JPH0495085A - ケトパントラクトンの製造方法 - 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 本発明はケトパントラクトンの製造法に関する。

更に詳しくは、パントラクトンを臭素により酸化してケ
トパントラクトンを製造する方法の改良に関するもので
ある。

従来の技術 ケトパントラクトンは光学活性なり　−（−”）−パン
トラクトンを得るための重要な中間物質であり、Ｄ−（
−）−パントラクトンは、生体内の重要な成分であるパ
ントテン酸、パンテチン、　Ｃｏｅｎｚｙｍｅ　Ａなと
に誘導されることは良く知られている。

従来、パントラクトンを酸化してケト／　ｚＮントラク
トンを製造する方法としては； （イ）四酢酸鉛による酸化（Ｓ、　Ｈ，Ｌｉｐｔｏｎ、
　Ｆ、　Ｍ。

Ｓｔｒｏｎｇ、　Ｊ、　Ａ＋＋＋、Ｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ
、、　　７ユ、２３６４（１９４９））。

（ロ）Ｎ−ブロモコハク酸イミドによる酸化（Ｍ、　Ｇ
。

Ｃｈａｍｐｅｔｉｅｒ、　Ｃ，Ｒ，Ａｃａｄ、　Ｓｃ、
　Ｐａｒｉｓ（Ｃ）、　　２６２．１８９１（１９６６
））。

（ハ）クロム酸化（０，Ｎａｇａｓｅら、　Ｃｈｅｍ、
　　Ｐｈａｒｍ。

Ｂｕｌｌ、、１７（２）、３９８（１９６９））。

（ニ）ルテニウムあるいはパラジウム触媒存在下。

酸素または酸素含有ガスを用いた酸化（特開昭５８−１
．２６８８０）。

（ホ）バナジウム酸化物あるいはモリブデン酸化物の存
在下、酸素または酸素含有ガスを用いた酸化（特開昭５
８−１４８８７２）。

（へ）ルテニウム触媒存在下、ヒドロペルオキシド化合
物を用いた酸化（特公平１−４００２２）などが知られ
ているが、いずれも高価な試薬を必要としたり、収率か
低いことなとからとうてい工業的に有利な方法とは言え
ない。

また特開昭５４−１６０３６３では、この酸化を、固形
の次亜塩素酸のアルカリ又はアルカリ土類金属塩を用い
て有機相中にて行なう方法か記載され、有利にケトバン
トラクトンを製造できるとされている。

しかし、固形の次亜塩素酸塩、例えば、次亜塩素酸カル
シウムを酸化剤として使用することは、真空中乾燥予備
処理（６０〜７０℃、２４ｈ）が必要であったり、酸化
剤に炭酸力ルンウムや塩化ナトリウムなどの夾雑物か含
まれていることにより、ケトパントラクトンの収率か低
下するなど、工業的方法のためには不満足である。

また、この改良法として、特開昭５９−１０６４８０で
は、この酸化を、有機溶媒中、塩素と粉末の酸化カルシ
ウムを用いて行なっているが、この方法では塩素自身か
バントラクトンの酸化に関与し、その結果、副生成物が
多くできてしまって良い方法とは言い難い。

更に、特開昭５４−８８２５７には臭素を用いて反応を
行う方法か記載されているか、この方法では反応の再現
性かなかったり、反応時間が長いなとの欠点かある。

また、特開昭５９−２７８８２にはこの酸化を臭素と少
量の水を用いて行なう方法が記載されているか、この反
応では臭化水素の回収か困難であり、高価な臭素の再利
用も困難となる。

また、反応に再現性がなく、遅い時には２４時間加熱還
流を続けても臭素の赤色が消えず、未反応のバントラク
トンを検出する場合も有る。

これらの改良法としては、特開昭５９−１０６４７９で
は臭素を少量にし、廉価な塩素を当量近く代替してバン
トラクトンの酸化を行ない、良好な収率を上げたと記載
しているが、この方法について本発明者らが追試したと
ころ、やはり塩素が反応系内に存在するため、副生成物
が多く産出し、良好な収率は得られなかった。

発明が解決しようとする課題 上記の従来法の欠点を克服し、容易に、また副反応を抑
えて高収率て目的のケトパントラクトンを得る製造方法
の開発か望まれている。

課題を解決するための手段 本発明者らは、バントラクトンの臭素による酸化につい
て検討した結果、特定の物質を添加することにより短時
間に反応か進行し高収率でケトパントラクトンか生成し
、更に、臭化水素も高収率で回収できることを見出し本
発明に到った。

