JP5468869B2 - Method for producing lactone compound - Google Patents
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本発明は、レジスト材料等の機能性高分子、医薬、農薬等の精密化学品などの合成原料などとして有用なラクトン化合物の製造方法に関する。より詳細には、ヒドロキシル基を有する脂環を含む橋架け環とラクトン環とが接合した構造を有する多環式ラクトン化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a lactone compound useful as a synthetic raw material for functional polymers such as resist materials, fine chemicals such as pharmaceuticals and agricultural chemicals. More specifically, the present invention relates to a method for producing a polycyclic lactone compound having a structure in which a bridging ring containing an alicyclic ring having a hydroxyl group and a lactone ring are joined.
ヒドロキシル基を有する脂環を含む橋架け環とラクトン環とが接合した構造を有する多環式ラクトン化合物は、疎水性で嵩高く安定性の高い脂環を含む橋架け環と、親水性で且つ加水分解性を有するラクトン環とを併有しているとともに、不飽和カルボン酸のエステル等に誘導できるヒドロキシル基を有することから、その構造上の特異性を活かして、レジスト材料等の機能性高分子、医薬、農薬等の精密化学品などの合成原料として使用されている。 A polycyclic lactone compound having a structure in which a bridging ring containing an alicyclic ring having a hydroxyl group and a lactone ring are joined is a hydrophobic, bulky and highly stable bridging ring containing an alicyclic ring, hydrophilic and It has both a hydrolyzable lactone ring and a hydroxyl group that can be derived from an ester of an unsaturated carboxylic acid, etc. It is used as a synthetic raw material for fine chemicals such as molecules, pharmaceuticals, and agricultural chemicals.
このようなヒドロキシル基を有する脂環を含む多環式ラクトン化合物の製造方法として、γ，δ位に環内二重結合を有する橋架け環式カルボン酸又はそのエステルを、ギ酸−過酸化水素（平衡過ギ酸）、ｍ−クロロ過安息香酸、過酸化水素−タングステン化合物などの酸化剤と反応させて、二重結合のエポキシ化とその後のラクトン化を一段で又はワンポットで行う方法が知られている（特許文献１〜３参照）。しかしながら、これら従来の方法では、目的化合物である多環式ラクトン化合物の収率の点で必ずしも十分とは言えず、ヒドロキシル基を有する脂環を含む多環式ラクトン化合物の工業的に効率のよい製造方法が求められていた。 As a method for producing such a polycyclic lactone compound containing an alicyclic ring having a hydroxyl group, a bridged cyclic carboxylic acid having an intracyclic double bond at the γ or δ position or an ester thereof is converted to formic acid-hydrogen peroxide ( It is known that a double bond epoxidation and subsequent lactonization can be carried out in one step or in one pot by reacting with an oxidizing agent such as (balanced formic acid), m-chloroperbenzoic acid, hydrogen peroxide-tungsten compound. (See Patent Documents 1 to 3). However, these conventional methods are not necessarily sufficient in terms of the yield of the target polycyclic lactone compound, and are industrially efficient for polycyclic lactone compounds containing an alicyclic ring having a hydroxyl group. There was a need for a manufacturing method.
したがって、本発明の目的は、ヒドロキシル基を有する脂環を含む多環式ラクトン化合物を工業的に効率よく製造する方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for industrially efficiently producing a polycyclic lactone compound containing an alicyclic ring having a hydroxyl group.
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、γ，δ位に環内二重結合を有する橋架け環式カルボン酸又はそのエステルを、特定のｐＫａ範囲の有機酸の存在下で、脂肪族モノカルボン酸及び過酸化水素と反応させると、対応する多環式ラクトン化合物が収率よく生成し、該化合物を工業的に効率よく製造できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a bridged cyclic carboxylic acid having an intracyclic double bond at the γ and δ positions or an ester thereof in the presence of an organic acid having a specific pKa range. Thus, the present inventors have found that the reaction with an aliphatic monocarboxylic acid and hydrogen peroxide produces the corresponding polycyclic lactone compound in a high yield, and that the compound can be produced industrially and efficiently, thereby completing the present invention.
すなわち、本発明は、下記式（１）
で表されるカルボン酸又はエステルを、ｐＫａ ０〜３．７５の有機酸の存在下、脂肪族モノカルボン酸及び過酸化水素と反応させて、下記式（２）
で表されるラクトン化合物を得ることを特徴とするラクトン化合物の製造方法を提供する。
That is, the present invention provides the following formula (1):
Is reacted with an aliphatic monocarboxylic acid and hydrogen peroxide in the presence of an organic acid having a pKa of 0 to 3.75 to give the following formula (2):
A method for producing a lactone compound is provided.
この製造方法において、式（１）で表されるカルボン酸又はエステル、ｐＫａ ０〜３．７５の有機酸、脂肪族モノカルボン酸及び水を含む混合液中に、過酸化水素を連続的又は間欠的に添加して反応させてもよい。 In this production method, hydrogen peroxide is continuously or intermittently mixed in a mixed solution containing the carboxylic acid or ester represented by the formula (1), an organic acid having a pKa of 0 to 3.75, an aliphatic monocarboxylic acid and water. May be added and reacted.
なお、式（２）で表されるラクトン化合物において、環の位置番号を下記に示す。
本発明によれば、環内二重結合を有する橋架け環式カルボン酸又はエステルを、特定の有機酸の存在下で脂肪族モノカルボン酸及び過酸化水素と反応させるので、ヒドロキシル基を有する脂環を含む多環式ラクトン化合物が収率よく得られ、該化合物を工業的に効率よく製造することができる。 According to the present invention, a bridged cyclic carboxylic acid or ester having an intracyclic double bond is reacted with an aliphatic monocarboxylic acid and hydrogen peroxide in the presence of a specific organic acid. A polycyclic lactone compound containing a ring can be obtained with good yield, and the compound can be produced industrially and efficiently.
