JPS5953913B2 - ウロカニン酸アルキルエステルの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルキル基の炭素数が３〜２０のウロカニン
酸アルキルエステルの新規な製造方法に関する。

ウロカニン酸は、生体由来の紫外線吸収剤としてその有
用性が認めらへ既に点眼剤６化粧料などにも使用されて
いるが、ウロカニン酸それ自体は一般に有機溶剤に難溶
、もしくは不溶であるために用途は限定されている。

そこで近年は、ウロカニン酸に代つて、溶解性の良いそ
のエステル類が使用され始めているが、これらのものは
一般に毒性、皮膚刺激が少なく、極性の小さい有機溶剤
にも可溶であることから、既に一部のものは化粧料中に
紫外線吸収剤として、また分子化合物の劣化防止剤、色
素の退色坊止剤等として広く使用されている。

このように、ウロカニン酸のエステル類は、有用な化合
物であるが、その製造は概して困難でありその製造方法
に関しての報告は少ない。

従来、ウロカニン酸のエステル類は一般に、ウロカニン
酸のアルカリ金属塩とハロゲン化アルキルとの反応（例
えば、特公昭５０−２８５００号公報）、酸触媒存在下
でのウロカニン酸とアルコールとの反応（例えば、特公
昭５１−２０５１５号公報）などにより製造されている
が、いずれの反応も副反応を伴い易い為に収率は低く、
生成物の着色も著しい。

又原料であるウロカニン酸自体も甚だ高価であり、工業
的に有利な方法ではない。

ところで、４（５）−イミダゾールアルデヒドはウロカ
ニン酸製造の原利と成るものであるが、これからウロカ
ニン酸を経由せずして、直接ウロカニン酸のアルキルエ
ステルを製造することが可能となれば、工業的には極め
て有益なことと考え、鋭意研究を行なつた結果６４（５
）−イミダゾールアルデヒドと、前記一般忠１）で表わ
されるカルボアルコキシトリフエニルホスホニウムハラ
イド、前記―般？２）で表わされるカルボアルコキシメ
チレントリフエニルホスホランからなる群から選択され
た化合物の少なくとも一つを、塩基性物質の存在下また
は非存在下に、非酸性溶媒中で反応させることにより、
極めて容易且つ収率良く、前記一般式（３）で表わされ
るウロカニン酸アルキルエステルが得られることを見出
し、本発明を完成した。

即ち、本発明の目的は工業的に容易で、かつ収率よく一
般式（３）で表わされるウロカニン酸アルキルエステル
を製造する新規な方法を提供することにある。本発明は
、４（５）−イミダゾールアルデヒドと、一般式 （式中で．Ｒは炭素数３〜２０のアルキル基、Ｘは塩素
原子または臭素原子である。

）で表わされるカルボアルコキシメチルトリフエニルホ
スホニウムハライド、及び一般式（Ｃ６Ｈ，），Ｐ＝Ｃ
ＨＣＯＯＲ・・・・・・（２）（式中で、Ｒは炭素数３
〜２０のアルキル基である。

）で表わされるカルボアルコキシメチレントリフエニル
ホスホランからなる群から選択された化合物の少なくと
も一つとを、塩基性物質の存在下または非存在下に、非
酸性溶媒中で反応させることを特徴とする、（式中で、
Ｒは炭素数３〜２０のアルキル基である。

）で表わされるウロカニン酸アルキルエステルの製造法
である。

本発明に使用するカルボアルコキシメチレントリフエニ
ルホスホラン、カルボアルコキシメチルトリホスホニウ
ムブロマイド、カルボアルコキシメチルトリフエニルホ
スホニウムクロリドの単独または組合せて使用する量は
４（５）−イミダゾールアルデヒド１．０モルに対して
、１．０〜２．０モルが適量であり、更に好ましくは１
．２〜１．８モルである。

