JP2740853B2 - ２，２―ジアリールグリコール酸の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、簡単な炭化水素化合物であるジアリールエ
チレンを酸化することにより、ジアリールエチレングリ
コールを経て、2,2−ジアリールグリコール酸を製造す
る新規な方法に関するものである。

ジアリールグリコール酸の中には、有機合成の原料あ
るいは医薬品の中間原料として有用な化合物が多い。例
えば、ジフェニルグリコール酸（別名ベンジル酸）は、
副交感神経抑制剤として用いられる塩酸ジフェニン、塩
酸ベナクチジン、臭化メベンゾレート、ピペンゾレート
メチルブロマイド等を製造するための中間体として利用
される化合物である。

［従来の技術］ 以下に、2,2−ジアリールグリコール酸の内、ベンジ
ル酸を例にとり説明する。

ベンジル酸の有用性は非常に高く、そのために従来か
ら種々の製法が提案されている。例えば、ベンジル酸転
位、ベンゾフェノンの電解還元カルボキシル化、ジフェ
ニル酢酸の酸化、ジフェニルグリコールアルデヒドの酸
化等の方法が知られている。

その内、工業的にも実施されているベンジル酸転位に
よる製法は、ベンジルに苛性カリのアルコール溶液ある
いは濃厚な水溶液を作用させて加熱する方法である（Or
ganic Synthesis,Vol.1,29（1921））。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の方法は反応それ自体は簡単なものであるが、原
料となるベンジルは通常ベンズアルデヒドのエタノール
溶液にシアン化カリウムを加え煮沸してベンゾインにし
た後、更に酸化することにより得られる。すなわち、有
毒なシアン化カリウムを用いる。

このように上記の方法は、原料の合成に有毒なシアン
化カリウムを使うので危険な上、原料それ自体も高価で
あり、工業的な製法としては未だ充分であるとは言えな
い。

従って、本発明は、各種の農薬、医薬品などの中間原
料として有用である2,2−ジアリールグリコール酸を、
容易に入手できる安価な原料から高い収率をもって製造
することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 即ち本発明は、1,1−ジアリールエチレンを酸化し、
ジアリールエチレングリコールを経て、2,2−ジアリー
ルグリコール酸を製造する方法に関するものである。

以下に本発明を詳しく説明する。

本発明の工程（Ｉ）は、ジアリールエチレングリコー
ルを、容易に入手することができる1,1−ジアリールエ
チレンを原料として、特定の酸化剤の存在下に酸化する
ことにより行なわれる。

本発明の工程（Ｉ）の原料は、下記式（Ｉ）で示す1,
1−ジアリールエチレンである。

ここで上記式のAr₁あるいはAr₂は、例えば、置換基を
有することのあるフェニル基、ナフチル基、ビフェニリ
ル基などのアリール基を表わし、同一または異なるもの
でもよい。

このアリール基は、塩素、弗素、臭素、沃素などのハ
ロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、メチル基、エチル基
などの低級アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、など
の低級アルコキシ基からなる群より選ばれる１〜３個の
置換基で置換されていてもよい。

具体的な1,1−ジアリールエチレンとしては、1,1−ジ
フェニルエチレン、1,1−フェニルトリルエチレン、1,1
−ジトリルエチレン、1,1−フェニルブロムフェニルエ
チレン、1,1−ビスブロムフェニルエチレン、1,1−ビス
クロロフェニルエチレン、1,1−ビスメトキシフェニル
エチレン、1,1−ビスフロロフェニルエチレン、1,1−フ
ェニルニトロフェニルエチレン、1,1−ビスニトロフェ
ニルエチレン、1,1−フェニル−（３−（１−カルボキ
シエチル）フェニル）エチレン、1,1−フェニルナフチ
ルエチレンなどが挙げられる。

