JPH0653705B2 - α−フエニルプロピオン酸の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、α−フェニルプロピオン酸の工業的製造方法
に関する。

α−フェニルプロピオン酸は鎮痛、消炎、解熱等の薬理
作用を有し、医薬品として有用である。

〔従来の技術及び問題点〕

α−フェニルプロピオン酸の製造法については、近年数
多くの合成経路が提示されている。例えば、α−フェニ
ルエチルアルコール誘導体、又はスチレン誘導体と一酸
化炭素との反応により一段階でα−フェニルプロピオン
酸を製造する試みが、近年いくつかなされている。

スチレン誘導体を原料とする方法については、パラジウ
ム錯体を触媒とするもの（特開昭59-10545号公報）があ
り、好収率が得られているが、スチレン誘導体は、α−
フェニルエチルアルコール誘導体の脱水反応により製造
しなければならず、この脱水反応の収率は、スチレン誘
導体の高重合活性のため低く、α−フェニルエチルアル
コール誘導体を直接カルボニル化する方法に比べ不利で
ある。

α−フェニルエチルアルコール誘導体を直接カルボニル
化する方法に関しては、パラジウム錯体を触媒とした場
合、α−（アルコキシフェニル）エチルアルコールのカ
ルボニル化には有効であるが、その他のα−フェニルエ
チルアルコール誘導体に対しては有効でないこと（特開
昭59-95238号公報）が知られている。又、この他に、コ
バルト又はロジウム錯体を使用し、水の存在下でカルボ
ニル化する方法（特開昭52-97930号公報）があるが、本
発明者等の追試によれば、α−フェニルプロピオン酸は
生成せず、有効な方法とは認め難い（比較例１参照）。

一方、原料がα−フェニルエチルアルコール誘導体では
なく、アルコール一般の場合には、ロジウム及びヨウ素
化合物を触媒とするカルボン酸の製造法が知られている
（特公昭47-3334号公報）。しかしながら、この方法を
本発明の実施例に述べられているような、高いヨウ素化
合物濃度及び反応温度において、α−フェニルエチルア
ルコール誘導体に適用しても、その極めて高い重合活性
のため、重合物の副生が多く、α−フェニルプロピオン
酸は得られない（比較例２参照）。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、かかる状況に鑑み、鋭意研究を重ねた結
果、意外にも、次の反応式 （式中、Ｒは水素、アルキル基、アルケニル基、又はア
リール基を表す） で示される反応を、触媒としてロジウムを使用し、ヨウ
素化合物の添加量をRh：Ｉ原子比が１：0.5〜１：６の
範囲内になるように抑え、反応液中の水の濃度が２モル
／以下で、反応温度も30〜130℃で行った場合に限
り、好収率でα−フェニルプロピオン酸が生成すること
を見出し、α−フェニルエチルアルコール誘導体と一酸
化炭素より一段階でα−フェニルプロピオン酸を製造す
る工業的に有利な方法を確立し、本発明を完成した。

即ち、本発明は、一般式 （式中、Ｒは水素、アルキル基、アルケニル基、又はア
リール基を表す） で示される化合物を、ロジウム触媒とヨウ素化合物の存
在下、ロジウム触媒とヨウ素化合物のRh：Ｉ原子比が
１：0.5〜１：６の範囲内になるような割合で、反応液
中の水の濃度２モル／以下、反応温度30〜130℃の条
件で、一酸化炭素と反応させることを特徴とする一般式 （式中、Ｒは前記と同意義） で示されるα−フェニルプロピオン酸の製造法に係わる
ものである。

以下、本発明を具体的に説明する。

(1)触媒 ロジウム触媒としては、ハロゲン化ロジウム、ロジウム
カルボニル、酢酸ロジウムなどのロジウム化合物が一般
的に用いられる。ロジウム触媒は、反応時に原料と共に
仕込んでも、反応前に、一酸化炭素及び水素加圧下、10
0℃乃至200℃でカルボニル錯体としたものを使用しても
よい。

