JP4355805B2 - Method for producing α-hydroxycarboxylic acid ester - Google Patents

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Description

本発明は、α−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法に関し、更に詳しくは、金属ハロゲン化物の存在下で、糖類とアルコールを反応させることにより、α−ヒドロキシカルボン酸エステルを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester, and more particularly to a method for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester by reacting a saccharide with an alcohol in the presence of a metal halide.

糖類を原料として生産される乳酸エステルなどのα−ヒドロキシカルボン酸エステルは、医薬品、化粧品、香料、農薬などの各種製品の中間原料あるいはポリマー原料として極めて有用である。
そのため、従来から、乳酸や乳酸エステル等を工業的に製造する方法がいくつか提案されている。
Α-Hydroxycarboxylic acid esters such as lactic acid esters produced from saccharides as raw materials are extremely useful as intermediate raw materials or polymer raw materials for various products such as pharmaceuticals, cosmetics, fragrances and agricultural chemicals.
Therefore, several methods for industrially producing lactic acid and lactic acid esters have been proposed.

現在、工業的に実施されている糖類からの乳酸製造法は主として発酵によるものである(特許文献1参照)。
しかし、このような生体反応や酵素反応のような生物的な方法は反応速度が遅く、生成する乳酸の濃度が低いため、精製のためのエネルギー消費量が大きいという問題がある。
Currently, industrially practiced methods for producing lactic acid from saccharides are mainly based on fermentation (see Patent Document 1).
However, such biological methods such as biological reactions and enzymatic reactions have a problem that the reaction rate is slow and the concentration of lactic acid produced is low, so that the energy consumption for purification is large.

これに対し、化学的合成法は反応速度が大きく、一般に生成物の濃度が高いという利点がある。
このような化学的合成法による乳酸の製造方法としては、糖類を当量のアルカリで処理することにより、乳酸等を塩の形で製造する方法が知られている。
On the other hand, the chemical synthesis method has an advantage of a high reaction rate and generally a high product concentration.
As a method for producing lactic acid by such a chemical synthesis method, a method of producing lactic acid or the like in the form of a salt by treating a saccharide with an equivalent amount of alkali is known.

例えば、グルコースやグルコースのアルカリ溶液を蒸留することにより得られるグリセルアルデヒドを強アルカリで処理すれば、メチルグリオキサールあるいは乳酸やギ酸の塩等が得られることが知られている(非特許文献1、2参照)。   For example, it is known that methylglyoxal or a salt of lactic acid or formic acid can be obtained by treating glyceraldehyde obtained by distilling glucose or an alkaline solution of glucose with a strong alkali (Non-Patent Document 1, 2).

しかし、この方法により得られる乳酸塩から乳酸エステルを製造するためには、何らかの酸で処理する必要があり、そのためのコストと副生する塩の処理等が問題となる。
また、水溶液中で反応が行われるために、乳酸を分離するためのエネルギー消費が大きくなるという問題がある。
However, in order to produce a lactic acid ester from the lactate salt obtained by this method, it is necessary to treat with some acid, and the cost for that and the treatment of the by-product salt are problematic.
Moreover, since reaction is performed in aqueous solution, there exists a problem that the energy consumption for isolate | separating lactic acid becomes large.

一方、チタニウムイソプロポキシド、塩化ジルコニウム、塩化クロム等の遷移金属化合物、あるいは遷移金属化合物を担持したイオン交換樹脂の存在下で、ジヒドロキシアセトン等のα−ヒドロキシカルボニル化合物とアルコールとを反応させることにより、α−ヒドロキシカルボン酸エステルを製造する方法が知られている(特許文献2、3参照)。
この方法によれば、ポリ乳酸製造における中間体である乳酸ブチルエステル等のα−ヒドロキシカルボン酸エステルを一段で合成することができる。
On the other hand, by reacting an alcohol with an α-hydroxycarbonyl compound such as dihydroxyacetone in the presence of a transition metal compound such as titanium isopropoxide, zirconium chloride or chromium chloride, or an ion exchange resin carrying a transition metal compound. A method for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester is known (see Patent Documents 2 and 3).
According to this method, an α-hydroxycarboxylic acid ester such as lactic acid butyl ester, which is an intermediate in the production of polylactic acid, can be synthesized in one step.

