JP4892139B2 - Method for producing carbonyl compound - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、２相系混合溶媒中、相間移動触媒の存在下にアルコール類の水酸基を酸化剤を用いて酸化するカルボニル化合物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルコール類等の水酸基を有する化合物の水酸基を酸化剤により酸化してカルボニル化合物を得る方法は、製造コストや操作性等の観点から有力な工業的製造法である。
かかる製造方法のうち、酸化剤として次亜塩素酸塩を用いる方法としては、以下の２種類のものが知られている。
（ａ）次亜塩素酸塩と基質を混合し、酸性条件下に反応を行う方法（特開昭６３−１４５２４８号公報、特開平８−１７６０５５号公報参照）
（ｂ）次亜塩素酸塩と基質を混合し、相関移動反応条件下に反応を行う方法(Ｉｓｒｅａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．，２６，２２９（１９８５）参照)
【０００３】
しかしながら、上述した方法のうち、（ａ）の方法は非水溶性の基質には適用できず、また、酸性条件での次亜塩素酸による酸化であることから反応の制御が困難であり、基質が限定され、一般性あるカルボニル化合物の製造方法とはいえなかった。また、（ｂ）の方法は、次亜塩素酸溶液のｐＨ値のまま酸化反応を行うため、十分な酸化力が得られない場合があり、限定された基質にしか適用することができなかった。また、その他の方法として、レジン触媒を用いる方法（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４７，３６５（１９８２））も知られているが、レジン触媒の使用量が多く実用的な方法とはいえない。
【０００４】
以上のように、従来法は、ベンジルアルコールやシクロアルカノール等の酸化を受け易い基質や安定な基質に対しては良好な結果を与えるが、鎖状の水酸化アルカン等の基質に対しては満足な収率が得られない場合が多く、必ずしも一般性のある製造方法とはいえなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる実状に鑑みてなされたものであって、操作性及び製造コスト的に有利で、しかも一般性の高いカルボニル化合物の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等はカルボニル化合物の工業的に有利な製造方法について鋭意研究した結果、水酸基を有する化合物に、相間移動触媒の存在下、酸化剤を弱アルカリ性条件で作用させることによって、極めて簡便かつ収率よくカルボニル化合物が得られることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００７】
即ち、本発明は、一般式（II）
【０００８】
【化４】
（式中、Ｒ1及びＲ２は、同一又は相異なって、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）で表わされる化合物に、非水混和性有機溶媒及び水を含む２相系混合溶媒中、相間移動触媒存在下に、酸化剤を水相を弱アルカリ性として作用させることを特徴とする一般式（Ｉ）
【００１０】
【化５】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じ意味を表す。）で表わされるカルボニル化合物の製造方法を提供する。
本発明においては、前記相間移動触媒として、一般式(III)
【００１２】
【化６】
（式中、Ｒa、Ｒb、Ｒc及びＲdは、それぞれ独立してアルキル基又はアラルキル基を表し、Ａ+は、窒素原子又はリン原子を含むオニウムカチオンを表し、Ｂ−は、カチオンを中和するためのアニオンを表す。）で表されるオニウム塩を用いるのが好ましく、前記式（III）で表される化合物であって、Ｒa、Ｒb、Ｒc、Ｒdで示されるアルキル基又はアラルキル基の炭素数の合計が４〜３０であるオニウム塩を用いるのがより好ましい。
本発明においては、前記酸化剤として、次亜ハロゲン酸塩を用いるのが好ましく、また、０℃〜５０℃で反応を行なうのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記一般式（II）で表わされる化合物に、非水混和性有機溶媒及び水を含む２相系混合溶媒中、相間移動触媒存在下に、水相を弱アルカリ性として酸化剤を作用させるい。とを特徴とする前記一般式（Ｉ）で表わされるカルボニル化合物の製造方法である。
【００１５】
前記一般式（Ｉ）及び（II）において、Ｒ1及びＲ２は、同一又は相異なって水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロアリール基又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
【００１６】
前記置換基を有していてもよいアルキル基のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、オクチル、エイコサニル基等の炭素数１〜２０のアルキル基が挙げられる。
