JPS5944373A - ４，４−ジメチル−テトラヒドロフラン−２，３−ジオンの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発ｆ’ＪＪば、次式 で表わされる４，４−ジメチル−テトラヒドロフラン−
２，６−ジオンの新規な製造法に関する。

α−ケトパントラクトン又は４．４−ジメチル−ヒドロ
フラン−２，６−ジオンとも呼ばれるこの化合物は、非
対称的水素化によりＤ−（　−　）ーパントーラクトン
（　４．４−ジメチル−２−ヒドロキシブチロラクトン
）を製循するだめの重要な中間体である。

ヘーミツシエ・ベリヒテ７　ｓ　蓚１　９　４　２　＋
１＝．　１２１頁のクーン及びライ−ラントの報文によ
れば、水溶液中でジメチル焦性葡萄酸及びホルムアルデ
ヒドを炭酸カリウムにより反応させてろ。

６−ノメチルー２−オキソ−４−　ヒドロキシ酪酸とな
し、これを次いで塩酸性媒質中でラクトン化して化合物
Ｊにすることが知られている。

その場合得られる収率は６０％であったが、リプトン及
びストロング（　Ｊ．　Ａ．−　Ｃ．　Ｓ。７１巻１９
４９年２６６４頁）によれば、その生成物が実際に１で
あるかどうか不明である。

そこで後者の著者らは、別法すなわち耐亜鉛−（■）に
よるバントラクトンの酸化によって１を製造したが、収
率はわずか３３％にすぎない。

酸化法の改良では、酸化剤として次［（ＩＬ鉛素酸のア
ルカリ金属壇１又はアルカす土類金属塩を使用して７０
〜９０％の収率に達した（欧州特許出願０００６　’１
５６分明、♀１１１暦１（）。しかしこの方法は、不均
一な反応混合′吻か用いられ、その仕上げ処理が化学工
学」二の困難に制約されるので不満足て゛ある。

ｌ〜たがって本発明の課題は、化合物１をより１１：＋
　＋１’−にかつより経済的に人手てきろ方法をμト）
発することであった。

（ｎ） 不発切者らは、ジメチルピルビン酸エステルへを８０〜
１５０　”Ｇでホルｌ、アルデヒド又はホルムアルデヒ
ドを放出する化合物と反応させるとき、４．４−ジメチ
ル−テトラヒドロフラン−２゜６−ジオン（１，）を有
利に製造し７うることを見出しｌこ。

本方法は、予想外の円滑な反応によって化合物■に対し
８０〜９０　＝％、の収率で１］的物質が得られる点で
注目に価する。

これまでの観察によると、基本的には出発エステルＩＩ
のアルコール残基には制限がないので、■しま脂肪族、
脂環族、芳香脂肪族及び芳香族のアルコールから誘導し
つる。しかし実際上の理由により、１〜８個好ましくは
１〜４個の炭素屈し子を子ｊするフ′ルカノール、！１
・１にメタノール、エタノール、イングロパノール、イ
ソブタノール勾及び三級ブタノールのエステルが優れて
いる。

アルコールの分子量が増加すイ）に−）れて反応速度は
遅くなる。し少し本方法がその利益を失うほどに分子′
ＬＩｔの影響はなく、反応条件を厳しく選択すれば寸６
おむねそれを償うことかできる。

したがって例えばシクロヘキサノール、ベンジルアルコ
ール又はフェノールのエステルカラモ出発することがで
きる。

ジメチルピルビン酸エステル■は、イソブチルアルデヒ
ドと青酸及び対応するアルコールとの反応、ならびにそ
れに続く酸化的脱水素にまり高収率で人手できる。

ホルムアルデヒドは、水性又は有機性の溶液の形で、ガ
ス状で又はポルノ・アルデヒドを放出する物質例えばパ
ラポルムアルデヒドとして使用できろ。ホルムアルデヒ
ドは還元性を有し、化合物１又は１１の６位のケト７ｉ
１Ｑが還元されるおそれがあるので、好ましくは、これ
を大過剰でなくてエステルＨに対して約１０：１ないし
１６：１の比率で使用する１、 本反応は原則として心剤不イ［−で、例えばガス状ホル
ムアルデヒドを液状のニスデル■に導入するか、あ７：
１℃・はパラポルムアルデヒドを少量の酸を加えて１１
と反応させることに、１、す、実施することができる。