しかし、最も有利な原料であるジヒドロキシアセトンを用いても、短時間の反応では収率が低く、80%以上の収率を得るためには15時間以上の加熱が必要という問題がある。
このように、糖類からα−ヒドロキシカルボン酸エステルを安価且つ一段で合成することができる工業的に有利な合成方法が未だ確立していないのが現状である。
However, even if dihydroxyacetone, which is the most advantageous raw material, is used, there is a problem that the yield is low in a short-time reaction, and heating for 15 hours or more is necessary to obtain a yield of 80% or more.
Thus, the present condition is that the industrially advantageous synthesis method which can synthesize | combine (alpha) -hydroxycarboxylic acid ester from saccharides cheaply and in one step is not yet established.

特開2001−354616号公報JP 2001-354616 A 欧州特許出願公開第0460831号明細書European Patent Application No. 0460831 欧州特許出願公開第0541330号明細書European Patent Application No. 0541330 化学大辞典 第3巻 P112Chemical Dictionary 3rd P112 Carbohydr.Res.,280(1996),P47Carbohydr. Res. , 280 (1996), P47

ところで、グルコースのような糖類の大部分は、アルドース又はケトース、もしくはその誘導体で占められており、人体や環境に対して優しい物質である。
また、反応条件下でアルドース又はケトースを形成するこれらの前駆体の一つである多糖類は自然界に多量に存在しこれも人体や環境に対して優しい物質である。
By the way, most of saccharides such as glucose are occupied by aldose, ketose, or a derivative thereof, and are substances that are friendly to the human body and the environment.
In addition, polysaccharides, which are one of these precursors that form aldoses or ketoses under reaction conditions, are present in large amounts in nature and are also gentle to the human body and the environment.

更に、他のアルドース又はケトースの前駆体である炭水化物、特に有機性廃棄物由来のものは、その再資源化を強く要請されているものである。
従って、これらを化学的な方法により直接α−ヒドロキシカルボン酸エステルに変換できれば、その工業的な意義は計り知れないものがある。
Furthermore, carbohydrates that are precursors of other aldoses or ketoses, particularly those derived from organic waste, are strongly required to be recycled.
Therefore, if these can be directly converted to α-hydroxycarboxylic acid ester by a chemical method, the industrial significance is immeasurable.

本発明は、かかる実状を背景に、上記の問題点を克服するためになされたものである。
すなわち、本発明の目的は、自然界に多量に存在し、環境に優しい糖類、特にアルドース又はケトース、あるいはその再資源化の要望されているこれらを含有する有機性炭素資源(炭水化物など)から高収率でα−ヒドロキシカルボン酸エステルを製造する方法を提供することである。
The present invention has been made in order to overcome the above-mentioned problems against the background of such a situation.
That is, the object of the present invention is to obtain a high yield from organic saccharides (such as carbohydrates) containing a large amount of environmentally friendly saccharides, especially aldoses or ketoses, or those which are required to be recycled. It is to provide a method for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester at a rate.

かくして、本発明者は、このような課題背景に対して鋭意研究を重ねた結果、金属ハロゲン化物触媒の存在下で、糖類、特にアルドース又はケトースをアルコールと反応させると、α−ヒドロキシカルボン酸エステルが生成することを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。   Thus, as a result of extensive research on the background of such problems, the present inventors have found that α-hydroxycarboxylic acid esters can be obtained by reacting sugars, particularly aldoses or ketoses, with alcohols in the presence of metal halide catalysts. The present invention has been completed based on this finding.

即ち、本発明は、(1)、金属ハロゲン化物触媒の存在下で糖類とアルコールを反応させるα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法であって、金属ハロゲン化物が、スズ、インジウム、銅、亜鉛いずれかのハロゲン化物又はこれらのハロゲン化物を2つ以上組み合わせたものであるα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法に存する。 That is, the present invention is (1) a method for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester in which a saccharide and an alcohol are reacted in the presence of a metal halide catalyst , wherein the metal halide is any of tin, indium, copper and zinc. The present invention resides in a process for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester which is a combination of two or more of these halides .

