JPS6310706B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は１，３―ベンゾジオキソール―５―オ
ールの新規な製造法に関し、更に詳しくは１，３
―ベンゾジオキソールと一般式CH₃CO―Ａ（但
し、Ａはハロゲン原子、―OHまたは―OCOCH₃
を表わす。）で示される酢酸あるいはその誘導体
を縮合させて、３，４―メチレンジオキシアセト
フエノンを得、次いでこれを有機スルホン酸触媒
の存在下に酸化して、３，４―メチレンジオキシ
フエニルアセテートを得、次いでこれを加水分解
することを特徴とする１，３―ベンゾジオキソー
ル―５―オールの製造法である。 本発明の目的とする式（） で示される１，３―ベンゾジオキソール―５―オ
ールはこれ自体が抗酸化剤として有用であるばか
りでなく、医薬、農薬等の重要な中間体である。 従来より、１，３―ベンゾジオキソール―５―
オールの合成法としては、たとえば(A)１，３―ベ
ンゾジオキソールをニトロ化還元し、得られたア
ミンをジアゾ化、分解する方法〔ザ ジヤーナル
オブ ザ アメリカン オイル ケミストウ
ソサエテイ、33 414（1956）〕、(B)ピペロナールを
酸化してホルメートとしたのち加水分解する方法
〔「防虫科学」25 74（1960）〕、(C)１，２，４―ベ
ンゼントリオールをメチレン化する方法〔「日本
化学会誌」1977年No.６、925〕等の方法が知られ
ている。 しかしながら、(A)の方法による場合には反応条
件および後処理に種々難点があり、また低収率で
あるため工業的製法として耐え得るものではな
く、(B)の方法による場合は原料のピペロナールは
天然物より導かれるものであつて、高価格であ
り、中間体のホルメートについても精製する必要
があるなど経済的な方法とは言えない。更に(C)の
方法はジメチルスルホキシドのような高価な溶媒
を使用するうえ、粒状の水酸化ナトリウムを使用
しなければならず、しかも原料の１，２，４―ベ
ンゼントリオールの製法そのものにも問題がある
など必ずしも工業的に有利な製法とは言えなかつ
た。 このようなことから本発明者は上記諸方法によ
る欠点を改良し、１，３―ベンゾジオキソール―
５―オールを工業的有利に製造すべく、特に３，
４―メチレンジオキシアセトフエノンのバイヤ―
ウイリガ―酸化による３，４―メチレンジオキシ
フエニルアセテートの製造法について研究の結
果、該酸化反応において触媒として有機スルホン
酸を存在させると副生物が少なく、かつ高収率で
目的物が得られることを見出し、上記反応工程を
含む１，３―ベンゾジオキソール―５―オールの
工業的有利な製造法を開発し、本発明を完成する
に至つた。 すなわち本発明は、１，３―ベンゾジオキソー
ルと一般式CH₃CO―Ａ（但し、Ａはハロゲン原
子、―OHまたは―OCOCH₃を表わす。）で示さ
れる酢酸あるいはその誘導体を縮合させて、３，
４―メチレンジオキシアセトフエノンを得、次い
でこれを有機スルホン酸触媒の存在下に酸化し
て、３，４―メチレンジオキシフエニルアセテー
トを得、次いでこれを加水分解することを特徴と
する１，３―ベンゾジオキソール―５―オールの
製造法である。 本発明方法を図式化すると次のとおりになる。 〔第１工程〕 〔第２工程〕 〔第３工程〕 以下、本発明を詳細に説明する。 ３，４―メチレンジオキシアセトフエノン
（）は、１，３―ベンゾジオキソール（）と
酢酸あるいはその誘導体（）とのフリーデルク
ラフトアシル化反応〔第１工程〕によつて合成さ
れる。 ここで出発原料となる一般式（）の化合物と
しては、酢酸クロリドもしくはブロミド、無水酢
酸、酢酸が例示される。 このフリーデル―クラフトアシル化反応は、通
常実施される方法に従つて、塩化アルミニウム、
塩化亜鉛、ポリリン酸等の縮合剤の存在下、上記
１，３―ベンゾジオキソール（）と一般式
（）の酢酸誘導体とを、二硫化炭素、ニトロベ
ンゼン、テトラクロルエタン等の溶媒の存在下も
しくは非存在下に０〜300℃、好ましくは20〜150
℃の温度範囲において縮合させることにより実施
することができる。この場合一般式（）の化合
物を溶媒として用いることもできる。このように
して得られた３，４―メチレンジオキシアセトフ
エノン（）は、蒸留あるいは再結晶にて精製さ
れる。 ３，４―メチレンジオキシアセトフエノン
（）から３，４―メチレンジオキシフエニルア
セテート（）を得る反応〔第２工程〕は、有機
酸と過酸化水素を使用し、ここで得られる有機過
酸を酸化剤として、触媒としての有機スルホン酸
の存在下に３，４―メチレンジオキシアセトフエ
