JPS5811950B2 - ２，４−置換−５−オキサゾロンの製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２，４一置換−５−オキサシロンの新規な製法
に関する。

本発明に係る２、４一置換−５−オキサシロンは古くよ
り加水分解、還元をほどこしてアミノ酸とする原料とし
て、或いは更に強く加水分解してα−ケト酸を得るため
の原料として有用であった。

更に最近、この物質を加水分解間遠してから不斉還元触
媒の共存下に還元を行い直接光学活性アミノ酸を得る方
法が開発され注目されている。

この様に極めて有用な２，４一置換−５−オキサシロン
は従来、主に馬尿酸又はアセチルグリシンにアルデヒド
又はケトンを酢酸ソーダ存在下、無水酢酸中で作用せし
め製造して来た。

しかしながら、この方法では高価な無水酢酸は反応後酢
酸となってしまうため無水酢酸としては回収不可能とな
り経済的でなく、また脂肪族アルデヒド又はケトンが共
存する酢酸ソーダ或いは無水酢酸によりアルドール縮合
を惹起したり又はアセテートになる欠点があり、目的と
する２、４一置換−５−オキサシロンの収率は必ずしも
満足のゆくものとはいえなかった。

例えば、アセトアルデヒド使用の場合の収率は２０％、
アセトンの場合の収率は４０％にしか過ぎない（Ｃａｒ
ｔｅｒ著「ＯｒｇａｎｉｃＲｅａｃｔｉｏｎ」３巻１９
８頁参照）。

一方、２−フェニル−５（４）−オキサシロンを原料と
して、これにアルデヒド或いはケトンを無水酢酸及び酢
酸ソーダを使用せずに反応せしめる方法が提案されてい
る（Ｍ、Ｃｒａｗｆｏｒｄ、Ｗ、Ｔ。

Ｌｉｔｔｌｅ、Ｊ、Ｃ，Ｓ、、１９５９，７２９）。

しかしながら、この方法にあっても例えばベンズアルデ
ヒドの場合の収率が６３％であったように必ずしも高収
率ではない。

又、脂肪族アルデヒド及びケトンとの反応についても言
及されているが、シクロヘキサノンの場合の収率が７４
％である以外は３５〜５８％という低収率であり、メチ
ルエチルケトン或いはジエチルケトンなどでは反応しな
いと報告されている。

本発明者らは従来法の如き欠点なく、しかも高収率にて
２，４一置換−５−オキサシロンを製造する方法に関し
鋭意研究を重ねた結果２一置換−５（４）−オキサシロ
ンと、炭素数２以上のアルデヒド又はケトンを固型乾燥
剤の存在下に反応せしめる場合には使用アルデヒド又は
ケトンの如何にかかわらず極めて収率よく、特に原料と
して脂肪族アルデヒド又はケトンを用いた場合にも極め
て収率よく目的物が得られることを見い出し、本発明を
完成するに至った。

本発明方法によれば高価な無水酢酸、酢酸ソーダを必要
とせず、それ改削生成物が少なく目的物が効率的に単離
取得できるのみならず、固状乾燥剤を使用するので、そ
の除去、回収が容易であり、しかも再生可能である。

従って、本発明は極めて経済的且つ合理的な２，４一置
換−５−オキサシロンの製法を提供するものといえるの
である。

本発明方法による反応を一般式で示すと以下の如くであ
る。

但し、式中Ｒは有機残基、Ｒ′及びＲ″は水素又は有機
残基を示す。

（但し、Ｒ′及びＲ″が共に水素である場合を除く。

）本発明方法に於いて原料として使用する２一置換−５
（４）−オキサシロンはいかなる置換基、即ち脂肪族、
脂環族、芳香族、及び複素環有機残基のいづれにより置
換されているものでもよく、その炭素数、構造の如何に
制限されることはない。

この２一置換−５（４）−オキサシロンは、従来の如く
馬尿酸、アセチルグリシン等を無水酢酸と反応せしめ対
応するオキサシロンとすることにより製造することも可
能であるが、本発明者らが先に開発した方法による製造
が特に効果的である。

