JPS6112644A - 随時核に置換基をもつケイ皮酸類の合成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、場合によっては置換基を有する芳香族アルデ
ヒド、無水酢酸およびアルカリ性縮合剤からパーキン反
応によって、場合によっては核に置換基を有するところ
のケイ皮酸の改良された合成方法に関する。

・ぞ−キン反応自体は公知である〔フーペンーク。

ｘ　イル（Ｈｏｕｂｔｎ　−ＩＰ’ｅｙＬ　）、第４版
、第８巻、第４４２頁以下（１９５２）　；　Ｏｒｌ、
　ＲＩｔａｃｔ、　Ｉ。

ｐ、　２１０〜２６５（１９４２）：ウルマン工業化学
辞典ＣＵＬＬ＠ａｎｎｓ　ＥｎｚｙｋＬｏｐａｄ、ｉｔ
　ｄｇｒ　ｔａｃｌｎｉ−ｚｃｈｔｎ　Ｃｈｔｍｉｅ　
）、第３版、第１９巻、第５６頁（１９６９））。それ
は、すべての反応物を一緒に混合して長時間加熱還流し
、その間に生成する酢酸を蒸留で除くことを必要として
いる。ドイツ特許公開第１，５６８，１８４号に記載の
縮合剤は炭酸カリウム／重炭酸カリウムの混ざった酢酸
ナトリウム／酢酸カリウムで、反応温度は１５０〜２０
０℃である。

この方法によると副反応のために、暗褐色の樹脂が得ら
れ、そのためにケイ皮酸溶液全有機溶媒“で抽出し、さ
らに／６るいはそれを活性炭で透明にする必要がある。

これらの精製操作を数回〈シかえしても得られたケイ皮
酸は脱色されず黄色ないしかつ色である。そこで無色の
ケイ皮酸を合成しようとする努力が積み重ねられてきた
。

ケイ皮酸は、その酸から酵素によるアミン化反応で合成
されるＬ−フェニルアラ、ニン・を合成するための前駆
体である（　Ｃｈｕｍ、　Ａｂｚｔｒ、　８９．２１５
５８０Ｆ　（１９７８）、Ｃｈｅｍ、　Ａｂｚｔｒ、９
５．９５４７（１（１９８１））。着色した不純物を全
く含有していないとくに純度の高いケイ皮酸がこの生化
学反応に要求される。

合成方法の改良として、反応の間じゆう炭酸カリウムを
精秤しながら後から添加する方法が、ドイツ特許公開第
３．１３９．９９４号に記載されていゐ。

ドイツ特許公開第３，１４４，２６１号の明細書による
とセー水酢酸を縮合剤とともに加熱するととによってエ
ノール化させた後、その反応時間の間じゆうすつと一定
の速度でアルデヒドを添加する場合には、パーキン反応
によってより純度の高い最終生成物が得られている。

しかしながら、驚くべきことに、ドイツ特許公開第３．
１４４．２６１号の記載とは逆に、予め加えておいたベ
ンツアルデヒドの中へ無水酢酸を秤り込む々らば、副反
応と樹脂状物の生成がかなりの程度Ｋまで抑制されるこ
とが見出された。

まず初めに化学量論量よりは少量の無水酢酸を場合によ
っては置換基を有するベンツアルデヒドおよび縮合剤と
ともに反応容器に入れて１００〜２２０℃で反応させ、
次いで場合によっては置換基を有するベンツアルデヒド
１モルあたり無水酢酸が１〜１．５モルのモル比ンζな
るまで残りの無水酢酸をその反応時間中に添加すること
を特徴とする、場合によっては置換基を有するベンツア
ルデヒド、織水酢酸、ならびに縮合剤としてのカルゲン
酸のアルカリ金属塩および／または（重）゛炭酸アルカ
リ金属塩から、パーキン反応によって、場合によっては
核に置換基を有するところのケイ皮酸の合成方法が今や
見出された。