本発明の工程（Ｉ）により製造されるジアリールエチ
レングリコールは下記一般式（II）により表わされる。

ここでAr₁およびAr₂は上記式（Ｉ）における定義と同
一の置換基である。

本発明の方法により製造されるジアリールエチレング
リコールとしては、上記式（Ｉ）の芳香族の置換基はそ
のまま保存される。

従って具体的には、例えば、1,1−ジフェニルエチレ
ンからは1,1−ジフェニルエチレングリコールが得ら
れ、1,1−ビスクロロフェニルエチレンからは1,1−ビス
クロロフェニルエチレングリコールが、1,1−フェニル
−（３−（１−カルボキシエチル）フェニル）エチレン
からは1,1−フェニル−（３−（１−カルボキシエチ
ル）フェニル）エチレングリコールが、1,1−フェニル
ピリジルエチレンからは1,1−フェニルピリジルエチレ
ングリコールがそれぞれ得られる。

本発明の工程（Ｉ）では、上記式（Ｉ）の1,1−ジア
リールエチレンは、過マンガン酸塩、四酸化オスミウ
ム、三酢酸コバルトおよび一重項酸素からなる群から選
ばれるいずれかの酸化剤により酸化される。

具体的な過マンガン酸塩としては、過マンガン酸のカ
リウム塩、バリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム
塩、鉛塩の他に、セチルトリメチルアンモニウム塩等の
アンモニウム塩などが用いられる。

また、四酸化オスミウムは、反応基質に対して等モル
数以上加えて酸化する方法の他に、触媒量の四酸化オス
ミウムをニトロソ化合物、ヨードシル化合物、過酸化物
などの共酸化剤と共に酸化させる方法も採用することが
できる。具体的なニトロソ化合物としては、メチルモル
ホリンＮ−オキシドなどがあり、ヨードシル化合物とし
ては酢酸ヨードシルトルエン、酢酸ヨードシルベンゼン
など挙げられる。

一重項酸素は、過酸化水素と次亜塩素酸ナトリウム、
次亜塩素酸カルシウム、次亜臭素酸ナトリウムなどの次
亜ハロゲン酸塩との反応による方法あるいは有機過酸化
物の熱分解による方法などによれば容易に発生するので
これを用いることができる。

酸化剤の使用量については、特に制限はないが、例え
ば、原料の1,1−ジアリールエチレンに対して、0.1〜20
モル倍、好ましくは1.0〜10モル倍が適当である。酸化
剤の使用量がこの範囲の下限より少ない場合には反応は
充分には進まず、また、酸化剤の使用量を上記範囲の上
限値より多くしても、反応速度の向上には殆ど寄与せ
ず、却って酸化剤の回収に手間取るようになり好ましく
ない。

反応温度は酸化剤により左右されるが、一般には−50
〜200℃、好ましくは０〜100℃である。−50より低い温
度では反応溶媒あるいは反応原料が凝固したり、反応温
度が低過ぎるために反応速度が遅くなるので好ましくな
い。また、200℃を超えると、反応生成物であるジアリ
ールエチレングリコールの熱分解などの副反応が生じ、
目的物の選択性が著しく低下するので何れも好ましくな
い。また、反応時間は酸化剤あるいは反応温度などの反
応条件によっても異なるが、一般には10分〜10時間の範
囲から選ばれる。

反応時の反応系の圧力は、何等本発明の反応には影響
を与えないので適宜に選択できるが、通常は常圧で充分
である。

1,1−ジアリールエチレンと酸化剤との接触効率を向
上させるために溶媒を用いてもよく、このような溶媒と
しては、例えば、水、メタノールあるいはイソプロパノ
ールなどのアルコール、ジオキサン、アセトン、アセト
ニトリル、イソオクタン、ベンゼン、クロロホルムなど
の単一溶媒あるいはこれらの混合溶媒などが用いられ、
好ましくは水が用いられる。

工程（Ｉ）の反応は、例えば、次のようにして行なう
ことができる。

反応容器に1,1−ジアリールエチレンおよび反応溶媒
を入れ、所定の条件下で酸化剤を加え反応を進行させ
る。但し、これらの添加順序に特に制限はない。

反応後においては、金属などの固形物を濾過などの手
段で分離した後、常法に従い、ベンゼン、酢酸エチル、
クロロホルムなどの有機溶媒で反応混合物を抽出した
後、通常の蒸留あるいは再結晶などによりジアリールエ
チレングリコールが得られる。

