JPWO2007097100A1

JPWO2007097100A1 - リン酸モノエステル製造用触媒及びリン酸モノエステルの製造方法

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Publication number: JPWO2007097100A1
Application number: JP2008501623A
Authority: JP
Inventors: 石原　一彰; 一彰石原; 彰坂倉
Original assignee: Nagoya University NUC; Tokai National Higher Education and Research System NUC
Current assignee: Nagoya University NUC; Tokai National Higher Education and Research System NUC
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2026-12-13
Also published as: WO2007097100A1; JP4210764B2

Abstract

アルコールとリン酸とを脱水縮合させてリン酸モノエステルを製造する際に使用するリン酸モノエステル製造用触媒であって、トリオキソレニウム（VII）化合物を有効成分として含有することを要旨とする。ここで、トリオキソレニウム（VII）化合物は、過レニウム酸及びその塩、アルキルトリオキソレニウム、過レニウム酸トリアルキルシリル並びに無水過レニウム酸からなる群より選ばれた１種以上の化合物を用いることができる。

Description

本発明は、リン酸モノエステル製造用触媒及びリン酸モノエステルの製造方法に関し、特に７価のレニウム化合物を有効成分として含有するリン酸モノエステル製造用触媒及びこの触媒を利用したリン酸モノエステルの製造方法に関する。

リン酸モノエステルは、従来より、医薬、農薬、有機材料などの分野において、製品、合成中間体あるいは原材料などとして有用な化合物であり、その効率的な製造法の開発が強く望まれている。

リン酸モノエステルを製造するには、アルコールとリン酸を直接脱水縮合させるのが最も効率的、経済的である。アルコールとリン酸からリン酸モノエステルを製造する既存の方法は、そのほとんどが脱水縮合剤（例えば、塩化２，４，６−トリイソプロピルフェニルスルホニルやＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミドなど）を用いるものである。脱水縮合剤を用いる製造方法の場合、脱水縮合剤を等モル量以上用いる必要があり、コストの負担が大きい。また、脱水縮合剤に由来する副生成物の除去が困難な場合が多い。脱水縮合剤を用いないでリン酸とアルコールを直接脱水縮合させる方法としては、アルコールに対して５当量のリン酸を用いて、リン酸に対して２当量のトリブチルアミンの存在下でＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド中で加熱還流させることによりリン酸モノエステルを製造する方法が知られている（非特許文献１）。また、本発明者らは、求核性塩基であるＮ−ブチルイミダゾールを用いてリン酸とアルコールを直接脱水縮合させてリン酸モノエステルを製造する方法を開発し既に報告している（非特許文献２）。
Chem. Pharm. Bull., vol14, p1061, 1966 Org. Lett., vol7, p1999, 2005

しかしながら、非特許文献１の製造方法は反応条件がきわめて過酷であり、実用的な方法であるとは言い難い。また、非特許文献２の製造方法は、等モル量のアルコールとリン酸からリン酸モノエステルが得られるという利点があるが、リン酸に対して等モル量のトリブチルアミンの添加を必要とし、また反応条件下で反応溶媒の分解が一部起こり、リン酸モノエステルの生成が困難となることがあるという問題がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、従来の方法よりも穏和な条件下でリン酸とアルコールを直接脱水縮合させることによりリン酸モノエステルを製造することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明者らは、アルコールとリン酸を直接脱水縮合させることによるリン酸モノエステルの製造を様々な条件で試みたところ、触媒量の過酸化レニウムの存在下で脱水縮合させたときに高収率でリン酸モノエステルが得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の第１のリン酸モノエステル製造用触媒は、アルコールとリン酸とを脱水縮合させてリン酸モノエステルを製造する際に使用するリン酸モノエステル製造用触媒であって、トリオキソレニウム（VII）化合物を有効成分として含有することを要旨とする。ここで、トリオキソレニウム（VII）化合物とは、化学式中に−ＲｅＯ３を含む７価のレニウム化合物をいう。

本発明の第２のリン酸モノエステル製造用触媒は、アルコールとリン酸とを脱水縮合させてリン酸モノエステルを製造する際に使用するリン酸モノエステル製造用触媒であって、リン酸と反応して下記式（１）で表される中間体を形成可能な７価のレニウム化合物を有効成分として含有するものである。

（式（１）において、［Ｒｅ（VII）］は−ＲｅＯ₃又は−ＲｅＯ₂（ＯＨ）（Ａｌｋｙｌ）（但し、Ａｌｋｙｌはアルキル基）を表す）

本発明のリン酸モノエステルの製造方法は、上述した本発明の第１又は第２のリン酸モノエステル製造用触媒の存在下、極性溶媒と非極性溶媒の混合溶媒中でアルコールとリン酸とを脱水縮合させることによりリン酸モノエステルを製造するものである。

