JP3833278B2 - Method for producing phenylpyruvic acid derivative - Google Patents

Description

（式中、Ｒ¹ およびＲ² は同一または異なって、水素原子、水酸基、炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、または、Ｒ¹ およびＲ² がいっしょになってメチレンジオキシ基を示す）で表されるフェニルピルビン酸誘導体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
フェニルピルビン酸誘導体の製造方法としては、ベンズアルデヒド誘導体とヒダントインとを脱水縮合させ、ベンジリデンヒダントイン誘導体とした後、塩基で加水分解する方法（Ｏｒｇ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，４３，４９（１９６３））と、ベンズアルデヒド誘導体とＮ−アセチルグリシンから生成するベンジリデンオキサゾリノン誘導体を、０．２規定のうすい酸で加水分解し、α−アセチルアミノケイ皮酸誘導体を得た後、再度、３規定の濃い酸で加水分解する方法（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，７９３，１９９２）の２つが良く知られている。
【０００３】
しかしながら、前者の方法では、ベンジリデンヒダントイン誘導体を塩基で加水分解した後、濃塩酸により中和する危険な工程があり、また、中和工程で大量の無機塩が生じ、その処理に多大な労力を要する。さらに、目的物を水溶液より連続抽出で分離する必要があり、装置上の制約が大きい。
【０００４】
これに対し、後者の方法では、比較的収率良く目的とするフェニルピルビン酸誘導体を得ることができるが、この反応はベンジリデンオキサゾリノン誘導体に対し、５０倍量もの酸水溶液を使用する反応であり、装置効率が悪く、廃水処理上の制約も大きい。更にこの反応では、ベンジリデンオキサゾリノン誘導体から目的化合物を得るのに２工程を要する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の従来技術の種々の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、原料として製造が容易なベンジリデンオキサゾリノン誘導体を用い、高収率でフェニルピルビン酸誘導体を製造することのできる効率の良い方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、ベンジリデンオキサゾリノン誘導体の加水分解を０．５〜６規定に調整した酸を使用することにより、単工程で、目的とするフェニルピルビン酸誘導体を高収率で製造できることを見いだし、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、一般式（１）

（式中、Ｒ¹ およびＲ² は同一または異なって、水素原子、水酸基、炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、または、Ｒ¹ およびＲ² がいっしょになってメチレンジオキシ基を示す）で表されるフェニルピルビン酸誘導体の製造方法において、
一般式（２）

（式中、Ｒ¹ およびＲ² は同一または異なって、水素原子、水酸基、炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、または、Ｒ¹ およびＲ² がいっしょになってメチレンジオキシ基を示す）で表されるベンジリデンオキサゾリノン誘導体を、０．５〜６規定の酸水溶液により、単工程で、加水分解することを特徴とするフェニルピルビン酸誘導体の製造方法に関する。
【０００８】
以下本発明を詳しく説明する。
本発明で原料として用いるベンジリデンオキサゾリノン誘導体としては、
一般式（２）

