JP4104871B2 - 光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類の精製方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１，１’−ビ−２−ナフトール類と光学活性プロリンの反応によって得られる包接化合物から、高純度の光学活性１，１’−ビ−２−ナフトールを取得する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類は、不斉合成において重要な配位子であり、また光学異性体の分離剤としても使用されている。このため１，１’−ビ−２−ナフトール類の光学活性体を製造する経済的な方法が求められていた。
【０００３】
従来、光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類を得る方法として、２−ナフトール類から不斉合成により直接製造する方法及び１，１’−ビ−２−ナフトール類のラセミ体から光学分割する方法が知られている。前者の方法として特殊な触媒を使用する方法が知られているが、触媒が一般的でなく入手が困難で、また高価なところから、工業化には至っていない。また酵素を用いる選択的反応も知られているが、反応効率が悪く、工業化には向いていない。
【０００４】
後者の方法では、２−ナフトールの酸化的カップリング反応によりラセミ体の１，１’−ビ−２−ナフトール類を製造し、これを単離した後、種々の方法で光学分割するものであるが、ラセミ体の単離操作が煩雑な上、ラセミ体の単離収率が悪く、全体的な光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類の収率が低いという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者は、２−ナフトール類から工業的に有利に光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類を製造する方法について、鋭意検討を行った。その結果、２−ナフトール類を酸化的カップリングしてラセミ体の１，１’−ビ−２−ナフトール類を製造した反応液から１，１’−ビ−２−ナフトール類を単離することなく、反応液に光学活性プロリンを直接添加して包接化合物を生成させ、これを単離することにより、光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類が簡単な操作でかつ収率よく製造できることを見出すに至り、特願２００１−３７５８７６号において提案した。
【０００６】
この提案で得られる包接化合物結晶においては、光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類の異性体過剰率は５０〜８０％ｅ．ｅ．程度であり、これを分解しても異性体純度の高い光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類を得ることができないことが問題であった。そこで本発明者はさらに検討を進めた結果、異性体純度の高い包接化合物及び光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類を簡単かつ高収率で得る方法を見出すに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、１，１’−ビ−２−ナフトール類と光学活性プロリンの反応によって得られる包接化合物を、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、ジクロロエタンおよびテトラヒドロフランから選ばれる溶媒と混合して、加熱、攪拌下に溶解及び／又は分散させた後、冷却して結晶を生成させ、次いで分離された包接化合物結晶をさらに芳香族炭化水素に溶解させ、無機酸水溶液と接触させて分解して、光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類を単離することを特徴とする光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類の精製方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明においては、ラセミ体の１，１’−ビ−２−ナフトール類と光学活性プロリンの反応によって得られる包接化合物を精製するものである。
【０００９】
上記ラセミ体の１，１’−ビ−２−ナフトール類は、下記一般式（１）で示されるものである。
【化１】

（式中、Ｒ、Ｒ^１はそれぞれ、ハロゲン、炭化水素基、ニトリル基、カルボキシル基及びその誘導基などであり、ｍ、ｎはそれぞれ０〜２の整数である。ここにハロゲンとしては、弗素、塩素、臭素、沃素などであり、炭化水素基としては酸素やハロゲンなどの異種原子を含むものであってもよく、例えば、メチル、エチル、イソプロピル、イソブチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、、シクロヘキシル、ベンジル、フェニル、モノクロロエチル、エトキシエチルなどの脂肪族、脂環族又は芳香族の炭化水素基を例示することができる。またカルボキシル基の誘導体としては、カルボン酸エステル基、例えば、メチル、エチル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチルなどのエステル、酸ハライド、例えば酸クロライドなどを例示することができる。）
【００１０】
このような１，１’−ビ−２−ナフトール類は、下記一般式（２）で示される２−ナフトール類を酸化的カップリングすることにより製造することができる。
【化２】