本発明の製造方法では、前記式（１）で表されるカルボン酸又はエステルを、ｐＫａ ０〜３．７５の有機酸の存在下で脂肪族モノカルボン酸及び過酸化水素と反応させる。なお、ｐＫａの値は２５℃での値である。 In the production method of the present invention, the carboxylic acid or ester represented by the formula (1) is reacted with an aliphatic monocarboxylic acid and hydrogen peroxide in the presence of an organic acid having a pKa of 0 to 3.75. In addition, the value of pKa is a value at 25 ° C.
原料として用いる式（１）で表されるカルボン酸又はエステルにおいて、式（１）中のＲは、水素原子又は炭化水素基を示し、Ａは、炭素数１〜６のアルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を示す。式（１）中に示される環は式中に明示の置換基以外の置換基を有していてもよい。 In the carboxylic acid or ester represented by the formula (1) used as a raw material, R in the formula (1) represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and A represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an oxygen atom, or Indicates a sulfur atom. The ring shown in Formula (1) may have a substituent other than an explicit substituent in the formula.
前記Ｒにおける炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ヘキシル基などのアルキル基（特に、Ｃ1-4アルキル基）；ビニル、アリル基等のアルケニル基（特に、Ｃ1-4アルケニル基）；シクロヘキシル基等のシクロアルケニル基；フェニル基等のアリール基；ベンジル基等のアラルキル基などが挙げられる。Ｒとしては、炭化水素基が好ましく、特に、反応性の点から、メチル、エチル基等のＣ1-4アルキル基が好ましい。 Examples of the hydrocarbon group in R include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, t-butyl, and hexyl groups (particularly C 1-4 alkyl groups); alkenyl groups such as vinyl and allyl groups. (Especially C 1-4 alkenyl group); cycloalkenyl group such as cyclohexyl group; aryl group such as phenyl group; aralkyl group such as benzyl group and the like. R is preferably a hydrocarbon group, particularly preferably a C 1-4 alkyl group such as methyl or ethyl group from the viewpoint of reactivity.
前記Ａにおける炭素数１〜６のアルキレン基としては、例えば、アルキル基で置換されていてもよいメチレン基、アルキル基で置換されていてもよいエチレン基、アルキル基で置換されていてもよいプロピレン基が挙げられる。Ａとしては、メチレン基、ジメチルメチレン基（イソプロピリデン基）、エチレン基、酸素原子、硫黄原子が好ましく、特に、酸素原子が好ましい。 Examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms in A include a methylene group which may be substituted with an alkyl group, an ethylene group which may be substituted with an alkyl group, and a propylene which may be substituted with an alkyl group. Groups. As A, a methylene group, a dimethylmethylene group (isopropylidene group), an ethylene group, an oxygen atom, and a sulfur atom are preferable, and an oxygen atom is particularly preferable.
式（１）中に示される環が式中に明示の置換基以外に有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子等のハロゲン原子、トリフルオロメチル基等のハロゲン化炭化水素基、塩を形成していてもよいカルボキシル基、メトキシカルボニル基，エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアリールオキシカルボニル基、アセチル基等のアシル基、シアノ基、フェニル基等のアリール基、１−アルケニル基、ニトロ基、スルフォン酸アルキルエステル基、スルフォン酸基、スルフォン基、スルフォキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、ヒドロキシル基部分が保護基で保護されていてもよく且つハロゲン原子を有していてもよい炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基などが挙げられる。これらの中でも、フッ素原子やトリフルオロメチル基などのフッ素原子含有基、カルボキシル基、メトキシカルボニル基，エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、アセチル基等のアシル基、シアノ基、ニトロ基などの電子吸引性基（特に、Ｃ1-6アルコキシ−カルボニル基、シアノ基）、及び炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。 Examples of the substituent that the ring represented by the formula (1) may have in addition to the explicit substituent in the formula include a halogen atom such as a fluorine atom and a halogenated hydrocarbon group such as a trifluoromethyl group. A carboxyl group which may form a salt, an alkoxycarbonyl group such as a methoxycarbonyl group or an ethoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group such as a phenoxycarbonyl group, an acyl group such as an acetyl group, an aryl such as a cyano group or a phenyl group Group, 1-alkenyl group, nitro group, sulfonic acid alkyl ester group, sulfonic acid group, sulfonic group, sulfoxy group, alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, hydroxyl group part may be protected with a protective group and halogen Examples thereof include a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have an atom. Among these, fluorine atom-containing groups such as fluorine atom and trifluoromethyl group, alkoxycarbonyl groups such as carboxyl group, methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group, acyl groups such as acetyl group, electron withdrawing such as cyano group and nitro group And an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (in particular, a C 1-6 alkoxy-carbonyl group and a cyano group) are preferable.
これらの置換基の数は、例えば０〜９、好ましくは０〜５、さらに好ましくは０〜２である。これらの置換基の置換位置は特に限定されないが、置換基が電子吸引性基の場合、該置換基は式中の−ＣＯＯＲ基が結合している炭素原子に結合しているのが好ましい。 The number of these substituents is 0-9, for example, Preferably it is 0-5, More preferably, it is 0-2. The substitution position of these substituents is not particularly limited, but when the substituent is an electron-withdrawing group, the substituent is preferably bonded to the carbon atom to which the —COOR group in the formula is bonded.
反応原料としては、式（１）で表されるエンド体のみを用いてもよいが、該エンド体とエキソ体の混合物を用いてもよい。通常は、エンド体のみがラクトン化合物を与える。 As the reaction raw material, only the end form represented by the formula (1) may be used, or a mixture of the end form and the exo form may be used. Usually, only the endo form gives a lactone compound.
