JPS62265240A - カルボン酸の還元方法 - Google Patents

カルボン酸の還元方法

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JPS62265240A
JPS62265240A JP61108274A JP10827486A JPS62265240A JP S62265240 A JPS62265240 A JP S62265240A JP 61108274 A JP61108274 A JP 61108274A JP 10827486 A JP10827486 A JP 10827486A JP S62265240 A JPS62265240 A JP S62265240A
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JP
Japan
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carboxylic acid
formula
boron hydride
aldehyde
alcohol
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JP61108274A
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English (en)
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Takehiko Fukumoto
毅彦 福本
Akira Yamamoto
昭 山本
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/132Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/147Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/41Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by hydrogenolysis or reduction of carboxylic groups or functional derivatives thereof

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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】 (産業上の利用分野) 本発明はカルボン酸の新規な還元方法に関し、より詳し
くはカルボン酸類を水素化ホウ素金属によって一元する
方法に係るものである。
(従来技術と問題点) カルボン酸の還元方法としては5水素化リチウムアルミ
ニウムを用い、エーテルあるいはテトラヒドロフラン中
で還元するのが汀通である。しかしがなら不飽和カルボ
ン酸の場合はカルボキシル基のみを選択的に還元するこ
とは非常にむずかしく、二重結合も同時に水素化し易い
0例えばケイ皮酸は水素化リチウムアルミニウムで還元
した場合シンナミルアルコールを生成せずジヒドロシン
ナミルアルコールまで還元してしまう。
(R,F、 N7stron et al、、 J、 
Am Chew、 Sac、 。
89、2548(+947) ) また不飽和結合を保護すべく水素化リチウムアルミニウ
ムー無水塩化アルミニウムの反応系で反応する方法もあ
るが例えば、これをソルビン酸の二元に適用した場合著
しく、収率が低い。
収率20% またこれらの還元反応は、カルボン酸をアルデヒドまで
で停+1−させることはむずかしい、さらに水素化リチ
ウムアルミニウムはされめて高価であり、1業的とは言
えない。
一方、比較的安価な水素化ホウ素ナトリウムは、還元力
が弱く、カルボン酸の還元はむずかしい。その還元力を
強めるため水素化ホウ素ナトリウムウムー無木塩化アル
ミニウムをDiglyme中で反応させたり、(H,C
,Brown et al、、AJ、 Am、 Che
m、 ’Eoc、、)75.62133(1953))
あるいはBF3とともに用いるCG、 R,Petti
t et al、、 J、 Org、 Chew、。
2?、 2127(1962) )手法が導入されてい
る。しかしながら、これらは無機のルイス酸を使用して
いるので、工程が煩雑であるのみならず反応物が不安定
な場合、副反応をおこしやす<、 [1,て、収−(イ
が低い、ざらにDiglymeの回収性の問題、塩化ア
ルミニウムの廃水問題など不利な点が多い。また、その
還元の選択性についても満足すべきものではない。
水素化リチウムアルミニウム、水素化ホウ素ナトリウム
両者とも、水玉を水素化物イオンとしてIj−えること
により、多くの有機化合物を5元することができる、代
表的錯化合物であるが、還元力の強い前者はそれ自体高
価であり、後者は比較的安価であるが還元力を強めるた
め助剤などが必要で、工程が複雑となり、収率が低いと
いう難点があり、いずれもカルボン酸をアルデヒドまで
