JP4361359B2 - Method for producing glyoxylate ester - Google Patents
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Description
本発明は、グリオキシル酸エステルの製造方法に関する。 The present invention relates to the production how the glyoxylic acid ester.
グリオキシル酸は古くから知られる化合物で、生体内のアミノ酸代謝に関与する物質であることが知られている。特に植物やある種の微生物においてはグリオキシル酸回路が存在し、糖新生に関与するなど、生体の存続に欠かせない物質である。これらのエステル類は、そのα−オキソエステル基が、数多くの反応に関与することができる非常に反応性の高い基であるため、有機化学において重要な化合物である。それ故、微生物等を用いた生合成原料、医薬中間体原料、医薬品原料、医薬品などとして重要な位置を担う化合物となっている。 Glyoxylic acid is a compound that has been known for a long time, and is known to be a substance involved in amino acid metabolism in vivo. Particularly in plants and certain microorganisms, the glyoxylic acid cycle exists and is involved in gluconeogenesis, which is an indispensable substance for living organisms. These esters are important compounds in organic chemistry because their α-oxoester groups are very reactive groups that can participate in numerous reactions. Therefore, it is a compound that plays an important role as a biosynthetic raw material, a pharmaceutical intermediate raw material, a pharmaceutical raw material, a pharmaceutical and the like using microorganisms.
例えば、光学活性グリオキシル酸メンチル、即ち、グリオキシル酸ｌ−メンチル及びグリオキシル酸ｄ−メンチルは、不斉合成反応において、オキサチオラン類などの光学活性なアセタール、アルケン及びニトロアルカンに対する立体制御付加反応並びにグリニャール反応における重要なＣ2構成単位である。更には、光学活性グリオキシル酸メンチルは、不斉合成における光学分割剤としての役割が極めて重要であり、主にアミン、アミノ酸、ヌクレオシド等の光学分割を簡便に行うのに最も優れた化合物である。 For example, optically active menthyl glyoxylate, i.e., l-menthyl glyoxylate and d-menthyl glyoxylate, is a stereosynthesis addition reaction and Grignard reaction to optically active acetals such as oxathiolanes, alkenes and nitroalkanes in an asymmetric synthesis reaction. Is an important C 2 building block. Furthermore, optically active menthyl glyoxylate plays an extremely important role as an optical resolution agent in asymmetric synthesis, and is the most excellent compound for easily performing optical resolution mainly for amines, amino acids, nucleosides and the like.
しかしながら、グリオキシル酸エステルを通常のエステル化反応、即ち、グリオキシル酸とアルコールとを、酸性触媒を使用して共沸脱水しながらエステル化する方法を適用にするには大きな困難が伴う。一般にグリオキシル酸の市販品は４０〜５０％の水溶液であり、これと任意のアルコールと反応させてエステル化をするには、含まれている水分、およびエステル化により生じる水分を全て取り除く必要がある。これらの水分を取り除く作業はトルエンやキシレンなどの共沸性のある溶媒を用いて環流することにより行われるが、グリオキシル酸自体はこれら非極性溶媒であるトルエンやキシレンにほとんど溶解しないため、反応の効率が非常に悪い。これは水分の除去が進行するにつれ、溶媒に溶けないグリオキシル酸のみが濃縮され、さらに加熱されることで、グリオキシル酸の分子に含まれる化学的に活性なアルデヒド基やカルボキシル基がグリオキシル酸同士で複雑な重合反応を起こしてしまう。このため、結果的に目的とするグリオキシル酸エステルの収率は非常に低いものとなってしまう。また生成されるグリオキシル酸エステルもまたその分子内に活性なアルデヒド基を持っており、これはやがて同じような自己重合を起こし樹脂化してしまう。この重合反応は室温乃至、冷蔵庫内の温度でも容易に反応が進行するため、このグリオキシル酸エステルの保存方法においても解決しなければならない重要な問題となっている。 However, there is a great difficulty in applying a method of esterifying glyoxylic acid ester in a normal esterification reaction, that is, esterifying glyoxylic acid and alcohol by azeotropic dehydration using an acidic catalyst. In general, a commercially available product of glyoxylic acid is a 40 to 50% aqueous solution, and it is necessary to remove all contained water and water generated by esterification in order to react with this with any alcohol. . The removal of these waters is carried out by refluxing with an azeotropic solvent such as toluene or xylene, but glyoxylic acid itself hardly dissolves in these non-polar solvents such as toluene and xylene. The efficiency is very bad. As the water removal progresses, only the glyoxylic acid that is insoluble in the solvent is concentrated and further heated, so that the chemically active aldehyde group or carboxyl group contained in the glyoxylic acid molecule is changed between the glyoxylic acids. A complicated polymerization reaction occurs. For this reason, the yield of the target glyoxylic acid ester will become very low as a result. The glyoxylic acid ester produced also has an active aldehyde group in the molecule, which eventually undergoes similar self-polymerization and becomes a resin. Since this polymerization reaction easily proceeds from room temperature to the temperature in the refrigerator, it is an important problem that must be solved even in the method for preserving glyoxylate.
これらの合成の困難を回避するために、従来から様々な合成法が研究、開発されてきた。これら合成法としては、例えば次の（１）〜（９）に示すような方法が報告されている。すなわち、まず（１）グリオキシル酸の５０％水溶液と過剰のメントールとを、硫酸を使用し共沸脱水することによってエステル化し、反応混合物を亜硫酸水素ナトリウム水溶液で処理し、グリオキシル酸メンチル亜硫酸水素ナトリウム付加体を生成させ、相分離させ、次いでこの付加体から遊離させることによりグリオキシル酸メンチル一水和物を単離する方法がある（特許文献１参照）。しかし、この方法では、グリオキシル酸メンチル一水和物の単離に費用がかかること、生成物を非常に穏やかに乾燥する必要があること、グリオキシル酸メンチルとして得るにはホルマリンで更に分解しなければならないこと、及び亜硫酸水素ナトリウム等の廃棄物がかなりの量生じるという問題がある。 In order to avoid these synthesis difficulties, various synthesis methods have been researched and developed. As these synthesis methods, for example, the following methods (1) to (9) have been reported. First, (1) esterification of 50% aqueous solution of glyoxylic acid and excess menthol by azeotropic dehydration using sulfuric acid, treatment of the reaction mixture with aqueous sodium bisulfite solution, addition of sodium menthyl bisulfite glyoxylate There is a method of isolating menthyl glyoxylate monohydrate by forming a body, allowing phase separation, and then liberating from this adduct (see Patent Document 1). However, this method is expensive to isolate menthyl glyoxylate monohydrate, requires that the product be dried very gently, and must be further degraded with formalin to obtain menthyl glyoxylate. There is a problem that a considerable amount of waste such as sodium hydrogen sulfite is generated.
（２）塩化メチレン中で、対応するマロン酸ジエステルをオゾン酸化し、次いでそれをジメチルスルフィドにより還元的に分解し、次いで蒸留する方法（非特許文献１参照）及び（３）マロン酸ジメンチル又はフマール酸ジメンチルを、ハロゲン化炭化水素又はエステルを溶媒として、好ましくは低級アルコールの存在化でオゾン酸化し、得られたオゾニドを、ジメチルスルフィド又は水素で還元してグリオキシル酸メンチルを得る方法（特許文献２参照）がある。しかし、（２）及び（３）の方法は、オゾン酸化することにより、爆発性のある過酸化物であるオゾニドを経由すること、次いで次工程でスルフィド又は水素で還元しなければならないという問題がある。 (2) A method in which the corresponding malonic acid diester is ozone-oxidized in methylene chloride, then reductively decomposed with dimethyl sulfide, and then distilled (see Non-Patent Document 1) and (3) Dimentyl malonate or fumar Dimentyl acid is subjected to ozone oxidation using halogenated hydrocarbon or ester as solvent, preferably in the presence of lower alcohol, and the obtained ozonide is reduced with dimethyl sulfide or hydrogen to obtain menthyl glyoxylate (Patent Document 2). See). However, the methods (2) and (3) have a problem that they must be reduced by sulfide or hydrogen in the next step by passing through ozonide, which is an explosive peroxide, by ozone oxidation. is there.
（４）（２）及び（３）の方法を解決する方法として、原料にマレイン酸モノメンチル−ナトリウム塩を用い、これをオゾン分解する方法が提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、この方法では、確かに、従来必要であった還元工程はないが、使用する原料の市場での入手が困難である。 (4) As a method for solving the methods (2) and (3), there has been proposed a method of ozonolysis using a monomenthyl maleate-sodium salt as a raw material (see Patent Document 3). However, with this method, there is certainly no reduction step that has been necessary in the past, but it is difficult to obtain the raw materials to be used on the market.
（５）グリオキシル酸エチルジエチルアセタールと対応するアルコールとを、チタン（ＩＶ）エタノレートを介して、エステル交換する方法がある（非特許文献２参照）。しかしながら、この方法では、原料が高価であること、更に、反応終了後の触媒の加水分解及び反応混合物からの生成物の単離が困難であることなどの問題があり、工業的な製造方法であるとは言い難い。 (5) There is a method of transesterifying ethyl diethyl acetal glyoxylate and the corresponding alcohol via titanium (IV) ethanolate (see Non-Patent Document 2). However, this method has problems such as expensive raw materials, hydrolysis of the catalyst after completion of the reaction, and difficulty in isolating the product from the reaction mixture. It is hard to say that there is.
