JPH0733725A - Ｐ−ニトロベンジルアルコールシアノ酢酸エステルの安定化水性溶液及びその安定化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルシアノ酢酸エス
テルを、水性の溶液中で取り扱うに際してエステル結合
の加水分解を抑える条件を見いだすこと。 【構成】Ｐ−ニトロベンジルアルコールシアノ酢酸水性
溶液のｐＨを１〜７．５に維持することにより該エステ
ル化合物の加水分解を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｐ−ニトロベンジルア
ルコ−ルシアノ酢酸エステルの安定化水性溶液及びその
安定化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルシアノ酢
酸エステルは、すでに知られた化合物であるが、本化合
物の水性溶液中における挙動については、報告が無い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】Ｐ−ニトロベンジルア
ルコ−ルシアノ酢酸エステルは、Ｐ−ニトロベンジルア
ルコ−ルとシアノ酢酸またはそのエステルとのエステル
化反応により製造出来るが、製造後に未反応のＰ−ニト
ロベンジルアルコ−ルとシアノ酢酸及び触媒等を含有す
るため水洗が必要である。また、再結晶、再沈澱等の精
製操作においても水性溶媒中にて取り扱うことが多い。
また、酵素反応等によるシアノ基の選択的加水分解反応
により、Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルマロン酸半エス
テルへと導く事が出来るが、エステル結合が極めて加水
分解を起こし易いので安定に存在する条件を選ぶ必要が
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｐ−ニト
ロベンジルアルコ−ルシアノ酢酸エステルを、特にエス
テル結合の加水分解を抑えて、水性溶液中にて取り扱う
方法について検討の結果、本発明に到達した。即ち本発
明は、Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルシアノ酢酸エステ
ルの安定化水性溶液及びそのｐＨを１〜７．５に維持
し、エステル結合の加水分解を抑える事を特徴とするＰ
−ニトロベンジルアルコールシアノ酢酸エステル水性溶
液の安定化方法を提供する。

【０００５】本発明の実施形態は厳密に規定される物で
はないが、水、または水と有機溶媒の混合物中（以下こ
れらを水性溶液という）において、Ｐ−ニトロベンジル
アルコ−ルシアノ酢酸エステルを、取り扱う際に、エス
テル結合の加水分解を抑えることを骨子とするものであ
る。水と共に用いられる有機溶媒としては、メタノ−
ル、エタノ−ル、イソプロパノ−ル、等のアルコ−ル
類、アセトニトリル、ブチロニトリル等のニトリル類、
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ジエチル
エ−テル、ジブチルエ−テル、テトラヒドロフラン等の
エ−テル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベ
ンゼン等の芳香族化合物、ジクロロメタン、ジクロロエ
タン等のハロゲン化炭化水素類、ジメチルフォルムアミ
ド、ジメチルスルフォキシド、等の非プロトン性極性溶
媒、酢酸、プロピオン酸等の脂肪酸、が使用できる。

【０００６】有機溶媒と水の混合割合は、特に制限はな
いが、溶解し合う場合には、有機溶媒は６０％以下が目
安となる。これ以上の場合は、有機溶媒の性格による影
響が強くなってくる。溶解し合わない場合には特に制限
はなく、水相のｐＨが問題になる。

【０００７】これらの溶媒中には、無機性及び有機性の
塩類を含有することが可能であり、ｐＨを一定に保つた
めに、緩衝液とするのが推奨される。これらの塩類の一
例をあげると、リン酸ナトリウム（リン酸１ナトリウ
ム、リン酸２ナトリウム、リン酸３ナトリウム）、リン
酸アンモニウム、リン酸カリウム、グリシンナトリウム
塩、マレイン酸アンモニウム、トリス−塩酸塩、Ｐ−ト
ルエンスルフォン酸カリウム、マロン酸ナトリウム等が
あげられるがとくに限定されるものではない。塩類の濃
度は溶解度の範囲なら特に問題にならない。また、溶解
度を越えて存在させることも可能である。

