JP5212953B2 - Process for producing optically active γ-lactone - Google Patents

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本発明は、光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸を用いる光学活性γ−ラクトンの製造法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing optically active γ-lactone using optically active γ-hydroxyalkanoic acid.

従来、光学活性γ−ラクトンを取得する方法として、(±)γ−ヒドロキシウンデカン酸に光学活性α−フェニルエチルアミンを作用させジアステレオマ塩を調製し、分離精製して難溶性のジアステレオマ塩を得た後、複分解、脱水環化処理する方法が知られている(特許文献1参照。)。 Conventionally, as a method for obtaining the optically active .gamma.-lactone, the (±) .gamma.-hydroxy undecanoic acid by the action of an optically active α- phenylethylamine prepared diastereomeric over salt, diastereomeric over salt was separated and purified insoluble Thereafter, a method of metathesis and dehydration cyclization is known (see Patent Document 1).

特開昭55−043053号公報JP-A-55-043053

しかしながら、上記の方法で使用される(±)−γ−ヒドロキシウンデカン酸は不安定であり、そのもの自身酸触媒としての作用で(±)−γ−ウンデカラクトンが副生してしまいジアステレオマ塩の収率が低下するという問題を有していた。また、この方法では(±)−γ−ヒドロキシウンデカン酸に対して等モルの光学活性α−フェニルエチルアミンを作用させており、純粋な難溶性塩を得るためには3〜5回の再結晶を繰り返すという煩雑な操作を必要とし、未だ十分な方法であるとは言えない。また、γ−ヒドロキシウンデカン酸以外の炭素数の異なるラクトンについては何等言及されていない。 However, used in the above method (±)-.gamma.-hydroxy undecanoic acid is unstable, diastereomeric over salt by the action of a by itself acid catalyst (±)-.gamma.-undecalactone would-produced There was a problem that the yield of was reduced. In this method, equimolar optically active α-phenylethylamine is allowed to act on (±) -γ-hydroxyundecanoic acid, and 3 to 5 recrystallizations are required to obtain a pure hardly soluble salt. It requires a cumbersome operation of repeating, and it cannot be said that it is still a sufficient method. Further, no mention is made of lactones having different carbon numbers other than γ-hydroxyundecanoic acid.

本発明の目的は、(±)−γ−ラクトンを出発原料に用い、副反応を抑制し、反応収率を向上させるとともに、製造工程を短縮し、効率よく簡便に光学活性γ−ラクトンを製造する方法を提供することにある。   The object of the present invention is to use (±) -γ-lactone as a starting material, suppress side reactions, improve the reaction yield, shorten the production process, and efficiently and easily produce optically active γ-lactone. It is to provide a way to do.

本発明によれば、上記目的は、(±)−γ−ラクトンを水または水に可溶な溶媒との混合溶媒中で無機アルカリを用いて加水分解し、(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩を生成せしめた後、水と分離可能な有機溶媒の存在下に、使用した無機アルカリの当量以上の無機酸で中和して(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸を有機溶媒相に抽出する工程、(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸が存在する有機溶媒相へ好ましくは0.3〜0.7当量の光学活性α−フェニルエチルアミンを加え、必要に応じて水に可溶な有機溶媒を添加し、難溶性の光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸α−フェニルエチルアミン塩を結晶として晶析させる工程、得られた結晶を複分解するために酸処理あるいはアルカリ−酸処理して光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸とした後、脱水環化反応して光学活性γ−ラクトンに変換する工程からなる光学活性γ−ラクトンの製造法により達成される。 According to the present invention, the object is to hydrolyze (±) -γ-lactone using water or a mixed solvent with a water-soluble solvent using an inorganic alkali, and (±) -γ-hydroxyalkanoic acid. After forming an alkali salt, in the presence of an organic solvent separable from water, neutralize with an inorganic acid equal to or more than the equivalent amount of the inorganic alkali used to extract (±) -γ-hydroxyalkanoic acid into the organic solvent phase. Preferably 0.3 to 0.7 equivalents of optically active α-phenylethylamine is added to the organic solvent phase in which (±) -γ-hydroxyalkanoic acid is present, and if necessary, an organic solvent soluble in water A step of crystallizing a hardly soluble optically active γ-hydroxyalkanoic acid α-phenylethylamine salt as a crystal, and an optically active γ-hydroxy by acid treatment or alkali-acid treatment for metathesis of the resulting crystal. Alcan After a, is achieved by the production method of optically active γ- lactone comprising the step of converting the optically active γ- lactone reacts cyclodehydration.

