボン酸アルカリ金属塩は、不安定であるため、チオカルボン酸の使用量を塩基性アルカリ金属塩の使用量よりも多くして製造することが好ましい。 When the thiocarboxylic acid alkali metal salt obtained without taking it out of the reaction system is used, it is preferable to produce the thiocarboxylic acid alkali metal salt by the following method. Specifically, it is preferable to use 1 to 2 mol of the thiocarboxylic acid, more preferably 1 to 1.4 mol, and 1.1 to 1.25 mol with respect to 1 mol of the basic alkali metal salt. It is more preferred to use. Since the obtained thiocarboxylic acid alkali metal salt is unstable, it is preferable to use more thiocarboxylic acid than the basic alkali metal salt.

チオカルボン酸と塩基性アルカリ金属塩とを反応させる場合、両者を反応溶媒中で攪拌混合することにより、反応が進行する。両者を反応させる際に使用する反応溶媒(以下、第一反応溶媒ともいう。)は、両者を十分に溶解するものであれば、特に制限されるものではない。具体的には、アミド類(例えば、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA))、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルイミダゾリジン−2−オン(DMI)を使用することができる。中でも、塩基性アルカリ金属塩やチオカルボン酸アルカリ金属塩の溶解性やこれらに対する安定性の観点から、アミド類、特にN,N−ジメチルアセトアミド(DMA)を用いることが好ましい。両者を混合する場合、特に制限されるものではないが、塩基性アルカリ金属塩にチオカルボン酸を添加することが好ましい。第一反応溶媒の使用量は、反応容器の容量等を勘案して適宜決定すれば良いが、通常ラクトン化合物1質量部に対して、0.5〜10容量部、好ましくは1〜5容量部の範囲で用いれば良い。 When the thiocarboxylic acid and the basic alkali metal salt are reacted, the reaction proceeds by stirring and mixing the two in a reaction solvent. The reaction solvent used for reacting the two (hereinafter, also referred to as the first reaction solvent) is not particularly limited as long as it sufficiently dissolves the two. Specifically, amides (eg, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMA)), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylimidazolidine- 2-On (DMI) can be used. Among them, amides, particularly N, N-dimethylacetamide (DMA), are preferably used from the viewpoint of solubility of basic alkali metal salts and thiocarboxylic acid alkali metal salts and stability to them. When both are mixed, it is preferable to add thiocarboxylic acid to the basic alkali metal salt, although it is not particularly limited. The amount of the first reaction solvent used may be appropriately determined in consideration of the volume of the reaction vessel and the like, but is usually 0.5 to 10 parts by mass, preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 1 part by mass of the lactone compound. It may be used within the range of.

チオカルボン酸アルカリ金属塩を製造する際の反応温度は、通常、0〜50℃、好ましくは5〜40℃、特に好ましくは10〜30℃の温度範囲である。反応時間は、特に制限されるものではなく、反応装置の性能に応じて適宜決定すればよいが、0.5〜4時間、好ましくは0.5〜3時間、特に好ましくは0.5〜2時間の範囲で十分である。 The reaction temperature for producing the alkali metal thiocarboxylic acid salt is usually in the temperature range of 0 to 50 ° C., preferably 5 to 40 ° C., particularly preferably 10 to 30 ° C. The reaction time is not particularly limited and may be appropriately determined according to the performance of the reactor, but is 0.5 to 4 hours, preferably 0.5 to 3 hours, particularly preferably 0.5 to 2. The time range is sufficient.

本発明者等は、本発明の効果が生じる一要因として以下のように推定している。すなわち、この不安定なチオカルボン酸アルカリ金属塩を製造する際に使用するチオカルボン酸等の硫黄化合物が該チオカルボン酸アルカリ金属塩に含まれ、それが、次工程の反応(側鎖導入反応)に使用する触媒の活性を低下させる物質(被毒物質)になるものと推定している。そして、チオカルボン酸アルカリ金属塩とラクトン化合物とを反応させてチオラクトン化合物を製造した際に、それらを含む反応系のpHを7.0〜8.0とすることにより、被毒物質を除去するとともに、チオラクトン化合物の分解を抑制できるものと推定している。 The present inventors presume as one factor that causes the effect of the present invention as follows. That is, a sulfur compound such as thiocarboxylic acid used in producing this unstable thiocarboxylic acid alkali metal salt is contained in the thiocarboxylic acid alkali metal salt, and it is used in the reaction of the next step (side chain introduction reaction). It is presumed that it will be a substance (toxic substance) that reduces the activity of the catalyst. Then, when a thiolactone compound is produced by reacting a thiocarboxylic acid alkali metal salt with a lactone compound, the pH of the reaction system containing them is set to 7.0 to 8.0 to remove toxic substances. , It is presumed that the decomposition of thiolactone compounds can be suppressed.

本発明においては、以上の作用機構により効果を発揮するものと考えられる。そのため、市販のチオカルボン酸アルカリ金属塩(チオカルボン酸アルカリ金属塩を反応系外に一旦取出したもの)を使用した場合であっても、効果を発揮する。つまり、市販のチオカルボン酸アルカリ金属塩を用いた反応であっても、反応液中に被毒物質となる物質が含まれる可能性があり、この場合、本発明を実施することにより、確実に効果が発揮される。 In the present invention, it is considered that the effect is exhibited by the above action mechanism. Therefore, even when a commercially available thiocarboxylic acid alkali metal salt (the thiocarboxylic acid alkali metal salt once taken out of the reaction system) is used, the effect is exhibited. That is, even in the reaction using a commercially available alkali metal thiocarboxylic acid salt, there is a possibility that the reaction solution contains a substance that becomes a toxic substance. In this case, the effect is surely obtained by carrying out the present invention. Is demonstrated.

チオカルボン酸アルカリ金属塩とラクトン化合物との反応において、チオカルボン酸アルカリ金属塩の使用量は、ラクトン化合物が反応するのに十分な量を用いればよい。具体的には、ラクトン化合物1モルに対して、1〜3モル、好ましくは1〜2モル、特に好ましくは1〜1.8モルの範囲で用いればよい。なお、反応系外にチオカルボン酸アルカリ金属塩を取出さずに使用する場合には、チオカルボン酸と塩基性アルカリ金属塩との反応において、使用量の少ない原料を基準とすればよい。つまり、前記チオカルボン酸アルカリ金属塩の製造においては、塩基性アルカリ金属塩の使用量が少ない場合を最も好ましい態様としているが、この場合、チオカルボン酸アルカリ金属塩の量は、塩基性アルカリ金属塩の量と同じであると考えればよい。 In the reaction between the thiocarboxylic acid alkali metal salt and the lactone compound, the amount of the thiocarboxylic acid alkali metal salt used may be a sufficient amount for the lactone compound to react. Specifically, it may be used in the range of 1 to 3 mol, preferably 1 to 2 mol, and particularly preferably 1 to 1.8 mol with respect to 1 mol of the lactone compound. When the thiocarboxylic acid alkali metal salt is used without being taken out of the reaction system, the raw material used in a small amount may be used as a reference in the reaction between the thiocarboxylic acid and the basic alkali metal salt. That is, in the production of the thiocarboxylic acid alkali metal salt, the case where the amount of the basic alkali metal salt used is small is the most preferable embodiment, but in this case, the amount of the thiocarboxylic acid alkali metal salt is the amount of the basic alkali metal salt. You can think of it as the same as the quantity.

<<チオラクトン化合物の製造/反応溶媒>>
ラクトン化合物とチオカルボン酸アルカリ金属塩との接触を円滑に進めるために、両者の反応においては、反応溶媒(以下、第二反応溶媒ともいう。)を使用することが好ましい。
<< Production of thiolactone compound / Reaction solvent >>
In order to facilitate the contact between the lactone compound and the alkali metal thiocarboxylic acid salt, it is preferable to use a reaction solvent (hereinafter, also referred to as a second reaction solvent) in both reactions.