式（１）で表されるカルボン酸又はエステルは公知の方法で製造することができる。例えば、下記式（３）
で表されるジエン化合物と、下記式（４）
で表される不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸エステルとをディールスアルダー反応に付すことにより、前記式（１）で表されるカルボン酸又はエステルを得ることができる。
The carboxylic acid or ester represented by the formula (1) can be produced by a known method. For example, the following formula (3)
And a diene compound represented by the following formula (4):
The carboxylic acid or ester represented by the formula (1) can be obtained by subjecting the unsaturated carboxylic acid or unsaturated carboxylic acid ester represented by the formula to Diels-Alder reaction.
前記式（１）で表されるカルボン酸又はエステルの代表的な例として、７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸、７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチル、２−メトキシカルボニル−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸、２−メトキシカルボニル−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチル、２−シアノ−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸、２−シアノ−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチルなどの、式（１）においてＡが酸素原子である化合物；ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチル、２−メトキシカルボニル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸、２−メトキシカルボニル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチル、２−シアノ−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸、２−シアノ−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチルなどの、式（１）においてＡがメチレン基である化合物；７−チオキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸、７−チオキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチル、２−メトキシカルボニル−７−チオキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸、２−メトキシカルボニル−７−チオキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチル、２−シアノ−７−チオキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸、２−シアノ−７−チオキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチルなどの、式（１）においてＡが硫黄原子である化合物などが挙げられる。 Representative examples of the carboxylic acid or ester represented by the formula (1) include 7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid, 7-oxabicyclo [2.2. .1] methyl hept-5-ene-2-carboxylate, 2-methoxycarbonyl-7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid, 2-methoxycarbonyl-7-oxa Bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid methyl, 2-cyano-7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid, 2-cyano- Compounds wherein A is an oxygen atom in formula (1), such as methyl 7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylate; bicyclo [2.2.1] hept-5- En-2-carboxylic acid, bicyclo [2 2.1] methyl hept-5-ene-2-carboxylate, 2-methoxycarbonyl-bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid, 2-methoxycarbonyl-bicyclo [2.2 .1] methyl hept-5-ene-2-carboxylate, 2-cyano-bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid, 2-cyano-bicyclo [2.2.1] A compound wherein A is a methylene group in formula (1), such as methyl hept-5-ene-2-carboxylate; 7-thioxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid; 7-thioxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid methyl, 2-methoxycarbonyl-7-thioxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid Acid, 2-methoxycarbonyl- -Thioxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid methyl, 2-cyano-7-thioxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid, Examples include compounds in which A is a sulfur atom in formula (1), such as methyl 2-cyano-7-thioxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylate.
本発明において、前記ｐＫａ ０〜３．７５の有機酸としては、例えば、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、フルオロ酢酸、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸、シアノ酢酸、マロン酸、クエン酸、マレイン酸等のカルボン酸；ｐ−トルエンスルホン酸等のスルホン酸などが挙げられる。これらの中でも、入手容易性、取扱性、晶析により容易に除去できること等の点で、シュウ酸が特に好ましい。ｐＫａ ０〜３．７５の有機酸を用いることにより、目的物の収率が大幅に向上する。その理由は、式（１）で表される化合物の二重結合部位のエポキシ化の後のエポキシ基の開環を伴うラクトン化反応が前記有機酸により促進されるからであると考えられる。なお、前記有機酸を添加しない場合、脂肪族モノカルボン酸の使用量を増やしたり、反応時間を長くしても、副反応が起きやすくなり、収率は頭打ちとなる。 In the present invention, examples of the pKa 0 to 3.75 organic acid include oxalic acid, trifluoroacetic acid, trichloroacetic acid, dichloroacetic acid, fluoroacetic acid, chloroacetic acid, bromoacetic acid, iodoacetic acid, cyanoacetic acid, malonic acid, Examples thereof include carboxylic acids such as citric acid and maleic acid; and sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid. Among these, oxalic acid is particularly preferable from the viewpoints of availability, easy handling, and easy removal by crystallization. By using an organic acid having a pKa of 0 to 3.75, the yield of the target product is greatly improved. The reason is considered to be that the lactonization reaction accompanied by the ring opening of the epoxy group after the epoxidation of the double bond site of the compound represented by the formula (1) is promoted by the organic acid. In addition, when the said organic acid is not added, even if the usage-amount of aliphatic monocarboxylic acid is increased or reaction time is lengthened, a side reaction will occur easily and a yield will reach a ceiling.
ｐＫａ ０〜３．７５の有機酸の使用量は、式（１）で表されるカルボン酸又はエステル（エンド体）１モルに対して、例えば０．００１〜１モル、好ましくは０．００５〜０．５モル、さらに好ましくは０．０１〜０．２モル程度である。この使用量が少なすぎると、収率の向上効果が低下し、多すぎると副反応が生じやすくなり、コスト的にも不利である。 The amount of the organic acid having a pKa of 0 to 3.75 is, for example, 0.001 to 1 mol, preferably 0.005 to 1 mol of the carboxylic acid or ester (endo form) represented by the formula (1). The amount is about 0.5 mol, more preferably about 0.01 to 0.2 mol. If the amount used is too small, the effect of improving the yield decreases, and if it is too large, side reactions tend to occur, which is disadvantageous in terms of cost.
本発明において、前記脂肪族モノカルボン酸としては、過酸化水素と平衡過酸を形成するものであればよく、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などが挙げられる。これらの中でも、反応性等の点で、特にギ酸が好ましい。 In the present invention, the aliphatic monocarboxylic acid is not particularly limited as long as it forms an equilibrium peracid with hydrogen peroxide, and examples thereof include formic acid, acetic acid, and propionic acid. Among these, formic acid is particularly preferable in terms of reactivity and the like.