本発明の方法に用いる出発物質としてあげることのでき
る化合物は、次式 式中、Ｒ１は水素、ハロゲンまたはアルキルを示し、 Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、お互いに独立に、水素、ハロ
ゲン、アルキル、アリールまたはアリールオキシを示し
、そして Ｒ″は水素またはハロゲンを示し、 さらに、Ｒ１−Ｒ１１のうちのいずれかの基は４個まで
がアルコキシを示す場合があり、　′Ｒ１〜Ｒ′のうち
のいずれかの基は２個までがニトロを示す場合があシ、
そして Ｒ２〜Ｒ′のうちのいずれかの基は２個までがシアノお
よび／またはアルコキシカルボニルを示す場合がある、 によってあられされる芳香族アルデヒドである。

好ましくは、次式 式中、Ｒ１１，Ｒ１２およびＲＩＢは、お互いに独立に
、水素、ハロゲン、アルキル、アリール、アリールオキ
シまたはアルコキシを示し、そしてアルキルの場合には
アルデヒド基のオルソ位の一つが水素を示し、そしてア
リールの場合にはアルデヒド基のオルソ位の両方が水素
を示し、 さらに、Ｒ１１〜Ｒ１８のうちのいずれかの基は２個ま
でが、お互いに独立に、トリフルオロメチル、ニトロ、
シアノまたはアルコキシカルボニルを示し、そこではシ
アンまたはアルコキシカルボニルの場合にはアルデヒド
基のオルソ位の両方が水素を示す、によってあられされ
る芳香族アルデヒドが用いられる。

とくに好ましくは、次式 式中、ＲｔｌとＲ１は、お互いに独立に、水素、ハロゲ
ン、アリール、アリールオキシ、アルコキシまたはニト
ロを示し、 そしてアリールまたはアリールオキシの場、　　合には
アルデヒド基のオルソ位の両方が水素を示す、 によってあられされる芳香族アルデヒドが用いられる。

式中、Ｒ″′は水素またはハロゲンを示す、によってあ
られされる芳蕃族アルデヒドが用いられる。

例としてあげられるハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素
またはヨウ素であるが、好ましくけフッ秦、塩素または
臭素であシ、とくに好ましくはフッ素または塩素である
。

例としてあげられるアルキルは、炭素原子数１〜１０（
環状の場合け４〜８）を有する、好ましくけ炭素原子数
１〜６（環状の場合は５〜６）を有する、直鎖状、分枝
状または環状の炭化水素基であり；好ましくは環状構造
をもたない直鎖状ま是は分枝状の炭化水素基であるが、
゛どくにこの場合は炭素原子数１〜６を有する基カミ好
ましい。本発明のアルキルには、１個または数個のフッ
素原子で置換された炭化水素基、好ましくはフッ素置換
され九〇、〜Ｃ６の炭化水素基、とくに好ましく−はト
リフルオロメチル、が含まれる。

例としてあげられるアリールは、フェニル、ナフチル、
アンスリルまたはビフェニリルであるが、好ましくＩｄ
１個または数個のメチル、エチルあるいはハロゲノで置
換されたフェニルである。

アルコキシ、アルコキシカルがニルおヨヒアリールオキ
シ置換基中のアルキルおよびアリール基は前述の範囲と
同じ意味を有している。

本発明によって反応させる芳香族アルデヒドの例として
あげられる化合物は：ペンツアルデヒド、（０、落、ｐ
）ニトロペンツアルｒヒト、（ｏ。

７７Ｌ、ｐ）メトキシペンツアルデヒド、４−フェニル
ペンツアルデヒド、（０１准、Ｐ）フェノキシペンツア
ルデヒド、（’、”％　Ｆ”）　クロロペンツアルデヒ
ド、およｌｏｓ　７＋１．　ｐ）フルオロペンツアルデ
ヒドである。

