JPH0551573B2 - - Google Patents
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Description
[産業上の利用分野]
本発明は、α−ケトエステル類の効率的な製造
法に関し、更に詳しくは、α−オキシエステル類
を、ルテニウム触媒及びオニウム塩の存在下、臭
素酸塩で処理して酸化脱水素とすることからなる
α−ケトエステル類の新規な製造方法に関するも
のである。 α−ケトエステル類は、複素環化合物をはじめ
医・農薬等との関連で重要な一群の合成中間体で
あり、特に還元的アミノ化処理によつて容易にα
−アミノ酸誘導体に誘導されることから、α−ア
ミノ酸製造原料として極めて有用な化合物であ
る。 [従来の技術] 従来、このようなα−ケトエステル類の合成は
有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物の
如き高反応性カルバニオン種を蓚酸エステルに作
用させて行われており、この高反応性カルバニオ
ン種が多数の官能基と反応するため、合成しうる
α−ケトエステルの範囲が狭く限定される。又、
多種の副反応生成物の生成するため、反応の選択
率の面でも好ましくない、一方、α−ケトエステ
ル類はアシルシアニド類の加水分解とエステル化
によつても製造しうるが、アシルシアニド自身の
合成が高温、長時間を必要とするか、又は、アシ
ルシアニドダイマーの多量の副生を伴うのが通例
であり、工業的に有利な製造法と言えない現状に
ある。このように従来法によるα−ケトエステル
の合成法が大規模な工成的製造法として有利な結
果をもたらすものではなく、バイオテクノロジー
の進展に伴い多種のアノミ酸の需要の増加の予測
される技術体系の中で、穏和かつ高選択的なα−
ケト酸誘導体の新規製造法開発は焦眉の技術課題
となつている。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明者らは、かかる状況に鑑み、新規な効率
的α−ケトエステル製造法を開発すべく鋭意研究
の結果、入手容易なα−オキシエステル類の酸化
脱水素反応が、種々のルテニウム触媒の存在化に
種々のヒドロペルオキシド類を作用させることに
よつて進行する事実を見い出した(特願昭59−
40183号)。しかしヒドロペルオキシド類は一般的
には爆発可能性のある化合物であり、また入手が
容易でないなどの問題点を有している。このた
め、本発明者らは、安価、安全かつ入手容易な酸
化剤について更に鋭意研究の結果、ヒドロペルオ
キシド類に代えて各種オニウム塩化合物の存在下
に臭素酸塩を用いることによつて容易に目的を達
しうる新規な事実を見い出した。 [問題点を解決するための手段] すなわち、本発明は、α−オキシエステル類
を、ルテニウム触媒及びオニウム塩の存在下、臭
素酸塩と処理することからなる新規なα−ケトエ
ステル類の製造法を要旨とするものであり、これ
により前記問題点を回避するα−ケトエステルの
効率的製造方法が提供される。 本発明の方法において、原料として用いるα−
オキシエステル類は、前記一般式R1−CH(OH)
−COO−R2で表わされるものであるかぎり、脂
肪族系、芳香族系、複素環系などの種類を問わな
い。従つて、前記一般式中のR1としては、メチ
ル、エチル、プロピル、イソプロピル、t−ブチ
ルなどのアルキル基、シクロペンチル、シクロヘ
キシル、シクロオクチルなどのシクロアルキル
基、フエニル基、トリル基、ナフチル基などのア
リール基、フリル基、チエニル基、ピロリル基、
インドリル基、ピリジル基などの複素環基などの
有機基が包含され、反応の進行を阻害するものを
除き、あらゆる官能基が結合していてもよい。ま
た、前記一般式中のR2で示される基としてはメ
チル、エチル、プロピルなどのアルキル基が包含
される。これらR1とR2とは互いに結合し、α−
オキシラクトン構造を形成するものについても、
本発明の方法を有利に応用することができる。 本発明の方法で用いる臭素酸塩として臭素酸ナ
トリウム、臭素酸カリウム、臭素酸カルシウムな
どが好適に用いられる。その使用量は、α−オキ
シエステルに対して当量以上であれば特に制限は
ない。 本反応はルテニウム触媒の存在下に実施される
が、このルテニウム触媒としては、ルテニウムの
原子価が零価〜3価のあらゆるルテニウム金属又
は化合物を用いることができる。この場合のルテ
ニウム金属又は化合物は不活性な担体、例えば、
アルミナ、シリカゲル、活性炭などに担持してい
ることも可能である。本反応に用いるルテニウム