本発明によれば、従来の方法よりも穏和な条件下でリン酸とアルコールを直接脱水縮合させることによりリン酸モノエステルを製造することができる。また、本発明によれば、リン酸ジエステルやリン酸トリエステルを生成させることなくリン酸モノエステルを選択的に製造することができる。

本発明の第１のリン酸モノエステル製造用触媒において、トリオキソレニウム（VII）化合物としては、例えば、過レニウム酸（ＨＯＲｅＯ₃）；過レニウム酸アンモニウム（ＮＨ₄ＯＲｅＯ₃）や過レニウム酸ナトリウム（ＮａＯＲｅＯ₃）等の過レニウム酸塩；メチルトリオキソレニウム（VII）（ＣＨ₃ＲｅＯ₃）やエチルトリオキソレニウム（VII）（Ｃ₂Ｈ₅ＲｅＯ₃）等のアルキルトリオキソレニウム；過レニウム酸トリメチルシリル（Ｍｅ₃ＳｉＯＲｅＯ₃）や過レニウム酸ｔ−ブチルジメチルシリル（ｔ−ＢｕＭｅ₂ＳｉＯＲｅＯ₃）等の過レニウム酸トリアルキルシリル；過レニウム酸の無水物（Ｏ₃ＲｅＯＲｅＯ₃）などが挙げられる。このようなトリオキソレニウム（VII）化合物の存在下でのアルコールとリン酸との脱水縮合を考察すると、まずリン酸とトリオキソレニウム（VII）化合物とが反応して上述した式（１）で表される中間体が生成し、この中間体のリンにアルコールのヒドロキシル基の酸素が結合すると共に過レニウム酸イオンが脱離してリン酸モノエステルが生成すると考えられる。具体的には、式（１）のレニウム化合物として化学式に−ＯＲｅＯ３を含む過レニウム酸を例示すると、下記式（２）のように反応が進行すると考えられる。また、式（１）のレニウム化合物としてアルキルトリオキソレニウムを例示すると、下記式（３）のように反応が進行すると考えられる。なお、Ａｌｋｙｌは、アルキル基を表し、例えば炭素数１−２０の炭素を有するアルキル基としてもよい。

本発明の第２のリン酸モノエステル製造用触媒において、該触媒に含有される７価のレニウム化合物としては、上述した反応機構によってリン酸モノエステルが生成することを前提とすると、リン酸と反応して式（１）で表される中間体を形成可能な７価のレニウム化合物であればトリオキソレニウム（VII）化合物はもちろん、それ以外の７価のレニウム化合物であってもよい。

本発明の第１又は第２のリン酸モノエステル製造用触媒は、トリオキソレニウム（VII）化合物と３級アミンとを有効成分として含有するものとしてもよいし、リン酸と反応して式（１）で表される中間体を形成可能な７価のレニウム化合物と３級アミンとを有効成分として含有するものとしてもよい。ここで、３級アミンとしては、トリアルキルアミンが好ましく、具体的には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリフェニルアミン、ｎ−オクチルジメチルアミンなどが挙げられる。これらの３級アミンのうち、トリブチルアミン、ｎ−オクチルジメチルアミンが好ましい。

本発明の第１又は第２のリン酸モノエステル製造用触媒は、トリオキソレニウム（VII）化合物と２級アミンとを有効成分として含有するものとしてもよいし、リン酸と反応して式（１）で表される中間体を形成可能な７価のレニウム化合物と２級アミンとを有効成分として含有するものとしてもよい。ここで、２級アミンとしては、ジアルキルアミンが好ましく、ジ−ｎ−ブチルアミンがより好ましい。

本発明のリン酸モノエステルの製造方法は、上述した本発明の第１又は第２のリン酸モノエステル製造用触媒の存在下でアルコールとリン酸とを脱水縮合させることによりリン酸モノエステルを製造することを要旨とする。

本発明のリン酸モノエステルの製造方法は、脱水縮合により生成する水を反応系から除去することが好ましい。生成水を反応系から除去するには、モレキュラーシーブスなどの吸水剤を反応系内に加えることも考えられるが、共沸脱水するのが好ましい。共沸脱水するには、極性溶媒と共沸脱水用溶媒との混合溶媒を使用するのが好ましい。ここで、極性溶媒はリン酸やトリオキソレニウム（VII）化合物を反応系内で溶解させる役割を果たし、共沸脱水用溶媒はアルコールとリン酸の脱水縮合によって生成する水を共沸により反応系外に除去する役割を果たす。具体的には、極性溶媒としては、Ｎ−メチルアセタミドやＮ，Ｎ−ジメチルアセタミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンやＮ−メチル−２−ピペリドン等のアミド系溶媒；Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンウレアやＮ，Ｎ−ジメチルプロピレンウレア等のウレア系溶媒などが挙げられる。また、共沸脱水用溶媒としては、ベンゾトリフルオリドやトルエン、キシレン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン等のベンゼン系溶媒；ニトロエタンやニトロプロパン等のニトロアルカン系溶媒；ブチロニトリルやバレロニトリル等のニトリル系溶媒などが挙げられる。また、後述するように反応温度は好ましくは１００〜２００℃、より好ましくは１３０〜１８０℃であるから共沸温度がこの範囲となるように混合溶媒を選択するのが好ましい。