使用される縮合剤は、たとえばギ酸ナトリウム、ギ酸カ
リウム、酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウムなどのよう
なカルデン酸のアルカリ金属塩、あるいは炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウムおよ
びこれらに対応する重炭酸塩などのような（重）炭酸の
アルカリ金Ｘ壇である。いうまでもなく、これらの縮合
剤を混合して用いることも可能である。一般に縮合剤の
使用量は、芳香族アルデヒド１モルあたりアへカリ金属
カチオンａ１〜１．５当量、好ましくは０．３〜１．５
当量、と〈Ｋ好ましくはα５〜１．１当量でおる。好ま
しくは；たとえば酢酸ナトリウム／（重）炭酸カリウム
あるいは酢酸ナトリウム／酢酸カリウム、あるいはその
カリウム塩の一部または全部をルビジウム塩および／ま
たはセシウム塩で置換＋ した混合物などのような、Ｎα　イオンと重アルカリ金
属イオンとの混合物が使用される。

このタイプの混合物中には、重アルカリ金属がアルカリ
金属の全当量数に対して、たとえば５〜５０当量チ、好
ましくは１０〜４０当量％、の割合で存在する。

本発明による方法の反応は、場合によっては置換基を有
するペンツアルデヒドと縮合剤（場合によってはその混
合物）をまず最初に反応容器に入れ、場合によっては化
学量論量よりも少量の無水酢酸の存在下で、選定された
ある反応温度まで加熱され、それから残シの量の無水酢
酸を秤量して添加し、そしてもし必要なら反応が終了す
るまで加熱を続け、あるいはもし必要なら前述の範囲で
反応温度を上昇させる方法によって実施される６そのベ
ンツアルデヒドおよび縮合剤と一緒に初めに入れる無水
酢酸の量は、そのアルデヒドに対して０〜７５モルチモ
ルる。初めに入ｔｒ＋無水酢酸の量は好ましくはθ〜５
０モルチモルくに好ま・しくけ０〜５０モルチモルる。

たとえば、そのペンツアルデヒド１モルあたり（Ｌｌ〜
０．５モルの無水酢酸を初めに加えた場合によい結果が
得られている。

後から秤量して添加される無水酢酸の量は、°場合ニよ
っては置換基を有するベンツアルデヒド１モルあたり１
〜１゜５モルの無水酢酸の全量から初めに入れておいた
量を差し引いた残りである。無水酢酸の全量は、場合に
よっては置換基を有するベンツアルデヒド１モルあたり
、好まＬ＜Ｈｌ、０〜１．４モル、とくに好ましくｔｊ
：１．１〜１．５モル、である。

（重）炭酸のアルカリ金属塩を使用する場合、無水酢酸
の一部がたとえば次式に従って消費される： に、Ｃｏ、＋　ＣＨ，Ｃｏ−０−ＣＯＣＨ，−−→２　
ＣＨ，Ｃ００Ｋ　十ＣＯ。

″無水酢酸のこの消費量は、前述の全量に含まれないの
で、相当量だけ追加する必要がある。

本発明による方法において樹脂状物の生成を抑制するた
めには、初めに入れておいた混合物を加熱後で、その全
反応時間の初期に残りの無水酢酸を秤量して添加するこ
とで十分である。全反応時間の初期とけ、たとえば１／
１０〜１／８の時間であるが、その全反応時間じゆうか
＼つてその無水酢酸を秤量して添加することも勿論可能
である。

このためＫＦｉ、その無水酢酸を初期にはかなり大きな
速度で秤量して添加し、反応の中期以降はよね小さな速
度で秤量して添加することが必要である。“しかしなが
ら、秤量して添加する無水酢酸を、所期の全量に到達す
るまで一定の速度で添加することも可能である。したが
って、例えば全反応時間が８時間の場合に、その添加す
べき無水酢酸を本発明の方法に従って初めの１時間の間
に一定速度で秤量して添加してその後７時間加熱還流を
続けることによって得られる反応混合物の方が、従来の
方法に従ってすべての反応物を一緒に８時間加熱還流し
て得られる混合物よりもきわめて淡い色をしている。