【０００８】次に本発明の最も主要な要素であるｐＨに
ついて述べる。Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルシアノ酢
酸エステルを上記した様な水性溶媒中にて取り扱う際
に、エステル結合の加水分解を抑えるためには、ｐＨを
１〜７．５、好ましくは２以上７以下とするのがよい。
例えば、Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルシアノ酢酸エス
テルを、ｐＨを８．０とした０．１Ｍリン酸カリウムバ
ッファ−中に０．１％となるように加え、室温下、４時
間撹はんしたところ、７９．４％が加水分解を起こしＰ
−ニトロベンジルアルコ−ルが生成してしまった。

【０００９】Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルシアノ酢酸
エステルの水性溶液中における濃度は、取り扱う目的や
反応によって違うが、好ましくは０．０１％から３０％
程度とするのがよい。取り扱う温度は、低温の方が望ま
しいが、好ましくは１０℃〜５０℃とするのがよい。ま
た水性溶媒中での取り扱う時間については短い方が望ま
しいが、本発明の効果が最も顕著に現れるのは、１時間
以上の場合である。本発明の応用範囲は広いが、数例を
あげれば、合成反応の後の取り出し操作、水性溶媒中に
おける精製操作、水性溶媒中におけるシアノ基の微生物
による加水分解反応、等をあげることが出来る。

【００１０】

【実施例】以下実施例により本発明を説明する。 実施例１ 種々のｐＨに調節した０．１Ｍリン酸カリウム緩衝液２
０ｍｌ中に、２０ｍｇのＰ−ニトロベンジルアルコ−ル
シアノ酢酸を添加し、室温下マグネチックスタ−ラ−に
て撹はんしつつ４時間放置した。これを液体クロマトグ
ラフにて分析したところ、以下のような割合で加水分解
物であるＰ−ニトロベンジルアルコ−ルが生成している
ことが判った。 ｐＨ＝３．０の時（ＨＣｌ） ２．０モル％ ｐＨ＝５．０の時 ２．２モル％ ｐＨ＝５．５の時 ３．２モル％ ｐＨ＝６．０の時 ５．８モル％ ｐＨ＝６．５の時 １１．８モル％ ｐＨ＝７．０の時 ２４．６モル％ ｐＨ＝７．５の時 ４９．１モル％

【００１１】比較例１ 実施例１と同様にして得たＰＨ＝８．０以上の結果を示
す。 ｐＨ＝８．０の時 ７９．４モル％ ｐＨ＝８．８の時 ９０．０モル％ ｐＨ＝７．５を越えた場合には、Ｐ−ニトロベンジルア
ルコ−ルシアノ酢酸エステルのエステル結合が極めて加
水分解を受け易いことがわかる。

【００１２】実施例２ 実施例１と全く同様にして、撹はん放置後１時間の結果
は次のようであった。 ｐＨ＝７．０の時 ５．９モル％

【００１３】比較例２ 実施例２と同様にして得たＰＨ＝８以上の結果を示す。 ｐＨ＝８．０の時 ３０．５モル％ ｐＨ＝８．８の時 ６０．３モル％ 本発明のｐＨ範囲外では、１時間のような短時間の反応
であっても、迅速に加水分解される事がわかる。

【００１４】実施例３ 撹はん機、温度計、水分離器を備えた５００ｍｌ４口フ
ラスコに、Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ル３０．６ｇ、
シアノ酢酸１８．７ｇ、Ｐ−トルエンスルフォン酸１水
和物１．０ｇ、トルエン２５０ｍｌを、室温で加え、約
２時間かけてトルエンが還流するまで昇温した。生成し
てきた水は、水分離器により系外に除去した。６時間
後、トルエンを１５０ｍｌ留去し、室温に冷却した。析
出した結晶を濾別した。この結晶は酸性物、未反応原料
等を含有していたので、２００ｍｌの水中に仕込み２５
℃にて、撹はんした。酸性物を中和するために、５％の
アンモニア水を注意深くｐＨが７．５を越えないように
添加し、ｐＨ＝６．５にて１時間撹はんした後、濾過分
離した。炭酸ガスを含むｐＨ＝６．０の水で洗浄後、４
０℃にて減圧乾燥し、４０．５ｇのＰ−ニトロベンジル
アルコ−ルシアノ酢酸エステルを得た。収率は９２％で
あり、液体クロマトグラフによる純度は９９．８％であ
った。融点は６７．５〜６９．０℃であった。

