JPH06122654A - 高光学純度のβ,β,β−トリフルオロ乳酸エステル化合物の製造方法 - Google Patents

高光学純度のβ,β,β−トリフルオロ乳酸エステル化合物の製造方法

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JPH06122654A
JPH06122654A JP29815192A JP29815192A JPH06122654A JP H06122654 A JPH06122654 A JP H06122654A JP 29815192 A JP29815192 A JP 29815192A JP 29815192 A JP29815192 A JP 29815192A JP H06122654 A JPH06122654 A JP H06122654A
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JP
Japan
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beta
optical purity
compound
optically active
trifluorolactic acid
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JP29815192A
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Toshimasa Katagiri
利真 片桐
Chika Yoda
池加 依田
Keizo Furuhashi
敬三 古橋
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Eneos Corp
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Japan Energy Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記一般式化1 【化1】 で表されるβ,β,β-トリフルオロ乳酸エステル化合物
を蒸留して光学純度を高めることからなる高光学純度の
β,β,β-トリフルオロ乳酸エステル化合物の製造方
法。 【効果】 高い光学純度を持つβ,β,β-トリフルオロ
乳酸エステルを安価に製造することができ、この化合物
を原料とする機能性有機物質などの開発が可能になり、
またそれらの化合物を簡便にかつ安価に製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高光学純度のβ,β,β
-トリフルオロ乳酸エステル化合物の製造方法に関す
る。
【0002】この高光学純度のβ,β,β-トリフルオロ
乳酸エステル化合物は、医薬や農薬等の生理活性物質あ
るいは液晶や界面活性剤や染料等の機能性有機化合物あ
るいは機能性材料ポリマー等の原料として有用なもので
ある。
【0003】
【従来の技術】一般に、機能性或いは生理活性を有する
既知化合物の水素をフッ素に置き換えた化合物は、その
フッ素原子の特異的な電子効果により、その機能や生理
活性が強化され、或いは新しい機能や生理活性を得るこ
とが知られている。そのため既知化合物の原料と類似の
構造を持つ含フッ素ビルディングブロックが設計され合
成されてきている〔例えば、「90年代のフッ素系生理
活性物質」石川延男監修,CMC社刊(1991)〕。
【0004】ところで、乳酸は機能性化合物や生理活性
化合物に光学活性中心を導入するための合成原料として
広く用いられている。そのフッ素置換化合物であるトリ
フルオロ乳酸は、光学活性中心を有する含フッ素化合物
であり、有用な合成原材料化合物と考えられてきた。本
発明者らは、微生物酸化でえられる光学活性な3,3,3
-トリフルオロプロペンオキシドを酸化することにより
比較的容易にかつ安価にこのトリフルオロ乳酸の光学活
性体を製造できることを見出し、この製造方法を提供し
た(特願平4-72168号、特願平4-72169
号)。しかし、この方法により得られるトリフルオロ乳
酸の光学純度はその原料化合物である3,3,3-トリフ
ルオロプロペンオキシドの光学純度により決定されるた
め75%eeを越える光学純度を持つトリフルオロ乳酸の
製造は難しかった。
【0005】一方、このトリフルオロ乳酸の用途として
は、医薬、農薬、機能性有機材料などがあるが、これら
の分野で求められている光学活性体の光学純度は、一般
に95%ee以上、可能ならば99%ee以上であり、現状
では上記の方法により得られる光学活性トリフルオロ乳
酸は、これらの分野における原料化合物としての要求を
満たすことができない。
【0006】トリフルオロ乳酸エステル化合物の光学純
度の向上方法については本発明者等が先に提案した再結
晶を利用する方法(特願平3-261241号)、ある
いは昇華を利用する方法(特願平4-187419号)