前記置換基を有していてもよいアリール基のアリール基としては、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基等が挙げられる。
前記置換基を有していてもよいヘテロアリール基のヘテロアリール基としては、例えば、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−イミダゾリル基、４−イミダゾリル基、５−イミダゾリル基、３−ピラゾリル基、４−ピラゾリル基、５−ピラゾリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、キノリル基等が挙げられる。
前記置換基を有していてもよいアラルキル基のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェニチル基、３−フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等が挙げられる。
【００１７】
前記アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アラルキル基は、１〜３個の同一又は相異なる置換基を有していてもよい。
かかる置換基としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子；メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル基等のＣ１−６アルキル基；メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔ−ブトキシ、ｎ−ペントキシ、ベンジルオキシ基等のＣ１−２０のアルコキシ基；ホルミル、アルキルカルボニル、フェニルカルボニル、アルコキシカルボニル、フェニルスルホニル、アルキルスルホニル基等の保護基を有するアミノ基；置換基を有していても良いアルキルアミノ基；置換基を有していても良いアリールアミノ基；置換基を有していても良いアラルキルアミノ基；等が挙げられる。
【００１８】
前記置換基を有していてもよいアルキルアミノ基のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、オクチル、エイコサニル基等の炭素数１〜２０のアルキル基等が挙げられる。
前記置換基を有していてもよいアリールアミノ基のアリール基としては、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基等が挙げられる。
前記置換基を有していてもよいアラルキルアミノ基のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェニチル基、３−フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等が挙げられる。
【００１９】
また、前記アルキル基、アリール基、アラルキル基は１〜３個の同一又は相異なる置換基を有していてもよい。かかる置換基としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子；メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、シソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル基等のＣ１−６アルキル基；メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔ−ブトキシ、ｎ−ペントキシ、ベンジルオキシ等のＣ１−２０のアルコキシ基；等が挙げられる。
【００２０】
前記保護基を有するアミノ基、置換基を有していても良いアルキルアミノ基、置換基を有していても良いアリールアミノ基及び置換基を有していても良いアラルキルアミノ基の好ましい具体例としては、ベンゾイルアミノ、トシルアミノ、メトキシカルボニルアミノ、Ｎ−メチル−ベンゾイルアミノ、Ｎ−メチル−トシルアミノ、Ｎ−メチル−メトキシカルボニルアミノ、Ｎ−ベンジル−ベンゾイルアミノ、Ｎ−ベンジル−トシルアミノ、Ｎ−ベンジル−メトキシカルボニルアミノ、Ｎ−フェニル−メトキシカルボニルアミノ基等を挙げることができる。
【００２１】
本発明は、非水混和性有機溶媒及び水を含む２相系混合溶媒中で行なわれる。
反応に用いられる非水混和性有機溶媒としては、水と混和しない（相溶性のない）有機溶媒であれば特に制限なく用いることができる。例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒；クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素等の塩素系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル等のエステル系溶媒；が挙げられる。これらの中でも、取り扱い易さの観点からトルエン等の炭化水素系溶媒の使用が好ましい。これらは１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２２】