また、(2)糖類が、単糖類であるα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法に存する。 Moreover, (2) saccharide exists in the manufacturing method of ( alpha) -hydroxycarboxylic acid ester whose monosaccharide is.

そしてまた、(3)単糖類が、三炭糖であるα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法に存する。 And (3) the monosaccharide exists in the manufacturing method of ( alpha) -hydroxy carboxylic acid ester which is tricarbon sugar.

本発明はこの目的に沿ったものであれば、上記1〜3の中から選ばれた2つ以上を組み合わせた構成も当然採用可能である。
As long as this invention meets this purpose, it is naturally possible to employ a configuration in which two or more selected from the above 1 to 3 are combined.

本発明によれば、自然界に多量に存在し、環境に優しく、また再資源化の要望されている、糖類好ましくはアルドース又はケトースから、医薬品、化粧品、香料、農薬などの各種製品の中間原料あるいはポリマー原料として極めて有用なα−ヒドロキシカルボン酸エステルを一段で簡便かつ安価に製造することが可能となる。   According to the present invention, an intermediate material for various products such as pharmaceuticals, cosmetics, fragrances, agricultural chemicals, etc., which are present in a large amount in nature, are environmentally friendly, and are required to be recycled, such as sugars, preferably aldoses or ketoses. An α-hydroxycarboxylic acid ester extremely useful as a polymer raw material can be easily and inexpensively produced in one step.

また、アルドース又はケトースの前駆体として、例えば有機性炭素資源を利用することが可能となるので、環境浄化、資源の有効利用及び省エネルギーの観点からみても極めて有効なα−ヒドロキシカルボン酸エステルの合成プロセスということができる。   In addition, as an aldose or ketose precursor, for example, an organic carbon resource can be used. Therefore, an extremely effective synthesis of an α-hydroxycarboxylic acid ester from the viewpoint of environmental purification, effective use of resources, and energy saving. It can be called a process.

以下、本発明のα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法について述べる。   Hereinafter, the production method of the α-hydroxycarboxylic acid ester of the present invention will be described.

(本発明の製造方法における反応について)
本発明のα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法は、金属ハロゲン化物触媒の存在下で、糖類、特にアルドースやケトース等の単糖類とアルコールを反応させることを特徴とする。
この一段の反応により、乳酸エステルなどのα−ヒドロキシカルボン酸エステルが得られるが、この合成反応は、通常、下記のように一般的に表される反応式によって示すことができる。
(About reaction in the manufacturing method of this invention)
The method for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester of the present invention is characterized by reacting a saccharide, particularly a monosaccharide such as aldose and ketose, with an alcohol in the presence of a metal halide catalyst.
By this one-step reaction, an α-hydroxycarboxylic acid ester such as a lactic acid ester is obtained. This synthesis reaction can usually be represented by a reaction formula generally expressed as follows.

Figure 0004355805
ここで、nは0以上の整数を、Rはアルキル基を表す。
Figure 0004355805
Here, n represents an integer of 0 or more, and R represents an alkyl group.

因みに、上記の反応式中、本発明の目的物であるα−ヒドロキシカルボン酸エステルは、HOCH(CH)COR(乳酸エステル)及びHOCHCOR(グリコール酸エステル)である。 Incidentally, in the above reaction formulas, α-hydroxycarboxylic acid esters which are the objects of the present invention are HOCH (CH 3 ) CO 2 R (lactic acid ester) and HOCH 2 CO 2 R (glycolic acid ester).

(金属ハロゲン化物触媒について)
本発明方法においては、金属ハロゲン化物触媒を用い、糖類好ましくはアルドース又はケトースを上記反応条件で反応させることにより、所望とするα−ヒドロキシカルボン酸エステルを得ることができる。
(About metal halide catalysts)
In the method of the present invention, a desired α-hydroxycarboxylic acid ester can be obtained by reacting a saccharide, preferably aldose or ketose, under the above reaction conditions, using a metal halide catalyst.