（６）酒石酸ジメンチルを、オルト過ヨウ素酸で酸化する方法がある（非特許文献３参照）。しかしながら、この方法では、使用する原料の入手が市場では困難であること、また、試薬が高価であり安全性に問題があることなどの問題があり、工業的な製造方法であるとは言い難い。
（７）オキサリルクロリドモノエステルを、酸クロライド部位をアルデヒドへと還元する方法がある（非特許文献４参照）。しかしながら、この方法では、刺激性の高いオキサリルクロライドを使用すること、選択的に還元反応を行わなければならないことなどの問題がある。
(6) There is a method of oxidizing dimenthyl tartrate with orthoperiodic acid (see Non-Patent Document 3). However, with this method, it is difficult to obtain the raw materials to be used in the market, and there are problems such as expensive reagents and problems with safety, and it is difficult to say that this is an industrial production method. .
(7) There is a method of reducing an acid chloride moiety to an aldehyde of oxalyl chloride monoester (see Non-Patent Document 4). However, this method has problems such as the use of highly irritating oxalyl chloride and the selective reduction reaction.
（８）α−ブロモ酢酸メンチルを、硝酸銀で処理したのち、加水分解する方法がある（非特許文献５参照）。しかしながら、この方法は、試薬として高価な硝酸銀を用いること、爆発性の危険が伴うニトロ体を経由しなければならないことなどで問題がある。
（９）グリオキシル酸エステルアセタールとエステル交換し、その後アセタールの解裂を行うことによる方法がある（特許文献４参照）。しかしながら、この方法では、グリオキシル酸を一度アセタールとした後、解裂させるというように反応が煩雑であること、エステル交換の際に、高価な触媒で行う必要があることなどで問題がある。
(8) There is a method in which [alpha] -bromoacetate is treated with silver nitrate and then hydrolyzed (see Non-Patent Document 5). However, this method has a problem in that it uses expensive silver nitrate as a reagent and must pass through a nitro body with an explosive risk.
(9) There is a method by transesterifying with glyoxylic acid ester acetal and then cleaving the acetal (see Patent Document 4). However, this method has problems in that the reaction is complicated such that glyoxylic acid is once acetal and then cleaved, and that it is necessary to carry out with an expensive catalyst at the time of transesterification.
したがって、本発明の目的は、上記公知の方法における問題を有さないグリオキシル酸エステルの製造方法を提供することである。より具体的には、本発明の目的は、入手容易で安価な原料および取り扱い試薬を用い、経済性や効率性に優れ工業的に適したグリオキシル酸エステルの製造方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing glyoxylic acid ester which does not have the problems in the above known methods. More specifically, an object of the present invention is to provide a method for producing glyoxylic acid ester that is economical and efficient and industrially suitable, using readily available and inexpensive raw materials and handling reagents.
本発明者らは、上記問題を有さないグリオキシル酸エステルの製造方法を鋭意検討を行ってきた。その結果、酸性物質の触媒量の存在下、任意のアルコールとグリオキシル酸の水溶液の混合物を加熱還流し、徐々に水を除去することによりエステル化反応を完結させ、溶媒を留去後、得られたグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物を酸性物質の触媒量の存在下で解重合することにより、グリオキシル酸エステルを定量的に得ることができることを見出した。さらに得られたグリオキシル酸エステルにおいて、グリオキシル酸メンチルは、有機溶媒中で、水と加温下反応させた後、冷却させ、生じた結晶物を減圧下で乾燥させることにより安定な結晶物を得ることができ、長期間保存することができること、この結晶体のスペクトルデータを分析することによりグリオキシル酸メンチル二量体であることを見出し、本発明を完成したものである。 The inventors of the present invention have intensively studied a method for producing glyoxylic acid ester that does not have the above problem. As a result, in the presence of a catalytic amount of an acidic substance, a mixture of an arbitrary alcohol and an aqueous solution of glyoxylic acid was heated to reflux, and water was removed gradually to complete the esterification reaction. It was found that glyoxylate can be quantitatively obtained by depolymerizing a mixture of glyoxylate monomer and oligomer in the presence of a catalytic amount of an acidic substance. Further, in the obtained glyoxylate, menthyl glyoxylate is reacted with water in an organic solvent under heating, then cooled, and the resulting crystal is dried under reduced pressure to obtain a stable crystal. The present invention has been completed by finding that it is a menthyl glyoxylate dimer by analyzing the spectral data of this crystal.
すなわち、本発明は、以下の発明を包含するものである。
（１）一般式（１）：
で示されるアルコール類と、グリオキシル酸とを、触媒量の酸性物質の存在下、共沸脱水させ、一般式（２）：
で示される構造単位を有するグリオキシル酸エステルオリゴマーと一般式（３）：
で示されるグリオキシル酸エステルモノマーの混合物を得、次いでこれを触媒量の酸性物質の存在下で加熱し、オリゴマーの解重合反応を行い、モノマーに変換することを特徴とする一般式（３）：
で示されるグリオキシル酸エステルの製造方法。
That is, the present invention is intended to cover the following inventions.
(1) General formula (1):
And glyoxylic acid are subjected to azeotropic dehydration in the presence of a catalytic amount of an acidic substance to give a general formula (2):
Glyoxylic acid ester Luo oligomer of the general formula having a structural unit represented in (3):
In to give a mixture of glyoxylic acid ester monomer represented, which was then heated in the presence of a catalytic amount of an acidic substance, performs the depolymerization reaction of the oligomer, the general formula and converting the mode Nomar (3) :
The manufacturing method of glyoxylic acid ester shown by these.
また、グリオキシル酸エステル二量体の製造方法及びグリオキシル酸エステル二量体は次の通りのものである。
（４） 一般式（３’）：
で示されるグリオキシル酸エステルを有機溶媒中、水と加温下反応させた後、冷却し、生じた結晶物を減圧下で乾燥させることを特徴とする一般式（４）：
で示されるグリオキシル酸エステル二量体の製造方法。
Moreover, the manufacturing method of a glyoxylic acid ester dimer and a glyoxylic acid ester dimer are as follows.
(4) General formula (3 ′):
The glyoxylate represented by the formula (4) is reacted with water in an organic solvent under heating, then cooled, and the resulting crystal is dried under reduced pressure.
The manufacturing method of the glyoxylic acid ester dimer shown by these.
（５） 一般式（４）：
で示されるグリオキシル酸エステル二量体。
(5) General formula (4):
A glyoxylic acid ester dimer represented by
なお、上記一般式（４）で示されるグリオキシル酸エステル二量体は適当な溶液中で水を過剰に加えることによりグリオキシル酸エステル・一水和物となり、また共沸性のある溶媒中で加熱還流することにより安易にグリオキシル酸エステルに戻る。 The glyoxylate dimer represented by the general formula (4) becomes glyoxylate monohydrate by adding excess water in an appropriate solution, and heated in an azeotropic solvent. By refluxing, it easily returns to the glyoxylate.
以下、本発明について更に詳細に説明する。本発明のグリオキシル酸エステルの製造方法及びその二量体の製造方法においては、各反応は以下の式１および式２に示す反応式に従って行われる。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In the method for producing glyoxylate of the present invention and the method for producing the dimer thereof, each reaction is carried out according to the reaction formulas shown in the following formulas 1 and 2.
即ち、式１に示されるように、アルコール類（１）とグリオキシル酸とを、触媒量の酸性物質の存在下、共沸脱水させて、グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）を製造する。次いで、該グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）を、触媒量の酸性物質の存在下で加熱し、解重合反応させることよって、グリオキシル酸エステル（３）が得られる。また、式２に示されるように、特定のグリオキシル酸エステル（３’）を、有機溶媒中で、水と加温下反応させた後、冷却し、生じた結晶物を減圧下で乾燥させることによって、安定なグリオキシル酸エステル二量体（４）が得られる。 That is, as shown in Formula 1, alcohol (1) and glyoxylic acid are azeotropically dehydrated in the presence of a catalytic amount of an acidic substance to produce a mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer. . Subsequently, the glyoxylate ester (3) is obtained by heating the mixture (2) of the glyoxylate ester monomer and oligomer in the presence of a catalytic amount of an acidic substance to cause a depolymerization reaction. In addition, as shown in Formula 2, the specific glyoxylate (3 ′) is reacted with water in an organic solvent under heating, and then cooled, and the resulting crystal is dried under reduced pressure. Gives a stable glyoxylate dimer (4).
上記式中、Ｒは、本発明の製造方法の反応条件下で安定に存在できる基であればよく、特に制限されるものではないが、好ましくは、Ｒは、アリル基、フェネチル基、或いは、光学活性体又はラセミ体のメンチル基である。また、上記式中、Ｒ’は、光学活性体又はラセミ体のメンチル基である。 In the above formula, R is not particularly limited as long as R can be stably present under the reaction conditions of the production method of the present invention, but preferably R is an allyl group, a phenethyl group, or It is an optically active or racemic menthyl group . In the above formula, R ′ is an optically active substance or a racemic menthyl group.
本発明の原料物質となる一般式（１）で示されるアルコール類は、市販品をそのまま用いることができる。また、精製して用いてもよい。一方、グリオキシル酸は、市販されている各種形態、例えば、水溶液、水和物、等のいずれのものをそのまま用いるか、または精製して用いてもよい。これらを用いるときの反応条件等も特に変えることなく、使用することができる。 Commercially available products can be used as they are for the alcohols represented by the general formula (1) as the raw material of the present invention. Moreover, you may refine | purify and use. On the other hand, glyoxylic acid may be used as it is in various commercially available forms, for example, an aqueous solution or a hydrate, or may be used after purification. The reaction conditions when these are used can be used without any particular change.