即ち、ホルムアルデヒドとカルボン酸アミドを又は両者
の反応生成物（例えばホルムアルデヒドとベンズアミド
の反応生成物であればＮ−メチロールベンズアミドとな
り、一般的にはカルボン酸アミドのＮ−メチロール体）
を一酸化炭素と第８属金属よりなる触媒の存在下、脱水
条件下に、好ましくはテトラヒドロフラン、アセトン、
メチルイソブチルケトン、酢酸エチル等の溶媒中で反応
せしめることにより収率よく且つ容易に目的物を得る方
法である。

この方法に於いて使用するカルボン酸アミドとしては炭
素数２以上のカルボン酸のアミドならいかなるものでも
よく、脂肪族、芳香族、脂環族及び複素環カルボン酸等
いかなるカルボン酸のアミドでもよく、カルボン酸部分
に相当する置換基が２位に入った５（４）−オキサシロ
ンが得られる。

又、触媒としては上記した通り第８属金属又はその化合
物からなる触媒、特にコバルト触媒が有利に使用するこ
とができ、その使用量は生成物に対し通常１／１０〜１
／１００００モル比である。

一方、この反応を円滑に進めるためには脱水条件下にて
行うことが必須であり、このため従来より知られている
種々の方法が応用可能であるが、モレキュラーシーブ、
シリカゲル等の乾燥剤を生成物１モルに対し１０〜１０
０ｇ添加するのが有利である。

従って、この反応を乾燥剤の存在下に行い、触媒を空気
酸化等により失活せしめれば反応液は乾燥剤ともどもそ
のまゝ本発明に係る反応に供することができ一層有利な
工程を実現することになる。

尚、この２一置換−５（４）−オキサシロン生成反応は
反応性が極めて高いので反応温度として通常１００℃以
下、好ましくは８０℃以下が選択され、より高温は目的
とするオキサシロンの加水分解を起しやすく勧められな
い。

また反応圧は通常のヒドロホルミル化、カルボニル化方
法と同様に１０〜５００気圧が採用される。

本発明方法にて使用するもう一方の原料たるアルデヒド
又はケトンとしては炭素数が２以上であれば脂肪族、脂
環族、芳香族、及び複素環アルデヒド又はケトンのいづ
れでもよく、その構造の如何に制限されることはない。

又、カルボニル基以外の官能基をさらに有していてもそ
れが反応に重大な影響を与えない限り差し支えない。

原料アルデヒド及びケトンの例としては、アセトアルデ
ヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、フェ
ニルアセトアルデヒド、２，４−ジオキシフェニルアセ
トアルデヒド、インドリルアルデヒド、β−ホルミルプ
ロピオントリル、β−ホルミルプロピオン酸、及び同エ
ステル、β−メチルメルカプトプロピオンアルデヒド、
グリコールアルデヒド、α−アセトオキシプロピオンア
ルデヒド、ε−フタルイミノ−ｎ−バレルアルデヒド、
ステアリルアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン、
エチルメチルケトン、メチルプロピルケトン、ビナコロ
ン、メチルビニルケトン、シクロペンタノン、シクロヘ
キサノン、アセトフェノン、ブチロフェノン、バレロフ
エノン、ジベンジルケトン、２−アセトフロン等を挙げ
ることができる。

本発明に係る反応は先述した通り固状乾燥剤、より詳細
には固状の再生回収可能な乾燥剤の存在下に行うことが
必須である。

これら乾燥剤のうち、モレキュラーシーブ、活性白土、
シリカゲル、アルミナ等中性乃至塩基性のものが、特に
モレキュラーシーブが好適である。

乾燥剤の使用量はその種類、及び反応条件等により異る
が、通常生成物１モルに対し１０〜１０００ｆ、より一
般的には５０〜５００１である。

本反応は溶媒なしにても進行するが、通常溶媒の存在下
に行なわれる。

溶媒としては原料及び生成物に実質的に不活性なもので
あれば如何なるものでもよいが、原料に対する溶解性の
良好な溶媒が好ましく使用される。

例えば、エチレンジクレリト、クロロホルム等のハロゲ
ン化炭化水素、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメ
トキシエタン、ジエチルエーテル、石油エーテル等のエ
ーテル、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル、ベンゼ
ン、トルエン等の炭化水素等が溶媒として用いられる。