このような金属ハロゲン化物触媒としては、スズ、インジウム、銅、あるいは亜鉛のハロゲン化物又はこれらのハロゲン化物を2つ以上組み合わせたものが好ましく使用される。
具体的には、例えば、塩化スズ、臭化スズ、ヨウ化スズ、塩化インジウム、塩化銅、塩化亜鉛等の金属ハロゲン化物を挙げることができる。
As such a metal halide catalyst, tin, indium, copper, zinc halide or a combination of two or more of these halides is preferably used.
Specific examples include metal halides such as tin chloride, tin bromide, tin iodide, indium chloride, copper chloride, and zinc chloride.

金属ハロゲン化物触媒の使用量は、糖類あるいはその前駆体に対して1/10000〜1/1、好ましくは1/100〜1/10である。
金属化合物の使用量が少な過ぎると反応が進行せず、逆に多過ぎると副反応のため、α−ヒドロキシカルボン酸エステル収率が低下するので好ましくない。
The amount of the metal halide catalyst used is 1/10000 to 1/1, preferably 1/100 to 1/10 with respect to the saccharide or its precursor.
When the amount of the metal compound used is too small, the reaction does not proceed. On the other hand, when the amount is too large, the side reaction causes a reduction in the α-hydroxycarboxylic acid ester yield, which is not preferable.

(糖類について)
本発明の原料として用いる糖類は特に限定されるものではないが、単糖類、少糖類、多糖類などが好ましく使用される。
単糖類としては、グリコールアルデヒド、グリセルアルデヒド、ジヒドロキシアセトン等のアルドース又はケトースが使用可能である。
(About sugar)
The saccharide used as a raw material of the present invention is not particularly limited, but monosaccharide, oligosaccharide, polysaccharide and the like are preferably used.
As monosaccharides, aldoses or ketoses such as glycol aldehyde, glyceraldehyde, and dihydroxyacetone can be used.

具体的には、アルドースとしては、グルコース、マンノース、ガラクトース、タロース、グロースなどのヘキソース、キシロース、アラビノース、リボース、リキソースなどのペントース等を挙げることができる。
また、ケトースとしては、フルクトース、ソルボース、タガトースなどのヘキソース、リブロース、キシルロースなどのペントース等を挙げることができる。
Specific examples of aldoses include hexoses such as glucose, mannose, galactose, talose, and growth, and pentoses such as xylose, arabinose, ribose, and lyxose.
Examples of the ketose include hexoses such as fructose, sorbose and tagatose, and pentoses such as ribulose and xylulose.

少糖類としてはしょ糖(スクロース)、麦芽糖(マルトース)、乳糖(ラクトース)、セロビオースなどの二糖類、ラフィノース、バノース等の三糖類等を挙げることができる。
また、多糖類としてはでんぷん、セルロース、イヌリン、あるいはこれらを含有する有機性廃棄物等を挙げることができる。
Examples of oligosaccharides include disaccharides such as sucrose, maltose (maltose), lactose (lactose), cellobiose, and trisaccharides such as raffinose and vanose.
Examples of the polysaccharide include starch, cellulose, inulin, and organic waste containing these.

本発明で好ましく使用される糖類は、単糖類であり、その中でもアルドースやケトースが好ましく、グリコールアルデヒド(二炭糖)、グリセルアルデヒド、ジヒドロキシアセトン(いずれも三炭糖。トリオースともいう)等のアルドース又はケトースがより好ましく使用される。
特に、三炭糖は、炭素数が乳酸(CHCHOHCOOH)と同じく3つであるため、乳酸エステルの製造には好ましく用いられる。
The saccharides preferably used in the present invention are monosaccharides, and among them, aldoses and ketoses are preferable, and glycolaldehyde (dicarbonose), glyceraldehyde, dihydroxyacetone (all are also referred to as tricarbonose, triose) and the like. Aldose or ketose is more preferably used.
In particular, tricarbon sugar is preferably used for the production of lactic acid esters because it has three carbon atoms in the same manner as lactic acid (CH 3 CHOHCOOH).

(アルコールについて)
また、原料であるアルコールは特に制約されないが、炭素数1〜8の脂肪族アルコールを用いることが好ましい。
このようなアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロパノールなどを挙げることができる。
(About alcohol)
Moreover, although the alcohol which is a raw material is not restrict | limited in particular, it is preferable to use a C1-C8 aliphatic alcohol.
Examples of such alcohols include methanol, ethanol, and propanol.