【００１５】比較例３ 実施例３と同様に反応を行ったが、反応終了後、得られ
た結晶を水に分散し撹はんして不純物を除去する段階
で、重曹を用いてｐＨを、７．７５とし、１時間撹はん
し同様の処理を行った。収率は７５％と低く、液体クロ
マトグラフによる純度も９４．８％と低かった。Ｐ−ニ
トロベンジルアルコ−ルの含量が顕著に増加した。

【００１６】実施例４ 土中よりｎ−ブチロニトリルを唯一の炭素源として生育
出来ることを指標としたスクリ−ニング法により選抜し
た、シアノ基を加水分解する能力を有する細菌を培養し
培養液２０ｍｌを得た。細菌を遠心沈降により分離し、
２０ｍｌの０．１Ｍリン酸カリウムバッファ−中に分散
し、ここに８０ｍｇのＰ−ニトロベンジルアルコ−ルシ
アノ酢酸エステルを添加してシアノ基の加水分解反応を
行った。ｐＨは６．５とし、２７℃にて４時間反応させ
た。液体クロマトグラフによる定量分析で、Ｐ−ニトロ
ベンジルアルコ−ルマロン酸半エステルが９４モル％、
Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルが６％生成していること
がわかった。酸性にした後酢酸エチルで抽出し、酢酸エ
チルを留去し、得られた結晶を炭酸ガスを含むｐＨ＝
６．０の水で洗浄した。¹³ Ｃ−ＮＭＲスペクトル： ４０．８ｐｐｍ マロン酸のメチレン部分の炭素 ６６．１ ” ベンジル位メチレン部分の炭素 １２４．１ ” １２８．８ ” ベンゼン環の炭素 １４２．４ ” １６６．４ ” マロン酸エステル中のカルボニル炭素 １８２．０ ” マロン酸のカルボキシル基のカルボニル炭素 このスペクトルはＰ−ニトロベンジルマロン酸半エステ
ルの標準品の物と一致した。

【００１７】比較例４ 実施例４において、反応時のリン酸バッファ−のｐＨを
８．０とした。反応終了後の、液体クロマトグラフによ
る定量分析に於て、Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルマロ
ン酸半エステルが８２％、Ｐ−ニトロベンジルアルコ−
ルが１８％生成していた。

【００１８】実施例５ ０．１Ｍリン酸バッファ−１２ｍｌにアセトニトリル８
ｍｌを加えて、ｐＨを７．０に調節した。ここにＰ−ニ
トロベンジルアルコ−ルシアノ酢酸エステルを２０ｍｇ
添加して、室温にて４時間撹はんした。加水分解反応に
よるＰ−ニトロベンジルアルコ−ルの生成は、３．１モ
ル％に抑えられた。

【００１９】

【発明の効果】Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルシアノ酢
酸エステルが、水性溶液中において、エステル結合の加
水分解に対して比較的安定に取り扱いできる様になっ
た。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｐ−ニトロベンジルアルコールシアノ酢酸
   エステルの水性溶液のｐＨを１〜７．５に維持したこと
   を特徴とするＰ−ニトロベンジルアルコールシアノ酢酸
   エステルの安定化水性溶液。
2. 【請求項２】Ｐ−ニトロベンジルアルコ−ルシアノ酢酸
   エステルの水性溶液のｐＨを１〜７．５に維持し、エス
   テル結合の加水分解を抑えることを特徴とするＰ−ニト
   ロベンジルアルコ−ルシアノ酢酸エステル水性溶液の安
   定化方法。