非水混和性有機溶媒の使用量は、一般式（II）で表される化合物の通常１〜１００（Ｗ／Ｖ）、好ましくは５〜２０（Ｗ／Ｖ）の範囲である。また、非水混和性有機溶媒と水（次亜ハロゲン酸塩の水溶液）との混合比は、体積比で、通常１：１００〜１００：１、好ましくは１０：１００〜１００：１０の範囲である。
【００２３】
本発明に用いられる相間移動触媒としては、前記一般式（III）で表される化合物を用いるのが好ましい。
式（III）中、Ｒa、Ｒb、Ｒc及びＲdは、それぞれ独立して、アルキル基及びアラルキル基から任意に選択された１種の基を表し、Ａ+は窒素原子又はリン原子のオニウムカチオンを表し、Ｂ−はカチオンを中和するためのアニオンを表す。
【００２４】
前記Ｒa、Ｒb、Ｒc及びＲdのアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ｎ−オクチル、エイコサニル基等の炭素数１〜２０のアルキル基が挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェニチル基、３−フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等の炭素数７〜１３のアラルキル基が挙げられる。また、Ｒa、Ｒb、Ｒc、Ｒdの炭素数の合計は４〜３０であるのがより好ましい。
【００２５】
ＲａＲｂＲｃＲｄＡ＋で表されるオニウムカチオンとしては、例えば、第四級アンモニウムイオンやホスホニウムイオン等が挙げられる。
また、Ｂ−で表されるアニオンとしては、例えば、塩化物イオン（Ｃｌ−）、臭化物イオン（Ｂｒ−）、ヨウ化物イオン（Ｉ−）、ＨＳＯ４ −、ＢＦ４ −、ＣｌＯ４ −等挙げられる。
【００２６】
前記一般式（III）で表される化合物としては、例えば、ベンジルトリアルキルアンモニウムハライド又はベンジルトリアルキルアンモニウムハイドロキサイド等の第四級アンモニウム塩；テトラブチルホスホニウムクロリド、テトラブチルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリメチルホスホニウムクロリド、ベンジルトリメチルホスホニウムブロマイド等のホスホニウム塩；等が挙げられる。
【００２７】
これらのうち、本発明においては、入手容易性、取扱い性及び高収率で目的物を与える観点から第四級アンモニウム塩を用いるのが好ましい。かかる第四級アンモニウム塩としては、例えばベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムハイドロキサイド、ベンジルトリメチルアンモニウムハイドロサルファイド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリエチルアンモニウムハイドロキサイド、ベンジルトリエチルアンモニウムハイドロサルファイド、ベンジルトリプロピルアンモニウムクロリド、ベンジルトリプロピルアンモニウムブロミド、ベンジルトリプロピルアンモニウムハイドロキサイド、ベンジルトリプロピルアンモニウムハイドロサルファイド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリブチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリブチルアンモニウムハドロキサイド、ベンジルトリブチルアンモニムハイドロサルファイド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムハイドロキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロサルファイド、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド、トリオクチルメチルアンモニウムブロミド、トリオクチルメチルアンモニウムハイドロサルファイド、トリオクチルメチルアンモニウムハイドロキサイド等を用いることができる。
相間移動触媒の使用量は、一般式（II）で表される化合物に対して０．１〜２０モル％、好ましくは０．５〜１０モル％の範囲である。
【００２８】
本発明に用いられる酸化剤としては、次亜ハロゲン酸塩又はその水溶液が好ましく、次亜ハロゲン酸のアルカリ金属塩若しくは次亜ハロゲン酸のアルカリ土類金属塩又はこれらの水溶液がより好ましい。次亜ハロゲン酸のアルカリ金属塩若しくは次亜ハロゲン酸のアルカリ土類金属塩又はこれらの水溶液としては、例えば、次亜塩素酸ソーダ、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜臭素酸ソーダ、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸カルシウムあるいはこれらの水溶液が挙げられる。これらの中でも、入手容易性及び取扱い性の観点から、一般に市販されている次亜塩素酸ソーダ水溶液を用いるのが特に好ましい。
酸化剤の使用量は、一般式（II）で表される化合物に対して、通常１００モル％〜１，０００モル％、好ましくは１００モル％〜５００モル％の範囲である。
【００２９】
本発明は、非水混和性有機溶媒及び水を含む２相系混合溶媒中、水相のｐＨを弱アルカリ性に調整・保持しながら反応を行なうことを特徴とする。即ち、一般式（II）で表される化合物、相間移動触媒及び酸化剤の２相系混合溶媒溶液に、撹拌下に所定量の酸を加えて水相のｐＨを弱アルカリ性に調整して反応を行なう。本発明においては、弱アルカリ性とは、水相のｐＨ値が７〜１１、好ましく９〜１０であることを意味する。
