JPH0753454A

JPH0753454A - ２−ヒドロキシ−１−シクロアルカンカルボン酸誘導体の製造法

Info

Publication number: JPH0753454A
Application number: JP5205372A
Authority: JP
Inventors: Eiji Taniyama; 英二谷山; Koichi Araki; 恒一荒木; Norishige Sotojima; 徳重外島; Tetsuya Murata; 哲也村田; Takako Aoki; 孝子青木
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1993-08-19
Filing date: 1993-08-19
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】医薬、農薬として有用なピリミジンエーテル
誘導体の製造中間体として有用な式（Ｉ）の２−ヒドロ
キシ−１−シクロアルカンカルボン酸誘導体の新規な製
造法を提供する。【構成】２−オキソ−１−シクロアルカンカルボン酸
誘導体を不均一系接触水素触媒（例えば、ロジウム／炭
素、ラネーニッケル）の存在下で、水素と接触させる。［式中、Ｒ^１は水素原子、ハロゲン原子または低級アル
キル基を示し、Ｒ^２は水素原子、アルカリ金属、アンモ
ニウムまたは有機アンモニウムを示し、ｎは０、１また
は２の整数を示す。］

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、医薬、農薬等の製造中
間体、特に本出願人が先に提案したピリミジンエーテル
誘導体（ヨーロッパ特許第0468766号明細書参照）の製
造中間体として有用な、２−ヒドロキシ−１−シクロア
ルカンカルボン酸誘導体の製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヨーロッパ特許第0468766号明細書に
は、２−オキソ−１−シクロアルカンカルボン酸誘導体
を接触水素添加触媒により還元して、２−ヒドロキシ−
１−シクロアルカンカルボン酸誘導体を製造する方法が
記載されている。しかしながら、２−オキソ−１−シク
ロアルカンカルボン酸およびその塩を出発原料とする方
法については何等記載されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、２−
オキソ−１−シクロアルカンカルボン酸およびその塩を
出発原料とし、水素還元により安価に２−ヒドロキシ−
１−シクロアルカンカルボン酸誘導体を製造することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
（I）：

【０００５】

【化３】

【０００６】［式中、Ｒ¹は水素原子、ハロゲン原子ま
たは低級アルキル基を示し、Ｒ²は水素原子、アルカリ
金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを示し、ｎ
は０、１または２の整数を示す。］で表される２−ヒド
ロキシ−１−シクロアルカンカルボン酸誘導体を製造す
るにあたり、下記一般式（II）：

【０００７】

【化４】

【０００８】［式中、Ｒ¹、Ｒ²およびｎは、上記一般式
（I）における定義と同じ意味を示す。］で表される２
−オキソ−１−シクロアルカンカルボン酸誘導体を、不
均一系接触水素添加触媒の存在下、水素と接触させるこ
とを特徴とする２−ヒドロキシ−１−シクロアルカンカ
ルボン酸誘導体の製造法である。

【０００９】

【発明の具体例説明】上記一般式（I）および一般式（I
I）におけるＲ¹およびＲ²の定義において、各原子およ
び基の具体例を示せば下記のとおりである。ハロゲン原子：フッ素、塩素、臭素およびヨウ素が包含
される。低級アルキル基：炭素数１〜４の、直鎖または分岐鎖の
アルキル基であり、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロ
ピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓ−ブ
チル、ｔ−ブチル基等が挙げられる。アルカリ金属：リチウム、ナトリウムおよびカリウムが
包含される。有機アンモニウム：例えば、メチルアンモニウム、エチ
ルアンモニウム、プロピルアンモニウム、ブチルアンモ
ニウム等の第１脂肪族アンモニウム；ジメチルアンモニ
ウム、ジエチルアンモニウム、ジエタノールアンモニウ
ム、ジプロピルアンモニウム、ジブチルアンモニウム、
ピロリジウム、ピペリジウム、モルホリニウム等の第２
脂肪族アンモニウム；トリメチルアンモニウム、トリエ
チルアンモニウム、トリプロピルアンモニウム、キヌク
リジニウム等の第３脂肪族アンモニウム；テトラメトル
アンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロ
ピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムなどの第
４脂肪族アンモニウム；ピリジニウム、キノリニウム、
イソキノリニウム等の芳香族アンモニウム等が挙げられ
る。その中でも、エチル−、プロピル−、ジエチル−、
トリエチル−、イソプロピル−、ジエタノールアンモニ
ウムが好ましい。上記に具体例に示されていない基は、
上記原子および基から任意に組み合わせて、あるいは一
般的に知られた常識に従って適宜選択することができ
る。