上記第二反応溶媒としては、特に制限されるものではない。具体的には、エーテル類(例えば、t−ブチルメチルエーテル(TBME))、芳香族類(例えば、クロロベンゼン、トルエン、キシレン)、アミド類(例えば、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA))、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルイミダゾリジン−オン(DMI)等の反応溶媒が挙げられる。これらの反応溶媒は単独で使用しても、或いは上記反応溶媒の混合溶媒としても良い。かかる反応溶媒の中でも、アミド類と芳香族類との混合溶媒が好ましく、特にN,N−ジメチルアセトアミド(DMA)とトルエンとの混合溶媒が好ましい。このような、チオカルボン酸アルカリ金属塩の溶解性の高い反応溶媒と、チオカルボン酸アルカリ金属塩とラクトン化合物との反応を良好に進行できる反応溶媒と、を組み合わせた反応溶媒を使用することにより、チオラクトン化合物が収率良く得られる。なお、チオカルボン酸アルカリ金属塩を反応系外に取り出さず使用する場合には、チオカルボン酸アルカリ金属塩の製造で使用した第一反応溶媒中に、トルエン等の芳香族類を混合し、第二反応溶媒とすることができる。また、該第二反応溶媒は、水を含むこともできる。なお、上記第二反応溶媒において、下記に詳述する難水溶性有機溶媒で具体的に列挙したものは、本発明で使用する難水溶性有機溶媒に相当する。 The second reaction solvent is not particularly limited. Specifically, ethers (eg, t-butylmethyl ether (TBME)), aromatics (eg, chlorobenzene, toluene, xylene), amides (eg, N, N-dimethylformamide (DMF), N, Reaction solvents such as N-dimethylacetamide (DMA)), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylimidazolidine-one (DMI) and the like can be mentioned. These reaction solvents may be used alone or as a mixed solvent of the above reaction solvents. Among such reaction solvents, a mixed solvent of amides and aromatics is preferable, and a mixed solvent of N, N-dimethylacetamide (DMA) and toluene is particularly preferable. By using a reaction solvent in which such a reaction solvent having high solubility of the alkali metal thiocarboxylic acid salt and a reaction solvent capable of satisfactorily proceeding the reaction between the alkali metal thiocarboxylic acid metal salt and the lactone compound are used, thiolactone The compound can be obtained in good yield. When the thiocarboxylic acid alkali metal salt is used without being taken out of the reaction system, an aromatic such as toluene is mixed with the first reaction solvent used in the production of the thiocarboxylic acid alkali metal salt for the second reaction. It can be a solvent. The second reaction solvent may also contain water. In the second reaction solvent, the ones specifically listed among the poorly water-soluble organic solvents described in detail below correspond to the poorly water-soluble organic solvents used in the present invention.

第二反応溶媒の使用量は、反応容器の容量等を勘案して適宜決定すれば良いが、通常ラクトン化合物1質量部に対して、0.5〜100容量部、好ましくは1〜10容量部、特に好ましくは1〜3容量部の範囲で用いれば良い。なお、前記混合溶媒を使用する場合、該混合溶媒を構成する各溶媒の割合は、その溶媒の種類によるため一概に決められない。アミド類と芳香族類との混合溶媒の場合、アミド類:芳香族類=5〜1:1(容量比)が好ましい。 The amount of the second reaction solvent to be used may be appropriately determined in consideration of the volume of the reaction vessel and the like, but is usually 0.5 to 100 parts by mass, preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 1 part by mass of the lactone compound. , Particularly preferably, it may be used in the range of 1 to 3 parts by mass. When the mixed solvent is used, the ratio of each solvent constituting the mixed solvent cannot be unconditionally determined because it depends on the type of the solvent. In the case of a mixed solvent of amides and aromatics, amides: aromatics = 5 to 1: 1 (volume ratio) is preferable.

<<チオラクトン化合物の製造/ラクトン化合物とチオカルボン酸アルカリ金属塩との接触>>
ラクトン化合物とチオカルボン酸アルカリ金属塩との接触方法については特に制限されず、製造装置の構成等を勘案して適宜決定すればよい。具体的には、チオカルボン酸アルカリ金属塩を反応溶媒(第二反応溶媒)中に分散させ、次いで、ラクトン化合物と混合することができる。または、ラクトン化合物を反応溶媒(第二反応溶媒)中に分散させ、次いで、チオカルボン酸アルカリ金属塩と混合してもよい。なお、チオカルボン酸アルカリ金属塩を反応系外に取り出さず使用する場合には、反応溶媒(第一反応溶媒)中でチオカルボン酸とアルカリ金属塩とを混合した溶液を使用すればよい。
<< Production of thiolactone compound / Contact between lactone compound and thiocarboxylic acid alkali metal salt >>
The method of contacting the lactone compound with the alkali metal salt of thiocarboxylic acid is not particularly limited, and may be appropriately determined in consideration of the configuration of the manufacturing apparatus and the like. Specifically, the alkali metal thiocarboxylic acid salt can be dispersed in a reaction solvent (second reaction solvent) and then mixed with a lactone compound. Alternatively, the lactone compound may be dispersed in a reaction solvent (second reaction solvent) and then mixed with a thiocarboxylic acid alkali metal salt. When the thiocarboxylic acid alkali metal salt is used without being taken out of the reaction system, a solution obtained by mixing the thiocarboxylic acid and the alkali metal salt in a reaction solvent (first reaction solvent) may be used.

上記反応は、還流条件下、反応系内から水を除きながら実施することが好ましい。そのため、反応温度は、反応溶媒(第二反応溶媒)の沸点によるため一概に決められない。アミド類と芳香族類との混合溶媒の場合、110〜140℃が好ましい。なお、この水は、反応を行う前から前記第二反応溶媒中に含まれる水や、反応中に生成する水、又、より重要なこととして、生成物のチオラクトン化合物が開環したものが再閉環した時に生じる水と考えられる。水を抜く方法は特に制限されず、例えば、ディーンスターク装置を用いる方法等が挙げられる。 The above reaction is preferably carried out under reflux conditions while removing water from the reaction system. Therefore, the reaction temperature cannot be unconditionally determined because it depends on the boiling point of the reaction solvent (second reaction solvent). In the case of a mixed solvent of amides and aromatics, 110 to 140 ° C. is preferable. It should be noted that this water is the water contained in the second reaction solvent before the reaction, the water generated during the reaction, and more importantly, the water in which the thiolactone compound of the product is ring-opened. It is considered to be water generated when the ring is closed. The method of draining water is not particularly limited, and examples thereof include a method using a Dean-Stark apparatus.

また、反応時間については、0.5〜5時間、好ましくは0.3〜3時間、特に好ましくは0.5〜2時間の範囲で設定することが好ましい。 The reaction time is preferably set in the range of 0.5 to 5 hours, preferably 0.3 to 3 hours, and particularly preferably 0.5 to 2 hours.

反応時の圧力も特に制限されるものではない。具体的には、大気圧下、減圧下、加圧下の何れかの圧力下で反応を実施してもよい。操作性を考慮すると、大気圧下で実施することが好ましい。また、反応時の雰囲気も特に制限されるものではない。具体的には、空気雰囲気下、不活性ガス(窒素、アルゴン等)雰囲気下で実施することができる。安定した反応の進行を考慮すると、不活性ガス雰囲気下、特に窒素雰囲気下で実施することが好ましい。 The pressure during the reaction is also not particularly limited. Specifically, the reaction may be carried out under any of atmospheric pressure, reduced pressure, and pressurized pressure. Considering operability, it is preferable to carry out under atmospheric pressure. Further, the atmosphere at the time of reaction is not particularly limited. Specifically, it can be carried out in an air atmosphere or an inert gas (nitrogen, argon, etc.) atmosphere. Considering the stable progress of the reaction, it is preferable to carry out the reaction in an inert gas atmosphere, particularly in a nitrogen atmosphere.

ラクトン化合物とチオカルボン酸アルカリ金属塩との反応終了後、得られた反応液と水とを混合することにより、チオラクトン化合物の結晶を析出させることができる。加える水の量は、特に制限されるものではなく、得られるチオラクトン化合物が十分に析出できる量であればよい。具体的には、ラクトン1gに対して、2〜8mLの水を混合することが好ましく、4〜6mLの水を混合することが好ましい。(なお、反応時に溶媒が水を既に含む場合には、その含まれる水と新たに混合する水との合計量が前記範囲を満足することが好ましい。)。また、該水の量は、反応溶媒(第二反応溶媒)1mLに対して、1〜5mLの水を混合することが好ましく、1.5〜4mLの水を混合することが好ましい。析出したチオラクトン化合物は、公知の方法により、単離すればよい。単離したチオラクトン化合物を使用する場合には、得られたチオラクトン化合物と下記に詳述する難水溶性有機溶媒とを混合することにより、チオラクトン化合物、および難水溶性有機溶媒を含む溶液とすることができる。 After completion of the reaction between the lactone compound and the alkali metal thiocarboxylic acid salt, crystals of the thiolactone compound can be precipitated by mixing the obtained reaction solution with water. The amount of water to be added is not particularly limited as long as the obtained thiolactone compound can be sufficiently precipitated. Specifically, it is preferable to mix 2 to 8 mL of water with 1 g of the lactone, and it is preferable to mix 4 to 6 mL of water. (If the solvent already contains water at the time of the reaction, it is preferable that the total amount of the contained water and the newly mixed water satisfies the above range). The amount of the water is preferably 1 to 5 mL of water mixed with 1 mL of the reaction solvent (second reaction solvent), and preferably 1.5 to 4 mL of water. The precipitated thiolactone compound may be isolated by a known method. When the isolated thiolactone compound is used, the obtained thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent described in detail below are mixed to obtain a solution containing the thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent. Can be done.

前記の通り、チオラクトン化合物は、一旦、反応系外から取り出す(溶媒と分離する)こともできるが、単離せずに(溶媒中に溶解している状態のまま)、次の工程で使用することが好ましい。そうするためには、チオラクトン化合物を製造する際に、反応溶媒として難水溶性有機溶媒を使用するか、反応終了後に、その反応系(溶液)と難水溶性有機溶媒とを混合する方法が挙げられる。また、当然のことながら、反応溶媒に水溶性有機溶媒を使用し、さらに、その反応系に難水溶性有機溶媒を混合することもできる。こうすることにより、チオラクトン化合物を単離せずに、チオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液とすることができ、次の工程で使用することができる。 As described above, the thiolactone compound can be once taken out of the reaction system (separated from the solvent), but it should be used in the next step without being isolated (while still dissolved in the solvent). Is preferable. In order to do so, a method of using a poorly water-soluble organic solvent as a reaction solvent when producing a thiolactone compound, or a method of mixing the reaction system (solution) with the poorly water-soluble organic solvent after the reaction is completed can be mentioned. Be done. Further, as a matter of course, a water-soluble organic solvent can be used as the reaction solvent, and a poorly water-soluble organic solvent can be further mixed in the reaction system. By doing so, the solution containing the thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent can be obtained without isolating the thiolactone compound, and can be used in the next step.

