JPH10298173A - 4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類の製造方法 - Google Patents

4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類の製造方法

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JPH10298173A
JPH10298173A JP12638097A JP12638097A JPH10298173A JP H10298173 A JPH10298173 A JP H10298173A JP 12638097 A JP12638097 A JP 12638097A JP 12638097 A JP12638097 A JP 12638097A JP H10298173 A JPH10298173 A JP H10298173A
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JP
Japan
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hydroxy
mol
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glyoxylic acid
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Toshiki Mori
俊樹 森
Kensuke Nagashima
謙介 長嶋
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 13−シスレチノイン酸類の合成中間体とし
て有用な、下記の式(1) 【化1】 (式中、Rは水素原子またはアルキル基を表す)で示さ
れる4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類をワンポットで
簡便、安価かつ好収率に製造することのできる方法を提
供する。 【解決手段】 グリオキシル酸と下記の式(2) R−CH2−CHO (2) (式中、Rは上記定義のとおりである)で示されるアル
デヒドを触媒量の脂肪族アミンの存在下に水中で反応さ
せ、次いで得られた反応混合物を上記の脂肪族アミン1
モルに対して1〜10モルとなる量の塩化水素の存在下
に加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下記の式(1)
【0002】
【化2】
【0003】(式中、Rは水素原子またはアルキル基を
表す)で示される4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類の
製造方法に関する。本発明の製造方法によって得られる
4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類は、例えば、にきび
の治療など用いられる13−シスレチノイン酸などの1
3−シスレチノイン酸類の合成中間体として有用であ
る。
【0004】
【従来の技術】上記の4−ヒドロキシ−2−ブテノリド
類の1種である4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブテ
ノリドは公知物質であり、例えば、以下の、などの
方法によって製造することができる。 グリオキシル酸とプロパナールをモルホリン塩酸塩の
存在下に反応させる方法〔J. Org. Chem., 46, 4889 (1
981) 参照〕。 β−ホルミルクロトン酸メチルを、β−ホルミルクロ
トン酸メチル1モルに対して0.1〜2モルとなる量の
塩化水素を含有する塩酸水で、90〜110℃にて0.
5〜24時間処理する方法(特開平8−269038号
公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、J. Or
g. Chem., 46, 4889 (1981) に記載された方法は、マン
ニッヒ反応による縮合物である2−N−モルホリノ−3
−メチル−4−ヒドロキシブタノリドを経由して反応が
進行するので、収率よく目的化合物を得るためにはモル
ホリン塩酸塩をグリオキシル酸と等モル量使用すること
が必要であり、このことが製造コストの増大につなが
る。なお、J. Org. Chem., 46, 4889 (1981)には、モル
ホリン塩酸塩を使用せず、塩化水素のみの存在下にグリ
オキシル酸とプロパナールを直接アルドール縮合させる
と、複雑な組成の反応混合物が得られ、4−ヒドロキシ
−3−メチル−2−ブテノリドの収率は8%であること