【００３０】
例えば、市販の次亜塩素酸ソーダを酸化剤として用いる場合には、次亜塩素酸ソーダ水溶液（本反応における水相に該当する。）のｐＨ値は当初は１２程度であり、水相に酸を加えることでこれを弱アルカリ性に調整・保持しつつ反応を行なう。この際、水相が弱アルカリ性を保持するように酸の滴下量・滴下速度をコントロールするのが好ましい。
【００３１】
前記ｐＨ調整に用いられる酸としては、酢酸、塩化水素、硫酸等の一般的な酸であれば特に制限はなくが、使用し易さの面からは塩酸が好ましい。これらの酸の水溶液の濃度には特に制限はなく、所定の濃度の酸を適宜使用できる。
【００３２】
反応は、通常０℃〜５０℃、好ましくは１０℃〜３０℃の温度範囲で行なう。反応時間は、通常０．５時間〜２４時間、好ましくは１〜６時間である。
反応終了後、反応混合物を分液することによって、容易に一般式（Ｉ）で表される化合物を非水混和性有機溶媒溶液として得ることができる。また、この非水混和性有機溶媒溶液から、通常の分離・精製手段により、一般式（Ｉ）で表される化合物を単離することができる。
【００３３】
【実施例】
次に参考例と実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）１−ベンジルオキシ−２−ブタノンの製造
トルエン２ｍｌ、１．７Ｎの次亜塩素酸ソーダ水溶液２ｍｌ（３．４ｍｍｏｌ）、１−ベンジルオキシ−２−ブタノール１８０ｍｇ（１．００ｍｍｏｌ）及びテトラブチルアンモニウムブロマイド３２ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）の混合溶液を、撹拌下に塩酸を滴下して、水相のｐＨ値を１０に調整し、２０℃で１時間さらに撹拌した。反応終了後、反応液を分液して有機層を分取し、有機層をチオ硫酸ソーダ溶液で洗浄した。有機層を濃縮して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝１／９〜１／４）にて精製することにより、表記化合物１６４ｍｇを得た。収率：９２％
【００３５】
（比較例１）１−ベンジルオキシ−２−ブタノールの酸化反応
トルエン２ｍｌ、１．７Ｎの次亜塩素酸ソーダ水溶液２ｍｌ（３．４ｍｍｏｌ）、１−ベンジルオキシ−２−ブタノール１８０ｍｇ（１．００ｍｍｏｌ）及びテトラブチルアンモニウムブロマイド３２ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）の混合溶液を、水相のｐＨ値をそのままにして、２０℃で１時間撹拌したが、酸化反応は全く進行していなかった。
【００３６】
（実施例２）α−（Ｎ−ベンゾイル−Ｎ−メチル）アミノプロピオフェノンの製造
トルエン１ｍｌ、１．７Ｎの次亜塩素酸ソーダ水溶液１．０ｍｌ（１．７ｍｍｏｌ）、Ａｎｔｉ−２−（Ｎ−ベンゾイル−Ｎ−メチル）アミノ−１−フェニルプロパノール１３５ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）及びテトラブチルアンモニウムブロマイド１６ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）の混合溶液を、撹拌下、塩酸を滴下して、水相のｐＨ値を１０に調整し、２０℃で４時間さらに撹拌した。反応終了後、反応液を分液して有機層を分取し、有機層をチオ硫酸ソーダ溶液で洗浄した。有機層を濃縮して得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝１／９〜１／４）により精製して、表記化合物１２６ｍｇを得た。収率：９４％
【００３７】
（比較例２）Ａｎｔｉ−２−（Ｎ−ベンゾイル−Ｎ−メチル）アミノ−１−フェニルプロパノールの酸化
トルエン１ｍｌ、１．７Ｎの次亜塩素酸ソーダ水溶液１．０ｍｌ（１．７ｍｍｏｌ）、Ａｎｔｉ−２−（Ｎ−ベンゾイル−Ｎ−メチル）アミノ−１−フェニルプロパノール１３５ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）及びテトラブチルアンモニウムブロマイド１６ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）の混合溶液を、水相のｐＨ値をそのままにして、２０℃で４時間撹拌したが、酸化反応は進行していなかった。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作性及び製造コスト的に有利で、しかも一般性の高いカルボニル化合物の製造方法が提供される。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for producing a carbonyl compound in which a hydroxyl group of an alcohol is oxidized using an oxidizing agent in a two-phase mixed solvent in the presence of a phase transfer catalyst.
