JP4279915B2 - α−シアンヒドリンエステル及びα−ヒドロキシ酸の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エノールエステル化合物又はオキシムエステル化合物とカルボニル化合物とシアン化剤とからα−シアンヒドリンエステル及びα−ヒドロキシ酸又はその塩を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
α−ヒドロキシ酸は、医薬、農薬などの精密化学品又はその中間体として極めて有用な化合物である。
α−ヒドロキシ酸の一般的な製造法として、アルデヒドなどのカルボニル化合物とシアン化水素などのシアン化剤とを反応させて、対応するα−シアンヒドリン化合物を得た後、前記α−シアンヒドリン化合物を加水分解する方法が知られている。しかし、この方法では、シアン化反応が可逆的であるため、対応するα−シアンヒドリン化合物（特にアルデヒドから誘導されるα−シアンヒドリン化合物）を高い収率で得ることが困難な場合が多い。また、α−シアンヒドリン化合物を加水分解に付す際、α−シアンヒドリン化合物がカルボニル化合物とシアン化水素に分解しやすいため、高い収率でα−ヒドロキシ酸を製造することが困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、安定性が高く、α−ヒドロキシ酸の前駆体として有用なα−シアンヒドリンエステルを収率よく製造できる方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、α−ヒドロキシ酸又その塩を高い収率で製造する方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、適用範囲が広く、汎用性に優れたα−ヒドロキシ酸又その塩の製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討の結果、金属触媒の存在下で、エノールエステル化合物又はオキシムエステル化合物とカルボニル化合物とシアン化剤とを反応させると、対応するα−シアンヒドリンエステルが収率よく生成すること、及び前記α−シアンヒドリンエステルを加水分解により、対応するα−ヒドロキシ酸又はその塩に効率よく誘導できることを見出だし、本発明を完成した。
【０００５】
すなわち、本発明は、金属触媒の存在下、式（１）
【０００６】
【化７】
（式中、Ｒ1 は非反応性原子又は非反応性有機基を示す。Ｒ2 、Ｒ3 及びＲ4 は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を示す。Ｒ2 、Ｒ3 及びＲ4 は、互いに結合して、隣接する１又は２個の炭素原子と共に環を形成していてもよい）
で表されるエノールエステル化合物または式（２）
【０００７】
【化８】
（式中、Ｒ5 、Ｒ6 は、同一又は異なって、非反応性原子又は非反応性有機基を示す。Ｒ5 及びＲ6 は、互いに結合して、隣接する炭素原子と共に環を形成していてもよい。Ｒ1 は前記に同じ）
で表されるオキシムエステル化合物と、式（３）
【０００８】
【化９】
（式中、Ｒ7 、Ｒ8 は、同一又は異なって、非反応性原子又は非反応性有機基を示す。Ｒ7 及びＲ8 は、互いに結合して、隣接する炭素原子と共に環を形成していてもよい）
で表されるカルボニル化合物と、シアン化剤とを反応させて、式（４）
【０００９】
【化１０】
（Ｒ1 、Ｒ7 、Ｒ8 は前記に同じ）
で表されるα−シアンヒドリンエステルを生成させるα−シアンヒドリンエステル誘導体の製造方法を提供する。
前記金属触媒として遷移金属化合物などを使用できる。Ｒ1 には、例えば、水素原子、Ｃ1-6 アルキル基、Ｃ2-6 アルケニル基、Ｃ5-8 シクロアルキル基、Ｃ6-10アリール基などが含まれる。Ｒ2 は、例えば水素原子又はメチル基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、例えば水素原子である。Ｒ5 、Ｒ6 には、Ｃ1-6 アルキル基、Ｃ5-8 シクロアルキル基、Ｃ6-10アリール基などが含まれる。Ｒ5 及びＲ6 は、隣接する炭素原子と共に、例えば５〜１０員程度のシクロアルカン環を形成していてもよい。前記シアン化剤としては、例えば、シアン化水素、金属シアニド、シアンヒドリン化合物、シアン化アシルなどが挙げられる。
【００１０】
本発明は、また、上記の製造方法により製造された式（４）で表されるα−シアンヒドリンエステルを加水分解して、式（５）
【００１１】
【化１１】
（式中、Ｒ7 、Ｒ8 は前記に同じ）
で表されるα−ヒドロキシ酸又はその塩を生成させるα−ヒドロキシ酸又はその塩の製造方法を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［金属触媒］
金属触媒には、種々の金属元素の単体及び化合物が含まれ、一種又は二種以上組合わせて使用できる。前記金属元素として、例えば、周期表２Ａ族元素（マグネシウムＭｇ、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒ、バリウムＢａなど）、遷移金属元素、周期表３Ｂ族元素（ホウ素Ｂ、アルミニウムＡｌなど）などが挙げられる。なお、本明細書では、ホウ素Ｂも金属元素に含めるものとする。
前記遷移金属の元素としては、例えば、周期表３Ａ族元素［希土類元素（例えば、スカンジウムＳｃ、イットリウムＹ、ランタノイド系列元素（ランタンＬａ、セリウムＣｅ、プラセオジムＰｒ、ネオジムＮｄ、プロメチウムＰｍ、サマリウムＳｍ、ユーロピウムＥｕ、ガドリニウムＧｄ、テルビウムＴｂ、ジスプロシウムＤｙ、ホルミウムＨｏ、エルビウムＥｒ、ツリウムＴｍ、イッテルビウムＹｂ、ルテチウムＬｕ）、アクチノイド系列元素（例えば、アクチニウムＡｃなど）］、４Ａ族元素（チタンＴｉ、ジルコニウムＺｒ、ハフニウムＨｆなど）、５Ａ族元素（バナジウムＶ、ニオブＮｂ、タンタルＴａなど）、６Ａ族元素（クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、タングステンＷなど）、７Ａ族元素（マンガンＭｎ、テクネチウムＴｃ，レニウムＲｅなど）、８族元素（鉄Ｆｅ、ルテニウムＲｕ、オスミウムＯｓ、コバルトＣｏ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒ、ニッケルＮｉ、パラジウムＰｄ、白金Ｐｔなど）、１Ｂ族元素（銅Ｃｕ、銀Ａｇ、金Ａｕなど）、２Ｂ族元素（亜鉛Ｚｎ，カドミウムＣｄなど）などが挙げられる。
好ましい金属触媒を構成する元素には、遷移金属の元素（例えば、ランタノイド系列元素などの希土類元素、アクチノイド系列元素などの周期表３Ａ族元素、４Ａ族元素、５Ａ族元素、６Ａ族元素、７Ａ族元素、８族元素、１Ｂ族元素、２Ｂ族元素）、３Ｂ族元素などが含まれる。
金属元素の化合物には、水酸化物、金属酸化物（複酸化物又は酸素酸若しくはその塩）、有機酸塩、無機酸塩、ハロゲン化物、前記金属元素を含む配位化合物（錯体）やポリ酸（ヘテロポリ酸やイソポリ酸）又はその塩などが含まれる。金属化合物において元素の原子価は特に制限されず、例えば２〜６価程度であってもよい。
【００１３】
水酸化物には、例えば、Ｓｍ（ＯＨ）2 、Ｓｍ（ＯＨ）3 、Ｍｎ（ＯＨ）2 、ＭｎＯ（ＯＨ）、Ｆｅ（ＯＨ）2 、Ｆｅ（ＯＨ）3 、及び対応する他の金属の水酸化物などが含まれる。金属酸化物には、例えば、ＳｍＯ2 、ＳｍＯ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｖ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ5 、ＣｒＯ、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｏＯ3 、ＭｎＯ、Ｍｎ3 Ｏ4 、Ｍｎ2 Ｏ3 、ＭｎＯ2 、Ｍｎ2 Ｏ7 、ＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、ＲｕＯ2 、ＲｕＯ4 、ＣｏＯ、ＣｏＯ2 、Ｃｏ2 Ｏ3 、ＲｈＯ2 、Ｒｈ2 Ｏ3 、Ｃｕ2 Ｏ3 、及び対応する他の金属の酸化物などが含まれる。複酸化物または酸素酸若しくはその塩としては、例えば、ＭｎＡｌ2 Ｏ4 、ＭｎＴｉＯ3 、ＬａＭｎＯ3 、Ｋ2 Ｍｎ2 Ｏ5 、ＣａＯ・ｘＭｎＯ2 （ｘ＝０．５，１，２，３，５）、マンガン酸塩［例えば、Ｎａ3 ＭｎＯ4 、Ｂａ3 ［ＭｎＯ4 ］2 などのマンガン（V）酸塩、Ｋ2 ＭｎＯ4 、Ｎａ2 ＭｎＯ4 、ＢａＭｎＯ4 などのマンガン（VI）酸塩、ＫＭｎＯ4 、ＮａＭｎＯ4 、ＬｉＭｎＯ4 、ＮＨ4 ＭｎＯ4 、ＣｓＭｎＯ4 、ＡｇＭｎＯ4 、Ｃａ（ＭｎＯ4 ）2 、Ｚｎ（ＭｎＯ4 ）2 、Ｂａ（ＭｎＯ4 ）2 、Ｍｇ（ＭｎＯ4 ）2 、Ｃｄ（ＭｎＯ4 ）2 などの過マンガン酸塩］、モリブデン酸、タングステン酸、及び対応する他の金属の複酸化物または酸素酸若しくはその塩などが含まれる。
有機酸塩としては、例えば、有機カルボン酸（ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ナフテン酸、ステアリン酸などのモノカルボン酸、シュウ酸、マレイン酸などの多価カルボン酸）、オキシカルボン酸（グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸など）、チオシアン酸、スルホン酸（メタンスルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフルロメタンスルホン酸、エタンスルホン酸などのアルキルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸などのアリールスルホン酸など）などの有機酸との塩が例示され、無機酸塩としては、例えば、硝酸塩、硫酸塩，リン酸塩、炭酸塩、過塩素酸塩など挙げられる。有機酸塩又は無機酸塩の具体例としては、例えば、酢酸サマリウム（II）、酢酸サマリウム（III）、酢酸コバルト、酢酸マンガン、プロピオン酸コバルト、プロピオン酸マンガン、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸マンガン、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸マンガン、チオシアン酸マンガン、トリクロロ酢酸サマリウム（II）、トリクロロ酢酸サマリウム（III）、トリフルオロ酢酸サマリウム（II）、トリフルオロ酢酸サマリウム（III）、トリフルオロメタンスルホン酸サマリウム（II）（すなわち、サマリウム（II）トリフラート）、トリフルオロメタンスルホン酸サマリウム（III）（すなわち、サマリウム（III）トリフラート）、硝酸サマリウム（II）、硝酸コバルト、硝酸鉄、硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸銅、硫酸サマリウム（II）、硫酸コバルト、硫酸鉄、硫酸マンガン、リン酸サマリウム（II）、リン酸コバルト、リン酸鉄、リン酸マンガン、炭酸サマリウム（II）、炭酸鉄、炭酸マンガン、過塩素酸鉄、及び対応する他の金属の有機酸塩または無機酸塩などが挙げられる。
ハロゲン化物としては、フッ化物、塩化物、臭化物およびヨウ化物が含まれ、例えば、ＳｍＣｌ2 、ＳｍＣｌ3 、ＴｉＣｌ2 、ＴｉＣｌ4 、ＺｒＣｌ2 、ＺｒＯＣｌ2 、ＶＣｌ3 、ＶＯＣｌ2 、ＭｏＣｌ3 、ＭｎＣｌ2 ，ＭｎＣｌ3 、ＦｅＣｌ2 、ＦｅＣｌ3 、ＲｕＣｌ3 、ＣｏＣｌ2 、ＲｈＣｌ2 、ＲｈＣｌ3 、ＮｉＣｌ2 、ＰｄＣｌ2 、ＰｔＣｌ2 、ＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ2 、ＡｌＣｌ3 などの塩化物や、これらに対応するフッ化物，臭化物やヨウ化物（例えば、ＳｍＦ2 、ＳｍＦ3 、ＳｍＢｒ2 、ＳｍＢｒ3 、ＳｍＩ2 、ＳｍＩ3 、ＭｎＦ2 、ＭｎＢｒ2 、ＭｎＦ3 、ＦｅＦ2 、ＦｅＦ3 、ＦｅＢｒ2 、ＦｅＢｒ3 、ＦｅＩ2 、ＣｕＢｒ、ＣｕＢｒ2 など）などのハロゲン化物、Ｍ1 ＭｎＣｌ3 、Ｍ1 2ＭｎＣｌ4 、Ｍ1 2ＭｎＣｌ5 、Ｍ1 2ＭｎＣｌ6 （Ｍ1 は一価金属を示す）などの複ハロゲン化物、及び対応する他の金属のハロゲン化物などが挙げられる。
【００１４】
錯体を形成する配位子としては、ＯＨ（ヒドロキソ）、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ基などのアルコキシ基、アセチル、プロピオニルなどのアシル基、メトキシカルボニル（アセタト）、エトキシカルボニルなどのアルコキシカルボニル基、アセチルアセトナト、シクロペンタジエニル、Ｃ1-4 アルキル置換シクロペンタジエニル（ペンタメチルシクロペンタジエニルなど）、塩素、臭素などハロゲン原子、ＣＯ、ＣＮ、酸素原子、Ｈ2 Ｏ（アコ）、ホスフィン（例えば、トリフェニルホスフィンなどのトリアリールホスフィン）などのリン化合物、テトラヒドロフランなどの酸素含有化合物、ＮＨ3 （アンミン）、ＮＯ、ＮＯ2 （ニトロ）、ＮＯ3 （ニトラト）、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ピリジン、フェナントロリンなどの窒素含有化合物などが挙げられる。錯体又は錯塩において、同種又は異種の配位子は一種又は二種以上配位していてもよい。