が開示されている。一方、上記特開平8−269038
号公報に記載された方法では、β−ホルミルクロトン酸
メチルはグリオキシル酸メチルとプロパナールのアルド
ール縮合によって調製する必要があるため、該方法は複
数の反応工程を要することとなり、中間物であるβ−ホ
ルミルクロトン酸メチルの単離等製造工程上の操作が煩
雑となる。
【0006】しかして本発明は、4−ヒドロキシ−3−
メチル−2−ブテノリドを包含する上記の式(1)で示
される4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類をワンポット
で、簡便、安価かつ好収率に製造することのできる工業
的に有利な方法を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題は、グリオキシル酸と下記の式(2) R−CH2−CHO (2) (式中、Rは水素原子またはアルキル基を表す)で示さ
れるアルデヒドを、触媒量の脂肪族アミンの存在下に水
中で反応させ、次いで得られた反応混合物を上記の脂肪
族アミン1モルに対して1〜10モルとなる量の塩化水
素の存在下に加熱することを特徴とする、下記の式
(1)
【0008】
【化3】
【0009】(式中、Rは上記定義のとおりである)で
示される4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類の製造方法
を提供することによって解決される。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明において出発原料として使
用されるグリオキシル酸としては、市販品を使用するこ
とができ、入手容易な濃度が30〜60%のグリオキシ
ル酸水溶液をそのまま使用してもよい。また、グリオキ
シル酸の一水和物など、結晶水を有するものも使用可能
である。
【0011】また、本発明において原料として使用され
るアルデヒドを表す式(2)および目的化合物である4
−ヒドロキシ−2−ブテノリド類を表す式(1)におい
て、Rが表すアルキル基としては、例えば、メチル基、
エチル基、イソプロピル基などが挙げられるが、それら
の中でも炭素数が1〜3のものが好ましい。
【0012】ここで、式(2)で示されるアルデヒドの
具体例を示せば、アセトアルデヒド、プロパナール、ブ
タナール、ペンタナール、イソバレラールなどが挙げら
れる。
【0013】式(2)で示されるアルデヒドの使用量
は、特に限定されるものではないが、グリオキシル酸1
モルに対し、通常0.7〜2モル、好ましくは0.9〜
1.4モルの範囲である。
【0014】本発明で使用する脂肪族アミンとしては、
一級アミン、二級アミンおよび三級アミンのいずれを使
用してもよく、例えば、エチルアミン、ジエチルアミ
ン、トリエチルアミン、n−プロピルアミン、ジ−n−
プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、イソプロ
ピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピル
アミン、n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ト
リ−n−ブチルアミン、ピペラジン、ピロリジン、モル
ホリン、ジエタノールアミンなどが挙げられるが、これ
らの中でも二級アミンが好ましく、ジ−n−ブチルアミ
ン、モルホリンなどがより好ましい。
【0015】脂肪族アミンの使用量は、グリオキシル酸
と式(2)で示されるアルデヒドのアルドール反応にお
いて触媒としての作用を発揮し得る量であり、グリオキ
シル酸1モルに対して、通常1〜100ミリモル、好ま
しくは、2〜50ミリモルの範囲である。
【0016】グリオキシル酸と式(2)で示されるアル
デヒドの反応は、水中で実施される。水の使用量は、特
に制限されるものではないが、反応の容積効率および操
作性の観点から、グリオキシル酸に対して通常0.2〜
10倍重量、好ましくは0.5〜3倍重量となる量であ
る。
【0017】グリオキシル酸と式(2)で示されるアル
デヒドの反応は、グリオキシル酸、式(2)で示される
アルデヒド、脂肪族アミンおよび水の混合物を所定の温
度で攪拌する方法など、常法に従って実施することがで
きる。
【0018】グリオキシル酸と式(2)で示されるアル
デヒドの反応は、通常50〜120℃の範囲の温度で実
施される。また、グリオキシル酸と式(2)で示される
アルデヒドの反応は、常圧、減圧、加圧のいずれの圧力
下で実施してもよいが、常圧下で実施するのが簡便であ
る。
【0019】グリオキシル酸と式(2)で示されるアル