アルコール類（１）とグリオキシル酸とのエステル化反応は、有機溶媒中で酸性物質の存在下に共沸脱水させながら行うことが必要である。本発明におけるグリオキシル酸とアルコール類（１）との使用割合は、アルコール類（１）の１モルに対し、グリオキシル酸約０．１〜１０．０モル、好ましくは約０．８〜１．５モル、より好ましくは約０．９〜１．１モルである。また、酸性物質の使用量は、通常のエステル化反応における触媒量と同程度にすればよく、一般には、アルコール類（１）の１００重量部に対して、約０．００１〜２０重量部、好ましくは約０．０１〜５．０重量部、より好ましくは約０．１〜２．０重量部である。 The esterification reaction between the alcohol (1) and glyoxylic acid needs to be carried out in an organic solvent while performing azeotropic dehydration in the presence of an acidic substance. The use ratio of glyoxylic acid and alcohols (1) in the present invention is about 0.1 to 10.0 mol, preferably about 0.8 to 1.5, of glyoxylic acid with respect to 1 mol of alcohols (1). Mol, more preferably about 0.9 to 1.1 mol. The amount of the acidic substance used may be about the same as the amount of catalyst in a normal esterification reaction. Generally, about 0.001 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alcohol (1), Preferably it is about 0.01-5.0 weight part, More preferably, it is about 0.1-2.0 weight part.
酸性物質としては、反応系中に存在する水によって酸性能の効果が失われない限りにおいて、通常のエステル化反応に用いられる酸性物質を使用すればよく、具体的には、例えば、硫酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、カンファースルホン酸、スルホン酸系イオン交換樹脂、酸性硫酸ナトリウムなどのスルホン酸類；トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸などのパーハロゲノ酢酸、リン酸等のブレンステッド酸（プロトン酸）が挙げられる。好ましい酸性物質としては、例えば、硫酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、カンファースルホン酸などが挙げられる。この中でも、硫酸、パラトルエンスルホン酸などは汎用性があり、反応の選択性及び収率も高いことからより好ましいものである。これらの酸性物質は１種又は２種以上を混合して使用することができるが、１種を使用する方法が好ましい。 As the acidic substance, as long as the acid performance effect is not lost by the water present in the reaction system, an acidic substance used for a normal esterification reaction may be used. Specifically, for example, sulfuric acid, methane, etc. Sulfonic acids such as sulfonic acid, benzene sulfonic acid, paratoluene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, camphor sulfonic acid, sulfonic acid-based ion exchange resin, acidic sodium sulfate; trifluoroacetic acid, perhalogenoacetic acid such as trichloroacetic acid, phosphoric acid, etc. Examples include Bronsted acid (proton acid). Preferable acidic substances include, for example, sulfuric acid, methanesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, camphorsulfonic acid and the like. Among these, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid and the like are more preferable because they are versatile and have high reaction selectivity and yield. These acidic substances can be used alone or in combination of two or more, but a method of using one kind is preferred.
本発明において、グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）の製造反応は、有機溶媒中で行われるが、原料として使用するグリオキシル酸は通常水溶液の形態で提供されること、またアルコール類（１）とグリオキシル酸のエステル化反応により水が生成すること、さらに、このエステル化反応を進行させるには、水を共沸脱水により反応系から除くことが必要であることから、使用する溶媒としては、水と共沸する溶媒であり、冷却後溶媒と水との分離が可能なものが好ましい。このような溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、プソイドクメン、等の芳香族炭化水素類；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素類；塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類；メチルイソブチルケトン等のケトン類などが挙げられる。これらは単独で用いても、また二種以上の混合溶液として用いてもよい。これら溶媒の中では、芳香族炭化水素類が好ましく、更にその中でも、トルエン、キシレンなどは汎用性があり、反応の選択性および収率が高いことからより好ましい。また、溶媒の使用量は、特に制限はないが、アルコール類（１）の１容量部に対して、約０．１〜２０倍容量、好ましくは０．４〜５．０倍容量、さらに好ましくは約０．５〜２．０倍容量の範囲である。また、反応させるアルコールが水に溶けやすい場合や、汎用に用いられる溶媒より沸点が低いときは、溶媒を用いずに無水の原料アルコールを添加しながら水と共に留去させる連続法や、還流管の下部に脱水剤を充填し、これを還流溶媒が通過することにより脱水することが可能である。このときの脱水剤としてはアルミナ、シリカゲル、ゼオライト、モレキュラーシーブス等が考えられるが、特にこれらに限定されるものではない。またこれらの場合は溶媒を用いることなく、反応させるアルコールを過剰に用いることで還流溶媒として代用できる。 In the present invention, the production reaction of the mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer is carried out in an organic solvent. The glyoxylic acid used as a raw material is usually provided in the form of an aqueous solution, and alcohols (1 ) And glyoxylic acid are esterified, and water is required to be removed from the reaction system by azeotropic dehydration in order to proceed with the esterification. A solvent that is azeotropic with water and that can separate the solvent from water after cooling is preferable. Examples of such solvents include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, and isooctane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene, and pseudocumene; cyclohexane, methylcyclohexane, decalin, and the like. Alicyclic hydrocarbons; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform and chlorobenzene; ketones such as methyl isobutyl ketone. These may be used singly or as a mixed solution of two or more. Among these solvents, aromatic hydrocarbons are preferable, and among them, toluene, xylene and the like are more preferable because of their versatility and high reaction selectivity and yield. The amount of the solvent used is not particularly limited, but is about 0.1 to 20 times, preferably 0.4 to 5.0 times, more preferably 1 part by volume of the alcohol (1). Is in the range of about 0.5 to 2.0 times the capacity. In addition, when the alcohol to be reacted is easily soluble in water, or when the boiling point is lower than that of a general-purpose solvent, a continuous method in which an anhydrous raw material alcohol is added without using a solvent and distilled together with water, It is possible to dehydrate by filling the lower part with a dehydrating agent and allowing the refluxing solvent to pass therethrough. In this case, the dehydrating agent may be alumina, silica gel, zeolite, molecular sieves, etc., but is not particularly limited thereto. Moreover, in these cases, it can substitute as a reflux solvent by using the alcohol to react without using a solvent.
また、アルコール類（１）とグリオキシル酸のエステル化反応は、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどの不活性ガスの雰囲気下で行うことが好ましい。さらに、反応温度は、約６０〜２００℃、好ましくは約８０〜１７０℃であり、特に使用する有機溶媒の沸点近辺で行うことが好ましい。上記温度を保ちながら、約０．５〜２０時間、好ましくは約１時間〜１０時間反応を行うことによって、グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）を円滑に製造することができる。前記反応温度および反応時間は、使用するアルコール類（１）及び酸性物質の種類や量により適宜変更、調製することができる。さらに、反応形式はバッチ式であっても、連続式であってもよい。 The esterification reaction between the alcohol (1) and glyoxylic acid is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas, helium gas, or argon gas. Furthermore, the reaction temperature is about 60 to 200 ° C., preferably about 80 to 170 ° C., and it is particularly preferable that the reaction be performed near the boiling point of the organic solvent to be used. The mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer can be produced smoothly by carrying out the reaction for about 0.5 to 20 hours, preferably about 1 hour to 10 hours while maintaining the above temperature. The reaction temperature and reaction time can be appropriately changed and prepared depending on the type and amount of the alcohol (1) and acidic substance used. Furthermore, the reaction format may be a batch type or a continuous type.
上記の反応より得られるグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）は、グリオキシル酸エステルモノマーと、グリオキシル酸エステルが２〜５の範囲で重合したオリゴマーとの混合物である。モノマーとオリゴマーとの生成比率は、アルコール類（１）の種類や量、前記した他の成分（酸性物質、有機溶媒など）の種類や量、反応温度などにより変化する。 The mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer obtained from the above reaction is a mixture of glyoxylic acid ester monomer and an oligomer obtained by polymerizing glyoxylic acid ester in the range of 2 to 5. The production ratio of the monomer and the oligomer varies depending on the type and amount of the alcohol (1), the type and amount of the other components (acidic substance, organic solvent, etc.), the reaction temperature, and the like.
上記の反応により得られる反応溶媒、酸触媒などを含んだグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）は、通常油状を呈し、保存可能である。得られたグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）は、精製処理を行わず、反応が完結した反応溶液をそのまま、或いは使用した有機溶媒を留去した状態で保存しておき、グリオキシル酸エステル（３）の製造時に保存容器から取り出して用いてもよい。或いは、上記の反応によって生成したグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）を、必要に応じて冷却した後、精製などの後処理を施すことなく、そのままグリオキシル酸エステル（３）の製造に直接使用してもよい。 The mixture (2) of the glyoxylic acid ester monomer and oligomer containing the reaction solvent, acid catalyst and the like obtained by the above reaction is usually oily and can be stored. The obtained mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer is not subjected to purification treatment, and the reaction solution in which the reaction has been completed is stored as it is or in a state where the used organic solvent is distilled off. You may take out from a storage container and use it at the time of manufacture of (3). Alternatively, the mixture (2) of glyoxylate monomer and oligomer produced by the above reaction is directly cooled in the production of the glyoxylate ester (3) without being subjected to post-treatment such as purification after cooling as necessary. May be used.