このような方法により得られたチオラクトン化合物は、前記の通り、HPLC純度が85〜95%程度のものとなる。 As described above, the thiolactone compound obtained by such a method has an HPLC purity of about 85 to 95%.

本発明においては、以上の方法で得られる、チオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液と、水を含む洗浄液と、を接触させることができる。ただし、該チオラクトン化合物が開環した化合物を含む場合があるため、以下の処理をすることが好ましい。 In the present invention, the solution containing the thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent obtained by the above method and the cleaning solution containing water can be brought into contact with each other. However, since the thiolactone compound may contain a ring-opened compound, the following treatment is preferable.

<<チオラクトン化合物の製造/その他の処理(酸処理・脱水処理)>>
本発明によれば、チオラクトン化合物の収率を高めるためには、以下の方法で処理することが好ましい。具体的には、以下の酸処理・脱水処理を行うことが好ましい。このような処理により、開環したチオラクトン化合物が再度、環化してチオラクトン化合物に戻るものと推定され、収率を向上できる。
<< Production of thiolactone compounds / other treatments (acid treatment / dehydration treatment) >>
According to the present invention, in order to increase the yield of the thiolactone compound, it is preferable to treat it by the following method. Specifically, it is preferable to perform the following acid treatment / dehydration treatment. By such treatment, it is presumed that the ring-opened thiolactone compound is cyclized again to return to the thiolactone compound, and the yield can be improved.

先ず、酸処理として、チオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液と、酸と、を接触させる(以下、前記したとおり、酸と接触させる溶液を第一溶液とする場合もある。)。この場合、該第一溶液の濃度は、難水溶性有機溶媒100容量部に対して、難水溶性有機溶媒以外の反応溶媒を10〜50容量部、水を80〜120容量部とすることが好ましく、さらに該反応溶媒を20〜40質量部、水を90〜110容量部とすることが好ましい。この場合、チオラクトン化合物を含む固形分1質量部に対して、合計溶媒(水が含まれる場合には水を含む)が5〜15となることが好ましく、該合計溶媒が8〜13となることがより好ましい。このような範囲を満足するように、必要に応じて、難水溶性有機溶媒、水、およびその他の有機溶媒を反応系内に追加することができる。なお、酸と接触させる前に、活性炭と接触させてもよい。 First, as an acid treatment, a solution containing a thiolactone compound and a poorly water-soluble organic solvent is brought into contact with an acid (hereinafter, as described above, the solution to be brought into contact with an acid may be used as the first solution). In this case, the concentration of the first solution may be 10 to 50 parts by mass for a reaction solvent other than the poorly water-soluble organic solvent and 80 to 120 parts by mass for water with respect to 100 parts by mass of the poorly water-soluble organic solvent. It is preferable that the reaction solvent is 20 to 40 parts by mass and water is 90 to 110 parts by mass. In this case, the total solvent (including water when water is contained) is preferably 5 to 15 and the total solvent is 8 to 13 with respect to 1 part by mass of the solid content containing the thiolactone compound. Is more preferable. If necessary, a poorly water-soluble organic solvent, water, and other organic solvents can be added to the reaction system so as to satisfy such a range. In addition, you may make contact with activated carbon before contacting with acid.

該第一溶液と酸とを混合することにより、得られる第一混合溶液のpHを0〜2の範囲にすることが好ましい。使用するチオカルボン酸アルカリ金属塩、溶媒の量等にもよるが、通常、該第一溶液のpHは、5〜7未満である。その第一溶液と酸とを混合することにより、該第一溶液のpHを0〜2の範囲とすることが好ましい(pHが0〜2の第一溶液を第一混合溶液とする場合もある)。 It is preferable that the pH of the first mixed solution obtained by mixing the first solution and the acid is in the range of 0 to 2. The pH of the first solution is usually less than 5 to 7, although it depends on the amount of the thiocarboxylic acid alkali metal salt and the solvent used. By mixing the first solution and the acid, it is preferable that the pH of the first solution is in the range of 0 to 2 (the first solution having a pH of 0 to 2 may be used as the first mixed solution). ).

使用する酸は、特に制限されるものではなく、塩化水素、硫酸等の酸が挙げられる中でも、塩化水素(塩酸)を使用することが好ましい。塩酸等の水を含む酸を使用した場合、両者が攪拌混合された第一混合溶液のpHが0〜2の範囲となることが好ましい。なお、攪拌混合を止め、静置すると、該第一混合溶液は有機層と水層とに分離するが、この場合、水層のpHの範囲も0〜2の範囲となることが好ましい。 The acid used is not particularly limited, and among the acids such as hydrogen chloride and sulfuric acid, hydrogen chloride (hydrochloric acid) is preferably used. When an acid containing water such as hydrochloric acid is used, the pH of the first mixed solution in which both are stirred and mixed is preferably in the range of 0 to 2. When the stirring and mixing is stopped and allowed to stand, the first mixed solution is separated into an organic layer and an aqueous layer. In this case, the pH range of the aqueous layer is preferably in the range of 0 to 2.

この第一混合溶液は、チオラクトン化合物の収率を高めるためには、その温度を50〜80℃とすることが好ましい。そのため、50〜80℃における第一混合液のpHが0〜2であることが好ましい。pHの測定については、下記に詳述した通りの方法で測定する。第一混合溶液の温度を50〜80℃とするには、第一混合溶液、および酸の温度を予め調整しておくこともできるし、第一混合溶液とした後、その温度を50〜80℃とすることもできる。50〜80℃とする時間は、特に制限されるものではなく、0.2〜1時間であればよい。 The temperature of this first mixed solution is preferably 50 to 80 ° C. in order to increase the yield of the thiolactone compound. Therefore, the pH of the first mixture at 50 to 80 ° C. is preferably 0 to 2. The pH is measured by the method described in detail below. In order to set the temperature of the first mixed solution to 50 to 80 ° C., the temperatures of the first mixed solution and the acid can be adjusted in advance, or after the first mixed solution is prepared, the temperature is set to 50 to 80. It can also be ° C. The time of 50 to 80 ° C. is not particularly limited, and may be 0.2 to 1 hour.

次いで、得られた前記第一混合溶液を分液することにより、難水溶性有機溶媒層を取り出す。得られた難水溶性有機溶媒層を還流温度にて還流しながら、反応系中から水を除く。水の除去にかかる時間は、特に制限されるものではないが、0.5〜5時間であることが好ましい。 Then, the poorly water-soluble organic solvent layer is taken out by separating the obtained first mixed solution. Water is removed from the reaction system while refluxing the obtained poorly water-soluble organic solvent layer at the reflux temperature. The time required for removing water is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5 hours.

以上のような操作を行うことにより、チオラクトン化合物の収率が向上するものと考えられる。そして、本発明においては、水の除去後の前記溶液を、下記に詳述する水を含む洗浄液と接触させる、チオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液(第一溶液)として使用することが好ましい。 It is considered that the yield of the thiolactone compound is improved by performing the above operation. Then, in the present invention, the solution after removing water can be used as a solution (first solution) containing a thiolactone compound and a poorly water-soluble organic solvent, which is brought into contact with a cleaning solution containing water described in detail below. preferable.

次に、該溶液(第一溶液)と、水を含む洗浄液とを接触させて混合液とする工程について説明する。 Next, a step of bringing the solution (first solution) into contact with a cleaning solution containing water to prepare a mixed solution will be described.

<pH 7.0〜8.0の混合液とする工程>
上記のような方法で、チオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液(第一溶液)を準備することが好ましい。先ず、前記にも記載しているが、本発明における、難水溶性有機溶媒について説明する。
<Step of preparing a mixed solution having a pH of 7.0 to 8.0>
It is preferable to prepare a solution (first solution) containing the thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent by the method as described above. First, as described above, the poorly water-soluble organic solvent in the present invention will be described.

(難水溶性有機溶媒)
本発明において、難水溶性有機溶媒は、チオラクトン化合物を溶解し、得られた溶液と後述する洗浄液とを接触させて、該溶液に含まれる水溶性物質を洗浄液に抽出し除去するために使用する。ここで、「難水溶性」とは、温度20℃の水100gに対する溶解度が7g以下を意味する。
(Slightly water-soluble organic solvent)
In the present invention, the poorly water-soluble organic solvent is used to dissolve the thiolactone compound, bring the obtained solution into contact with a cleaning solution described later, and extract and remove the water-soluble substance contained in the solution into the cleaning solution. .. Here, "slightly water-soluble" means that the solubility in 100 g of water at a temperature of 20 ° C. is 7 g or less.