好ましい錯体における配位子は、例えば、ＯＨ、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アセチルアセトナト、シクロペンタジエニル、Ｃ1-2 アルキル置換シクロペンタジエニル、ハロゲン原子、ＣＯ、ＣＮ、Ｈ2 Ｏ（アコ）、トリフェニルホスフィンなどのリン化合物や、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などの酸素含有化合物、ＮＨ3 、ＮＯ2 、ＮＯ3 を含めて窒素含有化合物である場合が多い。錯体として、例えば、アセチルアセトナト錯体（Ｃｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｒｕ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎなどのアセチルアセトナト錯体や、チタニルアセチルアセトナト錯体ＴｉＯ（ＡＡ）2 、ジルコニルアセチルアセトナト錯体ＺｒＯ（ＡＡ）2 、バナジルアセチルアセトナト錯体ＶＯ（ＡＡ）2 、ジアセチルアセトナトサマリウム（II）、トリアセチルアセトナトサマリウム（III）など）、シアノ錯体（ヘキサシアノマンガン（Ｉ）酸塩，ヘキサシアノ鉄（II）酸塩など）、カルボニル錯体やシクロペンタジエニル錯体（ジシクロペンタジエニルサマリウム（II）、トリシクロペンタジエニルサマリウム（III）、ジペンタメチルシクロペンタジエニルサマリウム（II）、トリペンタメチルシクロペンタジエニルサマリウム（III）などのサマロセン型錯体、トリカルボニルシクロペンタジエニルマンガン（Ｉ）、ビスシクロペンダジエニルマンガン（II）、ビスシクロペンタジエニル鉄（II）、Ｆｅ（ＣＯ）5 、Ｆｅ2 （ＣＯ）9 、Ｆｅ3 （ＣＯ）12など）、ニトロシル化合物（Ｆｅ（ＮＯ）4 、Ｆｅ（ＣＯ）2 （ＮＯ）2 など）、チオシアナト錯体（コバルトチオシアナト、マンガンチオシアナト、鉄チオシアナトなど）、アセチル錯体（酢酸ジルコニルＺｒＯ（ＯＡｃ）2 、酢酸チタニルＴｉＯ（ＯＡｃ）2 、酢酸バナジルＶＯ（ＯＡｃ）2 など）、及び対応する他の金属の錯体などが挙げられる。
【００１５】
ポリ酸（イソポリ酸やヘテロポリ酸）は、例えば、周期表５Ａ族又は６Ａ族元素、例えば、Ｖ（バナジン酸）、Ｍｏ（モリブデン酸）およびＷ（タングステン酸）の少なくとも一種である場合が多く、中心原子は特に制限されず、例えば、Ｃｕ、Ｂｅ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｔｈ、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｍｎ、Ｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕなどであってもよい。ヘテロポリ酸またはその塩の具体例としては、例えば、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸、ケイタングステン酸、コバルトモリブデン酸、コバルトタングステン酸、モリブデンタングステン酸、マンガンモリブデン酸、マンガンタングステン酸、マンガンモリブデンタングステン酸、バナドモリブドリン酸、リンバナドモリブデン酸，マンガンバナジウムモリブデン酸、マンガンバナドモリブドリン酸、及びこれらの塩などが挙げられる。
また、ホウ素化合物としては、例えば、ホウ酸（オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸など）、ホウ酸塩（例えば、ホウ酸ニッケル、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸マンガンなど）、Ｂ2 Ｏ3 などのホウ素酸化物、ボラザン、ボラゼン、ボラジン、ホウ素アミド、ホウ素イミドなどの窒素化合物、ＢＦ3 、ＢＣｌ3 、テトラフルオロホウ酸塩などのハロゲン化物、ホウ酸エステル（例えば、ホウ酸メチル、ホウ酸フェニルなど）などが挙げられる。
【００１６】
前記金属触媒は、均一系であってもよく、不均一系であってもよい。また、触媒は、担体に触媒成分が担持された固体触媒であってもよい。担体としては、活性炭、ゼオライト、シリカ、シリカ−アルミナ、ベントナイトなどの多孔質担体を用いる場合が多い。固体触媒における触媒成分の担持量は、担体１００重量部に対して、触媒成分０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜３０重量部、さらに好ましくは１〜２０重量部程度である。
【００１７】
上記触媒は、前記式（１）で表されるエノールエステル化合物と式（２）で表されるカルボニル化合物とシアン化剤との反応により、前記式（３）で表されるα−シアンヒドリンエステル誘導体を生成させる上で有用である。
【００１８】
［エノールエステル化合物（１）］
式（１）で表されるエノールエステル化合物（エノールエステル化合物（１））において、Ｒ1 は、非反応性原子または非反応性有機基を示す。
非反応性原子又は非反応性有機基には、例えば、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、シクロアルキル基、複素環基などが含まれる。
前記ハロゲン原子には、ヨウ素、臭素、塩素およびフッ素が含まれる。アルキル基には、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、オクタデシル基などの炭素数１〜２０程度の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基（好ましくは炭素数１〜１０程度のアルキル基）が含まれる。好ましいアルキル基としては、例えば、炭素数１〜６程度、特に炭素数１〜４程度の低級アルキル基が挙げられる。
【００１９】
アルケニル基には、ビニル、プロペニル、２−プロペニル、ブテニル、ペンテニル、オクテニル、ドデシル基などの炭素数２〜２０程度のアルケニル基（好ましくは炭素数２〜１０、特に２〜６程度のアルケニル基）が含まれる。アルキニル基には、エチニル、プロピニル、オクチニル基などの炭素数２〜２０程度のアルキニル基（好ましくは炭素数２〜１０、特に２〜６程度のアルキニル基）が含まれる。
【００２０】
アリール基には、フェニル基、ナフチル基などの炭素数６〜１４程度のアリール基が含まれ、シクロアルキル基には、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル基などの炭素数３〜１０程度のシクロアルキル基が含まれる。
複素環基に対応する複素環には、例えば、ヘテロ原子として酸素原子を含む複素環（例えば、フラン、オキサゾール、イソオキサゾール、テトラヒドロフランなどの５員環、ピランなどの６員環、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キサントン、キサンテン、クロマン、イソクロマン、クロメンなどの縮合環）、ヘテロ原子として硫黄原子を含む複素環（例えば、チオフェン、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾール、ベンゾチオフェンなど）、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環（例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、ピロリジンなどの５員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペリジン、モルホリンなどの６員環、インドール、インドレン、イソインドール、インダゾール、インドリン、イソインドリン、キノリン、イソキノリン、キノリンキノリン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、プリン、カルバゾール、アクリジン、ナフトキノリン、フェナントロジン、フェナントロリン、ナフチリジン、ベンゾキノリン、フェノキサジン、フタロシアニン、アントラシアニンなどの縮合環）などが含まれる。
【００２１】
Ｒ1 における上記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、シクロアルキル基、複素環基は置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、メルカプト基、カルボキシル基、置換オキシ基（例えば、アルコキシ基、アリールオキシ基など）、置換チオ基（例えば、アルキルチオ基、アリールチオ基）、置換オキシカルボニル基（例えば、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基など）、オキソ基、カルバモイル基、置換カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、置換アミノ基、スルホ基、芳香族炭化水素基、複素環基、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基などが例示される。
【００２２】
好ましいＲ1 には、水素原子、Ｃ1-10 アルキル基（例えば、Ｃ1-6 アルキル基、特にＣ1-4 アルキル基など）、Ｃ2-6 アルケニル基、Ｃ6-10 アリール基（例えば、フェニル基など）、Ｃ3-10 シクロアルキル基（例えば、Ｃ5-8 シクロアルキル基など）などが含まれる。なかでも、Ｒ1 として、水素原子、メチル基、エチル基、ビニル基、２−プロペニル基、フェニル基などが好ましい。
【００２３】
式（１）中、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 における炭素数１〜５のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル基などが挙げられる。Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 のうち少なくとも２つの基は、互いに結合して、隣接する１又は２個の炭素原子と共に環を形成していてもよい。このような環には、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロヘプタン環などのシクロアルカン環またはシクロアルケン環などが挙げられる。前記環の員数は、例えば３〜１０程度である。
【００２４】
Ｒ2 として、好ましくは水素原子又はメチル基であり、Ｒ3 、Ｒ4 として、好ましくは水素原子である。
好ましいエノールエステル化合物（１）には、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ギ酸イソプロペニル、酢酸イソプロペニル、プロピオン酸イソプロペニルなどが含まれる。
【００２５】
［オキシムエステル化合物（２）］
前記式（２）で表されるオキシムエステル化合物（オキシムエステル化合物（２））において、Ｒ1 としては前記と同様の基が挙げられる。また、Ｒ5 、Ｒ6 で示される非反応性原子及び非反応性有機基としては、前記Ｒ1 において例示した非反応性原子及び非反応性有機基を使用できる。
好ましいＲ5 、Ｒ6 には、Ｃ1-10 アルキル基（例えば、Ｃ1-6 アルキル基など）、Ｃ6-10 アリール基（例えば、フェニル基など）、Ｃ3-10 シクロアルキル基（例えば、Ｃ5-8 シクロアルキル基など）などが含まれる。また、Ｒ2 及びＲ3 が、互いに結合して、隣接する炭素原子と共に環（例えば３〜２０員環、好ましくは３〜１６員環、さらに好ましくは３〜１２員環、特に５〜１０員環）を形成するのも好ましい。
【００２６】
前記オキシムエステル化合物（２）は、例えば、前記エノールエステル化合物（１）と、式（６）
【００２７】
【化１２】
（式中、Ｒ5 、Ｒ6 は前記に同じ）
で表されるオキシム化合物とを、前記金属触媒（例えば、サマリウム化合物などの周期表３族元素化合物など）の存在下で反応させることにより得ることができる。
【００２８】
式（６）で表されるオキシム化合物（オキシム化合物（６））としては、前記オキシムエステル化合物（２）に対応する化合物を使用する。オキシム化合物（６）として、例えば、２−ヘキサノンオキシムなどの脂肪族オキシム、シクロヘキサノンオキシム、シクロペンタノンオキシムなどの脂環式オキシム、アセトフェノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム、ベンジルジオキシムなどの芳香族オキシムなどが例示できる。
【００２９】
エノールエステル化合物（１）とオキシム化合物（６）との反応は、通常、溶媒中で行われる。前記溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素類；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸セロソルブ、プロピオン酸エチルなどのエステル類；ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒などが挙げられる。
【００３０】
上記反応において、エノールエステル化合物（１）とオキシム化合物（６）との割合は、例えば、前者／後者（モル比）＝１／５〜５／１、好ましくは１／２〜２／１、さらに好ましくは１／１．５〜１．５／１程度である。また、前記金属触媒の使用量は、オキシム化合物（６）１モルに対して、例えば、０．００１〜１モル、好ましくは０．０１〜０．５モル、さらに好ましくは０．０５〜０．２モル程度である。反応温度は、例えば、０〜１００℃、好ましくは１０〜６０℃、さらに好ましくは１０〜４０℃程度である。
【００３１】
反応終了後、慣用の分離精製手段、例えば、濾過、濃縮、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどにより、オキシムエステル化合物（２）を分離精製することができる。
【００３２】
［カルボニル化合物（３）］
本発明の方法は、アルデヒド及びケトンを問わず広範囲のカルボニル化合物に適用できる。
