JP2717689B2 - p―またはm―ヒドロキシフェニルアルキルアルコールの製造法 - Google Patents

p―またはm―ヒドロキシフェニルアルキルアルコールの製造法

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 イ)発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、農薬中間体や液晶ポリマーの原料として有
用なp−またはm−ヒドロキシフェニルアルコールの製
造法に関する。
従来の技術 p−ヒドロキシフェニルアルキルアルコールの製造法
はいくつか知られている。例えば、p−ヒドロキシフェ
ネチルアルコールは、チロソールと呼ばれ、チロシンの
発酵によって得られる。工業的にヒドロキシフェニルア
ルキルアルコールを得るには、シアノメチルフェノール
やヒドロキシマンデル酸から得られるヒドロキシフェニ
ル酢酸やそのエステル体、アセトキシ体の還元等によっ
て製造できるが、原料の純度が低いため、さらに精製し
なければならない。
また、p−ヒドロキシフェニルプロパノールは、p−
ヒドロキシプロピオン酸エステルをリチウムアルミニウ
ムハイドライドで還元して得られることが知られている
(ケミカル アブストラクト 第77巻74931r)。
しかしながら、原料のp−ヒドロキシプロピオン酸エ
ステルは容易に入手しがたく、またリチウムアルミニウ
ムハイドライドは、非常に高価なため、前記の方法は工
業的には使用しがたい。
さらに、本発明の原料の異性体であるp−n−ブトキ
シフェニルプロパノールは、p−n−ブトキシケイ皮酸
エステルに水添してp−n−ブトキシフェニルプロピオ
ン酸エステルとして、さらにこれをリチウムアルミニウ
ムハイドライドで還元して得られる。
しかしながら、p−n−ブトキシフェニルプロパノー
ルの脱n−ブチル化反応は後記の比較製造例で示すよう
に厳しい条件の処理を必要とするため、副反応をともな
い、目的とするp−ヒドロキシフェニルプロパノールを
得ることができない。
したがって、従来の化合物に代わって、p−ヒドロキ
シフェニルアルキルアルコールを得るための工業的規模
で安全に、かつ高収率で合成する技術が要望されてい
る。
発明が解決しようとする課題 本発明は、前記した従来のp−ヒドロキシフェニルア
ルキルアルコールの製造法の欠点を改善して工業的に安
価で高純度のp−またはm−ヒドロキシフェニルアルキ
ルアルコールの製造方法を提供するものである。
ロ)発明の構成 課題を解決するための手段 本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意努力
を重ねた結果、p−またはm−ヒドロキシフェニルアル
キルアルコールの工業的に有利な製造法を見出すに至っ
た。すなわち、第1の本発明の要旨とするところは、下
記の一般式(II) (式中、nは3〜5の整数を示す。) で表されるp−またはm−tert−ブトキシフェニルアル
キルアルコールに、塩酸、塩化水素および硫酸のいずれ
か1種を反応させることを特徴とする 一般式(I) (式中、nは、3〜5の整数を示す。) で表されるp−またはm−ヒドロキシフェニルアルキル
アルコールの製造法にある。
また、第2の本発明の要旨とするところは、 一般式(II) (式中、nは3〜5の整数を示す。) で表されるp−またはm−tert−ブトキシフェニルアル
キルアルコールに、p−トルエンスルホン酸、メタンス
ルホン酸および強酸性イオン交換樹脂のいずれか1種を
添加して減圧下でイソブチレンを反応系外に留去させる
ことを特徴とする 一般式(I) (式中、nは、3〜5の整数を示す。) で表されるp−またはm−ヒドロキシフェニルアルキル
アルコールの製造法にある。
本発明のp−またはm−ヒドロキシフェニルアルキル
アルコールの製造法を反応式で示すと下記のとおりであ
る。ただし、塩酸、塩化水素および硫酸(以下「脱tert
−ブチル化剤」という)やp−トルエンスルホン酸、メ
タンスルホン酸および強酸性イオン交換樹脂(以下「脱
tert−ブチル化触媒」という)の種類と使用方法によっ
て脱離されるtert−ブチル基に由来する生成物が異な
る。
以下、本発明の製造法をさらに詳細に説明する。