化合物を例示すると、金属ルテニウム粉末、コロ
イド状ルテニウム、活性炭担持ルテニウム、ルテ
ニウムカルボニル、(1,3,5−シクロオクタ
トリエン)(1,5−シクロオキタジエン)ルテ
ニウム、ルテニウムジクロリド、ルテニウムジブ
ロミド、酸化ルテニウム、ルテニウムアセチルア
セトナート、ルテニウムトリクロリド、ルテニウ
ムトリブロミド、ルテニウムトリヨージド、ジク
ロロトリカルボニルルテニウムダイマー、ジクロ
ロ−π−ベンゼンルテニウム・DMSO付加物、
トリストリフエニルホスフインルテニウムジクロ
リド、トリストリフエニルホスフインルテニウム
ジブロミド、クロロヒドリドトリストリフエニル
ホスフインルテニウム、ブロモヒドリドトリスト
リフエニルホスフインルテニウム、トリス(p−
クロロフエニル)ホスフインルテニウムジクロリ
ド、トリストリフエニルホスフインルテニウムヒ
ドリドアセタート、トリストリフエニルホスフイ
ンルテニウムヒドリドビバロアートなどをあげる
ことができる。なお、これらルテニウム触媒の使
用量はいわゆる触媒量で充分であり、α−オキシ
エステルの構造によつてはその1/1000モル比程
度の量であつても室温において充分迅速にα−ケ
トエステル類を得ることができる。 本発明の反応は、前記一般式R3R4R5R6EXで
表わされるオニウム塩の存在下で有利に進行す
る。R3,R4,R5,R6はアルキル基、アリール
基、アラルキル基を示し、これらは互いに同種の
ものを含んでいてもよい。これらの基を例示すれ
ば、メチル、ブチル、ヘキシル、ヘプチル、ドデ
シル、セチル、フエニル、ベンジルなどの基があ
げられる。Eは窒素又はリン原子を示し、Xは塩
素、臭素又はヨウ素原子を示す。好適なオニウム
塩を例示すると、セチルトリメチルアンモニウム
クロリド、セチルトリフエニルホスホニウムブロ
ミド、テトラエチルアンモニウムヨージド、ベン
ジルトリエチルアンモニウムクロリド、テトラブ
チルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルア
ンモニウムブロミド、ヘプチルトリフエニルホス
ホニウムブロミドなどがあげられる。これらのオ
ニウム塩は例示にすぎず、一般に相関移動触媒と
して知られるオニウム塩であれば、本発明の反応
に好ましい効果を発揮するものと理解されるべき
である。これらオニウム塩の使用量はいわゆる触
媒量でよく、通常はα−オキシエステル類に対し
1/10〜1/1000の範囲で使用される。 本発明の反応は、PH7.0±0.5程度の中性域にて
好適に実施される。このため種々の穏衝の共存下
で実施するのが好ましく、特にオルトリン酸2ナ
トリウム又はオルトリン酸シカリウムが好適に用
いられる。 本発明の反応は、水及び水に難溶性の有機溶剤
の2層系で実施される。有機溶剤としては、クロ
ロホルム、ジクロルメタン、ヘキサン、ベンゼ
ン、トルエン、クロルベンゼン、エーテルなど通
常用いられる溶剤類があげられる。水と有機溶剤
の容積比は1:10〜10:1の範囲が好適に用いら
れるが、これらに限られるものではない。 本発明の反応は、多くの場合室温でも迅速に進
行し、またα−オキシエステルの構造によつては
発熱を除去するため冷却を要する場合もあるが、
反応速度が低い場合には加熱下に実施することも
でき、通常−20〜+100℃、好ましくは0〜80℃
の温度範囲を実施される。 生成物の分離は、反応混合物を必要に応じ実質
的に水に不溶の溶剤を加え、不溶性溶媒の場合に
は、ろ過、遠心分離などにより不溶物を分離回収
の後、水(必要に応じ還元剤を含んでいてもよ
い。)で洗い、有機層を必要に応じて溶媒をスト
リツプした後、蒸留、クロマトグラフイー又は再
結晶など通常の分離操作によつて用意に行うこと
ができる。 [発明の効果] 以上のように本発明によれば、入手容易な広い
範囲のα−オキシエステル類を原料に用いて、脂
肪族、芳香族、複素環族を問わず、巾広いα−ケ
トエステル類を穏和な条件下、高収率に得ること
ができる。また反応操作、生成物の分離にも煩雑
な操作を必要とせず、所望のα−ケトエステルを
簡単に得ることができ、工業的見地から極めて有
利な方法ということができる。 [実施例] 本発明の態様を実施例に基づき、更に詳細に説
明次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。 実施例 1 内容積50mlのフラスコにRuCl33.4mg、セチルト
リメチルアンモニウムクロリド22.2mg、オルトリ
ン酸2ナトリウム・12水和物645mg、塩化メチレ
ン15ml、及び水7.5mlを仕込み、室温で10分攪拌