デヒドの反応では、ガスクロマトグラフィー等の手段を
用いて反応混合物の組成を分析することによっても反応
の進行を確認することができるが、反応混合物の還流を
維持しながら反応を実施する場合、反応混合物の温度の
変化により反応の進行を確認することができる。例え
ば、グリオキシル酸とプロパナールの反応では、反応開
始時は原料であるプロパナールの沸点付近の温度で還流
が始まるが、プロパナールが消費され反応が進行すると
共に反応混合物の温度の上昇が観察され、通常反応混合
物の温度が95〜105℃となった時点で反応は完結す
る。この時点で反応混合物を分析すると、トランス−β
−ホルミルクロトン酸および4−ヒドロキシ−3−メチ
ル−2−ブテノリドの生成が確認できる。両者の比率
は、通常、トランス−β−ホルミルクロトン酸:4−ヒ
ドロキシ−3−メチル−2−ブテノリド=1:1〜5:
1(モル比)である。
【0020】本発明では、以上の方法によって得られた
反応混合物を、グリオキシル酸と式(2)で示されるア
ルデヒドの反応において使用した脂肪族アミン1モルに
対して1〜10モルとなる量の塩化水素の存在下に加熱
する。この際、通常、グリオキシル酸と式(2)で示さ
れるアルデヒドの反応によって得られた反応混合物をそ
のまま使用する。なお、所望により、グリオキシル酸と
式(2)で示されるアルデヒドの反応によって得られた
反応混合物から未反応原料や溶媒の一部を蒸留等の公知
の手段によって除去したものを使用しても差し支えな
い。
【0021】上記において塩化水素の使用量は、グリオ
キシル酸と式(2)で示されるアルデヒドの反応におい
て使用した脂肪族アミン1モルに対して1〜10モルと
なる量であることが必要である。塩化水素の使用量が上
記の範囲より少ないと、式(1)で示される4−ヒドロ
キシ−2−ブテノリド類を収率よく得ることができな
い。また、塩化水素の使用量が上記の範囲より多いと、
式(1)で示される4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類
の製造コストが増大し、経済性が失われる。塩化水素の
使用量は、グリオキシル酸と式(2)で示されるアルデ
ヒドの反応において使用した脂肪族アミン1モルに対し
て2〜8モルとなる量であることが好ましい。塩化水素
は、通常水溶液、すなわち塩酸の形で使用される。この
場合、その濃度は特に限定されるわけではなく、濃塩
酸、希塩酸のいずれを使用することも可能である。
【0022】また、加熱に際しての反応温度は、通常9
5〜120℃であるが、反応混合物の還流が維持される
ような条件下で実施するのが簡便である。
【0023】なお、本発明において、グリオキシル酸と
式(2)で示されるアルデヒドを、最初から脂肪族アミ
ンと塩酸が同時に存在する条件下で反応させると、副反
応によって高沸点縮合物の生成量が増加し、目的化合物
の収率が低下する。
【0024】このようにして塩化水素の存在下での反応
によって得られた反応混合物からの式(1)で示される
4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類の分離取得は、例え
ば、反応混合物から常圧または減圧下に水等の低沸点成
分を留去し、得られた残渣を蒸留あるいは晶析によって
精製する方法、などの常法に従って実施することができ
る。
【0025】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【0026】実施例1 還流ヘッドを備えた内容積300mlの三口フラスコ
に、グリオキシル酸74g(1モル)を含有する水溶液
185g、プロパナール69.6g(1.2モル)およ
びモルホリン2.6ml(30ミリモル)を室温下に仕
込み、得られた混合物を常圧下で加熱したところ、内温
が56℃となった時点で還流が始まった。その後、還流
が維持されるように加熱を続けたところ、還流が始まっ
てから9時間経過後に、内温は100℃にまで上昇し
た。この時点での反応液を少量サンプリングして下記の
条件にてガスクロマトグラフィーで分析したところ、ト
ランス−β−ホルミルクロトン酸と4−ヒドロキシ−3
−メチル−2−ブテノリドが生成しており、両者の比率
は、トランス−β−ホルミルクロトン酸:4−ヒドロキ
シ−3−メチル−2−ブテノリド=2.6:1(モル
比)であることが分かった。
【0027】ガスクロマトグラフィー分析条件 カラム : Thermon 1000 Chromosorb AW DMCS
(商品名)(H3PO4を0.5%含む)、長さ1m カラム温度: 80℃→200℃(昇温速度:10℃/
分) インジェクション温度: 200℃ キャリヤーガス: 窒素 検出器 : FID検出器
