JPS60184050A - α−ケトエステル類を製造する方法 - 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】 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
媒の存在下、ヒドロペルオキシドで処理して酸化脱水素
とすることから成る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−ヶ１〜エステル類はそれ自身で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って容易に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。

従来このようなα−ケＩ〜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なわれてお
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−ヶ１〜エステルの範囲が狭く
限定される。また、多種の副反応生成物も生成するため
、反応の選択率の面でも好ましくない。一方、α−ケ１
−エステル類はアシルシアニド類の加水分解とエステル
化によっても製造しうるが、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１−エステルの合成法は大規模な１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ミノ酸の需要の増加
の予測される技術体系の中で、穏和かつ高選択的なα−
ケ１〜酸の新規製造法開発は焦眉の技術課題となってい
る。

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ｒｉＦＪ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工種々のヒドロペルオキシド
類を作用させることによって温和な条件下迅速に進行す
るという新規な事実を発見し、これにもとづき本発明を
完成させるに至った。

すなわち、本発明によれば、工業的に容易に製造される
α−オキシエステル類を原料とする効率的なα−ケトエ
ステル類の新規製造方法が提供される。

本発明の原料であるα−オキシエステル類は、のである
限り、脂肪族系、芳香族系、複素芳香族系などの種類を
問わない。従って、前記一般式のα−オキシエステル中
、Ｒ１で示される有機基には、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、し−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、フェニル基、トリル基、ナフチル基な
どのアリール基、フリル基、チェニル基、ピロリル基、
インドリル基、ピリジル基などの複素環基、ベンジル、
フェニルエチルなどの７ラルキル基、ビニル、プロペニ
ル、イソプロペニル、β−スチリルなどのアルケニル基
などの有機基が包含され、反応の進行を１ｕｌ害するも
のを除きあらゆる官能基が結合していても良い。なお、
上記の有機基はあくまで例示にすぎず、これらに限され
るものではない。これらのα−オキシエステル類は相当
するシアンヒドリン類から容易に得られ、これらシアン
ヒドリン類は相当するアルデヒド類から容易に製造され
ることは当業者に広く知られている。またこれらアルデ
ヒド類は酸化反応（Ｒ’ＣＨ３→Ｒ１Ｃｌｌ０）、ｇｅ
ｍ−ジハロゲン化物の加水分解（Ｒ’　ＣｌｌＸ　２−
＋Ｒ”　Ｃｌ０）、　ハロゲン化物ノカルボニル化（Ｒ
ｌＸ−Ｎｔ’　Ｃｌｌ０）、Ｖｉｌｓｍｅｙｅｒ反応（
Ｉ＋”　１１−＋Ｒ’　ＣＨＯ）Ｇａｔｔｅｒｍａｎ　
−Ｋｏｃｈ反応（Ｒ’　Ｉ＋−＋ｌ１ｌＣＩＩＯ）、オ
キソ反応などによって工業的に大量に製造することが容
易である。

本反応で用いる一般式Ｒ”　０ＯＨ（Ｒ”は前記と同じ
である）で表わされるヒドロペルオキシドは前記Ｒ２の
範囲に属する限りいかなるものでもさしつかえないが、
化学的安定性を考広するならば、第２級又は第３級カル
ビル基でヒドロペルオキシ法に結合するのが好ましく、
このような有機基Ｒ２としては、イソプロピル基、シク
ロヘキシル基、し−ブチル基、α−テ１〜ラリル栽、α
−メチルベンジル基、α−クミル基、α−クミル基（０
−１る。

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
出来る。この場合のルテニウム金属又は化合物は公知方
法で不活性な担体、例えば、アルミナ、シリカゲル。活
性炭などに担持して用いることも可能である。本反応に
用いう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、ルテニウムジクロリド、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１−リブロミド、ルテニ
ウム１ヘリヨーシト、ジクロロ１−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、Ｄ
ＭＳＯ付加物、トリストリフェニルホスフィンルテニウ
ムジクロリド、トリストリフェ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ェニルホス
フインルテニウム、ブロモヒドリドトリストリフェニル
ホスフィンルテニウム、１−リス（Ｐ−クロロフェニル
）ホスフィンルテニウムジクロリド、トリストリフェニ
ルホスフィンルテニウムヒドリドアセター１−、トリス
トリフェニルホスフィンルテニウムヒドリドビバロアー
ト、トリストリフェニルホスフィンクロロジフェニル−
シリルルテニウｌ＼ヒドリド等を挙げることができる。