ノン（）を酸化するとにより行われる。 ここで用いられる有機酸としては、例えばギ
酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪族カルボン酸あ
るいはその無水物の単独もしくは混合物、安息香
酸、メタクロル安息香酸等の芳香族カルボン酸な
どが例示される。 ここで用いられる有機酸は使用する過酸化水素
に対して0.5モル以上、好ましくは0.9モル以上で
ある。 過酸化水素は通常水溶液として使用され、その
濃度については任意であるが、副生物の生成を抑
制する意味からは60％以上の高濃度であることが
好適である。もつともこれ以下であつても反応に
は差し支えない。低濃度の過酸化水素水溶液を用
いるときは、有機酸として有機酸無水物を用いる
か、あるいは有機酸と有機酸無水物との混合物を
用いるが好ましい。しかしこのことは、低濃度過
酸化水素水溶液を使用する場合のみの限定的なこ
とではなく、高濃度水溶液を用いる場合であつて
もよい。 過酸化水素の使用量は３，４―メチレンジオキ
シアセトフエノン（）に対して１〜６モル倍、
好ましくは1.1〜3.5モル倍が適当である。 触媒として用いられる有機スルホン酸は、例え
ばトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等の
芳香族スルホン酸類、メタンスルホン酸等の脂肪
族スルホン酸類が例示され、その使用量は通常
３，４―メチレンジオキシアセトフエノン（）
に対して1/10〜1/1000重量倍、好ましくは1/50〜
１／２００重量倍が適当である。 触媒は上記有機スルホン酸のみでも十分である
が、副生物生成の抑制、収率の向上等から必要に
応じて有機カルボン酸金属塩を助触媒として用い
ることは有効である。 かかる有機スルホン酸金属塩としては、例えば
ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪族カルボン酸
類のアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属塩、
安息香酸、メタクロル安息香酸等の芳香族カルボ
ン酸類のアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属
塩などが例示される。通常は用いる有機酸の金属
塩を助触媒とするのが、後処理、回収などの有利
である。 有機カルボン酸金属塩を助触媒として使用する
場合、その使用量は３，４―メチレンジオキシア
セトフエノン（）に対して通常1/10〜1/1000重
量倍、好ましくは1/50〜1/200重量倍が適当であ
る。 かかる酸化反応において、反応溶媒としては脂
肪族もしくは芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水
素等の反応に不活性な溶媒の単独もしくは混合物
が使用される。しかし、通常は有機酸もしくは有
機酸無水物の単独もしくは混合物を溶媒として用
いる方が溶媒の回収、精製などの面から有利であ
る。有機酸無水物の併用は、目的物エステルの加
水分解を防止する意味からも有効である。 反応温度は−10〜150℃の範囲で任意であるが、
好ましくは10〜90℃の範囲である。 反応時間は通常0.5〜20時間であるが、もちろ
んこれに限られるものではなく、それぞれの反応
条件に応じて短縮あるいは延長して実施される。 このようにして得られた反応混合物から、たと
えば濃縮、抽出、蒸留等の操作を行うことによ
り、３，４―メチレンジオキシフエニルアセテー
ト（）を収率よく得ることができるが、次工程
の１，３―ベンゾジオキソール―５―オール
（）を得るためには、必ずしも３，４―メチレ
ンジオキシフエニルアセテート（）を単離、精
製する必要はない。 本発明の目的とする１，３―ベンゾジオキソー
ル―５―オール（）は、３，４―メチレンジオ
キシフエニルアセテート（）を加水分解する
〔第３工程〕ことによつて得られる。 この加水分解の反応方式としは、塩基を用いる
加水分解、酸を用いる加水分解、金属触媒を用い
る加水分解等のいずれの方法にも拘束されず、任
意の方法が選ばれる。 ここで塩基としては、水酸化アルカリ金属、炭
酸アルカリ金属、水酸化アルカリ土類金属等が例
示され、酸としては硫酸、塩酸、リン酸、酢酸、
ギ酸等が例示される。また金属触媒としては硫酸
銅、酸化銅、塩化パラジウム等が例示される。 反応は通常、溶媒の存在下あるいは非存在下に
−20〜200℃の範囲で行われるが、好ましくは０
