JPH06211827A - アルデヒド類の製造方法 - Google Patents

アルデヒド類の製造方法

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JPH06211827A
JPH06211827A JP5020847A JP2084793A JPH06211827A JP H06211827 A JPH06211827 A JP H06211827A JP 5020847 A JP5020847 A JP 5020847A JP 2084793 A JP2084793 A JP 2084793A JP H06211827 A JPH06211827 A JP H06211827A
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JP
Japan
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water
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oxyl
aldehyde
general formula
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JP5020847A
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Junji Suzuki
順次 鈴木
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Nippon Soda Co Ltd
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Nippon Soda Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Furan Compounds (AREA)
  • Pyrane Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】分子内にエーテル結合を持つ水溶性のアルコー
ルからアルデヒドを収率良く、かつ簡便な製造する方法
を提供する。 【構成】一般式R1 CH2 OH(R1 は、酸素原子を少
なくとも1以上含有する4〜7員環を表す。)で表され
るアルコール類を、下記化1 【化1】 (式中、R2 は水素原子、アルコキシ基等を表し、R3
は水素原子、アルキル基等を表す。)で表されるピペリ
ジン−1−オキシルの存在下、炭酸水素塩及び無機塩と
を含有する水と水に難溶な有機溶媒との混合溶媒中で、
次亜塩素酸塩を用いて酸化することを特徴とする一般式
1 CHO(R1 は前出と同じ意味を表す。)で表され
るアルデヒド類の製造方法。 【効果】含酸素ヘテロ環を有する水溶性のアルデヒド
が、高収率、かつ簡便に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明で製造されるアルデヒド類
及びそれから誘導されるα,β−不飽和ケトン類は、医
薬、農薬の中間体として極めて有用である。
【0002】
【従来の技術】アルコール類の酸化によるアルデヒド類
の合成は古くから行われており、数多くの方法が知られ
ているが、水溶性のアルデヒドを特殊な設備を必要とせ
ず安価な試剤を用い、かつ高収率で製造できる方法はあ
まり知られていない。
【0003】例えば、P.L.Anelli等やS.T
orii等は、塩化メチレン−水の混合溶媒系でN−オ
キソアンモニウム塩を触媒に用いる方法でアルコールか
ら対応するアルデヒドが得られることを報告している
(J.Org.Chem.,52,2559(198
7).、J.Org.Chem.,54,2970(1
989).、J.Org.Chem.,55,462
(1990).、J.Org.Chem.,56,24
16(1991).、Bull.Chem.Soc.J
pn.,64,796(1991).等参照)。しかし
ながら、これらの方法を含酸素ヘテロ環を有する水溶性
のアルデヒドに適用した場合、容易にカルボン酸まで酸
化されてしまうため目的とするアルデヒドは低収率でし
か得られない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、分子内にエ
ーテル結合を持つ水溶性のアルコールからアルデヒドを
収率良く、かつ簡便に合成することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この酸化
反応を鋭意検討した結果、上記のP.L.Anelli
等の方法による場合の収率低下の主たる原因は、生成し
たアルデヒドが更に酸化されてカルボン酸になるためで
あり、これは、生成したアルデヒドの水溶性が大きいた
めに生成したアルデヒドが水層に存在して、水層中の酸
化剤によってさらに酸化が進むためであることを見いだ
した。従って、何らかの方法でアルデヒドの水層への溶
解度を下げることができれば収率の向上が期待される。
【0006】本発明は、アルデヒドの水に対する溶解度
に応じて有機溶媒の量と水の比を変えること、及び水に
NaClまたはKBr等の無機塩を加えることによりア
ルデヒドの水層中の残存量を減らして、高収率で目的と
するアルデヒドを合成することを特徴とするものであ
る。
【0007】以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明は、一般式R1 CH2 OH(R1 は、酸素原子を
少なくとも1以上含有する4〜7員環を表す。)で表さ
れるアルコール類を、下記の化3
【0008】
【化3】
【0009】(式中、R2 は、水素原子、アルキル基、
OR3 、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表し、
3 は水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。)で
表されるテトラメチルピペリジン−1−オキシル類、又
は、下記の化4
【0010】
【化4】
【0011】(式中、R4 は、水素原子、アルキル基、
