JPH04108783A - １，３―ジオキサン誘導体の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、５−ヒドロキシ−２−置換−１，３−ジオキ
サン誘導体の選択的製造方法に関する。

［従来の技術］ 】、３−ジオキサン誘導体は２−置換グリセリン誘導体
の中間体として有用な化合物である。従来ｌ、３−ジオ
キサン誘導体の製法としては、ベンズアルデヒドとグリ
セリンをアセタール縮合し、シス／トランス−４−ヒド
ロキシメチル−２−フェニル−】、３−ジオキソラン、
シス／トランス−５−ヒドロキシ−２−フェニル−１，
３−ジオキサン等の混合物を得た上でこの混合物を炭化
水素系の溶剤中で再結晶することにより目的とする１、
３−ジオキサン誘導体とする方法が知られている［例え
ばジャーナル　オブ　ケミカルソサイエティ−２５７４
，（１９８Ｇ）等コ。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら従来の方法では、目的とするジオキサン誘
導体はジオキソラン誘導体とジオキサン誘導体の混合物
から単離精製する方法であるため、収率が２０〜２５％
程度と低く工程も複雑であるという問題点があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは上記問題点を解決するため鋭意検討した結
果、選択性が良好で単離精製が容品、かつ高収率な５−
ヒドロキシ−２−置換−１，３−ジオキサン誘導体の製
造方法を見いだし本発明に至った。すなわち本発明は、
　下記一般式（１）及び（２）ｃ式中、Ａｒはフェニル
基、ナフチル基またはこれらの置換基、Ｒは水素原子ま
たはアルキル基（炭素数１−１０）、アルコキシ基、ア
リール基、アラルキル基またはこれらの置換基を表すコ
で示される各化合物を含有する混合物をプロトン酸存在
下で異性化反応させることを特徴とする５−ヒドロキシ
−２−置換−１，３−ジオキサン誘導体の製造方法の製
造方法である。

本発明の一般式（１）及び（２）においてＡｒで示す基
のうちフェニル基またはこれらの置換基とじては、例え
ばフェニル基、ｐ−メチルフェニル基等のアルキル置換
フェニル基、ｐ−クロロフェニル基等のハロゲン化フェ
ニル基、ｐ−シアノフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基
等の含窒素フェニル基等が挙げられる。ナフチル基また
はこれらの置換基としては、例えばα−ナフチル基、６
−メチル−α−ナフチル基等のアルキル置換ナフチル基
、６−クロロナフチル基等のハロゲン化ナフチル基、６
−アミノナフチル基、６−ジアツナフチル基、トニトロ
ナフチル基等の含窒素ナフチル基等及びこれらの異性体
であるβ−ナフチル基等が挙げられる。これらのうち好
ましいものはフェニル基またはこれ皐の置換基であり、
特に好ましくは無置換フェニル基である。

本発明の一般式（１）及び（２）においてＲは水素原子
またはアルキル基（炭素数ｌ〜１ｏ）、アルコキシ基、
アリール基、アラルキル基またはこれらの置換基を表す
。Ｒを示す基のうちアルキル基（炭素数１〜１０）また
はこれらの置換基としては、例えばメチル、エチル、プ
ロピル基等の炭素数１−１０のアルキル基、モノクロロ
メチル基等のハロゲン化アルキル基、シアノエチル等の
含窒素アルキル基等が挙げられる。アルコキシ基または
これらの置換基としてはメトキシ、エトキシ、ブトキシ
基等のアルコキシ基、２−クロロエトキシ基等のハロゲ
ン化アルコキシ基、シアノエトキシ基等の含窒素アルコ
キシ基等が挙げられる。アリール基またはこれらの置換
基としては、前記Ａｒで示した基と同様の基が挙げられ
る。アラルキル基またはこれらの置換基としては、−Ｃ
Ｈ−Ａ　ｒで示される基、例えばベンジル基、ｐ−クロ
ロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基等が挙げられる。

水素原子を含めこれらＲを示す基のうち好ましいものは
、水素原子である。

本発明における該混合物を得る方法としては、通常、グ
リセリンと一般式ＡｒＲＣ＝０　（式中、Ａｒ及びＲは
前記と同様）で示される芳香族カルボニル化合物との７
セタ一ル縮合反応によって得ることができる。反応の方
法としては特に限定されるものではないが、例えばグリ
セリンと芳香族カルボニル化合物を酸触媒の存在下、有
機溶剤中で生成する水を反応系から除去する公知のアセ
タール縮合の方法によって得ることができる。

