JP3345067B2 - メナジオンの製造方法 - Google Patents

メナジオンの製造方法

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JP3345067B2 JP35259592A JP35259592A JP3345067B2 JP 3345067 B2 JP3345067 B2 JP 3345067B2 JP 35259592 A JP35259592 A JP 35259592A JP 35259592 A JP35259592 A JP 35259592A JP 3345067 B2 JP3345067 B2 JP 3345067B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C46/00Preparation of quinones
    • C07C46/02Preparation of quinones by oxidation giving rise to quinoid structures
    • C07C46/06Preparation of quinones by oxidation giving rise to quinoid structures of at least one hydroxy group on a six-membered aromatic ring
    • C07C46/08Preparation of quinones by oxidation giving rise to quinoid structures of at least one hydroxy group on a six-membered aromatic ring with molecular oxygen

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビタミンK1 ,K2
どを得る際の中間体として、また、それ自体がビタミン
3 であるメナジオンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】メナジオンは従来2−メチルナタレンを
クロム酸で酸化させることによって製造していたが、ク
ロムによる公害の問題等により、2−メチル−1−ナフ
トールを塩化第二銅と塩化リチウムとによる触媒の下で
分子状酸素により酸化する方法が提案された(特開昭6
4−90151号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記塩
化第二銅と塩化リチウムとによる触媒を利用する2−メ
チル−1−ナフトールの酸化によるメナジオンの製造方
法は、後述の比較例1にて明らかなように収率が50%
以下であり、実用的でないことが本発明者らによって確
認された。
【0004】これに対して本発明は、2−メチル−1−
ナフトールを酸素により酸化してメナジオンを得る方法
において、公害の原因となるような触媒を使用すること
なく、しかも、メナジオンを高収率にて得ることのでき
る方法を提供することを課題とする
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題は、塩化第二銅、塩化第二銅の水和物および臭化第
二銅からなる群から選ばれる少なくとも1種のハロゲン
化銅化合物(i)とアルカリ金属の塩化物または臭化
物、塩化アンモニウム塩化テトラアルキルアンモニウ
、臭化アンモニウムおよび臭化テトラアルキルアンモ
ニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種のハロゲ
ン化合物(ii)から構成される触媒の存在下、ジアル
キルカルボン酸アミド系溶剤を主成分とする溶
2−メチル−1−ナフトールを酸素により酸化すること
を特徴とするメナジオンの製造方法を提供することによ
って達成される
【0006】前記構成による本発明のメナジオンの製造
方法において、反応溶媒として利用する溶剤は、ジアル
キルカルボン酸アミド系溶剤を主成分とするものであ
り、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド,N,N−
ジエチルホルムアミド,N,N−ジメチルアセトアミ
ド,N,N−ジエチルアセトアミド等の市販品をそのま
ま使用することができるが、さらにモレキュラーシーブ
等を利用して脱水したものの方が好ましい。
【0007】反応溶媒として利用するジアルキルカルボ
ン酸アミド系溶剤を主成分とする溶媒中には、ジアルキ
ルカルボン酸アミド系溶剤のほかに例えばトルエン等の
溶剤が30重量%以下の範囲内で混合されていても良
い。
【0008】触媒は、塩化第二銅、塩化第二銅の水和物
および臭化第二銅からなる群から選ばれる少なくとも1
種のハロゲン化銅化合物(i)とアルカリ金属の塩化物
または臭化物、塩化アンモニウム、塩化テトラアルキル
アンモニウム、臭化アンモニウムおよび臭化テトラアル
キルアンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1
種のハロゲン化合物(ii)から構成される。触媒は、
両者が反応してなる生成物であってもよい。
【0009】塩化第二銅は、結晶水を含むものであって