前記脂肪族モノカルボン酸の使用量は、式（１）で表されるカルボン酸又はエステル（原料としてエンド体とエキソ体の混合物を用いる場合にはその総量）１モルに対して、例えば０．７〜１０モル、好ましくは０．８〜７モル、さらに好ましくは１〜６モル、特に好ましくは１〜５モル程度である。この使用量が少なすぎると、収率が低下する傾向となり、多すぎると副反応が生じやすくなり、コスト的にも不利である。脂肪族モノカルボン酸としては高純度品を用いてもよいが、例えば８５重量％ギ酸等の水を含むものを用いることもできる。 The amount of the aliphatic monocarboxylic acid used is, for example, about 0. 1 mol with respect to 1 mol of the carboxylic acid or ester represented by the formula (1) (the total amount when a mixture of endo and exo is used as a raw material). It is 7-10 mol, Preferably it is 0.8-7 mol, More preferably, it is 1-6 mol, Most preferably, it is about 1-5 mol. If the amount used is too small, the yield tends to decrease, and if it is too large, side reactions tend to occur, which is disadvantageous in terms of cost. As the aliphatic monocarboxylic acid, a high-purity product may be used. For example, an aliphatic monocarboxylic acid containing water such as 85% by weight formic acid may be used.
本発明において、過酸化水素の使用量は、式（１）で表されるカルボン酸又はエステル（原料としてエンド体とエキソ体の混合物を用いる場合にはその総量）１モルに対して、例えば０．７〜５モル、好ましくは０．８〜３モル、さらに好ましくは１〜２モル程度である。この使用量が少なすぎると、収率が低下する傾向となり、多すぎると副反応が生じやすくなり、また、反応終了後クエンチする際、多量のクエンチ剤が必要となる。過酸化水素としては、１〜６０重量％程度の過酸化水素水を用いることができる。反応性及び安全性等の観点からは、２５〜４０重量％程度の過酸化水素水を用いるのが好ましい。 In the present invention, the amount of hydrogen peroxide used is, for example, 0 with respect to 1 mol of the carboxylic acid or ester represented by the formula (1) (the total amount when a mixture of endo and exo is used as a raw material). 0.7-5 mol, preferably 0.8-3 mol, more preferably about 1-2 mol. If the amount used is too small, the yield tends to decrease, and if it is too large, side reactions are likely to occur, and a large amount of quenching agent is required when quenching after completion of the reaction. As hydrogen peroxide, about 1 to 60% by weight of hydrogen peroxide water can be used. From the viewpoints of reactivity and safety, it is preferable to use about 25 to 40% by weight of hydrogen peroxide.
反応は溶媒の存在下又は非存在下で行われる。前記溶媒としては、例えば、ｔ−ブチルアルコールなどのアルコール；クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素；ベンゼンなどの芳香族炭化水素；ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素；シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド；アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル；エチルエーテル、テトラヒドロフランなどの鎖状又は環状エーテル；酢酸エチルなどのエステル；水などが挙げられる。これらの溶媒は１種で、又は２種以上混合して用いられる。 The reaction is carried out in the presence or absence of a solvent. Examples of the solvent include alcohols such as t-butyl alcohol; halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane, and 1,2-dichloroethane; aromatic hydrocarbons such as benzene; and aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and octane. Alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; nitriles such as acetonitrile, propionitrile and benzonitrile; linear or cyclic ethers such as ethyl ether and tetrahydrofuran An ester such as ethyl acetate; water and the like. These solvents are used alone or in combination of two or more.
本発明の方法では、特に溶媒を必要としないが、水を適当量用いると、副反応を抑制することができる。水は、過酸化水素水を用いることにより、また脂肪族モノカルボン酸の水溶液を用いることにより反応系に供給できるが、水単独で反応系に供給してもよい。 In the method of the present invention, a solvent is not particularly required. However, when an appropriate amount of water is used, side reactions can be suppressed. Water can be supplied to the reaction system by using aqueous hydrogen peroxide or an aqueous solution of an aliphatic monocarboxylic acid, but water alone may be supplied to the reaction system.
反応はバッチ式、セミバッチ式、連続式などの何れの方法で行ってもよい。本発明では、式（１）で表されるカルボン酸又はエステル、ｐＫａ ０〜３．７５の有機酸、脂肪族モノカルボン酸及び水を含む混合液中に、過酸化水素（例えば、過酸化水素水の形態で）を連続的又は間欠的に添加して反応させるのが、操作性、反応効率等の観点から好ましい。この場合、前記混合液中の水の含有量は、式（１）で表されるカルボン酸又はエステル１モルに対して、例えば０．５〜２０モル、好ましくは０．８〜１０モル、さらに好ましくは１〜６モル程度である。水の含有量が少なすぎると副反応が促進されやすくなり、水の含有量が多すぎると反応速度が低下しやすくなる。過酸化水素の添加終了後、必要に応じて、熟成してもよい。 The reaction may be carried out by any method such as batch, semi-batch and continuous methods. In the present invention, hydrogen peroxide (for example, hydrogen peroxide) is contained in a mixed solution containing the carboxylic acid or ester represented by the formula (1), an organic acid having a pKa of 0 to 3.75, an aliphatic monocarboxylic acid, and water. From the viewpoint of operability, reaction efficiency, etc., it is preferable to continuously or intermittently add (in the form of water). In this case, the content of water in the mixed solution is, for example, 0.5 to 20 mol, preferably 0.8 to 10 mol, based on 1 mol of the carboxylic acid or ester represented by the formula (1). Preferably it is about 1-6 mol. If the water content is too small, the side reaction tends to be promoted, and if the water content is too large, the reaction rate tends to decrease. After the addition of hydrogen peroxide, aging may be performed as necessary.
反応温度は、例えば２０〜８５℃、好ましくは４０〜８０℃程度である。反応は、大気下で行うこともできるが、安全性の点から、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。 The reaction temperature is, for example, about 20 to 85 ° C, preferably about 40 to 80 ° C. The reaction can be carried out in the atmosphere, but it is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon from the viewpoint of safety.
上記反応により、式（１）で表される化合物の二重結合部位のエポキシ化、及びエポキシ基の開環を伴う分子内環化（ラクトン化）反応が進行して、式（２）で表されるラクトン化合物が生成する。また、過酸化水素由来の水、及び原料由来の水又はアルコールが副生する。 By the above reaction, the epoxidation of the double bond site of the compound represented by the formula (1) and the intramolecular cyclization (lactonization) reaction involving the ring opening of the epoxy group proceed, and the formula (2) represents The lactone compound is produced. In addition, hydrogen peroxide-derived water and raw material-derived water or alcohol are by-produced.
反応終了後、未反応の過酸化水素（過酸化物）を不活性化するため、反応混合物に亜硫酸ナトリウム、アルデヒド又はその前駆体等のクエンチ剤を添加するのが好ましい。これらの中でも、無機塩が副生しないことから、アルデヒド又はその前駆体（分解等によりアルデヒドを生成するもの）を用いるのが好ましい。アルデヒドとしては、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロパナール、ブタナール等の脂肪族アルデヒド、ベンズアルデヒド等の芳香族アルデヒドなどが挙げられる。アルデヒド前駆体としては、例えば、トリオキサン、パラホルムアルデヒド等のホルムアルデヒド前駆体、パラアルデヒド、メタアルデヒド等のアセトアルデヒド前駆体などのアルデヒドの多量体（三量体、四量体、重合物）などが挙げられる。クエンチ剤としては、取り扱いやすさ、安全性の点から、特に、パラアルデヒド等のアルデヒド前駆体、特にアセトアルデヒドの前駆体が好ましい。 After the reaction is completed, it is preferable to add a quenching agent such as sodium sulfite, aldehyde, or a precursor thereof to the reaction mixture in order to inactivate unreacted hydrogen peroxide (peroxide). Among these, since an inorganic salt is not by-produced, it is preferable to use an aldehyde or a precursor thereof (one that generates an aldehyde by decomposition or the like). Examples of the aldehyde include aliphatic aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, propanal and butanal, and aromatic aldehydes such as benzaldehyde. Examples of the aldehyde precursor include multimers of aldehydes (trimers, tetramers, polymers) such as formaldehyde precursors such as trioxane and paraformaldehyde, and acetaldehyde precursors such as paraaldehyde and metaaldehyde. . The quenching agent is particularly preferably an aldehyde precursor such as paraaldehyde, particularly an acetaldehyde precursor, from the viewpoint of ease of handling and safety.
アルデヒド又はその前駆体の使用量は、反応で用いた過酸化水素量等に応じて適宜選択できるが、一般には、反応混合物中の未反応過酸化水素１モルに対して、１〜３０モル（アルデヒド換算）、好ましくは１〜１０モル（アルデヒド換算）である。反応混合物中の未反応過酸化水素の量は滴定分析により測定できる。また、反応混合物中の未反応過酸化水素の量（過剰の過酸化水素量）は、反応に使用した過酸化水素の量から、式（１）で表されるカルボン酸又はエステル（原料としてエンド体とエキソ体の混合物を用いる場合にはその総量）の二重結合をエポキシ化するのに必要な過酸化水素の量を減じることで求めることもできる。 Although the usage-amount of an aldehyde or its precursor can be suitably selected according to the hydrogen peroxide amount etc. which were used by reaction, generally 1-30 mol (with respect to 1 mol of unreacted hydrogen peroxide in a reaction mixture ( Aldehyde conversion), preferably 1 to 10 mol (aldehyde conversion). The amount of unreacted hydrogen peroxide in the reaction mixture can be determined by titration analysis. In addition, the amount of unreacted hydrogen peroxide in the reaction mixture (excess hydrogen peroxide amount) is determined from the amount of hydrogen peroxide used in the reaction from the carboxylic acid or ester represented by the formula (1) (end as a raw material). It can also be determined by reducing the amount of hydrogen peroxide necessary to epoxidize the double bond of the total amount (when a mixture of isomer and exo is used).
反応混合物にアルデヒド又はその前駆体を添加した後、０〜５０℃程度（好ましくは、室温付近）の温度で例えば１〜６０分程度撹拌することにより、過剰の過酸化水素を不活性化できる。アルデヒド又はその前駆体を用いるクエンチ法によれば、亜硫酸ナトリウムを用いる場合のように無機塩が副生しないので、目的化合物と無機塩とを分離する必要がなく、有機溶媒を用いて抽出したり、晶析操作を繰り返す必要もなく、少ない有機溶媒量で効率よく目的化合物を単離することが可能となる。 After adding the aldehyde or its precursor to the reaction mixture, excess hydrogen peroxide can be inactivated by stirring, for example, for about 1 to 60 minutes at a temperature of about 0 to 50 ° C. (preferably near room temperature). According to the quench method using an aldehyde or a precursor thereof, an inorganic salt is not by-produced as in the case of using sodium sulfite, so there is no need to separate the target compound from the inorganic salt, and the extraction is performed using an organic solvent. Thus, it is not necessary to repeat the crystallization operation, and the target compound can be efficiently isolated with a small amount of organic solvent.
反応生成物は、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの分離手段により、又はこれらを組み合わせることにより分離精製できる。 The reaction product can be separated and purified by separation means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography, or a combination thereof.
例えば、クエンチ後の反応混合物に、水と分液可能なアルコールを加えて蒸留し、反応混合物中の水を前記アルコールとともに留出させ（例えば、共沸により留出させ）、留出した水を分液により除去してもよい。この操作を行うことにより、多量の有機溶媒を用いる抽出操作を省略することが可能となる。特に、式（２）においてＡが酸素原子である化合物は水に対する溶解度が非常に高いので、有機溶媒と水を用いた抽出操作では、目的化合物を抽出するのに極めて多くの有機溶媒が必要であるが、上記方法を採用することにより、少量の脱水用アルコールと、必要であれば比較的少量の晶析溶媒を用いるだけで、効率よく目的化合物を単離することができる。また、前記蒸留時に、水だけでなく脂肪族モノカルボン酸（ギ酸等）などの低沸点成分を同時に留去することができるという利点もある。 For example, to the reaction mixture after quenching, water and a liquid-separable alcohol are added and distilled, and water in the reaction mixture is distilled together with the alcohol (for example, distilled by azeotropic distillation). It may be removed by liquid separation. By performing this operation, an extraction operation using a large amount of an organic solvent can be omitted. In particular, the compound in which A is an oxygen atom in the formula (2) has very high solubility in water, so that an extraction operation using an organic solvent and water requires an extremely large number of organic solvents to extract the target compound. However, by adopting the above method, the target compound can be efficiently isolated only by using a small amount of dehydrating alcohol and, if necessary, a relatively small amount of crystallization solvent. Further, there is an advantage that not only water but also low boiling point components such as aliphatic monocarboxylic acid (formic acid etc.) can be distilled off simultaneously during the distillation.
前記水と分液可能なアルコールとしては、特に限定されず、１価アルコール、多価アルコールの何れでもよいが、１価アルコールを用いる場合が多い。また、前記アルコールは、１級アルコール、２級アルコール、３級アルコールの何れであってもよいが、水との分液性等の点で、１級アルコールが好ましい。さらに、前記アルコールとしては、蒸留時の操作性等の点から、沸点（常圧）が１６０℃以下（特に、１５０℃以下）のアルコールが好ましい。前記アルコールは単独で又は２種以上を組み合わせて使用できる。 The alcohol that can be separated from the water is not particularly limited and may be either a monohydric alcohol or a polyhydric alcohol, but a monohydric alcohol is often used. The alcohol may be any of primary alcohol, secondary alcohol, and tertiary alcohol, but primary alcohol is preferable from the viewpoint of liquid separation with water. Further, the alcohol is preferably an alcohol having a boiling point (normal pressure) of 160 ° C. or lower (particularly 150 ° C. or lower) from the viewpoint of operability during distillation. The said alcohol can be used individually or in combination of 2 or more types.
前記アルコールの使用量は、水、脂肪族モノカルボン酸（ギ酸等）の含有量、蒸留時の操作性、蒸留後に晶析を行う場合には晶析効率などを考慮して適宜選択できるが、生成した式（２）で表されるラクトン化合物１００重量部に対して、通常、１００〜２０００重量部、好ましくは２００〜１０００重量部程度である。 The amount of the alcohol used can be appropriately selected in consideration of water, the content of an aliphatic monocarboxylic acid (formic acid, etc.), operability during distillation, crystallization efficiency when crystallization is performed after distillation, The amount is usually about 100 to 2000 parts by weight, preferably about 200 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the lactone compound represented by formula (2).
なお、前記アルコールの代わりに、トルエンやメチルイソブチルケトン等を用いて水を留出させることも考えられるが、この場合には、蒸留後の濃縮液から目的化合物を分離回収する際（例えば晶析により分離回収する際）、多量の有機溶媒を必要としたり、目的化合物の純度、収率が低下したりして、ヒドロキシル基を有する多環式ラクトン化合物を工業的に効率よく製造することができない。 In addition, it is conceivable to distill water using toluene, methyl isobutyl ketone or the like instead of the alcohol. In this case, the target compound is separated and recovered from the concentrated liquid after distillation (for example, crystallization). The polycyclic lactone compound having a hydroxyl group cannot be produced industrially efficiently because a large amount of organic solvent is required or the purity and yield of the target compound are reduced. .
前記水と分液可能なアルコールの具体例として、例えば、１−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、３−ヘキサノール、１−ヘプタノール、シクロヘキサノールなどが挙げられる。これらの中でも、蒸留時の操作性、蒸留後に晶析を行う場合には晶析効率などの点で、１−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、３−ヘキサノールなどの炭素数４〜６のアルコールが好ましい。 Specific examples of the alcohol that can be separated from water include, for example, 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, Examples include 1-heptanol and cyclohexanol. Among these, 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, operability during distillation, and crystallization efficiency when crystallization is performed after distillation, C4-C6 alcohols such as 1-hexanol, 2-hexanol, and 3-hexanol are preferred.
蒸留時の温度（塔頂温度）は、操作性や目的化合物の分解抑制の観点から、例えば、４０〜１６０℃、好ましくは４０〜１３０℃、さらに好ましくは４０〜１２０℃（例えば、４０〜１００℃）、特に好ましくは４０〜８０℃程度の範囲から選択できる。該温度は蒸留塔内の圧力を調整することによりコントロールできる。 The temperature during distillation (top temperature) is, for example, 40 to 160 ° C., preferably 40 to 130 ° C., more preferably 40 to 120 ° C. (for example 40 to 100), from the viewpoint of operability and suppression of decomposition of the target compound. ° C), and particularly preferably selected from the range of about 40 to 80 ° C. The temperature can be controlled by adjusting the pressure in the distillation column.