糖類とアルコールの使用割合は特に制約されるものではないが、通常、1/1〜1/100、好ましくは1/5〜1/50である。
反応条件は、原料である糖類やアルコールの種類などによって異なるが、反応圧力は、1気圧以上、好ましくは20〜60気圧であり、また、反応温度は、室温〜250℃、好ましくは150〜200℃である。
The use ratio of saccharides and alcohol is not particularly limited, but is usually 1/1 to 1/100, preferably 1/5 to 1/50.
The reaction conditions vary depending on the type of saccharide or alcohol as a raw material, but the reaction pressure is 1 atm or higher, preferably 20-60 atm. The reaction temperature is room temperature to 250 ° C., preferably 150-200. ° C.

(製造方法の具体例について)
本発明方法によりα−ヒドロキシカルボン酸エステルを得るには、例えばオートクレーブ中に金属ハロゲン化物触媒、原料であるアルドース又はケトース、及びアルコールを仕込み、反応条件を例えば圧力100気圧、温度170℃に設定し、原料を攪拌しながら所定時間反応させる。
そして、その後、得られる生成物から所望のα−ヒドロキシカルボン酸エステルを分離すればよい。
(Specific examples of manufacturing methods)
In order to obtain an α-hydroxycarboxylic acid ester by the method of the present invention, for example, a metal halide catalyst, raw materials aldose or ketose, and alcohol are charged in an autoclave, and the reaction conditions are set to, for example, a pressure of 100 atm and a temperature of 170 ° C. The raw materials are reacted for a predetermined time while stirring.
Then, the desired α-hydroxycarboxylic acid ester may be separated from the resulting product.

以上、本発明を説明してきたが、本発明は実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸脱しない範囲で、他の種々の更なる変形例が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記の説明及び後述する実施例では、α−ヒドロキシカルボン酸エステルとして主に乳酸エステル(乳酸エチル)やグリコール酸エチルを製造する場合を例示した。
しかし、他の種類のα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造に対しても同様に説明でき、本発明によれば、製造条件等を調整することにより他の種類のα−ヒドロキシカルボン酸エステルを製造することも当然可能である。
The present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the embodiments, and it is needless to say that various other modifications can be made without departing from the essence of the present invention.
For example, in the above description and the examples described later, the case where lactic acid ester (ethyl lactate) or ethyl glycolate is mainly produced as the α-hydroxycarboxylic acid ester is exemplified.
However, other types of α-hydroxycarboxylic acid esters can be similarly described. According to the present invention, other types of α-hydroxycarboxylic acid esters are manufactured by adjusting manufacturing conditions and the like. Of course it is also possible.

また、糖類は種々のものを用いることが可能であり、目的とするα−ヒドロキシカルボン酸エステルにあわせて適宜選択されて用いられる。
更に、反応を効果的に進行させるために、金属ハロゲン化物触媒以外に他の添加剤を加えることが可能であることは言うまでもない。
Various sugars can be used, which are appropriately selected according to the target α-hydroxycarboxylic acid ester.
Furthermore, it goes without saying that other additives can be added in addition to the metal halide catalyst in order to make the reaction proceed effectively.

以下、実施例により更に詳細に説明する。
尚、本発明は、これらの実施例に限定されるものでないことは言うまでもない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Needless to say, the present invention is not limited to these examples.

[実施例1]
50mL容のオートクレーブ中に、38.6%の炭素分を含有する可溶性澱粉0.47g(炭素15mg原子を含む)、エタノール8mL、及び塩化スズ0.5mmolを仕込み、オートクレーブの蓋を閉めた後、アルゴンガス(室温で60気圧)加圧下、170℃で2時間反応を行った。
この反応で得られた生成物を、ガスクロマトグラフィーにより定量分析した。
[Example 1]
In a 50 mL autoclave, 0.47 g of soluble starch containing 38.6% carbon (containing 15 mg of carbon), 8 mL of ethanol, and 0.5 mmol of tin chloride were charged, and after closing the autoclave lid, The reaction was carried out at 170 ° C. for 2 hours under pressure of argon gas (60 atm at room temperature).
The product obtained by this reaction was quantitatively analyzed by gas chromatography.