触媒としてヨウ化ロジウム等を使用する場合には、その
可溶化のために反応前処理をすることが好ましい。

(2)ヨウ素化合物 助触媒として、I₂、HI、ヨウ化アルキル等のヨウ素化合
物を、ロジウム原子に対しヨウ素原子が0.5乃至６グラ
ム当量となるような割合で添加する必要がある。ロジウ
ム触媒としてヨウ化ロジウムを用いる場合は、助触媒と
してヨウ素化合物を必ずしも追加する必要はない。

(3)原料アルコール 一般式 で示される原料となるα−フェニルエチルアルコール誘
導体において、置換基Ｒは水素、アルキル基、アルケニ
ル基、又はアリール基を表す。アルキル基、アルケニル
基としては、鎖状、分枝状あるいは環状のもの、例え
ば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、
イソプレニル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。ア
リール基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシ
リル基、ナフチル基等が挙げられる。

(4)一酸化炭素 一酸化炭素は、純粋なもの又はこれに窒素等の不活性ガ
ス、あるいは水素を含むものが使用可能である。反応圧
力は、常圧でも高圧でも反応は進行するが、反応速度及
び経済的な面からは、常圧〜100kg/cm²が好ましい。
又、水素を含む場合、その分圧が常圧〜５kg/cm²程度で
あれば、ロジウム化合物の溶解を助ける意味でむしろ好
ましいが、それ以上の高圧の場合、水素化副生物を増加
させ不利である。

(5)反応温度 反応温度は通常30〜130℃であるが、経済的な面及び副
反応抑制の面から60〜100℃が特に好ましい。

(6)溶媒 反応は溶媒なしでも進行するが、溶媒を使用する場合
は、1,4−ジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トル
エン等の芳香族炭化水素、あるいはヘキサン、ヘプタン
等の脂肪族炭化水素乃至はそれらの混合物が好ましく用
いられる。又、溶媒を使用する場合の原料アルコール濃
度は１乃至50重量％程度が、経済性及び副反応抑制の面
で有利である。

なお、反応液中に２モル／を超える水分が存在すると
反応の進行が阻害されるので、水分は２モル／以下に
押さえることが必要であるが、無水の状態がより好まし
い。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ ハステロイ製、容量300mlのオートクレーブにα−（４
−イソブチルフェニル）エチルアルコール9.0ｇ(50.6mm
ol)、ヨウ化ロジウム1.5ｇ(3.10mmol)及び溶媒としてジ
オキサン100mlを入れ、水素圧力１atm、一酸化炭素圧力
６kg/cm²、反応温度85℃で３時間、撹拌しながら反応さ
せた。

冷却後内容物を取り出し、溶媒を減圧留去した。残渣を
ベンゼン50mlに溶解し、2N-NaOH水溶液100mlを加え酸成
分を水層に抽出した。抽出液に塩酸を加え、遊離した酸
をエーテルに抽出した。エーテルを留去して得た粗結晶
をｎ−ヘキサン中で再結晶させ、α−（４−イソブチル
フェニル）プロピオン酸の白色結晶4.4ｇを得た。この
ものの赤外吸収スペクトル及びNMRスペクトルは標品と
一致した。

実施例２ ハステロイ−Ｃ製、容量300mlのオートクレーブにα−
フェニルエチルアルコール9.3ｇ(76.2mmol)、ヨウ化ロ
ジウム1.5ｇ(3.10mmol)及び溶媒としてジオキサン100ml
を入れ、実施例１と同様に反応させ、α−フェニルプロ
ピオン酸及びβ−フェニルプロピオン酸の油状混合物6.
8ｇを得た。このものの液体クロマトグラフィー分析の
結果、混合物の組成はα−フェニルプロピオン酸86重量
％、β−フェニルプロピオン酸14重量％であった。

実施例３ ハステロイ−Ｃ製、容量300mlのオートクレーブにヨウ
化ロジウム1.5ｇ(3.10mmol)及び溶媒としてジオキサン1
00mlを入れ、水素圧力10kg/cm²、一酸化炭素圧力30kg/c
m²、反応温度150℃で撹拌し、冷却、放圧後、α−（４
−イソブチルフェニル）エチルアルコール8.9ｇ(50.0mm
ol)及びヨウ素0.40ｇ(3.15mmol)を追加し、以降後実施
例１と同様に反応し、α−（４−イソブチルフェニル）
プロピオン酸4.5ｇを得た。

