WO2009125581A1 - カテコールの製造方法 - Google Patents

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WO2009125581A1
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catechol
producing
trihydroxy
cyclohexen
reaction
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鈴木常司
林貴臣
北川英男
吉村成利
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三井化学株式会社
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
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    • C07C37/07—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by conversion of non-aromatic six-membered rings or of such rings formed in situ into aromatic six-membered rings, e.g. by dehydrogenation with simultaneous reduction of C=O group in that ring
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
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    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/61—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
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    • C07C45/66—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by splitting-off hydrogen atoms or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups by dehydration
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    • C07C2601/16—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring the ring being unsaturated

Definitions

  • the present invention relates to a new production method for producing catechol from 2-deoxy-scyllo-inosose via an intermediate (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one.
  • Catechol is a widely used substance as a raw material for polymerization inhibitors, pharmaceuticals, agricultural chemicals, fragrances, etc., and as an oxidation inhibitor and rubber vulcanizing agent. It is produced mainly by oxidizing phenol with hydrogen peroxide. Has been. However, production from renewable resources is eagerly desired from the viewpoint of the recent rise and depletion of fossil raw materials and the suppression of emission of carbon dioxide as a warming gas.
  • Non-Patent Document 1 a method of obtaining catechol with a yield of 33% from D-glucose via shikimic acid by a microorganism is known.
  • Non-Patent Document 2 a method is known in which catechol is obtained from D-glucose through 2-deoxy-scyllo-inosose and reductive dehydration with hydroiodic acid in acetic acid in a yield of 59%. ing. J. et al. Am. Chem. Soc. K. M.M. Draths and J.M. W. Frost, 1995, 117, p. 2395-2400 Tetrahedron Letters, Katsumi Kakinuma et. Al, 2000, 41, p. 1935-1938 J. et al. Am. Chem. Soc. C. A. Hansen and J.M. W. Frost, 2002, 124, p. 5926-5927 Carbohydrate Research A. Lubineau and I.M. Billault, 1999, 320, p. 49-60
  • Non-Patent Document 2 has a problem that a large amount of expensive and highly corrosive hydroiodic acid must be used. Therefore, special equipment is required due to its corrosiveness, and it is not easy to produce industrially.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to make it possible to produce catechol, which is a general-purpose chemical, by an industrially suitable method.
  • the present invention can include the following aspects.
  • 2-deoxy-scyllo-inosose represented by the following formula (2) is dehydrated to (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2
  • a method for producing catechol by producing cyclohexen-1-one and further carrying out a hydrogenation reaction and a dehydration reaction.
  • a method for producing catechol by reacting with heating under hydrogen reduction conditions (5) A method for producing catechol by reacting (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one in the presence of a metal catalyst in the above method for producing catechol. . (6) The method for producing catechol in the method for producing catechol as described above, wherein the metal catalyst contains a metal selected from the group consisting of a white metal or a group consisting of an iron group metal. (7) The method for producing catechol in the method for producing catechol as described above, wherein the metal catalyst contains palladium. (8) The method for producing catechol, wherein the metal component contained in the metal catalyst is supported on activated carbon, alumina, or zeolite.
  • a method for producing catechol by reacting (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one in an aqueous solution in the above method for producing catechol.
  • the method for producing catechol, wherein the solid acid is selected from the group consisting of zeolite, activated clay, and Nafion (registered trademark).
  • the present invention also provides (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one.
  • the present invention also provides a method for producing catechol by subjecting (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one to a dehydration reaction while heating.
  • (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one is reduced with hydrogen, and (2S, 3R, 4S) -2,3,
  • a method of producing 4-trihydroxycyclohexane-1-one is provided.
  • catechol is produced by reacting 2,3,4,5-tetrahydroxy-cyclohexane-1-one represented by the following formula (4) while heating under hydrogen reduction conditions. A method is provided.
  • catechol can be produced from (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one.
  • catechol is produced by reducing an olefin of (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one and dehydrating two molecules of water. Can do. Therefore, catechol can be obtained under mild conditions without using a corrosive reagent, and manufacture of catechol suitable for industrial production with reduced environmental load can be realized.
  • catechol which is a general-purpose chemical can be produced by a method suitable for industrial production with reduced environmental load.
  • the present embodiment is a method for producing catechol from (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one represented by the following formula (1).
  • This method produces catechol by the reaction represented by the formula (5).
  • catechol is produced by reacting (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one with heating under hydrogen reduction conditions. It is a method to do.
  • catechol is produced from (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one in one pot.
  • the one-pot here means that several reactions are carried out in the same reaction vessel, specifically, a reduction reaction and a dehydration reaction.
  • reaction under “hydrogen reduction conditions” means that it was dissolved in a solvent (4S, 5R , 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one together with a reduction catalyst in a hydrogen atmosphere.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not interfere with the progress of the reaction, but water or alcohol solvents such as methanol, ethanol and butanol, hydrocarbon solvents such as hexane, toluene and xylene, ethyl acetate and butyl acetate. And ester solvents such as diisopropyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether and tetrahydrofuran, halogen solvents such as chloroform and dichloromethane, acetonitrile, dimethylformamide and dimethyl sulfoxide. These solvents can be used alone or as a mixed solvent in any ratio of two or more, but it is preferable to use water.
  • alcohol solvents such as methanol, ethanol and butanol
  • hydrocarbon solvents such as hexane, toluene and xylene, ethyl acetate and butyl acetate.
  • ester solvents such as di
  • the concentration of (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one charged is not particularly limited. For example, it is preferably 1 w / v% or more and 30 w / v% or less. .
  • “while heating” is to raise the reaction temperature above the air temperature, and is a concept including changing the temperature with time during the reaction as necessary, and changing the temperature.
  • the reaction can be advanced step by step. As a normal reaction temperature range, it is 30 degreeC or more and 300 degrees C or less. When the reaction temperature is low, the reaction rate of the dehydration reaction decreases, and when the reaction temperature is high, the side reaction proceeds. Therefore, catechol can be produced with good yield by heating at 30 ° C. or more and 300 ° C. or less. More preferably, it is 35 degreeC or more and 240 degrees C or less, More preferably, you may be 70 degreeC or more and 200 degrees C or less. By so doing, the dehydration reaction can proceed at a suitable reaction rate, and catechol can be produced with higher yield.
  • the reaction time is not particularly limited, but is in the range of several minutes to 48 hours, preferably 30 minutes to 24 hours.
  • a metal selected from white metal such as palladium, rhodium, ruthenium, platinum and iridium, an iron group metal such as nickel and cobalt, and a metal such as copper can be used. These metals may be used alone or may be supported on activated carbon, silica gel, alumina, graphite, diatomaceous earth, pumice, montmorillonite, zeolite or the like.
  • the supported amount is usually in the range of 0.01 to 50% by weight with respect to the carrier. By doing so, the reduction reaction can be suitably advanced.
  • the amount of the reduction catalyst added is preferably in the range of 0.1 to 10% by weight.
  • the reaction is performed in a reactor filled with a gas containing hydrogen from atmospheric pressure to 10 MPa, and preferably from atmospheric pressure to 1 MPa. Hydrogen can be used alone or mixed with nitrogen.
  • reaction can be carried out without catalyst by heating, but an additive can be added to the reaction to promote the reaction. Acids, bases and salts thereof can be used as additives.
  • Examples of the acid used include inorganic acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, citric acid, lactic acid, benzoic acid, trifluoroacetic acid, p-toluenesulfonic acid And organic acids such as methanesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid, and solid acids such as zeolite, silica gel, alumina, activated clay, Nafion (registered trademark) and ion exchange resin.
  • the amount of acid added is preferably in the range of 1 to 2000% by weight.
  • Examples of the base used include inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate, and organic amine bases such as triethylamine, pyridine, and 1,8-diazabicycloundecene. Etc.
  • inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate
  • organic amine bases such as triethylamine, pyridine, and 1,8-diazabicycloundecene. Etc.
  • the filtrate is concentrated to obtain crude purified catechol as crystals.
  • Crude catechol can be obtained as purified catechol by distillation or recrystallization.
  • the reaction solution in a heated state is concentrated to a certain extent and then cooled to precipitate catechol as crystals, which can be obtained by filtration.
  • catechol can be precipitated as crystals by adding a solvent in which catechol is difficult to dissolve, and can be obtained by filtration.
  • it can extract by adding a suitable solvent to a reaction solvent. The extract can be obtained as a more purified catechol by processing in the same manner as described above.
  • (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one is reacted while being heated in a hydrogen atmosphere.
  • the reaction and the dehydration reaction can be performed simultaneously.
  • catechol can be produced by using an equimolar amount of hydrogen and a small amount of catalyst. Therefore, catechol can be produced inexpensively under mild conditions without using a corrosive reagent, and easy catechol production suitable for industrial production can be realized.
  • 2-deoxy-scyllo-inosose represented by the following formula (2) is dehydrated to give (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one.
  • This is a method for producing catechol by producing and further carrying out a hydrogenation reaction and a dehydration reaction.
  • catechol is produced by the reaction represented by the formula (6).
  • 2-deoxy-scyllo-inosose is reacted with heating under hydrogen reduction conditions via (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one.
  • catechol is produced in one pot.
  • 2-deoxy-scyllo-inosose is dehydrated to produce (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one, which is further heated under hydrogen reduction conditions.
  • Catechol is produced by reacting.
  • catechol is produced from 2-deoxy-scyllo-inosose in one pot.