上記によって得られるアセタール縮合混合物中の異性体
の比率は使用する芳香族カルボニル化合物の種類及びア
セタール縮合条件によっても異なり限定されるものでは
ないが、通常ジオキサン体ニジオキソラン体＝５：９５
〜８０　＋　２０である。

表１にアルドール縮合混合物の混合比率の具体例を示す
。

表１　アルドール縮合混合体の混合比率アセタール縮合
反応には通常、酸触媒として、りん酸、硫酸、メタンス
ルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン
酸、スルホン酸型イオン交換樹脂等のプロトン性酸触媒
や塩化チタン、塩化錫等のルイス酸触媒を添加する。こ
れらのうち好ましいものはプロトン性酸触媒である。

アセタール縮合反応に係わる有機溶剤としては特に限定
されるものではないが例えば炭化水素系溶剤（例えばヘ
キサン、ペンタン等の脂肪族炭化水素系溶剤、トルエン
、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、シクロヘキサン
等の脂環式炭化水素系溶剤等）、ハロゲン系有機溶剤（
例えばクロロホルム、四塩化炭素等）、エーテル系を機
溶剤（例えばテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチ
ルエーテル等）及びこれらの混合物等をあげることがで
きる。

アセタール組合反応は、通常、グリセリン１．０００重
量部に対し芳香族カルボニル化合物は、　　１００〜５
０００重量部、酸触媒は１００重量部以下用いることに
より行う。

アセタール縮合反応によって系内に生成する水を除去す
る方法としては、ディーンシュタルク型蒸留装置で除去
するかモレキュラーシーブ等の脱水剤で除去する方法が
挙げられる。

上記の方法で得られるアセタール縮合混合物を異性化反
応させることによって選択的に５−ヒドロキシ−２−置
換−ｘ、３−’＞オキサン誘導体を製造することができ
る。

本発明の製造方法を実施するに際し、該混合物が上記ア
セタール縮合混合物の場合は有機溶剤を含有した状態で
も、説育機溶剤し無溶剤の状態でも、親有機溶剤し新た
に有機溶剤を加えた状態でもよい。有機溶剤としては上
記アセタール縮合反応で示した有機溶剤を用いることが
できる。該混合物中に有機溶剤を含有させる場合の量は
、通常、一般式（１）及び（２）で示される化合物の合
計重量以下である。但し異性化の収率を上げるためには
無溶剤系が好ましい。

本発明の製造方法において異性化温度は、通常５−ヒド
ロキシ−２−置換−１，３−ジオキサン誘導体の融点以
下、ｌ、３−ジオキソラン体の融点以上である。

異性化温度が５−ヒドロキシ−２−置換−１，３−ジオ
キサンの融点を越えると結晶が析出しなくなり異性化の
効率が低下する。また１、３−ジオキソラン体の融点未
満では異性体同士が析出し、異性化の効率が低下するこ
とがある。異性化温度は該混合物を構成する化合物の種
類によって異なるが例えばベンズアルデヒドとグリセリ
ンとのアセタール縮合混合物の場合、シス−５−ヒドロ
キシ−２−フェニル−１，３〜ジオキサンの融点は８０
℃、この異性体である１、３＝ニジオキソランの融点は
０℃未満であるため異性化反応は０〜２０℃で行う。

本発明の製造方法において該プロトン酸としては、前記
アルドール縮合の際に例示したプロトン性酸触媒と同様
の化合物が挙げられる。プロトン酸の添加方法はアルド
ール縮合に用いたプロトン性酸触媒を用いる場合はその
ままでもよいし、さらに新たに添加してもよい。プロト
ン酸の添加量は一般式（１）及び（２）で示される化合
物合計重量に基づき、１０％以下である。１０％を越え
ると生成物が分解し収率が低下することがある。

本発明の製造方法にて異性反応後、水洗しプロトン性酸
を除去し５−ヒドロキシ−２−置換−１，３−ジオキサ
ン誘導体の精製品とすることができる。

本発明の方法により、該混合物より５−ヒドロキシ−２
＝置換−１，３−ジオキサン誘導体が通常７０〜１００
％といつ高収率でかつ選択的に得られる。本発明により
得られる５−ヒドロキシ−２−置換−１，３−ジオキサ
ン誘導体はグリセリンの１．３位に保護基を付与させた
構造のものであり、２−置換グリセリン誘導体の製造用
中間体として有用である。すなわち、２−置換グリセリ
ン誘導体を製造する際、脱保護基を温和な条件でかつ定
量的に進行させることができ、また保護基に安価な芳香
族カルボニル化合物を用いている点で有用である。また
、　　２−Ｒ換グリセリン誘導体は、樹脂改質剤（例え
ばＵＳＰ４．０７８．７２７等）、癌放射線治療増感剤
（例えば特開平２−４８．５４９）、脂質誘導体（例え
ば特開昭８３−１３９１８５等）その他種々の化成品原
料として広く用いられている。