即ち、１．０モルより少なくても又２．０モルより多過
ぎても、満足な収率を得ることは出来ない。非酸性溶媒
としては、多くの中性もしくは塩基性溶媒を使用し得る
が、一般のアルデヒド、ケトン類は前述特定の有機リン
化合物と反応するので使用出来ず、又、エチルエーテル
、イソプロピルエーテル、、炭化水素類等は、原料アル
デヒドを溶解しないので使用し難い。更に第一級アルコ
一類、第一級アミン類は、エステル基と反応し易いので
やはり使用出来ないが、上記の如き欠点の無い、例えば
、第三ブタノール、第三アミルアルコーノに１，２−ジ
メトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテノレ、ジエチレングリコー
ルジエチルエーテル、テトラヒドロフランジオキサン、
ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリ
ン、アニソール、フエネトールまたはそれらの組合せが
特に好ましいものとして例示される。カルボアルコキシ
メチルトリフエニルホスホニウムブロマイド、またはカ
ルボアルコキシメチルトリフエニルホスホニウムクロリ
ドまたはそれらの組合せと共に使用する塩基性物質とし
ては、水酸化アルカリ、炭酸アルカリ、第二級及び第三
級アミン類、アルカリアルコキシド、アルカリアミド、
アルカリヒドリド、アルキルアルカリ、アルカリ金属な
ど、殆んど全ての塩基性物質を使用し得るが、特に水酸
化ナトリウム、水酸化カリウへ無水炭・酸ナトリウム、
無水炭酸カリウム、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリイソプロピルアミ
ン、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコ
リン、イミダゾール、ピペリジン、モルホリン、１，８
−ジアザシクロ〔５．４．０〕−Jメ[ウンデセン、ナト
リウムエトキシド、カリウム第三ブトキシド、ナトリウ
ム第三ブトキシド、リチウム第三ブトキシドｎ−ブチル
リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化
リチウム、ナトリウムアミド、カリウムアミド、リチウ
ムアミド、金属ナトリウムまたはそれらの組合せが特に
好ましいものとして例示される。

一方上述の塩基性物質の使用量は、カルボアルコキシメ
チルトリフエニルホスホニウムプロミド、またはカルボ
アルコキシメチルトリフエニルホスホニウムクロリドの
あるいはそれらを組合せた全量の１モルに対して０．１
〜１．１モルが適当であり０．７〜１．０モルの範囲が
より好ましい。

０．１モルよりも少ないと反応速度が遅く、また１．１
モルよりも多いと副反応が進み収率が低下するので好ま
しくない。

反応温度が２０℃よりも低いと反応速度は著しく遅く、
また１６０℃よりも高いと着色が顕著になるため２０〜
１６０℃の範囲が好ましい。より好ましくは７０〜１４
０℃の範囲である。本発明の反応は通常所要量の４（５
）−イミダゾールアルデヒドとカルボアルコキシメチレ
ントリフエニルホスホランまたはカルボアルコキシメチ
ルトリフエニルホスホニウムハライドとを後述の反応装
置、条件の下で反応させる力＼あるいは所要量の４（５
）−イミダゾールアルデヒドとカルボアルコキシメチル
トリフエニルホスホニウムプロミドまたは１およびカル
ボアルコキシホスホニウムクロリドとを所有量の塩基性
物質の存在下に反応させることによつて行なわれる。

即ち上記いずれの場合も、それぞれの原料を上記した非
酸性溶媒と共に還流冷却器、加熱装置撹拌機、畠度計等
を備えた反応容器に入れた後、窒素ガスを吹き込んで容
器内を一旦窒素で満たし、次に撹拌しつつ、２０〜１６
０℃の畠度で５時間〜４８時間反応させることによつて
達成される。反応によつて生成したウロカニン酸アルキ
ルエステルは通常反応溶液中に溶解しているので後処理
によつて単離される。後処理方法としては、冷却した反
応混合物に冷却しつつ、激しく撹拌しながら、滴々、濃
塩酸を加え弱酸性とする。次いで水層部分を分離してク
ロロホルムで抽出操作を繰返し、クロロホルム可溶分を
除去する。次にその水溶液に注意深く、飽和炭酸ナトリ
ウム水溶液を加えて弱アルカリ性とした後、多量のエタ
ノールを加えて、析出した沈澱をろ過により除去する。
ろ液は一度、減圧下に加熱して蒸発乾固させ、再びエタ
ノールを加えて熱時、可溶物を抽出する。得られたエタ
ノール液に活性炭の少量を加えて脱色ろ過し、ろ液を減
圧下に加熱してエタノールを留去すれば、ウロカニンア
ルキルエステルは白色の結晶もしくは油状物質として得
られる。以上の様に反応、後処理は平易であり、この様
にして単離されたウロカニン酸アルキルエステルの純度
も高く、収率も＝般に６０〜８５％と良好である。