すなわち、(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩を生成せしめた後、水と分離可能な有機溶媒の存在下に、使用した無機アルカリの当量以上の無機酸で中和して(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸を有機溶媒相に抽出することにより不安定な(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸の単離が不要となり、また、水と分離可能な有機溶媒に対して溶解性の(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸を共存させることにより(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸の一方の鏡像体が光学活性α−フェニルエチルアミンと難溶性塩を形成し、光学純度の高い難溶性塩をより高い収率で取得することができる。しかも、分割剤である光学活性α−フェニルエチルアミンが従来法のほぼ半量で目的が達せられるという利点が生ずる。そして、得られた難溶性塩を再結晶で分離後、得られた結晶を複分解反応するために酸処理あるいはアルカリ−酸処理して光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸とした後、脱水環化反応させることにより収率良く高い光学純度で光学活性γ−ラクトンを製造することができる。   That is, (±) -γ-hydroxyalkanoic acid alkali salt is produced, and then neutralized with an inorganic acid equal to or more than the equivalent of the used inorganic alkali in the presence of an organic solvent separable from water (±)- Extraction of γ-hydroxyalkanoic acid into an organic solvent phase eliminates the need for isolation of unstable (±) -γ-hydroxyalkanoic acid, and is soluble in organic solvents separable from water (± ) -Γ-hydroxyalkanoic acid coexists so that one enantiomer of (±) -γ-hydroxyalkanoic acid forms a sparingly soluble salt with optically active α-phenylethylamine. It can be obtained with high yield. In addition, there is an advantage that the optically active α-phenylethylamine which is a resolving agent can achieve its purpose in almost half of the conventional method. Then, after separating the obtained poorly soluble salt by recrystallization, the resulting crystal is subjected to acid treatment or alkali-acid treatment to form an optically active γ-hydroxyalkanoic acid for metathesis reaction, followed by dehydration cyclization reaction. Accordingly, an optically active γ-lactone can be produced with high optical purity and high yield.

本発明によれば、光学活性なγ−ラクトンを、副反応を抑制し反応収率を向上させるとともに、製造工程を短縮し、効率よく簡便に光学分割することによって得ることができる。   According to the present invention, an optically active γ-lactone can be obtained by suppressing side reactions and improving the reaction yield, shortening the production process, and efficiently and simply performing optical resolution.

本発明の光学活性γ−ラクトンの製造法で用いられる光学分割法においては、(±)−γ−ラクトンは光学異性体の混合物であれば特にその純度の制限はなく、どちらかの異性体が多く含まれたものであっても使用することが可能である。また、光学分割の後に濾過濾液から回収されるγ−ラクトン、γ−ヒドロキシアルカン酸、γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩、γ−ヒドロキシウンデカン酸α−フェニルエチルアミン塩あるいはこれらの混合物は再度本発明の光学活性γ−ラクトンの製造に利用することもできる。すなわち、濾液を酸で中和後溶媒抽出によりγ−ラクトン、γ−ヒドロキシアルカン酸あるいはこれらの混合物として回収し、これを溶媒回収した残渣あるいは抽出液そのものを本発明の製造法の原料とするものである。この際、γ−ラクトン、γ−ヒドロキシアルカン酸あるいはこれらの混合物は光学純度的にはどちらかの異性体が多く含まれており有効な原料となりうる。   In the optical resolution method used in the production method of the optically active γ-lactone of the present invention, the purity of (±) -γ-lactone is not particularly limited as long as it is a mixture of optical isomers. Even a large amount can be used. In addition, γ-lactone, γ-hydroxyalkanoic acid, γ-hydroxyalkanoic acid alkali salt, γ-hydroxyundecanoic acid α-phenylethylamine salt or a mixture thereof recovered from the filtrate after the optical resolution is again used in the present invention. It can also be used for the production of active γ-lactone. That is, the filtrate is neutralized with an acid and recovered by solvent extraction as γ-lactone, γ-hydroxyalkanoic acid or a mixture thereof, and the residue recovered from the solvent or the extract itself is used as a raw material for the production method of the present invention. It is. In this case, γ-lactone, γ-hydroxyalkanoic acid, or a mixture thereof contains many isomers in optical purity and can be an effective raw material.