前記式（３）で表されるカルボニル化合物（カルボニル化合物（３））において、Ｒ7 、Ｒ8 で示される非反応性の原子又は有機基としては、前記Ｒ1 において例示した原子、有機基などが挙げられる。Ｒ7 及びＲ8 が、互いに結合して、隣接する炭素原子と共に形成する環としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクルヘプタン環、シクロオクタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環などのシクロアルカン環またはシクロアルケン環；ヘテロ原子として、酸素原子、イオウ原子、窒素原子を１〜３個含む非芳香族性複素環などが挙げられる。前記環の員数は、例えば３〜２０、好ましくは３〜１６、さらに好ましくは３〜１２、特に５〜１０程度である。
【００３３】
カルボニル化合物（３）のうち、アルデヒドの具体例としては、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブタナール、２−メチルプロパナール、ペンタナール、３−メチルブタナール、２，２−ジメチルプロパナール、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、デカナール、ドデカナール、オクタデカナールなどの炭素数２〜２０（好ましくは２〜１０）程度の脂肪族飽和アルデヒド；３−ブテナール、３−オクテナールなどの炭素数４〜２０（好ましくは４〜１０）程度の脂肪族不飽和アルデヒド；シクロペンタンカルバルデヒド、シクロヘキサンカルバルデヒド、シクロヘプタンカルバルデヒドなどの炭素数４〜２０（好ましくは４〜１５）程度の脂環式アルデヒド；ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、３−フェニルプロパナールなどの炭素数７〜１５（好ましくは７〜１１）程度の芳香族アルデヒド；２−フランカルバルデヒド、２−フリルアセトアルデヒド、２−チオフェンカルバルデヒド、２−チエニルアセトアルデヒド、２−ピリジンカルバルデヒド、３−ピリジンカルバルデヒド、４−ピリジンカルバルデヒド、２−ピリジルアセトアルデヒド、３−ピリジルアセトアルデヒド、４−ピリジルアセトアルデヒド、３−（２−キノリル）プロパナールなどの、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子から選択された少なくとも１種のヘテロ原子を１〜３個程度有する５〜６員の複素環又はこれにベンゼン環等が縮合した縮合複素環を有する複素環式アルデヒド等が挙げられる。
【００３４】
カルボニル化合物（３）のうちケトンとしては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルペンチルケトン、メチルイソペンチルケトンなどの炭素数３〜１５（好ましくは３〜１０、特に３〜８）程度の脂肪族飽和ケトン；メチルビニルケトン、メシチルオキシド、メチルヘプテノンなどの炭素数４〜１５程度の脂肪族不飽和ケトン；シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロドデカノンなど炭素数３〜２０（好ましくは３〜１６）程度の脂環式ケトン；アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、バレロフェノン、ジベンジルケトン、２−アセトナフトンなどの炭素数８〜１８（好ましくは８〜１５）程度の芳香族ケトン；アセトチエノン、２−アセトフロン、２−アセチルピリジン、３−アセチルピリジン、３−プロピオニルピリジン、４−アセチルピリジン、３−アセチルキノリンなどの、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子から選択された少なくとも１種のヘテロ原子を１〜３個程度有する５〜６員の複素環又はこれにベンゼン環等が縮合した縮合複素環を有する複素環式ケトンなどが挙げられる。
Ｒ7 、Ｒ8 を変化させることにより、対応する種々のα−シアンヒドリンエステル（引いては、種々のα−ヒドロキシ酸またはその塩）を製造することができる。
【００３５】
［シアン化剤］
シアン化剤としては、シアン化反応に用いられる慣用のシアン化剤を使用でき、例えば、シアン化水素、金属シアニド、シアンヒドリン化合物、シアン化アシル、ハロゲン化シアンなどが挙げられる。金属シアニドには、例えば、シアン化ナトリウム、シアン化カリウムなどのアルカリ金属のシアン化物；シアン化カルシウムなどのアルカリ土類金属のシアン化物；シアン化銅などの遷移金属のシアン化物などが含まれる。シアンヒドリン化合物には、脂肪族、脂環式または芳香族のアルデヒドまたはケトンに対応する広範囲のα−シアンヒドリン化合物が含まれる。α−シアンヒドリン化合物の代表的な例として、例えば、ヒドロキシアセトニトリル、ラクトニトリル、アセトンシアンヒドリン、２−ヒドロキシブタンニトリル、２−ヒドロキシ−４−メチルブタンニトリル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタンニトリル、２−ヒドロキシ−３−ブテンニトリル、２−ヒドロキシペンタンニトリル、２−ヒドロキシヘキサンニトリル、２−ヒドロキシオクタンニトリルなどの脂肪族α−シアンヒドリン；２−ヒドロキシ−シクロヘキサンアセトニトリル、シクロペンタノンシアンヒドリン、シクロヘキサノンシアンヒドリンなどの脂環式α−シアンヒドリン；マンデロニトリル、２−ヒドロキシ−３−フェニルブタンニトリルなどの芳香族α−シアンヒドリンなどが挙げられる。シアン化アシルには、シアン化アセチル、シアン化プロピオニルなどのシアン化脂肪族アシル；シアン化ベンゾイルなどのシアン化芳香族アシルなどが含まれる。ハロゲン化シアンには、塩化シアン、臭化シアンなどが含まれる。
好ましいシアン化剤には、シアン化水素、金属シアニド、シアンヒドリン化合物及びシアン化アシルなどが含まれる。なかでも、シアン化水素、アルカリ金属のシアン化物、シアンヒドリン化合物（特に、炭素数３〜８程度の脂肪族α−シアンヒドリン、とりわけケトンから誘導されるα−シアンヒドリン）などが好ましい。
【００３６】
［α−シアンヒドリンエステルの製造］
本発明のα−シアンヒドリンエステルの製造方法では、金属触媒の存在下で、前記エノールエステル化合物（１）又はオキシムエステル化合物（２）と、カルボニル化合物（３）と、シアン化剤とを反応させる。
この反応は、溶媒の非存在下で行ってもよいが、通常、溶媒中で行われる。溶媒としては、前記例示の溶媒などが挙げられる。
【００３７】
エノールエステル化合物（１）又はオキシムエステル化合物（２）の使用量は、カルボニル化合物（３）１モルに対して、例えば、０．５〜５モル、好ましくは０．８〜４モル、さらに好ましくは１〜３モル（特に、１．５〜２．５モル）程度である。シアン化剤の使用量は、カルボニル化合物（３）１モルに対して、例えば、０．８モル以上（例えば、０．８〜５モル程度）、好ましくは０．８〜３モル、さらに好ましくは０．９〜１．５モル程度である。
金属触媒の使用量は、カルボニル化合物（３）１モルに対して、例えば、０．００１〜１モル、好ましくは０．０１〜０．５モル、さらに好ましくは０．０５〜０．２モル程度である。反応温度は、反応を損なわない範囲で適宜選択でき、例えば、０〜１００℃、好ましくは１０〜６０℃、さらに好ましくは１０〜４０℃程度である。
【００３８】
なお、反応成分としてエノールエステル化合物（１）を用いる場合、系内に前記オキシム化合物（６）を存在させてもよい。系内にオキシム化合物（６）を存在させることにより反応速度が向上する場合がある。この場合、オキシム化合物（６）の使用量は、広い範囲で選択でき、例えば、カルボニル化合物（３）１モルに対して、０．００１〜２モル程度、好ましくは０．０１〜０．５モル程度である。
【００３９】
反応は、回分式、半回分式、連続式などの慣用の方法により行うことができる。上記反応により、対応する式（４）で表されるα−シアンヒドリンエステル誘導体が生成する。なお、反応終了後、必要に応じて、反応系に水などのプロトン性化合物を添加してもよい。
この反応は不可逆的に進行するため、α−シアンヒドリンエステル（４）を高い収率で得ることができる。
生成したα−シアンヒドリンエステル（４）は、慣用の分離精製手段、例えば、濾過、濃縮、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなど、またはこれらを組合せることにより分離精製できる。
こうして得られたα−シアンヒドリンエステル（４）は、α−シアンヒドリンとは異なり、加水分解条件下において、脱シアン化水素などの脱離反応が起こりにくいため、α−ヒドロキシ酸の前駆体として有用である。
【００４０】
［α−ヒドロキシ酸またはその塩の製造］
α−ヒドロキシ酸またはその塩は、前記方法により得られたα−シアンヒドリンエステル（４）を加水分解することによって得ることができる。
加水分解は、慣用の加水分解法、例えば、酸加水分解法、アルカリ加水分解法などにより行うことができる。
【００４１】
酸加水分解に用いる酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸；メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸などのスルホン酸などが挙げられる。酸の使用量は、例えば、α−シアンヒドリンエステル（４）１モルに対して、０．０００１〜１０モル程度、好ましくは０．０１〜４モル程度である。
水の使用量は、α−シアンヒドリンエステル（４）１モルに対して１モル以上、例えば、１〜１００モル程度の範囲で適当に選択できる。加水分解は、反応を損なわない範囲で、有機溶媒の存在下で行ってもよい。有機溶媒としては、前記例示の溶媒が例示される。反応温度は、例えば、０〜１５０℃、好ましくは１０〜１１０℃、さらに好ましくは４０〜１００℃程度である。
酸加水分解により、通常、遊離のα−ヒドロキシ酸またはそのアンモニウム塩が生成する。これらの生成物は、慣用の方法により、α−ヒドロキシ酸の塩基性塩に変換できる。
【００４２】
アルカリ加水分解は塩基の存在下で行われる。塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩；炭酸マグネシウムなどのアルカリ土類金属の炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金属の炭酸水素塩などが挙げられる。
塩基の使用量は、α−シアンヒドリンエステル（４）１モルに対して、１モル以上、例えば、１〜１０モル程度、好ましくは１〜５モル程度、さらに好ましくは２〜３モル程度である。水の使用量は酸加水分解と同様であり、反応は前記の有機溶媒やアルコール（例えば、メタノール、エタノールなど）の存在下で行ってもよい。反応温度は、例えば、０〜１５０℃、好ましくは１０〜１１０℃程度である。
アルカリ加水分解により、通常、対応するα−ヒドロキシ酸の塩基性塩が生成する。α−ヒドロキシ酸の塩基性塩は、慣用の方法により、遊離のα−ヒドロキシ酸またはその酸性塩に変換できる。
【００４３】
加水分解反応は、回分式、半回分式、連続式などの慣用の方法により行なうことができる。反応終了後、反応生成物は、必要に応じてｐＨを調整した後、慣用の方法、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの分離手段や、これらを組合せた分離手段により、容易に分離精製できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、エノールエステル化合物又はオキシムエステル化合物、カルボニル化合物及びシアン化剤から、α−シアンヒドリンエステルを高い収率で得ることができる。
また、前記α−シアンヒドリンエステルを加水分解することにより、対応するα−ヒドロキシ酸またはその塩を収率よく製造できる。この方法は適用範囲が広く、汎用性に優れる。
【００４５】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
調製例１
シクロヘキサノンオキシム２．３ｇ（２０ミリモル）、酢酸イソプロペニル２．０ｇ（２０ミリモル）、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］０．９ｇ（２ミリモル）、及びトルエン２０ｍｌの混合物を室温で１時間撹拌し、析出した結晶を濾過することにより、３．１ｇのアセチルオキシイミノシクロヘキサン（シクロヘキサノンオキシム アセテート）が得られた（収率１００％）。
【００４６】
実施例１
酢酸イソプロペニル １ミリモル、プロパナール １ミリモル、アセトンシアンヒドリン １ミリモル、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］ ０．１ミリモル、及びトルエン１ｍｌの混合物を、５０℃で５時間撹拌した。ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、反応混合液中には、プロパナールの転化率７９％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率７３％で生成していた。
【００４７】
実施例２
プロパナールに代えて、ブタナールを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、ブタナールの転化率８６％で、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率８１％で生成していた。
【００４８】
実施例３
プロパナールに代えて、ペンタナールを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、ペンタナールの転化率８６％で、２−アセチルオキシヘキサンニトリルが収率８０％で生成していた。
【００４９】
実施例４
プロパナールに代えて、ヘキサナールを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、ヘキサナールの転化率８６％で、２−アセチルオキシヘプタンニトリルが収率８１％で生成していた。