[0002]
[Prior art]
The method of obtaining a carbonyl compound by oxidizing a hydroxyl group of a compound having a hydroxyl group such as alcohol with an oxidizing agent is an effective industrial production method from the viewpoint of production cost, operability and the like.
Of these production methods, the following two types are known as methods of using hypochlorite as an oxidizing agent.
(A) A method in which hypochlorite and a substrate are mixed and the reaction is carried out under acidic conditions (see JP-A-63-145248 and JP-A-8-176055)
(B) A method in which hypochlorite and a substrate are mixed and the reaction is carried out under a phase transfer reaction condition (see Isle. Journal. Chemistry., 26 , 229 (1985)).
[0003]
However, among the methods described above, the method (a) cannot be applied to a water-insoluble substrate, and the reaction is difficult to control because of oxidation with hypochlorous acid under acidic conditions. However, it was not possible to say that it was a general method for producing carbonyl compounds. In addition, since the method (b) performs the oxidation reaction with the pH value of the hypochlorous acid solution, sufficient oxidizing power may not be obtained, and can only be applied to limited substrates. . As another method, a method using a resin catalyst (J. Org. Chem., 47 , 365 (1982)) is also known, but the amount of the resin catalyst used is large and it cannot be said that it is a practical method.
[0004]
As described above, the conventional method gives good results for substrates that are susceptible to oxidation, such as benzyl alcohol and cycloalkanol, and stable substrates, but is satisfactory for substrates such as chain-like alkane hydroxides. In many cases, a high yield was not obtained, and it was not necessarily a general production method.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a method for producing a carbonyl compound which is advantageous in terms of operability and production cost and is highly general.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research on an industrially advantageous production method for carbonyl compounds, the present inventors have found that a compound having a hydroxyl group is extremely simply and easily collected by allowing an oxidizing agent to act on weakly alkaline conditions in the presence of a phase transfer catalyst. The inventors have found that a carbonyl compound can be obtained with good efficiency, and have completed the present invention.
[0007]
That is, the present invention relates to the general formula (II)
[0008]
[Formula 4]
(In the formula, R 1 and R 2 are the same or different and have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a substituent. In the two-phase mixed solvent containing a non-water miscible organic solvent and water in the presence of a phase transfer catalyst. In addition, the general formula (I) is characterized in that the oxidant acts as a weakly alkaline aqueous phase.
[0010]
[Chemical formula 5]
(Wherein R 1 and R 2 represent the same meaning as described above).
In the present invention, as the phase transfer catalyst, the general formula (III)
[0012]
[Chemical 6]
(Wherein, R a , R b , R c and R d each independently represents an alkyl group or an aralkyl group, A + represents an onium cation containing a nitrogen atom or a phosphorus atom, and B − represents a cation. It is preferable to use an onium salt represented by the formula (III), which is represented by R a , R b , R c , and R d . It is more preferable to use an onium salt in which the total number of carbon atoms of the alkyl group or aralkyl group is 4 to 30.
In the present invention, a hypohalite is preferably used as the oxidizing agent, and the reaction is preferably performed at 0 ° C to 50 ° C.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, an oxidant is acted on the compound represented by the general formula (II) by making the aqueous phase weakly alkaline in the presence of a phase transfer catalyst in a two-phase mixed solvent containing a non-water-miscible organic solvent and water. I want to let you. And a method for producing a carbonyl compound represented by the general formula (I).
[0015]
In the general formulas (I) and (II), R 1 and R 2 are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent. Represents a heteroaryl group which may have a substituent or an aralkyl group which may have a substituent.
[0016]
Examples of the alkyl group of the alkyl group that may have a substituent include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, cyclopentyl, C1-C20 alkyl groups, such as a cyclohexyl, an octyl, an eicosanyl group, are mentioned.