本発明の方法は、酢酸を還流させながら実施することも
蒸声によって除去しながら実施することも可能である。

反応によって生成する酢酸を蒸留によって除去しようと
する場合には、無水酢酸をできる限り・徐々に添加する
；こうすることによって蒸留カラム底部における無水酢
酸の濃度を低く保ち、蒸留による酢酸の除去をｉ易にす
ることができる。

本発明の方法による反応は、１００〜２２０℃、好まし
くけ１４０〜２１０℃、とくに好ましくは１５０〜１９
０℃、の温度範囲で実施される。ベンツアルデヒドと縮
合剤および、もし必要なら、一部の無水酢酸よシなる初
めに入れておいた混合物を還流温度まで加熱した後に、
残りの無水酢酸を秤量して添加することが有利である。

したがって、その無水酢酸の添加は、たとえば、蒸留カ
ラム底部の温度１５０〜１６５℃で実施される。

とくに好ましい方法では、場合によっては置換基ヲ有す
るベンツアルデヒド、（そのベンツアルデヒドを基準と
して）１０〜３０モル−〇無水酢醍ならびに縮合剤より
なる混合物をまず初めに反応容器に入れてこの混合物を
１００〜１５０℃に加熱した後、蒸留カラム底部の温度
が１５０〜２００℃の範囲でその反応が進行する間に、
（置換基を有する）ベンツアルデヒド１モルあたり１〜
１．５モルのモル比に達するまで、残りの無水酢酸を秤
量して加える。さらにその混合物をもはや反応の進行が
認められなくなるまで加熱する。この検出には（ガスク
ロマトグラフィーや高圧液体クロマトグラフィーなどの
）クロマトグラフの手法が用いられる。

本発明による方法の利点の一つけ、蒸留カラム底部の温
度を無水酢酸の沸点以上に保つことが可能であるから、
高い反応速度を達成することができる。このために短時
間に高い収率が得られる。

この反応は大気圧下においても加圧下においても実施す
ることができる。たとえば無水酢酸の秤量添加をポンプ
で圧入する方法を用いることによって、前述の塩度範囲
の高温領域で加圧下において実施するのが有利である。

この反応は、たとえば窒素などの不活性ガス中で実施す
るのが好ましい。

ドイツ特許公開３，１４４，２６１号では同じ目的を達
成するために逆の方法が示されているのに比して、本発
明による無水酢酸を後から秤量して添加する方法咋よっ
て副生物や樹脂状物の生成が基本的に抑制できるという
ことは、きわめて驚くべきことである。副生物や樹脂状
物の著しい抑制効果（つまり着色を極度に防止すること
）を達成するために、全反応時間のうちの初期に無水酢
酸を秤量して添加することで十分であるということはと
くに驚くべきことである。

本発明による方法は次の諸点を可能とする：α）樹脂状
物の生成を基本的に抑制する。

ｈ）その結果、後処理工程を簡単化し、短縮し、そのコ
ストを低減する。

Ｃ）反応で生成した酢酸を蒸留でより容易に除去可能と
なる。

ｄ）反応開始時から蒸留カラム底部の温度を高く保つこ
とが可能であるために反応時間を短縮できる。

実施例　１ 攪拌器、還流コンデンサー、温度計および滴下ロートを
備えた２１のフラスコＫまス初めにベンツアルデヒド１
０６．１ｆ、酢酸ナトリウム６１ｆおよび炭酸カリウム
ＩＥｌを入れて１６・０℃に加熱した。次に無水酢酸１
３６２を８０分か＼つて一定速度で滴下した。その後さ
らに６時間４０分その混合物を加熱還流した。こうして
得られた反応混合物のうち２Ｚ１２の試料は、１０重景
％の氷酢酸溶液とした場合に、ハーゼン指数（Ｈａｚａ
ｎｎｔｂｍｈｅｒ　）　３５０　（ＡＰＨＡ　）を示し
た。それから揮発性の成分（１１１ｖ）を蒸留で除いた
。その残留物に水７ＤＯｒｎｔとトルエン２５０−を加
えた。