工程（II）においては、上記式一般式（II）で示す1,
1−ジアリールエチレングリコールを分子状酸素により
酸化する。

本発明により製造することのできる2,2−ジアリール
グリコール酸は下記一般式（III）により表わされる。

ここでAr₁およびAr₂は上記式（Ｉ）における定義と同
一の置換基である。

本発明の方法により製造されるジアリールグリコール
酸としては、上記式（Ｉ）の芳香族の置換基がそのまま
保存される。

具体的には、例えば、1,1−ジフェニルエチレングリ
コールからベンジル酸（2,2−ジフェニルグリコール
酸）が得られ、1,1−フェニルトリルエチレングリコー
ルからは2,2−フェニルトリルグリコール酸がそれぞれ
得られる。

工程（II）の反応では、反応を促進する目的で触媒を
使用する。該触媒としては、遷移金属、例えば、白金、
パラジウム、ロジウム、ルテニウム、レニウム、イリジ
ウム、ニッケル、鉄、コバルト、銅およびこれらの混合
物が用いられ、これらの酸化物、硫化物、塩化物などお
よびその塩も用いられる。触媒は、好ましくは白金であ
る。遷移金属は如何なる酸化数の遷移金属であっても、
本発明に何等問題なく使用できる。また、触媒は活性
炭、珪藻土、炭酸バリウム、アルミナ、シリカゲル、マ
グネシア、チタニア、ジルコニア等の適宜の不活性担体
に担持されたものでもよい。

触媒の具体例は、白金−カーボン、白金黒、コロイド
白金、酸化白金、パラジウム−カーボン、パラジウム
黒、ロジウム−カーボン、レニウム黒等が挙げられる。

触媒の使用量については、例えば、原料の1,1−ジア
リールエチレングリコールに対して0.01〜20重量％、好
ましくは0.1〜10重量％が適当である。触媒の使用量が
この範囲の下限より少ない場合には、反応は充分に進ま
ない。また、触媒の使用量を上記範囲の上限値より多く
しても、反応速度の向上に殆ど寄与せず、却って触媒の
回収に手間取るようになり好ましくない。

工程（II）では塩基を用いる。塩基としては水酸化ナ
トリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リ
チウム等のアルカリ金属塩、あるいは水酸化カルシウ
ム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属塩を用いるこ
とができる。塩基の使用量は、反応系を塩基性にするた
めに十分な量であれば特に限定されない。

また、工程（II）では分子状酸素により酸化する。酸
素は、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、メタ
ン、エタン等の反応に不活性なガスによて稀釈してもよ
い。また、空気を用いることもできる。

反応温度は、０〜200℃、好ましくは50〜100℃であ
る。０℃よりも低い温度では、反応溶媒である水あるい
は反応原料が凝固したり、反応温度が低過ぎるために反
応速度が遅くなるので好ましくない。また、200℃を超
える高い温度では、反応生成物である2,2−ジアリール
グリコール酸の熱分解等の副反応が生じ、目的物の選択
性が著しく低下するので、何れも好ましくない。また、
反応時間は反応温度などの反応条件によっても異なる
が、一般には10分〜10時間の範囲から選ばれる。

反応時の反応系の圧力は、何等本発明の反応には影響
を与えないので適宜に選択できるが、通常は常圧で十分
である。

1,1−ジアリールエチレングリコールと酸素あるいは
塩基との接触効率を向上させるために溶媒を用いてもよ
い。このような溶媒としては、例えば、水、ジオキサ
ン、アセトン、アセトニトリル、イソオクタン、ベンゼ
ン、クロロホルムなどの単一溶媒あるいはこれらの混合
溶媒などが用いられ、好ましくは水が用いられる。

工程（II）は、例えば、次のようにして行なうことが
できる。

反応容器に1,1−ジアリールエチレングリコール、遷
移金属触媒および反応溶媒を入れ、所定の条件下で酸素
雰囲気下において反応を進行させる。但し、これらの添
加順序に特に制限はない。

反応後においては、遷移金属触媒を濾過等の手段によ
り分離した後、酸性にし、常法に従いベンゼン、酢酸エ
チル、クロロホルムなどの有機溶媒で反応混合物を抽出
した後、通常の再結晶等により、高純度の2,2−ジアリ
ールグリコール酸を容易に得られる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、1,1−ジアリ
ールエチレンを、特定の酸化剤の存在下に酸化し、ジア
リールエチレングリコールを経て、2,2−ジアリールグ
リコール酸を高い収率で製造することができる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例により更に説明するが、本発明
はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