また、原料アルデヒド又はケトンの種類によっては、反
応系に触媒量程度のアルコール、例えばメタノール、エ
タノール等を加えることにより収率が向上する場合があ
る。

本発明の反応は極めて容易な操作にて進行せしめること
ができ、例えば、２一置換−５（４）−オキサシロン又
はその溶液に対し乾燥剤を加え、攪拌しつつ適当量のア
ルデヒド又はケトンを滴下又は一度に加え数分乃至数日
反応せしめればよい。

本反応は極めて反応性に富むので、反応温度としては比
較的低温でよく、０℃乃至１５０℃、通常室温乃至使用
溶媒の沸点以下で充分であり、また反応ははゞ定量的に
進行するので、２一置換−５（４）−オキサシロンとア
ルデヒド又はケトンの使用モル比率は任意でよく、通常
１：０．５〜０．５：１程度である。

また、目的物の単離取得する必要がある場合には乾燥剤
を分離した後、濃縮し析出する目的物を濾取してもよい
し、水に反応液をあけ適当な溶媒にて抽出し、その後乾
燥、濃縮して目的物を得てもよい。

以上の説明にて明らかな通り本発明は、極めて工業的に
有用な２，４一置換−５−オキサシロンが高収率且つ容
易に、しかも合理的なプロセスにて得られる方法を提供
するものである。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

実施例 １ ２−フェニル−５（４）−オキサシロン８．０ｇ（５０
ｍ ｍｏｌｅ）を８０ｍ１テトラヒドロラミンに溶解し
、次いでモレキュラーシーブ４Ａ ４０ｇ及びベラトー
ルアルデヒド７．５ｇ（４５ｍ ｍｏｌｅ）をテトラヒ
ドロフラン５０ｍ１に溶解したものを加え室温にて一昼
夜攪拌した。

その後モレキュラーシーブ４Ａを濾過除去しモレキュラ
ーシーブは新しいテトラヒドロフランにて洗い、洗液は
反応液とあわせた。

反応液を水にあけクロロホルムにて３回抽出し、抽出液
を水洗後備酸マグネシウムで乾燥した。

乾燥抽出液を濃縮し、目的とする２−フェニル−４−（
３，４−メトキシベンジリデン）−５−オキサシロン１
４．５ｇ（収率９４％）を得た。

水晶の構造は赤外吸収スペクトル及び核磁気共鳴スペク
トルにより確認した。

尚、回収したモレキュラーシーブは常圧下或いは減圧下
にて加熱乾燥すれは繰返して使用可能であった。

元素分析 ＣＨＮ％ 計算値（Ｃ１８Ｈ１５Ｏ４Ｎとして）：６９．８９４．
８９４．５３分析値 ：６９．８０
５．１１４．５７実施例 ２ 実施例１に於いてベラトールアルデヒドの代りに下記ア
ルデヒド４５ｍ ｍｏｌｅを用い、同様に反応を行った
。

結果を反応条件とともに下表に示す。

実施例 ３ ２−フェニル−５（４）−オキサシロン８．０ｇ（５０
ｍｍｏｌｅ）をテトラヒドロフラン８０ｍ１に溶解し、
次いでこれにモレキュラーシーブ４Ａ ４０ｇ及びイソ
ブチルアルデヒド２０ｍ１を加え還流下に４時間反応せ
しめた。

反応後モレキュラーシーブは濾過除去し、新しいテトラ
ヒドロフランで洗い、洗液は反応液とあわせた。

反応液を水にあけクロロホルムにて３回抽出した。

抽出液を硫酸マグネシウムにて脱水乾燥した後、濃縮し
目的とする２−フェニル−４−（２′−メチル−プロピ
リデン）−５−オキサシロン９．９ｇ（９２％）を得た
。

氷晶の構造は赤外吸収スペクトル及び核磁気共鳴スペク
トルにより確認した。

使用したモレキュラーシーブは実施例１と同様な方法に
て再生使用可能であった。

元素分析 ＣＨＮ％ 計算値（Ｃ１３Ｈ１３Ｏ２Ｎとして）ニア２．５４６．
０９６．５１分析値 ニア１．８１
６．０７６．６５実施例 ４ ２−フェニル−５（４）−オキサシロン８．０ｇ（５０
ｍｍｏｌｅ）にモレキュラーシーブ４Ａ ４０ｇ及び２
−メチル−ブチルアルデヒド４５ｍ ｍｏｌｅを加え還
流下に２時間反応した。