Examples of the aryl group of the aryl group that may have a substituent include a phenyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group.
Examples of the heteroaryl group of the heteroaryl group which may have a substituent include a 2-pyridyl group, a 3-pyridyl group, a 4-pyridyl group, a 2-imidazolyl group, a 4-imidazolyl group, and a 5-imidazolyl group. Group, 3-pyrazolyl group, 4-pyrazolyl group, 5-pyrazolyl group, 2-indolyl group, 3-indolyl group, quinolyl group and the like.
Examples of the aralkyl group of the aralkyl group which may have a substituent include a benzyl group, a phenethyl group, a 3-phenylpropyl group, and a diphenylmethyl group.
[0017]
The alkyl group, aryl group, heteroaryl group and aralkyl group may have 1 to 3 identical or different substituents.
Examples of the substituent include halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine and iodine; methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl group and the like. C 1-6 alkyl group; C 1-20 alkoxy group such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, t-butoxy, n-pentoxy, benzyloxy group; formyl, alkylcarbonyl, An amino group having a protecting group such as phenylcarbonyl, alkoxycarbonyl, phenylsulfonyl, alkylsulfonyl group; an alkylamino group which may have a substituent; an arylamino group which may have a substituent; And an aralkylamino group which may be present.
[0018]
Examples of the alkyl group of the alkylamino group which may have a substituent include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl and cyclopentyl. C1-C20 alkyl groups, such as cyclohexyl, octyl, an eicosanyl group, etc. are mentioned.
As an aryl group of the arylamino group which may have the said substituent, a phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group etc. are mentioned, for example.
Examples of the aralkyl group of the aralkylamino group which may have a substituent include a benzyl group, a phenethyl group, a 3-phenylpropyl group, and a diphenylmethyl group.
[0019]
The alkyl group, aryl group, and aralkyl group may have 1 to 3 identical or different substituents. Examples of such substituents include halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine and iodine; methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sisobutyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl group and the like. C 1-6 alkyl group; C 1-20 alkoxy group such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, t-butoxy, n-pentoxy, benzyloxy;
[0020]
Preferred specific examples of the amino group having a protecting group, the alkylamino group optionally having substituent (s), the arylamino group optionally having substituent (s) and the aralkylamino group optionally having substituent (s) As benzoylamino, tosylamino, methoxycarbonylamino, N-methyl-benzoylamino, N-methyl-tosylamino, N-methyl-methoxycarbonylamino, N-benzyl-benzoylamino, N-benzyl-tosylamino, N-benzyl- Examples include methoxycarbonylamino, N-phenyl-methoxycarbonylamino group and the like.
[0021]
The present invention is carried out in a two-phase mixed solvent containing a water-immiscible organic solvent and water.
As the non-water-miscible organic solvent used in the reaction, any organic solvent that is immiscible with water (not compatible) can be used without particular limitation. For example, ether solvents such as diethyl ether and diisopropyl ether; chlorine solvents such as chloroform, dichloromethane and carbon tetrachloride; hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, n-pentane, n-hexane, n-heptane and cyclohexane Solvent; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, and n-propyl acetate; Among these, the use of a hydrocarbon solvent such as toluene is preferable from the viewpoint of ease of handling. These can be used alone or in combination of two or more.
[0022]
The amount of the non-water-miscible organic solvent used is usually in the range of 1 to 100 (W / V), preferably 5 to 20 (W / V) of the compound represented by the general formula (II). The mixing ratio of the non-water-miscible organic solvent and water (hypohalite aqueous solution) is a volume ratio of usually 1: 100 to 100: 1, preferably 10: 100 to 100: 10. is there.
[0023]
As the phase transfer catalyst used in the present invention, the compound represented by the general formula (III) is preferably used.
In the formula (III), R a , R b , R c and R d each independently represent one group arbitrarily selected from an alkyl group and an aralkyl group, and A + represents a nitrogen atom or a phosphorus atom In the formula, B − represents an anion for neutralizing the cation.