留出液は、アルコール層と水層に分液させ、水層を系外に排出する。アルコール層を蒸留塔内に戻すことで、効率的に水を除去することができる。水を留去した後、必要に応じてさらに濃縮してもよい。 The distillate is separated into an alcohol layer and an aqueous layer, and the aqueous layer is discharged out of the system. By returning the alcohol layer into the distillation column, water can be efficiently removed. After distilling off the water, it may be further concentrated as necessary.
蒸留後の濃縮液からは、適宜な方法により式（２）で表されるラクトン化合物を分離回収できる。例えば、蒸留後の濃縮液に適当な溶媒を加えて晶析することにより、式（２）で表されるラクトン化合物を収率よく単離できる。晶析効率の点から、濃縮液中には、前記アルコールが適当量［例えば、式（２）で表されるラクトン化合物１００重量部に対して、５０〜１５００重量部程度、好ましくは１００〜１０００重量部程度］含まれているのが好ましい。 From the concentrated liquid after distillation, the lactone compound represented by the formula (2) can be separated and recovered by an appropriate method. For example, the lactone compound represented by the formula (2) can be isolated with good yield by crystallization by adding an appropriate solvent to the concentrated solution after distillation. From the viewpoint of crystallization efficiency, the concentrated solution contains an appropriate amount of the alcohol [for example, about 50 to 1500 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts per 100 parts by weight of the lactone compound represented by the formula (2). It is preferable that it is contained in about part by weight.
前記晶析において、濃縮液に添加する溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル等のエーテル；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル；塩化メチレン、二塩化エチレン等のハロゲン化炭化水素；これらの混合溶媒などが挙げられる。これらの中でも、操作性、安全性の点から、ジイソプロピルエーテル等のエーテル（特に、鎖状エーテル）又は該エーテルと他の有機溶媒との混合溶媒が好ましい。濃縮液に添加する溶媒の量は、例えば、式（２）で表されるラクトン化合物１００重量部に対して、１０〜２０００重量部程度、好ましくは２０〜１０００重量部程度である。濃縮液に添加する溶媒の量が少なすぎると純度が低下しやすくなり、多すぎると収率が低下しやすくなる。 In the crystallization, examples of the solvent added to the concentrate include aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; Examples include ethers such as diisopropyl ether and dibutyl ether; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and ethylene dichloride; and mixed solvents thereof. Among these, ether (especially chain ether) such as diisopropyl ether or a mixed solvent of the ether and another organic solvent is preferable from the viewpoint of operability and safety. The amount of the solvent to be added to the concentrate is, for example, about 10 to 2000 parts by weight, preferably about 20 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the lactone compound represented by the formula (2). If the amount of the solvent added to the concentrate is too small, the purity tends to decrease, and if it is too large, the yield tends to decrease.
前記式（２）で表されるラクトン化合物の代表的な例として、２−ヒドロキシ−４，８−ジオキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オン、２−ヒドロキシ−６−メトキシカルボニル−４，８−ジオキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オン、２−ヒドロキシ−６−シアノ−４，８−ジオキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オンなどの、式（２）においてＡが酸素原子である化合物；２−ヒドロキシ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オン、２−ヒドロキシ−６−メトキシカルボニル−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オン、２−ヒドロキシ−６−シアノ−４−オキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オンなどの、式（２）においてＡがメチレン基である化合物；２−ヒドロキシ−４−オキサ−８−チオキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オン、２−ヒドロキシ−６−メトキシカルボニル−４−オキサ−８−チオキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オン、２−ヒドロキシ−６−シアノ−４−オキサ−８−チオキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オンなどの、式（２）においてＡが硫黄原子である化合物などが挙げられる。 As typical examples of the lactone compound represented by the formula (2), 2-hydroxy-4,8-dioxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-5-one, 2- Hydroxy-6-methoxycarbonyl-4,8-dioxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-5-one, 2-hydroxy-6-cyano-4,8-dioxatricyclo [ Compounds in which A is an oxygen atom in formula (2), such as 4.2.1.0 3,7 ] nonan-5-one; 2-hydroxy-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3 , 7 ] nonan-5-one, 2-hydroxy-6-methoxycarbonyl-4-oxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonane-5-one, 2-hydroxy-6-cyano-4 - such oxatricyclo [4.2.1.0 3,7] nonan-5-one, formula (2) odor Compound A is a methylene group; 2-hydroxy-4-oxa-8-inch oxatricyclo [4.2.1.0 3,7] nonan-5-one, 2-hydroxy-6-methoxycarbonyl -4 -Oxa-8-thioxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-5-one, 2-hydroxy-6-cyano-4-oxa-8-thioxatricyclo [4.2. And a compound in which A is a sulfur atom in the formula (2), such as 1.0 3,7 ] nonan-5-one.