【００１０】上記一般式（I）で表される２−ヒドロキ
シ−１−シクロアルカンカルボン酸誘導体は、シス体お
よびトランス体の二種の立体異性体が存在する。１−位
のＣＯ₂Ｒ²基を基準としたときに２−位のＯＨ基がシス
配置をとる化合物をシス体、また１−位のＣＯ₂Ｒ²基を
基準としたときに２−位のＯＨ基がトランス配置をとる
化合物をトランス体とするが、これらは共に、簡略化の
ために上記一般式（I）により表され、本発明の範囲に
包含されるものであることを理解すべきである。なお、
トランス体を出発原料として合成されるピリミジンエー
テル誘導体は、シス体からのものよりも除草活性が高い
ので、該誘導体の製造中間体としてはトランス体がより
好ましいものであると言うことができる。

【００１１】本発明の方法に使用される不均一系接触水
素添加触媒（以下、単に触媒ということがある）とは、
気体−固体系、液体−固体系のように、反応物質と相を
異にする反応系中において分子状の水素存在下に、炭素
原子と酸素原子間等の不飽和結合に対して、水素付加反
応の促進活性を有するものであり、使用される金属とし
ては例えば、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウ
ム、レニウム等の貴金属、ニッケル、コバルト、銅、ク
ロム等の遷移金属が挙げられる。

【００１２】触媒は担体に担持されていても無担持でも
よく、ラネー型触媒でもよい。担持されている場合の担
体としては、例えば、炭素（活性炭）、アルミナ、シリ
カ、シリカ・アルミナ、ケイソウ土、軽石、硫酸バリウ
ム、炭酸カルシウム等が挙げられる。無担持の場合はブ
ラックあるいは酸化物等が使用可能であり、例えば、酸
化白金、白金ブラック、パラジウムブラック、ロジウム
ブラック、酸化ロジウム、ルテニウムブラック、酸化ル
テニウム等が挙げられる。更に、ラネー型触媒として
は、例えば、ラネーニッケル、ラネー銅等が挙げられ、
これらはモリブデン、クロム、鉄等を含んでいてもよ
い。その際、ラネー型触媒に対するそれぞれの金属含有
量は０.０１〜３０重量％の範囲のものが使用可能であ
る。

【００１３】本発明においては、上記に挙げた触媒のう
ち、酸化白金、ロジウム／炭素、ロジウム／アルミナ、
ルテニウム／炭素、ラネーニッケルが好ましい。中で
も、ロジウム／炭素およびラネーニッケルを使用した場
合は、ピリミジンエーテル誘導体系除草剤の製造用中間
体として極めて有用なトランス体を高い割合で製造する
ことができる。

【００１４】また、担体に担持された触媒を使用する場
合、金属の含有量に特に制限はなく、０.０１〜３０重
量％の範囲のものが使用可能である。また、同時に２種
類以上の金属を含有する多元触媒も使用できる。具体例
を挙げれば、ロジウム−ルテニウム、ロジウム−白金、
ロジウム−酸化白金等の組み合わせがあり、これらの中
でロジウム−ルテニウムが好ましい。なお、多元触媒も
また、上記に挙げたような担体に担持されたものでもよ
く、その際のそれぞれの金属含有量も０.０１〜３０重
量％の範囲のものが使用可能である。また、触媒量は、
２−オキソ−１−シクロアルカンカルボン酸に対して、
０.１〜５００重量％の範囲で使用できるが、酸化白金
を触媒とするときは０.５〜１０重量％の範囲が好まし
く、ロジウム／炭素またはロジウム／アルミナを触媒と
するときは、金属量が０.１〜１０重量％の範囲が好ま
しく、ルテニウム／炭素を触媒として使用するときは金
属量が１〜２０重量％の範囲が好ましく、ラネーニッケ
ルを触媒として使用するときは５〜２００重量％の範囲
が好ましい。また、ロジウムとルテニウムを同時に含有
する多元触媒を触媒とするときは金属量の和が０.１〜
２０重量％範囲が好ましい。