以上、要するに、本発明は、従来ウロカニン酸を原料と
して困難なエステル化法により製造されていたウロカニ
ン酸のアルキルエステルを、ウロカニン酸自体を経由す
ることなく、４（５）−イミダゾールアルデヒドのウイ
ツテイツヒ反応により一挙にウロカニン酸アルキルエス
テルを高収率、且つ簡便に製造し得る優れた新規方法で
あつてその工業的意義は極めて大きい。

以下実施例について説明する。

尚、実施例に示す％とは、収率においては４（５）−イ
ミダゾールアルデヒドを基準としたモル％を意味し、そ
の他の場合は単に重量％を意味する。実施例 １ 還流冷却器、撹拌機を備えた２０００ｍ２の丸底フラス
コに、４（５）−イミダゾールアルデヒド９６ｒ（１．
０モ′（へ）、カルボラウロキシメチレントリフエニル
ホスホラン５８６ｆ（１．２モル）、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル１０００町を加える。

次に反応容器に乾燥窒素を通じて容器内の空気を排出し
た後、撹拌しつつ、１４０℃で５時間反応を行なう。反
応後、冷時３５％塩酸１１０ｆを加えて１０分間激しく
撹拌し、水層を分取する。水層をクロロホルム２０ｗｔ
ずつで３回抽出し、可溶物を除く。水溶液に冷却しつつ
飽和炭酸ナトリウム水溶液を炭酸ガスの発生が見られな
くなるまで加え、続いてエタノール１０００ｍｔを添加
して、生成した沈澱をこし取る。ろ液は一度、減圧下に
脱溶媒、蒸発乾固させた後、残留物を再びエタノール１
００１Ｒｔずつで３回熱時抽出し、可溶物を採取する。
エタノール溶液に活性炭約５ｒを加えて脱包ろ過し、ろ
液を濃縮して析出したウロカニン酸ラウリルエステルの
白色結晶をろ別する。結晶は冷水で手早く洗浄し、その
後７０℃で２時間、減圧乾燥して、ウロカニン酸ラウリ
ルエステル１３６ｔを得た。収率８２％。尚、ここに得
られた物質は以下の物性値及び分光学的データよりウロ
カニン酸のラウリルエステルであることを確認した。融
点：１８５〜１８７℃、紫外部吸収極大（メタノール溶
液）：２８８．６ｎｒｎ．赤外線吸収スペクトル（ＫＢ
ｒ）；１７０４ｃｆｎ（Ｃ＝０）、核磁気共鳴スペクト
ル（ＣＤｃｔ，）；δ６．４１（ｄ、１Ｈ１オレフイン
）、δ７．３２（Ｓ，ｌＨｌイミダゾール環）、δ７，
６１（ＤｌｌＨｌオレフイン）、δ７．７５（ＳｌｌＨ
、イミダゾール環）、δ０．９１（Ｍｌ３Ｈｌメチレン
）、δ１．２０〜１．９５（Ｒｎ．２ＯＨ，メチレン）
、δ４．１４（Ｍ．２Ｈｌメチレン）実施例 ２ 実施例１と同様の反応器に４（５）−イミダゾールアル
デヒド９６ｆ（１．０モル）、カルボラウロキシメチル
トリフエニルホスホニウムプロミドｆ（１．３モル）、
ジメチルスルホキシド８００１ｎｔを入へ次いでトリエ
チルアミン１３１．５ｔ（１．３モル）を一度に加えて
、１４０℃で５時間反応を行なつた。