−工程（Ｉ）− ＜実験例１＞ 1,1−ジアリールエチレンとして1,1−ジフェニルエチ
レン10.0g（50mmol）をエタノールで稀釈して120mlにし
たものを−15℃に保ちながら、過マンガン酸カリウム1
2.0gと硫酸マグネシウム9.0gの160ml水溶液を滴下し、
混合液中に過マンガン酸カリウムによる紫色が現われる
まで滴下を続けた。

滴下後一時間撹拌した後、反応液から二酸化マンガン
を濾別し、更にエーテルで濾液を抽出した。エーテル層
を亜硫酸ナトリウムで失活した後、乾燥し更に溶媒を蒸
発させ、白色固体の粗生成物を得た。粗生成物をベンゼ
ン、ｎ−ヘキサンで再結晶し、精製物5.2gを得た。精製
物をNMRおよびIRで分析したところ1,1−ジフェニルエチ
レングリコールであることを確認した。

粗生成物を液体クロマトグラフ（カラム:ERMAERC−10
00、溶離液:75％メタノール水溶液、検出器:UV−225n
m）で分離定量したところ、原料の転化率が85％で1,1−
ジフェニルエチレングリコールが72％の収率で得られ
た。

＜実験例２＞ 1,1−ジアリールエチレンとして1,1−ジフェニルエチ
レン1.0g（5.6mmol）を三酢酸コバルト（13.9mmol）と
1.5mlの水と40mlの氷酢酸溶液に溶かし反応させた。

反応はアルゴン雰囲気下で70℃で攪拌せずに８時間行
なった。反応液をエーテルで抽出し、エーテル層を亜硫
酸ナトリウム水溶液で洗浄し、更に水洗した後、硫酸マ
グネシウムで乾燥した。エーテルを蒸留で除くと白色固
体の粗生成物が残った。

その後の分析あるいは定量を実験例１と同様に行な
い、原料の転化率66％で、ジフェニルエチレングリコー
ルを46％の収率で得た。

＜実験例３＞ 1,1−ジアリールエチレンとして1,1−フェニル−（３
−（１−カルボキシエチル）フェニル）エチレン5.0g
（20mmol）のメタノール300ml溶液を10℃に冷却し、そ
の中に31％過酸化水素水溶液6.6g（60mmol）を加える。
この溶液に10.0％次亜塩素酸ナトリウム水溶液30.1g（5
0mmol）を、冷却と攪拌を続けながら２時間で滴下し
た。反応液はそのままの温度で一晩攪拌を続けた。反応
混合物を水で薄めた後、エーテルで抽出した。

エーテル層を亜硫酸ナトリウム水溶液で洗浄し、更に
水で洗った後、硫酸マグネシウムで乾燥した。エーテル
を蒸留で除くと粘性のある液体が得られた。

粗生成物1gに対して2.5％硫酸イソプロパノール溶液2
0mlを加え、還流温度で３時間反応させた。反応液を水
酸化ナトリウム水溶液で塩基性にした後、エーテルで抽
出し、エーテル層を乾燥した後濃縮し、残留液をGC−MA
SSで分析したところ、原料転化率は59.8％であり、1,1
−フェニル−（３−（１−イソプロポキシカルボニルエ
チル）フェニル）エチレングリコールは36％の収率で生
成した。

＜実験例４＞ 1,1−ジアリールエチレンとして1,1−ジトリルエチレ
ン、1,1−ビスクロロフェニルエチレンおよび1,1−ビス
メトキシフェニルエチレンを各々50mmol用い、実験例１
と同様な操作を行なったところ、1,1−ジトリルエチレ
ングリコール、1,1−ビスクロロフェニルエチレングリ
コール、および1,1−ビスメトキシフェニルエチレング
リコールが各々得られた。転化率と収率は、各々75％/6
1％、81％/70％および97％/80％であった。