【００５０】
実施例５
プロパナールに代えて、３−メチルブタナールを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、３−メチルブタナールの転化率８４％で、２−アセチルオキシ−４−メチルペンタンニトリルが収率７９％で生成していた。
【００５１】
実施例６
プロパナールに代えて、２−フェニルアセトアルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、２−フェニルアセトアルデヒドの転化率７８％で、２−アセチルオキシ−３−フェニルプロパンニトリルが収率７２％で生成していた。
【００５２】
実施例７
プロパナールに代えて、アセトアルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、２−フェニルアセトアルデヒドの転化率８１％で、２−アセチルオキシプロパンニトリルが収率７４％で生成していた。
【００５３】
実施例８
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、無水塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率８７％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率８１％で生成していた。
【００５４】
実施例９
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、塩化ジルコニル（ＺｒＯＣｌ2 ）を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率７７％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率７４％で生成していた。
【００５５】
実施例１０
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、四塩化チタン（ＴｉＣｌ4 ）を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率８１％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率７７％で生成していた。
【００５６】
実施例１１
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、亜鉛アセチルアセトナト［Ｚｎ（ＡＡ）2 ］を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率６６％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率６２％で生成していた。
【００５７】
実施例１２
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、塩化銅［Ｃｕ（Ｃｌ）2 ］を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率５８％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率５６％で生成していた。
【００５８】
実施例１３
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、塩化第二鉄［Ｆｅ（Ｃｌ）3 ］を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率５５％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率５３％で生成していた。
【００５９】
実施例１４
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、塩化バナジル（ＶＯＣｌ2 ）を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率７８％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率７２％で生成していた。
【００６０】
実施例１５
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、塩化モリブデン［Ｍｏ（Ｃｌ）3 ］を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率７２％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率７０％で生成していた。
【００６１】
実施例１６
反応温度を２５℃、反応時間を３時間とした以外は、実施例２と同様にして反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率５６％で生成していた。
【００６２】
実施例１７
反応温度を２５℃、反応時間を１５時間とした以外は、実施例２と同様にして反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率６３％で生成していた。
【００６３】
実施例１８
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）イッテルビウム［Ｃｐ* 2Ｙｂ（ＴＨＦ）2 ］を０．１ミリモル用い、反応温度を２５℃、反応時間を３時間とした以外は、実施例２と同様にして反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率２１％で生成していた。
【００６４】
実施例１９
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、サマリウムイソプロポキシド［Ｓｍ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）3 ］を０．１ミリモル用い、反応温度を２５℃、反応時間を３時間とした以外は、実施例２と同様にして反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率６１％で生成していた。
【００６５】
実施例２０
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、サマリウムイソプロポキシド［Ｓｍ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）3 ］を０．１ミリモル用い、反応温度を２５℃、反応時間を１５時間とした以外は、実施例２と同様にして反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率７０％で生成していた。
【００６６】
実施例２１
酢酸イソプロペニル ２ミリモル、アセトアルデヒド １ミリモル、アセトンシアンヒドリン １ミリモル、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］ ０．１ミリモル、及びトルエン１ｍｌの混合物を、２５℃で１５時間撹拌した。ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、反応混合液中には、２−アセチルオキシプロパンニトリルが収率７４％で生成していた。
【００６７】
実施例２２
アセトアルデヒドに代えて、プロパナールを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率８７％で生成していた。
【００６８】
実施例２３
アセトアルデヒドに代えて、ブタナールを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率８４％で生成していた。
【００６９】
実施例２４
アセトアルデヒドに代えて、２−メチルプロパナールを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−３−メチルブタンニトリルが収率８６％で生成していた。
【００７０】
実施例２５
アセトアルデヒドに代えて、３−メチルブタナールを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−４−メチルペンタンニトリルが収率８２％で生成していた。
【００７１】
実施例２６
アセトアルデヒドに代えて、２，２−ジメチルプロパナールを１ミリモル用い、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、サマリウムイソプロポキシド［Ｓｍ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）3 ］を０．１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−３，３−ジメチルブタンニトリルが収率８３％で生成していた。
【００７２】
実施例２７
アセトアルデヒドに代えて、シクロヘキサンカルバルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−２−シクロヘキシルエタンニトリルが収率９０％で生成していた。
【００７３】
実施例２８
アセトアルデヒドに代えて、ベンズアルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−２−フェニルエタンニトリルが収率４９％で生成していた。
【００７４】
実施例２９
アセトアルデヒドに代えて、フェニルアセトアルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−３−フェニルプロパンニトリルが収率６７％で生成していた。
【００７５】
実施例３０
アセトアルデヒドに代えて、２−フランカルバルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−２−（２−フリル）エタンニトリルが収率１８％で生成していた。
【００７６】
実施例３１
アセトアルデヒドに代えて、シクロヘキサノンを１ミリモル用い、反応温度を５０℃とした以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、１−アセチルオキシシクロヘキサンニトリルが収率１３％で生成していた。
【００７７】
実施例３２
調製例１で得られたアセチルオキシイミノシクロヘキサン １ミリモル、ブタナール １ミリモル、アセトンシアンヒドリン １ミリモル、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］ ０．１ミリモル、及びトルエン１ｍｌの混合物を、２５℃で３時間撹拌した。ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、反応混合液中には、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率５１％で生成していた。
【００７８】
実施例３３
実施例１と同様の方法で得られた２−アセチルオキシブタンニトリル１０ミリモル、水酸化カリウム２０ミリモル、水５ｍｌ及びエタノール１０ｍｌの混合液を、６０℃で３時間撹拌した。反応混合物を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、２−ヒドロキシブタン酸が収率８６％で生成していた。
【００７９】
実施例３４
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例２と同様の方法で得られた２−アセチルオキシペンタンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシペンタン酸が収率７８％で生成していた。
【００８０】
実施例３５
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例３と同様の方法で得られた２−アセチルオキシヘキサンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシヘキサン酸が収率８２％で生成していた。
【００８１】
実施例３６
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例４と同様の方法で得られた２−アセチルオキシヘプタンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシヘプタン酸が収率７７％で生成していた。
【００８２】
実施例３７
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例５と同様の方法で得られた２−アセチルオキシ−４−メチルペンタンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシ−４−メチルペンタン酸が収率８１％で生成していた。
【００８３】
実施例３８
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例６と同様の方法で得られた２−アセチルオキシ−３−フェニルプロパンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシ−３−フェニルプロピオン酸が収率７８％で生成していた。
【００８４】
実施例３９
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例７と同様の方法で得られた２−アセチルオキシプロパンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシプロピオン酸が収率８４％で生成していた。