難水溶性有機溶媒は、チオラクトン化合物を溶解するものであれば、特に制限されない。そのため、公知の有機溶媒が利用できる。このような有機溶媒としては、例えば、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。 The poorly water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves the thiolactone compound. Therefore, a known organic solvent can be used. Examples of such an organic solvent include aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, ethers, halogenated hydrocarbons and the like.

脂肪族炭化水素類としては、ヘキサン(溶解度:>0.2g)等が挙げられる。 Examples of the aliphatic hydrocarbons include hexane (solubility:> 0.2 g) and the like.

芳香族炭化水素類としては、ベンゼン(溶解度:>0.2g)、トルエン(溶解度:>0.2g)等が挙げられる。 Examples of aromatic hydrocarbons include benzene (solubility:> 0.2 g) and toluene (solubility:> 0.2 g).

エーテル類としては、ジエチルエーテル(溶解度:6.9g)等が挙げられる。 Examples of ethers include diethyl ether (solubility: 6.9 g) and the like.

ハロゲン化炭化水素類としては、ジクロロメタン(溶解度:1.3g)、クロロホルム(溶解度:0.8g)等が挙げられる。 Examples of the halogenated hydrocarbons include dichloromethane (solubility: 1.3 g), chloroform (solubility: 0.8 g) and the like.

これら有機溶媒は、単独で用いても、2種以上を混合して使用してもよい。 These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、入手しやすさ・扱いやすさ等の実用性観点から、芳香族炭化水素類、特にトルエンが好ましい。 Among these, aromatic hydrocarbons, particularly toluene, are preferable from the viewpoint of practicality such as ease of availability and ease of handling.

これら難水溶性有機溶媒の使用量は、特に制限されるものではない。中でも、チオラクトン化合物を十分に溶解せしめるためには、チオラクトン化合物1gに対して、難水溶性有機溶媒を1〜100ml使用することが好ましい。第一溶液が、前記濃度の範囲を満足すれば、そのまま水を含む洗浄液と混合できる。前記濃度範囲を満足しない場合には、水を含む洗浄液と接触させる前に、濃縮、又は難水溶性有機溶媒を追加することにより、濃度調整すればよい。 The amount of these poorly water-soluble organic solvents used is not particularly limited. Above all, in order to sufficiently dissolve the thiolactone compound, it is preferable to use 1 to 100 ml of a poorly water-soluble organic solvent with respect to 1 g of the thiolactone compound. If the first solution satisfies the above concentration range, it can be directly mixed with a cleaning solution containing water. If the concentration range is not satisfied, the concentration may be adjusted by concentrating or adding a poorly water-soluble organic solvent before contacting with a cleaning solution containing water.

(チオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液;第一溶液)
上記第一溶液は、チオラクトン化合物と難水溶性有機溶媒を含んでいれば、その他は特に制限されない。そのため、例えば、チオラクトン化合物を製造して得られた反応溶液であってもよい。ただし、この場合には、該チオラクトンの製造に用いる溶媒が前記難水溶性有機溶媒から選ばれるものである場合である。
(Solution containing thiolactone compound and poorly water-soluble organic solvent; first solution)
The first solution is not particularly limited as long as it contains a thiolactone compound and a poorly water-soluble organic solvent. Therefore, for example, it may be a reaction solution obtained by producing a thiolactone compound. However, in this case, the solvent used for producing the thiolactone is selected from the poorly water-soluble organic solvent.

また、チオラクトン化合物を製造後、一旦チオラクトン化合物を単離し、該チオラクトン化合物と難水溶性有機溶媒とを接触させ得る溶液であってもよい。 Further, it may be a solution capable of isolating the thiolactone compound once after producing the thiolactone compound and bringing the thiolactone compound into contact with a poorly water-soluble organic solvent.

さらに、前記チオラクトンの製造に用いる溶媒に使用した溶媒が水溶性有機溶媒である場合、反応後に得られた反応溶液と難水溶性有機溶媒とを混合した溶液であってもよい。このとき使用する難水溶性有機溶媒は、前記難水溶性有機溶媒から選ばれるものであれば特に制限されない。 Further, when the solvent used for the solvent used for producing the thiolactone is a water-soluble organic solvent, it may be a solution obtained by mixing the reaction solution obtained after the reaction and the poorly water-soluble organic solvent. The poorly water-soluble organic solvent used at this time is not particularly limited as long as it is selected from the poorly water-soluble organic solvents.

最も好ましいのは、前記の通り、チオラクトン化合物を製造した後、酸処理・脱水処理を施して得られる溶液である。 Most preferred is a solution obtained by producing a thiolactone compound and then subjecting it to acid treatment and dehydration treatment as described above.

(水を含む洗浄液;洗浄液)
本発明で使用する洗浄液は、後述する混合液のpHが7.0〜8.0の範囲となる水溶液であれば、特に制限されない。中でも、該pHが7.0〜8.0の範囲となるようなアルカリ水溶液を使用することが好ましい。アルカリ水溶液を使用する場合、通常の市販のものを使用することができる。または、塩基性アルカリ金属塩(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の強塩基性アルカリ金属塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の弱塩基性アルカリ金属塩)を水に溶解し調製することもできる。
(Cleaning solution containing water; cleaning solution)
The cleaning solution used in the present invention is not particularly limited as long as it is an aqueous solution in which the pH of the mixed solution described later is in the range of 7.0 to 8.0. Above all, it is preferable to use an alkaline aqueous solution having a pH in the range of 7.0 to 8.0. When an alkaline aqueous solution is used, a normal commercially available product can be used. Alternatively, prepare by dissolving a basic alkali metal salt (for example, a strongly basic alkali metal salt such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, or a weak basic alkali metal salt such as sodium hydrogen carbonate or potassium hydrogen carbonate) in water. You can also.

これら洗浄液の使用量は、アルカリ水溶液の濃度および塩基性アルカリ金属塩の種類等に依存するため一概に決められないが、目安として、チオラクトン化合物1gに対して、5wt%炭酸水素ナトリウム水溶液、0.1〜50容量部、好ましくは1〜4容量部とすることが好ましい。 The amount of these cleaning solutions used depends on the concentration of the alkaline aqueous solution, the type of the basic alkali metal salt, etc., and cannot be unconditionally determined. However, as a guide, a 5 wt% sodium hydrogen carbonate aqueous solution, 0. It is preferably 1 to 50 parts by volume, preferably 1 to 4 parts by volume.

(第一溶液と洗浄水とを接触させて得られる混合液;第二溶液)
本発明において、前記第一溶液と前記洗浄水とを接触させる方法は、特に制限されるものではなく、攪拌装置を備えた反応容器内で両者を攪拌混合することにより接触させることができる。
(Mixed solution obtained by contacting the first solution and washing water; second solution)
In the present invention, the method of bringing the first solution into contact with the washing water is not particularly limited, and the first solution can be brought into contact with each other by stirring and mixing them in a reaction vessel equipped with a stirrer.

本発明の最大の特徴は、前記第一溶液と前記洗浄水とを接触させて得られる混合液(第二溶液)のpHを7.0〜8.0の範囲とする点にある。このpHの値は、前記第一溶液と前記洗浄水とを攪拌混合している混合液中に電極を浸し、pHの一般的な測定方法を用いて測定した値である。なお、上記攪拌混合を一旦停止し、静置すると、上記第二溶液は有機層と水層とに分離するが、分離後の水層中に電極を浸しそのpHを測定しても、7.0〜8.0の範囲となることが好ましい。 The greatest feature of the present invention is that the pH of the mixed solution (second solution) obtained by bringing the first solution into contact with the washing water is in the range of 7.0 to 8.0. This pH value is a value measured by immersing the electrode in a mixture in which the first solution and the washing water are stirred and mixed, and using a general method for measuring pH. When the stirring and mixing is temporarily stopped and allowed to stand, the second solution is separated into an organic layer and an aqueous layer. However, even if the electrode is immersed in the separated aqueous layer and the pH is measured, 7. It is preferably in the range of 0 to 8.0.

前記pHが7.0未満の場合は、側鎖導入反応が進行し難くなる。この理由は明らかではないが、側鎖導入反応の被毒物質となる成分が残存するようになることが原因と推定している。一方、前記pHが8.0を超える場合は、チオラクトン環が開環し、該混合液から取り出されるチオラクトン化合物の収量が低下する。 If the pH is less than 7.0, the side chain introduction reaction will not proceed easily. The reason for this is not clear, but it is presumed that the cause is that the component that becomes the toxic substance of the side chain introduction reaction remains. On the other hand, when the pH exceeds 8.0, the thiolactone ring is opened and the yield of the thiolactone compound taken out from the mixed solution is lowered.

該第二溶液のpHが7.0〜8.0の範囲にあれば、そのままチオラクトン化合物を取り出すことができる。また、該pHが7.0〜8.0の範囲にない場合、具体的には該pHが7.0未満の場合、さらにアルカリ水溶液を加えてpHを調整する。前記した通り、pHが8.0を超えると、チオラクトン化合物の収量が低下するため、上記pHの調整途中で該pHが8.0を超えないように該pHを確認しながら調整する必要がある。 When the pH of the second solution is in the range of 7.0 to 8.0, the thiolactone compound can be taken out as it is. If the pH is not in the range of 7.0 to 8.0, specifically, if the pH is less than 7.0, an alkaline aqueous solution is further added to adjust the pH. As described above, if the pH exceeds 8.0, the yield of the thiolactone compound decreases. Therefore, it is necessary to adjust the pH while checking the pH so that the pH does not exceed 8.0 during the adjustment of the pH. ..

そして、特に制限されるものではないが、pHを7.0〜8.0とした混合液(第二溶液)は、50〜80℃の温度範囲とすることが好ましい。該温度範囲とするためには、混合中の第二溶液が前記温度範囲を満足するように前記第一溶液および前記洗浄液の温度を予め調整したものを混合してもよい。また、両者を混合し得られた第二溶液の温度を50〜80℃としてもよい。なお、50〜80℃の温度範囲の第二溶液においても、pHは7.0〜8.0を満足する必要がある。 Although not particularly limited, the mixed solution (second solution) having a pH of 7.0 to 8.0 is preferably in the temperature range of 50 to 80 ° C. In order to make the temperature range, the first solution and the cleaning solution whose temperatures are adjusted in advance so that the second solution being mixed may satisfy the temperature range may be mixed. Further, the temperature of the second solution obtained by mixing the two may be 50 to 80 ° C. Even in the second solution in the temperature range of 50 to 80 ° C., the pH needs to satisfy 7.0 to 8.0.

有機溶液と洗浄水とを接触させる時間(混合液を攪拌しておく時間)は、特に制限されるものではない。通常であれば、0.1〜2時間、好ましくは0.3〜0.5時間であることが好ましい。 The time for contacting the organic solution with the washing water (time for stirring the mixed solution) is not particularly limited. Usually, it is 0.1 to 2 hours, preferably 0.3 to 0.5 hours.

(チオラクトン化合物の取り出し)
上記の方法に従いpHを7.0〜8.0の範囲とした混合液(第二溶液)は、次いで、以下のように処理して、チオラクトン化合物を取り出すことが好ましい。
(Removal of thiolactone compound)
The mixed solution (second solution) having a pH in the range of 7.0 to 8.0 according to the above method is then preferably treated as follows to take out the thiolactone compound.

即ち、分液し有機層(難水溶性有機溶媒層)を得た後、必要に応じて、該有機層を活性炭で処理してもよい。または、上記有機層を減圧濃縮し、得られた残渣と溶媒とを混合し、得られた溶液を活性炭で処理してもよい。該活性炭処理の方法は、特に制限されるものではない。そのため、上記有機層(上記溶液)と活性炭とを接触させることで処理できる。 That is, after the liquid is separated to obtain an organic layer (water-insoluble organic solvent layer), the organic layer may be treated with activated carbon, if necessary. Alternatively, the organic layer may be concentrated under reduced pressure, the obtained residue and a solvent may be mixed, and the obtained solution may be treated with activated carbon. The method of the activated carbon treatment is not particularly limited. Therefore, the treatment can be performed by bringing the organic layer (the solution) into contact with activated carbon.

残渣と混合する上記溶媒は、上記残渣を溶解するものであれば特に制限されない。そのため、沸点が85℃以上の有機溶媒が好ましく、より好ましくは沸点が85℃以上の脂肪族類、アルコール類が好ましい。具体的には、トルエン、2−ブタノールが好ましく使用される。溶媒の使用量は、溶媒の種類によるため一概に決められない。2−ブタノールであれば、残渣1gに対して80〜150容量部の範囲で用いればよい。 The solvent to be mixed with the residue is not particularly limited as long as it dissolves the residue. Therefore, an organic solvent having a boiling point of 85 ° C. or higher is preferable, and aliphatics and alcohols having a boiling point of 85 ° C. or higher are more preferable. Specifically, toluene and 2-butanol are preferably used. The amount of the solvent used depends on the type of solvent and cannot be unconditionally determined. 2-Butanol may be used in the range of 80 to 150 parts by volume with respect to 1 g of the residue.

処理温度(上記有機層(上記溶液)と活性炭とを接触させる温度)は、50〜100℃、好ましくは、70〜90℃の温度範囲とすることが好ましい。 The treatment temperature (the temperature at which the organic layer (the solution) is brought into contact with the activated carbon) is preferably in the temperature range of 50 to 100 ° C., preferably 70 to 90 ° C.

処理時間(上記有機層(上記溶液)と活性炭とを接触させる時間)は、0.2〜3時間、好ましくは、0.5〜2時間であることが好ましい。 The treatment time (time for contacting the organic layer (the solution) with the activated carbon) is preferably 0.2 to 3 hours, preferably 0.5 to 2 hours.

チオラクトン化合物の好ましい取り出し方法としては、上記有機層を減圧濃縮し、得られた残渣と、2−ブタノールと、を混合し、70〜90℃程度に加熱し、上記残渣を溶解する。得られた溶液と活性炭とを混合し、同温で0.5〜2時間程度攪拌し、該活性炭をろ過して除去し、ろ液を得る方法が挙げられる。 As a preferable method for taking out the thiolactone compound, the organic layer is concentrated under reduced pressure, the obtained residue and 2-butanol are mixed and heated to about 70 to 90 ° C. to dissolve the residue. Examples thereof include a method in which the obtained solution and activated carbon are mixed, stirred at the same temperature for about 0.5 to 2 hours, and the activated carbon is filtered off to obtain a filtrate.

なお、この活性炭処理は必須ではないため、活性炭と混合せず、上記有機層(上記溶液)中で、下記に詳述するチオラクトン化合物の結晶化を行うこともできる。 Since this activated carbon treatment is not essential, the thiolactone compound described in detail below can be crystallized in the organic layer (solution) without being mixed with activated carbon.

活性炭処理を行った後、前記有機層(前記ろ液)を冷却することにより、チオラクトン化合物を結晶化させ、該結晶のチオラクトン化合物を取り出すことができる。冷却時の温度は、特に制限されるものではないが、チオラクトン化合物の純度をより一層高くするためには、3〜25℃の範囲とすることが好ましい。なお、結晶化前に前記有機層(前記ろ液)を減圧濃縮しておくことが、結晶化によるチオラクトン化合物の収量を増すために、好ましい。好ましくは、チオラクトン1gに対して、5〜10gの有機溶媒を含む有機層(前記ろ液)からチオラクトン化合物を結晶化させることが好ましい。 After the activated carbon treatment, the organic layer (the filtrate) is cooled to crystallize the thiolactone compound, and the thiolactone compound in the crystals can be taken out. The cooling temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 3 to 25 ° C. in order to further increase the purity of the thiolactone compound. It is preferable to concentrate the organic layer (the filtrate) under reduced pressure before crystallization in order to increase the yield of the thiolactone compound by crystallization. Preferably, the thiolactone compound is crystallized from an organic layer (the filtrate) containing 5 to 10 g of an organic solvent with respect to 1 g of thiolactone.

以上の方法を行うことにより、本発明により得られるチオラクトン化合物は、下記ビオチン誘導体の製造方法に供する原料として好適に使用することができる。 By performing the above method, the thiolactone compound obtained by the present invention can be suitably used as a raw material to be used in the following method for producing a biotin derivative.

(ビオチン誘導体の製造方法)
前記チオラクトン化合物は、それを原料として、下記式(IV)
(Method for producing biotin derivative)
The thiolactone compound uses it as a raw material and has the following formula (IV).

Figure 2021028314
Figure 2021028314

(式中、R及びRは、前記式(I)におけるものと同義であり、Rは、下記式(III)におけるものと同義である。)
で表されるビオチン誘導体を効果的に製造できる。
(In the formula, R 1 and R 2 are synonymous with those in the above formula (I), and R 3 is synonymous with those in the following formula (III).)
The biotin derivative represented by is can be effectively produced.

前記チオラクトン化合物からビオチン誘導体を製造する方法は、公知の方法を採用できる。例えば、パラジウム触媒およびニッケル触媒から選ばれる少なくとも1種の触媒存在下、チオラクトン化合物と、下記式(III) As a method for producing a biotin derivative from the thiolactone compound, a known method can be adopted. For example, in the presence of at least one catalyst selected from a palladium catalyst and a nickel catalyst, the thiolactone compound and the following formula (III)

Figure 2021028314
Figure 2021028314

(式中、Rは、アルキル基又はアラルキル基である。)
で表される亜鉛試薬と、を用いる方法が報告されている(Tetrahedron Letters 41 (2000) 5099−5101、Organic Syntheses, Vol. 84, p.285−294(2007);Coll. Vol. 11, p.281−288(2009).)
(In the formula, R 3 is an alkyl group or an aralkyl group.)
A method using a zinc reagent represented by (Tetrahedron Letters 41 (2000) 5099-5101, Organic Syntheses, Vol. 84, p.285-294 (2007); Coll. Vol. 11, p. .281-288 (2009).)

以下に実施例を挙げて、本発明を詳細に説明する。ただし、以下の実施例は具体例であって、本発明はこれらにより限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following examples are specific examples, and the present invention is not limited thereto.

なお、実施例および比較例における評価は、以下の方法で行った。
<高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の測定条件>
装置:高速液体クロマトグラフィー(HPLC)。
検出器:紫外吸光光度計(測定波長:254nm)。
カラム、充填剤:L−column、C18、5μm(4.6×150mm);
X Bridge、C18、5μm(4.8mm×150mm)
カラム温度:40℃。
移動相:アセトニトリル:50mM KHPO水溶液(pH3)=50:50
流速:1.0mL/分。
The evaluation in Examples and Comparative Examples was carried out by the following method.
<Measurement conditions for high performance liquid chromatography (HPLC)>
Equipment: High Performance Liquid Chromatography (HPLC).
Detector: Ultraviolet absorptiometer (measurement wavelength: 254 nm).
Column, packing material: L-volume, C18, 5 μm (4.6 × 150 mm);
X Bridge, C18, 5 μm (4.8 mm x 150 mm)
Column temperature: 40 ° C.
Mobile phase: Acetonitrile: 50 mM KH 2 PO 4 aqueous solution (pH 3) = 50:50
Flow velocity: 1.0 mL / min.

なお、上記HPLCの測定条件において、ラクトン化合物は約6.9分、チオラクトン化合物は約9.1分、ビオチン誘導体は約30.5分にピークが確認される。 Under the above HPLC measurement conditions, peaks are confirmed at about 6.9 minutes for the lactone compound, about 9.1 minutes for the thiolactone compound, and about 30.5 minutes for the biotin derivative.

以下の実施例、比較例において、ラクトン化合物、チオラクトン化合物、ビオチン誘導体の各純度の値は、すべて、上記HPLCの測定条件に準じて測定される全ピークの面積値(溶媒由来のピークを除く)の合計に対する各化合物のピーク面積値の割合から求められる値である。
<透過率の測定条件>
得られたチオラクトン化合物を0.5wt%含むテトラヒドロフラン溶液を石英セルに入れ、波長290nmで透過率を測定した。
In the following Examples and Comparative Examples, the purity values of the lactone compound, the thiolactone compound, and the biotin derivative are all the area values of all peaks measured according to the above HPLC measurement conditions (excluding the peaks derived from the solvent). It is a value obtained from the ratio of the peak area value of each compound to the total of.
<Measurement conditions for transmittance>
A tetrahydrofuran solution containing 0.5 wt% of the obtained thiolactone compound was placed in a quartz cell, and the transmittance was measured at a wavelength of 290 nm.

(製造例1)
<チオラクトン化合物の製造>
下記式で表される反応を行い、チオラクトン化合物を合成した。
(Manufacturing Example 1)
<Manufacturing of thiolactone compounds>
The reaction represented by the following formula was carried out to synthesize a thiolactone compound.

Figure 2021028314
Figure 2021028314

<<チオカルボン酸カリウムの製造>>
窒素雰囲気下、20〜30℃で、N,N−ジメチルアセトアミド(81mL;第一反応溶媒)に95.5%水酸化カリウム(12.8g、229mmol;塩基性アルカリ金属塩)を溶解し、この中にチオ酢酸(19.7g、258mmol;チオカルボン酸)を上記温度を維持するように20分かけて滴下し、さらに同温で30分攪拌した。
<< Production of Potassium Thiocarboxylate >>
95.5% potassium hydroxide (12.8 g, 229 mmol; basic alkali metal salt) was dissolved in N, N-dimethylacetamide (81 mL; first reaction solvent) at 20 to 30 ° C. under a nitrogen atmosphere. Thioacetic acid (19.7 g, 258 mmol; thiocarboxylic acid) was added dropwise thereto over 20 minutes so as to maintain the above temperature, and the mixture was further stirred at the same temperature for 30 minutes.

<<チオラクトン化合物の製造>>
前記<<チオカルボン酸カリウムの製造>>で得られた反応液に、トルエン(27mL)を加えた(このとき、反応溶媒は、N,N−ジメチルアセトアミド(81mL)とトルエン(27mL)との混合溶媒(108mL;第二反応溶媒)となる)。次いで、ラクトン化合物(53.7g、166mmol)を加え、125℃で3時間攪拌した。この時、ディーン−スターク装置で反応系中に含まれる水を分離除去しながら攪拌を行った。
<< Production of thiolactone compounds >>
Toluene (27 mL) was added to the reaction solution obtained in the above << Production of Potassium Thiocarboxylate >> (at this time, the reaction solvent was a mixture of N, N-dimethylacetamide (81 mL) and toluene (27 mL). Solvent (108 mL; second reaction solvent). Then, a lactone compound (53.7 g, 166 mmol) was added, and the mixture was stirred at 125 ° C. for 3 hours. At this time, stirring was performed while separating and removing water contained in the reaction system with a Dean-Stark apparatus.

反応液を65℃まで冷却し、トルエン(268mL)、水(268mL)を同温を維持したまま加えた。 The reaction mixture was cooled to 65 ° C., and toluene (268 mL) and water (268 mL) were added while maintaining the same temperature.

<<チオラクトン化合物製造後の酸処理>>
前記<<チオラクトン化合物の製造>>で得られた反応液に、65℃で37%塩酸(25g)を加えpHを1.1に調整した。この反応液を分液ロートに移し水層を分離した。有機層をディーン−スターク装置で還流下(110℃)、反応系中に含まれる水を除きながら1時間攪拌した。その後、65℃まで冷却し、チオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒(トルエン)を含む溶液を得た。
<< Acid treatment after production of thiolactone compound >>
The pH of the reaction solution obtained in << Production of Thiolactone Compound >> was adjusted to 1.1 by adding 37% hydrochloric acid (25 g) at 65 ° C. This reaction solution was transferred to a separating funnel to separate the aqueous layer. The organic layer was stirred under reflux (110 ° C.) with a Dean-Stark apparatus for 1 hour while removing water contained in the reaction system. Then, it cooled to 65 degreeC, and obtained the solution containing the thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent (toluene).

(実施例1)
<前記溶液と洗浄液とを接触させて第二溶液を取得>
製造例1の<チオラクトン化合物製造後の酸処理>で得られたチオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液(pH1.1)に、同温(65℃)で、5%重曹水(134mL)を30分かけて加えた。該5%重曹水を加える途中、混合液のpHが8.0を超えないことを確認した。上記5%重曹水全量を加え終えた時のpHは7.3であった。
(Example 1)
<Get the second solution by contacting the solution with the cleaning solution>
In a solution (pH 1.1) containing the thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent obtained in <Acid treatment after production of the thiolactone compound> of Production Example 1, 5% sodium bicarbonate solution (134 mL) at the same temperature (65 ° C.). Was added over 30 minutes. While adding the 5% aqueous sodium hydrogen carbonate, it was confirmed that the pH of the mixed solution did not exceed 8.0. The pH when the total amount of the above 5% sodium bicarbonate solution was added was 7.3.

<チオラクトン化合物の取り出し>
前記<前記溶液と洗浄液とを接触させて第二溶液を取得>で得られた、pHが7.3の混合液(第二溶液)を、分液ロートに移し水層を分離除去し、得られた有機層を65℃を維持したまま水洗(50mL)した後、該有機層を減圧濃縮した。
<Removal of thiolactone compound>
The mixed solution (second solution) having a pH of 7.3 obtained in the above <contacting the solution with the washing solution to obtain a second solution> was transferred to a separating funnel to separate and remove the aqueous layer, and obtained. The organic layer was washed with water (50 mL) while maintaining 65 ° C., and then the organic layer was concentrated under reduced pressure.

得られた残渣に2−ブタノール(671ml)を加え、80℃に加熱し溶解させた。この溶液に活性炭(2.7g)を加え、同温で1時間攪拌した後、ろ過し、ろ液を得た。このとき、活性炭に付着したろ液を2−ブタノール(54mL、80℃)を使用して洗い流し、この洗い流した液と上記ろ液とを混合し、2−ブタノール溶液を得た(以下、前記残渣に2−ブタノールを加えてから、上記2−ブタノール溶液を得るまでを、活性炭処理ともいう)。 2-Butanol (671 ml) was added to the obtained residue, and the mixture was heated to 80 ° C. to dissolve it. Activated carbon (2.7 g) was added to this solution, and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour and then filtered to obtain a filtrate. At this time, the filtrate adhering to the activated carbon was washed away with 2-butanol (54 mL, 80 ° C.), and the washed-out filtrate was mixed with the above filtrate to obtain a 2-butanol solution (hereinafter, the residue). From the addition of 2-butanol to the above-mentioned 2-butanol solution is also referred to as activated carbon treatment).

得られた2−ブタノール溶液を減圧濃縮した後(濃縮後の重量は376g)、得られた濃縮液を90℃まで加熱し溶解させた。その後、この溶液を25℃まで2時間かけて冷却後、25℃で2時間、さらに6℃まで1時間かけて冷却後、6℃で4時間攪拌した。析出した固体をろ別後、2−ブタノール(54ml、6℃)で洗浄、送風乾燥(80℃、15時間)することにより、チオラクトン化合物(45.1g、収率:80%)を得た(以下、活性炭処理により得られた2−ブタノール溶液を減圧濃縮してから、チオラクトン化合物を得るまでを、再結晶処理ともいう)。該チオラクトン化合物を含むテトラヒドロフラン溶液の透過率は、99.1%だった。 The obtained 2-butanol solution was concentrated under reduced pressure (weight after concentration was 376 g), and then the obtained concentrated solution was heated to 90 ° C. to dissolve it. Then, the solution was cooled to 25 ° C. for 2 hours, cooled to 25 ° C. for 2 hours, further cooled to 6 ° C. for 1 hour, and then stirred at 6 ° C. for 4 hours. The precipitated solid was filtered off, washed with 2-butanol (54 ml, 6 ° C.), and air-dried (80 ° C., 15 hours) to obtain a thiolactone compound (45.1 g, yield: 80%) ( Hereinafter, the process from concentrating the 2-butanol solution obtained by the activated charcoal treatment under reduced pressure to obtaining the thiolactone compound is also referred to as recrystallization treatment). The transmittance of the tetrahydrofuran solution containing the thiolactone compound was 99.1%.

<ビオチン誘導体の製造(側鎖導入反応)>
亜鉛末(29.6g、453mmol)を、テトラヒドロフラン(48mL)とトルエン(34mL)とからなる混合液に懸濁させた。そして、26〜30℃を維持するように3.5時間かけて臭素(15.1g、94.5mmol)を滴下した。得られた溶液を55℃に加熱し、同温を維持するように1.5時間かけて5−ヨード吉草酸エチル(48.4g、189mmol)を滴下した。得られた溶液を同温で3時間攪拌した後、30℃に冷却した。その後、同温で、前記<チオラクトン化合物の取り出し>で得られたチオラクトン化合物(45.1g、135mmol)、トルエン(97mL)、および10%Pd/C(1.24g、1.17mmol)のN,N−ジメチルホルムアミド(12mL)懸濁液を添加し攪拌した。2時間攪拌したところで反応転化率をHPLCにて確認した結果、ビオチン誘導体が>99%できていることを確認した。同温でさらに13時間攪拌した。
<Production of biotin derivative (side chain introduction reaction)>
Zinc powder (29.6 g, 453 mmol) was suspended in a mixture of tetrahydrofuran (48 mL) and toluene (34 mL). Then, bromine (15.1 g, 94.5 mmol) was added dropwise over 3.5 hours so as to maintain 26 to 30 ° C. The obtained solution was heated to 55 ° C., and ethyl 5-iodovalerate (48.4 g, 189 mmol) was added dropwise over 1.5 hours so as to maintain the same temperature. The obtained solution was stirred at the same temperature for 3 hours and then cooled to 30 ° C. Then, at the same temperature, N, of the thiolactone compound (45.1 g, 135 mmol), toluene (97 mL), and 10% Pd / C (1.24 g, 1.17 mmol) obtained in the above <Removal of thiolactone compound>. A suspension of N-dimethylformamide (12 mL) was added and stirred. As a result of confirming the reaction conversion rate by HPLC after stirring for 2 hours, it was confirmed that the biotin derivative was formed by> 99%. The mixture was further stirred at the same temperature for 13 hours.

計15時間攪拌後、得られた反応液に、16%塩酸(108mL)を25℃で加え、同温で1時間攪拌した後、ろ過した。得られたろ液に10%塩酸(30mL)を加えた後、40℃で3時間攪拌した。攪拌後、静置し、水層と有機層との2層に分離させ、該水層を除去した。得られた有機層を、水(93mL)、水(165mL)、水(165mL)、10%炭酸水素ナトリウム水溶液(165mL)、10%チオ硫酸ナトリウム水溶液(165mL)、および水(93mL)の順で洗浄した。 After stirring for a total of 15 hours, 16% hydrochloric acid (108 mL) was added to the obtained reaction solution at 25 ° C., and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour and then filtered. After adding 10% hydrochloric acid (30 mL) to the obtained filtrate, the mixture was stirred at 40 ° C. for 3 hours. After stirring, the mixture was allowed to stand and separated into two layers, an aqueous layer and an organic layer, and the aqueous layer was removed. The obtained organic layer was prepared in the order of water (93 mL), water (165 mL), water (165 mL), 10% aqueous sodium hydrogen carbonate solution (165 mL), 10% aqueous sodium thiosulfate solution (165 mL), and water (93 mL). Washed.

有機層を濃縮した後、トルエン(80mL)を加えて濃縮し、再度同様の操作を行った。得られた濃縮残渣をメタノール(100mL)に溶解させ、活性炭(1.71g)を加えて、40℃で1時間攪拌した。反応液をろ過し、ビオチン誘導体(54.4g、収率(チオラクトン化合物基準):90.7%)のメタノール溶液を得た。 After concentrating the organic layer, toluene (80 mL) was added to concentrate, and the same operation was performed again. The obtained concentrated residue was dissolved in methanol (100 mL), activated carbon (1.71 g) was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 1 hour. The reaction solution was filtered to obtain a methanol solution of a biotin derivative (54.4 g, yield (based on thiolactone compound): 90.7%).

(実施例2)
実施例1の<チオラクトン化合物の取り出し>の活性炭処理において、2−ブタノールの替わりにトルエンを使用した。
(Example 2)
In the activated carbon treatment of <Removal of thiolactone compound> of Example 1, toluene was used instead of 2-butanol.

また、実施例1の<チオラクトン化合物の取り出し>の再結晶処理において、2−ブタノールの替わりにトルエンを使用した。 Further, in the recrystallization treatment of <Removal of thiolactone compound> of Example 1, toluene was used instead of 2-butanol.

これら以外は、実施例1と同様の操作を行い、チオラクトン化合物(33.8g、収率:60%)を得た。 Other than these, the same operation as in Example 1 was carried out to obtain a thiolactone compound (33.8 g, yield: 60%).

該チオラクトン化合物を含むテトラヒドロフラン溶液の透過率は、100%だった。 The transmittance of the tetrahydrofuran solution containing the thiolactone compound was 100%.

得られたチオラクトン化合物(30g、89.8mmol)を用いて、実施例1の<ビオチン誘導体の製造(側鎖導入反応)>と同様の操作で行い、ビオチン誘導体(36.2、収率(チオラクトン化合物基準):90.7%)のメタノール溶液を得た。 Using the obtained thiolactone compound (30 g, 89.8 mmol), the same procedure as in <Production of biotin derivative (side chain introduction reaction)> of Example 1 was carried out, and the biotin derivative (36.2, yield (thiolactone). Compound standard): 90.7%) methanol solution was obtained.

(実施例3)
実施例2の<チオラクトン化合物の取り出し>において、前記活性炭処理を行わず、前記水洗後の有機層を減圧濃縮し376gとした以外は、実施例1と同様の操作を行い、チオラクトン化合物(46.8g、収率:83%)を得た。
(Example 3)
In <Removal of thiolactone compound> of Example 2, the same operation as in Example 1 was carried out except that the organic layer after washing with water was concentrated under reduced pressure to 376 g without performing the activated carbon treatment, and the thiolactone compound (46. 8 g, yield: 83%) was obtained.

該チオラクトン化合物を含むテトラヒドロフラン溶液の透過率は、92.4%だった。 The transmittance of the tetrahydrofuran solution containing the thiolactone compound was 92.4%.

得られたチオラクトン化合物(45.1g、135mmol)を用いて、実施例1の<ビオチン誘導体の製造(側鎖導入反応)>と同様の操作で行ったが、2時間攪拌後の反応転化率が60%程度であることを確認した。 Using the obtained thiolactone compound (45.1 g, 135 mmol), the same operation as in <Production of biotin derivative (side chain introduction reaction)> of Example 1 was carried out, but the reaction conversion rate after stirring for 2 hours was high. It was confirmed that it was about 60%.

この反応転化率が60%程度である溶液に10%Pd/C(0.18g、0.167mmol)のN,N−ジメチルホルムアミド(1.7mL)懸濁液を追加し同温で15時間攪拌すると、ビオチン誘導体が>99%できていることを確認した。 A 10% Pd / C (0.18 g, 0.167 mmol) N, N-dimethylformamide (1.7 mL) suspension was added to this solution having a reaction conversion rate of about 60%, and the mixture was stirred at the same temperature for 15 hours. Then, it was confirmed that the biotin derivative was formed> 99%.

(比較例1)
実施例1の<前記溶液と洗浄液とを接触させて第二溶液を取得>において、製造例1の<チオラクトン化合物製造後の酸処理>で得られたチオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液(pH1.1)に、5%重曹水(110mL)を加えて、該5%重曹水全量を加え終えた時のpHを6.5とした。
(Comparative Example 1)
A solution containing the thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent obtained in <Acid treatment after production of thiolactone compound> in Production Example 1 in <Getting a second solution by contacting the solution with the washing solution> in Example 1. 5% sodium bicarbonate solution (110 mL) was added to (pH 1.1), and the pH when the total amount of the 5% aqueous sodium bicarbonate solution was added was set to 6.5.

また、実施例1の<チオラクトン化合物の取り出し>の活性炭処理において、2−ブタノールの替わりにトルエンを使用した。 Further, in the activated carbon treatment of <Removal of thiolactone compound> of Example 1, toluene was used instead of 2-butanol.

