テトラヒドロピランを溶媒とする塩化アルミニウム存在下での水素化ホウ素化合物による還元反応
【課題】カルボニル化合物及びカルボン酸誘導体を水素化ホウ素化合物およびアルミニウム塩の組成物により還元する方法における上記の問題点を解決し、安全かつ効率的にアルコール化合物等を製造する方法を提供することを目的とする。
【解決手段】カルボニル化合物、カルボン酸誘導体化合物等の還元方法において、テトラヒドロピラン中において水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含む組成物を用いることにより、反応溶媒と抽出溶媒を同一とすることができるため、反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できるようになり、また、溶媒として毒性の低いテトラヒドロピランを用いることにより、生体への安全性が高まる。
【解決手段】カルボニル化合物、カルボン酸誘導体化合物等の還元方法において、テトラヒドロピラン中において水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含む組成物を用いることにより、反応溶媒と抽出溶媒を同一とすることができるため、反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できるようになり、また、溶媒として毒性の低いテトラヒドロピランを用いることにより、生体への安全性が高まる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テトラヒドロピラン溶媒中においてカルボニル化合物及びカルボン酸誘導体等の有機化合物を還元し、アルコール化合物等を製造するために用いる水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含む組成物、及び該組成物を用いたアルコール化合物等の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素化ホウ素化合物は安全で安定した化合物であるが、還元力が弱いことが知られており、従来は、アルデヒド化合物やケトン化合物などの比較的還元されやすいカルボニル化合物のプロトン性溶媒中での還元反応に利用されるに留まっていた。
【０００３】
一方、水素化アルミニウム化合物は還元力が強く、非プロトン性溶媒中であっても、カルボニル化合物のみならず、エステル化合物、カルボン酸化合物、アミド化合物、ニトリル化合物、アミド化合物、ラクトン化合物を最も酸化状態の低い化合物まで還元できることが知られている。しかし、水素化アルミニウム化合物は還元力に優れている反面、湿気に不安定であり、反応系内に水が存在すると爆発的に反応するという問題点がある。
【０００４】
このため、水素化ホウ素化合物の安全性と安定性を損なわず、かつ水素化アルミニウム化合物なみの還元力を有する化合物、組成物の開発が行われてきた。
【０００５】
従来技術として、水素化ホウ素化合物に塩化アルミニウムを併用することにより、強い還元力を持つ化合物が得られることが知られている。
例えば、Journal of industrial and engineering chemistry 47 p1560 (1955)（非特許文献１）には水素化ホウ素ナトリウムと塩化アルミニウムの塩交換反応により水素化ホウ素アルミニウムが合成できる旨が記載されている。
【０００６】
また、J. Am. Chem. Soc., 77 p3164 (1955)（非特許文献２）には、ジグライム（ジエチレングリコールジメチルエーテル）中、水素化ホウ素ナトリウムと塩化アルミニウムからなる組成物がエステル化合物、ニトリル化合物を還元できることが記載されている。
【０００７】
さらに、J. Am. Chem. Soc., 78 p2582 (1956)（非特許文献３）には、ジエチレングリコール中、３倍モル量の水素化ホウ素ナトリウムと１倍モル量の塩化アルミニウムからなる組成物がカルボン酸化合物、エステル化合物、ニトリル化合物、ラクトン化合物を還元できることが記載されている。
【０００８】
このような水素化ホウ素化合物を用いた従来の還元反応においては、還元反応後に水を加えて過剰のヒドリドを分解し、同時に生成物を有機層に、金属塩を水層に分液する処理が必要である。しかし、上記非特許文献中で溶媒として用いられているジグライムやジエチレングリコールは水と混和するため、容易に分液することができず、生成したアルコール等の回収が難しい。
また、反応液を濃縮し、抽出溶媒を加えることによって反応により生成したアルコール化合物等を得る場合には、高沸点のジグライム、ジエチレングリコールおよび蒸発潜熱の高い水を留去し、さらに反応溶媒と異なる抽出溶媒を用いなければならないため、反応工程の煩雑化やエネルギーコストが掛かるという点が問題となっている。
【０００９】
【非特許文献１】Journal of industrial and engineering chemistry 47 p1560 (1955)
【非特許文献２】J. Am. Chem. Soc., 77 p3164 (1955)
【非特許文献３】J. Am. Chem. Soc., 78 p2582 (1956)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、水素化ホウ素化合物を用いた還元方法における上記の問題点を解決し、安全かつ効率的にアルコール化合物等を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意努力した結果、水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含む組成物を用いた還元反応において、溶媒にテトラヒドロピランを用いることにより、反応溶媒と抽出溶媒を同一のものとし、反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
すなわち、本発明は以下の組成物及びアルコール化合物等の製造方法に関するものである。
［１］テトラヒドロピラン中に水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含むことを特徴とする組成物。
［２］水素化ホウ素化合物が水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム及び水素化ホウ素アンモニウム塩からなる群から選択される一種以上である前記１に記載の組成物。
［３］アルミニウム塩が塩化アルミニウム、臭化アルミニウムである前記１または２に記載の組成物。