（式中、Ｒ¹ およびＲ² は同一または異なって、水素原子、水酸基、炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルコキシ基、または、Ｒ¹ およびＲ² がいっしょになってメチレンジオキシ基を示す）で表さされるもので、具体的には、４−（４−アセトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（４−メトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（４−エトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（４−メチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（４−エチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（４−ｔ−ブチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（３ーアセトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（３−メトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（３−エトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（３−メチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（３−エチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（３−ｔ−ブチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（２−アセトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（２−メトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（２−エトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（２−メチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（２−エチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（２−ｔ−ブチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（３、４−メチレンジオキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（３、４−ジメトキシベンジリデン）ー２ーメチルオキサゾールー５（４Ｈ）−オン、４ー（４−アセトキシ−３−メチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（４−アセトキシ−３−エチルベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（４−アセトキシ−３−メトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン、４−（４−アセトキシ−３−エトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オンなどを挙げることができる。
【０００９】
本発明で原料として用いるベンジリデンオキサゾリノン誘導体は、ベンズアルデヒド誘導体、Ｎ−アセチルグリシンおよび無水酢酸を酢酸ナトリウムの存在下で縮合させて容易に合成することができる（Ｈｅｎｒｙ Ｎ．Ｃ． Ｗｏｎｇ；Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；７９３，１１９２）。
【００１０】
本発明に用いる酸水溶液としては、塩酸、臭化水素酸等のハロゲン化水素酸類、硫酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等のスルホン酸類、およびリン酸から選ばれた少なくとも一種が好適に使用できる。
【００１１】
酸水溶液の濃度としては、０．５〜６規定の範囲で使用可能であり、０．５規定以下の濃度ではα−アセチルアミノケイ皮酸誘導体で反応が停止し、フェニルピルビン酸はほとんど得られない。また、６規定以上の濃度では生成するフェニルピルビン酸の分解が起こり、収率の低下を招くのみならずフェニルピルビン酸の精製も困難になる。反応温度は０〜１００℃の範囲で適用されるが、好ましくは３０〜１００℃である。反応時間は酸の種類、酸濃度、反応温度等により変動するが、通常は１２時間以内、０．５〜８時間の範囲で適用される。酸水溶液の使用は、装置効率上、操作上、原料であるベンジリデンオキサゾリノン誘導体に対して、５〜２０倍容量が好ましい。
【００１２】
【実施例】
次に、参考例、実施例および比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００１３】
原料ベンジリデンオキサゾリノン誘導体の合成について、４−（４−アセトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オンを参考例として示す。
【００１４】
参考例
４−ヒドロキシベンズアルデヒド１２．２ｇ、Ｎ−アセチルグリシン１３．９ｇ、酢酸ナトリウム１５．６ｇおよび無水酢酸５１．０ｇを混合し、１２０℃で５時間撹拌した。反応後室温まで冷却し、氷水５０ｍｌを加えて１時間撹拌し、析出した結晶を濾過し、水１００ｍｌで洗浄した。得られた結晶を真空乾燥し、４−（４−アセトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オンの黄色結晶を２２．０ｇ得た。
【００１５】
実施例１
４−（４−アセトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン２０ｇを３規定の塩酸２００ｍｌに懸濁し、８０℃で６時間撹拌した。反応後室温まで冷却し、析出した結晶を濾過した。濾液は約１／５まで濃縮し、析出した結晶を濾過した。すべての結晶を集めて水１００ｍｌで洗浄し、真空乾燥して、３−（４−ヒドロキシフェニル）ピルビン酸の無色結晶１３．６ｇを得た。
【００１６】
実施例２
４−（４−アセトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン２０ｇを４規定の硫酸２００ｍｌに懸濁し、８０℃で６時間撹拌した。反応後室温まで冷却し、析出した結晶を濾過した。濾液は約１／５まで濃縮し、析出した結晶を濾過した。すべての結晶を集めて水１００ｍｌで洗浄し、真空乾燥して、３−（４−ヒドロキシフェニル）ピルビン酸の無色結晶１３．０ｇを得た。
【００１７】
実施例３〜１１
原料のベンジリデンオキサゾリノン誘導体を下記のものに代えた以外は実施例１と同様に操作して、対応するフェニルピルビン酸誘導体を表に示した収率で得た。
【００１８】

【００１９】
比較例
３−（４−ヒドロキシフェニル）ピルビン酸
次の（ａ）、（ｂ）の２工程により、原料の３−（４−ヒドロキシフェニル）ピルビン酸を合成する方法を比較例として示す。
（ａ）２−アセチルアミノ−３−（４−ヒドロキシフェニル）ケイ皮酸
４−（４−アセトキシベンジリデン）−２−メチルオキサゾール−５（４Ｈ）−オン２０ｇを０．２規定の塩酸８００ｍｌに懸濁し、１００℃で０．５時間撹拌した。反応後室温まで冷却し、析出した結晶を濾過し、２−アセチルアミノ−３−（４−ヒドロキシフェニル）ケイ皮酸の淡黄色結晶１６．１ｇを得た。
【００２０】
（ｂ）３−（４−ヒドロキシフェニル）ピルビン酸
２−アセチルアミノ−３−（４−ヒドロキシフェニル）ケイ皮酸１１．１ｇを３規定の塩酸３００ｍｌに懸濁し、８０℃で６時間撹拌した。反応後室温まで冷却し、析出した結晶を濾過した。濾液は約１／５まで濃縮し、析出した結晶を濾過した。すべての結晶を集めて水５０ｍｌで洗浄し、真空で乾燥して、３−（４−ヒドロキシフェニル）ピルビン酸の無色結晶７．１ｇを得た。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、合成により容易に入手できるベンジリデンオキサゾリノン誘導体を、単工程で高収率で、フェニルピルビン酸誘導体に導くことができる。また、本発明の方法は原料に対し大量の溶媒を使用しないことから、廃水処理上の制約もほとんど無く、さらに、連続抽出の特殊な操作や装置を必要とせず、大量生産に適している。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention is a general formula (1) useful as an intermediate for medicines and agricultural chemicals.