上記のエステル反応において、不飽和結合を有するアルコール類（１）を使用して、グリオキシル酸と、有機溶媒中で、触媒量の酸性物質の存在下、共沸脱水させると、不飽和結合の部位（シス−トランス異性及び位置異性など）が保持された、不飽和結合を有するグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）を得ることができる。例えば、アルコール類（１）としてアリルアルコールを使用し、グリオキシル酸と、有機溶媒中で、触媒量の酸性物質の存在下、共沸脱水させることにより、不飽和結合の部位が保持されたグリオキシル酸アリルエステルモノマー及びオリゴマーの混合物を得ることができる。 In the above ester reaction, when the alcohol (1) having an unsaturated bond is used and azeotropic dehydration is carried out in the presence of a catalytic amount of an acidic substance in glyoxylic acid and an organic solvent, the site of the unsaturated bond It is possible to obtain a mixture (2) of glyoxylate ester monomers and oligomers having an unsaturated bond, in which (cis-trans isomerism and positional isomerism etc.) are retained. For example, when allyl alcohol is used as the alcohol (1) and glyoxylic acid is dehydrated azeotropically in the presence of a catalytic amount of an acidic substance in an organic solvent, glyoxylic acid in which an unsaturated bond site is retained. A mixture of allyl ester monomers and oligomers can be obtained.
また、上記のエステル化反応において、光学活性なアルコール類（１）を、グリオキシル酸と共に、有機溶媒中で、触媒量の酸性物質の存在下、共沸脱水させると、光学活性が保持された、光学活性なグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）を得ることができる。具体的には、アルコール類（１）として、ｌ−メントールを用い、これをグリオキシル酸と、有機溶媒中で、触媒量の酸性物質の存在下、共沸脱水させることによって、光学活性が保持されたグリオキシル酸ｌ−メンチルエステルモノマー及びオリゴマーの混合物を得ることができる。また、アルコール類（１）としてｄ−メントールを用い、これをグリオキシル酸と、有機溶媒中で、触媒量の酸性物質の存在下、共沸脱水させることにより、光学活性が保持されたグリオキシル酸ｄ−メンチルエステルモノマー及びオリゴマーの混合物を得ることができる。 In the above esterification reaction, when optically active alcohol (1) is azeotropically dehydrated in the presence of a catalytic amount of an acidic substance in an organic solvent together with glyoxylic acid, the optical activity is retained. A mixture (2) of optically active glyoxylate monomer and oligomer can be obtained. Specifically, l-menthol is used as the alcohol (1), and this is azeotropically dehydrated in the presence of a catalytic amount of an acidic substance in glyoxylic acid and an organic solvent, whereby optical activity is maintained. A mixture of glyoxylic acid l-menthyl ester monomers and oligomers can be obtained. Further, d-menthol was used as the alcohol (1), and this was azeotropically dehydrated in the presence of a catalytic amount of an acidic substance in glyoxylic acid and an organic solvent, whereby glyoxylic acid d having optical activity retained. A mixture of menthyl ester monomers and oligomers can be obtained.
前記エステル化反応により得られるグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）を解重合反応させることによって、グリオキシル酸エステル（３）が生成する。グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）の解重合反応は、触媒量の酸性物質の存在下で行うことで、短時間で、反応混合物からグリオキシル酸エステル（３）を分取することができる。斯かるグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）の解重合反応は、熱エネルギーだけでも進行するが、その速度は極めて遅く、酸性物質を触媒として使用すると解重合反応は飛躍的に向上する。 A glyoxylate ester (3) is produced by depolymerizing the mixture (2) of glyoxylate ester monomer and oligomer obtained by the esterification reaction. The depolymerization reaction of the mixture (2) of the glyoxylic acid ester monomer and oligomer can be carried out in the presence of a catalytic amount of an acidic substance, whereby the glyoxylic acid ester (3) can be separated from the reaction mixture in a short time. . The depolymerization reaction of such a mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer proceeds with only thermal energy, but the rate is extremely slow. When an acidic substance is used as a catalyst, the depolymerization reaction is dramatically improved.
本発明における上記解重合反応は、無溶媒で進行するが、必要に応じて、グリオキシル酸エステル（３）より沸点の高い炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、芳香族系溶媒およびシリコン系溶媒、例えば、パラフィン、ポリエチレン、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ＮｅｏＳＫ−Ｏｉｌ（総研化学社製）、シンコン油（東レ−ダウコーニング社製 ＳＨ−２００、ＧＥ東芝シリコン社製 ＹＦ３３−１００、ＹＦ３３−１０００、ＹＦ３３−３０００）等の一種又は二種以上を用いることができる、この場合、溶媒の使用量は、グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）の１容量部に対して、０．５〜２０容量部、特に経済性と反応性を考慮して１〜５容量部が好ましい。 The depolymerization reaction in the present invention proceeds in the absence of a solvent, but if necessary, a hydrocarbon solvent having a boiling point higher than that of glyoxylic acid ester (3), an ether solvent, an aromatic solvent, and a silicon solvent, for example, , Paraffin, polyethylene, polyethylene glycol dimethyl ether, NeoSK-Oil (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.), Shinkon oil (SH-200 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., YF33-100, YF33-1000, YF33-3000 manufactured by GE Toshiba Silicone), etc. In this case, the solvent is used in an amount of 0.5 to 20 parts by volume, particularly economical, based on 1 part by volume of the mixture (2) of glyoxylate monomer and oligomer. 1 to 5 parts by volume is preferable in consideration of the properties and reactivity.
また、酸性物質の使用量は、通常の解重合反応における触媒量と同程度にすればよく、一般には、グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）の１００重量部に対して、約０．００１〜２０重量部、好ましくは約０．０１〜５．０重量部、さらに約０．１〜２．０重量部であることがより好ましい。酸性物質としては、解重合反応によって酸性能の効果が失われない限りにおいて、通常の解重合反応などに用いられる酸性物質を使用すればよく、具体的には、例えば、硫酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、カンファースルホン酸、スルホン酸系イオン交換樹脂、酸性硫酸ナトリウムなどの酸類；トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸などのパーハロゲノ酢酸：リン酸等のブレンステッド酸（プロトン酸）；三フッ化ホウ素エーテルコンプレックス、塩化アルミニウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、塩化第二鉄などのルイス酸が挙げられる。好ましい酸性物質としては、例えば、硫酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、カンファースルホン酸、塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素エーテルコンプレックスなどが挙げられる。このうちでも、硫酸、パラトルエンスルホン酸などが汎用性があり、反応の選択性及び収率も高いことからより好ましい。これらの酸性物質は１種又は２種以上を混合して使用することができるが、１種を使用する方法が好ましい。 The amount of the acidic substance used may be about the same as the amount of the catalyst in the normal depolymerization reaction. Generally, the amount of the acidic substance is about 0.1 with respect to 100 parts by weight of the mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer. It is more preferable that it is 001-20 weight part, Preferably it is about 0.01-5.0 weight part, Furthermore, it is about 0.1-2.0 weight part. As the acidic substance, as long as the effect of the acid performance is not lost by the depolymerization reaction, an acidic substance used for a normal depolymerization reaction or the like may be used. Specifically, for example, sulfuric acid, methanesulfonic acid, Benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, camphorsulfonic acid, sulfonic acid-based ion exchange resins, acids such as acidic sodium sulfate; perhalogenoacetic acids such as trifluoroacetic acid and trichloroacetic acid: Bronsted acids such as phosphoric acid ( Proton acids); Lewis acids such as boron trifluoride ether complex, aluminum chloride, zinc chloride, zinc bromide, ferric chloride and the like. Examples of preferable acidic substances include sulfuric acid, methanesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, camphorsulfonic acid, aluminum chloride, and boron trifluoride ether complex. Among these, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, and the like are more preferable because they are versatile and have high reaction selectivity and yield. These acidic substances can be used alone or in combination of two or more, but a method of using one kind is preferred.
また、グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）の解重合反応に用いる酸性物質としては、前述したグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）を製造する際に使用し、前記混合物中に残存する酸性物質をそのまま利用してもよいし、解重合反応の際更に酸性物質の追加を行ってもよいし、解重合時に新たに酸性物質を添加してもよい。この場合、使用する酸性物質は、エステル化反応で用いたものと同一のものであってもよいし、異なったものであってもよい。 The acidic substance used for the depolymerization reaction of the mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer is used when producing the above-mentioned mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer and remains in the mixture. The acidic substance to be used may be used as it is, or an acidic substance may be further added during the depolymerization reaction, or an acidic substance may be newly added during the depolymerization. In this case, the acidic substance used may be the same as that used in the esterification reaction or may be different.