また、原料の(±)−γ−ラクトンは、本発明で使用される溶媒であらかじめ希釈して溶液としてアルカリ加水分解に使用することも可能である。   Further, the starting material (±) -γ-lactone can be diluted with a solvent used in the present invention in advance and used as a solution for alkaline hydrolysis.

本発明の光学活性γ−ラクトンの製造法で用いられる光学分割法においては、(±)−γ−ラクトンをアルカリ加水分解して得られる(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩を調製するために用いられる無機アルカリは、ラクトンを加水分解できるものであれば特に限定されることはないが、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等が好ましく用いられ、これらの二種以上を併用してもよい。   In the optical resolution method used in the method for producing an optically active γ-lactone of the present invention, (±) -γ-hydroxyalkanoic acid alkali salt obtained by alkali hydrolysis of (±) -γ-lactone is prepared. The inorganic alkali used in is not particularly limited as long as it can hydrolyze lactone, but lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, cerium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, Cesium carbonate or the like is preferably used, and two or more of these may be used in combination.

無機アルカリの使用量は、ラクトンに対して好適には0.7当量以上でありより好ましくは1〜10当量更に好ましくは1〜3当量の範囲で用いられる。   The amount of inorganic alkali used is suitably 0.7 equivalents or more relative to the lactone, more preferably 1 to 10 equivalents, and even more preferably 1 to 3 equivalents.

また、本発明で用いられる加水分解に使用される溶媒は、水または水に可溶な溶媒との混合溶媒であれば特に限定されることはなく、水に可溶な溶媒として、例えば、メタノル、エタノル、プロパノル、イソプロパノル、アセトン、テトラヒドロフラン、チレングリコル、エチレングリコルモノメチルエテル、エチレングリコルジメチルエテルおよび1,4−ジオキサン等があげられ、これらの一種または二種以上の任意の割合からなる混合溶媒が用いられる。 The solvent used for the hydrolysis used in the present invention is not particularly limited as long as it is water or a mixed solvent with water-soluble solvent. Examples of water-soluble solvents include methanol. Lumpur, ethanol, propanol Lumpur, isopropanol Lumpur, acetone, tetrahydrofuran, Chirenguriko Lumpur, ethylene glycol monomethyl over ether, ethylene glycol ethyleneglycol dimethyl chromatography ether and 1,4-dioxane and the like, these kind Or the mixed solvent which consists of 2 or more arbitrary ratios is used.

また、本発明で用いられる無機酸の種類は、(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩を中和するものであれば特に限定されることはないが、塩酸、硫酸、リン酸、および硝酸のごとき鉱酸の一種または二種以上が好ましく用いられる。その使用量は(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩に対して好ましくは0.3〜1当量に(±)−γ−ラクトンのアルカリ加水分解に使用される理論量以外の残存するアルカリを中和するのに必要な量を加えた量が望ましく、過剰の(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩または過剰の(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸を用いた溶媒に対して大きな溶解性を有するような形で溶液に留めておくように設定することが好ましい。
さらに、本発明で用いられる(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸を抽出するために用いられる溶媒としては、水と分離する有機溶媒であり、(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸と光学活性α−フェニルエチルアミンの難溶性塩を晶析しやすく、かつ光学活性α−フェニルエチルアミンと塩を形成していないγ−ヒドロキシアルカン酸を溶液中に保留する効果のあるものであれば特に限定されることはなく、具体的にはエテル、トルエン、酢酸エチル、ヘキサン、シクロヘキサンまたはこれらの任意の割合の混合物が好ましく用いられる。
In addition, the kind of inorganic acid used in the present invention is not particularly limited as long as it neutralizes the alkali salt of (±) -γ-hydroxyalkanoic acid, but hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and nitric acid One or more mineral acids such as are preferably used. The amount used is preferably 0.3 to 1 equivalent with respect to the alkali salt of (±) -γ-hydroxyalkanoic acid, neutralizing the remaining alkali other than the theoretical amount used for the alkali hydrolysis of (±) -γ-lactone. It is desirable to add the amount necessary to do so, and it has a large solubility in a solvent using excess (±) -γ-hydroxyalkanoic acid alkali salt or excess (±) -γ-hydroxyalkanoic acid. It is preferable to set so as to keep the solution in such a form.
Furthermore, the solvent used for extracting (±) -γ-hydroxyalkanoic acid used in the present invention is an organic solvent that separates from water, and (±) -γ-hydroxyalkanoic acid and optically active α- It is particularly limited as long as it is easy to crystallize a poorly soluble salt of phenylethylamine and has an effect of retaining optically active α-phenylethylamine and γ-hydroxyalkanoic acid not forming a salt in the solution. rather, specifically error over ether, toluene, ethyl acetate, hexane, cyclohexane or mixtures of any ratio thereof are preferably used.