の二元でおさえることはきわめてむずかしい。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らはこれらの点を解決すへく、種々の検3・l
を行なった。その結果、カルボン酸をクロルギ酸エチル
、クロルギ酸エチルに代表されるようなりロルギ酸エス
テルと反応させ、その混合酸無水物とし、このものを水
素化ホウ素ナトリウムで処理すれば極めて温和な条件下
で相当するアルデヒド体もしくはアルコール体を高収率
で合成できることを見出し本発明に至った。
本発明の要旨は次のとおりである。
■、一般式R’(1:OOH(式中R1は炭素原子数1
〜20のアルキル基、アルミニウム^、アルキニル基、
アリール基)で示されるカルボン酸と一般弐C交C00
R2(式中R2は炭素原子数1〜20のアルキル基、ア
ルケニル基、アルミニウム^、アリール基)で示される
クロルギ酸エステルを反応させ一般式R’C00COO
R2で示される混合酸無水物とし、ついでこれを水素ホ
ウ素金属によって還元し、相当するアルデヒド体R’C
)10もしくはアルコール体R’CH20Hとすること
を特徴とするカルボン酸の還元方法。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明によるカルボン酸の還元方法を、前記一般式で示
すと次のようになる。
、      、、−−−9−MsQu。
カルボン酸のR1はアル午ル基、アルケニル基、アルキ
ニル基、アリール基でありクロルギ酸エステルは安価な
りロルキ酸エチルまたはメチルがよい、混合酸無水物は
各種溶媒中トリエチルアミノをはじめとするアミン類ピ
リジンなどの塩基の存在ドー20℃〜20℃にて!整さ
れることが望ましい、また、この溶媒としてはジエチル
エーテルをはじめとするエーテル類、テトラヒドロフラ
ン(THF)をはじめとする還元エーテルその他ジメト
キシエタンDiglymeなどであるが、いずれも無水
であることが望ましい、そしてこの混合酸無水物は比較
的不安定であるのでできるだけ低温に保ち、はやく次の
還元工程へと進む力がよい、また。
この混合酸無水物の生成と同時にトリエチルアミンjl
jM用のような、tl、i )、t;、の114酸塩を
生ずるが、反応収率が多少低下するため、これはろ過し
て除去するのがよい。
還元1程は各種溶媒中に水素化ホウ素ナトリウムを懸瀾
しておき、そこへ8を含酸無水物溶液を滴下してゆけば
よい。反応温度は一50〜30″Cであるが、アルデヒ
ド体を優位に得たい場合は一50〜O℃が望ましい、用
いる溶媒はジエチルエーテルなどのエーテル類、T)I
Fをはじめとする環状エーテル、その他ジメトキシエタ
ン。
Diglymeなどでありいずれも無水にする必要はな
く、水溶液でもよい。47を含酸無水物工程、還元工程
ともにTHFを用いると問題はない。
木ふ化ホウ素ナトリウムの賃は、アルデヒド体を優位に
得たければカルボン酸に対し1.Q〜1.5Q+、+、
U用い反応時間を2〜6時間とすればよい、アルコール
体を優位に得たければ1.5〜2 、5 S F、kを
用い、反応時間を1〜5時間とする0通常カルボン酸に
対し3.og埴を用いれば全てアルコール体が生成する
。またアルデヒド体を優位に1’Jる場合はアルコール
体のそれよりも収率は若ト低くなる0反応終了後20%
HCI水を加えその有機層から生成物を容易に単離でき
る。
以下にその反応例を示すが本発明はこれに制限されるも
のではない。
本発明によればカルボン酸をクロルギ酸メチル、クロル
ギ酸エチルのようなりロルキ酸エステルと反応させその
混合酸無水物としたのち、このものを水素化ホウ素ナト
リウムで還元すれば極めて好収率で相当するアルデヒド
もしくはアルコールを合成できる。
例えば本反応をソルビン酸およびケイ皮醜に適用すれば
以下のようになる。
CH30H−CHC)l−CHCHO(9%)CH2C
l−CHCH−CHCH20H(58%)−10〜5℃ C8)+5[:H−CHCHO(251)C6H5C)
I−CH(:H20H(20%)このように本発明の反
応はN a BHaのモル比および反応温度を変えるこ
とによりアルデヒド体とアルコール体の比率を変化させ
ることも可能で、反応は極めて温和な条件下に進行する
新規な還元方法である。
(実施例1)ソルビン酸の還元l ソルビン酸28g (0,25sole)をTtlFl
oo mlに溶かし、トリエチルアミン25gを加え0
〜lO℃にて、クロルギ酸エチル27gを30分で滴下
する0滴下終r後lO℃で30分間かくはんし、すばや
くろ過してEt3N −H(4をのぞく0次に水素化ホ
ウ素ナトトリウム19 g (0,5mole)をTH
Floo mlに懸濁し。
N2雰囲気下上記のように調製した混合M無水物THF
溶液を10〜15℃にて滴下する0滴下終了後20℃テ
30分間かくはんシタノチ、10% HCI水100 
tanを加え分液し、その有機層のTHFをロータリー
エ/<ボレーターで除去したのちに蒸留して生成物18
.48(b、p、80〜b ものをガスクロマドガラフィーによりアルデヒドうに確
認された。
2.4−へキサジエン−1−アール/ 2.4へキサジエン−1−オル−14/88(実施例2
)ソルビン酸の還元!■ 実施例1において水素化ホウ素ナトリウム18g(0,
5mole)のかわりに水素化ホウ素ナトリウム28.