【００１５】本発明による反応は、無溶媒で行ってもよ
いが、通常は酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸等
の有機酸系溶媒；メタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコール、第三ブチルアルコール等のアルコール系
溶媒；ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフ
ラン等のエーテル系溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル等の
エステル系溶媒；ジメチルホルムアミド等の非プロトン
性極性溶媒；シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒また
は、水等の溶媒、あるいはこれらの混合溶媒を使用して
行うことができる。白金／炭素、酸化白金またはパラジ
ウム／炭素を触媒とするときは、水、エタノールが好ま
しく、ラネーニッケルを触媒とするときは、水、メタノ
ール、エタノール、イソプロピルアルコールが好まし
く、ロジウム／炭素またはロジウム／アルミナを触媒と
するときは、水が好ましく、ルテニウム／炭素を触媒と
するときはエタノール、水、あるいはその混合溶媒が好
ましい。ロジウム−ルテニウムの多元触媒を触媒とする
ときはエタノール、水、あるいはこれらの混合溶媒が好
ましい。溶媒の量は、２−オキソ−１−シクロアルカン
カルボン酸１ｇあたり、１〜１００mlが適当である。

【００１６】本発明で用いられる水素としては、純粋な
水素ガスを使用することが好ましいが、必要に応じて、
例えば、窒素、メタン、アルゴン等の目的反応を妨害し
ない不活性ガスを任意の割合で混合して使用することも
できる。本発明による反応の際の圧力は特に制限はない
が、常圧から２００kg／cm²の範囲が適当であり、ま
た、反応の際の温度にも、特に制限はないが、反応液の
凝固点から３００℃の範囲が望ましい。さらに、本発明
による反応系に助触媒や、触媒能の上昇をもたらす促進
剤として、例えば、トリエチルアミン、水酸化ナトリウ
ム、燐酸、酢酸、硫酸等を添加して反応を行うこともで
き、あるいは、反応の阻害剤として塩酸、ピリジン等を
添加して反応を行うこともできる。反応時間は、使用す
る触媒や、上記の反応条件によって異なるが１〜１２０
時間で２−オキソ−１−シクロアルカンカルボン酸誘導
体から２−ヒドロキシ−１−シクロアルカンカルボン酸
誘導体を得ることができる。反応終了後は、触媒を濾別
した後濾液を濃縮し、濃縮残渣を蒸留、再結晶またはシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー等の手段で精製する
ことにより、目的とする２−ヒドロキシ−１−シクロア
ルカンカルボン酸誘導体を単離することができる。

【００１７】本発明の方法において出発化合物として使
用される式（II）の化合物は、文献未記載の化合物であ
り、例えば、下記に示す方法（Ａ法及びＢ法）により製
造することができる。

【００１８】

【化５】

【００１９】［但し式中、Ｒ¹及びｎは前記と同義であ
り、Ｒ³は低級アルキル基を示し、Ｒ²¹はアルカリ金属
を示す。］上記の反応式において、一般式（II−１）で表される化
合物は、一般式（III）で表される２−アルコキシカル
ボニル−２−フルオロシクロアルカノンを一般式（IV）
で表されるアルカリ金属水酸化物と、適当な溶媒の存在
下、−２０℃〜溶媒の沸点の温度範囲、好ましくは−５
℃〜２５℃の温度範囲において、０.５〜２４時間、好
ましくは０.５〜３時間反応させることにより製造する
ことができる。反応に使用される溶媒としては、例え
ば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコ
ール、第三ブチルアルコール等のアルコール系溶媒、ジ
エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の
エーテル系溶媒、エチレングリコール、ジメチルホルム
アミド、ヘキサメチルホスファミド等の非プロトン性極
性溶媒、あるいはこれらの混合溶媒が挙げられる。

【００２０】

【化６】

【００２１】［但し式中、Ｒ¹、Ｒ²¹およびｎは前記と
同義である。Ｒ²²はアンモニウム及び有機アンモニウム
を示し、Ｘはハロゲンを示す。］一般式（II−２）で表される化合物は化合物（II−１）
を一般式（V）で表されるハロゲン化アンモニウム及び
ハロゲン化有機アンモニウムと適当な溶媒の存在下、−
２０℃〜溶媒の沸点の温度範囲、好ましくは−５℃〜２
５℃の温度範囲において、０.５〜２４時間、好ましく
は０.５〜３時間反応させて塩を交換することにより製
造することができる。反応に使用される溶媒としては、
例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルア
ルコール、第三ブチルアルコール等のアルコール系溶
媒、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン等のエーテル系溶媒、エチレングリコール、ジメチル
ホルムアミド、ヘキサメチルホスファミド等の非プロト
ン性極性溶媒、あるいはこれらの混合溶媒が挙げられ
る。反応終了後の反応液は、抽出および濃縮等の通常の
後処理を行い、必要ならば、クロマトグラフィー、再結
晶等の操作によって精製することができる。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を詳細に説明す
る。なお、変換率およびシス体とトランス体の生成比は
液体クロマトグラフィーで分析した結果である。