  • hydroxen-1-one in producing catechol from 2-deoxy-scyllo-inosose via (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one, “hydrogen reduction “Reacting with heating under conditions” means that 2-deoxy-scyllo-inosose dissolved in a solvent is heated and reacted with a reducing catalyst in a hydrogen atmosphere.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not hinder the progress of the reaction, but water, alcohol solvents such as methanol, ethanol, butanol, hydrocarbon solvents such as hexane, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, etc. And ester solvents such as diisopropyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, and tetrahydrofuran, halogen solvents such as chloroform and dichloromethane, acetonitrile, dimethylformamide, and dimethyl sulfoxide. These solvents can be used alone or as a mixed solvent in any ratio of two or more, but it is preferable to use water.
  • alcohol solvents such as methanol, ethanol, butanol
  • hydrocarbon solvents such as hexane, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, etc.
  • the concentration of 2-deoxy-scyllo-inosose charged is not particularly limited, but is preferably 1 w / v% or more and 30 w / v% or less, for example.
  • “while heating” is to raise the reaction temperature above the air temperature, and is a concept including changing the temperature with time during the reaction as necessary, and changing the temperature.
  • the reaction can be advanced step by step. As a normal reaction temperature range, it is 30 degreeC or more and 300 degrees C or less. When the reaction temperature is low, the reaction rate of the dehydration reaction decreases, and when the reaction temperature is high, the side reaction proceeds. Therefore, catechol can be produced with good yield by heating at 30 ° C. or more and 300 ° C. or less. More preferably, it is 60 degreeC or more and 240 degrees C or less, More preferably, you may be 70 degreeC or more and 200 degrees C or less. By so doing, the dehydration reaction can proceed at a suitable reaction rate, and catechol can be produced with higher yield.
  • the reaction time is not particularly limited, but ranges from several minutes to 48 hours, preferably from 1 hour to 24 hours. This ensures dehydration of 2-deoxy-scyllo-inosose and reduces the intermediate (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one And catechol can be produced with good yield.
  • a metal selected from white metal such as palladium, rhodium, ruthenium, platinum and iridium, an iron group metal such as nickel and cobalt, and a metal such as copper can be used. These metals may be used alone or may be supported on activated carbon, silica gel, alumina, graphite, diatomaceous earth, pumice, montmorillonite, zeolite or the like.
  • the supported amount is usually in the range of 0.01 to 50% by weight with respect to the carrier. By doing so, the reduction reaction can be suitably advanced.
  • the amount of the reduction catalyst added is preferably in the range of 0.1 to 10% by weight.
  • the reaction is performed in a reactor filled with a gas containing hydrogen from atmospheric pressure to 10 MPa, and preferably from atmospheric pressure to 1 MPa. Hydrogen can be used alone or mixed with nitrogen.
  • reaction can be carried out without catalyst by heating, but an additive can be added to the reaction to promote the reaction. Acids, bases and salts thereof can be used as additives.
  • Examples of the acid used include inorganic acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, citric acid, lactic acid, benzoic acid, trifluoroacetic acid, p-toluenesulfonic acid And organic acids such as methanesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid, and solid acids such as zeolite, silica gel, alumina, activated clay, Nafion (registered trademark) and ion exchange resin.
  • the amount of acid added is preferably in the range of 1 to 2000% by weight.
  • Examples of the base used include inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate, and organic amine bases such as triethylamine, pyridine, and 1,8-diazabicycloundecene. Etc.
  • inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate
  • organic amine bases such as triethylamine, pyridine, and 1,8-diazabicycloundecene. Etc.
  • the one-pot here means that several reactions are performed in the same reaction vessel, and specifically, a reduction reaction and a dehydration reaction.
  • the filtrate is concentrated to obtain crude purified catechol as crystals.
  • Crude catechol can be obtained as purified catechol by distillation or recrystallization.
  • the reaction solution in a heated state is concentrated to a certain extent and then cooled to precipitate catechol as crystals, which can be obtained by filtration.
  • catechol can be precipitated as crystals by adding a solvent in which catechol is difficult to dissolve, and can be obtained by filtration.
  • it can extract by adding a suitable solvent to a reaction solvent. The extract can be obtained as a more purified catechol by processing in the same manner as described above.
  • catechol can be produced by reacting 2-deoxy-scyllo-inosose in one pot while heating under hydrogen reduction conditions.
  • catechol can be produced at low cost without using a corrosive reagent from D-glucose which is a renewable resource. Accordingly, it is possible to produce catechol suitable for industrial production.
  • (4S, 5R, 6S)- is produced by reacting 2-deoxy-scyllo-inosose, which is easily obtained by fermentation from glucose, which is a renewable resource, while heating under hydrogen reduction conditions.
  • Catechol can be obtained via 4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one. Therefore, catechol can be easily produced by simultaneously performing a reduction reaction and dehydration reaction by hydrogenation in one pot.
  • Non-Patent Document 2 a method is known in which 2-deoxy-scyllo-inosose is subjected to a reductive dehydration reaction with hydrogen iodide in acetic acid to obtain catechol at a yield of 59%.
  • this reaction requires two molecules of hydrogen iodide for 2-deoxy-scyllo-inosose. That is, it is considered that one molecule of hydrogen iodide is added to the carbonyl group, then reacts with another molecule of hydrogen iodide, is reduced while being eliminated as iodine and water, and further dehydrated to generate catechol. For this reason, there was a problem that two equivalents of expensive and highly corrosive hydroiodic acid had to be used even in an ideal reaction.
  • a hydrogen reduction reaction can be performed using a metal catalyst. Therefore, the raw material cost can be reduced, which is advantageous for industrial production. In addition, since a large amount of corrosive reagent is not used, it is environmentally friendly.
  • catechol can be produced by reacting 2-deoxy-scyllo-inosose in one pot. Therefore, the labor for isolation and purification in each step is saved, which is further advantageous for industrial production.
  • catechol which is a general-purpose chemical
  • 2-deoxy-scyllo-inosose which is easily produced from glucose, which is a renewable resource, as a raw material. This is useful for reducing the use of fossil raw materials, suppressing emissions of greenhouse gases, and preventing global warming.
  • Step 1 producing (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one from 2-deoxy-scyllo-inosose
  • Step 2 From (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one to (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one Manufacturing process.
  • Step 3 A step of producing catechol from (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one.
  • Step 1 is a step of dehydrating 2-deoxy-scyllo-inosose to produce (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one.
  • the reaction temperature is 30 ° C. or more and 300 It can be carried out by setting the temperature to not more than ° C.
  • the reaction temperature is low, the reaction rate of the dehydration reaction decreases, and when the reaction temperature is high, the side reaction proceeds. Therefore, (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one can be produced in good yield by heating at 30 ° C. or more and 300 ° C. or less. More preferably, the temperature range is 100 ° C. or higher and 240 ° C. or lower. By doing so, the dehydration reaction can proceed at a suitable reaction rate, and (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one is produced with higher yield. be able to.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not hinder the progress of the reaction, but water, alcohol solvents such as methanol, ethanol, butanol, hydrocarbon solvents such as hexane, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, etc. And ester solvents such as diisopropyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, and tetrahydrofuran, halogen solvents such as chloroform and dichloromethane, acetonitrile, dimethylformamide, and dimethyl sulfoxide. These solvents can be used alone or as a mixed solvent in any ratio of two or more, but it is preferable to use water.
  • alcohol solvents such as methanol, ethanol, butanol
  • hydrocarbon solvents such as hexane, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, etc.
  • the reaction time is not particularly limited, but ranges from several minutes to 48 hours, preferably from 15 minutes to 24 hours. In this way, 2-deoxy-scyllo-inosose can be surely dehydrated and (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one can be produced with good yield. it can.
  • reaction can be carried out without catalyst by heating, acids, bases and salts thereof can be used as additives for promoting the reaction.
  • Examples of the acid used include inorganic acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, citric acid, lactic acid, benzoic acid, trifluoroacetic acid, p-toluenesulfonic acid And organic acids such as methanesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid, and solid acids such as zeolite, silica gel, alumina, activated clay, Nafion (registered trademark) and ion exchange resin.
  • the amount of acid added is preferably in the range of 1 to 2000% by weight.
  • Examples of the base used include inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate, and organic amine bases such as triethylamine, pyridine, and 1,8-diazabicycloundecene. Etc.
  • inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate
  • organic amine bases such as triethylamine, pyridine, and 1,8-diazabicycloundecene. Etc.
  • Non-Patent Document 3 when 2, molecules of water are dehydrated from 2-deoxy-scyllo-inosose, 1,2,4-trihydroxybenzene is produced. Therefore, in order to obtain (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one in good yield, it is necessary to control the reaction temperature, time and catalyst. More specifically, when the reaction is carried out at a high temperature, the reaction is carried out for a short time with a weak catalyst or no catalyst, and at a low temperature, the reaction is carried out for a long time using a strong catalyst, whereby 1,2,4-trihydroxybenzene. Generation can be suppressed.
  • the catalyst refers to an additive exemplified by the above acid or base.
  • the same type of catalyst can be reacted as a strong catalyst by increasing the concentration in the solution, and can be reacted as a weak catalyst by decreasing the concentration in the solution.
  • the catalyst can be said to be stronger as the pH of the solution is farther from 7, and the catalyst closer to pH 7 can be said to be weaker.
  • (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one was synthesized in good yield by controlling the reaction temperature and time while appropriately changing the catalyst. can do.