OR5 、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表し、
5 は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。)
で表されるテトラメチルピロリジン−1−オキシル類の
存在下、炭酸水素塩及び無機塩とを含有する水と水に難
溶な有機溶媒との混合溶媒中で、酸化剤を用いて酸化す
ることを特徴とする一般式R1 CHO(R1 は、酸素原
子を少なくとも1以上含有する4〜7員環を表す。)で
表されるアルデヒド類の製造方法である。
【0012】(原料のアルコール)一般式R1 CH2
Hで表されるアルコールは、酸素原子を環内に1個以上
含有する4〜7員環を有するアルコールであり、2−ヒ
ドロキシメチルテトラヒドロピラン、3−ヒドロキシメ
チルテトラヒドロピラン、4−ヒドロキシメチルテトラ
ヒドロピラン、2−ヒドロキシメチルテトラヒドロフラ
ン、3−ヒドロキシメチルテトラヒドロフラン、ヒドロ
キシメチルトリメチレンオキシド、2−ヒドロキシメチ
ルオキサシクロヘプタン、3−ヒドロキシメチルオキサ
シクロヘプタン、4−ヒドロキシメチルオキサシクロヘ
プタン、2−ヒドロキシメチル−1,4−ジオキサン等
を例示することができる。
【0013】(溶媒)本発明の酸化反応は混合溶媒系に
特徴を有する。すなわち、炭酸水素ナトリウム、炭酸水
素カリウム等の炭酸水素塩、及びNaCl、KBr等の
無機塩を含有する水と、塩化メチレン、クロロホルム、
四塩化炭素、ベンゼン、トルエン等の水に難溶な不活性
溶媒との混合溶媒を用いるものである。
【0014】炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等
の炭酸水素塩は、いわゆるバッファーとしての役割を果
たす。すなわち、水層のpHを中性から弱アルカリ性に
保つために添加されるものである。炭酸水素塩の他、酢
酸塩やリン酸塩、リン酸水素塩などの通常緩衝剤として
用いられるものであれば本発明において使用することが
できる。
【0015】水層に添加される塩は、水にある程度溶解
するものであって、酸化剤等に対して安定な無機塩であ
れば特に制限はない。添加量は、水量の5重量%から飽
和濃度の範囲である。無機塩を添加することによる塩析
効果によって、生成するアルデヒドが水層から有機層に
移動するため、アルデヒドはもはや水層に存在する酸化
剤により酸化されることはない。
【0016】水と有機溶媒の混合比率は適宜変更が可能
であり、通常、水/有機溶媒=5/95〜95/5の範
囲で反応が行われるが、好ましくは50/50〜5/9
5の範囲である。
【0017】(酸化剤)本発明において用いられる酸化
剤は、NaOCl、NaOBr、Ca(OCl)2 等の
次亜塩素酸塩のほか、NaClO2 等の亜塩素酸塩、N
aBrO2 等の亜臭素酸塩、NaClO3 等の塩素酸
塩、NaBrO3 等の臭素酸塩、過酸化水素、KMnO
4 等の過マンガン酸塩、Na2 CrO4 ,K2 Cr2
7 等のクロム酸塩等の通常の有機酸化反応において用い
ることができる酸化剤が使用できる。これらの中で、特
にNaOClやNaOBr等の次亜塩素酸塩が水溶性で
あり、水溶液で使用できること、後処理等が簡便である
こと等の理由から特に好ましく使用される。
【0018】(触媒)本反応において、一般式化5
【0019】
【化5】
【0020】(式中、R2 は、水素原子、アルキル基、
OR3 、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表し、
3 は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。)
で表されるテトラメチルピペリジン−1−オキシル類、
又は、下記の一般式化6
【0021】
【化6】
【0022】(式中、R4 は、水素原子、アルキル基、
OR5 、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を表し、
5 は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。)
で表されるテトラメチルピロリジン−1−オキシル類を
使用することができる。
【0023】例えば、4−メトキシ−2,2,6,6−
テトラメチルピペリジン−1−オキシル、4−エトキシ
−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキ
シル、4−イソプロポキシ−2,2,6,6−テトラメ
チルピペリジン−1−オキシル、4−t−ブトキシ−
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシ
ル、4−アセトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジン−1−オキシル、4−ベンゾイルオキシ−2,
2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、
4−シアノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン
−1−オキシル、4−エトキシカルボニル−2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、4−
エトキシカルボニル−2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジン−1−オキシ、4−エチル−2,2,6,6−
テトラメチルピペリジン−1−オキシ、3−メトキシ−
2,2,5,5−テトラメチルピロリジン−1−オキシ
ル、3−エトキシ−2,2,5,5−テトラメチルピロ
リジン−1−オキシル、3−イソプロポキシ−2,2,
5,5−テトラメチルピロリジン−1−オキシル、3−
t−ブトキシ−2,2,5,5−テトラメチルピロリジ
ン−1−オキシル、3−アセトキシ−2,2,5,5−
テトラメチルピロリジン−1−オキシル、3−ベンゾイ
ルオキシ−2,2,5,5−テトラメチルピロリジン−
1−オキシル等を例示することができる。
【0024】添加される触媒の量は、通常、原料となる
アルコールの使用量に対して0.1モル重量%〜10モ
