JP2000219680A - 5−アリ−ルヒダントインの製造方法 - Google Patents

5−アリ−ルヒダントインの製造方法

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JP2000219680A
JP2000219680A JP11019308A JP1930899A JP2000219680A JP 2000219680 A JP2000219680 A JP 2000219680A JP 11019308 A JP11019308 A JP 11019308A JP 1930899 A JP1930899 A JP 1930899A JP 2000219680 A JP2000219680 A JP 2000219680A
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JP
Japan
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acid
phenol
alkyl
urea
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JP11019308A
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English (en)
Inventor
Kenichi Tatsuki
多月健一
Masabumi Fukae
深江正文
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】安価で入手しやすい原料を使用し、安全性にも
優れた高純度の5−アリールヒダントインの製造法を提
供する。 【解決手段】2−オキソ酢酸アルキルエステルと尿素、
フェノールまたはアルコキシベンゼンを酸の存在下に加
熱して反応させ、高純度の5−アリールヒダントインを
製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は5−アリ−ルヒダン
トイン類の新規な製造方法に関する。5−アリ−ルヒダ
ントイン類は、半合成ペニシリンおよびセファロスポリ
ン類の合成に有用なD−2−アリ−ルグリシン類(例え
ば、D−p−ヒドロキシフェニルグリシンなど)の製造
原料として重要な化合物である。
【0002】
【従来の技術】5−アリ−ルヒダントイン類は、古典的
にはブッフェラ−・バ−グ(Bucherer−Ber
g)法により、対応するアリ−ルアルデヒドと炭酸アン
モニウム及びシアン化ソ−ダの反応によって合成される
ことが知られている(ジュルナール・フィ−ル・プラク
ティシェ・ヘミ−(J.,Prakt.,Che
m.),1934(140)、231)。
【0003】また、グリオキシル酸、尿素およびフェノ
−ルを酸性条件下反応する方法(特公昭55−2247
4号公報参照)、アラントインとフェノ−ルを反応させ
る方法(特公昭55−16582号公報参照)、ヒドロ
キシマンデル酸と尿素を酸性化に反応させる方法(特公
昭57−57033号公報参照)、グリオキシル尿素と
フェノ−ルを反応させる方法(特開昭54−12857
2号公報参照)、アロキサン酸とフェノ−ルを反応させ
る方法(特開昭54−138558号公報参照)、グリ
オキシル酸トリウレイドとフェノ−ルを反応させる方法
(特開昭54−138559号公報参照)、5−ヒドロ
キシヒダントインとフェノ−ルを反応させる方法(特開
昭54−138560号公報参照)およびグリオキシル
酸メチルエステルメチルヘミアセタ−ルに尿素とフェノ
−ルを反応させる方法(特開平4−117363号公報
参照)など多くの方法が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブッフ
ェラ−・バ−グ法で製造する際には危険なシアン化ソ−
ダを使用しなければならず、さらにアルカリ性でのフェ
ノ−ル核の酸化的副反応により粗製のヒダントインには
多量の副生成物が混入したり、生成ヒダントインが着色
するなどの問題がある。
【0005】また、グリオキシル酸、アラントイン、5
−ヒドロキシヒダントイン、マンデル酸、グリオキシル
尿素、アロキサン酸、ジグリオキシル酸トリウレイド、
グリオキシル酸メチルエステルメチルヘミアセタ−ルな
どの原料を用いる方法は、原料が高価、あるいは直接工
業原料として入手し難いものであるなど、満足できる方
法ではない。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、安価なエチレン
グリコ−ルから製造される(特開平8−291107号
公報、特開平9−118650号公報参照)2−オキソ
酢酸アルキルエステル(グリオキシル酸アルキルエステ
ル)を原料とする全く新規な5−アリ−ルヒダントイン
類の合成法を見い出し、本発明を完成するに至った。
【0007】即ち、本発明は、一般式(4):
【0008】
【化4】
(4) (式中R1はアルキル基である)で表される2−オキソ
酢酸アルキルエステル、尿素および一般式(5):
【0009】
【化5】
(5) (式中、R2はヒドロキシル基または低級アルコキシ基
で、そのパラおよび/またはオルト位の少なくとも一つ
は非置換であり、R3及びR4はそれぞれ独立に水素原
子、ヒドロキシル基、低級アルコキシ基、低級アルキル
基、ハロゲン原子、アシルアミノ基またはニトロ基であ
る)で示されるアリ−ル化合物とを酸の存在下で反応さ
せることを特徴とする一般式(6):
【0010】
【化6】
(6) (式中、R2、R3、R4は前記と同じ)で示される5
−アリ−ルヒダントイン類の製造方法に関する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明で使用する原料の2−オキ
ソ酢酸アルキルエステルは、安価なエチレングリコール
を出発原料として、気相酸化と引き続くエステル化によ
って連続的に製造できることが知られている(特開平8
−291107号公報、特開平9−118650号公報
参照)。例えば2−オキソ酢酸アルキルエステルのアル
キル基がメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
ル基、ブチル基、イソブチル基等である、低級アルキル
基からなる安価な2−オキソ酢酸エステル類が工業的に
製造可能であり、本発明の原料として使用できる。
【0012】反応媒体としては、水性媒体が良く、水を
使用するのが最も実用的であるが、水とアルコール、ま