また、本発明で用いられる(±)−γ−ラクトンに対する光学活性α−フェニルエチルアミンの使用量は、0.3〜0.7当量であり、好ましくは0.4〜0.6当量である。本発明では、実際的には0.3当量より少ない量で光学活性α−フェニルエチルアミンを使用すると、母液にγ−ヒドロキシアルカン酸が多量に存在する結果となる。また、0.7当量を超えて使用した場合は、本発明の意義が薄れる。 Further, the dose used of an optically active α- phenylethylamine for is (±)-.gamma.-lactone used in the present invention, 0. 3 to 0.7 is equivalent, good Mashiku is 0.4 to 0.6 equivalents. In the present invention, when the actual site basis using optically active α- phenylethylamine in an amount less than 0.3 equivalent, that Do and results in the mother liquor is γ- hydroxyalkanoic acids abundant. Also, when using more than 0.7 equivalents, Ru faded meaning of the present invention.

本発明においては、このような分割剤を作用させることにより、(+)−γ−ヒドロキシアルカン酸と(−)−γ−ヒドロキシアルカン酸に、それぞれ対応するジアステレオマ塩が形成される。例えば、分割剤として(−)−α−フェニルエチルアミンを用いた場合には(+)−γ−ヒドロキシアルカン酸・(−)−α−フェニルエチルアミン塩および(−)−γ−ヒドロキシアルカン酸・(−)−α−フェニルエチルアミン塩が生成する。 In the present invention, by the action of such resolving agent, (+) - and γ- hydroxyalkanoic acid (-) - a γ- hydroxy alkanoic acids, each corresponding diastereomeric over Salts formed. For example, when (−)-α-phenylethylamine is used as the resolving agent, (+)-γ-hydroxyalkanoic acid • (−)-α-phenylethylamine salt and (−)-γ-hydroxyalkanoic acid • ( -)-Α-Phenylethylamine salt is formed.

また、本発明で使用される溶媒としては、(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸と光学活性α−フェニルエチルアミンの難溶性塩を晶析しやすく、かつ光学活性α−フェニルエチルアミンと塩を形成していないγ−ヒドロキシアルカン酸またはγ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩をよく溶かす溶媒であれば特に限定されることはないが、水または水に可溶な溶媒、例えばメタノル、エタノル、プロパノル、イソプロパノル、アセトン、テトラヒドロフラン、エチレングリコル、エチレングリコルモノメチルエテル、エチレングリコルジメチルエテル、1,4−ジオキサン等との任意の割合からなる混合溶媒が好ましい。 As the solvent used in the present invention, it is easy to crystallize a hardly soluble salt of (±) -γ-hydroxyalkanoic acid and optically active α-phenylethylamine and forms a salt with optically active α-phenylethylamine. is not particularly limited as long as non γ- hydroxyalkanoic acid or γ- hydroxyalkanoic acid alkali salt well dissolved solvent, but soluble solvent in water or water, for example methanol, ethanol, propanol Lumpur, isopropanol Lumpur, acetone, tetrahydrofuran, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl over ether, ethylene glycol ethyleneglycol dimethyl chromatography ether, a mixed solvent consisting of any proportions of 1,4-dioxane are preferred.

得られた難溶性塩は必要に応じて再結晶を行ない光学純度をあげることができる。得られた塩は酸またはアルカリを用いた複分解反応で光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸または光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩に誘導する。そして、光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩に関しては、無機酸で酸性化して光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸に誘導する。得られた光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸を脱水環化反応させることにより光学活性γ−ラクトンを短工程で効率よく取得することができる。   The obtained poorly soluble salt can be recrystallized as necessary to increase the optical purity. The obtained salt is derived into an optically active γ-hydroxyalkanoic acid or an optically active γ-hydroxyalkanoic acid alkali salt by a metathesis reaction using an acid or an alkali. Then, the optically active γ-hydroxyalkanoic acid alkali salt is acidified with an inorganic acid and derived into an optically active γ-hydroxyalkanoic acid. By subjecting the obtained optically active γ-hydroxyalkanoic acid to a dehydration cyclization reaction, optically active γ-lactone can be efficiently obtained in a short process.