即ち、本発明はヨウ素、無機酸、有機酸、アルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩および酸化亜鉛から選ばれた少
なくとも一種の存在下、有機溶媒中、バントラクトンを
臭素で酸化することを特徴とするケトパントラクトンの
製造法である。

本発明に使用される臭素の量は、通常、バントラクトン
１モルに対して、０．５〜１．５モル、好ましくは０．
８〜１６２モルの範囲で使用される。

本発明に使用するヨウ素や酸化亜鉛は、通常、化学反応
に使用されるものであれば、特に制限されるものではな
い。

該無機酸としてはその無水物も含む。通常、酸か水溶液
の状態で存在するものは濃硫酸のようにはとんと水分を
含んでいないものか望ましい。具体的には、濃硫酸、リ
ン酸、ホウ酸、五酸化リンなとが挙げられる。

該有機酸もその無水物をも含む。具体的には、氷酢酸、
トリフルオロ酢酸、トルエンスルホン酸。

無水酢酸などが挙げられる。

該アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩は、通常、
強酸の塩であるのが望ましい。

このアルカリ金属としてはリチウム、ナトリウムなどが
挙げられ、アルカリ土金属としてはマグネシウム、カル
シウム、バリウムなと′が挙げられる。

これらの具体例としては、塩化リチウム、塩化カルシウ
ム、塩化マグネシウム、塩化バリウム。

硫酸マグネシウムなどが挙げられる。

上記した臭素と併用する物質は、通常、中性ないしは酸
性物質であるのが好ましい。

また、これらの使用量は、バントラクトン１モルに対し
て、通常は０．０００５〜２．０モル、好ましくは０．
００１〜１．０．更に好ましくは００５〜０．８モルの
割合で使用される。

また、これらは単独で使用してもよいし、混合して使用
してもよい。この場合の使用量は、混合物として前記し
た範囲内であればよい。

本発明の製造方法では有機溶媒の使用が好ましい。また
、実質上水を含まない系による反応が望ましい。ただし
、前記したように、使用す・る物質が若干量の水分を含
んでいても、反応系においてほとんど無視てきうる程度
はこの実質上水を含まない系と見做す。例えば、特開昭
５９−２７８８２や特開昭５９−１０６４７９に記載さ
れているように、積極的に水を添加するような反応系は
実質上水を含まないとは見做すことができない。

具体例としては、ベンゼン、クロロベンゼン。

ブロモベンゼン等の芳香族炭化水素、四塩化炭素。

トリクロルエチレン、ツク−クロルエチレン等のハロゲ
ン化炭化水素、ｎ−へ牛サン、シクロへ牛サン等の脂肪
族炭化水素またはこれらの混合溶媒が使用できる。中で
も、四塩化炭素およびベンゼンを用いるのが好ましい。

原料であるバントラクトンは、該バントラクトンか加熱
反応中で溶媒に溶解する量であれば使用できるか、溶媒
量に対して、通常３０　（ｆ／Ｖ）％以下、好ましくは
２０　（Ｗ／Ｖ）％以下で使用される。

反応時間は通常１５分間〜１５時間、好ましくは２０分
間〜３．５時間の範囲で行うことが可能である。

この原料濃度は低いほうが反応速度が速（好ましいが、
生産性からみて、最も効率のよい範囲は生産設備の規模
によって、適宜選択される。

本発明の反応は用いた溶媒の沸点で加熱還流することに
より速かに進行し目的物を高収率で製造することができ
るが、使用する溶媒によっては、溶媒の沸点以下であっ
ても反応せしめることが可能である。例えば、室温程度
でも反応は行うことが可能である。

このようにして製造されたケトバントラクトンは反応液
を濃縮し、洗浄、乾燥や再結晶させることによって取り
出すことができる。該再結晶溶媒としでは水、イソプロ
ピルエーテルなどのエーテル類や四塩化炭素などが使用
される。また、このケトパントラクトンは水溶液の状態
にして、Ｄパントラクトンへの不斉還元反応に付すこと
もできる。