水相をｐＨ８ＶＣ調整した後その相を分離した。各回毎
にトルエン２００ｍ１を使って抽出をさらに２回くりか
えした後、水相を酸性にすることによってケイ皮酸を単
離した。氷酢酸中１０重量％で測定した時にハーゼン指
数（ＨａｚｇｒＬ３ｔｂｒｎＡｇｒ　）２００　（ＡＰ
ＨＡ）のケイ皮酸９６．６９を得た。

このケイ皮酸の純度は９９％以上であった。

実施例　２ 後から滴下する無水酢酸の添加後加熱還流を５時間４０
分だけ行なった以外は実施例１と同様の方法で行なった
。この後で反応混合物は青味を帯びた黄色であった。実
施例１と同様に処理を行々って、融点１３５〜１５６．
５℃のケイ皮酸１０４１を得た；これは理論収量の７０
優にあたっていた。この生成物はハーゼン指数（Ｈａｚ
ｅルｒＬｔＬｍｂ　ｇγ）２００であった。

実施例　３　（比較例） 実施例１と岡量の反応物を用いたが、すべての反応物を
一緒に混ぜて８時間加熱還流した。この時反応混合物か
らとり出した試料（実施例１と同様にして測定）はバー
セン指数（Ｈａｚｇｎ　ｎｕｍｂｇｒ　）が５００以上
であった〔ヨウ素スケール指数が・３０でガードナー指
数（Ｇａｒｄｎｔｒ　ｎｒｂｍｈｇｒ　）が９であった
〕。

実施例　４ 撹拌器、温度計、窒素を通すことのできる５００ｍＡの
滴下ロート、および蒸留装置を備えた２１の４つロフラ
スコにまず初めにベンツアルデヒド３１ａ４Ｆ、酢酸ナ
トリウム１８２１および炭酸カリウム４７７を入れて１
６５℃に加熱した。蒸留カラム底部の温度を１６５℃で
一定として、無水酢酸３　ｓ　５ｍ１（’ａ　ｏ　８ｔ
　）を一定速度で２３０分か＼つて滴下した。およそ１
５０づの無水酢酸を添加した時にカラムのｍ上部におけ
る還流が始まったのでその留出物を常圧下でカラム頂上
部の温！１１７°Ｃ（最高１１ａ５°Ｃ）でとり除いた
。

無水酢酸の添加終了後も、カラム底部の温度１６５℃で
これが可能な限り留出物の除去を（約１５分間）続けた
。この反応混合物からとり出した試料は、前述の方法で
測定するとノ・−セン指数（・Ｈａｚｔｎ　ｎｕ、ｍｂ
ｔｒ　）が３５０（ＡＰＢＡ）であった。

実施例１と同様に処理すると、純度９９．６％のケイ皮
酸３１　Ｂ、　１　ｔが得られた。これは用いたベンツ
アルデヒドを基準として理論収量の７１．３％の収率に
対応していた。その生成物は濃度１０％の酢酸溶液で測
定した場合にハーゼン指数（Ｈａｚｔｎｎｗｍｂａｒ　
）が２００であツタ。

実施例　５ 実施例１で述べた装置にまず初めにベンツアルデヒド３
１ａ４Ｆ、無水酢酸１０２２、酢酸ナトリウム１８２２
および炭酸カリウム５４２を入れて１５０℃に加熱し、
この温度で３０分間保った。

つぎにこの反応混合物を１５５〜１３０℃に加熱し、カ
ラム底部の温度が１５７℃以下に低下しないようにしな
がら、無水酢酸３０６．４　ｆを秤量して加えた。全反
応時間は８時間であった。