【0028】上記で得られた反応混合物に23%塩酸3
0g〔塩化水素を6.9g(189ミリモル)含有す
る〕を加え、その後さらに1.5時間加熱還流を続け
た。この時点での反応液を少量サンプリングして上記と
同様にしてガスクロマトグラフィーで分析したところ、
トランス−β−ホルミルクロトン酸と4−ヒドロキシ−
3−メチル−2−ブテノリドの比率は、トランス−β−
ホルミルクロトン酸:4−ヒドロキシ−3−メチル−2
−ブテノリド=1:66(モル比)となっていることが
分かった。反応系を減圧にしてさらに加熱を続け、この
反応混合物から低沸点留分を留去して、粗4−ヒドロキ
シ−3−メチル−2−ブテノリド122.8g(純度:
81.3%、収率:87.5%)を得た。
【0029】上記で得られた粗4−ヒドロキシ−3−メ
チル−2−ブテノリドの115.8gを薄膜蒸留装置で
減圧蒸留する(温度:120〜150℃、圧力1.0〜
2.0mmHg)ことにより、4−ヒドロキシ−3−メ
チル−2−ブテノリド(純度98.5%)に対応する留
分を63.37g得るとともに、蒸留残渣として純度6
4.1%の4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブテノリ
ドを42.5g得た。
【0030】実施例2 実施例1においてモルホリン2.6mlに代えてジブチ
ルアミン3.87g(30ミリモル)を用いたこと以外
は、実施例1と同様の操作を行い、粗4−ヒドロキシ−
3−メチル−2−ブテノリド128.8g(純度:7
1.3%、収率:80.5%)を得た。
【0031】比較例1 還流ヘッドを備えた内容積300mlの三口フラスコに
グリオキシル酸74gを含有する水溶液185g、プロ
パナール69.6g、モルホリン3.36g(38ミリ
モル)および36%塩酸5.07g〔塩化水素を1.8
3g(50ミリモル)含有する〕を室温下に仕込み、得
られた混合物を、還流が維持されるようにして常圧下で
加熱したところ、加熱を開始してから10時間後に内温
が100℃となった。得られた反応混合物を室温まで冷
却し、実施例1と同様にしてガスクロマトグラフィーで
分析したところ、4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブ
テノリドの生成量は63.15g(55.4ミリモル、
収率:55.4%)であり、トランス−β−ホルミルク
ロトン酸と4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブテノリ
ドの比率は、トランス−β−ホルミルクロトン酸:4−
ヒドロキシ−3−メチル−2−ブテノリド=1:9(モ
ル比)であることが分かった。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、13−シスレチノイン
酸類の合成中間体として有用な、前記の式(1)で示さ
れる4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類をワンポットで
簡便、安価かつ好収率に製造することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グリオキシル酸と下記の式(2) R−CH2−CHO (2) (式中、Rは水素原子またはアルキル基を表す)で示さ
    れるアルデヒドを触媒量の脂肪族アミンの存在下に水中
    で反応させ、次いで得られた反応混合物を上記の脂肪族
    アミン1モルに対して1〜10モルとなる量の塩化水素
    の存在下に加熱することを特徴とする、下記の式(1) 【化1】 (式中、Rは上記定義のとおりである)で示される4−
    ヒドロキシ−2−ブテノリド類の製造方法。
  2. 【請求項2】 脂肪族アミンの使用量が、グリオキシル
    酸1モルに対し0.001〜0.1モルであることを特
    徴とする請求項1記載の4−ヒドロキシ−2−ブテノリ
    ド類の製造方法。
JP12638097A 1997-04-30 1997-04-30 4−ヒドロキシ−2−ブテノリド類の製造方法 Pending JPH10298173A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002507596A (ja) * 1998-03-25 2002-03-12 アボット・ラボラトリーズ 13−シスレチン酸を製造する方法
WO2011015101A1 (zh) * 2009-08-05 2011-02-10 重庆华邦胜凯制药有限公司 一种5-羟基-4-甲基-2-5[h]-呋喃酮的分离方法

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