【発明の属する技術分野】
本発明は、エノールエステル化合物又はオキシムエステル化合物とカルボニル化合物とシアン化剤とからα−シアンヒドリンエステル及びα−ヒドロキシ酸又はその塩を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
α−ヒドロキシ酸は、医薬、農薬などの精密化学品又はその中間体として極めて有用な化合物である。
α−ヒドロキシ酸の一般的な製造法として、アルデヒドなどのカルボニル化合物とシアン化水素などのシアン化剤とを反応させて、対応するα−シアンヒドリン化合物を得た後、前記α−シアンヒドリン化合物を加水分解する方法が知られている。しかし、この方法では、シアン化反応が可逆的であるため、対応するα−シアンヒドリン化合物（特にアルデヒドから誘導されるα−シアンヒドリン化合物）を高い収率で得ることが困難な場合が多い。また、α−シアンヒドリン化合物を加水分解に付す際、α−シアンヒドリン化合物がカルボニル化合物とシアン化水素に分解しやすいため、高い収率でα−ヒドロキシ酸を製造することが困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、安定性が高く、α−ヒドロキシ酸の前駆体として有用なα−シアンヒドリンエステルを収率よく製造できる方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、α−ヒドロキシ酸又その塩を高い収率で製造する方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、適用範囲が広く、汎用性に優れたα−ヒドロキシ酸又その塩の製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討の結果、金属触媒の存在下で、エノールエステル化合物又はオキシムエステル化合物とカルボニル化合物とシアン化剤とを反応させると、対応するα−シアンヒドリンエステルが収率よく生成すること、及び前記α−シアンヒドリンエステルを加水分解により、対応するα−ヒドロキシ酸又はその塩に効率よく誘導できることを見出だし、本発明を完成した。
【０００５】
すなわち、本発明は、金属触媒の存在下、式（１）
【０００６】
【化７】
で表されるエノールエステル化合物または式（２）
【０００７】
【化８】
で表されるオキシムエステル化合物と、式（３）
【０００８】
【化９】
で表されるカルボニル化合物と、シアン化剤とを反応させて、式（４）
【０００９】
【化１０】
で表されるα−シアンヒドリンエステルを生成させるα−シアンヒドリンエステル誘導体の製造方法を提供する。
前記金属触媒として遷移金属化合物などを使用できる。Ｒ1 には、例えば、水素原子、Ｃ1-6 アルキル基、Ｃ2-6 アルケニル基、Ｃ5-8 シクロアルキル基、Ｃ6-10アリール基などが含まれる。Ｒ2 は、例えば水素原子又はメチル基であり、Ｒ3 及びＲ4 は、例えば水素原子である。Ｒ5 、Ｒ6 には、Ｃ1-6 アルキル基、Ｃ5-8 シクロアルキル基、Ｃ6-10アリール基などが含まれる。Ｒ5 及びＲ6 は、隣接する炭素原子と共に、例えば５〜１０員程度のシクロアルカン環を形成していてもよい。前記シアン化剤としては、例えば、シアン化水素、金属シアニド、シアンヒドリン化合物、シアン化アシルなどが挙げられる。
【００１０】
本発明は、また、上記の製造方法により製造された式（４）で表されるα−シアンヒドリンエステルを加水分解して、式（５）
【００１１】
【化１１】
で表されるα−ヒドロキシ酸又はその塩を生成させるα−ヒドロキシ酸又はその塩の製造方法を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［金属触媒］
金属触媒には、種々の金属元素の単体及び化合物が含まれ、一種又は二種以上組合わせて使用できる。前記金属元素として、例えば、周期表２Ａ族元素（マグネシウムＭｇ、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒ、バリウムＢａなど）、遷移金属元素、周期表３Ｂ族元素（ホウ素Ｂ、アルミニウムＡｌなど）などが挙げられる。なお、本明細書では、ホウ素Ｂも金属元素に含めるものとする。
前記遷移金属の元素としては、例えば、周期表３Ａ族元素［希土類元素（例えば、スカンジウムＳｃ、イットリウムＹ、ランタノイド系列元素（ランタンＬａ、セリウムＣｅ、プラセオジムＰｒ、ネオジムＮｄ、プロメチウムＰｍ、サマリウムＳｍ、ユーロピウムＥｕ、ガドリニウムＧｄ、テルビウムＴｂ、ジスプロシウムＤｙ、ホルミウムＨｏ、エルビウムＥｒ、ツリウムＴｍ、イッテルビウムＹｂ、ルテチウムＬｕ）、アクチノイド系列元素（例えば、アクチニウムＡｃなど）］、４Ａ族元素（チタンＴｉ、ジルコニウムＺｒ、ハフニウムＨｆなど）、５Ａ族元素（バナジウムＶ、ニオブＮｂ、タンタルＴａなど）、６Ａ族元素（クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、タングステンＷなど）、７Ａ族元素（マンガンＭｎ、テクネチウムＴｃ，レニウムＲｅなど）、８族元素（鉄Ｆｅ、ルテニウムＲｕ、オスミウムＯｓ、コバルトＣｏ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒ、ニッケルＮｉ、パラジウムＰｄ、白金Ｐｔなど）、１Ｂ族元素（銅Ｃｕ、銀Ａｇ、金Ａｕなど）、２Ｂ族元素（亜鉛Ｚｎ，カドミウムＣｄなど）などが挙げられる。
好ましい金属触媒を構成する元素には、遷移金属の元素（例えば、ランタノイド系列元素などの希土類元素、アクチノイド系列元素などの周期表３Ａ族元素、４Ａ族元素、５Ａ族元素、６Ａ族元素、７Ａ族元素、８族元素、１Ｂ族元素、２Ｂ族元素）、３Ｂ族元素などが含まれる。
金属元素の化合物には、水酸化物、金属酸化物（複酸化物又は酸素酸若しくはその塩）、有機酸塩、無機酸塩、ハロゲン化物、前記金属元素を含む配位化合物（錯体）やポリ酸（ヘテロポリ酸やイソポリ酸）又はその塩などが含まれる。金属化合物において元素の原子価は特に制限されず、例えば２〜６価程度であってもよい。
【００１３】
水酸化物には、例えば、Ｓｍ（ＯＨ）2 、Ｓｍ（ＯＨ）3 、Ｍｎ（ＯＨ）2 、ＭｎＯ（ＯＨ）、Ｆｅ（ＯＨ）2 、Ｆｅ（ＯＨ）3 、及び対応する他の金属の水酸化物などが含まれる。金属酸化物には、例えば、ＳｍＯ2 、ＳｍＯ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｖ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ5 、ＣｒＯ、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｏＯ3 、ＭｎＯ、Ｍｎ3 Ｏ4 、Ｍｎ2 Ｏ3 、ＭｎＯ2 、Ｍｎ2 Ｏ7 、ＦｅＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 、ＲｕＯ2 、ＲｕＯ4 、ＣｏＯ、ＣｏＯ2 、Ｃｏ2 Ｏ3 、ＲｈＯ2 、Ｒｈ2 Ｏ3 、Ｃｕ2 Ｏ3 、及び対応する他の金属の酸化物などが含まれる。複酸化物または酸素酸若しくはその塩としては、例えば、ＭｎＡｌ2 Ｏ4 、ＭｎＴｉＯ3 、ＬａＭｎＯ3 、Ｋ2 Ｍｎ2 Ｏ5 、ＣａＯ・ｘＭｎＯ2 （ｘ＝０．５，１，２，３，５）、マンガン酸塩［例えば、Ｎａ3 ＭｎＯ4 、Ｂａ3 ［ＭｎＯ4 ］2 などのマンガン（V）酸塩、Ｋ2 ＭｎＯ4 、Ｎａ2 ＭｎＯ4 、ＢａＭｎＯ4 などのマンガン（VI）酸塩、ＫＭｎＯ4 、ＮａＭｎＯ4 、ＬｉＭｎＯ4 、ＮＨ4 ＭｎＯ4 、ＣｓＭｎＯ4 、ＡｇＭｎＯ4 、Ｃａ（ＭｎＯ4 ）2 、Ｚｎ（ＭｎＯ4 ）2 、Ｂａ（ＭｎＯ4 ）2 、Ｍｇ（ＭｎＯ4 ）2 、Ｃｄ（ＭｎＯ4 ）2 などの過マンガン酸塩］、モリブデン酸、タングステン酸、及び対応する他の金属の複酸化物または酸素酸若しくはその塩などが含まれる。
有機酸塩としては、例えば、有機カルボン酸（ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ナフテン酸、ステアリン酸などのモノカルボン酸、シュウ酸、マレイン酸などの多価カルボン酸）、オキシカルボン酸（グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸など）、チオシアン酸、スルホン酸（メタンスルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフルロメタンスルホン酸、エタンスルホン酸などのアルキルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸などのアリールスルホン酸など）などの有機酸との塩が例示され、無機酸塩としては、例えば、硝酸塩、硫酸塩，リン酸塩、炭酸塩、過塩素酸塩など挙げられる。有機酸塩又は無機酸塩の具体例としては、例えば、酢酸サマリウム（II）、酢酸サマリウム（III）、酢酸コバルト、酢酸マンガン、プロピオン酸コバルト、プロピオン酸マンガン、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸マンガン、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸マンガン、チオシアン酸マンガン、トリクロロ酢酸サマリウム（II）、トリクロロ酢酸サマリウム（III）、トリフルオロ酢酸サマリウム（II）、トリフルオロ酢酸サマリウム（III）、トリフルオロメタンスルホン酸サマリウム（II）（すなわち、サマリウム（II）トリフラート）、トリフルオロメタンスルホン酸サマリウム（III）（すなわち、サマリウム（III）トリフラート）、硝酸サマリウム（II）、硝酸コバルト、硝酸鉄、硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸銅、硫酸サマリウム（II）、硫酸コバルト、硫酸鉄、硫酸マンガン、リン酸サマリウム（II）、リン酸コバルト、リン酸鉄、リン酸マンガン、炭酸サマリウム（II）、炭酸鉄、炭酸マンガン、過塩素酸鉄、及び対応する他の金属の有機酸塩または無機酸塩などが挙げられる。
ハロゲン化物としては、フッ化物、塩化物、臭化物およびヨウ化物が含まれ、例えば、ＳｍＣｌ2 、ＳｍＣｌ3 、ＴｉＣｌ2 、ＴｉＣｌ4 、ＺｒＣｌ2 、ＺｒＯＣｌ2 、ＶＣｌ3 、ＶＯＣｌ2 、ＭｏＣｌ3 、ＭｎＣｌ2 ，ＭｎＣｌ3 、ＦｅＣｌ2 、ＦｅＣｌ3 、ＲｕＣｌ3 、ＣｏＣｌ2 、ＲｈＣｌ2 、ＲｈＣｌ3 、ＮｉＣｌ2 、ＰｄＣｌ2 、ＰｔＣｌ2 、ＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ2 、ＡｌＣｌ3 などの塩化物や、これらに対応するフッ化物，臭化物やヨウ化物（例えば、ＳｍＦ2 、ＳｍＦ3 、ＳｍＢｒ2 、ＳｍＢｒ3 、ＳｍＩ2 、ＳｍＩ3 、ＭｎＦ2 、ＭｎＢｒ2 、ＭｎＦ3 、ＦｅＦ2 、ＦｅＦ3 、ＦｅＢｒ2 、ＦｅＢｒ3 、ＦｅＩ2 、ＣｕＢｒ、ＣｕＢｒ2 など）などのハロゲン化物、Ｍ1 ＭｎＣｌ3 、Ｍ1 2ＭｎＣｌ4 、Ｍ1 2ＭｎＣｌ5 、Ｍ1 2ＭｎＣｌ6 （Ｍ1 は一価金属を示す）などの複ハロゲン化物、及び対応する他の金属のハロゲン化物などが挙げられる。
【００１４】
錯体を形成する配位子としては、ＯＨ（ヒドロキソ）、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ基などのアルコキシ基、アセチル、プロピオニルなどのアシル基、メトキシカルボニル（アセタト）、エトキシカルボニルなどのアルコキシカルボニル基、アセチルアセトナト、シクロペンタジエニル、Ｃ1-4 アルキル置換シクロペンタジエニル（ペンタメチルシクロペンタジエニルなど）、塩素、臭素などハロゲン原子、ＣＯ、ＣＮ、酸素原子、Ｈ2 Ｏ（アコ）、ホスフィン（例えば、トリフェニルホスフィンなどのトリアリールホスフィン）などのリン化合物、テトラヒドロフランなどの酸素含有化合物、ＮＨ3 （アンミン）、ＮＯ、ＮＯ2 （ニトロ）、ＮＯ3 （ニトラト）、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ピリジン、フェナントロリンなどの窒素含有化合物などが挙げられる。錯体又は錯塩において、同種又は異種の配位子は一種又は二種以上配位していてもよい。
好ましい錯体における配位子は、例えば、ＯＨ、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アセチルアセトナト、シクロペンタジエニル、Ｃ1-2 アルキル置換シクロペンタジエニル、ハロゲン原子、ＣＯ、ＣＮ、Ｈ2 Ｏ（アコ）、トリフェニルホスフィンなどのリン化合物や、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などの酸素含有化合物、ＮＨ3 、ＮＯ2 、ＮＯ3 を含めて窒素含有化合物である場合が多い。錯体として、例えば、アセチルアセトナト錯体（Ｃｅ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｒｕ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎなどのアセチルアセトナト錯体や、チタニルアセチルアセトナト錯体ＴｉＯ（ＡＡ）2 、ジルコニルアセチルアセトナト錯体ＺｒＯ（ＡＡ）2 、バナジルアセチルアセトナト錯体ＶＯ（ＡＡ）2 、ジアセチルアセトナトサマリウム（II）、トリアセチルアセトナトサマリウム（III）など）、シアノ錯体（ヘキサシアノマンガン（Ｉ）酸塩，ヘキサシアノ鉄（II）酸塩など）、カルボニル錯体やシクロペンタジエニル錯体（ジシクロペンタジエニルサマリウム（II）、トリシクロペンタジエニルサマリウム（III）、ジペンタメチルシクロペンタジエニルサマリウム（II）、トリペンタメチルシクロペンタジエニルサマリウム（III）などのサマロセン型錯体、トリカルボニルシクロペンタジエニルマンガン（Ｉ）、ビスシクロペンダジエニルマンガン（II）、ビスシクロペンタジエニル鉄（II）、Ｆｅ（ＣＯ）5 、Ｆｅ2 （ＣＯ）9 、Ｆｅ3 （ＣＯ）12など）、ニトロシル化合物（Ｆｅ（ＮＯ）4 、Ｆｅ（ＣＯ）2 （ＮＯ）2 など）、チオシアナト錯体（コバルトチオシアナト、マンガンチオシアナト、鉄チオシアナトなど）、アセチル錯体（酢酸ジルコニルＺｒＯ（ＯＡｃ）2 、酢酸チタニルＴｉＯ（ＯＡｃ）2 、酢酸バナジルＶＯ（ＯＡｃ）2 など）、及び対応する他の金属の錯体などが挙げられる。