解重合反応の反応温度は、高ければ高いほど反応速度が速くなるが、５００℃以上であると樹脂化等の副反応を併発するため５００℃以上の温度は好ましくない。したがって、反応温度は、通常約４０〜３５０℃であり、好ましい反応温度は約８０〜２８０℃である。また、工業的には、経済性と反応性を考慮すると約１２０〜１９０℃が好ましく、特に副反応を併発せず反応速度も速い１６０℃前後の反応温度がより好ましい。また、反応圧力には制限はなく、加圧、常圧、減圧を問わないが、減圧下で行うことが好ましい。減圧度は、１〜１００ｍｍＨｇ（１３３〜１３３００Ｐａ）が好ましい。本発明における前記解重合反応の反応形式は、バッチ式でも連続式でもよい。 The higher the reaction temperature of the depolymerization reaction, the faster the reaction rate. However, if it is 500 ° C. or higher, side reactions such as resinification occur at the same time, and a temperature of 500 ° C. or higher is not preferable. Accordingly, the reaction temperature is usually about 40 to 350 ° C., and the preferred reaction temperature is about 80 to 280 ° C. Also, industrially, considering economic efficiency and reactivity, about 120 to 190 ° C. is preferable, and a reaction temperature of about 160 ° C., which does not cause side reactions and has a high reaction rate, is more preferable. Moreover, there is no restriction | limiting in reaction pressure, Although pressurization, a normal pressure, and pressure reduction are not ask | required, it is preferable to carry out under pressure reduction. The degree of vacuum is preferably 1 to 100 mmHg (133 to 13300 Pa). The reaction mode of the depolymerization reaction in the present invention may be a batch type or a continuous type.
上記の解重合反応においては、不飽和結合を有するグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）を使用し、触媒量の酸性物質の存在下、解重合反応させることにより、不飽和結合の部位（シス−トランス異性及び位置異性など）が保持された、不飽和結合を有するグリオキシル酸エステル（３）を得ることができる。例えば、グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）が、グリオキシル酸アリルエステルモノマー及びオリゴマーの混合物である場合、触媒量の酸性物質の存在下、解重合させることにより、不飽和結合の部位が保持されたグリオキシル酸アリルエステルを得ることができる。また、光学活性なグリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）を使用して、触媒量の酸性物質の存在下、解重合反応させると、光学活性が保持された、光学活性なグリオキシル酸エステル（３）を得ることができる。例えば、グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）が、グリオキシル酸ｌ−メンチルエステルモノマー及びオリゴマーの混合物である場合、触媒量の酸性物質の存在下、解重合させることにより、光学活性なグリオキシル酸ｌ−メンチルエステルを得ることができる。また、グリオキシル酸エステルモノマー及びオリゴマーの混合物（２）が、グリオキシル酸ｄ−メンチルエステルモノマー及びオリゴマーの混合物である場合、触媒量の酸性物質の存在下、解重合させることにより、光学活性なグリオキシル酸ｄ−メンチルエステルを得ることができる。 In the above depolymerization reaction, a mixture (2) of glyoxylic acid ester monomers and oligomers having an unsaturated bond is used, and the depolymerization reaction is carried out in the presence of a catalytic amount of an acidic substance, whereby the unsaturated bond site ( A glyoxylic acid ester (3) having an unsaturated bond in which cis-trans isomerism and positional isomerism are retained can be obtained. For example, when the mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer is a mixture of glyoxylic acid allyl ester monomer and oligomer, the site of unsaturated bond is retained by depolymerization in the presence of a catalytic amount of an acidic substance. The glyoxylic acid allyl ester thus obtained can be obtained. In addition, when a depolymerization reaction is carried out in the presence of a catalytic amount of an acidic substance using a mixture (2) of an optically active glyoxylate monomer and oligomer, the optically active glyoxylate ( 3) can be obtained. For example, when the mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer is a mixture of glyoxylic acid l-menthyl ester monomer and oligomer, depolymerization is carried out in the presence of a catalytic amount of an acidic substance to produce optically active glyoxylic acid. l-menthyl ester can be obtained. When the mixture (2) of glyoxylic acid ester monomer and oligomer is a mixture of glyoxylic acid d-menthyl ester monomer and oligomer, optically active glyoxylic acid is obtained by depolymerization in the presence of a catalytic amount of an acidic substance. d-Mentyl ester can be obtained.
上記の解重合反応により得られるグリオキシル酸エステル（３）は、通常油状を呈している。グリオキシル酸エステル（３）は、そのまま放置しておくと重合して樹脂化してしまう。従って、得られたグリオキシル酸エステル（３）は、直ちに次の反応に用いることが好ましい。 The glyoxylic acid ester (3) obtained by the above depolymerization reaction is usually oily. The glyoxylic acid ester (3) polymerizes and becomes a resin when left as it is. Therefore, the obtained glyoxylic acid ester (3) is preferably used immediately in the next reaction.
前記反応により得られるグリオキシル酸エステル（３）を、有機溶媒中で、水と加温下反応させることにより、水和物が生成する。また、特定のグリオキシル酸エステル（３’）（Ｒ’は、光学活性又はラセミ体のメンチル基）においては、グリオキシル酸エステル（３’）を、有機溶媒中で、水と加温反応させた後、冷却し、生じた結晶物を減圧下で乾燥させることによって、グリオキシル酸エステル二量体（４’）が生成する。このグリオキシル酸エステル二量体（４’）は安定であり、長期保存が可能であるとともに、過剰量の水と接触させることにより簡単にグリオキシル酸エステルに転換することができる。 A hydrate is produced by reacting glyoxylate (3) obtained by the above reaction with water in an organic solvent under heating. In addition, in the specific glyoxylic acid ester (3 ′) (R ′ is an optically active or racemic menthyl group), the glyoxylic acid ester (3 ′) is heated and reacted with water in an organic solvent. The glyoxylic acid ester dimer (4 ′) is produced by cooling and drying the resulting crystals under reduced pressure. This glyoxylic acid ester dimer (4 ') is stable and can be stored for a long period of time, and can be easily converted into a glyoxylic acid ester by contacting with an excess amount of water.
グリオキシル酸エステル二量体の形成におけるグリオキシル酸エステル（３’）と水との反応に当たっては、有機溶媒と前記解重合反応により生成したグリオキシル酸エステル（３’）とを混合し加温させた後、ここに水を滴下して反応させる方法（方法１）；有機溶媒と水を混合し加温させた後、ここに前記解重合反応により生成したグリオキシル酸エステル（３’）を滴下して反応させる方法（方法２）；加温した水中に有機溶媒と前記解重合反応により生成したグリオキシル酸エステル（３’）とを混合しこれを滴下して反応させる方法（方法３）；有機溶媒と水と前記解重合反応により生成したグリオキシル酸エステル（３’）の混合物を加温し、反応させる方法（方法４）などが好ましく採用される。グリオキシル酸エステル二量体（４’）の製造反応は、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどの不活性ガスの雰囲気下で行うことが好ましい。 In the reaction of glyoxylic acid ester (3 ′) and water in the formation of glyoxylic acid ester dimer, the organic solvent and glyoxylic acid ester (3 ′) produced by the depolymerization reaction are mixed and heated. , A method in which water is added dropwise to react (method 1); an organic solvent and water are mixed and heated, and then the glyoxylate (3 ′) produced by the depolymerization reaction is added dropwise to react. Method (method 2); Method of mixing an organic solvent and glyoxylic acid ester (3 ′) produced by the depolymerization reaction in warm water and adding it dropwise (method 3); Organic solvent and water And a method of heating and reacting a mixture of glyoxylic acid ester (3 ′) produced by the depolymerization reaction (method 4) and the like are preferably employed. The production reaction of the glyoxylate dimer (4 ′) is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas, helium gas, or argon gas.
グリオキシル酸エステル（３’）に対する水の使用割合は、グリオキシル酸エステル（３’）の１モルに対し、水約１〜２０モルが好ましく、より好ましくは約１〜１０モルであり、さらに好ましくは約１〜５モルである。 'The proportion of water relative glyoxylic acid ester (3 grayed Riokishiru ester (3)' to 1 mole of) water from about 1 to 20 moles, more preferably about 1 to 10 moles, more preferably Is about 1 to 5 moles.
二量体化反応は有機溶媒中で行われる。この反応では、グリオキシル酸エステルが、アルデヒド基およびエステル基のような活性基をもっていることから、使用される有機溶媒はこれら活性基と反応しないものであることが好ましく、さらに、冷却することによって結晶物がより純粋で収率よく得られる有機溶媒であることが好ましい。このような溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、プソイドクメン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素類；シクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、デカリン等の脂環式炭化水素類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類などが挙げられる。これらは単独で用いても、また二種以上の混合溶液を用いてもよい。溶媒は、好ましくは炭化水素類で、そのうちでも、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレンなどは、汎用性があり、反応の選択性および収率が高いことからより好ましい。また、これら溶媒の使用量については、特に制限はないが、グリオキシル酸エステル（３’）（Ｒ’は、光学活性又はラセミ体のメンチル基）の１容量部に対して、約１〜３０倍容量、好ましくは約２〜１０倍容量、さらに好ましくは約３〜５倍容量の範囲である。 The dimerization reaction is performed in an organic solvent. In this reaction, since glyoxylate has an active group such as an aldehyde group and an ester group, the organic solvent used is preferably one that does not react with these active groups. It is preferable that the product is an organic solvent that is more pure and can be obtained in a high yield. Examples of such solvents include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, and isooctane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene, pseudocumene, and chlorobenzene; cyclohexane, methylcyclohexene, decalin, and the like. And alicyclic hydrocarbons; ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, and tetrahydrofuran; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chloroform. These may be used alone or in combination of two or more. The solvent is preferably a hydrocarbon. Among them, hexane, heptane, toluene, xylene and the like are more preferable because of their versatility and high reaction selectivity and yield. Further, the amount of these solvents used is not particularly limited, but is about 1 to 30 times with respect to 1 part by volume of the glyoxylic acid ester (3 ′) (R ′ is an optically active or racemic menthyl group). The volume is preferably in the range of about 2 to 10 times the capacity, more preferably about 3 to 5 times the capacity.
