JPS6151595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、α―ヒドロキシ―β，β―ジメチル
―γ―ブチロラクトン（以下、パントクラクトン
と称す。）の新規製法に関するものである。

パントラクトンは、ビタミンＢ複合体，飼料添
加物，医薬など種々用途を有しているパントテン
酸の前駆体である。

従来、パントラクトンの製法としては、イソブ
チルアルデヒドとホルマリンの縮合物をシアンヒ
ドリン化し、次いで加水分解する方法（特開昭49
―41361号参照）、あるいはイソブチルアルデヒド
とグリコニトリルとの反応で得られたシアンヒド
リン化物を加水分解する方法（特開昭49―41362
号参照）などが知られている。しかしながらこれ
らの方法は、いずれも有害なシアン化合物を使用
するため、廃水処理，シアン化合物の製品への混
入防止，など厳密な工程管理を必要とする。

本発明者らは、有害なシアン化合物を使用しな
い、工業的に安全な化合物を原料とするパントラ
クトンの製法を確立する目的で、研究を重ねた。
その結果、グリオキシル酸とイソブチルアルデヒ
ドの反応により、パントラクトンを合成できるこ
とを知見し、本発明に到達した。

すなわち本発明はグリオキシル酸とイソブチル
アルデヒドを縮合させ、次いで縮合物を水素還元
することにより、パントラクトンを製造する方法
を提供するものである。

本発明では、まずグリオキシル酸とイソブチル
アルデヒドとを縮合反応させるが、得られる縮合
物としてはα―ヒドロキシ―β―ホルミルイソ吉
草酸あるいはα，γ―ジヒドロキシ―β，β―ジ
メチル―γ―ブチロラクトンと推定される（下記
式参照）。

この縮合反応は、無触媒でも進行するが、硫
酸，塩酸，リン酸などの酸を触媒として適量存在
させることによつて、反応速度を速めることもで
きる。

反応温度は、室温〜200℃と広範に変えられる
が、余り低温では反応速度が遅いため、通常イソ
ブチルアルデヒドの沸点（67℃）以上の温度で還
流下に反応を行うのが好ましい。

この反応における溶媒としては、通常水が使用
に供されるが、その他反応に不活性なジオキサ
ン，テトラヒドロフラン，アルコール類などの有
機溶媒も使用に供すことができる。

次に、上記式で得られた縮合物を水素還元し
目的物のパントラクトンを得る（下記式参
照）。

この還元反応は、上記グリオキシル酸とイソブ
チルアルデヒドとの反応終了系から、アルドパン
ト酸を特に単離することなく、その反応液をその
まま使用に供することもできる。

還元触媒としては、パラジウム，白金，ルテニ
ウム，ロジウム，イリジウムなどの白金族金属，
ニツケル，コバルト，亜鉛などの卑金属，あるい
はこれら金属の塩類などが有用で、これらは活性
炭，シリカゲル，アルミナ，シリカアルミナ，珪
藻土，マグネシアなどの担体に担持して使用する
のが好ましい。

還元条件としては、常圧〜200気圧で行うこと
ができるが、通常30〜100気圧の水素加圧下で行
うのが好ましい。また反応温度は、特に制限はな
いが、水素圧，還元速度とのかねあいから通常温
度〜150℃で行うのが好ましい。

次に、本発明の実施例を挙げる。なお、各例中
の％はいずれも重量％を意味する。また、各例中
におけるパントラクトンの収率は、いずれもグリ
オキシル酸基準である。

実施例 １ 40％グリオキシル酸水溶液18ｇに、イソブチル
アルデヒドを7.9ｇ添加した後、加熱還流下に30
時間反応を行つた。得られた反応液を、オートク
レーグに入れ、５％Pd―C1ｇを添加した後、水
素圧70気圧，反応温度80℃で８時間還元反応を行
つた。反応後、Pd―Ｃを別し、液をガスク
ロマトグラフイーで分析した結果、パントラクト
ンが10.5ｇ（収率80.8％）生成していた。

実施例 ２ 7.4ｇのグリオキシル酸と、14.8ｇの硫酸を含
む水溶液148ｇに、イソブチルアルデヒド14.4ｇ
を添加した後、加熱還流下に18時間反応を行つ
た。反応後、過剰のイソブチルアルデヒドを蒸留
によつて回収した後、反応液をオートクレーブに
入れ、実施例１と同様の条件で水素還元反応を行
つた。その結果、パントラクトンが11.8ｇ（収率
90.8％）生成していた。

実施例 ３ 40％グリオキシル酸水溶液18ｇに、濃硫酸1.5
ｇを添加し、70℃に加熱した後、撹拌下にイソブ
チルアルデヒド7.9ｇを滴下した。次いで、70〜
75℃で１時間反応を行つた後、反応液を冷却し、
エーテルで充分抽出した。次に、エーテルを減圧
で除去して得た粘稠液体13.1ｇを、エタノール
100mlに溶解させ、５％Pd―c1ｇを添加した後、
水素圧50気圧，反応温度70〜80℃で６時間還元反
応を行つた。反応後、Pd―Ｃを別し、液を
ガスクロマトグラフイーで分析した結果、パント
ラクトンが10.7ｇ（収率82.3％）生成していた。

実施例 ４ 40％グリオキシル酸水溶液９ｇに、イソブチル
アルデヒドを3.9ｇ添加した後、加熱還流下に30
時間反応を行つた。得られた反応液に水を加えて
全量を100ｇとした後、オートクレーブに入れ、
２％Pt―C1ｇを加え水素圧70気圧，室温で８時
間還元を行つた。反応後、Pt―Ｃを別し、液
をガスクロマトグラフイーで分析した結果、パン
トラクトンが5.8ｇ（収率89.2％）生成してい
た。

実施例 ５ 還元触媒として、５％Ru―Ｃを1.5ｇ使用し、
また還元条件を水素圧50気圧，温度80℃で６時間
に変化させた他は、実施例４と同様の方法によつ
て実験を行つた。その結果、パントラクトンが
6.1ｇ（収率93.8％）生成していた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ グリオキシル酸とイソブチルアルデヒドを縮
   合させ、次いで縮合物を水素還元することを特徴
   とする、α―ヒドロキシ―β，β―ジメチル―γ
   ―ブチロラクトンの製法。