  • a crude product After completion of the reaction (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one, a crude product can be obtained by concentrating the reaction solution. If necessary, the pH can be adjusted to around neutral (pH 6 to 8). Moreover, when a heterogeneous additive is used, a crudely purified product can be obtained by removing the reaction solution by filtration and concentrating the filtrate in the same manner. Furthermore, the crude product can be purified by recrystallization or silica gel column to obtain (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one with higher purity. .
  • step 2 (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one is reduced with hydrogen in the presence of a metal catalyst, and (2S, 3R, 4S) -2,3, This is a process for producing 4-trihydroxycyclohexane-1-one.
  • a metal selected from white metal such as palladium, rhodium, ruthenium, platinum and iridium, an iron group metal such as nickel and cobalt, and a metal such as copper can be used.
  • white metal such as palladium, rhodium, ruthenium, platinum and iridium
  • an iron group metal such as nickel and cobalt
  • a metal such as copper
  • These metals may be used alone or may be supported on activated carbon, silica gel, alumina, graphite, diatomaceous earth, pumice, montmorillonite, zeolite or the like.
  • the supported amount is usually in the range of 0.01 to 50% by weight with respect to the carrier.
  • the amount of the reduction catalyst added is preferably in the range of 0.1 to 10% by weight.
  • the reaction is performed in a reactor filled with a gas containing hydrogen from atmospheric pressure to 10 MPa, and preferably from atmospheric pressure to 1 MPa. Hydrogen can be used alone or mixed with nitrogen.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not hinder the progress of the reaction, but water, alcohol solvents such as methanol, ethanol, butanol, hydrocarbon solvents such as hexane, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, etc. And ester solvents such as diisopropyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, and tetrahydrofuran, halogen solvents such as chloroform and dichloromethane, acetonitrile, dimethylformamide, and dimethyl sulfoxide. These solvents can be used alone or as a mixed solvent in an arbitrary ratio of two or more. By using methanol, the dehydration reaction can be suppressed (2S, 3R, 4S) -2, 3 , 4-trihydroxycyclohexane-1-one is preferable because it can be produced with high yield.
  • alcohol solvents such as methanol, ethanol, butano
  • the concentration of (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one charged is not particularly limited. For example, it is preferably 1 w / v% or more and 30 w / v% or less. .
  • an additive can be added to the reaction to promote the reaction.
  • Acids, bases and salts thereof can be used as additives.
  • Examples of the acid used include inorganic acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, citric acid, lactic acid, benzoic acid, trifluoroacetic acid, p-toluenesulfonic acid And organic acids such as methanesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid, and solid acids such as zeolite, silica gel, alumina, activated clay, Nafion (registered trademark) and ion exchange resin.
  • the amount of acid added is preferably in the range of 1 to 2000% by weight.
  • Examples of the base used include inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate, and organic amine bases such as triethylamine, pyridine, and 1,8-diazabicycloundecene. Etc.
  • inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate
  • organic amine bases such as triethylamine, pyridine, and 1,8-diazabicycloundecene. Etc.
  • reaction temperature it can be carried out from room temperature (25 ° C.) to 300 ° C., but preferably in the temperature range from 60 ° C. to 240 ° C.
  • the reduction reaction can proceed at a suitable reaction rate, and the progress of the dehydration reaction can be suppressed. Therefore, (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one can be produced with higher yield.
  • the reaction time is not particularly limited, but is in the range of several minutes to 48 hours, preferably 10 minutes to 24 hours.
  • (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one can be obtained by removing the reduction catalyst by filtration and concentrating the filtrate. By performing recrystallization as necessary, (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one with higher purity can be obtained.
  • Step 3 is a step of producing catechol by subjecting (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one to a dehydration reaction while heating.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not hinder the progress of the reaction, but water, alcohol solvents such as methanol, ethanol, butanol, hydrocarbon solvents such as hexane, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, etc. And ester solvents such as diisopropyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, and tetrahydrofuran, halogen solvents such as chloroform and dichloromethane, acetonitrile, dimethylformamide, and dimethyl sulfoxide. These solvents can be used alone or as a mixed solvent in any ratio of two or more, but it is preferable to use water.
  • alcohol solvents such as methanol, ethanol, butanol
  • hydrocarbon solvents such as hexane, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, etc.
  • the concentration of (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one charged is not particularly limited, but is preferably 1 w / v% or more and 30 w / v% or less, for example.
  • an additive can be added to the reaction to promote the reaction.
  • Acids, bases and salts thereof can be used as additives.
  • Examples of the acid used include inorganic acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, citric acid, lactic acid, benzoic acid, trifluoroacetic acid, p-toluenesulfonic acid And organic acids such as methanesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid, and solid acids such as zeolite, silica gel, alumina, activated clay, Nafion (registered trademark) and ion exchange resin.
  • the amount of acid added is preferably in the range of 1 to 2000% by weight.
  • Examples of the base used include inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate, and organic amine bases such as triethylamine, pyridine, and 1,8-diazabicycloundecene. Etc.
  • inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium hydrogen carbonate
  • organic amine bases such as triethylamine, pyridine, and 1,8-diazabicycloundecene. Etc.
  • “while heating” is to raise the reaction temperature above the air temperature, and is a concept including changing the temperature with time during the reaction as necessary, and changing the temperature.
  • the reaction can be advanced step by step. It means heating at 30 ° C. or more and 300 ° C. or less. When the reaction temperature is low, the reaction rate decreases, and when the reaction temperature is high, side reactions proceed. Therefore, catechol can be produced by heating at 30 ° C. or more and 300 ° C. or less. More preferably, the temperature ranges from 60 ° C. to 240 ° C., and more preferably from 70 ° C. to 200 ° C. By so doing, the dehydration reaction can proceed at a suitable reaction rate, and catechol can be produced with higher yield.
  • the reaction time is not particularly limited, but is in the range of several minutes to 48 hours, preferably 10 minutes to 24 hours.
  • the filtrate is concentrated to obtain crude purified catechol as crystals.
  • Crude catechol can be obtained as purified catechol by distillation or recrystallization.
  • the reaction solution in a heated state is concentrated to a certain extent and then cooled to precipitate catechol as crystals, which can be obtained by filtration.
  • catechol can be precipitated as crystals by adding a solvent in which catechol is difficult to dissolve, and can be obtained by filtration.
  • it can extract by adding a suitable solvent to a reaction solvent. The extract can be obtained as a more purified catechol by processing in the same manner as described above.
  • 2-deoxy-scyllo-inosose is dehydrated and the resulting (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one is reduced (2S, Catechol can be produced by dehydration after 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one.
  • Step 1 of the present embodiment 2-deoxy-scyllo-inosose is dehydrated while being heated, and (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexene- 1-one can be produced.
  • (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one which is an important intermediate for producing catechol useful as a general-purpose chemical, can be easily produced. it can.
  • 2-deoxy-scyllo-inosose is known to dehydrate two molecules of water to form 1,2,4-trihydroxybenzene by heating in 0.5 M aqueous phosphoric acid.
  • Non-patent Document 3 by reacting 2-deoxy-scyllo-inosose while controlling the reaction temperature, time and catalyst, one molecule of water is dehydrated (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy- It can be 2-cyclohexen-1-one.
  • step 2 of the present embodiment (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one is reduced and (2S, 3R, 4S) — 2,3,4-Trihydroxycyclohexane-1-one can be prepared.
  • (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one which is an important intermediate for producing catechol useful as a general-purpose chemical, can be easily produced.
  • (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one has the opposite stereology to (4R, 5S, 6R) -4,5,6-trihydroxy -2-Cyclohexen-1-one was known (Non-Patent Document 4 etc.).
  • a method for synthesizing (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one has not been known.
  • This substance is a useful intermediate for the purpose of producing catechol, and its double bond is easily reduced with hydrogen in the presence of a catalyst, and (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane- Catechol can be obtained by becoming 1-one and performing a dehydration reaction in the presence or absence of a catalyst. Therefore, by making it possible to produce (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one, it is possible to easily produce catechol useful as a general-purpose chemical. Become.
  • catechol can be produced by subjecting (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one to a dehydration reaction while heating. it can.
  • catechol useful as a general-purpose chemical can be produced from renewable resources such as glucose.
  • Example 1 ⁇ Synthesis of catechol from 2-deoxy-scyllo-inosose> 150 mg of 2-deoxy-scyllo-inosose synthesized by the method described in the pamphlet of WO 2006/112000 was dissolved in 3 mL of 0.5N acetic acid and charged into an autoclave. Further, 3 mg (containing 50 wt% water) of 5 wt% Pd / C (palladium / activated carbon) was charged, and the reactor was replaced with nitrogen. The mixture was heated to 100 ° C. with stirring while applying a hydrogen pressure of 0.35 MPa, and the hydrogenation reaction was carried out for 19 hours. After cooling, the atmosphere was replaced with nitrogen, and quantitative analysis was performed using HPLC.
  • Pd / C palladium / activated carbon
  • Example 2 ⁇ Synthesis of catechol from 2-deoxy-scyllo-inosose> 150 mg of 2-deoxy-scyllo-inosose synthesized by the method described in the pamphlet of WO 2006/112000 was dissolved in 3 mL of water and charged into an autoclave. Further, 3 mg (containing 50 wt% water) of 5 wt% Pd / C was charged, and the reactor was replaced with nitrogen. Hydrogenation reaction was performed by applying a hydrogen pressure of 0.1 MPa and heating to 170 ° C. with stirring. During the reaction, the reaction solution was collected and analyzed using HPLC.