本発明のリン酸モノエステルの製造方法では、反応温度は特に限定されるものではないが、１００〜２００℃が好ましく、１３０〜１８０℃がより好ましい。１００℃を下回る場合には、十分な収率を得ようとすると反応時間が実用的でないほど長くなるおそれがあり、２００℃を上回る場合には、反応条件が厳し過ぎて反応基質（アルコール）が分解等するおそれがあるからである。

本発明のリン酸モノエステル製造方法において、反応基質としてのアルコールは、特に限定されるものではないが、反応温度が好ましくは１００〜２００℃，より好ましくは１３０〜１８０℃であることを考慮すると、沸点が１００℃以上のものが好ましく、１３０℃以上のものがより好ましい。また、反応基質としてのアルコールは、１級アルコールでも２級アルコールでもよく、飽和アルコールでも不飽和アルコールでもよく、鎖状（直鎖又は分岐鎖のいずれを含む）アルコールでも環状アルコールでもよく、１価アルコールでも多価アルコールでもよい。例えば、反応基質としてのアルコールは、沸点が１３０℃以上であることを考慮して炭素数が５以上の１級又は２級アルコールとしてもよく、具体的には、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール等の脂肪族アルコール類；シクロヘキサノール、シクロドデカノール等の脂環式アルコール類；ジエチレングリコールモノ−ｎ−ドデシルエーテルやジエチレングリコールモノ−ｎ−デシルエーテル等のグリコール類；コレスタノールやコレステロールなどのステロール類などが挙げられる。

本発明のリン酸モノエステルの製造方法では、上述した本発明の第１又は第２のリン酸モノエステル製造用触媒に含有されるレニウム（VII）化合物が反応基質であるアルコールに対して０．１〜５０ｍｏｌ％の範囲に入るように使用することが好ましく、０．５〜３０ｍｏｌ％の範囲に入るように使用することがより好ましく、１〜１０ｍｏｌ％の範囲に入るように使用することが更に好ましい。また、上述した本発明の第１又は第２のリン酸モノエステル製造用触媒としてレニウム（VII）化合物と３級アミンとを有効成分として含有するものを使用する場合には、レニウム（VII）化合物と３級アミンとのモル比は１：１〜１００の範囲で適宜定めればよい。例えば、反応基質に対してレニウム（VII）化合物を１０ｍｏｌ％用いる場合には３級アミンを１０〜１００ｍｏｌ％の範囲で用いるようにしてもよいし、反応基質に対してレニウム（VII）化合物を１ｍｏｌ％用いる場合には３級アミンを５０〜１００ｍｏｌ％の範囲で用いるようにしてもよい。３級アミンは、レニウム（VII）化合物の分解を抑制する作用を持つと考えられる。更に、上述した本発明の第１又は第２のリン酸モノエステル製造用触媒としてレニウム（VII）化合物と２級アミンとを有効成分として含有するものを使用する場合には、レニウム（VII）化合物と２級アミンとのモル比は１：１〜１００の範囲で適宜定めればよい。例えば、反応基質に対してレニウム（VII）化合物を０．５〜１．５ｍｏｌ％用いる場合には２級アミンを１０〜３０ｍｏｌ％の範囲で用いるようにしてもよい。

本発明のリン酸モノエステルの製造方法では、グリーンケミストリーの観点からするとアルコールに対してリン酸を１当量使用することが好ましいが、特にこれに限定されるものではなく、アルコールに対してリン酸を過剰に使用してもよいし、アルコールに対してリン酸を過少に使用してもよい。

本発明のリン酸モノエステル製造方法において、得られたリン酸モノエステルを精製するには、イオン交換樹脂を利用する精製法や抽出操作による精製法などが挙げられる。イオン交換樹脂を利用する精製法では、反応終了後の混合液を塩基性イオン交換樹脂に通すことによりリン酸モノエステルを塩基性イオン交換樹脂に吸着させ、その後エタノールなどの低級アルコールにより塩基性イオン交換樹脂を洗浄し、最後に塩基性イオン交換樹脂を酸性溶液で洗浄することにより吸着していたリン酸モノエステルを酸性溶液中に溶出させる。また、抽出操作による精製法では、反応終了後の混合液を水と非極性溶媒とを用いて分液することにより非極性溶媒中にリン酸モノエステルを溶出させる。