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ってはそ
の１／１０００モル比程度の量であっても室温に於て充
分迅速にα−ケトエステル類を得ることが出来る。

本反応は無溶媒でも進行するが、不活性な溶媒中で実施
することも可能である。このような溶媒を例示すると、
ベンゼン、トルエン、アセトン、ジクロルメタン、ヘキ
サン、水、酢酸、酢酸エチル、アセトニトリル、ｔ−ブ
チルアルコール、クロルベンゼン、エーテル、テトラヒ
ドロフラン、スルホランなど通常用いられる溶媒類が挙
げられる。

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４Ｗ造によっ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出来、通常−２０℃〜＋１０
０℃、好ましくはθ℃〜８０℃の温度範囲で実施される
。

α−オキシエステルとヒドロペルオキシドの量関係は、
いずれが過剰であっても反応は進行するが、通常、α−
オキシエステル／ヒドロペルオキシドのモル比で０．１
〜２の範囲で実施され、好ましくは０．２〜ｌの範囲で
ある。

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、不溶性触媒の場合には、濾過遠心
分離等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
て溶媒をストリップした後、蒸留、クロマトグラフィー
又は再結晶など通常の分離操作によって容易に行うこと
が出来る。

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、ｌＪ広いα−ケトエステル類を穏和
な条件下、好収率に得ることが出来る。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出来、工業的見地から
極めて有利な方法ということが出来る。

次に実施例に基づき更に詳細に説明する。

実施例１ 窒素雰囲気下、ジクロロトリストリフェニルホスフィン
ルテニウム４８Ｂ（５Ｘ　１０−　”　ｍｍｏ　Ｉｔ　
）及びマンデル酸エチル０．９０１ｍｇ（５ｍｍｏ　Ｑ
　）をベンゼン５ｍＱに溶解し、室温に於て攪拌しつつ
ｔ−ブチルヒドロペルオキシドの水溶液（７０％）１．
２８ｍ　Ｑ　（１０ｍｍｏ　Ｑ　）を１０分間かけて滴
下し、その後５０分攪拌を続けた。

ジフェニルエーテル２７９ｍｇを内部標準物質として加
え、ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、フェ
ニルグリオキシル酸エチルが９７．５％の収率で生成し
、未反応原料が１．８％残存していることを認めた。

全く同様の反応を繰返し、ジフェニルエーテルを加えず
に反応溶液をエーテル２０ｍ　Ｑに加え、水５ＩＩＩＱ
で２回洗い、硫酸マグネシウムで乾燥、次いで濾過し、
濾液から溶剤をロータリーエバポレーターで留去し、残
った油状物をシリカゲルクロマ１へグラフィー（展開溶
剤：ヘキサン−ベンゼン、グラディエンド）で精製し、
溶剤を留去後、ショートパス蒸留によって目的物０．８
５１ｍｇを得た。

実施例２ 実施例１に於て、ジクロロトリストリフェニルホスフィ
ンルテニウムの量を１／ｌＯにし、全く同様に反応し、
分析した結果、フェニルグリオキシル酸エチル生成量は
７４．２％、マンデル酸エチル残存量は１７．６％であ
ることが分った。

実施例３〜１１ 実施例１に於て、ジクロロトリストリフエニルホスフイ
ンルテニウムの代りに種々の触媒を金属あたり５　Ｘ　
１０−　”　ｍｇ−ａｔｏｍ用いて、同様に反応させた
結果を表−１に示した。

実施例１２〜１８ 実施例１に於て、マンデル酸エチルの代りに種々のα−
オキシエステルを５ＩＩ１ｍｏ１２、触媒としてジクロ
ロトリストリフェニルホスフィンルテニウム又は塩化ル
テニウムを５ＸＩＯ−’ｍｍｏΩ用いて、同様に反応さ
せた結果を表−２に示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル
   基及び複素環基の中から選ばれる有機基を示し、Ｚはエ
   ステル基を示す）で表わされるα−オキシエステル類を
   ルテニウム触媒の存在下、一般式Ｒ”０ＯＨ（式中Ｒ２
   はアルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基の中か
   ら選ばれる有機基を示す）で表わされるヒドロペルオキ
   シドと反応させることを特徴とする、一般式Ｒ１Ｃ０Ｚ
   （式中、Ｒ１及び２は前記と同じである）で表わされる
   α−ケトエステル類を製造する方法。