  • Example 4 ⁇ Synthesis of (2S, 3R, 4S) -2,3,4-trihydroxycyclohexane-1-one from (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one> 205 mg of (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one obtained in Example 3 was dissolved in 3.5 mL of methanol. 5 mg Pd / C 20 mg (containing 50 wt% water) was added, and hydrogenation was performed at room temperature (25 ° C.) under normal pressure (1 atm).
  • Example 6 ⁇ Synthesis of (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one from 2-deoxy-scyllo-inosose> 0.15 g of 2-deoxy-scyllo-inosose synthesized by the method described in the pamphlet of WO 2006/112000 was added to 1.35 mL of 0.5N aqueous acetic acid and heated at 120 ° C. for 1 hour. As a result of quantitative analysis using HPLC after completion of the reaction, (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one was obtained in a yield of 33%.
  • Example 7 ⁇ Synthesis of (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one from 2-deoxy-scyllo-inosose> 0.05 g of 2-deoxy-scyllo-inosose synthesized by the method described in WO 2006/112000 pamphlet was added to 1 mL of 5N aqueous acetic acid and heated at 100 ° C. for 2 hours. As a result of quantitative analysis using HPLC after completion of the reaction, (4S, 5R, 6S) -4,5,6-trihydroxy-2-cyclohexen-1-one was obtained in a yield of 48%.
  • Example 9 ⁇ Synthesis of catechol from 2-deoxy-scyllo-inosose> 150 mg of 2-deoxy-scyllo-inosose synthesized by the method described in the pamphlet of WO 2006/112000 was dissolved in 3 mL of water and charged into an autoclave. Further, 7 mg (containing 50 wt% water) of 5 wt% Pd / C was charged, and the reactor was replaced with nitrogen. The mixture was heated to 130 ° C. with stirring under a hydrogen pressure of 0.3 MPa, and a hydrogenation reaction was performed for 3 hours. After cooling, the atmosphere was replaced with nitrogen, and quantitative analysis was performed using HPLC. As a result, the raw material disappeared and catechol was obtained in a yield of 29%. Analysis conditions were the same as in Example 1.
  • Example 17 ⁇ Synthesis of catechol from 2-deoxy-scyllo-inosose> 150 mg of 2-deoxy-scyllo-inosose synthesized by the method described in the pamphlet of WO 2006/112000 was dissolved in 3 mL of water and charged into an autoclave. Further, 1.8 mg (containing 50 wt% water) of 5 wt% Pd / C was charged, and the reactor was replaced with nitrogen. The mixture was heated to 130 ° C. with stirring under a hydrogen pressure of 0.3 MPa, and a hydrogenation reaction was performed for 3 hours. After cooling, the atmosphere was replaced with nitrogen, and quantitative analysis was performed using HPLC. As a result, the raw material disappeared and catechol was obtained in a yield of 39%. Analysis conditions were the same as in Example 1.
  • Example 18 ⁇ Synthesis of catechol from 2-deoxy-scyllo-inosose> 150 mg of 2-deoxy-scyllo-inosose synthesized by the method described in the pamphlet of WO 2006/112000 was dissolved in 3 mL of water and charged into an autoclave. Further, 1.5 mg of 5 wt% Pd / C (containing 50 wt% water) and 155 mg of sulfuric acid were charged, and the reactor was replaced with nitrogen. The mixture was heated to 70 ° C. with stirring under a hydrogen pressure of 0.3 MPa, and the hydrogenation reaction was carried out for 10 hours. After cooling, the atmosphere was replaced with nitrogen, and quantitative analysis was performed using HPLC. As a result, the raw material disappeared and catechol was obtained with a yield of 41%. Analysis conditions were the same as in Example 1.
  • Example 19 instead of the sulfuric acid used in Example 18, the acid shown in Table 2 was used, and the reaction was performed in the same manner as in Example 18 except that the reaction temperature was 90 ° C., and analysis was performed. The results are shown in Table 2 together with the catechol yield.
  • Example 23 The reaction was carried out in the same manner as in Example 22 except that 155 mg of zeolite HZSM5 (NE Chemcat Co., Ltd.) was used as the solid acid instead of zeolite H ⁇ . The results are shown in Table 3.
  • Example 24 The reaction was carried out in the same manner as in Example 22 except that 153 mg of activated clay (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as the solid acid instead of zeolite H ⁇ . The results are shown in Table 3.
  • Example 25 The reaction was performed in the same manner as in Example 22 except that 155 mg of Nafion (registered trademark) was used instead of zeolite H ⁇ as a solid acid, and analysis was performed. The results are shown in Table 3.

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Abstract

　本発明は、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水素還元条件下、加熱しながら反応させることによりワンポットでカテコールを製造する方法である。

Description

カテコールの製造方法
　本発明は、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースから中間体（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを経由してカテコールを製造する新しい製法に関する。
　カテコールは重合防止剤、医薬品、農薬、香料などの原料として、また酸化抑制剤やゴム加硫剤として汎用的に用いられている物質であり、主にフェノールを過酸化水素で酸化することにより製造されている。しかし、近年の化石原料の高騰や枯渇の問題、温暖化ガスとしての炭酸ガスの排出抑制の観点から、再生可能資源からの製造が切望されている。
　すでに様々な試みが行われており、例えば非特許文献１に有るように微生物によりＤ－グルコースからシキミ酸を経由して収率３３％でカテコールを得る方法が知られている。
　また非特許文献２に有るように、Ｄ－グルコースから２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを経由し、酢酸中でヨウ化水素酸による還元的脱水反応により収率５９％でカテコールを得る方法が知られている。
Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｋ．Ｍ．Ｄｒａｔｈｓ　ａｎｄ　Ｊ．Ｗ．Ｆｒｏｓｔ、１９９５、１１７，ｐ．２３９５―２４００ Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｋａｔｓｕｍｉ　Ｋａｋｉｎｕｍａ　ｅｔ. ａｌ，２０００、４１、ｐ．１９３５―１９３８ Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃ．Ａ．Ｈａｎｓｅｎ　ａｎｄ　Ｊ．Ｗ．Ｆｒｏｓｔ、２００２、１２４，ｐ．５９２６―５９２７ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ａ．Ｌｕｂｉｎｅａｕ　ａｎｄ　Ｉ．Ｂｉｌｌａｕｌｔ、１９９９、３２０，ｐ．４９―６０
　しかしながら、非特許文献２では高価で腐食性の高いヨウ化水素酸を大量に使用しなければならないという問題がある。そのため、その腐食性により特殊な設備が必要であり、工業的に生産するのが容易ではない。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、汎用化学品であるカテコールを工業的に好適な方法により生産可能とすることにある。
本発明によれば、下記式（１）で表される（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンからカテコールを製造する方法が提供される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　本発明において、以下の態様を含むことができる。
（１）上記のカテコールを製造する方法において、下記式（２）で表される２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水して（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造し、さらに水素化反応および脱水反応を行うことでカテコールを製造する方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
（２）上記のカテコールを製造する方法において、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを水素還元条件下加熱しながら反応させることにより（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを経由してカテコールを製造する方法。
（３）上記のカテコールを製造する方法において、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水素還元条件下、加熱しながら反応させることによりカテコールを製造する方法。
（４）上記のカテコールを製造する方法において、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水して（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造し、さらに水素還元条件下、加熱しながら反応させることによりカテコールを製造する方法。
（５）上記のカテコールを製造する方法において、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを金属触媒存在下反応させることによりカテコールを製造する方法。
（６）上記のカテコールを製造する方法において、金属触媒が白金属金属からなる群または鉄族金属からなる群から選択される金属を含む、カテコールを製造する方法。