［実施例１］
２０ｍＬのフラスコ中でリン酸１９６ｍｇ（２ｍｍｏｌ）を極性溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）５ｍＬと共沸脱水用溶媒であるｏ−キシレン（沸点１４４℃）５ｍＬとの混合溶媒に溶解し、反応基質であるステアリルアルコール５４１ｍｇ（２ｍｍｏｌ）、リン酸モノエステル製造用触媒である過レニウム酸（６５−７０％水溶液，アルドリッチ社製）３５μＬ（約０．２ｍｍｏｌ）をその中に加えた。綿栓を詰めたソックスレー抽出器にペレット状のモレキュラーシーブス４Ａ（約３ｃｍ^３）を入れ、それを先ほどのフラスコの口に取り付け、更にその上に冷却管を取り付けた。モレキュラーシーブス４Ａは、使用直前に電子レンジで１分間加熱したあと減圧下（約１ｍｍＨｇ）で冷却するという操作を２，３回繰り返すことにより十分乾燥したものを用いた。このようにしてソックスレー抽出器を取り付けたフラスコを油温１８０℃のオイルバスに入れ、１０時間脱水加熱還流させたあと室温まで冷却した。冷却後の反応混合液の反応溶媒を減圧留去したあと^１ＨＮＭＲを測定することにより、生成したリン酸モノエステルの収率を算出した。その結果を表１に示す。なお、得られたリン酸モノステアリルエステルの¹ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤ₃ＯＤ）は以下のとおり：δ０．８８（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ），１．１０−１．５０（ｍ，２８Ｈ），３．９２（ｄｔ，Ｊ＝６．９，６．９Ｈｚ，２Ｈ）（単位：ｐｐｍ）。

［実施例２−４］
実施例２−４につき、混合溶媒として表１に示すものを用いた以外は、実施例１と同様にして反応を行った。その結果を表１に示す。なお、実施例２については、以下のようにしてリン酸モノエステルの単離操作を行った。即ち、カラムにアルドリッチ社製のイオン交換樹脂Ｄｏｗｅｘ１×２−２００（約５０ｍＬ）を詰め、そこへ反応混合物を流して、反応混合物中のリン酸モノエステルをイオン交換樹脂に吸着させた。その後、エタノールで溶離液の色が透明になるまでイオン交換樹脂を洗浄した。次いで、濃塩酸とエタノールの混合溶液（１：３体積比，１２０ｍＬ）でイオン交換樹脂を洗浄したあと更にＴＨＦ（約１００ｍＬ）で洗浄した。この塩酸溶液とＴＨＦ溶液とを併せて濃縮することにより、目的とするリン酸モノエステルの精製物を得た（単離収率９７％）。

［比較例１−４］
比較例１−４につき、混合溶媒として表１に示すものを用い、リン酸モノエステル製造用触媒である過レニウム酸の不存在下とした以外は、実施例１と同様にして反応を行った。その結果を表１に示す。

表１から明らかなように、過レニウム酸の不存在下ではアルコールとリン酸との脱水縮合がほとんど進行しなかった（比較例１−４）。これに対して、過レニウム酸の存在下ではアルコールとリン酸との脱水縮合が進行し、少なくとも５０％以上の収率でリン酸モノエステルが得られた（実施例１−４）。特に、共沸脱水用溶媒の温度が１３０℃を超える実施例１，２では、反応温度は還流温度であるため共沸脱水用溶媒の温度とほぼ同じ温度となるが、１００％，９７％という極めて高い収率でリン酸モノエステルが得られた。

［実施例５］
２０ｍＬのフラスコ中でリン酸１９６ｍｇ（２ｍｍｏｌ）を極性溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）５ｍＬと共沸脱水用溶媒であるクロロベンゼン（沸点１３２℃）５ｍＬとの混合溶媒に溶解し、反応基質であるステアリルアルコール５４１ｍｇ（２ｍｍｏｌ）、リン酸モノエステル製造用触媒として過レニウム酸（６５−７０％水溶液，アルドリッチ社製）３５μＬ（約０．２ｍｍｏｌ）とトリブチルアミン４７７μＬ（２ｍｍｏｌ）をその中に加えた。綿栓を詰めたソックスレー抽出器にペレット状のモレキュラーシーブス４Ａ（約３ｃｍ³）を入れ、それを先ほどのフラスコの口に取り付け、更にその上に冷却管を取り付けた。モレキュラーシーブス４Ａは、使用直前に電子レンジで１分間加熱したあと減圧下（約１ｍｍＨｇ）で冷却するという操作を２，３回繰り返すことにより十分乾燥したものを用いた。このようにしてソックスレー抽出器を取り付けたフラスコを油温１８０℃のオイルバスに入れ、１０時間脱水加熱還流させたあと室温まで冷却した。冷却後の反応混合液の反応溶媒を減圧留去したあと¹ＨＮＭＲを測定することにより、生成したリン酸モノエステルの収率を算出した。その結果を表２に示す。