もあるいは含まないものであっても良い。
【0010】アルカリ金属の塩化物やアルカリ金属の臭
化物としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等によ
るアルカリ金属の塩化物または臭化物が利用される。
【0011】各触媒成分はそれぞれを別々に反応溶液中
に仕込んでも、あるいは、固体で両触媒成分を混合して
調製した後にこれを反応溶液中に仕込んでも良い。
【0012】なお、触媒は予め調製したものを乾燥して
使用することにより、生成するメナジオンの収率をより
高めることができる。
【0013】また、後述の実施例9および実施例10と
他の実施例との比較により明らかなように、一方の触媒
であるハロゲン化銅化合物におけるハロゲンの種類と、
他方の触媒であるハロゲン化合物におけるハロゲンの種
類とを相違させることにより、メナジオンの収率をより
高めることができる。
【0014】触媒成分をなすハロゲン化銅化合物とハロ
ゲン化合物との混合割合は1:5〜5:1(モル比)の
範囲内にあることが好ましい。
【0015】た、添加する触媒の量は、2−メチル−
1−ナフトールからなる基質に対してハロゲン化銅化合
物の添加量が高い方が好ましいが、基質に対してハロゲ
ン化銅化合物が50モル%を超えてもそれに伴う高収率
は得られなく、一般的には、基質である2−メチル−1
−ナフトールの10〜50モル%程度の割合でハロゲン
化銅化合物を添加するのが好適である。
【0016】2−メチル−1−ナフトールを酸素により
酸化する工程は通常の方法によって行なわれる。例え
、酸素として、純酸素,酸素富化空気または空気等に
る酸素を含有するガスを利用し得る。反応液への酸素
源ガスの通気は、常圧下あるいは加圧下のいずれで行な
っても良いが、操作性,経済性の点で常圧下での通気が
有利である。酸素源ガスの通気速度は、利用する反応容
器の形態,撹拌効率,反応スケール,反応温度,酸素源
ガスの種類,通気方法等によって相違するが、2−メチ
ル−1−ナフトールの酸化に消費される酸素量を上回る
酸素を供給し得る速度、すなわち、2−メチル−1−ナ
フトール1モルに対して酸素約1モル以上を供給し得る
速度にすることが必要である。
【0017】
【実施例】以下、本発明のメナジオンの製造方法の具体
的な構成を実施例に基づいて説明する。 実施例1 3.36g(0.02モル)の塩化第二銅2水和物と
2.04g(0.02モル)の臭化ナトリウムとを、乳
鉢を利用して粉砕,混合することにより、塩化第二銅2
水和物の青緑色が黒褐色に変化した反応生成物を得た
後、これを真空乾燥に付して触媒を調した。
【0018】得られた触媒の全量を容量200mlの四
頸フラスコに投入した後、100mlのN,N−ジメチ
ルホルムアミドを添加し、触媒を均一に溶解させた。次
いで、機械撹拌機によりフラスコ内を約900rpmで
撹拌しながら、酸素ガスを流速200ml/min.で
液面下に通気させると共に、フラスコの外部から氷水で
冷却した。
【0019】さらに、7.9g(0.05モル)の2−
メチル−1−ナフトールを瞬時に添加し、反応を90分
間継続させた。なお、反応の継続中はフラスコ内の温度
を2〜10℃に維持した。
【0020】反応終了後にフラスコ内の反応液に水と塩
化メチレンとを添加して有機相と水相とに分離させ、有
機相を分取した後に水相を塩化メチレンで抽出した。
【0021】この抽出液と先の有機相とを混合した混合
物について、内部標準を用いたガスクロマトグラフィー
による分析を行なったところ、2−メチル−1−ナフト
ールの転化率は100%であり、メナジオンの収率は9
6.0%であった。
【0022】実施例2 容量200mlの四頸フラスコに、100mlのN,N
−ジメチルホルムアミドと、3.36g(0.02モ
ル)の塩化第二銅2水和物と、2.04g(0.02モ
ル)の臭化ナトリウムとを投入し、塩化第二銅2水和物
と臭化ナトリウムとを均一に溶解させた。
【0023】次いで、機械撹拌機によりフラスコ内を約
900rpmで撹拌しながら、酸素ガスを流速200m
l/min.で液面下に通気させると共に、フラスコの
外部から氷水で冷却した。さらに、7.9g(0.05
モル)の2−メチル−1−ナフトールを瞬時に添加し、
反応を60分間継続させた。なお、反応の継続中はフラ
スコ内の温度を2〜10℃に維持した。
【0024】反応終了後にフラスコ内の反応液に水と塩
化メチレンとを添加して有機相と水相とに分離させ、有
機相を分取した後に水相を塩化メチレンで抽出した。
【0025】この抽出液と先の有機相とを混合した混合
物について、内部標準を用いたガスクロマトグラフィー
による分析を行なったところ、2−メチル−1−ナフト
ールの転化率は100%であり、メナジオンの収率は8
4.70%であった。
【0026】実施例3〜10 ハロゲン化銅化合物及びハロゲン化合物として[表1]
の所定欄に示す化合物をそれぞれ0.02モル使用し、
実施例1の触媒の調手順と同様にして触媒を得た後、
該触媒を利用して実施例1の対応する工程と同一工程を
実施することにより、2−メチル−1−ナフトールの酸
化を行なった。
【0027】得られた各反応液について、内部標準を用
いたガスクロマトグラフィーによる分析を行ない、2−
メチル−1−ナフトールの転化率とメナジオンの収率と