(Wherein R ¹ and R ² are the same or different and are a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Group, or R ¹ and R ² together represent a methylenedioxy group).
[0002]
[Prior art]
As a method for producing a phenylpyruvic acid derivative, a benzaldehyde derivative and a hydantoin are subjected to dehydration condensation to form a benzylidenehydantoin derivative, followed by hydrolysis with a base (Org. Synthesis, 43, 49 (1963)), a benzaldehyde derivative, A benzylidene oxazolinone derivative produced from N-acetylglycine is hydrolyzed with 0.2 N oxalic acid to obtain an α-acetylaminocinnamic acid derivative, and then again hydrolyzed with 3 N concentrated acid. Two methods (Synthesis, 793, 1992) are well known.
[0003]
However, in the former method, there is a dangerous process in which the benzylidenehydantoin derivative is hydrolyzed with a base and then neutralized with concentrated hydrochloric acid, and a large amount of inorganic salt is generated in the neutralization process. Cost. Furthermore, it is necessary to separate the target product from the aqueous solution by continuous extraction, and there are significant restrictions on the apparatus.
[0004]
In contrast, in the latter method, the target phenylpyruvic acid derivative can be obtained with a relatively high yield, but this reaction is a reaction that uses 50 times the amount of acid aqueous solution compared to the benzylideneoxazolinone derivative. Yes, the efficiency of the equipment is poor, and there are significant restrictions on wastewater treatment. Furthermore, in this reaction, two steps are required to obtain the target compound from the benzylideneoxazolinone derivative.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned various problems of the prior art, and an object of the present invention is to use a benzylidene oxazolinone derivative that can be easily produced as a raw material, and to produce a phenylpyruvic acid derivative in a high yield. It is to provide an efficient method that can be manufactured.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in order to achieve the above object, the present inventors have used the acid in which the hydrolysis of the benzylidene oxazolinone derivative is adjusted to 0.5 to 6 N, in a single step, The present inventors have found that a phenylpyruvic acid derivative can be produced in a high yield, and have reached the present invention.
[0007]
That is, the general formula (1)

(Wherein R ¹ and R ² are the same or different and are a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Or a method for producing a phenylpyruvic acid derivative represented by: R ¹ and R ² together represent a methylenedioxy group,
General formula (2)

(Wherein R ¹ and R ² are the same or different and are a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Or a benzylidene oxazolinone derivative represented by R ¹ and R ² together represents a methylenedioxy group) in a single step with a 0.5 to 6 N aqueous acid solution. The present invention relates to a method for producing a phenylpyruvic acid derivative.
[0008]
The present invention will be described in detail below.
As the benzylidene oxazolinone derivative used as a raw material in the present invention,
General formula (2)

(Wherein R ¹ and R ² are the same or different and are a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Group, or R ¹ and R ² together represent a methylenedioxy group), specifically, 4- (4-acetoxybenzylidene) -2-methyloxazole-5 (4H ) -One, 4- (4-methoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (4-ethoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (4 -Methylbenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (4-ethylbenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (4-t-butylbenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (3-acetoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (3-methoxybenzylidene) -2-methyloxazole-5 ( 4H) -one, 4- (3-ethoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (3-methylbenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- ( 3-ethylbenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (3-tert-butylbenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (2-acetoxybenzylidene)- 2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (2-methoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (2-d Toxibenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (2-methylbenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (2-ethylbenzylidene) -2-methyloxazole -5 (4H) -one, 4- (2-t-butylbenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (3,4-methylenedioxybenzylidene) -2-methyloxazole-5 (4H) -one, 4- (3,4-dimethoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (4-acetoxy-3-methylbenzylidene) -2-methyloxazole-5 (4H ) -One, 4- (4-acetoxy-3-ethylbenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one, 4- (4-acetoxy-3- Butoxy benzylidene) -2-methyloxazole -5 (4H) - one, 4- (4-acetoxy-3-ethoxy-benzylidene) -2-methyloxazole -5 (4H) - on, and the like.
[0009]
The benzylidene oxazolinone derivative used as a raw material in the present invention can be easily synthesized by condensing a benzaldehyde derivative, N-acetylglycine and acetic anhydride in the presence of sodium acetate (Henry NC Wong; Synthesis; 793, 1192).
[0010]
The acid aqueous solution used in the present invention is preferably at least one selected from hydrohalic acids such as hydrochloric acid and hydrobromic acid, sulfonic acids such as sulfuric acid, methanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid, and phosphoric acid. Can be used.
[0011]
The concentration of the aqueous acid solution can be used in the range of 0.5 to 6 N. When the concentration is 0.5 N or less, the reaction is stopped with the α-acetylaminocinnamic acid derivative, and phenylpyruvic acid is almost obtained. Absent. On the other hand, when the concentration is 6N or more, the generated phenylpyruvic acid is decomposed, not only causing a decrease in yield, but also making it difficult to purify phenylpyruvic acid. Although reaction temperature is applied in 0-100 degreeC, Preferably it is 30-100 degreeC. The reaction time varies depending on the type of acid, acid concentration, reaction temperature, etc., but it is usually within 12 hours and applied in the range of 0.5-8 hours. The use of the acid aqueous solution is preferably 5 to 20 times the capacity of the benzylidene oxazolinone derivative as a raw material in terms of apparatus efficiency and operation.
[0012]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference examples, examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0013]
Regarding the synthesis of the starting benzylideneoxazolinone derivative, 4- (4-acetoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one is shown as a reference example.
[0014]
Reference Example 4 12.2 g of hydroxybenzaldehyde, 13.9 g of N-acetylglycine, 15.6 g of sodium acetate and 51.0 g of acetic anhydride were mixed and stirred at 120 ° C. for 5 hours. After the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, added with 50 ml of ice water and stirred for 1 hour, and the precipitated crystals were filtered and washed with 100 ml of water. The obtained crystals were vacuum-dried to obtain 22.0 g of 4- (4-acetoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one yellow crystals.
[0015]
Example 1
20 g of 4- (4-acetoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one was suspended in 200 ml of 3N hydrochloric acid and stirred at 80 ° C. for 6 hours. After the reaction, the mixture was cooled to room temperature, and the precipitated crystals were filtered. The filtrate was concentrated to about 1/5, and the precipitated crystals were filtered. All the crystals were collected, washed with 100 ml of water, and vacuum-dried to obtain 13.6 g of 3- (4-hydroxyphenyl) pyruvic acid colorless crystals.
[0016]
Example 2
20 g of 4- (4-acetoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one was suspended in 200 ml of 4N sulfuric acid and stirred at 80 ° C. for 6 hours. After the reaction, the mixture was cooled to room temperature, and the precipitated crystals were filtered. The filtrate was concentrated to about 1/5, and the precipitated crystals were filtered. All the crystals were collected, washed with 100 ml of water, and vacuum-dried to obtain 13.0 g of colorless crystals of 3- (4-hydroxyphenyl) pyruvic acid.
[0017]
Examples 3-11
The corresponding phenylpyruvic acid derivative was obtained in the yield shown in the table by operating in the same manner as in Example 1 except that the starting benzylideneoxazolinone derivative was replaced with the following.
[0018]