［実施例６−８］
実施例６−８につき、アルコールに対する過レニウム酸の使用量を表２に示すｍｏｌ％とした以外は、実施例５と同様にして反応を行った。その結果を表２に示す。表２から明らかなように、アルコールに対する過レニウム酸の使用量を１ｍｏｌ％まで下げても、リン酸モノエステルの収率は９６％という極めて高い値を維持した（実施例７）。また、使用量を０．５ｍｏｌ％まで下げても、リン酸モノエステルの収率は８９％という高い値であった（実施例８）。

［実施例９，１０］
実施例９，１０につき、アルコールに対する過レニウム酸の使用量を実施例７に倣って１ｍｏｌ％に固定し、アルコールに対するトリブチルアミンの使用量を表２に示すｍｏｌ％とした以外は、実施例５と同様にして反応を行った。その結果を表３に示す。表３から明らかなように、アルコールに対する過レニウム酸の使用量を１ｍｏｌ％に固定した場合、トリブチルアミンの使用量を５０ｍｏｌ％まで下げても、リン酸モノエステルの収率は９４％という極めて高い値を維持した（実施例９）。また、トリブチルアミンの使用量を２０ｍｏｌ％まで下げても、リン酸モノエステルの収率は８０％という高い値であった（実施例１０）。

［実施例１１−１５，比較例５］
実施例１１−１５及び比較例５につき、表４に示すアルコール、混合溶媒、触媒、反応時間を採用した以外は、実施例１又は実施例５と同様にして反応を行った。その結果を表４に示す。表４から明らかなように、アルコールとしてジエチレングリコールモノ−ｎ−ドデシルエーテルのようなグリコール類を用いた場合、収率８９％という高い値が得られた（実施例１１）。このとき得られたリン酸モノエステルの¹ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤ₃ＯＤ）は以下のとおり：δ０．８９（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，３Ｈ），１．２８（ｂｒｓ，１８Ｈ），１．５６（ｍ，２Ｈ），３．４６（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ），３．５２−３．６０（ｍ，２Ｈ），３．６０−３．７６（ｍ，４Ｈ），４．０８（ｍ，２Ｈ）（単位：ｐｐｍ）。

また、オレイルアルコールのような不飽和高級脂肪族アルコールを用いた場合、触媒として過レニウム酸とトリブチルアミンとを共存させたときと過レニウム酸を単独で用いたときについて反応を行ったところ、それぞれ収率９６％，１００％という極めて高い値が得られた（実施例１２，１３）。このとき得られたリン酸モノエステルの¹ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤ₃ＯＤ）は以下のとおり：δ０．８９（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ），１．２０―１．４５（ｍ，２４Ｈ），１．９５−２．１０（ｍ，４Ｈ），３．９５（ｄｔ，Ｊ＝６．９，６．９Ｈｚ，２Ｈ），５．３４（ｔ，Ｊ＝５．６Ｈｚ，２Ｈ）（単位：ｐｐｍ）。

また、β−コレスタノールのような２級アルコールを用いた場合、触媒として過レニウム酸を単独で使用したところ、β−コレスタノールは酸性条件に対して不安定なため分解してしまったが（比較例５）、触媒として過レニウム酸とトリブチルアミンとを共存させる系で両者のモル比を変えて反応を行ったところ、それぞれ収率８６％，９７％という高い値が得られた（実施例１４，１５）。このとき得られたリン酸モノエステルの¹ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤ₃ＯＤ）は以下のとおり：δ０．９０−２．０５（ｍ，４０Ｈ），０．８６（ｓ，３Ｈ），０．８８（ｓ，３Ｈ），４．１５（ｍ，１Ｈ）（単位：ｐｐｍ）。

［実施例１６］
実施例１６につき、下記式（４）に示すようにアルコールに対してメチルトリオキソレニウム（VII）を１ｍｏｌ％，トリブチルアミンを１００ｍｏｌ％用いた以外は実施例５と同様にして反応を行ったところ、リン酸モノエステルが収率９２％で得られた。