その結果、α−ヒドロキシカルボン酸エステルとして、乳酸エチル(1.72mmol)及びグリコール酸エチル(0.18mmol)が生成した。
α−ヒドロキシカルボン酸エステル以外の生成物としては、高分子量化合物の他、エチラール(0.12mmol)、ジエチルアセタール(0.13mmol)、及びレブリン酸エチル(0.07mmol)等が生成していることが判った。
また、α−ヒドロキシカルボン酸エステルのトータル収率は炭素基準で36%、スズ化合物基準で372%であった。
As a result, ethyl lactate (1.72 mmol) and ethyl glycolate (0.18 mmol) were produced as the α-hydroxycarboxylic acid ester.
Products other than α-hydroxycarboxylic acid esters include high molecular weight compounds, ethyl (0.12 mmol), diethyl acetal (0.13 mmol), ethyl levulinate (0.07 mmol), etc. I understood.
The total yield of α-hydroxycarboxylic acid ester was 36% on the basis of carbon and 372% on the basis of tin compound.

[実施例2]
50mL容のオートクレーブ中に、グルコース0.45g(炭素15mg原子を含む)、エタノール8mL、及び表1に記載の金属ハロゲン化物0.5mmolを仕込み、オートクレーブの蓋を閉めた後、アルゴンガス(室温で60気圧)加圧下、170℃で2時間反応を行った。
この反応で得られた生成物を、ガスクロマトグラフィーにより定量分析した。
[Example 2]
In a 50 mL autoclave, 0.45 g of glucose (containing 15 mg of carbon), 8 mL of ethanol, and 0.5 mmol of a metal halide described in Table 1 were charged, and the autoclave was closed, followed by argon gas (at room temperature). The reaction was carried out at 170 ° C. for 2 hours under a pressure of 60 atm.
The product obtained by this reaction was quantitatively analyzed by gas chromatography.

その結果、乳酸エチル及びグリコール酸エチルが表1に示す収率で生成することが判った。
なお、収率は炭素基準である。
As a result, it was found that ethyl lactate and ethyl glycolate were produced in the yields shown in Table 1.
The yield is based on carbon.

Figure 0004355805
Figure 0004355805

[比較例1]
50mL容のオートクレーブ中に、グルコース0.45g(炭素15mg原子を含む)、エタノール8mL、及び表2に記載の金属化合物0.5mmolを仕込み、オートクレーブの蓋を閉めた後、アルゴンガス(室温で60気圧)加圧下、170℃で2時間反応を行った。
この反応で得られた生成物を、ガスクロマトグラフィーにより定量分析した。
[Comparative Example 1]
In a 50 mL autoclave, 0.45 g of glucose (containing 15 mg of carbon), 8 mL of ethanol, and 0.5 mmol of the metal compound shown in Table 2 were charged, and the autoclave was closed, and then argon gas (at room temperature) was added. Reaction was performed at 170 ° C. for 2 hours under atmospheric pressure.
The product obtained by this reaction was quantitatively analyzed by gas chromatography.

その結果、乳酸エチル及びグリコール酸エチルが表2に示す収率で生成することが判った。
表2に記載された金属化合物は、概して表1に記載された金属ハロゲン化物の場合と比較して、特に乳酸エチルでは収率が低かった。
前述した従来技術(欧州特許出願公開第0460831号明細書)で特記されている触媒の内、特に有効であったのはZrCl4、CrCl3・6H2O、及びZrCl2O・8H2Oであるが、ZrCl4及びCrCl3・6H2Oは毒性が高く、実用的ではないため、ここでは使用しなかった。また、ZrCl2O・8H2Oを触媒として用いた場合にも、乳酸エチルの収率は4%と低かった。
なお、収率は炭素基準である。
As a result, it was found that ethyl lactate and ethyl glycolate were produced in the yields shown in Table 2.
The metal compounds listed in Table 2 generally had lower yields, especially with ethyl lactate, compared to the metal halides listed in Table 1.
Of the catalysts that are otherwise in the above-mentioned prior art (EP 0460831 Pat), especially which was valid ZrCl 4, CrCl 3 · 6H 2 O, and at ZrCl 2 O · 8H 2 O Although ZrCl 4 and CrCl 3 .6H 2 O are highly toxic and impractical, they were not used here. Further, when ZrCl 2 O · 8H 2 O was used as a catalyst, the yield of ethyl lactate was as low as 4%.
The yield is based on carbon.