（式中、Ｒ、Ｒ^１、ｍ、ｎは式（１）のものと同じ）
【００１１】
上記２−ナフトール類は、上記ＲやＲ^１などの置換基を有しない無置換のもの、あるいは上記置換基を有する場合は、３位から８位までに置換基を有するものであるが、無置換のもの、あるいは３位、５位又は６位に置換基を１個ないし２個有するものが好ましい。具体的には、２−ナフトール、３−置換−２−ナフトール、５−置換−２−ナフトール、６−置換−２−ナフトール、３，６−ジ置換−２−ナフトール、３，６−ジ置換−２−ナフトールなどを挙げることができる。
【００１２】
上記酸化的カップリング反応は、溶媒の存在下、２−ナフトール類を塩化鉄で酸化する方法、銅触媒を使用し、分子状酸素、例えば空気を導入して酸化する方法など、公知の方法によって行うことができる。カップリング反応に使用される溶媒としては、生成する１，１’−ビ−２−ナフトール類を溶解する溶媒であることが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノールなどのアルコール、アセトンのようなケトン、ベンゼン、トルエン、キシレンのような芳香族炭化水素、テトラヒドロフランのような環状エーテル、塩化メチレンのようなハロゲン化炭化水素、アセトニトリルのようなニトリルなどを例示することができる。とくにカップリング反応の収率を考慮するとメタノールの使用が好ましい。酸化的カップリング反応は、通常、室温〜溶媒の沸点の温度範囲、好ましくは１０〜４０℃の温度範囲で行われる。
【００１３】
光学活性プロリンとの反応に際し、ラセミ体の１，１’−ビ−２−ナフトール類は、上記酸化的カップリング反応液から一旦単離して用いてもよく、あるいはラセミ体の１，１’−ビ−２−ナフトール類を含有する上記反応液をそのまま用いてもよい。前者の場合には、適当な溶媒、例えば酸化的カップリング反応に使用可能なものとして先に例示にしたようなものを使用して光学活性プロリンとの反応を行えばよい。生産性及び収率の点からは、先の提案の通り、後者の方法によって行うのが好ましい。
【００１４】
光学活性プロリン、すなわちＬ−プロリン又はＤ−プロリンと１，１’−ビ−２−ナフトール類との上記反応によって包接化合物が形成される。この包接化合物の形成に際し、後者の方法では、カップリング反応に使用した溶媒の一部を留去したり、あるいは新たに上記したような溶媒を添加使用することは可能である。
【００１５】
光学活性プロリンの使用量は、１，１’−ビ−２−ナフトール類１モルに対し、０．１〜５モル、とくに０．２５〜１．５モルの割合とすることが好ましい。包接化合物を形成させる温度は任意であるが、一般には１０℃〜溶媒の沸点の範囲で選択するのが好ましく、また包接化合物が溶解するような条件下で反応を行う方が操作上好ましい。反応時間は反応温度によっても異なるが、通常、１〜４８時間、好ましくは２〜６時間程度である。
【００１６】
反応温度によっては、反応中に包接化合物が析出してくることがあるが、一般には反応終了後に反応液を冷却することによって包接化合物を析出させ、これを濾別することによって包接化合物を単離することができる。Ｌ−プロリンを使用した場合には、Ｓ−１，１’−ビ−２−ナフトール類との包接化合物が得られ、またＤ−プロリンを使用した場合には、Ｒ−１，１’−ビ−２−ナフトール類との包接化合物が得られる。
【００１７】
本発明においては、上記包接化合物を炭素数２〜４のアルコール、炭素数２〜５の脂肪族エステル、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、ジクロロエタンおよびテトラヒドロフランから選ばれる溶媒と混合して、加熱、攪拌下に溶解及び／又は分散させた後、冷却して結晶を生成させ、次いで結晶を分離するものである。前記溶媒の中では、とりわけｎ−ブタノールが最も好ましい。
【００１８】
使用する溶媒量は、その種類によっても異なるが、上記包接化合物の２〜５０重量倍、とくに３〜１０重量倍であることが好ましい。これら溶媒による処理は、加熱、攪拌することにより、包接化合物の少なくとも一部を溶解させて溶液又は分散液とし、次いで冷却することにより溶解していた包接化合物の少なくとも一部を析出させることにより、異性体純度の高められた包接化合物結晶を得ることができる。上記加熱の温度は、通常４０℃以上溶媒の沸点以下の温度、好ましくは溶媒の沸点又はその近傍である。
【００１９】
上記異性体純度の高められた包接化合物結晶から光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類を単離するには如何なる方法であってもよいが、工業的には１，１’−ビ−２−ナフトール類の良溶媒で水不溶性溶媒、例えばベンゼン、トルエンのような芳香族炭化水素や酢酸エチルなどのエステル系溶媒などに溶解させ、無機酸水溶液、例えば塩酸、希硫酸などと接触させる方法を採用するのがよい。これにより、光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類は水不溶性溶媒に、また光学活性プロリンは無機酸水溶液に塩として移行するので、これを２層分離し、水不溶性溶媒溶液から蒸留、再結晶など常法により光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類を回収すればよい。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。尚、実施例及び比較例における結晶分析は、次にような方法で行った。
