JPS6337792B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般式 （式中、R¹、R²及びR³は水素原子又は炭素原子
数１乃至８のアルキル基、R⁴は水素原子又は炭
素原子数１乃至８のアルキル−又はアシル−基、
R⁵は炭素原子数１乃至８のアルキル基を意味す
る）のクロマン誘導体の新規の製法に関する。 ドイツ連邦共和国特許出願公開公報第2364141
号からはトリメチルヒドロキノンとビニルメチル
ケトンとから下記の反応式より判明するとおりの
五段階の合成で６−ヒドロキシ−２−シアノ−
２，５，７，８−テトラメチルクロマンを製造す
ることが公知である。 この方法は明らかに面倒であるので、本発明は
酸化防止剤の製造のために重要なことが知られて
いるクロマン誘導体を入手し易くすることを目
的としている。 一般式 （式中、R¹、R²及びR³は水素原子又は炭素原子
数１乃至８のアルキル基、R⁴は水素原子又は炭
素原子数１乃至８のアルキル−又はアシル−基、
R⁵は炭素原子数１乃至８のアルキル基を意味す
る）のクロマン誘導体が、一般式 （式中、R¹、R²、R³及びR⁴は前記を意味する）
のヒドロキノンを該ヒドロキノンに対して10乃至
300モル％のルイス酸、弱ルイス塩基とのルイス
酸付加物又はプロトン酸とのルイス酸付加物と、
及び不活性溶媒中に於て一般式 （式中、R⁵は前記を意味し、R⁶は水素原子又は
炭素原子数１乃至４のアシル又はアルキル基を意
味する）のニトリル、又はその反応条件下に於て
式のニトリルを形成する化合物と反応させる
と、注目に値いする一段階反応において経済的に
得られることが見出された。 上記式の出発化合物のうち、アルキル残基
R¹、R²及びR³の炭素原子数の合計が３乃至10で
あるものが望ましい。この場合、トリメチルヒド
ロキノンならびに残基R¹〜R³のうちの一つが長
鎖のアルキル残基であり、他のものが水素原子又
はメチル基を意味するヒドロキノン誘導体がとく
に重要である。さらにまたたとえばヒドロキノ
ン、第３級−ブチルヒドロキノン、２，３−及び
２，６−ジメチルヒドロキノンも問題になる。 １−ヒドロキシル基が保護されているすなわち
エーテル化又はエステル化（R⁴≠Ｈ）されてい
る式のヒドロキノン類を出発物質として使用す
ると、対応する６−位置換クロマン誘導体のほ
かにつねに遊離の６−ヒドロキシ化合物も得られ
る。しかし両生成物は溶解度特性が異なるので容
易に分離できる。ベンゾール環の３−及び６−位
が置換されておらず式のビス−付加が抑制され
るべきものであるときは、とくに保護されたヒド
ロキノンが出発物質として使用される。しばしば
式の１−ヒドロキシル基はすでに合成法によつ
て保護されている：この場合以後の反応に先立つ
て、保護基を***させる必要はない。結局式の
６−ヒドロキシル基の保護は式の化合物でさら
に反応を進行させんとするとき有利である。 上記の式の原料化合物のうちR⁵が炭素原子
数１乃至４のアルキル基であるもの、とくにメチ
ル基が重要である。これらの化合物は公知である
か又は公知の方法で製造することができる。 式のニトリルの代りに、その反応条件下に於
て式の化合物を形成する化合物とくに一般式
ａ （式中、R⁵及びR⁶は前記を意味し、Ｘはハロゲ
ン、ヒドロキシル基又は炭素原子数１乃至４のア
ルコキシ又はアシルオキシ基を意味する）のニト
リルを用いることができる。 式及びａのシアンヒドリン類（R⁶＝Ｈ）
はいずれにせよ弱酸性の条件下で、式ｂ及び
ｃ

【式】

【式】 （式中、R⁵は前記を意味する）のカルボニル化
合物及び式 Ｙ−CN （式中、Ｙは水素原子、金属カチオンの一当量又
はトリアルキルシリル基を意味する）のシアン化
合物から形成されるので、式の化合物の合成の
際に式の化合物の代りに式ｂ又はｃの化合
物と式の化合物との等モル又はほゞ等モルの混
合物から出発するのがしばしば好都合であり、こ
れによつて式ｂ又はｃの化合物の別個の製造
過程が省略できる。 さらにまた式の化合物は式及び式ｄ−ｇ
のエノール−エーテル及びケタールから生成す
る：

【式】

【式】 （式中、R⁵′はアルキル残基R⁵に対応するアルキ
リデン残基であり、R⁶≠Ｈである）、

【式】

【式】 （式中、R⁵及びR⁶は前記を意味し、R⁶≠Ｈであ
る）。 しかし経済上の観点で式ｄ−ｇの化合物は本
発明の方法の原料として通常重要度が低い。 R⁶≠Ｈの式及びａの型の化合物は公知の
方法でたとえば遊離のアルコールのアルキル化又
はアシル化によつて製造することができる。 残基R⁶としてはとくにメチル基、エチル基、
及びアセチル基が考えられる。 式、ｂ、ｄ及びｆの原料化合物には１
種のフリーデル・クラフツ反応に従つて反応する
式の化合物への付加に必要なビニル基が共通に
存在している。それゆえフリーデル・クラフツア
ルキル化に適している−CH₂−CH₂−Ｘの基もビ
ニル基の代りとすることができ、式ａ、ｅ及
びｇの化合物からも出発できることになる。適
切な残基Ｘはとくに塩素及び臭素、ヒドロキシル
基、メトキシ基及びアセトキシ基である。 上述の方法様式のうち式のものと式（たゞ
しR⁶＝Ｈ）のシアンヒドリンとの反応が通常優
先される。これが最良の収率と結びついているか
らである。これに対してその他の方法は当該の原
料化合物がとくに手に入り易いときに推奨でき
る。 式及びのもの乃至その前段階のものを等モ
ル量で用いるのが望ましいが、反応促進のために
は式のものを1.2モルまでの過剰で使用するこ
とが推奨できる。それ以上の過剰はいかなる場合
ももはや有利とならない。 本発明の方法にとつて重要なことは式のもの
に式のものを結びつけるためのルイス酸の使用
である。式のものに対するルイス酸の量は10乃
至300、望ましくは30乃至120モル％である。Ｘが
ヒドロキシル基を意味する限りでは、ルイス酸１
モルがヒドロキシル基によつてすでに消費される
ことを顧慮すべきである。 触媒作用のある化合物としては −ルイス酸自体、たとえばBF₃、BCl₃及びBJ₃な
どのハロゲン化硼素、AlCl₃、AlBr₃及びAlJ₃
などのハロゲン化アルミニウム、SnCl₄、
SnBr₄及びSnJ₄などテトラハロゲン化錫、
ZnCl₂、ZnBr₂及びZnJ₂などハロゲン化亜鉛な
らびにジハロゲン化鉄 −式の原料化合物より塩基性が弱いルイス塩基
とルイス酸との付加物たとえば上記の金属ハロ
ゲン化物とジメチルエーテル、ジエチルエーテ
ル及びテトラヒドロフランなどエーテル、酢酸
エチルなどのエステル、アセトニトリル及びベ
ンゾニトリルなどニトリル、ｒ−ブチルラクト
ンなどラクトン、ニトロメタン及びニトロベン
ゾールなどニトロ化合物及びアセトン及びアセ
トフエノンなどケトンとの付加物。これら付加
物の使用は、これらがその有機媒体中の溶解度
のゆえにより取扱が容易であるという利点をも
たらす。さらに、多くの場合始めから付加物を
均質の相において処理することを可能にする。 −ルイス酸とプロトン酸たとえば燐酸、硫酸及び
塩酸などの無機酸との付加物、これらの付加物
は HCl＋BCl₃〔BCl₄〕 の型の複合酸として式で表わすことができ、そ
れらの基本となつているルイス酸単独よりも強
く本発明による反応を加速することがしばしば
ある。 ルイス酸のうちでは三弗化硼素と三弗化硼素・
ジエチルエーテラートとが好ましい。 不活性溶液としては供与性（Donizita¨t）が大
きくとも20の中性溶液が一般に適している。供与
性の概念はV.Gutmannの研究報告Angewandte
Chemie第82巻（1972年）第858頁に定義してあ
る。ルイス酸との親和力についての表現であり、
本発明の方法にとつて溶媒とルイス酸とが安定な
付加錯体を作るはずがないことを意味する。従つ
て適切な溶媒はたとえばジクロルメタン、１，２
−ジクロルエタン、クロロホルム、ベンゾール、
トルオール、クロルベンゾール、ニトロメタン、
ニトロベンゾール、ベンゾニトリル、アセトニト
リル、シクロヘキサン及びこれらの溶媒の混合物
である。 上記の溶媒のうちニトロメタンとトルオール又
はジクロルメタンとの混合物がとくによく適して
いる。溶媒の機能は用いられる反応成分の少なく
とも一部が均質の溶液として保たれることであ
る。溶媒の量は広い範囲にわたつて変動し得る
が、一般に式の化合物Kgあたり１乃至10Kgであ
る。 反応温度は望ましくは−50℃乃至100℃とくに
−40℃乃至60℃である。反応は場合によつては極
めて激しく進行することがあり、それが望ましく
ないものの生成を増大させる可能性があるので、
低い温度で開始し、次に温度を漸次上げるように
することを推奨する。反応成分を漸時添加するこ
とによつても反応の激しすぎるのを避けることが
できる。 反応は常圧で実施できるのでこれを減圧又は高
圧で行なう理由は全くない。 その他方法技術上の特殊性を顧慮しなくてはな
らないことはない。すなわち反応は通常の調製技
術に従つて行なうことができ、たとえば式の化
合物乃至式の前段階の化合物の溶液を式の化
合物とともに用意し、これに同時に式の化合物
の溶液ならびにルイス酸又はルイス酸か上記のル
イス酸付加物のうちの一つかの溶液を漸次添加す
る。多くの式のシアンヒドリンは些か不安定で
あるので、これらを若干の酸たとえば燐酸で安定
させることができる。 反応混合物の処理は、フリーデル・クラフツ反
応について公知のとおりの通常の方法に従つてた
とえば混合物に水を、また場合によつては付加的
にエーテルを加え有機相を分離・乾燥して溶媒を
溜去して行なうことができる。こうして得られた
粗生成物は式のものを約70乃至90％の収率で含
んでおり、所望の場合はたとえばアセトン／水か
ら再結晶させて精製することができる。 式の化合物はそれ自体公知の方法で加水分解
させて式 （式中、R¹〜R⁵は前記を意味する）のクロマン
カルボン酸に変えることができる。 式の化合物、それらのうちとくに式ａ の６−ヒドロキシ−２，５，７，８−テトラメチ
ルクロマン−２−カルボン酸は公知のとおり有機
物、油脂ならびに医薬及び化粧料製品にとつて重
要な酸化防止剤である。 実施例 １ 安定剤として燐酸1.3ｇを混入したメチルビニ
ルケトン−シアンヒドリン33.6ｇ（0.338モル）、
トルオール63ｇ及びニトロメタン34ｇの溶液に窒
素気中で０乃至５℃においてトルオール180ｇ、
トリメチルヒドロキノン51.4ｇ（0.338モル）及
びBF₃23.0ｇ（0.338モル）の懸濁液を１時間かけ
て混入した。この懸濁液を続いてなお１時間−５
℃において撹拌し、次に３時間かけて20℃に昇温
させ、さらに10時間この温度に保つた。 この反応混合物は無色の針状沈澱物を伴なう赤
色溶液であり、引続いてこれに水200mlとエーテ
ル500mlとを混入し、通常のとおり処理する。溶
媒を除いた有機質残渣の量は76ｇで、ガスクロマ
トグラフイ分析によると、そのうちの66.9ｇが６
−ヒドロキシ−２−シアノ−２，５，７，８−テ
トラメチルクロマン、7.6ｇが未変化のトリメチ
ルヒドロキノンであつた。 アセトン／水から再結晶させて、使用したトリ
メチルヒドロキノンに対して81％の収率の純クロ
マン誘導体が得られた。 トリメチルヒドロキノン懸濁液を用意しBF₃を
また引続いてシアンヒドリンを混入して同様の結
果が達成された。 実施例 ２ 実施例第１の最終節に記述した方法により、た
だし遊離のBF₃の代りにBF₃−ジエチルエーテラ
ート0.338モルを用いて、６−ヒドロキシ−２−
シアノ−２，５，７，８−テトラメチルクロマン
が79％の収率で得られた。 実施例 ３ 実施例第１の最終節に記述した方法により、た
だしBF₃の代りに四塩化錫0.338モルを用いて、
純クロマン誘導体が75％の収率で生じた。 実施例 ４ 実施例第１の最終節に記述した方法により、た
だし溶媒としてのトルオールの代りに無水のメチ
レンクロリドを、またBF₃の代りに塩化アルミニ
ウム0.338モルを用いて、６−ヒドロキシ−２−
シアノクロマンが64％の収率で生じた。 実施例 ５ 実施例第１の最終節に記述した方法により、た
だしBF₃の代りに無水塩化亜鉛0.338モルを用い
て、未変化のトリメチルヒドロキノン26％のほか
に純６−ヒドロキシ−２−シアノクロマンが55％
の収率で生じた。 実施例 ６ 実施例第１の最終節に記述した方法により、た
だしBF₃の代りに沃化亜鉛0.338モルを用いて、
６−ヒドロキシ−２−シアノクロマンが62％の収
率で得られた。そのほか未反応のトリルメチルヒ
ドロキノン20％が分離された。 実施例 ７ AlCl₃45.0ｇ（0.338モル）に30分間かけて０℃
においてメチレンクロリド15ml及びニトロメダン
40mlを加えた。反応混合物を−20℃に冷却した
後、トリメチルヒドロキノン25.7ｇ（0.169モル）
と燐酸１ｇで安定させた４−ヒドロキシブタン−
２−オン−シアンヒドリン19.4ｇ（0.169モル）
とを45分間かけて混入し、さらに１時間−20℃で
撹拌した。次に２時間の内に温度を25℃に上げ
た。25℃においてさらに10時間反応させ、引続い
て実施例第１と同様に処理して純６−ヒドロキシ
−２−シアノクロマンが69％の収率で分離され
た。 実施例 ８ 実施例第１の最終節に記述した方法により、
２，６−ジメチルヒドロキノン23.3ｇ（0.169モ
ル）をBF₃11.5ｇ（0.169モル）の存在において、
燐酸１ｇで安定させたメチルビニルケトンシアン
ヒドリン16.6ｇ（0.169モル）とトルオール125ml
及びニトロメタン17ml中において化学変化させ
た。通常の処理をして無色結晶の形の６−ヒドロ
キシ−２，５，７−トリメチル−２−シアノクロ
マンが79％の収率で得られた。融点135℃。 実施例 ９ 実施例第１の最終節に記述した方法によりトリ
メチルヒドロキノン57.4ｇ（0.34モル）をBF₃24
ｇ（0.34モル）の存在において、燐酸１ｇで安定
させたイソプロピルビニルケトンシアンヒドリン
19.9ｇ（0.34モル）と化学変化させた。通常の処
理をして無色結晶として６−ヒドロキシ−５，
７，８−トリメチル−２−イソプロピル−２−シ
アノクロマンが77％の収率で得られた。融点132
℃。 実施例 10 実施例第１の最終節に記述した方法により、た
だしトルオールの代りにメチレンクロリドを用い
て、第３級−ブチルヒドロキノン56.0ｇ（0.338
モル）を、燐酸１ｇで安定させたメチルビニルケ
トンシアンヒドリン33.6ｇ（0.338モル）と化学
変化させた。トルオール／酢酸エチルを用いシリ
カゲルにより粗生成物をクロマトダラフイにかけ
て、６−ヒドロキシ−７−第３級−ブチル−２−
メチル−２−シアノクロマンが30％の収率で生じ
た。融点が153−155℃の無色結晶。 そのほかに第３級−ブチルヒドロキノンの脱ア
ルキル化により22％の６−ヒドロキシ−２−メチ
ル−２−シアノクロマンが得られた。融点が146
−148℃の無色の結晶。 実施例 11 実施例第７と同様にして、ヒドロキノン18.6ｇ
（0.169モル）を、燐酸１ｇで安定させたメチルビ
ニルケトンシアンヒドリン16.6ｇ（0.169モル）・
AlCl₃22.4ｇ（0.169ml）と化学変化させた。反応
混合物に通常の処理を施こした後にトルオール／
酢酸エチルでガスクロマトグラフイ分析して22％
の６−ヒドロキシ−２−メチル−２−シアノクロ
マンが得られた。融点146−148℃の無色の結晶。 実施例 12 実施例第１の最終節と同様にして４−アセトキ
シ−２，３，５−トリメチルフエノール25.0ｇ
（0.129モル）を、燐酸で安定させたメチルビニル
ケトンシアンヒドリン12.3ｇ（0.129モル）、
BF₃13.3ｇ（0.129モル）と化学変化させた。反応
混合物に通常の処理を施こしてガスクロマトグラ
フイ分析により25％の６−アセトキシ−２，５，
７，８−テトラメチル−２−シアノクロマン、無
色の結晶、融点149−151℃が得られた。そのほか
に15％の６−ヒドロキシ−２，５，７，８−テト
ラメチル−２−シアノクロマンが生じた。 実施例 13 液状青酸9.7ｇ（0.36モル）とニトロメタン34
ｇとの溶液に撹拌しながら５分間にメチルビニル
ケトン23.7ｇ（0.38モル）を加えた後、まず−25
℃で次に−25℃で徐々にトリエチルアミン0.5ｇ
を加えた。次に反応混合物を1.5時間−20℃に保
持した。反応混合物を燐酸１ｇで酸性とした後に
トリメチルヒドロキノン51.4ｇ（0.338モル）と
トルオール180ｇとを加え、引続いて−10℃にお
いて1.5時間にBF₃23.0ｇ（0.338モル）を導入し
た。−５℃で１時間撹拌した後に室温まで昇温さ
せ５時間撹拌した。実施例第１と同様に処理して
純２−シアノクロマンが78％の収率で得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （式中、R¹、R²及びR³は水素原子又は炭素原子
   数１乃至８のアルキル基、R⁴は水素原子又は炭
   素原子数１乃至８のアルキル又はアシル基、R⁵
   は炭素原子数１乃至８のアルキル基を意味する）
   のクロマン誘導体の製法において、一般式 （式中、R¹、R²、R³及びR⁴は前記を意味する）
   のヒドロキノンを該ヒドロキノンに対して10乃至
   300モル％のルイス酸、弱ルイス塩基とのルイス
   酸付加物又はプロトン酸とのルイス酸付加物と、
   及び不活性溶媒中に於いて一般式 （式中、R⁵は前記を意味し、R⁶は水素原子又は
   炭素原子数１乃至４のアシル−又はアルキル基を
   意味する）のニトリル、又はその反応条件下に於
   いて式のニトリルを形成する化合物と反応させ
   ることを特徴とするクロマン誘導体の製法。 ２ 一般式ａ （式中、R⁵及びR⁶は前記を意味し、Ｘはハロゲ
   ン原子、ヒドロキシ基又は炭素原子数１乃至４の
   アルコキシ又はアシルオキシ基を意味する）のニ
   トリルをその反応条件下に於いて式のニトリル
   を形成する化合物として用いることを特徴とする
   特許請求の範囲１記載の製法。 ３ 一般式 Ｙ−CN （式中、Ｙは水素原子、金属カチオンの一当量又
   はトリアルキルシリル基を表す）のシアン化合物
   と、式ｂ又はｃ 【式】 【式】 のカルボニル化合物との等モル又はほぼ等モルの
   混合物をその反応条件下に於いて一般式の化合
   物を形成するために用いることを特徴とする特許
   請求の範囲１記載の製法。