［実施例１７−２２］
２０ｍＬフラスコ中で、表５に示すアルコール２ｍｍｏｌ、リン酸２１６ｍｇ（２．２ｍｍｏｌ）、過レニウム酸触媒（６５−７０％水溶液、アルドリッチ社製）３．５μＬ（約０．０２ｍｍｏｌ）をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）５ｍＬとｏ−キシレン５ｍＬの混合溶媒に溶解した。綿栓を詰めたソックスレー抽出器にペレット状のモレキュラーシーブス４Ａ（約３ｍＬ）を入れ、それを先程の反応フラスコの口に取り付け、さらにその上に冷却管を取り付けた。本反応容器を油温１８０℃のオイルバスに入れ、１２時間脱水加熱還流させた後、室温まで放冷した。反応溶媒を減圧留去した後、粗生成物をメタノールに溶解し、前出のイオン交換樹脂（ＤＯＷＥＸ１Ｘ２−２００）約１０ｍＬに吸着させた。これをメタノール１００ｍＬで洗浄した後、濃塩酸−メタノール（１：３ｖ／ｖ）混合溶液１００ｍＬおよびメタノール１００ｍＬを順次流すことにより、リン酸モノエステルを溶出させた。溶出液をあわせて減圧濃縮することにより、リン酸モノエステルの精製物を得た。その結果を表５に示す。なお、実施例１８，１９では、二重結合の立体化学は完全に保持された。実施例２１で用いたアルコールは、ＩｇｅｐａｌＣＯ−２１０（アルドリッチ社製）で異性体の混合物である。表５にはその代表的な構造を示した。また、ステアリルアルコールのリン酸モノエステル（実施例１７）の精製には、メタノールの代わりにエタノール−クロロホルム（１：１ｖ／ｖ）混合溶液を用いた。但し、簡便には、反応溶媒を減圧留去した後、メタノールあるいはエタノール−クロロホルム（１：１ｖ／ｖ）混合溶液に溶解し、アルドリッチ社製のイオン交換樹脂（ＤＯＷＥＸ５０ＷＸ２−２００）約１０ｍＬに通すことにより精製できる。得られたリン酸モノエステルのスペクトルデータは以下の通り。

実施例１７で得られたリン酸モノエステル：ＩＲ（ＫＢｒ）３４０６，１６５５，１４７２，１２４０，１０３０ｃｍ^−１；^１ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３） δ ０．８８（ｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ），１．２７−１．４３（ｍ，３０Ｈ），１．６６（ｑｕｉｎｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ），３．９６（ｄｔ，Ｊ＝６．５，６，５Ｈ，２Ｈ）；^１３ＣＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ １４．１，２２．７，２５．５，２９．３，２９．３，２９．４，２９．６，２９．７，２９．８，２９．８，２９．８，３０．３，３２．０，６８．４；^３１ＰＮＭＲ（１２１ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ ２．６９；ＨＲＭＳ（ＦＡＢ）ｃａｌｃｄｆｏｒＣ_１８Ｈ_３８Ｏ_４Ｐ［（Ｍ−Ｈ）⁻］３４９．２５０８，ｆｏｕｎｄ３４９．２５０７．

実施例１８で得られたリン酸モノエステル：ＩＲ（ｎｅａｔ）１６９２，１４６６，１３７８，１１８８，１０２９ｃｍ^−１；^１ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ ０．８９（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ），１．２０−１．４５（ｍ，２４Ｈ），１．９５−２．１０（ｍ，４Ｈ），４．０３（ｄｔ，Ｊ＝６．５，６．５Ｈｚ，１Ｈ），４．０４（ｄｔ，Ｊ＝６．５，６．５Ｈｚ，１Ｈ），５．３４（ｔ，Ｊ＝５．５Ｈｚ，２Ｈ）；^１３ＣＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ １４．１，２２．７，２５．３，２７．２，２９．２，２９．２，２９．３，２９．３，２９．４，２９．５，２９．７，２９．７，２９．８，３０．１，３１．９，６８．３，１２９．８，１２９．９；^３１ＰＮＭＲ（１２１ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ ２．０１；ＨＲＭＳ（ＦＡＢ）ｃａｌｃｄｆｏｒＣ_１８Ｈ_３６Ｏ_４Ｐ［（Ｍ−Ｈ）⁻］３４７．２３５１，ｆｏｕｎｄ３４７．２３５２．

実施例１９で得られたリン酸モノエステル：ＩＲ（ｎｅａｔ）１６３９，１４６９，１２０４，１１７８，１０３０ｃｍ^−１；^１ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤ_３ＯＤ）δ ０．８８（ｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ），１．１０−１．４７（ｍ，２２Ｈ），１．６７（ｂｒｓ，２Ｈ），１．８９−２．０４（ｍ，４Ｈ），４．０３（ｂｒｓ，２Ｈ），５．３８（ｍ，２Ｈ）；^１３ＣＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ １４．１，２２．７，２５．４，２９．２，２９．２，２９．３，２９．４，２９．５，２９．７，３０．１，３１．９，３２．６，６８．３，１３０．２，１３０．４；^３１ＰＮＭＲ（１２１ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ １．３９；ＨＲＭＳ（ＦＡＢ）ｃａｌｃｄｆｏｒＣ_１８Ｈ_３６Ｏ_４Ｐ［（Ｍ−Ｈ）⁻］３４７．２３５１，ｆｏｕｎｄ３４７．２３５２．