まず、本発明の原料化合物である式(II)のp−また
はm−tert−ブトキシフェニルアルキルアルコールは新
規化合物である。そして、式(II)化合物のnが3〜5
の化合物は、下記の反応経路により合成される。すなわ
ち式(IV)化合物のグリニヤール試薬に式(III)化合
物を銅触媒の存在下で作用させることによって得られ
る。
この式(II)化合物のうち、nが3の化合物の合成法
を参照製造例1に示すが、nが4および5の化合物も同
様にして合成できる。
上記式中、X、X′は同一または相異なるハロゲン原
子を示し、Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属または
ハロゲン化アルカリ土類金属を示し、nは3〜5の整数
を示す。
なお、X、X′としては塩素、臭素、ヨウ素などが、
アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウ
ムなどが、アルカリ土類金属としてはマグネシウム、亜
鉛などがハロゲン化アルカリ土類金属としては塩化マグ
ネシウムが好ましい。
このようにして得た式(II)化合物は、方法(A)〜
(C)に示される方法の合成原料として用いればよい。
方法(A) tert−ブトキシフェニルアルキルアルコールに脱tert
−ブチル化剤として塩酸を作用させると、目的とするヒ
ドロキシフェニルアルキルアルコールを生成し、tert−
ブチルクロライドを副成する。
本反応で使用する塩酸は10%以上の塩酸あるいは塩化
水素を用いることができ、その使用量は、理論量の2〜
3モル倍量程度が適量である。
また、本反応ではtert−ブトキシフェニルアルキルア
ルコールの溶媒による希釈は必ずしも必要としないが、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系の溶媒、ヘ
キサン、ペンタン、オクタン等の脂肪族系の溶媒、ジク
ロルメタン、クロロホルム、ジクロルエタン等のハロゲ
ン系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の
エーテル系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノー
ル等のアルコール系の溶媒を操作性に合わせて任意に選
択して使用できる。
反応温度は、高温では脱離したtert−ブチルクロライ
ドがフリーデルクラフト反応剤として働き、核tert−ブ
チル化体を副生するため、低温とすることが望ましく、
通常0℃〜30℃の範囲で行うことが適切である。
次に脱tert−ブチル化剤として塩酸を用いた反応の具
体的な操作例を示す。まず、tert−ブトキシフェニルア
ルキルアルコールを単独あるいは溶媒に希釈しておき、
30℃以下の温度で2〜3倍モル量の濃塩酸を滴下し、1
〜2時間撹拌を続ける。この時点での反応の転化率はほ
ぼ100%である。そして、芳香族系や脂肪族系の溶媒を
使用した場合、生成したヒドロキシフェニルアルキルア
ルコールは結晶として析出するので、濾過操作等で粗結
晶として分離することもできる。また、ジクロルメタン
等の溶媒を使用した場合は、ヒドロキシフェニルアルキ
ルアルコールが溶媒中に溶解しているため、有機層を分
離した後、水洗等を行い、副生したtert−ブチルクロラ
イドを溶媒と共に留去すると、ヒドロキシフェニルアル
キルアルコールの粗結晶を得る。こうして得たヒドロキ
シフェニルアルキルアルコールは、再結晶あるいは蒸留
によって精製することができる。
方法(A)による製造例を実施例1に示す。
方法(B) tert−ブトキシフェニルアルキルアルコールに脱tert
−ブチル化剤として硫酸を作用させると、目的とするヒ
ドロキシフェニルアルキルアルコールを生成し、tert−
ブチルアルコールを副成する。
本反応では、使用する硫酸の濃度が重要であり、40〜
50%濃度が実際的な使用範囲である。すなわち、低濃度
では反応速度が遅く、逆に高濃度では生成するヒドロキ
シフェニルアルキルアルコールのベンゼン環上にtert−
ブチル基が置換した副生物が増加する。前記した硫酸の
濃度範囲では、硫酸が脱tert−ブチル化触媒として働
き、その使用量も4分の1モル倍程度以上あればよく、