上記グリオキシル酸エステル二量体（４’）を製造するための方法１では、有機溶媒とグリオキシル酸エステル（３’）との混合物を約１０〜１００℃、好ましくは約２０〜８０℃の範囲で加温し、前記温度を保ちながら、水を通常約０．１〜５時間、好ましくは約０．５〜２時間で滴下することにより反応が行われるが、滴下時間についでは特にこれらの範囲に特定されるものではない。また、方法２においては、有機溶媒と水との混合物を約１０〜１００℃、好ましくは約２０〜８０℃の範囲で加温し、前記温度を保ちながら、グリオキシル酸エステル（３’）を通常約０．１〜５時間、好ましくは約０．５〜２時間で滴下する。その後、前記温度を保ちながら滴下終了後に約０．５〜５時間、好ましくは約１〜３時間反応させる。 In Method 1 for producing the glyoxylic acid ester dimer (4 ′), the mixture of the organic solvent and the glyoxylic acid ester (3 ′) is about 10 to 100 ° C., preferably about 20 to 80 ° C. While heating and maintaining the temperature, the reaction is usually carried out by dropping water for about 0.1 to 5 hours, preferably about 0.5 to 2 hours. It is not specified. In Method 2, a mixture of an organic solvent and water is heated in a range of about 10 to 100 ° C., preferably about 20 to 80 ° C., and the glyoxylate (3 ′) is usually added while maintaining the temperature. The dropwise addition takes about 0.1 to 5 hours, preferably about 0.5 to 2 hours. Thereafter, the reaction is carried out for about 0.5 to 5 hours, preferably about 1 to 3 hours after the completion of dropping while maintaining the temperature.
さらに、方法３においては、水を約１０〜１００℃、好ましくは約２０〜８０℃の範囲で加温し、前記温度を保ちながら、有機溶媒とグリオキシル酸エステル（３’）との混合物を通常約０．１〜５時間、好ましくは約０．５〜２時間で滴下する。その後、前記温度を保ちながら滴下終了後に約０．５〜５時間、好ましくは約１〜３時間反応させる。また、方法４においては、水と有機溶媒とグリオキシル酸エステル（３’）との混合物を約１０〜１００℃、好ましくは約２０〜８０℃の範囲で加温し、前記温度を保ちながら、約０．５〜５時間、好ましくは約１〜３時間反応させる。 Further, in the method 3, water is heated in the range of about 10 to 100 ° C., preferably about 20 to 80 ° C., and the mixture of the organic solvent and the glyoxylate ester (3 ′) is usually maintained while maintaining the temperature. The dropwise addition takes about 0.1 to 5 hours, preferably about 0.5 to 2 hours. Thereafter, the reaction is carried out for about 0.5 to 5 hours, preferably about 1 to 3 hours after the completion of dropping while maintaining the temperature. In Method 4, a mixture of water, an organic solvent, and glyoxylic acid ester (3 ′) is heated in the range of about 10 to 100 ° C., preferably about 20 to 80 ° C. The reaction is carried out for 0.5 to 5 hours, preferably about 1 to 3 hours.
いずれの方法においても、滴下時間、反応温度、熟成時間等はグリオキシル酸エステルの性質により適宜変更可能であり、前記範囲に限定されるものではない。上記有機溶媒中で加温した後、結晶化が可能なものについては、反応系を約−７０〜６０℃、好ましくは約−３０〜４０℃の範囲に冷却し、冷却後この温度を保ちながら約１〜１４時間、好ましくは約２〜５時間でグリオキシル酸エステル二量体の結晶化が行われる。結晶化温度はグリオキシル酸エステル二量体の性質により、特にこれらに限定されるものではない。 In any of the methods, the dropping time, reaction temperature, aging time, and the like can be appropriately changed depending on the properties of glyoxylic acid ester, and are not limited to the above ranges. For those that can be crystallized after warming in the organic solvent, the reaction system is cooled to a range of about −70 to 60 ° C., preferably about −30 to 40 ° C., and this temperature is maintained after cooling. Crystallization of the glyoxylate dimer takes about 1 to 14 hours, preferably about 2 to 5 hours. The crystallization temperature is not particularly limited depending on the properties of the glyoxylate dimer.
かくして得られた結晶物を、乾燥させることによりグリオキシル酸エステル二量体（４’）を得られる。ここで、乾燥方法としては、減圧下で乾燥することが好ましい。グリオキシル酸エステル二量体（４’）の乾燥した結晶物を得るための減圧度は、約０．０１〜７６０ｍｍＨｇ（約１．３３〜１０１０８０Ｐａ）が好ましく、この減圧度で乾燥温度は、約０〜１５０℃、好ましくは約１０〜８０℃の範囲であり、前記温度を保ちながら、通常約１〜１４時間で、好ましくは約１〜８時間範囲で乾燥が行われる。ただし、乾燥条件はグリオキシル酸エステル二量体の性質により、特にこれらの範囲に限定されるものではない。 The crystalline substance thus obtained is dried to obtain a glyoxylate dimer (4 '). Here, as a drying method, it is preferable to dry under reduced pressure. The degree of vacuum for obtaining a dried crystalline product of glyoxylate dimer (4 ′) is preferably about 0.01 to 760 mmHg (about 1.33 to 101080 Pa), and the drying temperature is about 0 at this degree of vacuum. The temperature is in the range of ˜150 ° C., preferably about 10 to 80 ° C., and the drying is usually performed in about 1 to 14 hours, preferably in the range of about 1 to 8 hours while maintaining the temperature. However, the drying conditions are not particularly limited to these ranges depending on the properties of the glyoxylate dimer.
上記の反応より得られるグリオキシル酸エステル二量体（４’）は、従来にない新規な化合物であり、保存可能である。特にグリオキシル酸メンチルエステル二量体は結晶状態を呈し、極めて保存安定性が高い。 The glyoxylic acid ester dimer (4 ') obtained from the above reaction is a novel compound that has not been obtained so far and can be stored. In particular, glyoxylic acid menthyl ester dimer is in a crystalline state and has extremely high storage stability.
グリオキシル酸エステル二量体（４’）は、上記二量化反応で用いることのできる適当な有機溶媒中で水を過剰に加えることにより、容易にモノマーであるグリオキシル酸エステル・一水和物に転換される。 The glyoxylate dimer (4 ′) can be easily converted to the monomer glyoxylate monohydrate by adding excess water in a suitable organic solvent that can be used in the dimerization reaction. Is done.
本発明のグリオキシル酸エステルの製造方法により、市場から容易に入手できるグリオキシル酸及びアルコール類から直接エステル化反応を行う方法により容易にグリオキシル酸エステルを製造することができ、また本発明の方法によれば、原料として用いたアルコールの不飽和結合、光学的性質をそのまま保った状態でエステル化物が得られる。本発明においては、原料として市場から容易に入手可能で安価な原料が用いられ、収率も良好であることから、経済性及び効率が優れており、グリオキシル酸エステルの工業的製法として特に優れている。また、合成されたグリオキシル酸エステルは安定な二量体とすることができ、このグリオキシル酸エステル二量体は長期保存が可能である。しかも二量体化されたグリオキシル酸エステルは、簡単にグリオキシル酸エステルモノマーとすることができるため、グリオキシル酸エステルを使用する直前にモノマーとすればよく、実質的にグリオキシル酸エステルを安定した状態で長期に保存することができるという効果が得られる。 According to the method for producing glyoxylic acid ester of the present invention, glyoxylic acid ester can be easily produced by a method of directly performing esterification reaction from glyoxylic acid and alcohols which can be easily obtained from the market. For example, an esterified product can be obtained while maintaining the unsaturated bond and optical properties of the alcohol used as a raw material. In the present invention, inexpensive raw materials that are readily available from the market are used as raw materials, and the yield is also good, so that the economy and efficiency are excellent, and particularly excellent as an industrial production method for glyoxylic acid esters. Yes. Further, if made glyoxylic acid ester may be a stable dimer, the glyoxylic acid ester dimer is capable long-term storage. Moreover, since the dimerized glyoxylic acid ester can be easily converted into a glyoxylic acid ester monomer, the glyoxylic acid ester may be used immediately before the glyoxylic acid ester is used, and the glyoxylic acid ester is substantially stabilized. The effect that it can preserve | save for a long term is acquired.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は、これら実施例により何ら限定されるものでなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更されてもよい。なお、実施例、参考例中での生成物の確認、物性測定に用いた機器・装置類は次の通りである。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples, and may be appropriately changed without departing from the scope of the present invention. In addition, the apparatus and apparatus used for the confirmation of the product in an Example and a reference example , and a physical-property measurement are as follows.
