JPH01305053A - α−ケトエステルの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、α−ケトエステル類の効率的な製造法に関し
、更に詳しくは、α−オキシエステル類を、ルテニウム
触媒及びオニウム塩の存在下、臭素酸塩で処理して酸化
脱水素とすることからなるα−ケトエステル類の新規な
製造方法に関するものである。

α−ケトエステル類は、複素環化合物をはじめ医・農薬
等との関連で重要な一群の合成中間体であり、特に還元
的アミノ化処理によって容易にα−アミノ酸誘導体に誘
導されることから、α−アミノ酸製造原料として極めて
有用な化合物である。

［従来技術］ 従来、このようなα−ケトエステル類の合成は有機リチ
ウム化合物、有機マグネシウム化合物の如き高反応性カ
ルバニオン種を蓚酸エステルに作用させて行われており
、この高反応性カルバニオン種が多数の官能基と反応す
るため、合成しうるα−ケトエステルの範囲が狭く限定
される。又、多種の副反応生成物も生成するため、反応
の選択率の面でも好ましくない、一方、α−ケトエステ
ル類はアシルシアニド類の加水分解とエステル化によっ
ても製造しうるが、アシルシアニド自身の合成が高温、
長時間を必要とするか、又は、アシルシアニドダイマー
の多量の副生を伴うのが通例であり、工業的に有利な製
造法と言えない現状にある。このように従来法によるα
−ケトエステルの合成法は大規模な１成的製造法として
有利な結果をもたらすものではなく、バイオテクノロジ
ーの進展に伴い多種のアミノ酸の需要の増加の予測され
る技術体系の中で、穏和かつ高選択的なα−ケト酸誘導
体の新規製造法開発は焦眉の技術課題となっている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者らは、かかる状況に鑑み、新規な効率的α−ケ
トエステル製造法を開発すべく鋭意研究の結果、入手容
易なα−オキシエステル類の酸化脱水素反応が、種々の
ルテニウム触媒の存在下に種々のヒドロペルオキシド類
を作用させることによって進行する事実を見い出した（
特願昭５９−４０１８３号）、シかしヒドロペルオキシ
ド類は一般的には爆発可能性のある化合物であり、また
入手が容易でないなどの問題点を有している。このため
、本発明者らは、安価、安全かつ入手容易な酸化剤につ
いて更に鋭意研究の結果、ヒドロペルオキシド類に代え
て各種オニウム塩化合物の存在下に臭素酸塩を用いるこ
とによって容易に目的を達しうる新規な事実を見い出し
た。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は、α−オキシエステル類を、ルテニ
ウム触媒及びオニウム塩の存在下、臭素酸塩と処理する
ことからなる新規なα−ケトエステル類の製造法を要旨
とするものであり、これにより前記問題点を回避するα
−ケトエステルの効率的製造方法が提供される。

本発明の方法において、原料として用いるα−オキシエ
ステル類は、前記一般式Ｒ’−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＯＯ−
Ｒ”で表わされるものであるかぎり。

脂肪族系、芳香族系、複素環系などの種類を問わない、
従って、前記一般式中のＲ１としては、メチル、エチル
、プロピル、イソプロピル、ｔ−ブチルなどのアルキル
基、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル
などのシクロアル゛キル基、フェニル基、トリル基、ナ
フチル基などのアリール基、フリル基、チエニル基、ピ
ロリル基、インドリル基、ピリジル基などの複素環基な
どの有機基が包含され、反応の進行を阻害するものを除
き、あらゆる官能基が結合していてもよい、また、前記
一般式中のＲ２で示される基としてはメチル、エチル、
プロピルなどのアルキル基が包含される。これらＲ１と
Ｒ８とは互いに結合し、α−オキシラクトン構造を形成
するものについても。

本発明の方法を有利に応用することができる。

本発明の方法で用いる臭素酸塩として臭素酸ナトリウム
、臭素酸カリウム、臭素酸カルシウムなどが好適に用い
られる。その使用量は、α−オキシエステルに対して当
量以上であれば特に制限はない。

本反応はルテニウム触媒の存在下に実施されるが、この
ルテニウム触媒としては、ルテニウムの原子価が零価〜
３価のあらゆるルテニウム金属又は化合物を用いること
ができる。この場合のルテニウム金属又は化合物は不活
性な担体１例えば、アルミナ、シリガゲル、活性炭など
に担持していることも可能である。本反応に用いるルテ
ニウム化合物を例示すると、金属ルテニウム粉末、コロ
イド状ルテニウム、活性炭担持ルテニウム、ルテニウム
カルボニル、（１，３，５−シクロオクタトリエン）（
１，５−シクロオキタジエン）ルテニウム、ルテニウム
ジクロリド、ルテニウムジクロリド、酸化ルテニウム、
ルテニウムアセチルアセトナート、ルテニウムトリクロ
リド、ルテニウムトリプロミド、ルテニウムトリヨーシ
ト、ジクロロトリカルボニルルテニウムダイマー、ジク
ロロ−π−ベンゼンルテニウム・ＤＭＳＯ付加物、トリ
ストリフェニルホスフィンルテニウムジクロリド、トリ
ストリフェニルホスフィンルテニウムジブロミド、クロ
ロヒドリドトリストリフェニルホスフィンルテニウム、
プロモヒドリドトリストリフェニルホスフィンルテニウ
ム、トリス（ｐ　−クロロフェニル）ホスフィンルテニ
ウムジクロリド、トリストリフェニルホスフィンルテニ
ウムヒドリドアセタート、トリストリフェニルホスフィ
ンルテニウムヒドリドビバロアートなどをあげることが
できる。なお、これらルテニウム触媒の使用量はいわゆ
る触媒量で充分であり、α−オキシエステルの構造によ
ってはその１／１０００モル比程度の量であっても室温
において充分迅速にα−ケトエステル類を得ることがで
きる。

本発明の反応は、前記一般式Ｒ”Ｒ４Ｒ５Ｒ６ＥＸで表
わされるオニウム塩の存在下で有利に進行する。Ｒ’、
　Ｒ’、　Ｒ’、　Ｒ”はアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基を示し、これらは互いに同種のものを含んで
いてもよい、これらの基を例示すれば、メチル、エチル
、ブチル、ヘキシル、ヘプチル、ドデシル、セチル、フ
ェニル、ベンジルなどの基があげられる。Ｅは窒素又は
リン原子を示し。

又は塩素、臭素又はヨウ素原子を示す、好適なオニウム
塩を例示すると、セチルトリメチルアンモニウムクロリ
ド、セチルトリフェニルホスホニウムプロミド、テトラ
エチルアンモニウムヨージド。

ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、テトラブチ
ルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウ
ムプロミド、ヘプチルトリフェニルホスホニウムプロミ
ドなどがあげられる。これらのオニウム塩は例示にすぎ
ず、一般に相関移動触媒として知られるオニウム塩であ
れば、本発明の反応に好ましい効果を発揮するものと理
解されるべきである。これらオニウム塩の使用量はいわ
ゆる触媒量でよく１通常はα−オキシエステル類に対し
１／１ｏ〜１／１０００の範囲で使用される。

本発明の反応は、ｐＨ７，０±０．５程度の中性域にて
好適に実施される。このため種々の穏衝液の共存下で実
施するのが好ましく、特にオルトリン酸２ナトリウム又
はオルトリン酸ジカリウムが好適に用いられる。

本発明の反応は、水及び水に難溶性の有機溶剤の２層系
で実施される。有機溶剤としては、クロロホルム、ジク
ロルメタン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、クロルベ
ンゼン、エーテルなど通常用いられる溶剤類があげられ
る。水と有機溶剤の容積比は１：１０〜１０：１の範囲
が好適に用いられるが、これらに限られるものではない
。