を測定した。結果を[表1]に併記する。
【0028】
【表1】
【0029】比較例1 容量200mlの四頸フラスコに、8.4g(0.05
モル)の塩化第二銅2水和物と、8.4g(0.2モ
ル)の塩化リチウムと、20mlの水とを投入し、塩化
第二銅2水和物と塩化リチウムとを均一に溶解させ、触
媒水溶液を調した。
【0030】次いで、前記触媒水溶液中に30mlのト
ルエンと10mlのn−プロパノールとを添加し、機械
撹拌機によりフラスコ内を約900rpmで撹拌しなが
ら、酸素ガスを流速200ml/min.で液面下に通
気させると共に、フラスコの外部から50℃に加温し
た。
【0031】さらに、7.9g(0.05モル)の2−
メチル−1−ナフトールを30mlのトルエンと10m
lのn−プロパノールとの混合液に溶解した溶液をフラ
スコ内に2時間かけて滴下し、滴下終了後にさらに1時
間の反応を継続させた。反応終了後に、フラスコ内にて
有機相と水相とに分離している有機相を分取し、さらに
水相をトルエンとn−プロパノールとの3:1(容量)
の混合溶媒で抽出した。
【0032】この抽出液と先の有機相とを混合した混合
物について、内部標準を用いたガスクロマトグラフィー
による分析を行なったところ、2−メチル−1−ナフト
ールの転化率は100%であり、メナジオンの収率は4
8.0%であった。
【0033】比較例2 容量200mlの四頸フラスコに、100mlのN,N
−ジメチルホルムアミドと、3.36g(0.02モ
ル)の塩化第二銅2水和物とを投入し、塩化第二銅2水
和物を均一に溶解させた。
【0034】次いで、機械撹拌機によりフラスコ内を約
900rpmで撹拌しながら、酸素ガスを流速200m
l/min.で液面下に通気させると共に、フラスコの
外部から氷水で冷却した。
【0035】さらに、7.9g(0.05モル)の2−
メチル−1−ナフトールを瞬時に添加し、反応を60分
間継続させた。なお、反応の継続中はフラスコ内の温度
を2〜10℃に維持した。反応終了後にフラスコ内の反
応液に水と塩化メチレンとを添加して有機相と水相とに
分離させ、有機相を分取した後に水相を塩化メチレンで
抽出した。
【0036】この抽出液と先の有機相とを混合した混合
物について、内部標準を用いたガスクロマトグラフィー
による分析を行なったところ、2−メチル−1−ナフト
ールの転化率は100%であり、メナジオンの収率は7
8.8%であった。
【0037】比較例3 容量10mlのガラス製容器に、2ミリモルの2−メチ
ル−1−ナフトールと、0.2ミリモルの塩化第二銅2
水和物と、0.2ミリモルのヒドロキシアミン塩酸塩
と、2mlのイソプロパノールとを投入し、反応温度4
0℃で酸素圧を860mmHgに保ちながら3時間通気
させ、反応生成物を得た。
【0038】なお、この比較例3のメナジオンの製造方
法は、2−メチル−1−ナフトールの類似化合物である
2,3,6−トリメチルフェノールを酸化して2,3,
6−トリメチルベンゾキノンを得るときの酸化方法を、
2−メチル−1−ナフトールに対して適用してみたもの
である。
【0039】得られた反応生成物について、内部標準を
用いたガスクロマトグラフィーによる分析を行なったと
ころ、2−メチル−1−ナフトールの転化率は100%
であり、メナジオンの収率は45.1%であった。
【0040】
【発明の効果】本発明のメナジオンの製造方法は、触媒
として、塩化第二銅または臭化第二銅からなるハロゲン
化銅化合物の少なくとも1種と、アルカリ金属の塩化
物,塩化アンモニウム,塩化テトラアルキルアンモニウ
ム,アルカリ金属の臭化物,臭化アンモニウムまたは臭
化テトラアルキルアンモニウムからなるハロゲン化合物
の少なくとも1種とを利用するものであり、クロム酸で
酸化させることによってメナジオンを製造するときに発
生するクロムによる公害の問題等が無く、しかも、ビタ
ミンK1 ,K2 などを得る際の中間体として、また、そ
れ自体がビタミンK3 である有益なメナジオンを極めて
高収率で得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化第二銅、塩化第二銅の水和物および
    臭化第二銅からなる群から選ばれる少なくとも1種の
    ロゲン化銅化合物(i)とアルカリ金属の塩化物または
    臭化物、塩化アンモニウム塩化テトラアルキルアンモ
    ニウム、臭化アンモニウムおよび臭化テトラアルキルア
    ンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の
    ロゲン化合物(ii)から構成される触媒の存在下、
    アルキルカルボン酸アミド系溶剤を主成分とする溶
    、2−メチル−1−ナフトールを酸素により酸化する
    ことを特徴とするメナジオンの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005063669A1 (en) * 2003-12-18 2005-07-14 General Electric Company Processes for preparing benzoquinones and hydroquinones

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