1Ｈおよび13Ｃ ＮＭＲ：日本ブルカー ＤＲＸ−５００
ＩＲ：Ｎｉｃｏｌｅｔ ＡＶＡＴＡＲ ３６０ＦＴ−ＩＲ
ＭＳ：島津製作所 ＧＣＭＳ−ＱＰ２０１０
1 H and 13 C NMR: Nippon Bruker DRX-500
IR: Nicolet AVATAR 360FT-IR
MS: Shimadzu Corporation GCMS-QP2010
実施例１（グリオキシル酸ｌ−メンチルの製造）
メントール１００ｇ（分子量１５６．２７、６４０ｍｍｏｌ）、グリオキシル酸（５０％水溶液）１０４．２ｇ（分子量７４．０４、７０４ｍｍｏｌ）、硫酸１．０ｇ、トルエン２００ｍｌの混合物を温度計、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｌｋ管、還流管を付した反応フラスコに入れ、窒素気流下、トルエンの還流温度で加熱攪拌した。このとき、トルエンの還流に伴い、共沸した水がＤｅａｎ−Ｓｔａｌｋ管に溜まっていった。還流を続け、生成する水が出てこなくなった時点がエステル化反応の終点と判断し、加熱を終了した。６３．２ｍｌの水が採取できた。この反応においては、理論上グリオキシル酸水溶液より５２．１ｍｌ、エステル化反応により１１．５ｍｌの水が生成するから、ほぼ定量的に水が採取されたこととなる。反応溶液は均一な淡黄色の溶液であった。
Example 1 (Production of l-menthyl glyoxylate)
A mixture of menthol 100 g (molecular weight 156.27, 640 mmol), glyoxylic acid (50% aqueous solution) 104.2 g (molecular weight 74.04, 704 mmol), sulfuric acid 1.0 g, and toluene 200 ml was thermometer, Dean-Stark tube, reflux tube. The mixture was placed in a reaction flask attached with and heated and stirred at the reflux temperature of toluene under a nitrogen stream. At this time, azeotropic water accumulated in the Dean-Stark tube as the toluene was refluxed. Refluxing was continued, and the point in time when water produced did not come out was judged as the end point of the esterification reaction, and heating was terminated. 63.2 ml of water could be collected. In this reaction, 52.1 ml of water is theoretically generated from the aqueous glyoxylic acid solution, and 11.5 ml of water is produced by the esterification reaction, so that water is collected almost quantitatively. The reaction solution was a uniform light yellow solution.
得られた反応溶液をロータリーエバポレーターに入れ、減圧下でトルエンを留去した後、触媒として硫酸１ｇをさらに加え、クライゼン蒸留器をつけ、１７ｍｍＨｇで油浴温１４０〜１７０℃で解重合蒸留を行った。この結果、グリオキシル酸ｌ−メンチル１２５．６ｇ（収率９２．４％）が黄色の油状物質として得られた。この油状物質は、ＧＣ及びＮＭＲで標品のグリオキシル酸メンチルと一致した。 After putting the obtained reaction solution into a rotary evaporator and distilling off toluene under reduced pressure, 1 g of sulfuric acid was further added as a catalyst, a Claisen distiller was attached, and depolymerization distillation was performed at 17 mmHg and an oil bath temperature of 140 to 170 ° C. It was. As a result, 125.6 g (yield 92.4%) of 1-menthyl glyoxylate was obtained as a yellow oily substance. This oily substance was consistent with the standard menthyl glyoxylate by GC and NMR.
参考例１（グリオキシル酸ｌ−メンチル二量体の製法）
実施例１で得られたグリオキシル酸ｌ−メンチル１２５．６ｇをトルエン５００ｍｌに溶かし、水１００ｍｌを入れ、窒素気流下で加温攪拌し、温度を８０℃にまで上昇させた後、加温を停止し、攪拌しながら徐々に室温下で冷却した。この間に、ｌ−メンチルグリオキシレートハイドレートダイマーが結晶として得られてくる。温度が１０℃になったところでブフナー漏斗によりろ過し、減圧下で乾燥し（１５ｍｍＨｇ、２時間）本発明化合物であるグリオキシル酸ｌ−メンチル二量体１２５．７ｇ（収率９６．０％）を得た。融点（ｍｐ．）は７６−７８℃であった。
Reference Example 1 (Production Method of 1-Mentyl Glyoxylate Dimer)
Dissolve 125.6 g of l-menthyl glyoxylate obtained in Example 1 in 500 ml of toluene, add 100 ml of water, heat and stir under a nitrogen stream, raise the temperature to 80 ° C., and then stop the heating. And gradually cooled at room temperature with stirring. During this time, l-menthyl glyoxylate hydrate dimer is obtained as crystals. When the temperature reached 10 ° C., the solution was filtered through a Buchner funnel and dried under reduced pressure (15 mmHg, 2 hours). 125.7 g of glyoxylate l-menthyl dimer of the present invention (yield 96.0%) was obtained. Obtained. The melting point (mp.) Was 76-78 ° C.
1ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ、Ａｃｅｔｏｎｅ−ｄ6、δ）ｐｐｍ：０．７６（ｄ．Ｊ＝７．０Ｈｚ，６Ｈ）、０．９１（ｄｄ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，７．３Ｈｚ，１２Ｈ）、０．８３−０．９７（ｍ，２Ｈ）、０．９７−１．２０（ｍ，４Ｈ）、１．３２−１．５７（ｍ，４Ｈ）、１．６０−１．７３（ｍ，４Ｈ）、４．６２−４．７６（ｍ，２Ｈ）、５．０６−５．１７（ｍ．２Ｈ）、５．４５−５．６０（ｍ，２Ｈ）．
ＩＲ（ＫＢｒ）ｃｍ-1：３４２２、２９６１、２８７４、１７４１、１４０９、１３７３、１３１２、１２２４、１１８４、１１００、１０３５、９８２、９５７．
ＭＳ（ｍ／ｅ）：１３９、１２３、９７、９５、８３、８６、６９、６７、５７、５５、４３、４１、２９、２７．
[α]D 25：−７２．７°（ｃ＝１．００、ＭｅＯＨ）
1 HNMR (500 MHz, Acetone-d 6 , δ) ppm: 0.76 (d.J = 7.0 Hz, 6H), 0.91 (dd, J = 7.1 Hz, 7.3 Hz, 12H), 0.1. 83-0.97 (m, 2H), 0.97-1.20 (m, 4H), 1.32-1.57 (m, 4H), 1.60-1.73 (m, 4H), 4.62-4.76 (m, 2H), 5.06-5.17 (m.2H), 5.45-5.60 (m, 2H).
IR (KBr) cm −1 : 3422, 2961, 2874, 1741, 1409, 1373, 1312, 1224, 1184, 1100, 1035, 982, 957.
MS (m / e): 139, 123, 97, 95, 83, 86, 69, 67, 57, 55, 43, 41, 29, 27.
[α] D 25 : −72.7 ° (c = 1.00, MeOH)
参考例２（グリオキシル酸ｌ−メンチル・一水和物の合成）
ｌ−メンチルグリオキシレートハイドレートダイマー１０．６ｍｇをＮＭＲ測定用の重アセトンに溶解しｌ−メンチルグリオキシレートハイドレートダイマーの水素核ＮＭＲを測定後（この測定結果は実施例１に示したものと同じ）、この溶液に水を２滴加え、同様に水素核ＮＭＲを測定した。この結果、ｌ−メンチルグリオキシレートハイドレートダイマーが解重合を起しハイドレートした既知化合物であるｌ−メンチルグリオキシレートハイドレートを示唆するチャートが得られた。
Reference Example 2 (Synthesis of l-menthyl glyoxylate monohydrate)
After dissolving 10.6 mg of l-menthyl glyoxylate hydrate dimer in heavy acetone for NMR measurement and measuring hydrogen nucleus NMR of l-menthyl glyoxylate hydrate dimer (this measurement result is shown in Example 1). And 2 drops of water were added to this solution, and hydrogen nucleus NMR was measured in the same manner. As a result, a chart suggesting l-menthyl glyoxylate hydrate, which is a known compound that was dehydrated by l-menthyl glyoxylate hydrate dimer, was obtained.
1ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ、Ａｃｅｔｏｎｅ−ｄ6、δ）ｐｐｍ：０．７３（ｄ．Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ）、０．８８（ｄｄ，Ｊ＝１４．６Ｈｚ，６．８Ｈｚ，６Ｈ）、０．８６−０．９３（ｍ，１Ｈ）、０．９７−１．１６（ｍ，２Ｈ）、１．３８−１．６４（ｍ，２Ｈ）、１．６２−１．７１（ｍ，２Ｈ）、１．８５−１．９８（ｍ，２Ｈ）、４．６９（ｔｄ，Ｊ＝１０．９Ｈｚ，４．４Ｈｚ，１Ｈ）、５．１２（ｔ，Ｊ＝８．２Ｈｚ，１Ｈ）、５．９５（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ）． 1 H NMR (500 MHz, Acetone-d 6 , δ) ppm: 0.73 (d.J = 7.0 Hz, 3H), 0.88 (dd, J = 14.6 Hz, 6.8 Hz, 6H), 0.8. 86-0.93 (m, 1H), 0.97-1.16 (m, 2H), 1.38-1.64 (m, 2H), 1.62-1.71 (m, 2H), 1.85-1.98 (m, 2H), 4.69 (td, J = 10.9 Hz, 4.4 Hz, 1H), 5.12 (t, J = 8.2 Hz, 1H), 5.95 (T, J = 7.8 Hz, 1H).
参考例３ ｄ−グリオキシル酸メンチル二量体の製法
ｌ−体の代わりにｄ−メントールを用い、窒素気流下にかえて大気下で操作を行うことを除き、実施例１および参考例１と同様な操作を行い、収率９５．０％でｄ−グリオキシル酸メンチル二量体が得られた。
[α]D 25:＋７２．６°（ｃ＝１．００、ＭｅＯＨ）
Reference Example 3 Production Method of d-Mentyl Glyoxylate Dimer Similar to Example 1 and Reference Example 1 , except that d-menthol was used instead of l-form, and the operation was performed in the atmosphere instead of under a nitrogen stream. Thus, menthyl d-glyoxylate dimer was obtained in a yield of 95.0%.