＜比較例１＞ 1,1−ジアリールエチレンとして、ジフェニルエチレ
ン10.0g（50mmol）を、ｔ−ブタノールで稀釈し50mlと
した後、珪タングステン酸（SiO₂・12WO₂・2H₂O）3.35g
（1mmol）、31％過酸化水素水16.5g（150mmol）を加
え、還流させつつ16時間反応させた。

反応終了後、水100mlを加えてエーテルで抽出した。
エーテル液を水洗した後、乾燥し蒸留によりエーテルを
除いた。

実験例１と同様にして分析したところ、原料の転化率
は32％であったが、ジフェニルエチレンは全く検出され
ず、その代わりにベンゾフェノンが23％の収率で得られ
た。

−工程（II）− ＜実験例５＞ 1,1−ジアリールエチレングリコールとして、1,1−ジ
フェニルエチレングリコール2.14g（10mmol）、５％担
持の白金−カーボン0.4gおよび0.33N水酸化ナトリウム
水溶液350mlの混合物を、85℃で激しく攪拌しながら、
純酸素を6l/hrの速度で４時間導入した。室温まで冷却
した後、反応液から触媒を濾別し、塩酸酸性にした後、
エーテルで抽出した。エーテル層を乾燥した後、蒸留に
より濃縮した。

生成物は液体クロマトグラフ（カラム:ERMAERC−100
0、溶離液:70％メタノール水溶液、検出器:UV−225nm）
で分離し、NMRおよびIRで分析したところ、ベンジル酸
が88％の収率で得られた。なお、1,1−ジフェニルエチ
レングリコールは全て消費されていた。

＜実験例６＞ 反応温度を50℃にしたこと以外は実験例５と同様に反
応を行なったところ、転化率は42％に過ぎなかった。

＜実験例７＞ 実験例５における５％担持の白金−カーボンを次表に
示す遷移金属触媒に代えた他は、実験例５と同様に反応
させた。結果を次表にまとめて示す。

＜実験例８＞ 1,1−ジアリールエチレングリコールとして、1,1−ジ
トリルエチレングリコール、1,1−ビスクロロフェニル
エチレングリコール、1,1−ビスメトキシフェニルエチ
レングリコールを、各々10mmol用い、実験例５と同様な
操作を行なったところ、1,1−ジトリルグリコール酸、
1,1−ビスクロロフェニルグリコール酸、1,1−ビスメト
キシフェニルグリコール酸が、各々81％、79％および89
％の収率で得られた。また、実験例５と同じく、原料の
ジアリールエチレングリコールは全て消費されていた。

＜比較例２＞ 反応触媒である５％担持の白金−カーボンを加えず
に、実験例５と同様に反応させたところ、原料の転化率
は２％に過ぎず、目的物であるベンジル酸は全く生成し
なかった。

＜比較例３＞ 0.33N水酸化ナトリウム水溶液350mlの代わりに同量の
水を加えた他は実験例５と同様にて反応を行なった。

反応生成物の分析結果では、ベンジル酸が８％という
低い収率で得られた。なお、1,1−ジフェニルエチレン
グリコールは10％消費されていた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０７Ｃ 29/48 Ｃ０７Ｃ 29/48 33/26 33/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記工程（Ｉ）および工程（II）からなる
   2,2−ジアリールグリコール酸の製造方法、 工程（Ｉ）：下記一般式（Ｉ）で表わされる1,1−ジア
   リールエチレンを過マンガン酸塩、四酸化オスミウム、
   三酢酸コバルトおよび一重項酸素からなる群から選ばれ
   るいずれかの酸化剤の存在下に酸化する、下記一般式
   （II）で表わされる1,1−ジアリールエチレングリコー
   ルを製造する工程、 工程（II）：前記式（II）で表わされる1,1−ジアリー
   ルエチレングリコールを遷移金属触媒と塩基の存在下
   に、温度０〜200℃で分子状酸素により酸化する、下記
   一般式（III）で表わされる2,2−ジアリールグリコール
   酸を製造する工程、 式中、Ar₁およびAr₂は同一または異なるアリール基であ
   る。
2. 【請求項２】前記各式のアリール基がハロゲン原子、ニ
   トロ基、アミノ基、低級アルキル基および低級アルコキ
   シ基からなる群より選ばれる１〜３個の置換基を有する
   請求項１記載の2,2−ジアリールグリコール酸の製造方
   法。