【００１５】
ポリ酸（イソポリ酸やヘテロポリ酸）は、例えば、周期表５Ａ族又は６Ａ族元素、例えば、Ｖ（バナジン酸）、Ｍｏ（モリブデン酸）およびＷ（タングステン酸）の少なくとも一種である場合が多く、中心原子は特に制限されず、例えば、Ｃｕ、Ｂｅ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｔｈ、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｍｎ、Ｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕなどであってもよい。ヘテロポリ酸またはその塩の具体例としては、例えば、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸、ケイタングステン酸、コバルトモリブデン酸、コバルトタングステン酸、モリブデンタングステン酸、マンガンモリブデン酸、マンガンタングステン酸、マンガンモリブデンタングステン酸、バナドモリブドリン酸、リンバナドモリブデン酸，マンガンバナジウムモリブデン酸、マンガンバナドモリブドリン酸、及びこれらの塩などが挙げられる。
また、ホウ素化合物としては、例えば、ホウ酸（オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸など）、ホウ酸塩（例えば、ホウ酸ニッケル、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸マンガンなど）、Ｂ2 Ｏ3 などのホウ素酸化物、ボラザン、ボラゼン、ボラジン、ホウ素アミド、ホウ素イミドなどの窒素化合物、ＢＦ3 、ＢＣｌ3 、テトラフルオロホウ酸塩などのハロゲン化物、ホウ酸エステル（例えば、ホウ酸メチル、ホウ酸フェニルなど）などが挙げられる。
【００１６】
前記金属触媒は、均一系であってもよく、不均一系であってもよい。また、触媒は、担体に触媒成分が担持された固体触媒であってもよい。担体としては、活性炭、ゼオライト、シリカ、シリカ−アルミナ、ベントナイトなどの多孔質担体を用いる場合が多い。固体触媒における触媒成分の担持量は、担体１００重量部に対して、触媒成分０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜３０重量部、さらに好ましくは１〜２０重量部程度である。
【００１７】
上記触媒は、前記式（１）で表されるエノールエステル化合物と式（２）で表されるカルボニル化合物とシアン化剤との反応により、前記式（３）で表されるα−シアンヒドリンエステル誘導体を生成させる上で有用である。
【００１８】
［エノールエステル化合物（１）］
式（１）で表されるエノールエステル化合物（エノールエステル化合物（１））において、Ｒ1 は、非反応性原子または非反応性有機基を示す。
非反応性原子又は非反応性有機基には、例えば、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、シクロアルキル基、複素環基などが含まれる。
前記ハロゲン原子には、ヨウ素、臭素、塩素およびフッ素が含まれる。アルキル基には、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、オクタデシル基などの炭素数１〜２０程度の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基（好ましくは炭素数１〜１０程度のアルキル基）が含まれる。好ましいアルキル基としては、例えば、炭素数１〜６程度、特に炭素数１〜４程度の低級アルキル基が挙げられる。
【００１９】
アルケニル基には、ビニル、プロペニル、２−プロペニル、ブテニル、ペンテニル、オクテニル、ドデシル基などの炭素数２〜２０程度のアルケニル基（好ましくは炭素数２〜１０、特に２〜６程度のアルケニル基）が含まれる。アルキニル基には、エチニル、プロピニル、オクチニル基などの炭素数２〜２０程度のアルキニル基（好ましくは炭素数２〜１０、特に２〜６程度のアルキニル基）が含まれる。
【００２０】
アリール基には、フェニル基、ナフチル基などの炭素数６〜１４程度のアリール基が含まれ、シクロアルキル基には、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル基などの炭素数３〜１０程度のシクロアルキル基が含まれる。
複素環基に対応する複素環には、例えば、ヘテロ原子として酸素原子を含む複素環（例えば、フラン、オキサゾール、イソオキサゾール、テトラヒドロフランなどの５員環、ピランなどの６員環、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キサントン、キサンテン、クロマン、イソクロマン、クロメンなどの縮合環）、ヘテロ原子として硫黄原子を含む複素環（例えば、チオフェン、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾール、ベンゾチオフェンなど）、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環（例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、ピロリジンなどの５員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペリジン、モルホリンなどの６員環、インドール、インドレン、イソインドール、インダゾール、インドリン、イソインドリン、キノリン、イソキノリン、キノリンキノリン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、プリン、カルバゾール、アクリジン、ナフトキノリン、フェナントロジン、フェナントロリン、ナフチリジン、ベンゾキノリン、フェノキサジン、フタロシアニン、アントラシアニンなどの縮合環）などが含まれる。
【００２１】
Ｒ1 における上記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、シクロアルキル基、複素環基は置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、メルカプト基、カルボキシル基、置換オキシ基（例えば、アルコキシ基、アリールオキシ基など）、置換チオ基（例えば、アルキルチオ基、アリールチオ基）、置換オキシカルボニル基（例えば、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基など）、オキソ基、カルバモイル基、置換カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、置換アミノ基、スルホ基、芳香族炭化水素基、複素環基、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基などが例示される。
【００２２】
好ましいＲ1 には、水素原子、Ｃ1-10 アルキル基（例えば、Ｃ1-6 アルキル基、特にＣ1-4 アルキル基など）、Ｃ2-6 アルケニル基、Ｃ6-10 アリール基（例えば、フェニル基など）、Ｃ3-10 シクロアルキル基（例えば、Ｃ5-8 シクロアルキル基など）などが含まれる。なかでも、Ｒ1 として、水素原子、メチル基、エチル基、ビニル基、２−プロペニル基、フェニル基などが好ましい。
【００２３】
式（１）中、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 における炭素数１〜５のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル基などが挙げられる。Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 のうち少なくとも２つの基は、互いに結合して、隣接する１又は２個の炭素原子と共に環を形成していてもよい。このような環には、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロヘプタン環などのシクロアルカン環またはシクロアルケン環などが挙げられる。前記環の員数は、例えば３〜１０程度である。
【００２４】
Ｒ2 として、好ましくは水素原子又はメチル基であり、Ｒ3 、Ｒ4 として、好ましくは水素原子である。
好ましいエノールエステル化合物（１）には、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ギ酸イソプロペニル、酢酸イソプロペニル、プロピオン酸イソプロペニルなどが含まれる。
【００２５】
［オキシムエステル化合物（２）］
前記式（２）で表されるオキシムエステル化合物（オキシムエステル化合物（２））において、Ｒ1 としては前記と同様の基が挙げられる。また、Ｒ5 、Ｒ6 で示される非反応性原子及び非反応性有機基としては、前記Ｒ1 において例示した非反応性原子及び非反応性有機基を使用できる。
好ましいＲ5 、Ｒ6 には、Ｃ1-10 アルキル基（例えば、Ｃ1-6 アルキル基など）、Ｃ6-10 アリール基（例えば、フェニル基など）、Ｃ3-10 シクロアルキル基（例えば、Ｃ5-8 シクロアルキル基など）などが含まれる。また、Ｒ2 及びＲ3 が、互いに結合して、隣接する炭素原子と共に環（例えば３〜２０員環、好ましくは３〜１６員環、さらに好ましくは３〜１２員環、特に５〜１０員環）を形成するのも好ましい。
【００２６】
前記オキシムエステル化合物（２）は、例えば、前記エノールエステル化合物（１）と、式（６）
【００２７】
【化１２】
で表されるオキシム化合物とを、前記金属触媒（例えば、サマリウム化合物などの周期表３族元素化合物など）の存在下で反応させることにより得ることができる。
【００２８】
式（６）で表されるオキシム化合物（オキシム化合物（６））としては、前記オキシムエステル化合物（２）に対応する化合物を使用する。オキシム化合物（６）として、例えば、２−ヘキサノンオキシムなどの脂肪族オキシム、シクロヘキサノンオキシム、シクロペンタノンオキシムなどの脂環式オキシム、アセトフェノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム、ベンジルジオキシムなどの芳香族オキシムなどが例示できる。
【００２９】
エノールエステル化合物（１）とオキシム化合物（６）との反応は、通常、溶媒中で行われる。前記溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素類；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸セロソルブ、プロピオン酸エチルなどのエステル類；ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒などが挙げられる。
【００３０】
上記反応において、エノールエステル化合物（１）とオキシム化合物（６）との割合は、例えば、前者／後者（モル比）＝１／５〜５／１、好ましくは１／２〜２／１、さらに好ましくは１／１．５〜１．５／１程度である。また、前記金属触媒の使用量は、オキシム化合物（６）１モルに対して、例えば、０．００１〜１モル、好ましくは０．０１〜０．５モル、さらに好ましくは０．０５〜０．２モル程度である。反応温度は、例えば、０〜１００℃、好ましくは１０〜６０℃、さらに好ましくは１０〜４０℃程度である。
【００３１】
反応終了後、慣用の分離精製手段、例えば、濾過、濃縮、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどにより、オキシムエステル化合物（２）を分離精製することができる。
【００３２】
［カルボニル化合物（３）］
本発明の方法は、アルデヒド及びケトンを問わず広範囲のカルボニル化合物に適用できる。
前記式（３）で表されるカルボニル化合物（カルボニル化合物（３））において、Ｒ7 、Ｒ8 で示される非反応性の原子又は有機基としては、前記Ｒ1 において例示した原子、有機基などが挙げられる。Ｒ7 及びＲ8 が、互いに結合して、隣接する炭素原子と共に形成する環としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクルヘプタン環、シクロオクタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環などのシクロアルカン環またはシクロアルケン環；ヘテロ原子として、酸素原子、イオウ原子、窒素原子を１〜３個含む非芳香族性複素環などが挙げられる。前記環の員数は、例えば３〜２０、好ましくは３〜１６、さらに好ましくは３〜１２、特に５〜１０程度である。
【００３３】