以下反応液を実施例１と同様に処理したところ、目的と
する２−フェニル−４−（２’−メチル−ブチリデン）
−５−オキサシロンが単離収率９２％で得られた。

実施例 ５ ２−フェニル−５（４）−オキサシロン８．０ｇ （５
０ｍｍｏｌｅ）にアセトン１００ｍ１、メタノール１ｍ
ｌを加え、これにモレキュラーシーブ４Ａ ４０ｇを加
え還流下に４時間反応させた。

反応液を実施例１と同様に処理したところ、目的とする
２−フェニル−４−イソプロピリデン−５−オキサシロ
ン８．５ｇ（８５％）が得られた。

氷晶の構造は赤外線吸収スペクトル及び核磁気共鳴スペ
クトルにより確認した。

元素分析 ＣＨＮ％ 計算値（Ｃ１２Ｈ１１Ｏ２Ｎとして）ニア１．６２５．
５１６．９６分析値 ニア０
．７７６．１３７．２０実施例 ６ 実施例５に於けるアセトンの代りにメチルエチルケトン
４５ｍ ｍｏｌｅを用い還流下１０時間反応せしめ、以
下同様に処理したところ、目的とする２−フェニル−４
−イソブチリデン−５−オキサシロンが単離収率８２％
にて得られた。

実施例 ７ ３００ｍ１ステンレス鋼製オートクレーブにＮ−メチロ
ールベンズアミド７．６５ｇ（５０ｍ ｍｏｌｅ）、ジ
コバルトオクタカルボニルＣｏ２（ＣＯ）８０．６ｇ、
モレキュラーシーブ４Ａ ２０ｇ、テトラヒドロフラン
１００ｍ１を入れ、次いでＣＯ：Ｈ２＝１：１の組成の
ガスを１５０ｋｇ／ｃｍ２まで圧入した。

６０℃で２時間加熱かきまぜ続けたところ４８ｍｍｏｌ
ｅのガス吸収が認められた。

冷却後淡黄色透明の反応液を取り出し、濾過によりモレ
キュラーシーブを分離した。

反応液の一部をとり、トリフェニルフォスフインを加え
てコバルトを不溶性の塩として分離した後、溶媒を留去
して融点９４℃の結晶を得た。

このものは元素分析、核磁気共鳴スペクトルにより、２
−フェニル−５（４）−オキサシロンと同定された。

又、反応液を直接ガスクロマトグラフィーにて定量し、
反応液中に上記２−フェニル−５（４）−オキサシロン
７．６５ｇが生成していることを確認した。

モレキュラーシーブ分離反応液にベンズアルデヒド１．
０５ｇを加え、還流下に３時間反応せしめた（本反応中
にコバルト触媒は空気中の酸素により分解し、水酸化コ
バルトとなっていた。

）。室温にて８時間放置後析出してくる結晶０．５ｇを
濾過除去した。

分析の結果、本結晶は馬尿酸であることが判明した。

一方、濾液は水にあけクロロホルムにて３回抽出し、抽
出液は水洗後無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。

乾燥抽出液を濃縮し、目的とする２−フェニル−４−ベ
ンジリデン−５−オキサシロン１．８ｇ（収率７２％）
を得た。

一方、本発明方法に従って、上記と同様にして得た反応
液にベンズアルデヒド１．０５ｇ及びモレキュラーシー
ブ４Ａ ８ｇを新たに加え還流下に３時間反応せしめた
。

この反応液を室温にて８時間放置しても析出物は認めら
れなかった。

反応液中のモレキュラーシーブを濾過し、少量のテトラ
ヒドロフランにて洗浄した。

洗液と母液をあわせ水にあけ、次いで上記と同様の処理
したところ、２−フェニル−４−ベンジリデン−５−オ
キサシロン２．２４ｇ（収率９２％）が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式（■） （但し、式中Ｒは有機残基を示す） にて表わされる２一置換−５（４）−オキサシロンと一
   般式（■） （但し、式中Ｒ′及びＲ″は水素又は有機残基を示し、
   Ｒ′及びＲ″が共に水素である場合を除く）にて表わさ
   れる炭素数２以上のアルデヒド又はケトンを固型乾燥剤
   の存在下に反応させることを特徴とする一般式（■） 但し、式中Ｒ，Ｒ′及びＲ″は前記と同意義）にて表わ
   される２、４一置換−５−オキサシロンの製法。