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例１
滴下ロート、温度計及びジムロート冷却管を装着した容量１０００ｍＬの三口フラスコに、７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチル（ｅｎｄｏ体、ｅｘｏ体の混合物；ｅｎｄｏ／ｅｘｏ＝６０／４０）１５４．２ｇ（１．０ｍｏｌ）、９８重量％ギ酸１３８．１ｇ（３．０ｍｏｌ）、シュウ酸４．５ｇ（０．０５ｍｏｌ）及び水３０．８ｇ（１．７ｍｏｌ）を入れ、混合液を調製した。この混合液を撹拌しながら４５℃に昇温し、３０重量％過酸化水素水溶液１２４．７ｇ（１．１ｍｏｌ）を２時間かけて滴下した。その後４５℃で３時間、６０℃で２時間、８０℃で３時間撹拌した後、反応液を冷却し、パラアルデヒド１３．２ｇ（０．１ｍｏｌ）を加えて１５分間撹拌し、過酸化物のクエンチを行った。次に、ディーンスターク管を装着した１０００ｍＬ三口フラスコに、得られた反応液及び１−ブタノール３００ｇ（４．０ｍｏｌ）を入れ、５０℃、６０ｔｏｒｒ（＝８ｋＰａ）で共沸脱水をした。その後、減圧濃縮し、濃縮液にジイソプロピルエーテル１５４．２ｇ（１．５ｍｏｌ）を３０分間かけて滴下した。スラリー状となった混合物を５℃まで冷却し、ろ過することにより、２−ヒドロキシ−４，８−ジオキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オン７１．２ｇ（原料ｅｎｄｏ体からの収率７６％；純度９９．４％）を得た。
Example 1
To a 1000 mL three-necked flask equipped with a dropping funnel, thermometer and Dimroth condenser, 7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylate (mixture of endo and exo); endo / exo = 60/40) 154.2 g (1.0 mol), 98 wt% formic acid 138.1 g (3.0 mol), oxalic acid 4.5 g (0.05 mol) and water 30.8 g (1.7 mol) Was added to prepare a mixed solution. The mixture was heated to 45 ° C. with stirring, and 124.7 g (1.1 mol) of a 30 wt% aqueous hydrogen peroxide solution was added dropwise over 2 hours. After stirring at 45 ° C. for 3 hours, at 60 ° C. for 2 hours and at 80 ° C. for 3 hours, the reaction solution was cooled, 13.2 g (0.1 mol) of paraaldehyde was added, and the mixture was stirred for 15 minutes. A quench was performed. Next, the obtained reaction solution and 300 g (4.0 mol) of 1-butanol were placed in a 1000 mL three-necked flask equipped with a Dean-Stark tube, and subjected to azeotropic dehydration at 50 ° C. and 60 torr (= 8 kPa). Thereafter, the mixture was concentrated under reduced pressure, and 154.2 g (1.5 mol) of diisopropyl ether was added dropwise to the concentrated solution over 30 minutes. The slurry mixture was cooled to 5 ° C. and filtered to give 71.2 g of 2-hydroxy-4,8-dioxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-5-one. (Yield 76% from raw material endo body; purity 99.4%) was obtained.
比較例１
滴下ロート、温度計及びジムロート冷却管を装着した容量１０００ｍＬの三口フラスコに、７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−カルボン酸メチル（ｅｎｄｏ／ｅｘｏ比は６０／４０）１５４．２ｇ（１．０ｍｏｌ）、９８重量％ギ酸１３８．１ｇ（３．０ｍｏｌ）及び水３０．８ｇ（１．７ｍｏｌ）を入れ、混合液を調製した。この混合液を撹拌しながら４５℃に昇温し、３０重量％過酸化水素水溶液１２４．７ｇ（１．１ｍｏｌ）を２時間かけて滴下した。その後４５℃で３時間、６０℃で２時間、８０℃で３時間撹拌した後、反応液を冷却し、パラアルデヒド１３．２ｇ（０．１ｍｏｌ）を加えて１５分間撹拌し、過酸化物のクエンチを行った。次に、ディーンスターク管を装着した１０００ｍＬ三口フラスコに、得られた反応液及び１−ブタノール３００ｇ（４．０ｍｏｌ）を入れ、５０℃、６０ｔｏｒｒ（＝８ｋＰａ）で共沸脱水をした。その後、減圧濃縮し、濃縮液にジイソプロピルエーテル１５４．２ｇ（１．５ｍｏｌ）を３０分間かけて滴下した。スラリー状となった混合物を５℃まで冷却し、ろ過することにより、２−ヒドロキシ−４，８−ジオキサトリシクロ［４．２．１．０3,7］ノナン−５−オン５８．１ｇ（原料ｅｎｄｏ体からの収率５９％）を得た。
Comparative Example 1
To a 1000 mL three-necked flask equipped with a dropping funnel, thermometer, and Dimroth condenser, 7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylate (endo / exo ratio is 60/40) ) 154.2 g (1.0 mol), 98 wt% formic acid 138.1 g (3.0 mol) and water 30.8 g (1.7 mol) were added to prepare a mixed solution. The mixture was heated to 45 ° C. with stirring, and 124.7 g (1.1 mol) of a 30 wt% aqueous hydrogen peroxide solution was added dropwise over 2 hours. After stirring at 45 ° C. for 3 hours, at 60 ° C. for 2 hours and at 80 ° C. for 3 hours, the reaction solution was cooled, 13.2 g (0.1 mol) of paraaldehyde was added, and the mixture was stirred for 15 minutes. A quench was performed. Next, the obtained reaction solution and 300 g (4.0 mol) of 1-butanol were placed in a 1000 mL three-necked flask equipped with a Dean-Stark tube, and subjected to azeotropic dehydration at 50 ° C. and 60 torr (= 8 kPa). Thereafter, the mixture was concentrated under reduced pressure, and 154.2 g (1.5 mol) of diisopropyl ether was added dropwise to the concentrated solution over 30 minutes. The slurry mixture was cooled to 5 ° C. and filtered to give 58.1 g of 2-hydroxy-4,8-dioxatricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonan-5-one. (Yield 59% from raw material endo body) was obtained.
Claims (2)
で表されるカルボン酸又はエステルを、ｐＫａ ０〜３．７５の有機酸の存在下、脂肪族モノカルボン酸及び過酸化水素と反応させて、下記式（２）
で表されるラクトン化合物を得ることを特徴とするラクトン化合物の製造方法。 Following formula (1)
Is reacted with an aliphatic monocarboxylic acid and hydrogen peroxide in the presence of an organic acid having a pKa of 0 to 3.75 to give the following formula (2):
A process for producing a lactone compound, comprising obtaining a lactone compound represented by the formula:
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