脱水環化反応には、ヒドロキシ酸のラクトン化に用いられる通常の条件が好ましい。すなわち、硫酸などの無機酸あるいはパラトルエンスルホン酸などの有機酸を一種あるいは二種以上の混合物として添加し反応するもので、この際に生成する水をトルエンなどの溶媒を使用して共沸除去することもできるが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、減圧蒸留などの加熱減圧条件では酸を添加しなくとも目的のラクトンが留出物として得られることもある。   For the dehydration cyclization reaction, the usual conditions used for the lactonization of hydroxy acids are preferred. In other words, an inorganic acid such as sulfuric acid or an organic acid such as para-toluenesulfonic acid is added and reacted as one or a mixture of two or more, and water generated at this time is removed azeotropically using a solvent such as toluene. However, the present invention is not limited to these. In addition, the target lactone may be obtained as a distillate without adding an acid under heating and reduced pressure conditions such as vacuum distillation.

(光学純度の分析方法)
得られた光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸α−フェニルエチルアミン塩および光学活性γ−ラクトンについては、以下のようにその光学純度を確認した。光学活性ラクトンは、ガスクロマトグラフィを用いてカラムChiraldex G−TA0.25mm×20m(astec社製)により分析した。炭素数9から11については、注入口温度170度、検出器温度170度、オーブン温度130度恒温、スプリット比1:100、サンプル注入量5%ヘキサン溶液として数マイクロリットル、炭素数12については注入口温度170度、検出器温度170度、オーブン温度120度から140度へ1度/分昇温、スプリット比1:100、サンプル注入量5%ヘキサン溶液として数マイクロリットル、という分析条件で実施した。光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸α−フェニルエチルアミン塩は硫酸水で酸性化して複分解し、得られた光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸をトルエン抽出し、溶媒回収後減圧蒸留により脱水環化反応をして光学活性γ−ラクトンにし、その後同様にしてガスクロマトグラフィ分析を行なった。
(Optical purity analysis method)
The optical purity of the obtained optically active γ-hydroxyalkanoic acid α-phenylethylamine salt and optically active γ-lactone was confirmed as follows. Optically active lactone was analyzed by column Chiraldex G-TA0.25mm × 20m (astec Inc.) using gas chromatography. For carbon numbers 9 to 11, the inlet temperature is 170 ° C, the detector temperature is 170 ° C, the oven temperature is 130 ° C, the split ratio is 1: 100, the sample injection amount is 5 microliters as a 5% hexane solution, and the carbon number is 12 The analysis was carried out under the analysis conditions of an inlet temperature of 170 ° C, a detector temperature of 170 ° C, an oven temperature of 120 ° C to 140 ° C at a rate of 1 ° / min, a split ratio of 1: 100, and a sample injection amount of 5% hexane solution of several microliters. . The optically active γ-hydroxyalkanoic acid α-phenylethylamine salt is acidified with sulfuric acid to metathesis, and the resulting optically active γ-hydroxyalkanoic acid is extracted with toluene, and after solvent recovery, a dehydration cyclization reaction is performed by distillation under reduced pressure. the optically active γ- lactone was subjected to gas chromatographic analysis subsequent Similarly.

(実施例1)
光学活性(R)−(+)−γ−デカラクトンの製造水酸化ナトリウム105.7g(2.643mol)と水955gの溶液を60℃に加熱し、その水溶液に(±)−γ−デカラクトン300g(1.762mol)を滴下し、1時間撹拌した。内温20℃に冷却後、酢酸エチル818g添加した。引き続いて同温度にて20wt%硫酸691g(1.410mol)を添加した。分液して水層を除去後、メタノル273g、(−)−α−フェニルエチルアミン106.8g(0.881mol)を添加後、−5〜−10℃に冷却した。析出した結晶を濾過し、光学活性(S)−(−)−α−フェニルエチルアンモニウムγ−ヒドロキシデカノエトを得た。この塩を硫酸で複分解した後、減圧蒸留してラクトン化して、(R)−(+)−γ−デカラクトン81.7gを得た。光学純度は86%e.e.、収率はγ−デカラクトンのラセミ体半量に対して54%であった。
Example 1
Preparation of optically active (R)-(+)-γ-decalactone A solution of sodium hydroxide 105.7 g (2.643 mol) and water 955 g was heated to 60 ° C., and (±) -γ-decalactone 300 g (1.762 mol) was added to the aqueous solution. ) Was added dropwise and stirred for 1 hour. After cooling to an internal temperature of 20 ° C., 818 g of ethyl acetate was added. Subsequently, 691 g (1.410 mol) of 20 wt% sulfuric acid was added at the same temperature. After removal of the separated to aqueous layer, methanol 273 g, (-) - After addition α- phenylethylamine 106.8g of (0.881mol), and cooled to -5 to-10 ° C.. The precipitated crystals were filtered, optically active (S) - (-) - to give the α- phenylethyl ammonium γ- hydroxydecanoyl Noe over preparative. This salt was metathesized with sulfuric acid and then lactonized by distillation under reduced pressure to obtain 81.7 g of (R)-(+)-γ-decalactone. The optical purity was 86% ee, and the yield was 54% with respect to half of the racemic γ-decalactone.