たは水と酢酸などの混合溶媒も用いることが出来る。
【0013】本反応は、酸の存在によって有効に促進さ
れる。酸としては、塩酸や硫酸のような鉱酸を用いるの
が適当であり、反応系中の酸の濃度は0.5〜12規定
の範囲から選択することが出来る。酸の濃度が増す程、
5−アリ−ルヒダントイン類の収率が向上する傾向にあ
るが、過度の酸の使用は生成した目的物を分解する恐れ
があるため、好ましくは1〜10規定の範囲から選ばれ
る。
【0014】2−オキソ酢酸アルキエステルの1モルに
対し、尿素は少なくとも1.0モル、酸性媒体中で尿素
が分解し、アンモニアとCO2になるので、望ましくは
1.0〜3.0モルが好適に使用される。また、2−オ
キソ酢酸アルキルエステルの1モルに対し、アリ−ル化
合物は少なくとも1.0モル、過剰のフェノ−ルの使用
は精製が困難となるので、望ましくは1.0〜2.0モ
ルが好適に使用される。
【0015】反応温度は、35℃以上が望ましく、さら
に好ましくは60〜95℃の温度が適当である。
【0016】2−オキソ酢酸アルキルエステルは、予め
必要量を尿素およびアリ−ル化合物を含む溶液に加えて
おいても、あるいは徐々に反応系に添加していってもよ
い。
【0017】生成した5−アリ−ルヒダントイン類の単
離は、一般にきわめて容易である。即ち、目的とする5
−アリ−ルヒダントイン類は、一般に酸性、中性の水溶
液に難溶であるため、反応中あるいは反応終了後、反応
液を冷却することによって容易に析出するのでこれを固
液分離すればよい。また、必要に応じて再結晶などの操
作により純度を高めることももちろん可能である。
【0018】以下に実施例を用いてさらに詳しく本発明
を説明するが、本発明はもとよりこれら実施例に限定さ
れるものではない。
【0019】
【実施例】(実施例1)フェノ−ル32.0g(0.3
4モル)、尿素38.9g(0.65モル)、水100
mlおよび濃塩酸100gの混合液に、80℃で加熱攪
拌下、2−オキソ酢酸エチルエステル23.1g(0.
23モル)を10時間かけて連続的に添加した。添加
後、さらに80℃で10時間加熱攪拌を続けた。反応液
を60℃に冷却し、生成した沈殿を濾過、水洗、乾燥し
て純度98%以上の5−(4−ヒドロキシフェニル)ヒ
ダントイン23.9gを得た(収率55.0%)。得ら
れた結晶は、融点263〜265℃を示し、その赤外線
吸収スペクトル、NMRスペクトルおよびシリカゲルク
ロマトグラフィ−のRf値は特公昭55−22474号
記載の公知の方法で合成した標品と完全に一致した(R
f=0.83、BuOH:CH3COOH:H2O=4:
1:1)。 (実施例2)フェノ−ル32.0g(0.34モル)、
尿素38.9g(0.65モル)、水100mlおよび
濃塩酸100gの混合液に、80℃で加熱攪拌下、2−
オキソ酢酸メチルエステル20.0g(0.23モル、
特公平4−66856号の記載方法により合成したもの
を使用)を10時間かけて連続的に添加した。添加後、
さらに80℃で10時間加熱攪拌を続けた。反応液を5
0%メタノ−ル水溶液で希釈し、生成した5−(4−ヒ
ドロキシフェニル)ヒダントインの量を高速液体クロマ
トグラフィーで定量したところ、28.8g(66.0
%)生成したことを確認した。
【0020】 機種 :(株)島津製作所製、LC−6A カラム : ナカライテスク(株)製ODSカラム Cosmosil(登録商標)5C18−AR−300 溶離液 :9.9v/v%アセトニトリル含有pH2.5燐酸緩衝液 流速 :1.0ml/min 検出 :210nm(UV検出器) 温度 :35℃ この条件で、5−(4−ヒドロキシフェニル)ヒダント
インの保持時間は4.5分であった。 (実施例3)フェノ−ル32.0g(0.34モル)、
尿素38.9g(0.65モル)、水100mlおよび
濃塩酸100gの混合液に、80℃で加熱攪拌下、2−
オキソ酢酸エチルエステル23.1g(0.23モル)
を一度に添加した。添加後、80℃で16時間加熱攪拌
を続けた。反応液を50%メタノ−ル水溶液で希釈し、
生成した5−(4−ヒドロキシフェニル)ヒダントイン
の量を高速液体クロマトグラフィーで定量したところ、
20.9g(48.0%)生成したことを確認した。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、2−オキソ酢酸アルキ
ルエステルとアリ−ル化合物と尿素を酸の存在下で加熱
して反応させることにより、容易に純度の高い5−アリ
−ルヒダントインを得ることができる。即ち、本発明は
D−アリ−ルグリシンの製造に対して、きわめて有効な
中間原料の製造方法を提供するものである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1): 【化1】
    (1) (式中、R1はアルキル基である)で表される2−オキ
    ソ酢酸アルキルエステル、尿素、及び一般式(2): 【化2】
    (2) (式中、R2はヒドロキシル基または低級アルコキシ基
    で、そのパラおよび/またはオルト位の少なくとも一つ
    は非置換であり、R3及びR4はそれぞれ独立に水素原
    子、ヒドロキシル基、低級アルコキシ基、低級アルキル
    基、ハロゲン原子、アシルアミノ基またはニトロ基であ
    る)で示されるアリ−ル化合物を酸の存在下で反応させ
    ることを特徴とする一般式(3): 【化3】
    (3) (式中、R1、R2、R3およびR4は前記と同じ)で
    示される5−アリ−ルヒダントイン類の製造方法。
  2. 【請求項2】 2−オキソ酢酸アルキルエステルのアル
    キル基がメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピ
    ル基、ブチル基、イソブチル基である請求項1の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 アリ−ル化合物としてフェノ−ルを用い
    る請求項1または2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 酸として塩酸または硫酸を用いる請求項
    1、2、3記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 反応を水性媒質中で行わせる請求項1、
    2、3または4記載の製造方法
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