した。次いでマンデル酸エチル3.0mmol及び臭素
酸ナトリウム6mmolを加え、25℃で5時間攪拌
した。有機層を水洗しガスクロマトグラフイーで
定量した結果、フエニルグリオキシル酸エチルが
90.5%の収率で生成していることが判明した。 実施例2〜6 セチルトリメチルアンモニウムクロリドに代え
て各種のオニウム塩を0.06mmol用いて実施例1
と同様の反応を行つた結果を、第1表に示した。
法に関し、更に詳しくは、α−オキシエステル類
を、ルテニウム触媒及びオニウム塩の存在下、臭
素酸塩で処理して酸化脱水素とすることからなる
α−ケトエステル類の新規な製造方法に関するも
のである。 α−ケトエステル類は、複素環化合物をはじめ
医・農薬等との関連で重要な一群の合成中間体で
あり、特に還元的アミノ化処理によつて容易にα
−アミノ酸誘導体に誘導されることから、α−ア
ミノ酸製造原料として極めて有用な化合物であ
る。 [従来の技術] 従来、このようなα−ケトエステル類の合成は
有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物の
如き高反応性カルバニオン種を蓚酸エステルに作
用させて行われており、この高反応性カルバニオ
ン種が多数の官能基と反応するため、合成しうる
α−ケトエステルの範囲が狭く限定される。又、
多種の副反応生成物の生成するため、反応の選択
率の面でも好ましくない、一方、α−ケトエステ
ル類はアシルシアニド類の加水分解とエステル化
によつても製造しうるが、アシルシアニド自身の
合成が高温、長時間を必要とするか、又は、アシ
ルシアニドダイマーの多量の副生を伴うのが通例
であり、工業的に有利な製造法と言えない現状に
ある。このように従来法によるα−ケトエステル
の合成法が大規模な工成的製造法として有利な結
果をもたらすものではなく、バイオテクノロジー
の進展に伴い多種のアノミ酸の需要の増加の予測
される技術体系の中で、穏和かつ高選択的なα−
ケト酸誘導体の新規製造法開発は焦眉の技術課題
となつている。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明者らは、かかる状況に鑑み、新規な効率
的α−ケトエステル製造法を開発すべく鋭意研究
の結果、入手容易なα−オキシエステル類の酸化
脱水素反応が、種々のルテニウム触媒の存在化に
種々のヒドロペルオキシド類を作用させることに
よつて進行する事実を見い出した(特願昭59−
40183号)。しかしヒドロペルオキシド類は一般的
には爆発可能性のある化合物であり、また入手が
容易でないなどの問題点を有している。このた
め、本発明者らは、安価、安全かつ入手容易な酸
化剤について更に鋭意研究の結果、ヒドロペルオ
キシド類に代えて各種オニウム塩化合物の存在下
に臭素酸塩を用いることによつて容易に目的を達
しうる新規な事実を見い出した。 [問題点を解決するための手段] すなわち、本発明は、α−オキシエステル類
を、ルテニウム触媒及びオニウム塩の存在下、臭
素酸塩と処理することからなる新規なα−ケトエ
ステル類の製造法を要旨とするものであり、これ
により前記問題点を回避するα−ケトエステルの
効率的製造方法が提供される。 本発明の方法において、原料として用いるα−
オキシエステル類は、前記一般式R1−CH(OH)
−COO−R2で表わされるものであるかぎり、脂
肪族系、芳香族系、複素環系などの種類を問わな
い。従つて、前記一般式中のR1としては、メチ
ル、エチル、プロピル、イソプロピル、t−ブチ
ルなどのアルキル基、シクロペンチル、シクロヘ
キシル、シクロオクチルなどのシクロアルキル
基、フエニル基、トリル基、ナフチル基などのア
リール基、フリル基、チエニル基、ピロリル基、
インドリル基、ピリジル基などの複素環基などの
有機基が包含され、反応の進行を阻害するものを
除き、あらゆる官能基が結合していてもよい。ま
た、前記一般式中のR2で示される基としてはメ
チル、エチル、プロピルなどのアルキル基が包含
される。これらR1とR2とは互いに結合し、α−
オキシラクトン構造を形成するものについても、
本発明の方法を有利に応用することができる。 本発明の方法で用いる臭素酸塩として臭素酸ナ
トリウム、臭素酸カリウム、臭素酸カルシウムな
どが好適に用いられる。その使用量は、α−オキ
シエステルに対して当量以上であれば特に制限は
ない。 本反応はルテニウム触媒の存在下に実施される
が、このルテニウム触媒としては、ルテニウムの
原子価が零価〜3価のあらゆるルテニウム金属又
は化合物を用いることができる。この場合のルテ