冷後、実施例１と同様の後処理を行ない、ウロカニン酸
ラウリルエステル２１４ｆを得た。収率７０％。ここに
得られたものも実施例１と同様の分析を行ない、ウロカ
ニン酸ラウリルエステルであることを確認した。実施例
３ 実施例１と同様の反応器に４（５）−イミダゾールアル
デヒド９６ｆ（１．０モル）、カルボラウロキシメチル
トリフエニルホスホニウムクロリド５００ｆ（１．３モ
ル）及び乾燥ピリジン１０００ｍ２を加えて環流温度（
約１１８℃）で６時間反応を行なつた。

反応後、減圧下に大部分のピリジンを留去した後、実施
ＦＳｌと同様の後処理を行ない、ウロカニン酸ラウリル
エステル２０８ｆを得た。収率６８％、ここに得られた
ものも実施例１と同様の分析によりウロカニン酸ラウリ
ルエステルであることを確認した。実施例 ４ ４（５）−イミダゾールアルデヒドとカルボラウロキシ
メチレントリフエニルホスホラン又は、カルボラウロキ
シメチルトリフエニルホスホニウムプロミドとのモル比
を変化させて行なう以外、実施例１又は実施ＶｉｉＪ２
に準じて反応を行ない、ウロカニン酸ラウリルエステル
の収率を調べた。

結果を第１表に示した。尚ここでは、溶媒としてＮ，Ｎ
−ジメチルスルホキシドを用い、カルボラウロキシメチ
ルトリフエニルホスホニウムプロミドの場合には、それ
に対して等モルのピリジンを添加し、１４０℃で５時間
反応させた。また、第１表の中に示したＡとは、カルボ
ラウロキシメチレントリフエニルホスホラン、Ｂはカル
ボラウロキシメチルトリフエニルホスホニウムプロマイ
ド、Ｃは４（５）イミダゾールアルデヒドである。以上
から明らかな様にモル比１．０未満では充分な収率が得
られず、又、２．０を超えると副反応の▲収率は低下す
る。

従つて、モル比１．０〜２０が良く、さらには１．２〜
１．８がより好ましい。実施例 ５４（５）−イミダゾ
ールアルデヒド１モルに対してカルボラウロキシメチル
トリフエニルホスホニウムクロリド１モルを用い、水酸
化ナトリウムの量を変化させて、実施例２と同様の方法
で反応を行ない、収率を調べた。

尚、ここでは溶媒としてエタノールを用い、還流温度（
約８０℃）で１５時間反応させた。結果を第２表に示し
た。尚、第２表の中に示したＡとはカルボラウロキシメ
チルトリフエニルホスホニウムクロリドである。

好な収率は得られるが、それ以下ではやはり不充分であ
り、又１．１を超えると副反応が顕著に進行する▲収率
の低下が認められる。

従つて０．１〜１．１倍モルが適量であり、０．７〜１
．０倍モルがより好ましい。実施例 ６ ４（５）−イミダゾールアルデヒド１モル、カルボラウ
ロキシメチルフエニルホスホニウウプロミド１．３モル
、塩基性物質１．３モルを用いて塩基性物質の種類を変
えて実施例２と同様に反応を行ない収率を調べた。

結果を第３表に示した。尚、ここでは溶媒としてジオキ
サンを用い、還流温度（約１０３℃）で１０時間反応を
行なつた。第３表から明らかな様に、４（５）−イミダ
ゾールアルデヒドがアルカリに対して比較的安定な為、
極めて多種類の塩基性物質の使用が可能である力１アミ
ノ基やカセイアルカリ以外の水酸基を有する塩基はエス
テノレ基と反応する可能性がある為、この場合には好適
な塩基とは成り得ない。

４（５）−イミダゾールアルデヒド１モルに対してカル
ボラウロキシメチレントリフエニルホスホラン１．２モ
ルを用い、実施例１に準じた方法で溶媒の種類を変えて
反応を行ない収率を調べた。