反応混合物からとり出した試料は、前述の方法で測定し
た場合にハーゼン指数（Ｈ”αｚｇルルｔＬｒＩＬｈｇ
ｒ）が４００であった、実施例１と同様に処理して、融
点１３５〜１６６℃のケイ皮酸３００２を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、まず初めに用いるアルデヒドを基準とした化学量論
   量よりは少量の無水酢酸を場合によつては置換基を有す
   るベンツアルデヒドおよび縮合剤とともに反応容器に入
   れて１００〜２２０℃で反応させ、次いで場合によつて
   は置換基を有するそのベンツアルデヒド１モルあたり無
   水酢酸が１〜１．５モルのモル比になるまで残りの無水
   酢酸をその反応時間中に添加することを特徴とする、場
   合によつては置換基を有するベンツアルデヒド、無水酢
   酸、ならびに縮合剤としてのカルボン酸のアルカリ金属
   塩および／または（重）炭酸アルカリ金属塩から、パー
   キン反応によつて、場合によつては核に置換基を有する
   ところのケイ皮酸の合成方法。 ２、次式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 式中、Ｒ＾１は水素、ハロゲンまたはアルキルを示し、 Ｒ＾２、Ｒ＾３およびＲ＾４は、お互いに独立に、水素
   、ハロゲン、アルキル、アリールまた はアリールオキシを示し、そして Ｒ＾５は水素またはハロゲンを示し、 さらに、Ｒ＾１〜Ｒ＾５のうちのいずれかの基は４個ま
   でがアルコキシを示す場合があり、 Ｒ＾１−Ｒ＾５のうちのいずれかの基は２個までがニト
   ロを示す場合があり、そして Ｒ＾２〜Ｒ＾４のうちのいずれかの基は２個までがシア
   ノおよび／またはアルコキシカルボ ニルを示す場合がある、 によつてあらわされる場合によつては置換基を有するベ
   ンツアルデヒドを用いることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３、化学量論量よりは少量の無水酢酸が、場合によつて
   は置換基を有するベンツアルデヒドを基準として０〜７
   ５モル％であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ４、化学量論量よりは少量の無水酢酸が、場合によつて
   は置換基を有するベンツアルデヒドを基準として０〜５
   ０モル％であることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ５、化学量論量よりは少量の無水酢酸が、場合によつて
   は置換基を有するベンツアルデヒドを基準として０〜３
   ０モル％であることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ６、化学量論量よりは少量の無水酢酸が、場合によつて
   は置換基を有するベンツアルデヒドを基準として１０〜
   ３０モル％であることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ７、場合によつては置換基を有するベンツアルデヒド１
   モルあたり１．０〜１．４モルの割合になるまで無水酢
   酸を添加することを特徴とする特許請求の範囲第１〜６
   項の何れかに記載の方法。 ８、場合によつては置換基を有するベンツアルデヒド１
   モルあたり１．１〜１．３モルの割合になるまで無水酢
   酸を添加することを特徴とする特許請求の範囲第１〜６
   項の何れかに記載の方法。 ９、使用する縮合剤がナトリウムイオンと重アルカリ金
   属イオンとの混合物の塩で、そのうち重アルカリ金属が
   アルカリ金属の全当量数の５〜５０当量％であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１〜８項の何れかに記載の
   方法。 １０、まず初めにベンツアルデヒドを（そのベンツアル
   デヒドを基準として）１０〜３０モル％の無水酢酸およ
   び縮合剤とともに反応容器に入れて１００〜１５０℃で
   反応を開始させ、つぎにベンツアルデヒド１モルあたり
   １〜１．５モルの割合に達するまで１５０〜２００℃で
   反応を進行させながら残りの無水酢酸を添加することを
   特徴とする、場合によつては置換基を有するベンツアル
   デヒド、無水酢酸および縮合剤としてのアルカリ金属の
   酢酸塩および／またはアルカリ金属の炭酸塩からパーキ
   ン反応によつて、場合によつては核に置換基を有すると
   ころのケイ皮酸の合成方法。