ニウム金属又は化合物は不活性な担体、例えば、
アルミナ、シリカゲル、活性炭などに担持してい
ることも可能である。本反応に用いるルテニウム
化合物を例示すると、金属ルテニウム粉末、コロ
イド状ルテニウム、活性炭担持ルテニウム、ルテ
ニウムカルボニル、(1,3,5−シクロオクタ
トリエン)(1,5−シクロオキタジエン)ルテ
ニウム、ルテニウムジクロリド、ルテニウムジブ
ロミド、酸化ルテニウム、ルテニウムアセチルア
セトナート、ルテニウムトリクロリド、ルテニウ
ムトリブロミド、ルテニウムトリヨージド、ジク
ロロトリカルボニルルテニウムダイマー、ジクロ
ロ−π−ベンゼンルテニウム・DMSO付加物、
トリストリフエニルホスフインルテニウムジクロ
リド、トリストリフエニルホスフインルテニウム
ジブロミド、クロロヒドリドトリストリフエニル
ホスフインルテニウム、ブロモヒドリドトリスト
リフエニルホスフインルテニウム、トリス(p−
クロロフエニル)ホスフインルテニウムジクロリ
ド、トリストリフエニルホスフインルテニウムヒ
ドリドアセタート、トリストリフエニルホスフイ
ンルテニウムヒドリドビバロアートなどをあげる
ことができる。なお、これらルテニウム触媒の使
用量はいわゆる触媒量で充分であり、α−オキシ
エステルの構造によつてはその1/1000モル比程
度の量であつても室温において充分迅速にα−ケ
トエステル類を得ることができる。 本発明の反応は、前記一般式R3R4R5R6EXで
表わされるオニウム塩の存在下で有利に進行す
る。R3,R4,R5,R6はアルキル基、アリール
基、アラルキル基を示し、これらは互いに同種の
ものを含んでいてもよい。これらの基を例示すれ
ば、メチル、ブチル、ヘキシル、ヘプチル、ドデ
シル、セチル、フエニル、ベンジルなどの基があ
げられる。Eは窒素又はリン原子を示し、Xは塩
素、臭素又はヨウ素原子を示す。好適なオニウム
塩を例示すると、セチルトリメチルアンモニウム
クロリド、セチルトリフエニルホスホニウムブロ
ミド、テトラエチルアンモニウムヨージド、ベン
ジルトリエチルアンモニウムクロリド、テトラブ
チルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルア
ンモニウムブロミド、ヘプチルトリフエニルホス
ホニウムブロミドなどがあげられる。これらのオ
ニウム塩は例示にすぎず、一般に相関移動触媒と
して知られるオニウム塩であれば、本発明の反応
に好ましい効果を発揮するものと理解されるべき
である。これらオニウム塩の使用量はいわゆる触
媒量でよく、通常はα−オキシエステル類に対し
1/10〜1/1000の範囲で使用される。 本発明の反応は、PH7.0±0.5程度の中性域にて
好適に実施される。このため種々の穏衝の共存下
で実施するのが好ましく、特にオルトリン酸2ナ
トリウム又はオルトリン酸シカリウムが好適に用
いられる。 本発明の反応は、水及び水に難溶性の有機溶剤
の2層系で実施される。有機溶剤としては、クロ
ロホルム、ジクロルメタン、ヘキサン、ベンゼ
ン、トルエン、クロルベンゼン、エーテルなど通
常用いられる溶剤類があげられる。水と有機溶剤
の容積比は1:10〜10:1の範囲が好適に用いら
れるが、これらに限られるものではない。 本発明の反応は、多くの場合室温でも迅速に進
行し、またα−オキシエステルの構造によつては
発熱を除去するため冷却を要する場合もあるが、
反応速度が低い場合には加熱下に実施することも
でき、通常−20〜+100℃、好ましくは0〜80℃
の温度範囲を実施される。 生成物の分離は、反応混合物を必要に応じ実質
的に水に不溶の溶剤を加え、不溶性溶媒の場合に
は、ろ過、遠心分離などにより不溶物を分離回収
の後、水(必要に応じ還元剤を含んでいてもよ
い。)で洗い、有機層を必要に応じて溶媒をスト
リツプした後、蒸留、クロマトグラフイー又は再
結晶など通常の分離操作によつて用意に行うこと
ができる。 [発明の効果] 以上のように本発明によれば、入手容易な広い
範囲のα−オキシエステル類を原料に用いて、脂
肪族、芳香族、複素環族を問わず、巾広いα−ケ
トエステル類を穏和な条件下、高収率に得ること
ができる。また反応操作、生成物の分離にも煩雑
な操作を必要とせず、所望のα−ケトエステルを
簡単に得ることができ、工業的見地から極めて有
利な方法ということができる。 [実施例] 本発明の態様を実施例に基づき、更に詳細に説
明次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。 実施例 1 内容積50mlのフラスコにRuCl33.4mg、セチルト