［実施例コ 以下製造例及び実施例により本発明をさら番こ説明する
が、本発明はこれにより限定されるものではない。以下
において、部はいずれも重量部を表す。

製造例１ グリセリン９２０部、ベンズアルデヒド１０６０部、　
トルエン１０００部、Ｐ−トルエンスルホン酸５部をデ
イーンシュタルク型蒸留器付の反応器に入れトルエンを
還流させながら生成する水を留去し、アセタール縮合を
行った。もはや水が生成しなくなった時点で冷却し水洗
後湾剤を除去し混合物を１７００部得た０この混合物を
アセタール縮合混合物（１）とする。

得られた混合物を構成する化合物の異性体比を表２に示
す。

製造例２ 製造例１のベンズアルデヒドｔｏｏｏ部をトルアルデヒ
ド１２００部にする以外は同様にアセタール縮合を行い
アセタール縮合混合物（２）を１８００部得た０得られ
た混合物を構成する化合物の異性体比を表２に示す。

実施例１ アセタール縮合混合物（１）ｔｏｏｏ部に濃硫酸１部添
加し０℃で２４時間静置し結晶を析出させながら、異性
化反応を行った後、水洗し生成物９８０部を得た。

得られた生成物の異性体比を表２に示す。

実施例２ 実施例１のアセタール縮合混合物（１）を７セタ一ル縮
合混合物（２）にする以外は同様に異性化を行い生成物
９５０部を得た。得られた生成物の異性体比を表２に示
す。

比較例１ アセタール縮合混合物（１）１０００部に濃硫酸を添加
することなく０℃で静置したが、２４時間経過しても結
晶は生成せず、また異性体比は表２に示すようにアセタ
ール縮合混合物（１）と殆ど変化なかった。

表２　生成物の異性体の比率（ＮＯＬ％）（異性体の比
率はＩＩ−Ｎ）ＩＨにより測定した）［発明の効果］ 本発明の製造方法は選択的かつ高収率で５−ヒドロキシ
−２−１！換−１，３−ジオキサン誘導体を製造するこ
とができ工業的に有用である。すなわち、本発明の製造
方法は従来のアセタール縮合反応生成物から単離精製す
る方法では収率が低く、単離精製工程も複雑であるとい
う問題点を一挙に解決する方法である。また本発明の方
法により得られる５−ヒドロキシ−２−置換−１，３−
ジオキサン誘導体は２−置換グリセリン誘導体等の製造
用中間体として存手続補正書 平成２年９月７日 平成２年８月２９日出願特許願（１） ２、発明の名称 １．３−ジオキサン誘導体の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　京都市東山区−橋野木町１１番地の１５、補正に
より増加する発明の数 ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」 の欄 ごｆ帛 （１）明細書、第７頁、表１を下記に置き換える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記一般式（１）及び（２） ▲数式、化学式、表等があります▼（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（２） ［式中、Ａｒはフェニル基、ナフチル基またはこれらの
   置換基、Ｒは水素原子またはアルキル基（炭素数１〜１
   ０）、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基及びこ
   れらの置換基を表す］で示される各化合物を含有する混
   合物をプロトン酸存在下で異性化反応させることを特徴
   とする５−ヒドロキシ−２−置換−１，３−ジオキサン
   誘導体の製造方法。 ２、該混合物がグリセリンと芳香族カルボニル化合物と
   のアセタール縮合生成物である請求項１記載の製造方法
   。 ３、一般式（１）で示される化合物が５−ヒドロキシ−
   ２−フェニル−１，３−ジオキサンであり、一般式（２
   ）で示される化合物が４−ヒドロキシメチル−２−フェ
   ニル−１，３−ジオキソランである請求項１または２記
   載の製造方法。 ４、該異性化反応が５−ヒドロキシ−２−置換−１，３
   −ジオキサン誘導体の融点以下の反応温度で行われる請
   求項１〜３のいずれか記載の製造方法。 ５、プロトン酸が硫酸である請求項１〜４のいずれか記
   載の製造方法。