[α] D 25 : + 72.6 ° (c = 1.00, MeOH)
実施例２ グリオキシル酸フェネチルの製造
フェネチルアルコール５０ｇ（分子量１２２．１７、４０９ｍｍｏｌ）、グリオキシル酸（５０％水溶液）７２．７２ｇ（分子量７４．０４、４９１ｍｍｏｌ）、硫酸０．５ｇ、トルエン１００ｍｌの混合物を、温度計、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｌｋ管、環流管を付した反応フラスコに入れ、加熱攪拌する。トルエンが還流することにより、共沸した水がＤｅａｎ−Ｓｔａｌｋ管にたまっていく。環流を続けて生成する水が出てこなくなるのがエステル化反応の終点であり、ほぼ定量的に水が採取される。本実施例では４３．７０ｍｌの水が採取できた。（理論上グリオキシル酸水溶液より３６．３６ｍｌ、エステル化反応により、７．３６ｍｌの水が生成する）反応溶液は均一な無色の溶液となる。
得られた反応溶液を減圧下ロータリーエバポレーターでトルエンを留去し、触媒として硫酸１ｇをさらに加え、クライゼン蒸留器をつけ、４ｍｍＨｇで油浴温１４０〜１４５℃で解重合蒸留を行った。この結果、グリオキシル酸フェネチル６８．５ｇ（収率９４．１％）が無色の油状物質として得られた。
Example 2 Production of Phenethyl Glyoxylate A mixture of 50 g of phenethyl alcohol (molecular weight 122.17, 409 mmol), 72.72 g of glyoxylic acid (50% aqueous solution) (molecular weight 74.04, 491 mmol), 0.5 g of sulfuric acid, and 100 ml of toluene, Place in a reaction flask equipped with a thermometer, Dean-Stalk tube, and reflux tube and stir with heating. As toluene refluxes, azeotropic water accumulates in the Dean-Stalk tube. The end point of the esterification reaction is that water generated by continuing the reflux does not come out, and water is collected almost quantitatively. In this example, 43.70 ml of water could be collected. (Theoretically, 36.36 ml of glyoxylic acid aqueous solution and 7.36 ml of water are produced by the esterification reaction) The reaction solution becomes a uniform colorless solution.
Toluene was distilled off from the resulting reaction solution under reduced pressure using a rotary evaporator, 1 g of sulfuric acid was further added as a catalyst, a Claisen distiller was attached, and depolymerization distillation was performed at 4 mmHg and an oil bath temperature of 140 to 145 ° C. As a result, 68.5 g (yield 94.1%) of phenethyl glyoxylate was obtained as a colorless oily substance.
参考例４
実施例２で得られたグリオキシル酸フェネチルの油状物を水３００ｍｌに分散させ、加熱攪拌し温度を８０℃にまで上昇させた後、加熱を停止し、攪拌しながら−１５℃まで冷却した。この間に、フェネチルグリオキシレートハイドレートが結晶として得られてくる。ブフナー漏斗によりろ過し、減圧下で乾燥（１５ｍｍＨｇ、２時間）することにより、グリオキシル酸フェネチルハイドレートが得られた。
Reference example 4
The oily product of phenethyl glyoxylate obtained in Example 2 was dispersed in 300 ml of water, heated and stirred to raise the temperature to 80 ° C., then the heating was stopped, and the mixture was cooled to −15 ° C. with stirring. During this time, phenethylglyoxylate hydrate is obtained as crystals. By filtering through a Buchner funnel and drying under reduced pressure (15 mmHg, 2 hours), phenethyl hydrate of glyoxylate was obtained.
1ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ、Ａｃｅｔｏｎｅ−ｄ6、δ）ｐｐｍ：２．９７（ｔ．Ｊ＝７．０Ｈｚ，２Ｈ）、４．３３（ｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，２Ｈ）、５．１６（ｓ，１Ｈ）、７．２０−７．２４（ｍ，１Ｈ）、７．２７−７．３１（ｍ，４Ｈ）．
ＩＲ（ＫＢｒ）ｃｍ-1：３５５６、２９４４、２８９７、１７３１、１４９７、１４６０、１３０４、１２４７、１２１７、１１０２、１０６５、９７１、７４１、７０３、６７９、６１５．
ＭＳ（ｍ／ｅ）：１７８、１４９、１３１、１２０、１０５、１０４、９１、７９、７７、６５、５１、３７．
1 HNMR (500 MHz, Acetone-d 6 , δ) ppm: 2.97 (t.J = 7.0 Hz, 2H), 4.33 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 5.16 (s, 1H), 7.20-7.24 (m, 1H), 7.27-7.31 (m, 4H).
IR (KBr) cm −1 : 3556, 2944, 2897, 1731, 1497, 1460, 1304, 1247, 1217, 1102, 1065, 971, 741, 703, 679, 615.
MS (m / e): 178, 149, 131, 120, 105, 104, 91, 79, 77, 65, 51, 37.
実施例３ グリオキシル酸アリルの製造
グリオキシル酸（５０％水溶液）５０．０ｇ（分子量７４．０４、３３８ｍｍｏｌ）、トルエン１００ｍｌの混合物を、温度計、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｌｋ管、環流管を付した反応フラスコに入れ、加熱攪拌する。トルエンが還流することにより、共沸した水がＤｅａｎ−Ｓｔａｌｋ管にたまっていく。２２．２ｇの水を回収したところで加熱を停止し、２層になった状層のトルエン層を取り除き、タール状になったグリオキシル酸が得られた。これにアリルアルコール５１．０ｇ（分子量５８．０８、８７８ｍｍｏｌ）および硫酸０．５ｇを加え、モレキュラーシーブ３Ａを充填したＤｅａｎ−Ｓｔａｌｋ管および環流管を付し、還流を行った。エステル化により生じてくる水はアリルアルコールと共に還流されるが、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｌｋ管内のモレキュラーシーブにより水が取り除かれ、エステル化が進行するようになる。還流開始後６時間後に加熱を停止し、減圧下ロータリーエバポレーターで過剰のアリルアルコールを留去した後、硫酸０．５ｇを加え、油浴温１４０〜１５０、減圧度２６６０〜２７９３Ｐａで解重合を行うことにより、留出温６９〜７１℃で目的とするグリオキシル酸アリルが３３．６ｇ（収率８７．３％）、淡黄色油状物質として得られた。
Example 3 Production of allyl glyoxylate A mixture of 50.0 g of glyoxylic acid (50% aqueous solution) (molecular weight 74.04, 338 mmol) and 100 ml of toluene was placed in a reaction flask equipped with a thermometer, a Dean-Stark tube and a reflux tube. , Heat and stir. As toluene refluxes, azeotropic water accumulates in the Dean-Stalk tube. When 22.2 g of water was recovered, the heating was stopped and the toluene layer in two layers was removed to obtain tar-like glyoxylic acid. To this, 51.0 g of allyl alcohol (molecular weight 58.08, 878 mmol) and 0.5 g of sulfuric acid were added, and a Dean-Stark tube and a reflux tube filled with molecular sieve 3A were attached and refluxed. The water generated by esterification is refluxed together with allyl alcohol, but the water is removed by the molecular sieve in the Dean-Stark tube, and the esterification proceeds. After 6 hours from the start of reflux, heating was stopped, and excess allyl alcohol was distilled off with a rotary evaporator under reduced pressure, 0.5 g of sulfuric acid was added, and depolymerization was performed at an oil bath temperature of 140 to 150 and a degree of vacuum of 2660 to 2793 Pa. As a result, 33.6 g (yield: 87.3%) of the target allyl glyoxylate was obtained as a pale yellow oily substance at a distillation temperature of 69 to 71 ° C.
参考例５
実施例３で得られたグリオキシル酸アリルの油状物に室温下５．３ｇの水を加えて攪拌し、水和物とした。
Reference Example 5
To the oil of allyl glyoxylate obtained in Example 3 , 5.3 g of water was added at room temperature and stirred to obtain a hydrate.
1ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ3、δ）ｐｐｍ：４．６０−４．９０（ｍ，２Ｈ）、５．１０−５．４０（ｍ，２Ｈ）、５．８０−６．１０（ｍ，１Ｈ）、４．８０−６．４０（ｂｒｓ，２Ｈ）．
1 HNMR (500 MHz, CDCl 3 , δ) ppm: 4.60-4.90 (m, 2H), 5.10-5.40 (m, 2H), 5.80-6.10 (m, 1H) 4.80-6.40 (brs, 2H).
Claims (1)
で示されるアルコール類と、グリオキシル酸とを、触媒量の酸性物質の存在下、共沸脱水させ、一般式（２）：
で示される構造単位を有するグリオキシル酸エステルオリゴマーと一般式（３）：
で示されるグリオキシル酸エステルモノマーの混合物を得、次いでこれを触媒量の酸性物質の存在下で加熱し、オリゴマーの解重合反応を行い、モノマーに変換することを特徴とする一般式（３）：
で示されるグリオキシル酸エステルの製造方法。 General formula (1):
And glyoxylic acid are subjected to azeotropic dehydration in the presence of a catalytic amount of an acidic substance to give a general formula (2):
Glyoxylic acid ester Luo oligomer of the general formula having a structural unit represented in (3):
In to give a mixture of glyoxylic acid ester monomer represented, which was then heated in the presence of a catalytic amount of an acidic substance, performs the depolymerization reaction of the oligomer, the general formula and converting the mode Nomar (3) :
The manufacturing method of glyoxylic acid ester shown by these.
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