【００２１】
純度：液体クロマトグラフ分析（逆相系カラム使用）
異性体過剰率（光学純度）：液体クロマトグラフ分析（キラルカラム使用）
旋光度：ｃ＝１、テトラヒドロフラン（温度２５℃）
［実施例１］
空気導入孔及び還流冷却器を備えた攪拌機付き反応容器に、メタノール５８３ｇ、硝酸銅７ｇ、ＴＭＥＤＡ（テトラメチルエチレンジアミン）７ｇ及び２−ナフトール２００ｇを仕込み、３０℃で攪拌し、溶解させた。空気を３５０ｍｌ／分の速度で２２．５時間吹き込み、酸化カップリングを行った。２−ナフトールの転化率は９９．５％であった。
【００２２】
次にこの反応液に、Ｌ−プロリン４０ｇを添加し、２時間還流下に攪拌して包接化合物を形成させた。反応液を３０℃まで冷却して得られた結晶を濾過して採取し、乾燥させることにより、１０５．６ｇの乾燥結晶を得た。１，１’−ビ−２−ナフトールのＳ体回収率は９４．６％であり、異性体過剰率は７３．１％ｅ．ｅ．であった。
【００２３】
上記乾燥結晶１００ｇにｎ−ブタノール４００ｇを加え、２時間還流した。室温まで冷却後、得られた結晶を濾過、乾燥させることにより、８０．０ｇの乾燥結晶を得た。Ｓ体回収率は８３．３％、２−ナフトールからの回収率は６５．３％であり、異性体過剰率は９３．５％ｅ．ｅ．であった。
【００２４】
上記乾燥結晶６５ｇを、トルエン２６０ｇ及び３Ｎ−塩酸６５ｇに分散し、１００℃で１時間加熱攪拌した。分液後、有機層を６５ｇの水で洗浄したのち、有機層を冷却して結晶を得た。これを濾過して採取し、乾燥させることにより、Ｓ−１，１’−ビ−２−ナフトール４２．７ｇを得た。異性体過剰率は９９．９％ｅ．ｅ．であり、２−ナフトールからの回収率は５２．６％であった。
【００２５】
［実施例２〜５］
実施例１において、ｎ−ブタノールの代りに表１の溶媒を使用した以外は、実施例１と同様に溶媒処理を行った。結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
［実施例６］
実施例１において、Ｌ−プロリンの代りにＤ−プロリンを使用した以外は同様にして包接化合物を形成させ、１００．０ｇの乾燥結晶を得た。１，１’−ビ−２−ナフトールのＲ体回収率は７２．０％であり、異性体過剰率は６７．０％ｅ．ｅ．であった。
【００２８】
上記乾燥結晶１００ｇにｎ−ブタノール４００ｇを加え、２時間還流した。室温まで冷却後、得られた結晶を濾過、乾燥させることにより、７８．１ｇの乾燥結晶を得た。Ｒ体回収率は８８．０％、２−ナフトールからの回収率は６３．４％であり、異性体過剰率は９２．４％ｅ．ｅ．であった。
【００２９】
上記乾燥結晶７０ｇを、トルエン２８０ｇ及び３Ｎ−塩酸７０ｇに分散し、１００℃で１時間加熱攪拌した。分液後、有機層を７０ｇの水で洗浄したのち、有機層を冷却して結晶を得た。これを濾過して採取し、乾燥させることにより、Ｒ−１，１’−ビ−２−ナフトール４１．８ｇを得た。異性体過剰率は９９．７％ｅ．ｅ．であり、２−ナフトールからの回収率は５０．０％であった。
【００３０】
［実施例７〜１０］
実施例６において、ｎ−ブタノールの代りに表２の溶媒を使用した以外は、実施例６と同様に溶媒処理を行った。結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】

【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、ラセミ体の１，１’−ビ−２−ナフトール類から、工業的に入手しやすく安価な光学活性プロリンを使用して、簡単な操作で、かつ高収率で高純度の光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類を得ることができる。

Claims (2)

1. １，１’−ビ−２−ナフトール類と光学活性プロリンの反応によって得られる包接化合物を、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、ジクロロエタンおよびテトラヒドロフランから選ばれる溶媒と混合して、加熱、攪拌下に溶解及び／又は分散させた後、冷却して結晶を生成させ、次いで分離された包接化合物結晶をさらに芳香族炭化水素に溶解させ、無機酸水溶液と接触させて分解して、光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類を単離することを特徴とする光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類の精製方法。
2. 上記溶媒が、ｎ−ブタノールである請求項１に記載の光学活性１，１’−ビ−２−ナフトール類の精製方法。