（７）上記のカテコールを製造する方法において、金属触媒がパラジウムを含む、カテコールを製造する方法。
（８）上記のカテコールを製造する方法において、金属触媒に含まれる金属成分が活性炭、アルミナまたはゼオライトに担持されている、カテコールを製造する方法。
（９）上記のカテコールを製造する方法において、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水溶液中反応させることによりカテコールを製造する方法。
（１０）上記のカテコールを製造する方法において、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからワンポットでカテコールを製造する方法。
（１１）上記のカテコールを製造する方法において、固体酸の存在下、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからカテコールを製造する方法。
（１２）上記のカテコールを製造する方法において、固体酸がゼオライト、活性白土及びナフィオン（登録商標）からなる群から選択される、カテコールを製造する方法。
（１３）上記のカテコールを製造する方法において、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水素で還元し、下記式（３）で表される（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを製造し、脱水反応させることでカテコールを製造する方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
（１４）上記のカテコールを製造する方法において、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを加熱しながら脱水して（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンとした後、金属触媒存在下、水素で還元して（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンとしたのち、さらに加熱しながら脱水することでカテコールを製造する方法。
　また、本発明によれば、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水して、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造する方法が提供される。
　また、本発明によれば、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンが提供される。
　また、本発明によれば、（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを加熱しながら脱水反応させることでカテコールを製造する方法が提供される。
　また、本発明によれば、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水素で還元し、（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを製造する方法が提供される。
　また、本発明によれば、下記式（４）で表される２，３，４，５－テトラヒドロキシ－シクロヘキサン－１－オンを水素還元条件下に加熱しながら反応させることでカテコールを製造する方法が提供される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　本発明によれば、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンからカテコールを製造することができる。この方法によれば、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンのオレフィンの還元反応および２分子の水を脱水することによりカテコールを製造することができる。したがって、腐食性の試薬を使用せずに、マイルドな条件でカテコールを得ることができ、環境負荷を低減した工業的生産に適したカテコールの製造が実現可能となる。
　本発明によれば、環境負荷を低減した工業的生産に適した方法により、汎用化学品であるカテコールを製造することができる。
　以下、本発明を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
　本実施形態は、下記式（１）で表される（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンからカテコールを製造する方法である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　この方法は、式（５）で表される反応によりカテコールを製造するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　具体的には、本実施形態は、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水素還元条件下、加熱しながら反応させることによりカテコールを製造する方法である。
　本実施形態は、ワンポットで（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンからカテコールを製造するものである。ここでいうワンポットとは、いくつかの反応を同一反応容器で行うことを意味し、具体的には還元反応と脱水反応である。
　（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンからカテコールを製造するにあたり、「水素還元条件下」に反応するとは、溶媒に溶解した（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを還元触媒とともに水素雰囲気下に反応させることである。
　溶媒として、反応の進行を妨げないものであれば特に制限はないが、水あるいは、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができる。またこれら溶媒は単独で、あるいは２種以上の任意の比率での混合溶媒として使用可能であるが、水を用いるのが好ましい。
　（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンの仕込みの濃度は、とくに限定されないが、たとえば、１ｗ／ｖ％以上３０ｗ／ｖ％以下とすると好ましい。
　本実施形態において「加熱しながら」とは、気温以上に反応温度を上昇させることであり、必要に応じて反応中に時間の経過とともに温度を変化させることも包含する概念であり、温度を変化させることにより、反応を段階的に進めることができる。通常の反応温度範囲として、３０℃以上３００℃以下である。反応温度が低いと脱水反応の反応速度が低下し、反応温度が高いと副反応が進行する。したがって３０℃以上３００℃以下で加熱させることにより、収率よくカテコールを製造することができる。より好ましくは３５℃以上２４０℃以下であり、さらに好ましくは７０℃以上２００℃以下とする。こうすることにより、好適な反応速度で脱水反応を進行させることができ、より収率よくカテコールを製造することができる。
　反応時間は特に制限は無いが、数分から４８時間、好ましくは３０分から２４時間の範囲である。こうすることにより、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを確実に還元し、かつ、脱水させることができ、収率よくカテコールを製造することができる。
　還元触媒としては、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金、イリジウムなどの白金属金属、及び、ニッケル、コバルトなどの鉄属金属から選択される金属、並びに、銅などの金属を用いることができる。これら金属は、単独で用いてもよいし、または活性炭、シリカゲル、アルミナ、グラファイト、珪藻土、軽石、モンモリロナイト、ゼオライトなどに担持させてもよい。具体的な例としてパラジウム／活性炭、パラジウム／シリカゲル、パラジウム／アルミナ、パラジウム／ゼオライト、ニッケル／アルミナ、銅／アルミナ、ルテニウム／活性炭、ロジウム／活性炭、白金／活性炭、イリジウム／活性炭などが挙げられる。また、その担持量は、通常、担体に対して０．０１～５０重量％の範囲である。こうすることにより、好適に還元反応を進行させることが可能となる。還元触媒の添加量は、０．１～１０重量％の範囲にすると好ましい。
　水素雰囲気下とは、大気圧から１０ＭＰａまでの水素を含む気体で満たされた反応器の中で反応させることであり、好ましくは大気圧から１ＭＰａの間である。水素は単独あるいは窒素などと混合して使用することもできる。
　（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンの製造方法は後述するが、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水反応させることにより製造することができる。
　また、加熱することで無触媒でも反応が可能であるが、反応には反応を促進させるために添加剤を加えることができる。添加剤として酸、塩基やそれらの塩を用いることができる。
　用いられる酸としては、例えば塩化水素、臭化水素、硫酸、リン酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエン酸、乳酸、安息香酸、トリフルオロ酢酸、ｐ－トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の有機酸、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、活性白土、ナフィオン（登録商標）、イオン交換樹脂等の固体酸等が挙げられる。酸の添加量は、１～２０００重量％の範囲にすると好ましい。
　用いられる塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩基、トリエチルアミン、ピリジン、１，８－ジアザビシクロウンデセン等の有機アミン塩基等を挙げることができる。
　反応終了後カテコールを取得する方法として、反応液から還元触媒や不均一な添加剤をろ過で除いた後、ろ液を濃縮することで粗精製のカテコールを結晶として得ることができる。粗精製のカテコールは蒸留や再結晶することでより精製されたカテコールとして取得することができる。また加熱した状態の反応液を、ある程度まで溶媒濃縮を行なった後冷却することでカテコールを結晶として析出させ、ろ過により取得することができる。また、カテコールが溶けにくい溶媒を加えることで結晶としてカテコールを析出させ、ろ過により取得することもできる。さらに、反応溶媒に適当な溶媒を加え、抽出することができる。抽出液は前記と同様に処理することで、より精製されたカテコールとして取得することができる。
　つづいて、本実施形態の効果について説明する。本発明者は鋭意検討した結果、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースから得られる（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水素化反応と脱水反応することで容易にカテコールが得られることを見いだした。
　本実施形態の方法によれば、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水素雰囲気下加熱しながら反応させるため、ワンポットで水素添加による還元反応と脱水反応とを同時に行うことができる。これにより、理想的には基質と等モルの水素と、少量の触媒を用いることによりカテコールを製造することができる。したがって、腐食性の試薬を使用せず、マイルドな条件で安価にカテコールを製造することができ、工業的生産に適した容易なカテコールの製造が実現可能となる。
（第２の実施形態）
　本実施形態は、下記式（２）で表される２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水して（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造し、さらに水素化反応および脱水反応を行うことでカテコールを製造する方法である。この方法は、式（６）で表される反応によりカテコールを製造するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　具体的には、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを水素還元条件下加熱しながら反応させることにより（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを経由してワンポットでカテコールを製造する方法である。
　この方法では、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水して（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造し、さらに水素還元条件下、加熱反応させることによりカテコールを製造する。
　本実施形態では、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからワンポットでカテコールを製造する。
　本実施形態において、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースから（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを経由してカテコールを製造するにあたり、「水素還元条件下、加熱しながら反応させる」とは、加熱しながら溶媒に溶解した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを還元触媒とともに水素雰囲気下に反応させることである。
　溶媒として、反応の進行を妨げないものであれば特に制限はないが、水、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができる。またこれら溶媒は単独で、あるいは２種以上の任意の比率での混合溶媒として使用可能であるが、水を用いるのが好ましい。
　２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースの仕込みの濃度は、とくに限定されないが、たとえば、１ｗ／ｖ％以上３０ｗ／ｖ％以下とすると好ましい。
　本実施形態において「加熱しながら」とは、気温以上に反応温度を上昇させることであり、必要に応じて反応中に時間の経過とともに温度を変化させることも包含する概念であり、温度を変化させることにより、反応を段階的に進めることができる。通常の反応温度範囲として、３０℃以上３００℃以下である。反応温度が低いと脱水反応の反応速度が低下し、反応温度が高いと副反応が進行する。したがって３０℃以上３００℃以下で加熱させることにより、収率よくカテコールを製造することができる。より好ましくは６０℃以上２４０℃以下であり、さらに好ましくは７０℃以上２００℃以下とする。こうすることにより、好適な反応速度で脱水反応を進行させることができ、より収率よくカテコールを製造することができる。
　反応時間は特に制限は無いが、数分から４８時間、好ましくは１時間から２４時間の範囲である。こうすることにより、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを確実に脱水し、かつ、中間体の（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを還元させることができ、収率よくカテコールを製造することができる。