反応後はtert−ブチルアルコールが収率よく回収され
る。
反応温度は、副反応を防ぐため0〜30℃程度が適当で
ある。
反応溶媒は特に必要としないが、方法(A)で示した
ような不活性溶媒を使用してもよい。
方法(B)による製造例を実施例2に示す。
方法(C) tert−ブトキシフェニルアルキルアルコールのtert−
ブチル基をイソブチレンとして脱離する反応は、tert−
ブチル化の逆反応であり、脱tert−ブチル化触媒を添加
して減圧下で生成するイソブチレンを反応系外へ留去す
ることによって進行する。実際には前記した脱tert−ブ
チル化剤にも使用できるものもあるが、一般的には不揮
発性酸としてp−トルエンスルホン酸、メタンスルホン
酸、強酸性イオン交換樹脂等を添加して、減圧条件で生
成するイソブチレンを反応系外に留去する方法が有効で
ある。この反応においても高温では副反応を伴うため、
40〜50℃が許容される上限である。
方法(C)による製造例を実施例3に示す。
発明の効果 本発明の製造法は従来の合成法に比べて、反応操作が
容易であり、p−またはm−ヒドロキシフェニルアルキ
ルアルコールが高純度で得られる。また、フェノール性
水酸基の保護剤として使用されているtert−ブチル基は
回収され、再利用できる。したがって、本発明の方法
は、工業的製造方法として有利である。
次に、本発明の実施例を示して、本発明の製造法をさ
らに具体的に説明する。
実施例1 p−ヒドロキシフェニルプロパノールの製造
法 方法(A) [式(I)のn=3] 撹拌機の付いた300ml容量のフラスコにp−tert−ブ
トキシフェニルプロパノール104.2g(0.5モル)を入
れ、25〜30℃で濃塩酸150gを滴下して2時間撹拌を続け
た。
反応後、10%の炭酸ソーダ水溶液270mlて中和して300
mlのジクロロメタンで抽出した。その後、溶媒を留去し
てp−ヒドロキシフェニルプロパノールの粗結晶を得
た。次いで、真空蒸留により、沸点167℃/2mmHgの留分
として70.1g(ガスクロマトグラフィー純度 99.9%、
収率92.1%)を得た。
このようにして得たp−ヒドロキシフェニルプロパノ
ールの理化学的性質は次に示すとおりであり、NMRスペ
クトル、赤外線吸収スペクトルは標品とも完全に一致し
た。
(1)融点51〜54℃ (2)NMRスペクトル (3)赤外線吸収スペクトル 3352cm-1 OH伸縮 実施例2 p−ヒドロキシフェニルブタノールの製造法
方法(B) [式(I)のn=4] 撹拌機の付いた300ml容量のフラスコにp−tert−ブ
トキシフェニルブタノール111.2g(0.5モル)を入れ、2
5〜30℃で40%の硫酸100gを滴下して、2時間撹拌を続
けた。
反応後、10%の炭酸ソーダ水溶液270mlで中和して300
mlのジクロロメタンで抽出した。その後、溶媒を留去し
てp−ヒドロキシフェニルブタノールの粗結晶を得た。
これにヘキサン300mlを加え、30分間撹拌し、ろ過して
得た結晶を乾燥し、白色結晶75.0g(ガスクロマトグラ
フィー純度 99.7%、収率90.3%)を得た。
このようにして得たp−ヒドロキシフェニルブタノー
ルの理化学的性質は次に示すとおりであり、NMRスペク
トル、赤外線吸収スペクトルは標品とも完全に一致し
た。
(1)融点52〜55℃ (2)NMRスペクトル (3)赤外線吸収スペクトル 3351cm-1 OH伸縮 実施例3 p−ヒドロキシフェニルペンタノールの製造
法 方法(C) [式(I)のn=5] 撹拌機の付いた300ml容量のフラスコにp−tert−ブ
トキシフェニルペンタノール118.2g(0.5モル)、p−
トルエンスルホン酸5gを入れ、アスピレーターを用い、
減圧下(25mmHg)でマグネチックスターラーで撹拌しな
がら40℃に2時間保ち、生成するイソブチレンガスを留
去した。
反応後、10%の炭酸ソーダ水溶液270mlで中和して300
mlのジクロロメタンで抽出した。その後、溶媒を留去し
てp−ヒドロキシフェニルペンタノールの粗結晶を得
た。これにヘキサン300mlを加え、30分間撹拌した。ろ
過して得た結晶を乾燥し、白色結晶80.8g(ガスクロマ
トグラフィー純度 99.6%、収率89.8%)を得た。
このようにして得たp−ヒドロキシフェニルペンタノ
ールの理化学的性質は次に示すとおりであり、NMRスペ
クトル、赤外線吸収スペクトルは標品とも完全に一致し
た。
(1)融点65〜66℃ (2)MMRスペクトル (3)赤外線吸収スペクトル 3351cm-1 OH伸縮 参考製造例1 p−tert−ブトキシフェニルプロパノー
ルの製造法 撹拌機および還流コンデンサーを取り付け、窒素置換
し、乾燥した1容量の4径フラスコにp−tert−ブト
キシフェニルマグネシウムクロリド(1.5モル/)の
テトラヒドロフラン溶液667ml(1.0モル)を入れ、続い
て塩化第一銅1.0g(0.01モル)を加えた。そしてこれ
に、予めメチルマグネシウムクロライド82.3g(1.1モ
ル)と3−クロロ−1−プロパノール94.5g(1.0モル)
を反応させて得た3−クロロプロポキシマグネシウムク
ロライド153.3g(1.0モル)を50〜70℃で2時間かけて
滴下し、さらに同温度で2時間撹拌を続けた。次いで、
飽和の塩化アンモニウム水溶液500ml中に反応液を注ぎ
込んで処理し、さらにトルエン500mlを加えて有機層を
分液した。そして、水洗後、無水芒硝で脱水して溶媒を
留去し、減圧条件で蒸留して、沸点140℃/2mmHgの留分
としてp−tert−ブトキシフェニルプロパノール189.6g
(ガスクロマトグラフィー純度 99.8%、収率91.8%)
を得た。
このようにして得たp−tert−ブトキシフェニルプロ
パノールの理化学的性質は次に示すとおりであった。
(1)元素分析値 C(%) H(%) 計算値 75.0 9.7 実測値 75.2 9.8 (2)NMRスペクトル (3)赤外線吸収スペクトル 3350cm-1 OH伸縮 比較製造例 p−n−ブトキシフェニルプロパノール20.8g(0.1モ
ル)および濃塩酸30g(0.3モル)を100ml入れ、25〜30
℃で2時間撹拌を続けたが、全く変化はなかった。さら
に還流温度で5時間撹拌を続けても変化はなかった。同
様に上記の濃塩酸に代えて濃臭化水素酸30gを加えて還
流温度で5時間撹拌を続けたところ、原料は消失してい
たが、目的とするp−ヒドロキシフェニルプロパノール
は得られず、副生成物としてアルコール部分が臭素化さ
れたp−n−ブトキシフェニルプロピルブロマイドと一
部にp−ヒドロキシフェニルプロピルブロマイドがそれ
ぞれ生成した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 37/055 9155−4H C07C 37/055 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 梅野 正行 神奈川県茅ケ崎市茅ケ崎521―3 審査官 柳 和子 (56)参考文献 特許2594826(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(II) (式中、nは3〜5の整数を示す。) で表されるp−またはm−tert−ブトキシフェニルアル
    キルアルコールに、塩酸、塩化水素および硫酸のいずれ
    か1種を反応させることを特徴とする 一般式(I) (式中、nは、3〜5の整数を示す。) で表されるp−またはm−ヒドロキシフェニルアルキル
    アルコールの製造法。
  2. 【請求項2】一般式(II) (式中、nは3〜5の整数を示す。) で表されるp−またはm−tert−ブトキシフェニルアル
    キルアルコールに、p−トルエンスルホン酸、メタンス
    ルホン酸および強酸性イオン交換樹脂のいずれか1種を
    添加して減圧下でイソブチレンを反応系外に留去させる
    ことを特徴とする 一般式(I) (式中、nは、3〜5の整数を示す。) で表されるp−またはm−ヒドロキシフェニルアルキル
    アルコールの製造法。
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JP2594826B2 (ja) 1988-11-21 1997-03-26 北興化学工業株式会社 p−またはm−ヒドロキシフェネチルアルコールの製造法

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