Figure 0004355805
Figure 0004355805

[実施例3]
50mL容のオートクレーブ中に、炭素15mg原子を含有する量の表3に記載のアルドース又はケトース、あるいはその前駆体、メタノール8mL、及び塩化スズ0.5mmolを仕込み、オートクレーブの蓋を閉めた後、アルゴンガス(室温で60気圧)加圧下、170℃で2時間反応を行った。
この反応で得られた生成物を、ガスクロマトグラフィーにより定量分析した。
[Example 3]
In a 50 mL autoclave, aldose or ketose shown in Table 3 in an amount containing 15 mg of carbon, or a precursor thereof, 8 mL of methanol, and 0.5 mmol of tin chloride were charged, and after closing the autoclave lid, argon was added. The reaction was performed at 170 ° C. for 2 hours under pressure of gas (60 atm at room temperature).
The product obtained by this reaction was quantitatively analyzed by gas chromatography.

その結果、乳酸メチル及びグリコール酸メチルが表3に示す収率で生成することが判った。
なお、収率は炭素基準である。
As a result, it was found that methyl lactate and methyl glycolate were produced in the yields shown in Table 3.
The yield is based on carbon.

Figure 0004355805
Figure 0004355805

Claims (3)

金属ハロゲン化物触媒の存在下で糖類とアルコールを反応させることを特徴とするα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法であって、
金属ハロゲン化物が、スズ、インジウム、銅、亜鉛いずれかのハロゲン化物又はこれらのハロゲン化物を2つ以上組み合わせたものであることを特徴とするα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法。
A method for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester, comprising reacting a saccharide with an alcohol in the presence of a metal halide catalyst ,
A method for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester, characterized in that the metal halide is a halide of any one of tin, indium, copper and zinc, or a combination of two or more of these halides .
糖類が、単糖類であることを特徴とする請求項1記載のα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法。 The method for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester according to claim 1 , wherein the saccharide is a monosaccharide. 単糖類が、三炭糖であることを特徴とする請求項2記載のα−ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法。 The method for producing an α-hydroxycarboxylic acid ester according to claim 2 , wherein the monosaccharide is a tricarbon sugar.
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JP5344666B2 (en) * 2006-10-20 2013-11-20 独立行政法人産業技術総合研究所 Method for producing lactic acid
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JP5263491B2 (en) * 2008-04-22 2013-08-14 独立行政法人産業技術総合研究所 Lactic acid production method
JP5366128B2 (en) * 2008-12-19 2013-12-11 独立行政法人産業技術総合研究所 Method for producing levulinic acid ester
JP5783548B2 (en) * 2010-10-29 2015-09-24 株式会社日本触媒 Method for producing lactic acid using tin-containing compound
JP5515114B2 (en) * 2010-03-31 2014-06-11 株式会社日本触媒 Method for producing lactic acid using indium compound
MY157001A (en) * 2010-03-31 2016-04-15 Nippon Catalytic Chem Ind Method for producing lactic acids from carbohydrate -containing raw material
JP5858514B2 (en) * 2010-03-31 2016-02-10 株式会社日本触媒 Method for producing lactic acid using tin-containing compound
WO2011125882A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-13 株式会社日本触媒 Method for producing lactic acids from starting materials containing carbohydrates
JP5697090B2 (en) * 2011-03-31 2015-04-08 株式会社日本触媒 Method for producing lactic acid
CN103626650A (en) * 2012-08-27 2014-03-12 微宏动力系统(湖州)有限公司 Preparation method of lactic acid and derivative thereof
EP3257838A4 (en) * 2015-02-13 2018-10-10 UBE Industries, Ltd. Method for producing levulinic acid ester
CN111688960B (en) * 2019-03-12 2022-03-11 湖南中烟工业有限责任公司 Polymer-based latent-fragrance slow-release material, preparation method thereof and application thereof in heating non-combustion tobacco products
CN114773195B (en) * 2022-01-20 2023-06-09 河南理工大学 Method for preparing methyl glycolate by one-step catalysis of aldose

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