　還元触媒としては、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金、イリジウムなどの白金属金属、及び、ニッケル、コバルトなどの鉄属金属から選択される金属、並びに、銅などの金属を用いることができる。これら金属は、単独で用いてもよいし、または活性炭、シリカゲル、アルミナ、グラファイト、珪藻土、軽石、モンモリロナイト、ゼオライトなどに担持させてもよい。具体的な例としてパラジウム／活性炭、パラジウム／シリカゲル、パラジウム／アルミナ、パラジウム／ゼオライト、ニッケル／アルミナ、銅／アルミナ、ルテニウム／活性炭、ロジウム／活性炭、白金／活性炭、イリジウム／活性炭などが挙げられる。また、その担持量は、通常、担体に対して０．０１～５０重量％の範囲である。こうすることにより、好適に還元反応を進行させることが可能となる。還元触媒の添加量は、０．１～１０重量％の範囲にすると好ましい。
　水素雰囲気下とは、大気圧から１０ＭＰａまでの水素を含む気体で満たされた反応器の中で反応させることであり、好ましくは大気圧から１ＭＰａの間である。水素は単独あるいは窒素などと混合して使用することもできる。
　また、加熱することで無触媒でも反応が可能であるが、反応には反応を促進させるために添加剤を加えることができる。添加剤として酸、塩基やそれらの塩を用いることができる。
　用いられる酸としては、例えば塩化水素、臭化水素、硫酸、リン酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエン酸、乳酸、安息香酸、トリフルオロ酢酸、ｐ－トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の有機酸、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、活性白土、ナフィオン（登録商標）、イオン交換樹脂等の固体酸等が挙げられる。酸の添加量は、１～２０００重量％の範囲にすると好ましい。
　用いられる塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩基、トリエチルアミン、ピリジン、１，８－ジアザビシクロウンデセン等の有機アミン塩基等を挙げることができる。
　また、ここでいうワンポットとは、いくつかの反応を同一反応容器で行うことを意味し、具体的には還元反応と脱水反応である。
　なお、本実施形態で用いられる２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースはＤ－グルコースから発酵によって得られることが非特許文献２、非特許文献３、および国際公開第２００６/１１２０００号パンフレットなどにより知られている。
　反応終了後カテコールを取得する方法として、反応液から還元触媒や不均一な添加剤をろ過で除いた後、ろ液を濃縮することで粗精製のカテコールを結晶として得ることができる。粗精製のカテコールは蒸留や再結晶することでより精製されたカテコールとして取得することができる。また加熱した状態の反応液を、ある程度まで溶媒濃縮を行なった後冷却することでカテコールを結晶として析出させ、ろ過により取得することができる。また、カテコールが溶けにくい溶媒を加えることで結晶としてカテコールを析出させ、ろ過により取得することもできる。さらに、反応溶媒に適当な溶媒を加え、抽出することができる。抽出液は前記と同様に処理することで、より精製されたカテコールとして取得することができる。
　つづいて、本実施形態の効果について説明する。
　本実施形態によれば、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを水素還元条件下に加熱しながらワンポットで反応させることでカテコールを製造することができる。これにより、再生可能資源であるＤ－グルコースから腐食性の試薬を使用せず、安価にカテコールを製造することができる。したがって、工業的生産に適したカテコールの製造が実現可能となる。
　また、本実施形態によれば、再生可能資源であるグルコースから発酵により容易に得られる２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを水素還元条件下加熱しながら反応させることにより、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを経由して、カテコールを得ることができる。したがって、ワンポットで水素添加による還元反応と脱水反応とを同時に行って容易にカテコールを製造することができる。
　上述のように非特許文献２において、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを酢酸中でヨウ化水素による還元的脱水反応を行うことにより、収率５９％でカテコールを得る方法が知られている。しかし、この反応では２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースに対し２分子のヨウ化水素が必要とされる。すなわち、１分子のヨウ化水素がカルボニル基に付加し、ついでもう１分子のヨウ化水素と反応し、ヨウ素と水として脱離しながら還元し、さらに脱水することでカテコールが生成すると考えられる。このため、高価で腐食性の高いヨウ化水素酸を理想的な反応においても２当量使用しなければならないという問題があった。
　一方、本実施形態の方法においては、理想的には基質と等モルの水素と、少量の触媒を必要とするのみである。また、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを経由するため、マイルドな条件でカテコールを合成することができる。したがって、腐食性の試薬を使用せず、安価かつ容易にカテコールを製造することができ、工業的生産に適したカテコールの製造が実現可能となる。
　また、本実施形態の方法では、金属触媒を用いて水素還元反応を実施することができる。したがって、原料コストが安価にすみ、工業的生産に有利である。また、多量の腐食性の試薬を使用しないため、環境にもやさしい。
　また、本実施形態の方法では、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースをワンポットで反応させることでカテコールを製造することができる。したがって、各ステップの単離精製をする手間を省き、工業的生産にさらに有利である。
　さらに、本実施形態の方法により、再生可能資源であるグルコースなどから容易に製造される２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを原料とし、汎用化学品であるカテコールを製造することができる。それにより、化石原料の使用削減、温暖化ガスの排出抑制、地球温暖化防止に有用である。
（第３の実施形態）
　本実施形態は、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを加熱しながら脱水して（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンとした後、金属触媒存在下、水素で還元して下記式（３）で表される（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンとしたのち、さらに加熱しながら脱水することでカテコールを製造する方法である。本実施形態の方法は、式（７）で示す反応によりカテコールを製造する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　第２の実施形態ではカテコールをワンポットで製造する方法を例示した。本実施形態では、以下の３つの工程をそれぞれ行って、カテコールを製造するものである。
（工程１）２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースから（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造する工程、
（工程２）（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンから（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを製造する工程。
（工程３）（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンからカテコールを製造する工程。
　＜工程１＞
　工程１は、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水して、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造する工程である。
　２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水反応させて（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造するにあたり、反応温度に関しては、３０℃以上３００℃以下とすることにより実施可能である。反応温度が低いと脱水反応の反応速度が低下し、反応温度が高いと副反応が進行する。したがって３０℃以上３００℃以下で加熱させることにより、収率よく（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造することができる。より好ましくは、１００℃以上２４０℃以下の温度範囲とする。こうすることにより、好適な反応速度で脱水反応を進行させることができ、より収率よく（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造することができる。
　溶媒として、反応の進行を妨げないものであれば特に制限はないが、水、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができる。またこれら溶媒は単独で、あるいは２種以上の任意の比率での混合溶媒として使用可能であるが、水を用いるのが好ましい。
　反応時間は特に制限は無いが、数分から４８時間、好ましくは１５分から２４時間の範囲である。こうすることにより、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを確実に脱水し、収率よく（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造することができる。
　加熱することで無触媒でも反応が可能であるが、反応促進のため添加剤として酸、塩基やそれらの塩を用いることができる。
　用いられる酸としては、例えば塩化水素、臭化水素、硫酸、リン酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエン酸、乳酸、安息香酸、トリフルオロ酢酸、ｐ－トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の有機酸、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、活性白土、ナフィオン（登録商標）、イオン交換樹脂等の固体酸等が挙げられる。酸の添加量は、１～２０００重量％の範囲にすると好ましい。
　用いられる塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩基、トリエチルアミン、ピリジン、１，８－ジアザビシクロウンデセン等の有機アミン塩基等を挙げることができる。
　ただし、非特許文献３にあるように、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースから２分子の水が脱水すると１，２，４－トリヒドロキシベンゼンが生成する。そのため、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを収率良く得るためには、反応温度と時間と触媒をコントロールする必要がある。より具体的には、高い温度で反応させるときは、弱い触媒あるいは無触媒で短時間反応させ、低い温度であれば強い触媒を用い長時間反応させることで、１，２，４－トリヒドロキシベンゼンの生成を抑えることができる。
　なお、触媒とは、上記の酸または塩基に例示される添加剤のことをいう。同一種類の触媒では、溶液中の濃度を高めることにより、強い触媒として反応させることができ、溶液中の濃度を低くすることにより、弱い触媒として反応させることができる。また、異なる種類の触媒では、例えば水を溶媒としたとき溶液のｐＨが７から離れるほど強い触媒ということができ、ｐＨ７に近いものほど弱い触媒ということができる。このように、触媒を適宜変更させつつ、反応温度および時間をコントロールすることにより、収率よく（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを合成することができる。
　なお、本発明で用いられる２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースの入手方法は第２の実施形態で説明したとおりである。
　反応終了後（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンは、反応液を濃縮することで粗生成物を得ることができる。必要に応じ、ｐＨを中性付近（ｐＨ６～８）に調整することができる。また、不均一な添加剤を使用した場合、反応液からろ過で除き、同様にろ液を濃縮することで粗精製物を得ることができる。さらに、粗精製物は、再結晶やシリカゲルカラムで精製し、より高純度の（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを取得することができる。
＜工程２＞
　工程２は、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを金属触媒存在下水素で還元し、（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを製造する工程である。
　　ここでいう金属触媒としては、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金、イリジウムなどの白金属金属、及び、ニッケル、コバルトなどの鉄属金属から選択される金属、並びに、銅などの金属を用いることができる。これら金属は、単独で用いてもよいし、または活性炭、シリカゲル、アルミナ、グラファイト、珪藻土、軽石、モンモリロナイト、ゼオライトなどに担持させてもよい。具体的な例としてパラジウム／活性炭、パラジウム／シリカゲル、パラジウム／アルミナ、パラジウム／ゼオライト、ニッケル／アルミナ、銅／アルミナ、ルテニウム／活性炭、ロジウム／活性炭、白金／活性炭、イリジウム／活性炭などが挙げられる。また、その担持量は、通常、担体に対して０．０１～５０重量％の範囲である。還元触媒の添加量は、０．１～１０重量％の範囲にすると好ましい。
　水素雰囲気下とは、大気圧から１０ＭＰａまでの水素を含む気体で満たされた反応器の中で反応させることであり、好ましくは大気圧から１ＭＰａの間である。水素は単独あるいは窒素などと混合して使用することもできる。
　溶媒として、反応の進行を妨げないものであれば特に制限はないが、水、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができる。またこれら溶媒は単独で、あるいは２種以上の任意の比率での混合溶媒として使用可能であるが、メタノールを用いることにより脱水反応を抑制することができ（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを収率よく製造できるため好ましい。