【００２３】実施例１２００ml容ナスフラスコに、エチル１−フルオロ−２
−オキソシクロヘキサンカルボシキレート０.５ｇを入
れ、エタノール１０mlに溶解した。これへ氷冷下、水酸
化ナトリウム０.１５ｇを溶解した水溶液１０mlを滴下
し、室温で１時間撹拌した。５％ルテニウム／炭素（デ
グサ社製H101B/W、５７％含水）０.４０ｇを加え、フラ
スコ内部を水素ガスで置換した。マグネチックスターラ
ーで４時間室温にて激しく撹拌した。反応液を分析する
ことにより、生成物の全てがソジウム１−フルオロ−
２−ヒドロキシシクロヘキサンカルボキシレートであ
り、シス体とトランス体の比は５５：４５であることが
判明した。

【００２４】実施例２２００ml容ナスフラスコにソジウム１−フルオロ−２
−オキソシクロヘキサンカルボキシレート０.５ｇを入
れ、水２０mlに溶解した。５％ロジウム／炭素（デグサ
社製G101B/W、６２％含水）０.４２ｇを加え、フラスコ
内部を水素ガスで置換し、室温でマグネチックスターラ
ーを用いて４時間激しく撹拌した。反応液を分析するこ
とにより、原料が２５％残存し、ソジウム１−フルオ
ロ−２−ヒドロキシシクロヘキサンカルボキシレートの
収率は５５％であり、そのシス体とトランス体の比は
９：９１であることが判明した。

【００２５】実施例３２００ml容ナスフラスコにソジウム１−フルオロ−２
−オキソシクロヘキサンカルボキシレート０.５ｇを入
れ、水２０mlに溶解した。ラネーニッケルＷ２（「新実
験化学講座」１５巻II３９７ページ（日本化学会編昭
和５２年丸善株式会社発行）に従って調整）０.５ｇ
を加え、フラスコ内部を水素ガスで置換した。マグネチ
ックスターラーで４時間室温にて激しく撹拌した。反応
液を分析することにより、生成物の全てがソジウム１
−フルオロ−２−ヒドロキシシクロヘキサンカルボキシ
レートであり、シス体とトランス体の比は２１：７９で
あることが判明した。

【００２６】実施例４〜８表１に示した触媒、溶媒および添加剤を使用した以外
は、実施例２と同様の方法で反応を行った。得られた結
果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明は、２−ヒドロキシ−１−シクロ
アルカンカルボン酸誘導体を製造するにあたり、２−オ
キソ−１−シクロアルカンカルボン酸誘導体を不均一系
接触水素添加することを特徴とする製造法に関するもの
であり、本発明の方法により、除草剤の製造中間体とし
て有用な１−フルオロ−２−ヒドロキシシクロアルカン
カルボン酸誘導体を効率よく製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村田哲也茨城県稲敷郡阿見町中央８丁目３番１号三菱油化株式会社筑波総合研究所内 (72)発明者青木孝子茨城県稲敷郡阿見町中央８丁目３番１号三菱油化株式会社筑波総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（I）：【化１】［式中、Ｒ¹は水素原子、ハロゲン原子または低級アル
キル基を示し、Ｒ²は水素原子、アルカリ金属、アンモ
ニウムまたは有機アンモニウムを示し、ｎは０、１また
は２の整数を示す。］で表される２−ヒドロキシ−１−
シクロアルカンカルボン酸誘導体を製造するにあたり、
下記一般式（II）：【化２】［式中、Ｒ¹、Ｒ²およびｎは、上記一般式（I）におけ
る定義と同じ意味を示す。］で表される２−オキソ−１
−シクロアルカンカルボン酸誘導体を、不均一系接触水
素添加触媒の存在下、水素と接触させることを特徴とす
る２−ヒドロキシ−１−シクロアルカンカルボン酸誘導
体の製造法。
【請求項２】前記不均一系接触水素添加触媒が、ニッケ
ル、ロジウムまたはルテニウムを含有する触媒である請
求項１記載の方法。