5g (0,75mole)を用いる以外は実施例1と
全く同様の操作を行なったところ、生成物18.7 g
 (b、p。
85〜8B”C/10■鵬Hg)がえられた(収率6H
)、このものをガスクロマトグラフィーにより確認した
ところ全てアルコール体、 2.4−ヘキサジエン−1
−オルであった。
(比較例1)ソルビン酸の還元 水素化リチウムアルミニウム12g(0,31鵬ale
)を無水THF100 m交に溶かしO−10℃にて無
水塩化アルミニウム13g(0,1mole)を徐々に
加え、10℃にて30分間かくはんする0次ニソルビン
酸28g(0,25sole)を無水1100IIに溶
解したものを0〜20℃1時間で滴下する0滴ド終了後
101 HC見100  ta文を加え分液しその有機
層のTHFをロータリーエ八ボレ−ターで除去したのち
に蒸留し2.4−へキサジエン−1−オル4.9g (
収率20z)全4町j タ。
(比較例2)ソルビン酸の還元 水素化ホウ素ナトリム12g(0,31鳳01e)を無
水[]iglyme  100 anに溶かし0〜lO
℃にて無水塩化アルミニウム13g(0,1mole)
を徐々に加え10℃にて30分間かくはんする0次にソ
ルビン酸28g(0,25mole)を無水Dig17
me  100 m文に溶解したものを0〜20℃1時
間で滴下する、滴下終了後10% HCl100  t
m文を加え分液しその有機層を蒸留して生成物4.0g
(b、p、 79〜81℃/15m5+Hg)が得られ
た。このものをガスクロマトグラフィーにより同定した
ところ、2.4−へキサジエン−1−才ル5.1% (
対ソルビン酸収率1.O$) n−ヘキf/−Jl/9
4.9%  (対ソルビン酸収率13z)であった。
(実施例3)ケイ皮酸の還元 ケイ皮M3?g(0,25mole)をソルビンq28
g(0,25mole)の代りに用いる以外は実施例1
と全く同様の操作を行なった。
反応条件と結果を下表に示す。
(比較例3)ケイ皮酸の還元 水素化リチウムアルミニウム12 g (0,31mo
le)を無水ジエチルエーテル100mJ1に溶かし、
その中へ、ケイ皮S37 g (0,25mole)を
無水ジエチルエーテル100m1に溶解して、0〜20
℃で滴下した0滴下終了後20℃30分間かくはんした
のちに10%HCI木100mfLを加えて分液し、そ
の有機層のジエチルエーテルを除去して蒸留しジヒドロ
シンナミルアルコールl1gを得た(収率31%)が、
シンナミルアルコール、シンナミルアルデヒドは得られ
なかった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 R^1COOH(式中R^1は炭素原子数
    1〜20のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、
    アリール基)で示されるカルボン酸と一般式ClCOO
    R^2(式中R^2は炭素原子数1〜20のアルキル基
    、アルケニル基、アルキニル基、アリール基)で示され
    るクロルギ酸エステルを反応させて一般式R^1COO
    COOR^2で示される混合酸無水物とし、ついでこれ
    を水素化ホウ素金属によって還元し、相当するアルデヒ
    ド体R^1CHOもしくはアルコール体R^1CH_2
    OHとすることを特徴とするカルボン酸の還元方法。 2、前記水素化ホウ素金属が、水素化ホウ素ナトリウム
    または水素化ホウ素リチウムである特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
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