しかし２化学Ｙ′！”、！’　Ｌの」早出により、反応
を溶剤又は希釈剤θ）存在［・に不均一相で又は好まし
くは均一・相で？ｊうことが推奨される。

溶剤及Ｏ・希釈剤としては、例えば水及び特に有機溶剤
、特に（′６〜Ｃｌ２−炭化水素及びじ、〜Ｃ３，−ア
ルカノール、エーテル例エバジエチルエーテル、ケトン
例えばアセトン、塩素化炭化水素又はこれらの液体の混
合物が適して−・る。７時にホルムアルデヒドを、有機
溶剤特にＣ５〜Ｃ４−アルカノールの中の溶液の形で使
用することがイー１利でＪｒ）る。

通常は溶剤又は希釈剤の使用量、は、化合物■の１１＼
ｇ当り０．５〜２０６である。これより多（・ｆ７ｊは
当然精製費用を増加ずろが、別に障害はない。

本方法は、触媒活性物質が不在でも満足に進行するが、
酸１（を又は塩基性触媒を併用することにより有利であ
って、これにより反応温度及び／又は反応時間を低減で
きく）。

触媒としては、無機酸例えば硫酸、塩酸又は酸性硫酸す
ｌ・リウム、有機酸例えば義酸又は西′１物、及びイー
Ｊ磯塩基例えば三級窒素塩基例えばｌ・リメチルー及び
トリエチルアミンが用い１ろねる。

これらの触媒の有効；ｉは一般に化合物ＩＩに対し０．
０１〜１重量％である。これより多い量でもよいが、通
常は経済的利益がほどんどない。

８０°Ｃ以下では本反応は不経済に時間がかかリ、そし
て１５０°・以上では副反応が増加するので、ｉｏｏ〜
１５０　”ＣＬｌ！Ｊに１３０〜１４５°Ｃの温度範囲
が優れている。触ｔ１１１のイノ［川により、同じ反応
時間に、ｌｔＯいて温度を約１０〜２０℃だけ低下でき
イ）。逆に等晶冒店においては、触媒により反応時間な
ほぼ半減できて）。

反応温度に対応して、反応しｊ、約１〜４バールの固有
の圧力下に行われる。

前記のり一ン及びウィーラノトのＩＹ：作法と異なり、
ホルムアルデヒドの伺加と閉環どが実際」二同時に起こ
り、したかつて反応混合物中に６．ロージメチル−２−
オキソ−４−ヒドロキシ−酪酸エステルは検出されない
。このことば！１ｔにイ］利である。なぜならばこれに
よって−−１−程ずなわち独立のラクトン化工程が省略
されるからである。

実際上定量的な化合物Ｈの変化率に対する反応時間は、
反応条件により一般に２〜５時間である。

そのほかは本方法は普通の技術手段により、非連続でも
連続でも実施できる。好ましくは蒸留により行われる反
応混合物の什−ヒは処理についても同様である。化合物
１をワ′コいて反応さぜる場合には、その単離も不要で
、扼る。

実施例１ 内容２５０　ｍｅの攪拌式オートクレー　プ中で、ジメ
チルピルビン酸イソブチルエステル６８．８９（０，４
モル）と、イソブタノール２４ｇ及びホルムアルデヒド
１２■Ｗル）からの溶液とを、１１０℃に２時間加′熱
する。反応混合物を普通の蒸留により仕上げ処理すると
、沸点８５〜９０’Ｇ／２ミリバール、融点６８〜７゜
℃の純α−ケトバントラクトンが８９％の収率で得られ
る。

実施例２ ジメチルピルビン酸エチルエステル５８、．９　（０，
４モル）及び６０重量％ホルムアルデヒド水溶液４．４
　、！９　（ＣＨ２Ｏとして０．４４モル）を、１４５
°Ｃで乙時間反応させ、次いでジエチルエーテルを用い
てＩを抽出し、抽出液を蒸留すると、純粋な生成物が８
６％の収率て得られイ）。

実Ｍｉｊ例６ 実施例２と同様に１〜゛・作（７、ただし触媒としてｌ
・リエチルアミン０．４．ツを添加すると、生成物か８
７・＋ｒ１の収率でイｌ（らＡシ、ζ）。この場合の反
応温度は１６５°゛Ｃ１反応時間は２．５時間である。

実施例４ 実施例２と同様に操ｆ＋：　Ｌ、ただ１２触媒として硫
酸０．６９を添加すると、生成物が８６゛１・・の収率
で１！）　’＞れろ。こＱ）場合の反応７１１１日四！
；ｌ’、　１４　Ｃ１’Ｃ１反応時間は２時間であイ、
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ジメチルピルビン酸エステルを８０〜１５０゛Ｃでホル
   ムアルデヒド又はホルムアルデヒドを放出する化合物と
   反応さ一１七ることを４’！ｒ　敵とずろ、４、４−ジ
   メチル−テトラヒドロフラン−２，ろ−ジオンの製法。