(実施例2)
光学活性(R)−(+)−γ−ドデカラクトンの製造水酸化ナトリウム6.0g(0.15mol)と水54.2gの溶液を60℃に加熱し、その水溶液に(±)−γ−ドデカラクトン19.8g(0.1mol)を滴下し、1時間撹拌した。内温30℃に冷却後、トルエン84g、メタノル8.4gを添加した。引き続いて同温度にて20wt%硫酸39.2g(0.08mol)を添加した。分液して水層を除去した後、(−)−α−フェニルエチルアミン6.1g(0.05mol)を添加後、5〜10℃に冷却した。析出した結晶を遠心濾過し、光学活性(S)−(−)−α−フェニルエチルアンモニウムγ−ヒドロキシドデカノエート21.8gを得た。これを硫酸で複分解させた後、減圧蒸留してラクトン化して、(R)−(+)−γ−ドデカラクトン6.38gを得た。光学純度は79%e.e.、収率はγ−ドデカラクトンのラセミ体半量に対して65%であった。
(Example 2)
Preparation of optically active (R)-(+)-γ-dodecalactone A solution of 6.0 g (0.15 mol) sodium hydroxide and 54.2 g of water was heated to 60 ° C., and (±) -γ-dodecalactone was added to the aqueous solution. g (0.1 mol) was added dropwise and stirred for 1 hour. After cooling to an internal temperature of 30 ° C., it was added toluene 84 g, and methanol 8.4 g. Subsequently, 39.2 g (0.08 mol) of 20 wt% sulfuric acid was added at the same temperature. After liquid separation and removal of the aqueous layer, 6.1 g (0.05 mol) of (−)-α-phenylethylamine was added, followed by cooling to 5 to 10 ° C. The precipitated crystals were subjected to centrifugal filtration to obtain 21.8 g of optically active (S)-(−)-α-phenylethylammonium γ-hydroxydodecanoate. This was metathesized with sulfuric acid and then distilled under reduced pressure to lactonize to obtain 6.38 g of (R)-(+)-γ-dodecalactone. The optical purity was 79% ee, and the yield was 65% with respect to half of the racemic γ-dodecalactone.

Claims (8)