カルボニル化合物（３）のうち、アルデヒドの具体例としては、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブタナール、２−メチルプロパナール、ペンタナール、３−メチルブタナール、２，２−ジメチルプロパナール、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、デカナール、ドデカナール、オクタデカナールなどの炭素数２〜２０（好ましくは２〜１０）程度の脂肪族飽和アルデヒド；３−ブテナール、３−オクテナールなどの炭素数４〜２０（好ましくは４〜１０）程度の脂肪族不飽和アルデヒド；シクロペンタンカルバルデヒド、シクロヘキサンカルバルデヒド、シクロヘプタンカルバルデヒドなどの炭素数４〜２０（好ましくは４〜１５）程度の脂環式アルデヒド；ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、３−フェニルプロパナールなどの炭素数７〜１５（好ましくは７〜１１）程度の芳香族アルデヒド；２−フランカルバルデヒド、２−フリルアセトアルデヒド、２−チオフェンカルバルデヒド、２−チエニルアセトアルデヒド、２−ピリジンカルバルデヒド、３−ピリジンカルバルデヒド、４−ピリジンカルバルデヒド、２−ピリジルアセトアルデヒド、３−ピリジルアセトアルデヒド、４−ピリジルアセトアルデヒド、３−（２−キノリル）プロパナールなどの、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子から選択された少なくとも１種のヘテロ原子を１〜３個程度有する５〜６員の複素環又はこれにベンゼン環等が縮合した縮合複素環を有する複素環式アルデヒド等が挙げられる。
【００３４】
カルボニル化合物（３）のうちケトンとしては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルペンチルケトン、メチルイソペンチルケトンなどの炭素数３〜１５（好ましくは３〜１０、特に３〜８）程度の脂肪族飽和ケトン；メチルビニルケトン、メシチルオキシド、メチルヘプテノンなどの炭素数４〜１５程度の脂肪族不飽和ケトン；シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロドデカノンなど炭素数３〜２０（好ましくは３〜１６）程度の脂環式ケトン；アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、バレロフェノン、ジベンジルケトン、２−アセトナフトンなどの炭素数８〜１８（好ましくは８〜１５）程度の芳香族ケトン；アセトチエノン、２−アセトフロン、２−アセチルピリジン、３−アセチルピリジン、３−プロピオニルピリジン、４−アセチルピリジン、３−アセチルキノリンなどの、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子から選択された少なくとも１種のヘテロ原子を１〜３個程度有する５〜６員の複素環又はこれにベンゼン環等が縮合した縮合複素環を有する複素環式ケトンなどが挙げられる。
Ｒ7 、Ｒ8 を変化させることにより、対応する種々のα−シアンヒドリンエステル（引いては、種々のα−ヒドロキシ酸またはその塩）を製造することができる。
【００３５】
［シアン化剤］
シアン化剤としては、シアン化反応に用いられる慣用のシアン化剤を使用でき、例えば、シアン化水素、金属シアニド、シアンヒドリン化合物、シアン化アシル、ハロゲン化シアンなどが挙げられる。金属シアニドには、例えば、シアン化ナトリウム、シアン化カリウムなどのアルカリ金属のシアン化物；シアン化カルシウムなどのアルカリ土類金属のシアン化物；シアン化銅などの遷移金属のシアン化物などが含まれる。シアンヒドリン化合物には、脂肪族、脂環式または芳香族のアルデヒドまたはケトンに対応する広範囲のα−シアンヒドリン化合物が含まれる。α−シアンヒドリン化合物の代表的な例として、例えば、ヒドロキシアセトニトリル、ラクトニトリル、アセトンシアンヒドリン、２−ヒドロキシブタンニトリル、２−ヒドロキシ−４−メチルブタンニトリル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタンニトリル、２−ヒドロキシ−３−ブテンニトリル、２−ヒドロキシペンタンニトリル、２−ヒドロキシヘキサンニトリル、２−ヒドロキシオクタンニトリルなどの脂肪族α−シアンヒドリン；２−ヒドロキシ−シクロヘキサンアセトニトリル、シクロペンタノンシアンヒドリン、シクロヘキサノンシアンヒドリンなどの脂環式α−シアンヒドリン；マンデロニトリル、２−ヒドロキシ−３−フェニルブタンニトリルなどの芳香族α−シアンヒドリンなどが挙げられる。シアン化アシルには、シアン化アセチル、シアン化プロピオニルなどのシアン化脂肪族アシル；シアン化ベンゾイルなどのシアン化芳香族アシルなどが含まれる。ハロゲン化シアンには、塩化シアン、臭化シアンなどが含まれる。
好ましいシアン化剤には、シアン化水素、金属シアニド、シアンヒドリン化合物及びシアン化アシルなどが含まれる。なかでも、シアン化水素、アルカリ金属のシアン化物、シアンヒドリン化合物（特に、炭素数３〜８程度の脂肪族α−シアンヒドリン、とりわけケトンから誘導されるα−シアンヒドリン）などが好ましい。
【００３６】
［α−シアンヒドリンエステルの製造］
本発明のα−シアンヒドリンエステルの製造方法では、金属触媒の存在下で、前記エノールエステル化合物（１）又はオキシムエステル化合物（２）と、カルボニル化合物（３）と、シアン化剤とを反応させる。
この反応は、溶媒の非存在下で行ってもよいが、通常、溶媒中で行われる。溶媒としては、前記例示の溶媒などが挙げられる。
【００３７】
エノールエステル化合物（１）又はオキシムエステル化合物（２）の使用量は、カルボニル化合物（３）１モルに対して、例えば、０．５〜５モル、好ましくは０．８〜４モル、さらに好ましくは１〜３モル（特に、１．５〜２．５モル）程度である。シアン化剤の使用量は、カルボニル化合物（３）１モルに対して、例えば、０．８モル以上（例えば、０．８〜５モル程度）、好ましくは０．８〜３モル、さらに好ましくは０．９〜１．５モル程度である。
金属触媒の使用量は、カルボニル化合物（３）１モルに対して、例えば、０．００１〜１モル、好ましくは０．０１〜０．５モル、さらに好ましくは０．０５〜０．２モル程度である。反応温度は、反応を損なわない範囲で適宜選択でき、例えば、０〜１００℃、好ましくは１０〜６０℃、さらに好ましくは１０〜４０℃程度である。
【００３８】
なお、反応成分としてエノールエステル化合物（１）を用いる場合、系内に前記オキシム化合物（６）を存在させてもよい。系内にオキシム化合物（６）を存在させることにより反応速度が向上する場合がある。この場合、オキシム化合物（６）の使用量は、広い範囲で選択でき、例えば、カルボニル化合物（３）１モルに対して、０．００１〜２モル程度、好ましくは０．０１〜０．５モル程度である。
【００３９】
反応は、回分式、半回分式、連続式などの慣用の方法により行うことができる。上記反応により、対応する式（４）で表されるα−シアンヒドリンエステル誘導体が生成する。なお、反応終了後、必要に応じて、反応系に水などのプロトン性化合物を添加してもよい。
この反応は不可逆的に進行するため、α−シアンヒドリンエステル（４）を高い収率で得ることができる。
生成したα−シアンヒドリンエステル（４）は、慣用の分離精製手段、例えば、濾過、濃縮、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなど、またはこれらを組合せることにより分離精製できる。
こうして得られたα−シアンヒドリンエステル（４）は、α−シアンヒドリンとは異なり、加水分解条件下において、脱シアン化水素などの脱離反応が起こりにくいため、α−ヒドロキシ酸の前駆体として有用である。
【００４０】
［α−ヒドロキシ酸またはその塩の製造］
α−ヒドロキシ酸またはその塩は、前記方法により得られたα−シアンヒドリンエステル（４）を加水分解することによって得ることができる。
加水分解は、慣用の加水分解法、例えば、酸加水分解法、アルカリ加水分解法などにより行うことができる。
【００４１】
酸加水分解に用いる酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸；メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸などのスルホン酸などが挙げられる。酸の使用量は、例えば、α−シアンヒドリンエステル（４）１モルに対して、０．０００１〜１０モル程度、好ましくは０．０１〜４モル程度である。
水の使用量は、α−シアンヒドリンエステル（４）１モルに対して１モル以上、例えば、１〜１００モル程度の範囲で適当に選択できる。加水分解は、反応を損なわない範囲で、有機溶媒の存在下で行ってもよい。有機溶媒としては、前記例示の溶媒が例示される。反応温度は、例えば、０〜１５０℃、好ましくは１０〜１１０℃、さらに好ましくは４０〜１００℃程度である。
酸加水分解により、通常、遊離のα−ヒドロキシ酸またはそのアンモニウム塩が生成する。これらの生成物は、慣用の方法により、α−ヒドロキシ酸の塩基性塩に変換できる。
【００４２】
アルカリ加水分解は塩基の存在下で行われる。塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩；炭酸マグネシウムなどのアルカリ土類金属の炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金属の炭酸水素塩などが挙げられる。
塩基の使用量は、α−シアンヒドリンエステル（４）１モルに対して、１モル以上、例えば、１〜１０モル程度、好ましくは１〜５モル程度、さらに好ましくは２〜３モル程度である。水の使用量は酸加水分解と同様であり、反応は前記の有機溶媒やアルコール（例えば、メタノール、エタノールなど）の存在下で行ってもよい。反応温度は、例えば、０〜１５０℃、好ましくは１０〜１１０℃程度である。
アルカリ加水分解により、通常、対応するα−ヒドロキシ酸の塩基性塩が生成する。α−ヒドロキシ酸の塩基性塩は、慣用の方法により、遊離のα−ヒドロキシ酸またはその酸性塩に変換できる。
【００４３】
加水分解反応は、回分式、半回分式、連続式などの慣用の方法により行なうことができる。反応終了後、反応生成物は、必要に応じてｐＨを調整した後、慣用の方法、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの分離手段や、これらを組合せた分離手段により、容易に分離精製できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、エノールエステル化合物又はオキシムエステル化合物、カルボニル化合物及びシアン化剤から、α−シアンヒドリンエステルを高い収率で得ることができる。
また、前記α−シアンヒドリンエステルを加水分解することにより、対応するα−ヒドロキシ酸またはその塩を収率よく製造できる。この方法は適用範囲が広く、汎用性に優れる。
【００４５】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
調製例１
シクロヘキサノンオキシム２．３ｇ（２０ミリモル）、酢酸イソプロペニル２．０ｇ（２０ミリモル）、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］０．９ｇ（２ミリモル）、及びトルエン２０ｍｌの混合物を室温で１時間撹拌し、析出した結晶を濾過することにより、３．１ｇのアセチルオキシイミノシクロヘキサン（シクロヘキサノンオキシム アセテート）が得られた（収率１００％）。
【００４６】
実施例１
酢酸イソプロペニル １ミリモル、プロパナール １ミリモル、アセトンシアンヒドリン １ミリモル、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］ ０．１ミリモル、及びトルエン１ｍｌの混合物を、５０℃で５時間撹拌した。ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、反応混合液中には、プロパナールの転化率７９％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率７３％で生成していた。
【００４７】
実施例２
プロパナールに代えて、ブタナールを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、ブタナールの転化率８６％で、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率８１％で生成していた。
【００４８】
実施例３
プロパナールに代えて、ペンタナールを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、ペンタナールの転化率８６％で、２−アセチルオキシヘキサンニトリルが収率８０％で生成していた。
【００４９】
実施例４
プロパナールに代えて、ヘキサナールを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、ヘキサナールの転化率８６％で、２−アセチルオキシヘプタンニトリルが収率８１％で生成していた。
【００５０】
実施例５
プロパナールに代えて、３−メチルブタナールを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、３−メチルブタナールの転化率８４％で、２−アセチルオキシ−４−メチルペンタンニトリルが収率７９％で生成していた。
【００５１】
実施例６
プロパナールに代えて、２−フェニルアセトアルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、２−フェニルアセトアルデヒドの転化率７８％で、２−アセチルオキシ−３−フェニルプロパンニトリルが収率７２％で生成していた。
【００５２】
実施例７
プロパナールに代えて、アセトアルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、２−フェニルアセトアルデヒドの転化率８１％で、２−アセチルオキシプロパンニトリルが収率７４％で生成していた。
【００５３】
実施例８