がある。しかしながら、これらの方法には、エステル体
の結晶性が十分に高いものでなければ適用することがで
きないという問題点が有り、また特に前者では操作に大
量の有機溶媒を必要とするため、経済的ではなく、しか
も目標とする光学純度の化合物を得るためには再結晶を
多回数繰り返す必要があり収量が極端に減るという問題
点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な現状に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は低
い光学純度を有するトリフルオロ乳酸誘導体から簡便か
つ安価な手段を用いることにより、より高い光学純度を
有するトリフルオロ乳酸誘導体を高収率で製造する方法
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式化
【化2】 で表されるβ,β,β-トリフルオロ乳酸エステル化合物
を蒸留して光学純度を高めることからなる高光学純度の
β,β,β-トリフルオロ乳酸エステル化合物の製造方法
である。
【0009】上記一般式化2中のRは、直鎖状、分枝鎖
状又は環状構造を持ち、その内部にヘテロ原子、二重結
合又は置換基を含んでいてもよいアルキル基、或いは置
換基を持つこともある芳香族性基で、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチ
ル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、フ
ェニル基、トリル基等を例示できる。
【0010】上記一般式化2で示される光学活性なβ,
β,β-トリフルオロ乳酸エステルは、光学活性なβ,β,
β-トリフルオロ乳酸と上述したR基を有するアルコー
ルとを硫酸などの触媒存在下で反応させることにより容
易に得ることができる(特願平3-261241号)。
なお、光学活性なβ,β,β-トリフルオロ乳酸は、トリ
フルオロプロペンを微生物酸化することにより得られる
(特公昭61-14798)光学純度が75〜77%ee
の3,3,3-トリフルオロプロペンオキシドを、本発明
者等が先に提案した方法で酸化することにより容易に得
られる(特願平4-72168号、特願平4-72169
号明細書参照)。この方法で得られるβ,β,β-トリフ
ルオロ乳酸の光学純度は、その原料化合物である3,3,
3-トリフルオロプロペンオキシドと同じく75〜77
%eeである。これらのエステル化合物の光学純度は、光
学分割ガスクロマトカラムを用いたガスクロマトグラフ
法を用いることにより容易に決定できる。
【0011】このβ,β,β-トリフルオロ乳酸エステル
化合物の蒸留による高光学純度化は、通常の常圧下、あ
るいは減圧下における蒸留により行うことができる。こ
こにおいて蒸留の方法、蒸留条件などにより光学純度の
向上効率、向上傾向などが変化する。また、本発明の方
法と本発明者等が先に提案した上述の昇華により光学純
度向上方法とを組み合わせると、さらに効率良く光学純
度を向上できる。
【0012】光学純度の向上が気相-液相平衡、即ち蒸
留によるものであることを確認するために、光学純度1
00%eeの高光学純度のトリフルオロ乳酸イソプロピル
エステルと中程度の光学活性体、およびラセミ体につい
てその沸点を比較した。その結果、100%eeの高光学
活性体は沸点が136℃であったのに対し、50%eeの
光学活性体は沸点は143℃であり、0%eeのラセミ体
では沸点は93℃であった。図1にこの化合物の光学純
度と沸点との関係を示す。この様にこの化合物では光学
純度の違いにより沸点におおよそ40〜50℃の差があ
ることが確認された。このことは光学純度が、化合物の
液体の物性、特に液-気相間の平衡に対して明らかに影
響していることを示す。
【0013】このような現象は、このエステル体がトリ
フルオロメチル基の電子的効果により高い酸性度を持つ
に至った水酸基、およびその水酸基と分子間の水素結合
を形成しうるカルボキシル基またはトリフルオロメチル
基を有し、それが光学活性中心をはさんで存在するとい
う、この分子の構造自身に起因していることが推定され
る。特にこの水素結合が重要な要因であることについて
は、水素結合を起し得るプロトンを有する低沸点のアル
コール類との共沸蒸留において、前留としてアルコール
に溶解した状態で得られるトリフルオロ乳酸イソプロピ
ルエステルの光学純度が蒸留前と変化していないことか
らも裏付けられる。
【0014】このような蒸留によるラセミ体と光学活性
体との分離現象に関する学術的報告は、2-オクタノー
ルについてなされている〔C.J.McGinn, J.Phys.Chem.,6
5,1896(1961)〕。しかし、2-オクタノールは分子間の
相互作用が比較的小さな化合物であり、また水素結合の
受容基を有しないことから本発明のような現象が観測さ
れることは考えにくい。実際、2-オクタノールにおけ
る結果には誤りのあることが熱化学的に実証された〔A.
Horeau, J.P.Guette, Tetrahedron, 30,1293(1974)〕。
その後、蒸留によるラセミ体と光学活性体との分離現象
に関する学術的報告は発明者の知る限り為されたことが
おらず、このことは、この操作の本質が本発明者等によ
り新規に発見された現象であり、従って本発明が新しい
原理に基づいた極めて基本的かつ新規性の高い発明であ
ることを保証している。この現象は操作的には本発明者
等が以前に提案した昇華操作による光学活性体とラセミ
体との分離に似ている。しかし、この昇華操作における
光学活性体とラセミ体との分離、即ちエナンチオマー間
の分子認識は本質的には昇華操作の前に行なわれている
化合物の固化(結晶化)の段階、すなわち固-液相間の
平衡を利用して行なわれていること、昇華操作そのもの
は結晶体の周辺にある結晶化していない化合物あるいは
分子間結合の弱い結晶体を単一エナンチオマ-から成る
硬い結晶体から引き離す操作であること等を考慮すると
蒸留とは根本的に異なったものであることが理解でき
る。
【0015】また本発明、すなわち液-気相間の平衡を
利用した光学活性体とラセミ体との分離は、トリフルオ
ロ乳酸エステル類にのみ特異的な現象ではなく、適当な
分子間会合を起すことができかつその会合が光学活性に
より制御される様な分子種であれば広く一般に可能であ
る。
【0016】以下に実施例をもって本発明の詳細を説明
する。
【実施例】
(実施例1)β,β,β-トリフルオロ乳酸イソプロピルエステルの蒸
留による光学純度の向上 イソプロピルアルコール15g(250mmol)中に、光学
純度が74.1%eeトリフルオロ乳酸7.2g(50mmol)
を溶かし、その中へ濃硫酸0.5mlとモレキュラーシー
ブ1gをいれて、24時間撹拌反応させた。その後、反
応混液を10mlの塩化ナトリウム水溶液で洗い、エーテ
ルで抽出し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。
【0017】次に、これを常圧で蒸留し、まず最初に未
反応のイソプロピルアルコールを留出させたところ若干
量のトリフルオロ乳酸イソプロピルエステルの留出が見
られた。このトリフルオロ乳酸イソプロピルエステルの
光学純度は74.1%eeであり、原料のトリフルオロ乳
酸の光学純度と同じであった。
【0018】このイソプロピルアルコールを十分に留去
した後のトリフルオロ乳酸イソプロピルエステル約2g
を、45℃/30mmHgの条件で減圧蒸留し,トリフルオロ
乳酸イソプロピルエステルを約1gを回収し、約1gを釜
残として残した。この蒸留物であるトリフルオロ乳酸イ
ソプロピルエステルの光学純度は81.7%eeであり、
蒸留物は受容器中において一部分結晶化した。また釜残
のトリフルオロ乳酸イソプロピルエステルの光学純度は
66.1%eeであった。
【0019】この蒸留物を冷却し、一部分結晶化した状
態で、その1gを昇華装置中に置き、30mmHgの減圧条
件下に室温で昇華したところ、光学純度が95%eeにま
で向上したエステル化合物の結晶約0.5gが残った。
【0020】(実施例2)β,β,β-トリフルオロ乳酸イソプロピルエステルの蒸
留による光学純度の向上 光学純度9.0%eeのβ,β,β-トリフルオロ乳酸イソプ
ロピルエステル約5gのTHF溶液200mlを30mmHg
の減圧条件下に、室温でエバポレーションしたところ、
光学純度が34%eeにまで向上したエステル化合物約
0.25gが得られた。
【0021】(実施例3)クーゲルロール蒸留装置を用いた蒸留による光学純度の
向上 光学純度75%eeのβ,β,β-トリフルオロ乳酸メチル
エステルまたはβ,β,β-トリフルオロ乳酸イソプロピ
ルエステルのそれぞれ1.0gをクーゲルロール蒸留装置
を用いて減圧条件下蒸留を行なった。1番球に最初にエ
ステルをいれ、1〜3番球を恒温のオーブンにいれ、4
〜5番球がオーブンの外になるように設定し、4番球が
おおよそ室温に、5番球は氷を用いて冷却した。この条
件で30分間蒸留を行なった結果を表1(メチルエステ
ル)及び表2(イソプロピルエステル)にまとめて示し
た。これらの結果には昇華の効果も含まれるが、明らか
に蒸留の効果が認められる。
【0022】
【表1】 上段:光学純度(%ee)、下段:回収率(%) いずれの場合も蒸留終了時において1〜4球は液体、5
球は液体混じりの結晶。
【0023】
【表2】 上段:光学純度(%ee)、下段:回収率(%) いずれの場合も蒸留終了時において1〜3球は液体、4
〜5球は液体混じりの結晶。
【0024】
【発明の効果】本発明は、高い光学純度を持つβ,β,β
-トリフルオロ乳酸エステルを安価に製造することがで
き、この化合物を原料とする機能性有機物質などの開発
が可能になり、またそれらの化合物を簡便にかつ安価に
製造できるという格別の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、トリフルオロ乳酸イソプロピルエステルの
光学純度と沸点の関係を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学活性な下記一般式化1 【化1】 (式中、Rは直鎖状、分枝鎖状又は環状構造を持ち、そ
    の内部にヘテロ原子、二重結合又は置換基を含んでいて
    もよいアルキル基、或いは置換基を持つこともある芳香
    族性基を示す)で表されるβ,β,β-トリフルオロ乳酸
    エステル化合物を蒸留して光学純度を高めることを特徴
    とする高光学純度のβ,β,β-トリフルオロ乳酸エステ
    ル化合物の製造方法。
JP29815192A 1992-10-12 1992-10-12 高光学純度のβ,β,β−トリフルオロ乳酸エステル化合物の製造方法 Pending JPH06122654A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4883592A (en) * 1986-09-03 1989-11-28 Kurita Machinery Manufacturing Co., Ltd. Filter Press
JP2008273862A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Yunimatekku Kk 3,3,3−トリフルオロ−2−ヒドロキシ−2−トリフルオロメチルプロパン酸エステルの製造法

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US4883592A (en) * 1986-09-03 1989-11-28 Kurita Machinery Manufacturing Co., Ltd. Filter Press
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