ル重量%である。
【0025】本発明の酸化反応は、通常、−10℃から
溶媒の還流温度の範囲内において円滑に進行する。
【0026】
【実施例】以下に、本発明を実施例により更に詳細に説
明する。 (実施例1)
【0027】
【化7】
【0028】4−ヒドロキシメチルテトラヒドロピラン
(1)11.61gと4−メトキシ−2,2,6,6−
テトラメチルピペリジン−1−オキシル(2)93mg
を塩化メチレン150mlに溶解し、NaHCO3 5重
量%及びNaCl 10重量%を含む水50mlを加え
た。この液に25〜30℃で12.5%NaOCl水溶
液59.6gを滴下し、室温で1時間撹拌した。反応液
を水層と有機層を分離して、有機層をガスクロマトグラ
フィーにより分析した結果、目的物の4−テトラヒドロ
ピランカルボアルデヒド(3)9.79gを含有してい
た。(収率85.8%)
【0029】(実施例2)4−テトラヒドロピランメタ
ノール1.16gと触媒の4−メトキシ−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル186mg
を塩化メチレン30mlに溶解し、NaHCO3 5重量
%及びNaBr10重量%を含有する水30mlを加え
た。この液に25〜30℃で85%NaBrO2 ・3H
2 O 1.03gの水10ml溶液を滴下し、室温で1
0分間攪拌した。反応液を水層と有機層を分離して、有
機層をガスクロマトグラフィーにより分析した結果、目
的物の4−テトラヒドロピランカルボアルデヒド0.7
2gを含有していた。(収率63.0%)
【0030】(実施例3)
【化8】
【0031】40%アセト酢酸ソーダ水溶液34.7g
に3,5−ジメチルピペリジン0.97gを加え、濃硫
酸でpH7.5に調整した後、実施例1で合成したアル
デヒド9.79gを含む塩化メチレン溶液を、濃硫酸で
pH7.3±0.2に調整しながら1時間で滴下し、更
に40℃で5時間反応させた。硫酸でpH1.5にした
後水層を除去、有機層は更に水100mlで洗浄した。
無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去した結果
α,β−不飽和ケトンを11.94g(収率90.2
%)を含む残液13.95gが得られた。
【0032】(比較例1)4−テトラヒドロピランメタ
ノール1.16gと触媒の4−メトキシ−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル17mgを
塩化メチレン50mlに溶解し、NaHCO3 5重量%
水溶液100mlを加えた。この液を0〜5℃に冷却
後、NaBrO2 ・3H2 O 6.2gを撹拌下に加
え、室温でさらに3時間撹拌を続けた後エタノール5滴
を加えた。有機層を分液後水層を塩化メチレンで抽出
し、有機層を合わせて食塩水で洗浄後無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥した。ガスクロマトグラフィーで分析した結
果、目的物であるアルデヒドはほとんど存在していなか
った。(収率0.1%)
【0033】(比較例2)4−テトラヒドロピランメタ
ノール1.16gと触媒の4−メトキシ−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル186mg
を塩化メチレン30mlに溶解し、NaHCO3 5重量
%水溶液30mlを加えた。この液中に、25〜30℃
で85%NaBrO2 ・3H2 O 1.03gの水10
ml溶液を滴下し、さらに室温で10分間攪拌した。反
応液を水層と有機層を分離して、有機層をガスクロマト
グラフィーにより分析した結果、目的物の4−テトラヒ
ドロピランカルボアルデヒド0.40gを含有してい
た。(収率35.0%)
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
は水と有機溶媒の2層反応であって、水層に無機化合物
を添加することを特徴とする。すなわち、水層に無機化
合物を添加することによって、その塩析効果により、生
成するアルデヒドが水層から有機層に移動し、水層に存
在する酸化剤によって酸化をこれ以上受けることがな
い。従って、本発明によれば、含酸素ヘテロ環を有する
水溶性のアルデヒドが、従来法に比べより高収率、かつ
簡便に製造することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式R1 CH2 OH(R1 は、酸素原子
    を少なくとも1以上含有する4〜7員環を表す。)で表
    されるアルコール類を、下記一般式化1 【化1】 (式中、R2 は、水素原子、アルキル基、OR3 、シア
    ノ基又はアルコキシカルボニル基を表し、R3 は、水素
    原子、アルキル基又はアシル基を表す。)で表されるテ
    トラメチルピペリジン−1−オキシル類、又は、下記一
    般式化2 【化2】 (式中、R4 は水素原子、アルキル基、OR5 、シアノ
    基又はアルコキシカルボニル基を表し、R5 は、水素原
    子、アルキル基又はアシル基を表す。)で表されるテト
    ラメチルピロリジン−1−オキシル類の存在下、炭酸水
    素塩及び無機塩とを含有する水と水に難溶な有機溶媒と
    の混合溶媒中で、次亜塩素酸塩を用いて酸化することを
    特徴とする一般式R1 CHO(R1 は、酸素原子を少な
    くとも1以上含有する4〜7員環を表す。)で表される
    アルデヒド類の製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の方法で製造したアルデヒ
    ド類を、単離することなくアセト酢酸ナトリウムと2級
    アミンの存在下に反応させることを特徴とする一般式R
    1 CH=CHCOCH3 (R1 は、酸素原子を少なくと
    も1以上含有する4〜7員環を表す。)で表されるα,
    β−不飽和ケトン類の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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