結果を第４表に示した。砥 ここでは８０℃で１５時間
反応を行なつた。以上の様に多くの溶媒を用いて好結果
を得るが酸性物質等は使用出来ない。

実施例 ８ 反応温度及び時間が異なる以外は実施例１と全く同一の
方法で反応を行ない、反応温度の影響を調べた。

結果を第５表に示した。（注） Ｄ；日 Ｈ；時間 以上の様に２０℃以下では反応速度は著しく遅く実用的
でない。

又 １６０℃以上では収率も減少する上に生成物の着色
も著しく適当でない。従つて反応温度は２０〜１６０℃
が良く、実用性の面からは、７０〜１４０℃の範囲が最
適である。実施例 ９カルボラウロキシメチレントリフ
エニレルホスホランの代りに、第５表に示す種々のアル
キル基を有するカルボアルコキシメチレントリフエルホ
スホランを使用する他は実施例１と同様にして反応を行
ない、アルキル基が対応する種々のウロカニン酸アルキ
ルエステルを製造した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ４（５）−イミダゾールアルデヒドと、一般式▲数
   式、化学式、表等があります▼……（１）（式中で、Ｒ
   は炭素数３〜２０のアルキル基、Ｘは塩素原子または臭
   素原子である。 で表わされるカルボアルコキシメチルトリフェニルホス
   ホニウムハライド、及び一般式（Ｃ＿６Ｈ＿５）＿３Ｐ
   ＝ＣＨＣＯＯＲ……（２）（式中で、Ｒは炭素数３〜２
   ０のアルキル基である。 ）で表わされるカルボアルコキシメチレントリフェニル
   ホスホランからなる群から選択された化合物の少なくと
   も一つとを、塩基性物質の存在下または非存在下に、非
   酸性溶媒中で反応させることを特徴とする、一般式▲数
   式、化学式、表等があります▼……（３）（式中で、Ｒ
   は炭素数３〜２０のアルキル基である。 ）で表わされるウロカニン酸アルキルエステルの製造法
   。 ２ 一般式（１）で表わされるカルボアルコキシメチル
   トリフェニルホスホニウムハライドが塩基性物質と共に
   使用される特許請求の範囲第１項記載の製造法。 ３ 一般式（１）で表わされるカルボアルコキシメチル
   トリフェニルホスホニウムハライド、一般式（２）で表
   わされるカルボアルコキシメチレントリフェニルホスホ
   ランからなる群から選択された化合物の少なくとも一つ
   が、４（５）−イミダゾールアルデヒド１モルに対して
   １．０〜２．０モルの割合で使用される特許請求の範囲
   第１項記載の製造法。 ４ 塩基性物質が、一般式（１）で表わされるカルボア
   ルコキシメチルトリフェニルホスホニウムハライド１モ
   ルに対して、０．１〜１．１モルの割合で使用される特
   許請求の範囲第１項記載の製造法。 ５ 反応が２０〜１６０℃の範囲内で行なわれる特許請
   求の範囲第１項記載の製造法。 ６ 非酸性溶剤が、エタノール、第三ブタノール、第三
   アミルアルコール、１，２−ジメトキシエタン、１，２
   −ジエトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエ
   ーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テト
   ラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルスルホキシド、
   Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ピリジン、α−ピコリ
   ンβ−ピコリン、γ−ピコリン、アニソール、フエネト
   ールあるいはそれらの組合せである特許請求の範囲第１
   項記載の製造法。 ７ 塩基性物質が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
   、無水炭酸ナトリウム、無水炭酸カリウムトリメチルア
   ミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、
   トリ−イソプピルアミン、ピリジン、α−ピコリン、β
   ピコリン、γ−ピコリン、イミダゾール、ピペリジン、
   モルホリン、１，８−ジアザビシクロ−〔５．４．０．
   〕−７−ウンデセン、ナトリウムエトキシド、カリウム
   第三ブトキシド、リチウム第三ブトキシド、水素化ナト
   リウム、水素化カリウム、水素化リチウム、ナトリウム
   アミド、カリウムアミド、リチウムアミド、ｎ−ブチル
   リチウム、金属ナトリウムあるいはそれらの組合せであ
   る特許請求の範囲第１項記載の製造法。 ８ 反応が７０〜１４０℃の範囲内で行なわれる特許請
   求の範囲第１項記載の製造法。