リメチルアンモニウムクロリド22.2mg、オルトリ
ン酸2ナトリウム・12水和物645mg、塩化メチレ
ン15ml、及び水7.5mlを仕込み、室温で10分攪拌
した。次いでマンデル酸エチル3.0mmol及び臭素
酸ナトリウム6mmolを加え、25℃で5時間攪拌
した。有機層を水洗しガスクロマトグラフイーで
定量した結果、フエニルグリオキシル酸エチルが
90.5%の収率で生成していることが判明した。 実施例2〜6 セチルトリメチルアンモニウムクロリドに代え
て各種のオニウム塩を0.06mmol用いて実施例1
と同様の反応を行つた結果を、第1表に示した。
【表】
実施例7〜12
塩化メチレンの代りにベンゼン15mlを用い、セ
チルトリメチルアンモニウムクロリド又はその代
りに各種のオニウム塩を0.06mmol用いて実施例
1と同様の反応を行い、第2表の結果を得た。
チルトリメチルアンモニウムクロリド又はその代
りに各種のオニウム塩を0.06mmol用いて実施例
1と同様の反応を行い、第2表の結果を得た。
【表】
実施例13〜18
RuCl3及びセチルトリメチルアンモニウムクロ
リドに代えて、各種ルテニウム化合物(1.5×
10-2mmol)及び各種オニウム塩(0.06mmol)を
用いて実施例7と同様の反応を行い、第3表の結
果を得た。
リドに代えて、各種ルテニウム化合物(1.5×
10-2mmol)及び各種オニウム塩(0.06mmol)を
用いて実施例7と同様の反応を行い、第3表の結
果を得た。
【表】
実施例19〜23
各種α−オキシエステル類(3mmol)につい
て実施例11と同様の反応を行い、第4表の結果を
得た。
て実施例11と同様の反応を行い、第4表の結果を
得た。
Claims (1)
- 1 一般式R1−CH(OH)−COO−R2(式中、R1
がアルキル基、アリール基又は複素環基、R2は
アルキル基を示す。また、R1とR2とは互いにそ
の構成炭素原子間で結合していてもよい。)で、
表わされるα−オキシエステル類を、ルテニウム
触媒及び一般式R3R4R5R6EX(式中、R3,R4,
R5,R6はアルキル基、アリール基又はアラルキ
ル基、Eは窒素又はリン原子、Xはハロゲン原子
を示す。)で表わされるオニウム塩及びオルトリ
ン酸ナトリウム又はカリウムの存在下臭素酸塩と
反応させることを特徴とするα−ケトエステルの
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134925A JPH01305053A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | α−ケトエステルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134925A JPH01305053A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | α−ケトエステルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01305053A JPH01305053A (ja) | 1989-12-08 |
| JPH0551573B2 true JPH0551573B2 (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=15139749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63134925A Granted JPH01305053A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | α−ケトエステルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01305053A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4101346B2 (ja) * | 1998-02-18 | 2008-06-18 | ダイセル化学工業株式会社 | 酸化触媒系及びそれを用いた酸化方法 |
-
1988
- 1988-06-01 JP JP63134925A patent/JPH01305053A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01305053A (ja) | 1989-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |