JPH11106377A - 複素環化合物の酸化方法及び複素環カルボン酸又は複素環ケトンの製造方法 - Google Patents

複素環化合物の酸化方法及び複素環カルボン酸又は複素環ケトンの製造方法

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JPH11106377A
JPH11106377A JP9217884A JP21788497A JPH11106377A JP H11106377 A JPH11106377 A JP H11106377A JP 9217884 A JP9217884 A JP 9217884A JP 21788497 A JP21788497 A JP 21788497A JP H11106377 A JPH11106377 A JP H11106377A
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JP
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heterocyclic
compound
aromatic
atom
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JP9217884A
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Yasutaka Ishii
康敬 石井
Tatsuya Nakano
達也 中野
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸素により複素環化合物を効率よく酸化し、
対応する酸化物、例えば複素環カルボン酸、複素環ケト
ンなどを生成させる。 【解決手段】 N−ヒドロキシフタルイミドなどのイミ
ド化合物又はこのイミド化合物と助触媒とで構成された
酸化触媒の存在下、複素環化合物と酸素とを接触させ
て、対応する酸化物を生成させる。助触媒は、遷移金属
化合物であってもよい。芳香族性複素環の隣接位にメチ
ル基又はメチレン基を有する複素環化合物を酸化する
と、対応する複素環カルボン酸又は複素環ケトンが生成
し、ヘテロ原子の隣接位にメチレン炭素原子を有する非
芳香族性複素環化合物を酸化すると、前記メチレン炭素
原子にオキソ基を導入できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、芳香族性複素環の
隣接位にメチル基又はメチレン基を有する複素環化合物
や非芳香族性複素環化合物から対応する酸化物(例えば
複素環カルボン酸、複素環ケトンなど)を製造する上で
有用な酸化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】複素環カルボン酸、複素環ケトンなどの
酸素原子を有する複素環化合物は、医薬、香料、染料、
有機合成中間体および高分子樹脂原料として重要な化合
物である。複素環カルボン酸又はケトンを製造する方法
として、側鎖を有する複素環化合物を硝酸、過マンガン
酸塩又は重クロム酸塩で酸化する方法が知られている。
例えば、ニコチン酸は、ニコチンを硝酸酸化したり、ピ
コリンを過マンガン酸カリウムにより酸化することによ
り製造されている。しかし、硝酸を用いる方法では、N
2 O及びNOX を処理するために、高価な排ガス処理施
設が必要となる。また、過マンガン酸塩や重クロム酸塩
を用いる方法では、高価な酸化剤を多量に用いる必要が
あると共に、煩雑な後処理や金属の回収設備を必要と
し、経済性に欠ける。また、コバルト塩やマンガン塩を
触媒として、側鎖を有する複素環化合物を酸素又は空気
酸化することにより複素環カルボン酸などを製造する方
法も知られている。しかし、この方法は、比較的高い温
度で反応させる必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、酸素により、複素環化合物を効率よく酸化できる方
法を提供することにある。
【0004】本発明の他の目的は、酸素により、側鎖を
有する芳香族性複素環化合物、又は非芳香族性複素環化
合物を酸化して、対応する酸化物を効率よく生成させる
のに有用な方法を提供することにある。本発明のさらに
他の目的は、温和な条件下、酸素により、側鎖を有する
芳香族性複素環化合物から対応する複素環カルボン酸又
はケトンを簡易な操作で収率よく製造できる方法を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため鋭意検討した結果、N−ヒドロキシフ
タルイミド化合物又はN−ヒドロキシフタルイミド化
合物と助触媒とで構成された酸化触媒を用いると、複素
環化合物から対応する酸化物が効率よく生成することを
見いだし、本発明を完成した。すなわち、本発明の酸化
方法では、一般式(1)
【0006】
【化2】 (式中、R1 及びR2 は、同一又は異なって、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロア
ルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシ
ル基、アルコキシカルボニル基、アシル基を示し、R1
及びR2 は互いに結合して二重結合、または芳香族性又
は非芳香族性の環を形成してもよい。Xは酸素原子又は
ヒドロキシル基を示し、nは1〜3の整数を示す)で表
されるイミド化合物で構成された酸化触媒の存在下、複
素環化合物と酸素とを接触させる。前記酸化触媒は、一
般式(1)で表わされるイミド化合物と助触媒とで構成
してもよい。助触媒は、遷移金属化合物(例えば、酸化
物、有機酸塩、無機酸塩、ハロゲン化物、酸素酸又はそ
の塩、錯体、およびヘテロポリ酸又はその塩など)など
で構成できる。複素環化合物には、芳香族性複素環を有
し且つ前記芳香族性複素環の隣接位にメチル基又はメチ
レン基を有する化合物、非芳香族性複素環化合物などが
含まれる。前記芳香族性複素環は、例えば、酸素原子、
硫黄原子及び窒素原子から選択された1〜3個のヘテロ
原子を含んでいる。本発明の製造方法では、前記酸化触
媒の存在下、芳香族性複素環の隣接位にメチル基又はメ
チレン基を有する複素環化合物と酸素とを接触させて対
応する複素環カルボン酸又は複素環ケトンを生成させ
る。なお、本明細書において「複素環化合物」を、単に
「基質」という場合がある。
【0007】
【発明の実施の形態】
[イミド化合物]前記一般式(1)で表される化合物に
おいて、置換基R1 及びR2 のうちハロゲン原子には、
ヨウ素、臭素、塩素およびフッ素が含まれる。アルキル
基には、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、t−ブチ
ル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、デシル
基などのC1-10程度の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基が
含まれる。好ましいアルキル基としては、例えば、C
1-6 程度、特にC1-4 程度のアルキル基が挙げられる。
【0008】アリール基には、フェニル基、ナフチル基
などが含まれ、シクロアルキル基には、シクロペンチ
ル、シクロヘキシル、シクロオクチル基などが含まれ
る。アルコキシ基には、例えば、メトキシ、エトキシ、
プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキ
シ、t−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ基
などのC1-10程度、好ましくはC1-6 程度、特にC1-4
程度のアルコキシ基が含まれる。
【0009】アルコキシカルボニル基には、例えば、メ
トキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカ
ルボニル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボ
ニル、イソブトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニ
ル、ペンチルオキシカルボニル、ヘキシルオキシカルボ
ニル基などのアルコキシ部分がC1-10程度のアルコキシ
カルボニル基が含まれる。好ましいアルコキシカルボニ
ル基にはアルコキシ部分がC1-6 程度、特にC1-4 程度
のアルコキシカルボニル基が含まれる。
【0010】アシル基としては、例えば、ホルミル、ア
セチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレ
リル、イソバレリル、ピバロイル基などのC1-6 程度の
アシル基が例示できる。
【0011】前記置換基R1 およびR2 は、同一又は異
なっていてもよい。また、前記一般式(1)において、
1 およびR2 は互いに結合して、二重結合、または芳
香族性又は非芳香族性の環を形成してもよい。好ましい
芳香族性又は非芳香族性環は5〜12員環、特に6〜1
0員環程度であり、複素環又は縮合複素環であってもよ
いが、炭化水素環である場合が多い。このような環に
は、例えば、非芳香族性脂環族環(シクロヘキサン環な
どの置換基を有していてもよいシクロアルカン環、シク
ロヘキセン環などの置換基を有していてもよいシクロア
ルケン環など)、非芳香族性橋かけ環(5−ノルボルネ
ン環などの置換基を有していてもよい橋かけ式炭化水素
環など)、ベンゼン環、ナフタレン環などの置換基を有
していてもよい芳香族環が含まれる。前記環は、芳香族
環で構成される場合が多い。
【0012】好ましいイミド化合物には、下記式で表さ
れる化合物が含まれる。
【0013】
【化3】 (式中、R3 〜R6 は、同一又は異なって、水素原子、
アルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキ
シル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、ニトロ
基、シアノ基、アミノ基、ハロゲン原子を示す。R1
2 、Xおよびnは前記に同じ) 置換基R3 〜R6 において、アルキル基には、前記例示
のアルキル基と同様のアルキル基、特にC1-6 程度のア
ルキル基が含まれ、アルコキシ基には、前記と同様のア
ルコキシ基、特にC1-4 程度のアルコキシ基、アルコキ
シカルボニル基には、前記と同様のアルコキシカルボニ
ル基、特にアルコキシ部分がC1-4 程度アルコキシカル
ボニル基が含まれる。また、アシル基としては、前記と
同様のアシル基、特にC1-6 程度のアシル基が例示さ
れ、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素原子が
例示できる。置換基R3 〜R6 は、通常、水素原子、C
1-4程度のアルキル基、カルボキシル基、ニトロ基、ハ
ロゲン原子である場合が多い。
【0014】前記一般式(1)において、Xは酸素原子
又はヒドロキシル基を示し、nは、通常、1〜3程度、
好ましくは1又は2である。一般式(1)で表される化
合物は酸化反応において一種又は二種以上使用できる。
【0015】前記一般式(1)で表されるイミド化合物
に対応する酸無水物には、例えば、無水コハク酸、無水
マレイン酸などの飽和又は不飽和脂肪族ジカルボン酸無
水物、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸(1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水
物)、1,2,3,4−シクロヘキサンテトラカルボン
酸1,2−無水物などの飽和又は不飽和非芳香族性環状
多価カルボン酸無水物(脂環族多価カルボン酸無水
物)、無水ヘット酸、無水ハイミック酸などの橋かけ環
式多価カルボン酸無水物(脂環族多価カルボン酸無水
物)、無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、テト
ラクロロ無水フタル酸、無水ニトロフタル酸、無水トリ
メリット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸無水
物、無水ピロメリット酸、無水メリト酸、1,8;4,
5−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などの芳香族
多価カルボン酸無水物が含まれる。好ましいイミド化合
物としては、例えば、N−ヒドロキシコハク酸イミド、
N−ヒドロキシマレイン酸イミド、N−ヒドロキシヘキ
サヒドロフタル酸イミド、N,N′−ジヒドロキシシク
ロヘキサンテトラカルボン酸イミド、N−ヒドロキシフ
タル酸イミド、N−ヒドロキシテトラブロモフタル酸イ
ミド、N−ヒドロキシテトラクロロフタル酸イミド、N
−ヒドロキシヘット酸イミド、N−ヒドロキシハイミッ
ク酸イミド、N−ヒドロキシトリメリット酸イミド、
N,N′−ジヒドロキシピロメリット酸イミド、N,
N′−ジヒドロキシナフタレンテトラカルボン酸イミド
などが挙げられる。特に好ましい化合物は、脂環族多価
カルボン酸無水物、なかでも芳香族多価カルボン酸無水
物から誘導されるN−ヒドロキシイミド化合物、例え
ば、N−ヒドロキシフタル酸イミドなどが含まれる。
【0016】前記イミド化合物は、慣用のイミド化反
応、例えば、対応する酸無水物とヒドロキシルアミンN
2 OHとを反応させて酸無水物基を開環した後、閉環
してイミド化することにより調製できる。
【0017】[助触媒]触媒は、前記式(1)で表され
るイミド化合物と助触媒とで構成してもよい。助触媒に
は、金属化合物、例えば、周期表2A族元素(マグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなど)、
遷移金属化合物や、周期表3B族元素(ホウ素B、アル
ミニウムAlなど)を含む化合物が含まれる。助触媒
は、一種又は二種以上組合わせて使用できる。
【0018】前記遷移金属の元素としては、例えば、周
期表3A族元素(例えば、スカンジウムSc、イットリ
ウムYの外、ランタンLa,セリウムCe、サマリウム
Smなどのランタノイド元素、アクチノイドAcなどの
アクチノイド元素)、4A族元素(チタンTi、ジルコ
ニウムZr、ハフニウムHfなど)、5A族元素(バナ
ジウムV、ニオブNb、タンタルTaなど)、6A族元
素(クロムCr、モリブデンMo、タングステンWな
ど)、7A族元素(マンガンMn、テクネチウムTc、
レニウムReなど)、8族元素(鉄Fe、ルテニウムR
u、オスミウムOs、コバルトCo、ロジウムRh、イ
リジウムIr、ニッケルNi、パラジウムPd、白金P
tなど)、1B族元素(銅Cu、銀Ag,金Auな
ど)、2B族元素(亜鉛Zn、カドミウムCdなど)な
どが挙げられる。
【0019】好ましい助触媒を構成する元素には、遷移
金属の元素(例えば、Ceなどのランタノイド元素、ア
クチノイド元素などの周期表3A族元素、Ti、Zrな
どの4A族元素、V、Nbなどの5A族元素、Cr、M
o、Wなどの6A族元素、Mn、Tc、Reなどの7A
族元素、Fe、Ru、Co、Rh、Niなどの8族元
素、Cuなどの1B族元素)、Bなどの3B族元素が含
まれる。助触媒を構成する金属元素の酸化数は、特に制
限されず、元素の種類に応じて、例えば、0、+2、+
3、+4、+5、+6などであってもよい。助触媒とし
ては、二価の遷移金属化合物(例えば、二価のコバルト
化合物、二価のマンガン化合物など)を用いる場合が多
い。
【0020】助触媒は、金属単体、水酸化物などであっ
てもよいが、通常、前記元素を含む金属酸化物(複酸化
物、酸素酸又はその塩も含む)、有機酸塩、無機酸塩、
ハロゲン化物、前記金属元素を含む配位化合物(錯体)
やポリ酸(ヘテロポリ酸やイソポリ酸)又はその塩など
である場合が多い。
【0021】また、ホウ素化合物としては、例えば、水
素化ホウ素(例えば、ボラン、ジボラン、テトラボラ
ン、ペンタボラン、デカボランなど)、ホウ酸(オルト
ホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸など)、ホウ酸塩(例え
ば、ホウ酸ニッケル、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸マン
ガンなど)、B2 3 などのホウ素酸化物、ボラザン、
ボラゼン、ボラジン、ホウ素アミド、ホウ素イミドなど
の窒素化合物、BF3 、BCl3 、テトラフルオロホウ
酸塩などのハロゲン化物、ホウ酸エステル(例えば、ホ
ウ酸メチル、ホウ酸フェニルなど)などが挙げられる。
好ましいホウ素化合物には、水素化ホウ素、オルトホウ
酸などのホウ酸又はその塩など、特にホウ酸が含まれ
る。これらの助触媒は一種又は二種以上使用できる。
【0022】水酸化物には、例えば、Mn(OH)2
MnO(OH),Fe(OH)2 ,Fe(OH)3 など
が含まれる。金属酸化物には、例えば、Sm2 3 、T
iO 2 、ZrO2 、V2 3 、V2 5 、CrO、Cr
2 3 、MoO3 、MnO、Mn34 ,Mn23
MnO2 ,Mn27 ,FeO、Fe2 3 、Fe3
4 、RuO2 、RuO4 、CoO、CoO2 、Co2
3 、RhO2 、Rh2 3 、Cu2 3 などが含まれ、
複酸化物または酸素酸塩としては、例えば、MnAl2
4 ,MnTiO3 ,LaMnO3 ,K2 Mn25
CaO・xMnO2 (x=0.5,1,2,3,5),
マンガン酸塩[例えば、Na3 MnO 4 ,Ba3 [Mn
42 などのマンガン(V)酸塩,K2 MnO4 ,N
2 MnO4 ,BaMnO4 などのマンガン(VI)酸
塩、KMnO4 ,NaMnO4 ,LiMnO4 ,NH4
MnO4 ,CsMnO4 ,AgMnO4 ,Ca(MnO
42 ,Zn(MnO42 ,Ba(MnO42 ,M
g(MnO42 ,Cd(MnO42 などの過マンガ
ン酸塩]が含まれる。有機酸塩としては、例えば、酢酸
コバルト、酢酸マンガン、プロピオン酸コバルト、プロ
ピオン酸マンガン、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸マ
ンガン、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸マンガン
などのC2-20脂肪酸塩、チオシアン酸マンガンや対応す
るCe塩、Ti塩,Zr塩,V塩,Cr塩、Mo塩,F
e塩、Ru塩,Ni塩、Pd塩、Cu塩,Zn塩などが
例示され、無機酸塩としては、例えば、硝酸コバルト、
硝酸鉄、硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸銅などの硝
酸塩やこれらに対応する硫酸塩,リン酸塩および炭酸塩
(例えば、硫酸コバルト、硫酸鉄、硫酸マンガン、リン
酸コバルト、リン酸鉄、リン酸マンガン、炭酸鉄、炭酸
マンガン、過塩素酸鉄など)が挙げられる。また、ハロ
ゲン化物としては、例えば、SmCl3 、SmI2 、T
iCl2 、ZrCl2 、ZrOCl2 、VCl3 、VO
Cl2 、MnCl2 ,MnCl3 、FeCl2 、FeC
3 、RuCl3 、CoCl2 、RhCl2 、RhCl
3 、NiCl2 、PdCl2 、PtCl2 、CuCl、
CuCl2 などの塩化物や、これらに対応するフッ化
物,臭化物やヨウ化物(例えば、MnF2 ,MnBr
2 ,MnF3 ,FeF2 、FeF 3 、FeBr2 、Fe
Br3 、FeI2 、CuBr、CuBr2 など)などの
ハロゲン化物、M1 MnCl3 ,M1 2MnCl4 ,M1 2
MnCl5 ,M1 2MnCl 6 (M1 は一価金属を示す)
などの複ハロゲン化物などが挙げられる。
【0023】錯体を形成する配位子としては、OH(ヒ
ドロキソ)、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキ
シ基などのアルコキシ基、アセチル、プロピオニルなど
のアシル基、メトキシカルボニル(アセタト)、エトキ
シカルボニルなどのアルコキシカルボニル基、アセチル
アセトナト、シクロペンタジエニル基、塩素、臭素など
ハロゲン原子、CO、CN、酸素原子、H2 O(ア
コ)、ホスフィン(例えば、トリフェニルホスフィンな
どのトリアリールホスフィン)などのリン化合物、NH
3 (アンミン)、NO、NO2 (ニトロ)、NO3 (ニ
トラト)、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、
ピリジン、フェナントロリンなどの窒素含有化合物など
が挙げられる。錯体又は錯塩において、同種又は異種の
配位子は一種又は二種以上配位していてもよい。配位子
は、例えば、OH、アルコキシ基、アシル基、アルコキ
シカルボニル基、アセチルアセトナト、ハロゲン原子、
CO、CN、H2 O(アコ)、トリフェニルホスフィン
などのリン化合物や、NH3 、NO2 、NO3 を含めて
窒素含有化合物である場合が多い。
【0024】前記遷移金属元素と配位子は適当に組合せ
て錯体を構成することができ、例えば、アセチルアセト
ナト錯体(Ce,Sm,Ti,Zr,V,Cr,Mo,
Mn,Fe,Ru,Co,Ni,Cu,Znなどのアセ
チルアセトナト錯体や、チタニルアセチルアセトナト錯
体TiO(AA)2 、ジルコニルアセチルアセトナト錯
体ZrO(AA)2 、バナジルアセチルアセトナト錯体
VO(AA)2 など)、シアノ錯体(ヘキサシアノマン
ガン(I)酸塩,ヘキサシアノ鉄(II)酸塩など)、カ
ルボニル錯体やシクロペンタジエニル錯体(トリカルボ
ニルシクロペンタジエニルマンガン(I)、ビスシクロ
ペンダジエニルマンガン(II)、ビスシクロペンタジエ
ニル鉄(II)、Fe(CO)5 ,Fe2 (CO)9 ,F
3 (CO)12など)、ニトロシル化合物(Fe(N
O)4 ,Fe(CO)2 (NO)2など)、チオシアナ
ト錯体(コバルトチオシアナト,マンガンチオシアナ
ト,鉄チオシアナトなど)、アセチル錯体(酢酸コバル
ト,酢酸マンガン,酢酸鉄,酢酸銅,酢酸ジルコニルZ
rO(OAc)2 、酢酸チタニルTiO(OAc)2
酢酸バナジルVO(OAc)2 など)などであってもよ
い。
【0025】ポリ酸(イソポリ酸やヘテロポリ酸)は、
例えば、周期表5A族又は6A族元素、例えば、V(バ
ナジン酸),Mo(モリブデン酸)およびW(タングス
テン酸)の少なくとも一種である場合が多く、中心原子
は特に制限されず、例えば、Cu、Be、B、Al、S
i、Ge、Sn、Ti、Th、N、P、As、Sb、
V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、S、Se、Te、M
n、I、Fe、Co、Ni、Rh、Os、Ir、Pt、
Cuなどであってもよい。ヘテロポリ酸の具体例として
は、例えば、コバルトモリブデン酸塩、コバルトタング
ステン酸塩、モリブデンタングステン酸塩、マンガンモ
リブデン酸塩、マンガンタングステン酸塩、マンガンモ
リブデンタングステン酸塩、バナドモリブドリン酸塩、
リンバナドモリブデン酸,マンガンバナジウムモリブデ
ン酸塩、マンガンバナドモリブドリン酸塩、バナジウム
モリブデン酸、バナジウムタングステン酸、ケイモリブ
デン酸、ケイタングステン酸、リンモリブデン酸、リン
タングステン酸、リンバナドモリブデン酸、リンバナド
タングステン酸などが挙げられる。
【0026】前記式(1)で表されるイミド化合物、又
はこのイミド化合物および前記助触媒で構成される触媒
は、均一系であってもよく、不均一系であってもよい。
また、触媒は、担体に触媒成分が担持された固体触媒で
あってもよい。担体としては、活性炭、ゼオライト、シ
リカ、シリカ−アルミナ、ベントナイトなどの多孔質担
体を用いる場合が多い。固体触媒における触媒成分の担
持量は、担体100重量部に対して、前記式(1)で表
されるイミド化合物0.1〜50重量部、好ましくは
0.5〜30重量部、さらに好ましくは1〜20重量部
程度である。また、助触媒の担持量は、担体100重量
部に対して、0.1〜30重量部、好ましくは0.5〜
25重量部、さらに好ましくは1〜20重量部程度であ
る。
【0027】前記一般式(1)で表されるイミド化合物
の使用量は、広い範囲で選択でき、例えば、基質1モル
に対して0.001モル(0.1モル%)〜1モル(1
00モル%)、好ましくは0.001モル(0.1モル
%)〜0.5モル(50モル%)、さらに好ましくは
0.01〜0.30モル程度であり、0.01〜0.2
5モル程度である場合が多い。また、助触媒(共酸化
剤)の使用量も、反応性および選択率を低下させない範
囲で適当に選択でき、例えば、基質1モルに対して0.
0001モル(0.01モル%)〜1モル(100モル
%)、好ましくは0.0001〜0.7モル、さらに好
ましくは0.001〜0.5モル程度であり、0.00
05〜0.5モル(例えば、0.005〜0.5モル)
程度である場合が多い。なお、助触媒の量が増加するに
つれて、イミド化合物の活性が低下する場合がある。そ
のため、酸化触媒系の高い活性を維持するためには、助
触媒の割合は、イミド化合物1モルに対して、有効量以
上であって、0.1モル以下(例えば、0.001〜
0.1モル、好ましくは0.005〜0.08モル、さ
らに好ましくは0.01〜0.07モル程度)であるの
が好ましい。
【0028】ヘテロポリ酸又はその塩を助触媒として使
用する場合、基質100重量部に対して0.1〜25重
量部、好ましくは0.5〜10重量部、さらに好ましく
は1〜5重量部程度である。
【0029】このような酸化触媒を利用すると、酸化活
性が高く、穏和な条件であっても、複素環化合物の酸化
反応を触媒的に促進できる。そのため、例えば、芳香族
性複素環の隣接位にメチル基又はメチレン基を有する複
素環化合物を効率よく酸化でき、対応する複素環カルボ
ン酸またはケトンを生成させることができる。また、非
芳香族性複素環化合物については、例えば、非芳香族性
複素環を構成するヘテロ原子の隣接位を効率よく酸化で
き、ヘテロ原子の隣接位にヒドロキシ基又はオキソ基を
有する化合物を生成できる。
【0030】[基質]基質としての前記複素環化合物
は、複素環を少なくとも1つ有する化合物であれば特に
限定されず、単環複素環化合物および縮合複素環化合物
の何れであってもよい。縮合複素環化合物において、複
数の複素環が縮合していてもよく、複素環と炭素環とが
縮合していてもよい。複素環化合物には、例えば、
(a)芳香族性複素環を有し、かつ芳香族性複素環の隣
接する部位(α位)にメチル基又はメチレン基を有する
化合物、(b)非芳香族性複素環化合物などが含まれ
る。なお、(b)非芳香族性複素環化合物は、非芳香族
性複素環を有していればよく、例えば、非芳香族性複素
環を含む縮合環式炭化水素などをも含む意味に用いる。
【0031】前記(a)芳香族性複素環を有し、かつ芳
香族性複素環の隣接する部位にメチル基又はメチレン基
を有する化合物において、芳香族性複素環には、例え
ば、ヘテロ原子として酸素原子を含む複素環(例えば、
フラン、オキサゾール、イソオキサゾール、フラザンな
どの5員環、2H−2−オキソピラン、4H−4−オキ
ソピランなどの6員環、ベンゾフラン、イソベンゾフラ
ン、ジベンゾフラン、2H−2−オキソクロメン、4H
−4−オキソクロメン、1H−1−オキソ−2−ベンゾ
ピランなどの縮合環)、ヘテロ原子として硫黄原子を含
む複素環(例えば、チオフェン、チアゾール、イソチア
ゾール、チアジアゾールなどの5員環、2H−2−オキ
ソチオピラン、4H−4−オキソチオピランなどの6員
環、1−ベンゾチオフェン、2−ベンゾチオフェンなど
の縮合環)、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環
(例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、トリ
アゾールなどの5員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミ
ジン、ピラジン、トリアジン、テトラジンなどの6員
環、インドール、イソインドール、インドリジン、イン
ダゾール、キノリン、イソキノリン、キノリンキノリ
ン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、フタラジ
ン、プリン、アクリジン、ナフトキノリン、フェナント
ロジン、フェナントロリン、ナフチリジン、ベンゾキノ
リンなどの縮合環)などが含まれる。好ましい芳香族性
複素環には、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子から選択
された1〜3個のヘテロ原子を含む複素環が含まれる。
芳香族性複素環の員数は、好ましくは5又は6程度であ
る。
【0032】芳香族性複素環には、種々の置換基、例え
ば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子又
はヨウ素原子)、オキソ基、ヒドロキシル基、置換オキ
シ基(例えば、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシ
ルオキシ基など)、メルカプト基、置換チオ基(例え
ば、アルキルチオ基、アリールチオ基など)、カルボキ
シル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカル
ボニル基、アシル基、カルバモイル基、置換カルバモイ
ル基、アミノ基、置換アミノ基、シアノ基、ニトロ基、
複素環基などが置換していてもよい。
【0033】本発明の方法では、芳香族性複素環の隣接
部位(α位)のメチル基又はメチレン基を効率よく酸化
できるので、メチル基又はメチレン基の置換数は特に制
限されず、芳香族性複素環の種類や大きさに応じて広い
範囲(例えば、1〜6、好ましくは1〜5程度)から選
択できる。メチル基が置換した複素環化合物としては、
例えば、1〜6個程度のメチル基が置換した複素環化合
物、例えば、2−メチルフラン、3−メチルフラン、
2,5−ジメチルフラン、3,4−ジメチルフラン、2
−メチルオキサゾール、4−メチルオキサゾール、5−
メチルオキサゾール、3−メチルイソオキサゾール、4
−メチルイソオキサゾール、5−メチルイソオキサゾー
ル、3−メチルフラザン、2H−4−メチル−2−オキ
ソピラン、2H−5−メチル−2−オキソピラン、2H
−6−メチル−2−オキソピラン、4H−2−メチル−
4−オキソピラン、4H−3−メチル−4−オキソピラ
ン、4H−3,5−ジメチル−4−オキソピラン、4H
−2,6−ジメチル−4−オキソピラン、2−メチルベ
ンゾフラン、3−メチルベンゾフラン、2,3−ジメチ
ルベンゾフラン、1−メチルイソベンゾフラン、2H−
3−メチル−2−オキソクロメン、2H−4−メチル−
2−オキソクロメン、4H−2−メチル−4−オキソク
ロメン、4H−3−メチル−4−オキソクロメン、1H
−3−メチル−1−オキソ−2−ベンゾピランなどのヘ
テロ原子として酸素原子を含む複素環にメチル基が置換
している複素環化合物;2−メチルチオフェン、3−メ
チルチオフェン、2,3−ジメチルチオフェン、2,5
−ジメチルチオフェン、3,4−ジメチルチオフェン、
2−メチルチアゾール、4−メチルチアゾール、5−メ
チルチアゾール、3−メチルイソチアゾール、4−メチ
ルイソチアゾール、5−メチルイソチアゾール、2−メ
チル−1,3,5−チアジアゾール、2H−3−メチル
−2−オキソチオピラン、2H−4−メチル−2−オキ
ソチオピラン、2H−5−メチル−2−オキソチオピラ
ン、2H−6−メチル−2−オキソチオピラン、4H−
2−メチル−4−オキソチオピラン、4H−3−メチル
−4−オキソチオピラン、4H−3,5−ジメチル−4
−オキソチオピラン、4H−2,6−ジメチル−4−オ
キソチオピラン、2−メチル−1−ベンゾチオフェン、
3−メチル−1−ベンゾチオフェン、1−メチル−2−
ベンゾチオフェンなどのヘテロ原子として硫黄原子を含
む複素環にメチル基が置換している複素環化合物;2−
メチルピロール、3−メチルピロール、2,3−ジメチ
ルピロール、3,4−ジメチルピロール、2,5−ジメ
チルピロール、3−メチルピラゾール、4−メチルピラ
ゾール、5−メチルピラゾール、2−メチルイミダゾー
ル、4−メチルイミダゾール、3−メチル−1,2,4
−トリアゾール、2−メチルピリジン、3−メチルピリ
ジン、4−メチルピリジンなどのピコリン、2,3−ジ
メチルピリジン、2,4−ジメチルピリジン、2,5−
ジメチルピリジン、2,6−ジメチルピリジン、3,5
−ジメチルピリジンなどのルチジン、2,3,4−トリ
メチルピリジン、2,3,5−トリメチルピリジン、
2,3,6−トリメチルピリジン、2,4,6−トリメ
チルピリジンなどのコリジン、3−メチルピリダジン、
4−メチルピリダジン、3,4−ジメチルピリダジン、
2−メチルピリミジン、4−メチルピリミジン、5−メ
チルピリミジン、2−メチルピラジン、2,3−ジメチ
ルピラジン、2,6−ジメチルピラジン、2−メチル−
1,3,5−トリアジン、3−メチル−1,2,4−ト
リアジン、5−メチル−1,2,4−トリアジン、6−
メチル−1,2,4−トリアジン、3−メチル−1,
2,4,5−テトラジン、2−メチルインドール、3−
メチルインドール、2,3−ジメチルインドール、1−
メチルイソインドール、1,3−ジメチルイソインドー
ル、1−メチルインドリジン、2−メチルインドリジ
ン、6−メチルインドリジン、7−メチルインドリジ
ン、3−メチル−1H−インダゾール、2−メチルキノ
リン、3−メチルキノリン、4−メチルキノリン、2,
3−ジメチルキノリン、2,4−ジメチルキノリン、1
−メチルイソキノリン、3−メチルイソキノリン、4−
メチルイソキノリン、2−メチルキノキサリン、2−メ
チルキナゾリン、4−メチルキナゾリン、3−メチルシ
ンノリン、4−メチルシンノリン、1−メチルフタラジ
ン、2−メチルプリン、6−メチルプリン、8−メチル
プリン、9−メチルアクリジン、6−メチルフェナント
ロジン、2−メチルフェナントロリン、2−メチルフェ
ナントロリン、2−メチル−1,10−フェナントロリ
ン、2−メチル−1,8−ナフチリジン、3−メチル−
1,8−ナフチリジン、4−メチル−1,8−ナフチリ
ジンなどのヘテロ原子として窒素原子を含む複素環にメ
チル基が置換している複素環化合物などが例示できる。
【0034】好ましい複素環化合物(a)において、メ
チル基の置換数は、分子中1〜4個(例えば、1又は2
個)程度である場合が多い。特に1〜4個程度のメチル
基が置換した5員又は6員複素環を含む複素環化合物に
は、カルボン酸を製造する上で工業的に有用な化合物が
多い。
【0035】芳香族性複素環の隣接部位にメチレン基を
有する化合物には、芳香族性複素環に炭素数2以上(例
えば、炭素数2〜6程度)のアルキル基又は置換アルキ
ル基が置換した複素環化合物、および芳香族性複素環に
非芳香族性の炭素環又は複素環が縮合した縮合複素環を
有する複素環化合物が含まれる。前記アルキル基又は置
換アルキル基を有する複素環化合物としては、例えば、
前記複素環にメチル基が置換した複素環化合物に対応す
る、複素環に炭素数2以上のアルキル基または置換アル
キル基が置換した複素環化合物(例えば、2−エチルフ
ラン、3−プロピルフラン、2−エチルチオフェン、
2,6−ジエチルチオフェン、2−エチルピリジン、2
−プロピルピリジン、3−エチルピリジン、3−ブチル
ピリジン、4−エチルピリジンなど)が例示できる。
【0036】前記芳香族性複素環に非芳香族性の炭素環
又は複素環が縮合した縮合複素環には、例えば、前記芳
香族性複素環に、5〜8員(好ましくは5〜6員)程度
の非芳香族性の炭素環又は複素環(例えば、酸素原子、
硫黄原子、窒素原子から選択された1〜3個のヘテロ原
子を含む非芳香族性複素環など)が縮合した縮合複素環
が含まれる。このような縮合複素環としては、例えば、
ヘテロ原子として酸素原子を含む芳香族性複素環に非芳
香族性環が縮合した縮合複素環(例えば、4,5,6,
7−テトラヒドロベンゾフラン、4,5,6,7−テト
ラヒドロイソベンゾフラン、5,6,7,8−テトラヒ
ドロ−2−オキソ−2H−クロメン、5,6,7,8−
テトラヒドロ−4−オキソ−4H−クロメン、5,6,
7,8−テトラヒドロ−1−オキソ−1H−2−ベンゾ
ピラン、1,2,3,4−テトラヒドロ−9−オキソキ
サンテン、1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒ
ドロ−9−オキソキサンテンなど)、ヘテロ原子として
硫黄原子を含む芳香族性複素環に非芳香族性環が縮合し
た縮合複素環(例えば、4,5,6,7−テトラヒドロ
−1−ベンゾチオフェン、4,5,6,7−テトラヒド
ロ−2−ベンゾチオフェンなど)、ヘテロ原子として窒
素原子を含む芳香族性複素環に非芳香族性環が縮合した
縮合複素環(例えば、4,5,6,7−テトラヒドロイ
ンドール、4,5,6,7−テトラヒドロイソインドー
ル、5,6,7,8−テトラヒドロインドリジン、1,
2,3,4−テトラヒドロカルバゾール、5,6,7,
8−テトラヒドロキノリン、5,6,7,8−テトラヒ
ドロイソキノリン、4,5,6,7−テトラヒドロベン
ズイミダゾール、4,5,6,7−テトラヒドロ−1H
−インダゾール、1,2,3,4−テトラヒドロ−1,
8−ナフチリジン、5,6,7,8−テトラヒドロキノ
キサリン、5,6,7,8−テトラヒドロキナゾリン、
5,6,7,8−テトラヒドロシンノリン、5,6,
7,8−テトラヒドロフタラジン、1,2,3,4−テ
トラヒドロフェナンスリン、1,2,3,4−テトラヒ
ドロアクリジン、5,6−ジヒドロ−1,10−フェナ
ンスロリンなど)などが挙げられる。
【0037】複素環化合物(a)は、芳香族性複素環と
隣接する部位にメチル基とともにメチレン基を有してい
てもよい。このような化合物としては、例えば、少なく
とも1つのメチル基と炭素数2以上のアルキル基又は置
換アルキル基を有する複素環化合物(例えば、2−エチ
ル−4−メチルピリジン、3−エチル−4−メチルピリ
ジン、4−エチル−2−メチルピリジンなど)、芳香族
性複素環に非芳香族性の炭素環又は複素環が縮合し且つ
前記芳香族性複素環に少なくとも1つのメチル基が置換
した縮合複素環を有する複素環化合物(例えば、4,
5,6,7−テトラヒドロ−3−メチルベンゾフランな
ど)などが例示できる。
【0038】前記(b)非芳香族性複素環化合物におい
て、非芳香族性複素環には、例えば、ヘテロ原子として
窒素原子を含む複素環(例えば、ピロリジン、2−ピロ
リン、イミダゾリジン、2−イミダゾリン、ピラゾリジ
ン、3−ピラゾリン、オキサゾリジン、チアゾリジンな
どの5員環;ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、ペ
ルヒドロチアジン、キヌクリジンなどの6員環;インド
リン、イソインドリンなどの縮合環)、ヘテロ原子とし
て硫黄原子を含む複素環(例えば、チオラン、2−チオ
レンなどの5員環;チアン、2,3−ジヒドロチイン、
1,4−ジチアンなどの6員環;2,3−ジヒドロ−1
−ベンゾチオフェンなどの縮合環)、ヘテロ原子として
酸素原子を含む複素環(例えば、テトラヒドロフラン、
ジヒドロフランなどの5員環;オキサン、1,3−ジオ
キサン、1,4−ジオキサン、2,3−ジヒドロオキシ
ンなどの6員環;クロモン、イソクロモンなどの縮合
環)などが含まれる。好ましい非芳香族性複素環には、
酸素原子、硫黄原子及び窒素原子から選択された1〜3
個のヘテロ原子を含む複素環が含まれる。非芳香族性複
素環の員数は、好ましくは5又は6程度である。
【0039】非芳香族性複素環には、種々の置換基、例
えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子
又はヨウ素原子)、オキソ基、ヒドロキシル基、アルキ
ル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピル基などの
炭素数1〜6程度のアルキル基など)、アルケニル基
(例えば、アリル基などの炭素数2〜6程度のアルケニ
ル基など)、アルキニル基(例えば、プロピニル基など
の炭素数2〜6程度のアルキニル基など)、アリール基
(例えば、フェニル基、ナフチル基など)、アラルキル
基(例えば、ベンジル、フェニルエチル基などの炭素数
7〜15程度のアラルキル基など)、置換オキシ基(例
えば、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ
基など)、メルカプト基、置換チオ基(例えば、アルキ
ルチオ基、アリールチオ基など)、カルボキシル基、ア
ルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、
アシル基、カルバモイル基、置換カルバモイル基、アミ
ノ基、置換アミノ基、シアノ基、ニトロ基、複素環基等
が置換していてもよい。好ましい(b)非芳香族性複素
環化合物には、(b1)複素環を構成する原子としてメチ
ン炭素原子を有する化合物、(b2)複素環を構成するヘ
テロ原子の隣接位にメチレン炭素原子又はメチル炭素原
子を有する化合物などが含まれる。
【0040】前記イミド化合物で構成された酸化触媒、
又はイミド化合物と助触媒とで構成された酸化触媒系の
存在下、このような複素環化合物を酸素との接触により
酸化すると、対応する酸化物(例えば、アルコール、ケ
トン、アルデヒド、カルボン酸など)が効率よく生成す
る。例えば、基質として、(a)芳香族性複素環を有し
且つ芳香族性複素環の隣接位にメチル基又はメチレン基
を有する複素環化合物を用いると、芳香族性複素環に隣
接するメチル基又はメチレン基を高い効率で酸化でき、
メチル基含有複素環化合物からは複素環アルデヒド類又
はカルボン酸、特に複素環カルボン酸を高い収率で得る
ことができ、メチレン基を有する複素環化合物からはケ
トン類を高い収率で得ることができる。特に、温和な条
件下で反応しても、短時間内に反応が円滑に進行し、複
素環カルボン酸又は複素環ケトンが高い収率で得られ
る。さらに、複数のメチル基を有する複素環化合物を酸
化する場合、反応時間などの反応条件をコントロールす
ることにより、反応の進行に応じてメチル基が残存する
複素環カルボン酸を生成させることができ、さらに反応
を進行させると、2以上のカルボキシル基を有する複素
環ポリカルボン酸を得ることも容易である。なお、二価
の遷移金属化合物(例えば、二価のコバルト化合物な
ど)を助触媒として用いると、低温条件下であっても、
複素環ポリカルボン酸や複素環ケトン類の選択率および
収率を向上できる。
【0041】また、基質として、(b)非芳香族性複素
環化合物のうち、(b1)複素環を構成する原子としてメ
チン炭素原子を有する化合物を用いると、前記メチン炭
素原子が効率よく酸化され、対応するアルコールを得る
ことができる。さらに、基質として、(b)非芳香族性
複素環化合物のうち、(b2)複素環を構成するヘテロ原
子の隣接位にメチレン炭素原子又はメチル炭素原子を有
する化合物を用いると、メチレン炭素原子又はメチル炭
素原子が効率よく酸化されて、前記炭素原子にオキソ基
を導入できる。また、条件によっては、前記メチル炭素
原子をカルボキシル基にまで酸化できる。
【0042】[酸化反応]基質の酸化に利用される酸素
は、活性酸素であってもよいが、分子状酸素を利用する
のが経済的に有利である。分子状酸素は特に制限され
ず、純粋な酸素を用いてもよく、窒素、ヘリウム、アル
ゴン、二酸化炭素などの不活性ガスで希釈した酸素を使
用してもよい。操作性及び安全性のみならず経済性など
の点から、空気を使用するのが好ましい。酸素の使用量
は、基質の種類に応じて選択でき、通常、基質1モルに
対して、0.5モル以上(例えば、1モル以上)、好ま
しくは1〜100モル、さらに好ましくは2〜50モル
程度である。基質に対して過剰モルの酸素を使用する場
合が多く、特に空気や酸素などの分子状酸素を含有する
雰囲気下で反応させるのが有利である。
【0043】本発明の酸化方法は、通常、反応に不活性
な有機溶媒中で行なわれる。有機溶媒としては、例え
ば、酢酸、プロピオン酸などの有機カルボン酸、アセト
ニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなどのニ
トリル類、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホル
ムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミドなどのアミ
ド類、ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素、ベン
ゼンなどの芳香族炭化水素、クロロホルム、ジクロロメ
タン、ジクロロエタン、四塩化炭素、クロロベンゼンな
どのハロゲン化炭化水素、ニトロベンゼン、ニトロメタ
ン、ニトロエタンなどのニトロ化合物、酢酸エチル、酢
酸ブチルなどのエステル類、又はこれらの混合溶媒など
挙げられる。なお、過剰量の基質を用いることにより、
基質を反応溶媒として利用してもよい。溶媒としては、
酢酸などの有機カルボン酸、アセトニトリル、ベンゾニ
トリルなどのニトリル類を用いる場合が多い。
【0044】反応をプロトン酸の存在下で行うと、酸化
反応を円滑に行うことができ、高い選択率および収率で
目的化合物を得ることができる。このプロトン酸は、前
記のように溶媒として用いてもよい。プロトン酸として
は、有機酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸などの有機カル
ボン酸、シュウ酸、クエン酸、酒石酸などのオキシカル
ボン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸などのア
ルキルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエン
スルホン酸などのアリールスルホン酸など)、無機酸
(例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸など)が含まれ
る。
【0045】本発明の方法は、比較的温和な条件であっ
ても円滑に酸化反応が円滑に進行するという特色があ
る。反応温度は、基質の種類などに応じて適当に選択で
き、例えば、0〜300℃、好ましくは30〜250
℃、さらに好ましくは50〜200℃程度であり、通
常、70〜150℃程度で反応する場合が多い。また、
反応は、常圧または加圧下で行なうことができ、加圧下
で反応させる場合には、通常、1〜100atm(例え
ば、1.5〜80atm)、好ましくは2〜70at
m、さらに好ましくは5〜50atm程度である場合が
多い。反応時間は、反応温度及び圧力に応じて、例え
ば、30分〜48時間、好ましくは1〜36時間、さら
に好ましくは2〜24時間程度の範囲から適当に選択で
きる。反応は、前記触媒の存在下、基質と酸素とを接触
させればよく、分子状酸素の存在下又は分子状酸素の流
通下、回分式、半回分式、連続式などの慣用の方法によ
り行なうことができる。反応終了後、反応生成物は、慣
用の方法、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再
結晶、カラムクロマトグラフィーなどの分離手段や、こ
れらを組合せた分離手段により、容易に分離精製でき
る。
【0046】本発明の方法では、複素環化合物から、医
薬、香料、染料、食品、有機合成中間体および高分子樹
脂原料の中間化合物として使用できる複素環カルボン酸
や複素環ケトンなどの対応する酸化物を得ることができ
る。
【0047】
【発明の効果】本発明の酸化方法では、前記一般式
(1)で表されるイミド化合物又はこのイミド化合物
と助触媒とで構成された酸化触媒を用いるため、酸素酸
化により、複素環化合物を効率よく酸化できる。また、
温和な条件下であっても、酸素により、前記複素環化合
物を効率よく酸化できる。そのため、複素環カルボン酸
または複素環ケトンなどの酸素を含む複素環化合物を高
い収率で製造する上で有用である。
【0048】
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定
されるものではない。 実施例1 2,5−ジメチルチオフェン1.12g(10ミリモ
ル)、N−ヒドロキシフタルイミド0.16g(1ミリ
モル)、コバルト(II)アセチルアセトナートCo(A
A)2 0.015g(0.05ミリモル)、酢酸25m
lの混合物を、酸素雰囲気下、100℃で6時間攪拌し
た。反応液中の生成物をガスクロマトグラフィー分析に
より調べたところ、2,5−ジメチルチオフェンの転化
率75%で、5−メチル−2−チオフェンカルボン酸
(収率41%)と、2,5−チオフェンジカルボン酸
(収率30%)が得られた。
【0049】実施例2 2,5−ジメチルチオフェンに代えて、2−メチルピリ
ジン0.93g(10ミリモル)を用いる以外、実施例
1と同様にして反応させたところ、2−メチルピリジン
の転化率82%で、2−ピリジンカルボン酸(収率77
%)が得られた。
【0050】実施例3 2,5−ジメチルチオフェンに代えて、2,6−ジメチ
ルピリジン1.07g(10ミリモル)を用いる以外、
実施例1と同様にして反応させたところ、2,6−ジメ
チルピリジンの転化率78%で、6−メチル−2−ピリ
ジンカルボン酸(収率42%)と、2,6−ピリジンジ
カルボン酸(収率33%)とが得られた。
【0051】実施例4 2,5−ジメチルチオフェンに代えて、2−メチルフラ
ン0.82g(10ミリモル)を用いる以外、実施例1
と同様にして反応させたところ、2−メチルフランの転
化率95%で、フルフラール(収率10%)と、2−フ
ランカルボン酸(収率72%)とが得られた。
【0052】実施例5 反応温度を80℃とする以外は、実施例4と同様にして
反応させたところ、2−メチルフランの転化率82%
で、フルフラール(収率61%)と、2−フランカルボ
ン酸(収率18%)とが得られた。
【0053】実施例6 反応温度を120℃とする以外は、実施例4と同様にし
て反応させたところ、2−メチルフランの転化率97%
で、フルフラール(収率3%)と、2−フランカルボン
酸(収率90%)とが得られた。
【0054】実施例7 2,5−ジメチルチオフェンに代えて、モルホリン 1
0ミリモルを用い、酢酸に代えて、アセトニトリルを溶
媒として用いた以外、実施例1と同様にして反応させた
ところ、モルホリンの転化率67%で、3−オキソモル
ホリン(収率24%)及び2−オキソモルホリン(収率
27%)が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07D 307/68 C07D 307/68 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 C07D 209/48 C07D 295/02 Z 295/02 333/40 333/40 209/48 Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式中、R1 及びR2 は、同一又は異なって、水素原
    子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロア
    ルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシ
    ル基、アルコキシカルボニル基、アシル基を示し、R1
    及びR2 は互いに結合して二重結合、または芳香族性又
    は非芳香族性の環を形成してもよい。Xは酸素原子又は
    ヒドロキシル基を示し、nは1〜3の整数を示す)で表
    されるイミド化合物で構成された酸化触媒の存在下、複
    素環化合物と酸素とを接触させる複素環化合物の酸化方
    法。
  2. 【請求項2】 一般式(1)で表わされるイミド化合物
    と助触媒とで構成された酸化触媒の存在下、複素環化合
    物と酸素とを接触させる請求項1記載の複素環化合物の
    酸化方法。
  3. 【請求項3】 助触媒が遷移金属化合物である請求項2
    記載の酸化方法。
  4. 【請求項4】 複素環化合物が、芳香族性複素環を有し
    且つ前記芳香族性複素環の隣接位にメチル基又はメチレ
    ン基を有する化合物である請求項1又は2記載の酸化方
    法。
  5. 【請求項5】 芳香族性複素環が、酸素原子、硫黄原子
    及び窒素原子から選択された1〜3個のヘテロ原子を含
    む請求項4記載の酸化方法。
  6. 【請求項6】 複素環化合物が非芳香族性複素環化合物
    である請求項1又は2記載の酸化方法。
  7. 【請求項7】 請求項1又は2に記載の酸化触媒の存在
    下、芳香族性複素環の隣接位にメチル基又はメチレン基
    を有する複素環化合物と酸素とを接触させて対応する複
    素環カルボン酸又は複素環ケトンを生成させる、複素環
    カルボン酸又はケトンの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001253838A (ja) * 2000-03-10 2001-09-18 Daicel Chem Ind Ltd カルボン酸の製造法
WO2002040154A1 (fr) 2000-11-15 2002-05-23 Daicel Chemical Industries, Ltd. Catalyseurs comprenant des imides cycliques a substitution n et procedes pour la preparation de composes organiques avec lesdits catalyseurs
CN108299354A (zh) * 2017-01-12 2018-07-20 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种2,5-呋喃二甲酸或其酯化物的制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2002040154A1 (fr) 2000-11-15 2002-05-23 Daicel Chemical Industries, Ltd. Catalyseurs comprenant des imides cycliques a substitution n et procedes pour la preparation de composes organiques avec lesdits catalyseurs
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