[0019]
Comparative Example 3- (4-Hydroxyphenyl) pyruvic acid A method for synthesizing 3- (4-hydroxyphenyl) pyruvic acid as a raw material by the following two steps (a) and (b) is shown as a comparative example.
(A) 2-acetylamino-3- (4-hydroxyphenyl) cinnamic acid 4- (4-acetoxybenzylidene) -2-methyloxazol-5 (4H) -one (20 g) was suspended in 800 ml of 0.2N hydrochloric acid. It became cloudy and stirred at 100 ° C. for 0.5 hour. After the reaction, the mixture was cooled to room temperature, and the precipitated crystals were filtered to obtain 16.1 g of 2-acetylamino-3- (4-hydroxyphenyl) cinnamic acid as pale yellow crystals.
[0020]
(B) 11.1 g of 3- (4-hydroxyphenyl) pyruvic acid 2-acetylamino-3- (4-hydroxyphenyl) cinnamic acid was suspended in 300 ml of 3N hydrochloric acid and stirred at 80 ° C. for 6 hours. After the reaction, the mixture was cooled to room temperature, and the precipitated crystals were filtered. The filtrate was concentrated to about 1/5, and the precipitated crystals were filtered. All the crystals were collected, washed with 50 ml of water, and dried in vacuo to give 7.1 g of colorless crystals of 3- (4-hydroxyphenyl) pyruvic acid.
[0021]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, a benzylideneoxazolinone derivative that can be easily obtained by synthesis can be led to a phenylpyruvic acid derivative in a high yield in a single step. In addition, since the method of the present invention does not use a large amount of solvent for the raw material, there are almost no restrictions on wastewater treatment, and no special operation or equipment for continuous extraction is required, which is suitable for mass production.

Claims (2)

General formula (1)

(Wherein R ¹ and R ² are the same or different and are a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Or a phenylpyruvic acid derivative represented by the general formula (2): wherein R ¹ and R ² together represent a methylenedioxy group)

(Wherein R ¹ and R ² are the same or different and are a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Or a benzylidene oxazolinone derivative represented by R ¹ and R ² together represents a methylenedioxy group) in a single step with a 3 to 6 N aqueous acid solution. A method for producing a phenylpyruvic acid derivative.   The production according to claim 1, wherein the acid aqueous solution is at least one selected from hydrohalic acids such as hydrochloric acid and hydrobromic acid, sulfonic acids such as sulfuric acid, methanesulfonic acid, and p-toluenesulfonic acid, and phosphoric acid. Method.