実施例２０で得られたリン酸モノエステル：ＩＲ（ｎｅａｔ）１７２５，１４６７，１３５６，１１３０，１０２７ｃｍ^−１；^１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤ_３ＯＤ）δ ０．８９（ｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，３Ｈ），１．２２−１．３８（ｍ，１８Ｈ），１．５６（ｑｕｉｎｔ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，２Ｈ），３．４７（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ），３．５８（ｄｄ，Ｊ＝３．０，５．５Ｈｚ，２Ｈ），３．６４（ｍ，２Ｈ），３．６９（ｄｔ，Ｊ＝１．０，５．０Ｈｚ，２Ｈ），４．０８（ｔｄ，Ｊ＝５．０，７．５Ｈｚ，２Ｈ）；^１３ＣＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ １３．９，２２．６，２５．９，２９．２，２９．２，２９．４，２９．４，２９．５，２９．６，２９．６，３１．８，６６．１，６９．７，７０．０，７０．１，７１．６；^３１ＰＮＭＲ（１２１ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ １．１０；ＨＲＭＳ（ＦＡＢ）ｃａｌｃｄｆｏｒＣ_１６Ｈ_３４Ｏ_６Ｐ［（Ｍ−Ｈ）⁻］３５３．２０９３，ｆｏｕｎｄ３５３．２０６４．

実施例２１で得られたリン酸モノエステル（表５には代表的な構造式を示した）：ＩＲ（ｎｅａｔ）１７２６，１６０９，１５８０，１５１２，１４６０，１３７８，１３６３，１２４９，１１８７，１１３５ｃｍ^−１；^１ＨＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤ_３ＯＤ）δ ０．４３−１．３５（ｍ，１５Ｈ），１．３５−１．８０（ｍ，４Ｈ），３．６５−３．８７（ｍ，４Ｈ），４．０１−４．１８（ｍ，２Ｈ），６．７６−６．８８（ｍ，２Ｈ），７．１０−７．２７（ｍ，２Ｈ）；^１３ＣＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ ８．６，１０．６，１１．３，１４．１，１４．２，１４．５，１９．２，１９．９，２１．８，２２．６，２２．８，２３．６，２６．８，２８．６，２９．０，２９．２，３０．１，３０．７，３３．２，３４．９，３６．９，３７．３，４０．２，４１．４，４３．３，５１．８，６６．２，６６．６，６７．１，６９．７，７０．１，７０．２，１１３．７，１１３．８，１１３．９，１１４．０，１２６．７，１２６．９，１２７．０，１２７．４，１２７．６，１４０．４，１４０．５，１４２．４，１４２．５，１４３．０，１４３．１，１５５．９，１５６．０（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｓｉｇｎａｌｓａｒｅｓｈｏｗｎ）；^３１ＰＮＭＲ（１２１ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ ０．９３；ＨＲＭＳ（ＦＡＢ）ｃａｌｃｄｆｏｒＣ_１９Ｈ_３２Ｏ_６Ｐ［（Ｍ−Ｈ）⁻］３８７．１９３７，ｆｏｕｎｄ３８７．１９０７．

実施例２２で得られたリン酸モノエステル：ＩＲ（ＫＢｒ）３４１２，１６３７，１４６８，１３８２，１１７０，１０２８ｃｍ^−１；^１ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤ_３ＯＤ）δ ０．６８（ｓ，３Ｈ），０．８４（ｓ，３Ｈ），０．８７（ｄ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，６Ｈ），０．９２（ｄ，Ｊ＝６．０Ｈｚ，３Ｈ），０．９５−１．４２（ｍ，１９Ｈ），１．４４（ｄ，Ｊ＝１１．５Ｈｚ，１Ｈ），１．４７−１．６２（ｍ，５Ｈ），１．６５−１．７８（ｍ，３Ｈ），１．８３（ｍ，１Ｈ），１．９４（ｂｒｄ，Ｊ＝１２．５Ｈｚ，１Ｈ），１．９９（ｔｄ，Ｊ＝３．０，１２．５Ｈｚ，１Ｈ），４．１６（ｍ，１Ｈ）；^１３ＣＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ １２．１，１２．３，１８．８，２１．４，２２．６，２２．８，２４．１，２４．３，２８．０，２８．３，２８．７，２９．３，３２．１，３５．４，３５．６，３５．７，３６．０，３６．３，３７．０，３９．６，４０．２，４２．７，４４．８，５４．４，５６．６，５６．６，７８．８；^３１ＰＮＭＲ（１２１ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ −０．４８；ＨＲＭＳ（ＦＡＢ）ｃａｌｃｄｆｏｒＣ_２７Ｈ_４８Ｏ_４Ｐ［（Ｍ−Ｈ）⁻］４６７．３２９０，ｆｏｕｎｄ４６７．３２８３．