比較例１ ハステロイ−Ｃ製、容量300mlのオートクレーブにα−
（４−イソブチルフェニル）エチルアルコール17.8ｇ(1
00mmol)、水2.7ｇ(150mmol)、〔Rh(CO)₂Cl〕_２193mg(0.
5mmol)、トリフェニルホスフィン52.4mg(0.2mmol)及び
溶媒としてベンゼン17.8mlを入れ、一酸化炭素圧力60kg
/cm²、反応温度80℃で５時間、撹拌しながら反応させ
た。冷却後、内容物を取り出し、溶媒を減圧留去した。
このものの赤外吸収スペクトルを測定したところ、カル
ボン酸に特有の1700cm^-1付近の吸収は見られずα−（４
−イソブチルフェニル）プロピオン酸の生成は無いこと
が確認された。

比較例２ ハステロイ−Ｃ製、容量300mlのオートクレーブにα−
（４−イソブチルフェニル）エチルアルコール9.9ｇ(5
5.7mmol)、RhCl₃・3(H₂O)0.205ｇ(0.780mmol)、57％水性
ヨウ化水素酸25.5ｇ及び溶媒としてベンゼン100mlを入
れ、一酸化炭素圧力30kg/cm²、反応温度180℃で２時
間、撹拌しながら反応させた。冷却後、内容物を取り出
し、溶媒を減圧留去した。このものの赤外スペクトル、
NMRスペクトル、ガスクロマトグラフィー分析の結果、
カルボン酸の生成はなく、α−（４−イソブチルフェニ
ル）エチルアルコールは全量、重合物に変化しているこ
とが確認された。

比較例３（反応温度が高すぎる場合） ハステロイ製、容量300mlのオートクレーブにα−（４
−イソブチルフェニル）エチルアルコール9.2ｇ(51.7mm
ol)、ヨウ化ロジウム1.5ｇ(3.10mmol)及び溶媒としてジ
オキサン100mlを入れ、反応温度を180℃とした他は、実
施例１と同様に反応させた。反応後の内容物を分析した
結果、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸生
成量は0.5ｇであり、他はすべてイソブチルスチレン重
合物及びイソブチルエチルベンゼンになっていることが
確認された。

比較例４（ヨウ素過剰の場合） ハステロイ製、容量300mlのオートクレーブにα−（４
−イソブチルフェニル）エチルアルコール9.0ｇ(50.6mm
ol)、ヨウ化ロジウム1.5ｇ(3.10mmol)、ヨウ素5.0ｇ(3
9.4mmol)(Rh：Ｉ比＝１：12.7)及び溶媒としてジオキサ
ン100mlを入れ、実施例１と同一の反応条件で反応させ
た。反応後の内容物を分析した結果、α−（４−イソブ
チルフェニル）プロピオン酸生成量は1.1ｇであり、他
はすべてイソブチルスチレン重合物となっていることが
確認された。

比較例５（水が過剰の場合） ハステロイ製、容量300mlのオートクレーブにα−（４
−イソブチルフェニル）エチルアルコール9.1ｇ(51.1mm
ol)、ヨウ化ロジウム1.5ｇ(3.10mmol)、水5.8ｇ(322mmo
l)（反応液中の水の濃度は2.9モル／）及び溶媒とし
てジオキサン100mlを入れ、実施例１と同様に反応させ
た。反応後の内容物のガスクロマトグラフィー及びNMR
分析の結果、α−（４−イソブチルフェニル）エチルア
ルコールの59％は未反応で残り40％が４−イソブチルス
チレンに変化しており、α−（４−イソブチルフェニ
ル）プロピオン酸の生成は痕跡量であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式 （式中、Ｒは水素、アルキル基、アルケニル基、又はア
   リール基を表す） で示される化合物を、ロジウム触媒とヨウ素化合物の存
   在下、ロジウム触媒とヨウ素化合物のRh：Ｉ原子比が
   １：0.5〜１：６の範囲内になるような割合で、反応液
   中の水の濃度２モル／以下、反応温度30〜130℃の条
   件で、一酸化炭素と反応させることを特徴とする一般式 （式中、Ｒは前記と同意義） で示されるα−フェニルプロピオン酸の製造法。