[0024]
Examples of the alkyl group for R a , R b , R c and R d include, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, cyclopentyl, C1-C20 alkyl groups, such as a cyclohexyl, n-octyl, an eicosanyl group, are mentioned.
Examples of the aralkyl group include aralkyl groups having 7 to 13 carbon atoms such as a benzyl group, a phenethyl group, a 3-phenylpropyl group, and a diphenylmethyl group. The total number of carbon atoms of R a , R b , R c and R d is more preferably 4 to 30.
[0025]
Examples of the onium cation represented by R a R b R c R d A + include quaternary ammonium ions and phosphonium ions.
Examples of the anion represented by B − include chloride ion (Cl − ), bromide ion (Br − ), iodide ion (I − ), HSO 4 − , BF 4 − , ClO 4 − and the like. It is done.
[0026]
Examples of the compound represented by the general formula (III) include quaternary ammonium salts such as benzyltrialkylammonium halide or benzyltrialkylammonium hydroxide; tetrabutylphosphonium chloride, tetrabutylphosphonium bromide, benzyltrimethylphosphonium. Phosphonium salts such as chloride and benzyltrimethylphosphonium bromide; and the like.
[0027]
Among these, in the present invention, it is preferable to use a quaternary ammonium salt from the viewpoint of easy availability, handleability, and giving a target product in a high yield. Examples of such quaternary ammonium salts include benzyltrimethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium bromide, benzyltrimethylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydrosulfide, benzyltriethylammonium chloride, benzyltriethylammonium bromide, benzyltriethylammonium hydroxide. , Benzyltriethylammonium hydrosulfide, benzyltripropylammonium chloride, benzyltripropylammonium bromide, benzyltripropylammonium hydroxide, benzyltripropylammonium hydrosulfide, benzyltributylammonium chloride, benzyltributylammonium bromide Benzyltributylammonium hydroxide, benzyltributylammonium hydrosulfide, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydrosulfide, trioctylmethylammonium chloride, trioctylmethylammonium bromide, tri Octylmethylammonium hydrosulfide, trioctylmethylammonium hydroxide, etc. can be used.
The amount of the phase transfer catalyst used is in the range of 0.1 to 20 mol%, preferably 0.5 to 10 mol%, relative to the compound represented by the general formula (II).
[0028]
The oxidizing agent used in the present invention is preferably a hypohalite or an aqueous solution thereof, more preferably an alkali metal salt of hypohalous acid, an alkaline earth metal salt of hypohalous acid, or an aqueous solution thereof. Examples of alkali metal salts of hypohalous acid or alkaline earth metal salts of hypohalous acid or aqueous solutions thereof include, for example, sodium hypochlorite, potassium hypochlorite, calcium hypochlorite, hypobromite Examples include soda, potassium hypobromite, calcium hypobromite, or aqueous solutions thereof. Among these, it is particularly preferable to use a commercially available sodium hypochlorite aqueous solution from the viewpoint of easy availability and handling.
The usage-amount of an oxidizing agent is 100 mol%-1,000 mol% normally with respect to the compound represented by general formula (II), Preferably it is the range of 100 mol%-500 mol%.
[0029]
The present invention is characterized in that the reaction is carried out in a two-phase mixed solvent containing a non-water miscible organic solvent and water while adjusting and maintaining the pH of the aqueous phase to be weakly alkaline. That is, the reaction is carried out by adding a predetermined amount of acid to the two-phase mixed solvent solution of the compound represented by the general formula (II), the phase transfer catalyst and the oxidizing agent while stirring to adjust the pH of the aqueous phase to weak alkaline To do. In the present invention, weak alkalinity means that the pH value of the aqueous phase is 7 to 11, preferably 9 to 10.
[0030]
For example, when using commercially available sodium hypochlorite as the oxidizing agent, the pH value of the aqueous sodium hypochlorite solution (corresponding to the aqueous phase in this reaction) is initially about 12, and the aqueous phase contains acid. The reaction is carried out while adjusting and maintaining the weak alkalinity. At this time, it is preferable to control the dropping amount and dropping speed of the acid so that the aqueous phase maintains weak alkalinity.