本発明の反応は実質上、水の不存在下にて行うことがで
きるため、反応終了後に該反応液から使用した臭素を臭
化水素として容易に回収することが可能である。

回収された臭化水素は、それ自体公知の手法によって、
容易に臭素に変換することができる。このため、この反
応を繰り返し行う場合、高価な臭素を再利用することが
でき、工業的にも有利である。

該変換は例えば次式のように行えばよい。

（式） ％式％ 臭素のみを使用して反応を行っている特開昭５４−８８
２５７においても、本発明と同様に臭素の回収が容易で
あるが、この系ではその収率や反応再現性に問題がある
。

また、臭素により反応せしめる際に、水を使用している
特開昭５９−２７８８２や特開昭５９−１０６４７９に
記載された反応系では、反応溶液が水と溶媒の混合系で
あるため、臭化水素の回収が困難であり、臭素の再利用
を行うためには多大の労力か必要である。

発明の効果 本発明の製造方法によれば、短時間に高収率で、目的の
ケトパントラクトンを得ることができる。

また、実質上水を含まない系で反応を行う場合には、反
応終了後、該反応液から臭化水素を回収することが容易
であり、これを臭素に変換して再利用することができる
。このため、高価な臭素の使用量は少なくてもよく、工
業的レベルでの実施には好適である。

比較例および実施例 以下実施例および比較例により本発明を更に詳しく説明
する。

［比較例１］臭素のみを使用した系 撹拌装置および還流冷却器を備えたフラスコにバントラ
クトンＩ　３．０ｇ（０，１モル）と四塩化炭素２００
１１１１を入れて撹拌し、臭素１６．０ｇ（０，１モル
）を加え、反応混合物を加熱還流した。

約吟時間で臭素の色は消え反応か終了した。

反応液を濃縮したのち、イソプロピルエーテルで洗いケ
トバントラクトン１１．５ｇ（８９，８％）を得た。

［比較例２］臭素と水を使用した系 比較例１と同じフラスコにバントラクトン１３゜０ｇ（
０，１モル）、水６ｇおよび四塩化炭素２００−を入れ
て撹拌し、臭素１６．０ｇ（０，１モル）を加え、加熱
還流した。

約１時間で臭素の色は消えた。

反応液を濃縮したのち、イソプロピルエーテルで洗いケ
トバントラクトン９．１ｇ（７１，０％）を得た。

［実施例１コ 撹拌装置および還流冷却器を備えたフラスコにバントラ
クトン１３．０ｇ（０，１モル）と四塩化炭素２００戒
を入れて撹拌し、臭素１６．０ｇ（’０．１モル）およ
び濃硫酸０　０：Ｍ（０５６ミリモル）を加え、反応混
合物を加熱還流した。

約１時間で臭素の色は消え反応は終了した。

反応液を濃縮し生成した結晶をイソプロピルエーテルで
洗いケトバントラクトン１１．９ｇ（９２９％）を得た
。融点６ロー６７℃ ［実施例２］ 濃硫酸の代りに沃素１５ｍｇ　（０，０６ミリモル）を
使用した以外は実施例１と同様に反応を行ったところ、
臭素の色は約１時間で消えた。

同様に処理しケトバントラクトン１１．７ｇ（９１，４
％）を得た。

［実施例３〜１４］ 実施例１に記載の濃硫酸の代わりに表１に示す物質をそ
の量で、また、溶媒の四塩化炭素は半量（１００ｍ＆）
使用し、実施例Ｉと同様に反応を行った。その結果も表
１に示す。

表１ さらに、該臭化水素を公知の方法によって９９％の収率
で臭素を得た。

代理人　弁理士　岩１）弘（ほか４名）［実施例１５］ バントラクトン６５．０７ｇ（０，５モル）をベンゼン
ＩＱに溶解し、臭素７９．９ｇ（０，５モル）、濃硫酸
０．０６ｇ（０，６ミ！７モル）を加え、加熱還流した
。

約１．５時間で臭素の色は消え反応が終了した。

実施例１と同様な処理によりケトバントラクトン５９．
８ｇ（９３，３％）を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヨウ素、無機酸、有機酸、アルカリ金属塩、アルカリ土
   類金属塩および酸化亜鉛から選ばれた少なくとも一種の
   存在下、有機溶媒中、パントラクトンを臭素で酸化する
   ことを特徴とするケトパントラクトンの製造法。