　（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンの仕込みの濃度は、とくに限定されないが、たとえば、１ｗ／ｖ％以上３０ｗ／ｖ％以下とすると好ましい。
　また、反応には反応を促進させるために添加剤を加えることができる。添加剤として酸、塩基やそれらの塩を用いることができる。
　用いられる酸としては、例えば塩化水素、臭化水素、硫酸、リン酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエン酸、乳酸、安息香酸、トリフルオロ酢酸、ｐ－トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の有機酸、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、活性白土、ナフィオン（登録商標）、イオン交換樹脂等の固体酸等が挙げられる。酸の添加量は、１～２０００重量％の範囲にすると好ましい。
　用いられる塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩基、トリエチルアミン、ピリジン、１，８－ジアザビシクロウンデセン等の有機アミン塩基等を挙げることができる。
　反応温度に関しては、室温（２５℃）から３００℃まで実施可能であるが、好ましくは、６０℃以上２４０℃以下の温度範囲とする。こうすることにより、好適な反応速度で還元反応を進行させることができ、かつ、脱水反応の進行を抑制ことができる。したがって、より収率よく（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを製造することができる。
　反応時間は特に制限は無いが、数分から４８時間、好ましくは１０分から２４時間の範囲である。こうすることにより、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを確実に還元させることができる。
　（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンは、還元触媒をろ過により除去し、ろ液を濃縮することで得ることができる。必要に応じ再結晶を行うことで、より純度の高い（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを取得することができる。
＜工程３＞
　工程３は、（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを加熱しながら脱水反応させることでカテコールを製造する工程である。
　溶媒として、反応の進行を妨げないものであれば特に制限はないが、水、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができる。またこれら溶媒は単独で、あるいは２種以上の任意の比率での混合溶媒として使用可能であるが、水を用いるのが好ましい。
（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンの仕込みの濃度は、とくに限定されないが、たとえば、１ｗ／ｖ％以上３０ｗ／ｖ％以下とすると好ましい。
　また、反応には反応を促進させるために添加剤を加えることができる。添加剤として酸、塩基やそれらの塩を用いることができる。
　用いられる酸としては、例えば塩化水素、臭化水素、硫酸、リン酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエン酸、乳酸、安息香酸、トリフルオロ酢酸、ｐ－トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の有機酸、ゼオライト、シリカゲル、アルミナ、活性白土、ナフィオン（登録商標）、イオン交換樹脂等の固体酸等が挙げられる。酸の添加量は、１～２０００重量％の範囲にすると好ましい。
　用いられる塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩基、トリエチルアミン、ピリジン、１，８－ジアザビシクロウンデセン等の有機アミン塩基等を挙げることができる。
　本実施形態において「加熱しながら」とは、気温以上に反応温度を上昇させることであり、必要に応じて反応中に時間の経過とともに温度を変化させることも包含する概念であり、温度を変化させることにより、反応を段階的に進めることができる。３０℃以上３００℃以下で加熱させることをいう。反応温度が低いと反応速度が低下し、反応温度が高いと副反応が進行する。したがって３０℃以上３００℃以下で加熱させることにより、カテコールを製造することができる。より好ましくは、６０℃以上２４０℃以下の温度範囲とし、さらに好ましくは７０℃以上２００℃以下とする。こうすることにより、好適な反応速度で脱水反応を進行させることができ、より収率よくカテコールを製造することができる。
　反応時間は特に制限は無いが、数分から４８時間、好ましくは１０分から２４時間の範囲である。こうすることにより、（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを確実に脱水させることができる。
　反応終了後カテコールを取得する方法として、反応液から還元触媒や不均一な添加剤をろ過で除いた後、ろ液を濃縮することで粗精製のカテコールを結晶として得ることができる。粗精製のカテコールは蒸留や再結晶することでより精製されたカテコールとして取得することができる。また加熱した状態の反応液を、ある程度まで溶媒濃縮を行なった後冷却することでカテコールを結晶として析出させ、ろ過により取得することができる。また、カテコールが溶けにくい溶媒を加えることで結晶としてカテコールを析出させ、ろ過により取得することもできる。さらに、反応溶媒に適当な溶媒を加え、抽出することができる。抽出液は前記と同様に処理することで、より精製されたカテコールとして取得することができる。
　つづいて、本実施形態の効果について説明する。
　本実施形態によれば、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水し、得られる（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを還元し（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンとしたのち、脱水することでカテコールを製造することができる。これにより、グルコースなどの再生可能資源から汎用化学品として有用なカテコールを容易に製造することができる
　また、本実施形態の工程１の方法によれば、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを加熱しながら脱水して、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造することができる。これにより、汎用化学品として有用なカテコール製造に重要な中間体である、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを容易に製造することができる。
　より詳しく述べれば、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースは、０．５Ｍリン酸水溶液中で加熱することで２分子の水が脱水し、１，２，４－トリヒドロキシベンゼンになることが知られている（非特許文献３）。しかし、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを反応温度、時間と触媒などをコントロールして反応させることで、１分子の水が脱水し（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンとすることができる。すなわち、高い温度で反応させるときは、弱い触媒あるいは無触媒で短時間反応させ、低い温度で反応させるときは、強い触媒を用い長時間反応させることで、１，２，４－トリヒドロキシベンゼンの生成を抑えることができる。したがって、汎用化学品として有用なカテコール製造に重要な中間体である、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを容易に製造することができる。
　また、本実施形態の工程２の方法によれば、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを還元し、（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを製造することができる。これにより、汎用化学品として有用なカテコール製造に重要な中間体である（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを容易に製造することができる。
　従来、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンとは、逆の立体を有する（４Ｒ，５Ｓ，６Ｒ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンは知られていた（非特許文献４など）。しかしながら、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンの合成方法は知られていなかった。この物質はカテコールを製造する目的において有用な中間体であり、その２重結合が触媒存在下、水素で容易に還元され、（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンとなること、さらに触媒存在下あるいは非存在下で脱水反応を行うことでカテコールを得ることができる。したがって、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造可能とすることにより、汎用化学品として有用なカテコールを容易に製造することが可能となる。
　さらに、本実施形態の工程３の方法によれば、（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを加熱しながら脱水反応させることでカテコールを製造することができる。これにより、グルコースなどの再生可能資源から汎用化学品として有用なカテコールを製造することができる。
　以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
　たとえば、第２の実施形態および第３の実施形態では、出発物質として、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを用いてカテコールを製造する方法について説明した。しかしながら、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースに代えて下記式（４）で表される２，３，４，５－テトラヒドロキシ－シクロヘキサン－１－オンを適用することも可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
（実施例１）
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからカテコールの合成＞
　国際公開第２００６/１１２０００号パンフレット記載の方法により合成した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソース１５０ｍｇを０．５Ｎ酢酸３ｍＬに溶解し、オートクレーブ中に仕込んだ。さらに５重量％Ｐｄ／Ｃ（パラジウム／活性炭）３ｍｇ（５０重量％含水）を仕込み、反応器を窒素で置換した。０．３５ＭＰａの水素圧をかけ撹拌しながら１００℃に加熱し、水素添加反応を１９時間行った。冷却後、窒素置換し、ＨＰＬＣを用いて定量分析を行った。その結果、原料が消失し、カテコールが収率５６％で得られた。
ＨＰＬＣ分析条件；１０ｍＭ酢酸水溶液／アセトニトリル＝９４／６、１．２ｍＬ／ｍｉｎ．、ＵＶ＝２２０ｎｍ、使用カラム　ＯＤＳ－ＡＱ、内標　没食子酸メチル
（実施例２）
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからカテコールの合成＞
　国際公開第２００６/１１２０００号パンフレット記載の方法により合成した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソース１５０ｍｇを水３ｍＬに溶解し、オートクレーブ中に仕込んだ。さらに５重量％Ｐｄ／Ｃ３ｍｇ（５０重量％含水）を仕込み、反応器を窒素で置換した。０．１ＭＰａの水素圧をかけ撹拌しながら１７０℃に加熱し、水素添加反応を行った。反応途中、反応溶液を採取し、ＨＰＬＣを用いて分析したところ、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンの存在を確認した。合計４時間反応し、冷却後、窒素置換し、ＨＰＬＣを用いて定量分析を行った。その結果、原料が消失し、カテコールが収率２３％で得られた。分析条件は実施例１と同様に行った。
（実施例３）
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースから（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンの合成＞
　国際公開第２００６/１１２０００号パンフレット記載の方法により合成した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソース１．６４ｇとイオン交換樹脂ＩＲ１２０Ｂ５ｍＬを水１３．６ｍＬ中に加え、２０時間加熱還流した。反応終了後イオン交換樹脂をろ別し、ろ液を減圧濃縮した。濃縮残渣をシリカゲルカラム（酢酸エチル）で精製し、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを６０４ｍｇ（収率４１％）得た。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤ３ＯＤ）；δ６．９１（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝２．３，１１．５Ｈｚ），６．０２（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝２．７，１１．５Ｈｚ），４．３５（ｄｔ，Ｊ＝２．３，８．２Ｈｚ），３．５７（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．２，１１．５Ｈｚ）
１３Ｃ－ＮＭＲ（ＣＤ３ＯＤ）；δ２００．１８，１５３．３２，１２７．５１，７９．９３，７８．１２，７３．０６
（実施例４）
＜（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンから（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンの合成＞
　実施例３で得られた（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オン　２０５ｍｇをメタノール３．５ｍＬに溶解した。５重量％Ｐｄ／Ｃ２０ｍｇ（５０重量％含水）を加え、室温（２５℃）で常圧（１気圧）水素添加を行った。反応終了後、触媒をろ別し、ろ液を濃縮し、（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを１９８ｍｇ（収率９６％）得た。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＤＭＳＯ）；δ５．２１（ｄ，１Ｈ，ＯＨ），４．９１（ｄ，１Ｈ，ＯＨ），４．８７（ｄ，１Ｈ，ＯＨ），３．８８（ｍ，１Ｈ），３．６３（ｍ，１Ｈ），３．０７（ｍ，１Ｈ），２．４８（ｍ，１Ｈ），２．１４（ｍ，１Ｈ），１．３３（ｍ，１Ｈ）