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、無水塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率８７％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率８１％で生成していた。
【００５４】
実施例９
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、塩化ジルコニル（ＺｒＯＣｌ2 ）を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率７７％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率７４％で生成していた。
【００５５】
実施例１０
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、四塩化チタン（ＴｉＣｌ4 ）を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率８１％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率７７％で生成していた。
【００５６】
実施例１１
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、亜鉛アセチルアセトナト［Ｚｎ（ＡＡ）2 ］を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率６６％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率６２％で生成していた。
【００５７】
実施例１２
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、塩化銅［Ｃｕ（Ｃｌ）2 ］を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率５８％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率５６％で生成していた。
【００５８】
実施例１３
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、塩化第二鉄［Ｆｅ（Ｃｌ）3 ］を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率５５％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率５３％で生成していた。
【００５９】
実施例１４
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、塩化バナジル（ＶＯＣｌ2 ）を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率７８％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率７２％で生成していた。
【００６０】
実施例１５
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、塩化モリブデン［Ｍｏ（Ｃｌ）3 ］を０．１ミリモル用いた以外は、実施例１と同様に反応を行ったところ、プロパナールの転化率７２％で、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率７０％で生成していた。
【００６１】
実施例１６
反応温度を２５℃、反応時間を３時間とした以外は、実施例２と同様にして反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率５６％で生成していた。
【００６２】
実施例１７
反応温度を２５℃、反応時間を１５時間とした以外は、実施例２と同様にして反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率６３％で生成していた。
【００６３】
実施例１８
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）イッテルビウム［Ｃｐ* 2Ｙｂ（ＴＨＦ）2 ］を０．１ミリモル用い、反応温度を２５℃、反応時間を３時間とした以外は、実施例２と同様にして反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率２１％で生成していた。
【００６４】
実施例１９
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、サマリウムイソプロポキシド［Ｓｍ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）3 ］を０．１ミリモル用い、反応温度を２５℃、反応時間を３時間とした以外は、実施例２と同様にして反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率６１％で生成していた。
【００６５】
実施例２０
ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、サマリウムイソプロポキシド［Ｓｍ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）3 ］を０．１ミリモル用い、反応温度を２５℃、反応時間を１５時間とした以外は、実施例２と同様にして反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率７０％で生成していた。
【００６６】
実施例２１
酢酸イソプロペニル ２ミリモル、アセトアルデヒド １ミリモル、アセトンシアンヒドリン １ミリモル、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］ ０．１ミリモル、及びトルエン１ｍｌの混合物を、２５℃で１５時間撹拌した。ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、反応混合液中には、２−アセチルオキシプロパンニトリルが収率７４％で生成していた。
【００６７】
実施例２２
アセトアルデヒドに代えて、プロパナールを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシブタンニトリルが収率８７％で生成していた。
【００６８】
実施例２３
アセトアルデヒドに代えて、ブタナールを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率８４％で生成していた。
【００６９】
実施例２４
アセトアルデヒドに代えて、２−メチルプロパナールを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−３−メチルブタンニトリルが収率８６％で生成していた。
【００７０】
実施例２５
アセトアルデヒドに代えて、３−メチルブタナールを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−４−メチルペンタンニトリルが収率８２％で生成していた。
【００７１】
実施例２６
アセトアルデヒドに代えて、２，２−ジメチルプロパナールを１ミリモル用い、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］に代えて、サマリウムイソプロポキシド［Ｓｍ（Ｏ−ｉ−Ｐｒ）3 ］を０．１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−３，３−ジメチルブタンニトリルが収率８３％で生成していた。
【００７２】
実施例２７
アセトアルデヒドに代えて、シクロヘキサンカルバルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−２−シクロヘキシルエタンニトリルが収率９０％で生成していた。
【００７３】
実施例２８
アセトアルデヒドに代えて、ベンズアルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−２−フェニルエタンニトリルが収率４９％で生成していた。
【００７４】
実施例２９
アセトアルデヒドに代えて、フェニルアセトアルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−３−フェニルプロパンニトリルが収率６７％で生成していた。
【００７５】
実施例３０
アセトアルデヒドに代えて、２−フランカルバルデヒドを１ミリモル用いた以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、２−アセチルオキシ−２−（２−フリル）エタンニトリルが収率１８％で生成していた。
【００７６】
実施例３１
アセトアルデヒドに代えて、シクロヘキサノンを１ミリモル用い、反応温度を５０℃とした以外は、実施例２１と同様に反応を行ったところ、１−アセチルオキシシクロヘキサンニトリルが収率１３％で生成していた。
【００７７】
実施例３２
調製例１で得られたアセチルオキシイミノシクロヘキサン １ミリモル、ブタナール １ミリモル、アセトンシアンヒドリン １ミリモル、ジ（η5 −ペンタメチルシクロペンタジエニル）サマリウム［Ｃｐ* 2Ｓｍ（ＴＨＦ）2 ］ ０．１ミリモル、及びトルエン１ｍｌの混合物を、２５℃で３時間撹拌した。ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、反応混合液中には、２−アセチルオキシペンタンニトリルが収率５１％で生成していた。
【００７８】
実施例３３
実施例１と同様の方法で得られた２−アセチルオキシブタンニトリル１０ミリモル、水酸化カリウム２０ミリモル、水５ｍｌ及びエタノール１０ｍｌの混合液を、６０℃で３時間撹拌した。反応混合物を高速液体クロマトグラフィーにより分析したところ、２−ヒドロキシブタン酸が収率８６％で生成していた。
【００７９】
実施例３４
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例２と同様の方法で得られた２−アセチルオキシペンタンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシペンタン酸が収率７８％で生成していた。
【００８０】
実施例３５
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例３と同様の方法で得られた２−アセチルオキシヘキサンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシヘキサン酸が収率８２％で生成していた。
【００８１】
実施例３６
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例４と同様の方法で得られた２−アセチルオキシヘプタンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシヘプタン酸が収率７７％で生成していた。
【００８２】
実施例３７
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例５と同様の方法で得られた２−アセチルオキシ−４−メチルペンタンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシ−４−メチルペンタン酸が収率８１％で生成していた。
【００８３】
実施例３８
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例６と同様の方法で得られた２−アセチルオキシ−３−フェニルプロパンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシ−３−フェニルプロピオン酸が収率７８％で生成していた。
【００８４】
実施例３９
２−アセチルオキシブタンニトリルに代えて、実施例７と同様の方法で得られた２−アセチルオキシプロパンニトリルを１０ミリモル使用した以外は、実施例３３と同様にして反応を行ったところ、２−ヒドロキシプロピオン酸が収率８４％で生成していた。
Claims (7)
- 遷移金属触媒の存在下、式（１）
- 遷移金属触媒として、周期表３Ａ族元素、４Ａ族元素、５Ａ族元素、６Ａ族元素、７Ａ族元素、８族元素、１Ｂ族元素又は２Ｂ族元素を含む遷移金属化合物を用いる請求項１記載のα−シアンヒドリンエステルの製造方法。
- Ｒ１が、水素原子、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、Ｃ５−８シクロアルキル基、及びＣ６−１０アリール基から選択された基である請求項１記載のα−シアンヒドリンエステルの製造方法。
- Ｒ２が水素原子又はメチル基であり、Ｒ３及びＲ４が水素原子である請求項１記載のα−シアンヒドリンエステルの製造方法。
- Ｒ５及びＲ６が、同一又は異なって、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ５−８シクロアルキル基、及びＣ６−１０アリール基から選択された基であるか、又はＲ５及びＲ６が、隣接する炭素原子と共に５〜１０員のシクロアルカン環を形成している請求項１記載のα−シアンヒドリンエステルの製造方法。
- カルボニル化合物１モルに対して、炭素数３〜８の脂肪族α−シアンヒドリンを０．９〜１．５モル用いる請求項１記載のα−シアンヒドリンエステルの製造方法。
- 遷移金属触媒の存在下、式（１）
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