［実施例２３］
（Ｚ）−オレイルアルコール１５．５ｇ（１００ｍｍｏｌ）、リン酸１０．８ｇ（１１０ｍｍｏｌ）、過レニウム酸触媒（６５−７０％水溶液、アルドリッチ社製）８８μＬ（約０．５ｍｏｌ％）、ＮＭＰ２５０ｍＬ、ｏ−キシレン２５０ｍＬを用いて、実施例１７と同様に反応を行った。リン酸モノエステルの収率は、反応終了後に反応溶媒を減圧留去し、^１ＨＮＭＲを測定することにより算出した。その結果を上記表５に示す。この実施例でも、二重結合の立体化学は完全に保持された。

［実施例２４−２７］
ステアリルアルコールに対してリン酸（１当量）、過レニウム酸触媒（１．０ｍｏｌ％）、アミン（１０ｍｏｌ％）、ＮＭＰ−ｏ−キシレン（１：１ｖ／ｖ）中で５時間脱水加熱還流することにより、表６に示すアミンの反応性を比較した。その結果を表６に併せて示す。この結果から明らかなように、ジ−ｎ−ブチルアミンとｎ−オクチルジメチルアミンが良好な反応性を示すことがわかった。こうしたことから、窒素原子近傍の嵩の小さい２級アミンや３級アミンがリン酸モノエステル化反応に適していると推察される。

なお、本発明は上述した実験例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

本出願は、２００６年２月２３日に出願された日本国特許出願第２００６−０４６４２１号を優先権主張の基礎としており、その内容の全てが引用により本明細書に含まれる。

本発明は、主に薬品化学産業に利用可能であり、例えば医薬品や農薬、化粧品の中間体として利用される種々のリン酸モノエステルを製造する際に利用することができる。

Claims

アルコールとリン酸とを脱水縮合させてリン酸モノエステルを製造する際に使用するリン酸モノエステル製造用触媒であって、
トリオキソレニウム（VII）化合物を有効成分として含有するリン酸モノエステル製造用触媒。
前記トリオキソレニウム（VII）化合物は、過レニウム酸及びその塩、アルキルトリオ
キソレニウム、過レニウム酸トリアルキルシリル並びに無水過レニウム酸からなる群より選ばれた１種以上の化合物である、
請求項１に記載のリン酸モノエステル製造用触媒。
アルコールとリン酸とを脱水縮合させてリン酸モノエステルを製造する際に使用するリン酸モノエステル製造用触媒であって、
リン酸と反応して下記式（１）で表される中間体を形成可能な７価のレニウム化合物を有効成分として含有するリン酸モノエステル製造用触媒。

（式（１）において、［Ｒｅ（VII）］は−ＲｅＯ₃又は−ＲｅＯ₂（ＯＨ）（Ａｌｋｙｌ）（但し、Ａｌｋｙｌはアルキル基）を表す）
前記レニウム化合物と３級アミンとを有効成分として含有する、請求項１〜３のいずれかに記載のリン酸モノエステル製造用触媒。
前記レニウム化合物と前記３級アミンとのモル比は１：１〜１００である、請求項４に記載のリン酸モノエステル製造用触媒。
前記レニウム化合物と２級アミンとを有効成分として含有する、請求項１〜３のいずれかに記載のリン酸モノエステル製造用触媒。
請求項１〜６のいずれかに記載のリン酸モノエステル製造用触媒の存在下でアルコールとリン酸とを脱水縮合させることによりリン酸モノエステルを製造する、リン酸モノエステルの製造方法。
極性溶媒と共沸脱水用溶媒との混合溶媒中で共沸脱水しながらアルコールとリン酸とを脱水縮合させる、請求項７に記載のリン酸モノエステルの製造方法。
リン酸モノエステル製造用触媒は、該リン酸モノエステル製造用触媒に含有されるレニウム（VII）化合物がアルコールに対して０．５〜１０ｍｏｌ％の範囲に入るように使用する、請求項７又は８に記載のリン酸モノエステルの製造方法。
アルコールとリン酸のモル比を１：１とする、請求項７〜９のいずれかに記載のリン酸モノエステルの製造方法。
１００〜２００℃でアルコールとリン酸とを脱水縮合させる、請求項７〜１０のいずれかに記載のリン酸モノエステルの製造方法。
前記アルコールは炭素数が５以上の１級又は２級アルコールである、請求項７〜１１のいずれかに記載のリン酸モノエステルの製造方法。