本発明の反応は、多くの場合室温でも迅速に進行し、ま
たα−オキシエステルの構造によっては発熱を除去する
ため冷却を要する場合もあるが、反応速度が低い場合に
は加熱下に実施することもでき、通常−２０〜＋１００
℃、好ましくは０〜８０℃の温度範囲で実施される。

生成物の分離は１反応混合物を必要に応じ実質的に水に
不溶の溶剤を加え、不溶性触媒の場合には、ろ過、遠心
分離などにより不溶物を分離回収の後、水（必要に応じ
還元剤を含んでいてもよい。

）で洗い、有機層を必要に応じて溶媒をストリップした
後、蒸留、クロマトグラフィー又は再結晶など通常の分
離操作によって容易に行うことができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、入手容易な広い範囲のα
−オキシエステル類を原料に用いて、脂肪族、芳香族、
複素環族を問わず、巾広いα−ケトエステル類を穏和な
条件下、高収率に得ることができる。また反応操作、生
成物の分離にも煩雑な操作を必要とせず、所望のα−ケ
トエステルを簡単に得ることができ、工業的見地から極
めて有利な方法ということができる。

［実施例］ 本発明の態様を実施例に基づき、更に詳細に説明法に本
発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１ 内容積５０ｍＱのフラスコにＲｕＣＱ、３．４ｍｇ、セ
チルトリメチルアンモニウムクロリド２２．２ｍｇ、オ
ルトリン酸２ナトリウム・１２水和物６４５ｍｇ、塩化
メチレン１５ｍｍ、及び水７．５ｍｕを仕込み、室温で
１０分攪拌した。次いでマンデル酸エチル３．０ｍｍｏ
Ｑ及び臭素酸ナトリウム６　ｍ　ｍ　ｏ　Ｑを加え、２
５℃で５時間攪拌した。有機層を水洗しガスクロマトグ
ラフィーで定量した結果、フェニルグリオキシル酸エチ
ルが９０．５％の収率で生成していることが判明した。

実施例２〜６ セチルトリメチルアンモニウムクロリドに代えて各種の
オニウム塩を０．０６ｍｍｏｆｆｉ用いて実施例１と同
様の反応を１行った結果を、第１表に示した。

第　　１　　表 実施例７〜１２ 塩化メチレンの代りにベンゼン１５　ｍ　Ａを用い、セ
チルトリメチルアンモニウムクロリド又はその代りに各
種のオニウム塩を０．０６ｍｍｏ１２用いて実施例１と
同様の反応を行い、第２表の結果を得た。

第　　２　　表 実施例１３〜１８ Ｒｕ　ＣＱ　ｓ及びセチルトリメチルアンモニウムクロ
リドに代えて、各種ルテニウム化合物（１゜５×１０″
″”ｍｍｏＱ）及び各種オニウム塩（０゜０６　ｍ　ｍ
　ｏ　Ｑ　）を用いて実施例７と同様の反応を行い、第
３表の結果を得た。

実施例１９〜２３ 各種α−オキシエステル（３ｍ　ｍ　ｏ　ｎ　）につい
て実施例１１と同様の反応を行い、第４表の結果を得た
。

第　　４　　表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式Ｒ＾１−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＯＯ−Ｒ＾２（
   式中、Ｒ＾１はアルキル基、アリール基又は複素環基、
   Ｒ＾２はアルキル基を示す、また、Ｒ＾１とＲ＾２とは
   互いにその構成炭素原子間で結合していてもよい。）で
   、表わされるα −オキシエステル類を、ルテニウム触媒及 び一般式Ｒ＾３Ｒ＾４Ｒ＾５Ｒ＾６ＥＸ（式中、Ｒ＾３
   、Ｒ＾４、Ｒ＾５、Ｒ＾６はアルキル基、アリール基又
   はアラルキル基、Ｅは窒素又はリン原子、Ｘはハロゲン
   原子を示す。）で表わされる オニウム塩及びオルトリン酸ナトリウム又 はカリウムの存在下臭素酸塩と反応させる ことを特徴とするα−ケトエステルの製造 法。