〜150℃が適当である。 このようにして得られた１，３―ベンゾジオキ
ソール―５―オール（）は、反応混合物よりア
ルカリ抽出精製するだけで93〜97％の高純度品を
与えるが、必要に応じて蒸留、再結晶にて精製
し、更に高純度品とすることができる。 以下に本発明を実施例により説明するが、本発
明がこれらの実施例のみに制約されるものではな
いことは、いうまでもない。 実施例 １ (1) ３，４―メチレンジオキシアセトフエノン
（）の合成 撹拌装置、冷却管、温度計を装着した四ツ口
フラスコに１，３―ベンゾジオキソール50ｇ、
無水酢酸400mlおよび塩化亜鉛35ｇを加え、60
℃で５時間加温、撹拌する。 反応終了後、内容物を氷水1000ｇ中にあけ
る。生成した析出物を別し、得られた粗ケー
キを水、トルエンにて洗浄して目的の３，４―
メチレンジオキシアセトフエノン57.5ｇ（収率
85％）を得た。液中から５ｇの１，３―ベン
ゾジオキソールを回収した。 反応した１，３―ベンゾジオキソールに対し
て94％の収率であつた。 (2) ３，４―メチレンジオキシフエニルアセテー
ト（）の合成 撹拌装置、冷却管、温度計を装着した四ツ口
フラスコに３，４―メチレンジオキシアセトフ
エノン20ｇ、酢酸50ml、無水酢酸50ml、トルエ
ンスルホン酸0.2ｇおよび酢酸ナトリウム0.3ｇ
を加え、30〜40℃にて５時間を要して90％過酸
化水素水溶液11ｇを滴下する。同温度で10時間
撹拌を続けると反応液中には、もはや原料は検
出されなかつた。過剰の過酢酸を亜硫酸ソーダ
で分解した後、反応液を濃縮する。残渣にトル
エン60mlと冷水60mlを加えて抽出処理し、有機
層にはさらに水、炭酸ナトリウム水、水にて洗
浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥後、濃縮して
３，４―メチレンジオキシフエニルアセテート
21.7ｇ（純度93％）を得た。純収率92％ これを精留すれば、b.p.146℃／15mmＨｇの
純アセテート19.3ｇを得る。 (3) １，３―ベンゾジオキソール―５―オール
（）の合成 撹拌装置、冷却管、温度計を装着した四ツ口
フラスコに３，４―メチレンジオキシフエニル
アセテート（純度93％）10ｇおよび10％
NaOH水溶液55ｇを加え、窒素ガスを反応系
内にバブリングさせながら30℃にて４時間撹拌
を続ける。反応終了後、トルエン20ｇを加えて
分液する。水層に塩酸を加えて弱酸性としたの
ち、これにトルエン20ｇを加え、１，３―ベン
ゾジオキソール―５―オールをトルエン層に抽
出する。トルエン層を水、５％重ソウ水、水に
て順次洗浄し、乾燥後、濃縮して１，３―ベン
ゾジオキソール―５―オール7.1ｇを得た。融
点60℃〜61℃（純度96％）、収率96％ このものをトルエン―ヘキサンから再結晶す
れば融点64〜65℃の純品を与える。 比較例 １ 実施例１の(2)３，４―メチレンジオキシフエニ
ルアセテート（）の合成において、トルエンス
ルホン酸0.2ｇに代えて硫酸１ｇを使用する以外
は全く同様にして酸化反応を行つたところ、３，
４―メチレンジオキシフエニルアセテートの収率
は40％であつた。 実施例２〜５および比較例２〜３ 実施例１の(2)３，４―メチレンジオキシフエニ
ルアセテート（）の合成において、反応条件お
よび反応スケールは同様にし、その他は第１表に
示す条件で、３，４―メチレンジオキシフエニル
反応を合成し、第１表に示す結果を得た。

【表】

【表】 上記各実施例で得た３，４―メチレンジオキシ
フエニルアセテートを使用して、実施例１の(3)
１，３―ベンゾジオキソール―５―オールの合成
と同様にして加水分解反応を行い、同様の結果を
得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １，３―ベンゾジオキソールと一般式
   CH₃CO―Ａ（但し、Ａはハロゲン原子、―OHま
   たは―OCOCH₃を表わす。）で示される酢酸ある
   いはその誘導体を縮合させて、３，４―メチレン
   ジオキシアセトフエノンを得、次いでこれを有機
   スルホン酸触媒の存在下に酸化して３，４―メチ
   レンジオキシフエニルアセテートを得、次いでこ
   れを加水分解することを特徴とする１，３―ベン
   ゾジオキソール―５―オールの製造法。 ２ ３，４―メチレンジオキシアセトフエノンの
   酸化に際し、有機スルホン酸触媒にカルボン酸金
   属塩を助触媒として共存させることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。