そして、実施例1の<チオラクトン化合物の取り出し>の再結晶処理において、2−ブタノールの替わりにトルエンを使用した。 Then, in the recrystallization treatment of <Removal of thiolactone compound> of Example 1, toluene was used instead of 2-butanol.

これら以外は、実施例1と同様の操作を行い、チオラクトン化合物(33.8g、収率:60%)を得た。 Other than these, the same operation as in Example 1 was carried out to obtain a thiolactone compound (33.8 g, yield: 60%).

該チオラクトン化合物を含むテトラヒドロフラン溶液の透過率は、65%だった。 The transmittance of the tetrahydrofuran solution containing the thiolactone compound was 65%.

得られたチオラクトン化合物(30g、89.8mmol)を用いて、側鎖導入反応を実施例1と同様の操作で行ったが、2時間攪拌後反応が全く進行していないことを確認した。 Using the obtained thiolactone compound (30 g, 89.8 mmol), the side chain introduction reaction was carried out in the same manner as in Example 1, but it was confirmed that the reaction did not proceed at all after stirring for 2 hours.

この反応が進行しなかった溶液に、10%Pd/C(1.24g、1.17mmol)のN,N−ジメチルホルムアミド(12mL)懸濁液を追加し同温で15時間攪拌すると、一部反応が進行した(反応転化率60%))
(比較例2)
実施例1の<前記溶液と洗浄液とを接触させて第二溶液を取得>において、製造例1の<チオラクトン化合物製造後の酸処理>で得られたチオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液(pH1.1)に、5%重曹水(150mL)を30分かけて加えた。該5%重曹水を加えている途中、第二溶液のpHが8.0を超えたが添加を続けて、上記5%重曹水全量を加え終えた時のpHは8.4であった。
A suspension of 10% Pd / C (1.24 g, 1.17 mmol) of N, N-dimethylformamide (12 mL) was added to the solution in which this reaction did not proceed, and the mixture was stirred at the same temperature for 15 hours. The reaction proceeded (reaction conversion rate 60%))
(Comparative Example 2)
A solution containing the thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent obtained in <Acid treatment after production of thiolactone compound> in Production Example 1 in <Getting a second solution by contacting the solution with the washing solution> in Example 1. To (pH 1.1) was added 5% aqueous sodium bicarbonate solution (150 mL) over 30 minutes. While the 5% aqueous sodium hydrogen carbonate was being added, the pH of the second solution exceeded 8.0, but the pH was 8.4 when the addition was continued and the total amount of the above 5% aqueous sodium hydrogen carbonate was added.

また、実施例1の<チオラクトン化合物の取り出し>の活性炭処理において、2−ブタノールの替わりにトルエンを使用した。 Further, in the activated carbon treatment of <Removal of thiolactone compound> of Example 1, toluene was used instead of 2-butanol.

そして、実施例1の<チオラクトン化合物の取り出し>の再結晶処理において、2−ブタノールの替わりにトルエンを使用した。 Then, in the recrystallization treatment of <Removal of thiolactone compound> of Example 1, toluene was used instead of 2-butanol.

これら以外は、実施例1と同様の操作を行い、チオラクトン化合物(27.4g、収率:48%)を得た。 Other than these, the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain a thiolactone compound (27.4 g, yield: 48%).

該チオラクトン化合物を含むテトラヒドロフラン溶液の透過率は、99%だった。 The transmittance of the tetrahydrofuran solution containing the thiolactone compound was 99%.

得られたチオラクトン化合物(25g)を用いて、側鎖導入反応を実施例1と同様の操作で2時間行った結果、反応転化率は>99%であることを確認した。 Using the obtained thiolactone compound (25 g), the side chain introduction reaction was carried out in the same manner as in Example 1 for 2 hours, and as a result, it was confirmed that the reaction conversion rate was> 99%.

同温でさらに13時間攪拌した後、実施例1と同様の操作を行い、ビオチン誘導体(30.6g、収率(チオラクトン化合物基準):92%)のメタノール溶液を得た。 After further stirring at the same temperature for 13 hours, the same operation as in Example 1 was carried out to obtain a methanol solution of a biotin derivative (30.6 g, yield (based on thiolactone compound): 92%).

実施例2と比較例2とを比較すると、第二溶液のpHが8.0を超えた比較例2は、得られたチオラクトン化合物を使用した側鎖導入反応が収率良く進行したが、チオラクトン化合物自体の収率が低下していることがわかる。 Comparing Example 2 and Comparative Example 2, in Comparative Example 2 in which the pH of the second solution exceeded 8.0, the side chain introduction reaction using the obtained thiolactone compound proceeded in good yield, but thiolactone. It can be seen that the yield of the compound itself is decreasing.

Claims (6)

下記式(I)
Figure 2021028314
(式中、R及びRは、それぞれ、水素原子又はウレイン保護基であり、同一であっても、異なる基であってもよい。)で表されるチオラクトン化合物、および難水溶性有機溶媒を含む溶液と、
水を含む洗浄液と、を接触させて得られる混合液のpHを7.0〜8.0の範囲とした後、
該チオラクトン化合物を前記混合液から取り出すことを特徴とする、チオラクトン化合物の製造方法。
The following formula (I)
Figure 2021028314
(In the formula, R 1 and R 2 are hydrogen atoms or urein protecting groups, respectively, and may be the same or different groups.) A thiolactone compound represented by the above, and a poorly water-soluble organic solvent. With a solution containing
After setting the pH of the mixed solution obtained by contacting the cleaning solution containing water with the cleaning solution in the range of 7.0 to 8.0,
A method for producing a thiolactone compound, which comprises taking out the thiolactone compound from the mixed solution.
前記pHが7.0〜8.0の範囲にある混合液の温度を50〜80℃とした後、該チオラクトン化合物を前記混合液から取り出す、請求項1に記載のチオラクトン化合物の製造方法。 The method for producing a thiolactone compound according to claim 1, wherein the temperature of the mixed solution having a pH in the range of 7.0 to 8.0 is set to 50 to 80 ° C., and then the thiolactone compound is taken out from the mixed solution. 前記混合液に含まれるチオラクトン化合物が、
不活性ガス雰囲気下、
下記式(II)
Figure 2021028314
(式中R及びRは、前記式(I)におけるものと同義である。)
で示されるラクトン化合物と、チオカルボン酸アルカリ金属塩と、
を接触させて得られたものである、
請求項1又は2に記載のチオラクトン化合物の製造方法。
The thiolactone compound contained in the mixed solution is
Under an inert gas atmosphere
The following formula (II)
Figure 2021028314
(R 1 and R 2 in the formula are synonymous with those in the formula (I).)
The lactone compound indicated by, the thiocarboxylic acid alkali metal salt, and
It was obtained by contacting
The method for producing a thiolactone compound according to claim 1 or 2.
前記チオカルボン酸アルカリ金属塩が、チオカルボン酸と、アルカリ金属塩と、を反応させて得られたものである、
請求項3に記載のチオラクトン化合物の製造方法。
The thiocarboxylic acid alkali metal salt is obtained by reacting a thiocarboxylic acid with an alkali metal salt.
The method for producing a thiolactone compound according to claim 3.
前記洗浄液と接触させる前の、チオラクトン化合物および難水溶性有機溶媒を含む溶液が、
チオラクトン化合物、および難水溶性有機溶媒を含む第一溶液と、酸とを混合することにより、該第一溶液のpHを0〜2の範囲とした後、
pHが0〜2の範囲にある前記第一溶液を還流温度に加熱すると共に脱水して得られたものである、請求項1〜4の何れか一項に記載のチオラクトン化合物の製造方法。
The solution containing the thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent before contact with the cleaning solution
By mixing the first solution containing the thiolactone compound and the poorly water-soluble organic solvent with the acid, the pH of the first solution was adjusted to the range of 0 to 2, and then
The method for producing a thiolactone compound according to any one of claims 1 to 4, which is obtained by heating the first solution having a pH in the range of 0 to 2 to a reflux temperature and dehydrating it.
請求項1〜5の何れか一項に記載のチオラクトン化合物の製造方法を行うことにより、チオラクトン化合物を製造した後、
パラジウム触媒およびニッケル触媒から選ばれる少なくとも1種の触媒存在下、
得られたチオラクトン化合物と、
下記式(III)
Figure 2021028314
(式中、Rは、アルキル基又はアラルキル基である。)
で表される亜鉛試薬と、
を接触させて、
下記式(IV)
Figure 2021028314
(式中、R及びRは、前記式(I)におけるものと同義であり、Rは、前記式(III)におけるものと同義である。)
で表されるビオチン誘導体を製造する方法。
After producing the thiolactone compound by performing the method for producing the thiolactone compound according to any one of claims 1 to 5,
In the presence of at least one catalyst selected from palladium and nickel catalysts
With the obtained thiolactone compound
The following formula (III)
Figure 2021028314
(In the formula, R 3 is an alkyl group or an aralkyl group.)
With the zinc reagent represented by
In contact with
The following formula (IV)
Figure 2021028314
(In the formula, R 1 and R 2 are synonymous with those in the formula (I), and R 3 is synonymous with those in the formula (III).)
A method for producing a biotin derivative represented by.
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