[0031]
The acid used for adjusting the pH is not particularly limited as long as it is a general acid such as acetic acid, hydrogen chloride, and sulfuric acid, but hydrochloric acid is preferable from the viewpoint of ease of use. There is no restriction | limiting in particular in the density | concentration of the aqueous solution of these acids, The acid of a predetermined density | concentration can be used suitably.
[0032]
The reaction is usually carried out in the temperature range of 0 ° C to 50 ° C, preferably 10 ° C to 30 ° C. The reaction time is usually 0.5 to 24 hours, preferably 1 to 6 hours.
After completion of the reaction, the reaction mixture is separated to easily obtain the compound represented by the general formula (I) as a non-water miscible organic solvent solution. In addition, the compound represented by the general formula (I) can be isolated from this non-water-miscible organic solvent solution by ordinary separation / purification means.
[0033]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference examples and examples. The present invention is not limited to these.
[0034]
(Example 1) Production of 1-benzyloxy-2-butanone 2 ml of toluene, 2 ml (3.4 mmol) of an aqueous solution of 1.7N sodium hypochlorite, 180 mg (1.00 mmol) of 1-benzyloxy-2-butanol and To a mixed solution of tetrabutylammonium bromide 32 mg (0.1 mmol), hydrochloric acid was added dropwise with stirring to adjust the pH value of the aqueous phase to 10, and the mixture was further stirred at 20 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction solution was separated, the organic layer was separated, and the organic layer was washed with a sodium thiosulfate solution. The residue obtained by concentrating the organic layer was purified by silica gel column chromatography (eluent: ethyl acetate / n-hexane = 1/9 to 1/4) to obtain 164 mg of the title compound. Yield: 92%
[0035]
(Comparative Example 1) Oxidation reaction of 1-benzyloxy-2-butanol Toluene 2 ml, 1.7N sodium hypochlorite aqueous solution 2 ml (3.4 mmol), 1-benzyloxy-2-butanol 180 mg (1.00 mmol) And the mixed solution of 32 mg (0.1 mmol) of tetrabutylammonium bromide was stirred at 20 ° C. for 1 hour while maintaining the pH value of the aqueous phase, but the oxidation reaction did not proceed at all.
[0036]
(Example 2) Production of α- (N-benzoyl-N-methyl) aminopropiophenone 1 ml of toluene, 1.0 ml of 1.7N sodium hypochlorite aqueous solution (1.7 mmol), Anti-2- (N -A mixed solution of 135 mg (0.50 mmol) of benzoyl-N-methyl) amino-1-phenylpropanol and 16 mg (0.05 mmol) of tetrabutylammonium bromide was added dropwise with stirring to adjust the pH value of the aqueous phase. The mixture was adjusted to 10 and further stirred at 20 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was separated, the organic layer was separated, and the organic layer was washed with a sodium thiosulfate solution. The residue obtained by concentrating the organic layer was purified by silica gel column chromatography (eluent: ethyl acetate / n-hexane = 1/9 to 1/4) to obtain 126 mg of the title compound. Yield: 94%
[0037]
(Comparative Example 2) Anti-2- (N-benzoyl-N-methyl) amino-1-phenylpropanol 1 ml of toluene oxide, 1.7 N sodium hypochlorite aqueous solution 1.0 ml (1.7 mmol), Anti- A mixed solution of 135 mg (0.50 mmol) of 2- (N-benzoyl-N-methyl) amino-1-phenylpropanol and 16 mg (0.05 mmol) of tetrabutylammonium bromide, Although the mixture was stirred at 0 ° C. for 4 hours, the oxidation reaction did not proceed.
[0038]
【Effect of the invention】
As described above, according to the present invention, there is provided a method for producing a carbonyl compound which is advantageous in terms of operability and production cost and is highly general.
Claims (3)
で表されるカルボニル化合物の製造方法。The following general formula (II)
The manufacturing method of the carbonyl compound represented by these.
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