（実施例５）
＜（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンからカテコールの合成＞
　実施例４で得られた（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オン２９．２ｍｇを３３ｗ／ｖ％リン酸水溶液１ｍＬに溶解し、１００℃で２時間加熱した。ＨＰＬＣを用いて定量分析を行った結果、カテコールが収率８６％で得られた。ＨＰＬＣ分析条件；１０ｍＭ酢酸水溶液／アセトニトリル＝９４／６、１．２ｍＬ／ｍｉｎ．、ＵＶ＝２２０ｎｍ、使用カラム　ＯＤＳ－ＡＱ、内標　没食子酸メチル
(実施例６)
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースから（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンの合成＞
　国際公開第２００６/１１２０００号パンフレット記載の方法により合成した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソース０．１５ｇを０．５Ｎ酢酸水１.３５ｍＬ中に加え、１２０℃で１時間加熱した。反応終了後ＨＰＬＣを用いて定量分析を行った結果、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンが収率３３％で得られた。このとき４４％の原料２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースが回収された。ＨＰＬＣ分析条件；１０ｍＭ酢酸水溶液／アセトニトリル＝９４／６、１．２ｍＬ／ｍｉｎ．、ＵＶ＝２２０ｎｍ、使用カラム　ＯＤＳ－ＡＱ、内標　没食子酸メチル
(実施例７)
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースから（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンの合成＞
　国際公開第２００６/１１２０００号パンフレット記載の方法により合成した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソース０．０５ｇを５Ｎ酢酸水１ｍＬ中に加え１００℃で２時間加熱した。反応終了後ＨＰＬＣを用いて定量分析を行った結果、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンが収率４８％で得られた。このとき３５％の原料２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースが回収された。ＨＰＬＣ分析条件；１０ｍＭ酢酸水溶液／アセトニトリル＝９４／６、１．２ｍＬ／ｍｉｎ．、ＵＶ＝２２０ｎｍ、使用カラム　ＯＤＳ－ＡＱ、内標　没食子酸メチル
(実施例８)
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースから（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンの合成＞
　国際公開第２００６/１１２０００号パンフレット記載の方法により合成した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソース０．５ｇとシリカゲル(メルク社製キーゼルゲル６０）１００ｍｇを水１ｍＬ中に加え１５０℃で２時間加熱した。反応終了後ＨＰＬＣを用いて定量分析を行った結果、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンが収率５０％で得られた。このとき１５％の原料２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースが回収された。ＨＰＬＣ分析条件；１０ｍＭ酢酸水溶液／アセトニトリル＝９４／６、１．２ｍＬ／ｍｉｎ．、ＵＶ＝２２０ｎｍ、使用カラム　ＯＤＳ－ＡＱ、内標　没食子酸メチル
（実施例９）
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからカテコールの合成＞
　国際公開第２００６/１１２０００号パンフレット記載の方法により合成した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソース１５０ｍｇを水３ｍＬに溶解し、オートクレーブ中に仕込んだ。さらに５重量％Ｐｄ／Ｃ７ｍｇ（５０重量％含水）を仕込み、反応器を窒素で置換した。０．３ＭＰａの水素圧をかけ撹拌しながら１３０℃に加熱し、水素添加反応を３時間行った。冷却後、窒素置換し、ＨＰＬＣを用いて定量分析を行った。その結果、原料が消失し、カテコールが収率２９％で得られた。分析条件は実施例１と同様に行った。
（実施例１０～１６）
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからカテコールの合成＞
　実施例９で用いた５重量％Ｐｄ／Ｃの代わりに、表１に示す触媒を用い、さらに表１に示す反応温度、反応時間とした以外は実施例９と全く同様に反応を行い、分析を行った。カテコール収率と併せて表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（実施例１７）
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからカテコールの合成＞
　国際公開第２００６/１１２０００号パンフレット記載の方法により合成した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソース１５０ｍｇを水３ｍＬに溶解し、オートクレーブ中に仕込んだ。さらに５重量％Ｐｄ／Ｃ１．８ｍｇ（５０重量％含水）を仕込み、反応器を窒素で置換した。０．３ＭＰａの水素圧をかけ撹拌しながら１３０℃に加熱し、水素添加反応を３時間行った。冷却後、窒素置換し、ＨＰＬＣを用いて定量分析を行った。その結果、原料が消失し、カテコールが収率３９％で得られた。分析条件は実施例１と同様に行った。
（実施例１８）
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからカテコールの合成＞
　国際公開第２００６/１１２０００号パンフレット記載の方法により合成した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソース１５０ｍｇを水３ｍＬに溶解し、オートクレーブ中に仕込んだ。さらに５重量％Ｐｄ／Ｃ１．５ｍｇ（５０重量％含水）および硫酸１５５ｍｇを仕込み、反応器を窒素で置換した。０．３ＭＰａの水素圧をかけ撹拌しながら７０℃に加熱し、水素添加反応を１０時間行った。冷却後、窒素置換し、ＨＰＬＣを用いて定量分析を行った。その結果、原料が消失し、カテコールが収率４１％で得られた。分析条件は実施例１と同様に行った。
（実施例１９～２１）
　実施例１８で用いた硫酸の代わりに、表２に示す酸を用い、反応温度を９０℃とした以外は実施例１８と全く同様に反応を行い、分析を行った。カテコール収率と併せて表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（実施例２２）
＜２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからカテコールの合成＞
　国際公開第２００６/１１２０００号パンフレット記載の方法により合成した２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソース１５０ｍｇを水３ｍＬに溶解し、オートクレーブ中に仕込んだ。さらに５重量％Ｐｄ／Ｃ１．６ｍｇ（５０重量％含水）およびゼオライトＨβ(ＮＥケムキャット（株）)１５２ｍｇを仕込み、反応器を窒素で置換した。０．３ＭＰａの水素圧をかけ撹拌しながら１３０℃に加熱し、水素添加反応を１０時間行った。冷却後、窒素置換した後、再度１７０℃に加熱し、２時間攪拌した。冷却後、ＨＰＬＣを用いて定量分析を行った。その結果、原料が消失し、カテコールが収率５７％で得られた。分析条件は実施例１と同様に行った。
（実施例２３）
　固体酸として、ゼオライトＨβの代わりに、ゼオライトＨＺＳＭ５(ＮＥケムキャット（株）)１５５ｍｇを用いた以外は、実施例２２と全く同様に反応を行い、分析を行った。結果を表３に示す。
（実施例２４）
　固体酸として、ゼオライトＨβの代わりに、活性白土（和光純薬工業（株））１５３ｍｇを用いた以外は、実施例２２と全く同様に反応を行い、分析を行った。結果を表３に示す。
（実施例２５）
　固体酸として、ゼオライトＨβの代わりに、ナフィオン（登録商標）１５５ｍｇを用いた以外は、実施例２２と全く同様に反応を行い、分析を行った。結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003

Claims (20)

  1. 下記式（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
     で表される（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンからカテコールを製造する方法。
  2. 　請求項１に記載のカテコールを製造する方法において、
    下記式（２）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
     で表される２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水して（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造し、さらに水素化反応および脱水反応を行うことでカテコールを製造する方法。
  3. 　請求項１または２に記載のカテコールを製造する方法において、
    　２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを水素還元条件下加熱しながら反応させることにより（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを経由してカテコールを製造する方法。
  4. 　請求項１乃至３いずれかに記載のカテコールを製造する方法において、
    　（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水素還元条件下、加熱しながら反応させることによりカテコールを製造する方法。
  5. 　請求項１乃至４いずれかに記載のカテコールを製造する方法において、
    　２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水して（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造し、さらに水素還元条件下、加熱しながら反応させることによりカテコールを製造する方法。
  6. 　請求項１乃至５いずれかに記載のカテコールを製造する方法において、
    （４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを金属触媒存在下反応させることによりカテコールを製造する方法。
  7. 　請求項６に記載のカテコールを製造する方法において、
    　前記金属触媒が白金属金属からなる群または鉄族金属からなる群から選択される金属を含む、カテコールを製造する方法。
  8. 　請求項７に記載のカテコールを製造する方法において、
    　前記金属触媒がパラジウムを含む、カテコールを製造する方法。
  9. 　請求項６乃至８いずれかに記載のカテコールを製造する方法において、
    　前記金属触媒に含まれる金属成分が活性炭、アルミナまたはゼオライトに担持されている、カテコールを製造する方法。
  10. 　請求項１乃至９いずれかに記載のカテコールを製造する方法において、
    　（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水溶液中反応させることによりカテコールを製造する方法。
  11. 　請求項１乃至１０いずれかに記載のカテコールを製造する方法において、
    　２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからワンポットでカテコールを製造する方法。
  12. 　請求項１１に記載のカテコールを製造する方法において、
    　固体酸の存在下、２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースからカテコールを製造する方法。
  13. 　請求項１２に記載のカテコールを製造する方法において、
    　前記固体酸がゼオライト、活性白土及びナフィオン（登録商標）からなる群から選択される、カテコールを製造する方法。
  14. 　請求項１に記載のカテコールを製造する方法において、
    　（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水素で還元し、下記式（３）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
     で表される（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを製造し、脱水反応させることでカテコールを製造する方法。
  15. 　請求項１４に記載のカテコールを製造する方法において、
    　２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを加熱しながら脱水して（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンとした後、金属触媒存在下、水素で還元して（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンとしたのち、さらに加熱しながら脱水することでカテコールを製造する方法。
  16. 　２－デオキシ－ｓｃｙｌｌｏ－イノソースを脱水して、（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを製造する方法。
  17. 　（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オン。
  18. 　（２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを加熱しながら脱水反応させることでカテコールを製造する方法。
  19. 　（４Ｓ，５Ｒ，６Ｓ）－４，５，６－トリヒドロキシ－２－シクロヘキセン－１－オンを水素で還元し、
    （２Ｓ，３Ｒ，４Ｓ）－２，３，４－トリヒドロキシシクロヘキサン－１－オンを製造する方法。
  20. 　下記式（４）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
     で表される２，３，４，５－テトラヒドロキシ－シクロヘキサン－１－オンを水素還元条件下に加熱しながら反応させることでカテコールを製造する方法。
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