(±)−γ−ラクトンを水または水に可溶な溶媒との混合溶媒中で無機アルカリを用いて加水分解し、(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩を生成せしめた後、水と分離可能な有機溶媒の存在下に、使用した無機アルカリに対して1当量以上の無機酸で中和して(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸を有機溶媒相に抽出する工程、(±)−γ−ヒドロキシアルカン酸が存在する有機溶媒相へ光学活性α−フェニルエチルアミンを加え、必要に応じて水に可溶な有機溶媒を添加し、難溶性の光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸α−フェニルエチルアミン塩を結晶として晶析させる工程、得られた結晶を酸で複分解反応して光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸とするか、アルカリを用いて複分解反応し光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸アルカリ塩とした後酸で光学活性γ−ヒドロキシアルカン酸とする工程、脱水環化反応して光学活性γ−ラクトンに変換する工程からなる光学活性γ−ラクトンの製造法であって、(±)−γ−ラクトンに対して、光学活性α−フェニルエチルアミンを0.3〜0.7当量使用する光学活性γ−ラクトンの製造法。 (±) -γ-lactone is hydrolyzed with inorganic alkali in water or a mixed solvent with a water-soluble solvent to form an alkali salt of (±) -γ-hydroxyalkanoic acid, (±) − a step of extracting (±) -γ-hydroxyalkanoic acid into an organic solvent phase by neutralization with one or more equivalents of an inorganic acid in the presence of a separable organic solvent, Optically active α-phenylethylamine is added to the organic solvent phase in which γ-hydroxyalkanoic acid is present, and if necessary, an organic solvent soluble in water is added to form a hardly soluble optically active γ-hydroxyalkanoic acid α-phenylethylamine. Step of crystallizing salt as crystals, metathesis of the obtained crystals with acid to optically active γ-hydroxyalkanoic acid, or optically active γ-hydroxyalkanoic acid alkali salt by metathesis using alkali The step of optically active γ- hydroxyalkanoic acid with an acid after, a process for producing an optically active γ- lactone comprising the step of converting the optically active γ- lactone reacts cyclodehydration, (±)-.gamma.- A method for producing optically active γ-lactone, wherein 0.3 to 0.7 equivalents of optically active α-phenylethylamine are used with respect to lactone. 前記水と分離可能な有機溶媒が、エーテル、トルエン、酢酸エチル、ヘキサン、シクロヘキサン、またはこれらの任意の割合の混合物である請求項1記載の光学活性γ−ラクトンの製造法。 The method for producing an optically active γ-lactone according to claim 1, wherein the organic solvent separable from water is ether, toluene, ethyl acetate, hexane, cyclohexane, or a mixture of any ratio thereof. 前記(±)−γ−ラクトンの構成炭素数が9から12である請求項1または2に記載の光学活性γ−ラクトンの製造法。 The method for producing an optically active γ-lactone according to claim 1 or 2, wherein the (±) -γ-lactone has 9 to 12 carbon atoms. 前記水に可溶な溶媒が、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、テトラヒドロフラン、エチレングリコル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、1,4−ジオキサンまたはこれらの任意の割合の混合物からなる請求項1から3のいずれかに記載の光学活性γ−ラクトンの製造法。 Soluble solvent to the water is comprised of methanol, ethanol, propanol, isopropanol, acetone, tetrahydrofuran, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, 1,4-dioxane or a mixture of any proportion of these The method for producing an optically active γ-lactone according to any one of claims 1 to 3. 前記無機アルカリが、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、水酸化カルシウムまたはこれらの任意の割合の混合物からなる請求項1から4のいずれかに記載の光学活性γ−ラクトンの製造法。 The inorganic alkali comprises lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, cerium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate, calcium hydroxide, or a mixture of these in any proportion. 5. A process for producing an optically active γ-lactone according to any one of 4 above. 前記中和用の無機酸が、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸またはこれらの任意の割合の混合物からなる請求項1から5のいずれかに記載の光学活性γ−ラクトンの製造法。 The method for producing an optically active γ-lactone according to any one of claims 1 to 5, wherein the neutralizing inorganic acid comprises hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, or a mixture of any ratio thereof. 前記無機アルカリの使用量が、(±)−γ−ラクトンに対して、0.7当量以上である請求項1から6のいずれかに記載の光学活性γ−ラクトンの製造法。 The amount of the inorganic alkali is, with respect to (±)-.gamma.-lactone, 0. Process for producing an optically active γ- lactone according to any one of claims 1 to 6 is on the 7 Toryo以. 前記無機アルカリの使用量が(±)−γ−ラクトンに対して0.7〜1.0当量の場合は前記中和用の無機酸の使用量が(±)−γ−ラクトンに対して0.3〜1.0当量であり、前記無機アルカリの使用量が(±)−γ−ラクトンに対して1.0当量を超える場合は前記中和用の無機酸の使用量が(±)−γ−ラクトンに対して0.3〜1.0当量に(±)−γ−ラクトンに対して過剰な無機アルカリに対して1.0当量を足した量である請求項1から7のいずれかに記載の光学活性γ−ラクトンの製造法。 When the amount of the inorganic alkali used is 0.7 to 1.0 equivalent based on (±) -γ-lactone, the amount of the inorganic acid used for neutralization is 0 relative to (±) -γ-lactone. .3 to 1.0 equivalent, and when the amount of the inorganic alkali used exceeds 1.0 equivalent to (±) -γ-lactone, the amount of the neutralizing inorganic acid used is (±) −. 8. The amount according to claim 1, which is an amount obtained by adding 1.0 equivalent to 0.3 to 1.0 equivalent to γ-lactone and 1.0 equivalent to excess inorganic alkali to (±) -γ-lactone. A process for producing the optically active γ-lactone described in 1.
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