［４］前記１〜３のいずれかに記載の組成物を用いて行うことを特徴とする有機化合物の還元方法。
［５］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でアルデヒド化合物またはケトン化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
［６］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でエステル化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
［７］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でカルボン酸化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
［８］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でカルボン酸塩化物を還元するアルコール化合物の製造方法。
［９］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でアミド化合物を還元するアミン化合物の製造方法。
［１０］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でニトリル化合物を還元するアミン化合物の製造方法。
［１１］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でラクトン化合物を還元する環状エーテル化合物の製造方法。
［１２］前記１〜３のいずれかに記載の組成物を用いて、前記５〜１１にいずれかに記載の化合物の還元反応の後、水を加え、反応により生成した化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する前記５〜１１のいずれかに記載の化合物の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のカルボニル化合物、カルボン酸誘導体化合物等の還元方法において、テトラヒドロピラン中において水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含む組成物を用いることにより、反応溶媒と抽出溶媒を同一とすることができるため、反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できるようになり、また、溶媒として毒性の低いテトラヒドロピランを用いることにより、生体への安全性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の具体的内容について詳細に説明する。
本発明は、水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩からなる組成物を用い、テトラヒドロピラン溶媒中にてカルボニル化合物、カルボン酸誘導体化合物を還元する方法に関する。
【００１５】
［水素化ホウ素化合物］
本発明で使用される水素化ホウ素化合物は、下記式
【化１】
（式中、ｐは１または２の整数を表し、Ｍはｐ価の陽イオンとなり得る金属または原子団を表す。）で表される化合物である。
【００１６】
ｐ＝１の場合、Ｍが金属である水素化ホウ素化合物としては、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウムなどが挙げられる。また、Ｍが１価の陽イオンとなり得る水素化ホウ素化合物としては、有機アンモニウムを有する水素化ホウ素化合物（本願において水素化ホウ素アンモニウム等と言う。）、例えば、水素化ホウ素テトラメチルアンモニウム、水素化ホウ素テトラエチルアンモニウム、水素化ホウ素テトラブチルアンモニウム、水素化ホウ素トリメチルオクチルアンモニウム、水素化ホウ素トリメチルベンジルアンモニウムなどを用いることができ、これらの中でも、水素化ホウ素ナトリウムが好適に用いられる。ｐ＝２の場合の水素化ホウ素化合物としては、水素化ホウ素カルシウム、水素化ホウ素マグネシウム、水素化ホウ素亜鉛、水素化ホウ素スズ等を用いることができる。ｐは１の場合がより好ましい。
【００１７】
［アルミニウム塩］
本発明で使用されるアルミニウム塩は、３価の無機アルミニウム塩化合物であり、具体的にはフッ化アルミニウム、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、硝酸アルミニウムなどを用いることができる。中でも塩化アルミニウムが特に好ましい。
【００１８】
［水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩との組成物］
次に、水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩との組成物について説明する。
水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩は任意の量比でテトラヒドロピラン中に溶解あるいは分散させる。
これは、水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を予め混合したものをテトラヒドロピランに溶解あるいは分散させてもよいし、テトラヒドロピランにまず水素化ホウ素化合物を分散させた後にアルミニウム塩を溶解させる、もしくはテトラヒドロピランにまずアルミニウム塩を溶解させた後に水素化ホウ素化合物を分散させるいずれの方法でもよい。
１価の水素化ホウ素化合物３ｍｏｌ当量に対して３価のアルミニウム塩を１ｍｏｌ当量用いるのが好適である。
【００１９】
水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩が、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）溶媒中でどのような組成物を形成しているのかは明らかになってはいないが、テトラヒドロピラン中で水素化ホウ素化合物（例えば、水素化ホウ素ナトリウム）と塩化アルミニウムでは塩交換し、水素化ホウ素アルミニウムが生成しているものと推定される（下記反応式１）。
【００２０】
【化１】
ただし、本発明はこのような反応を経ているか否かによって限定されるものではない。
【００２１】
水素化ホウ素化合物の使用量は、還元する化合物により変わる。例えば、水素化ホウ素化合物として水素化ホウ素ナトリウムを用いる場合、１ｍｏｌの水素化ホウ素ナトリウムあたり４ｍｏｌのヒドリドがあるので、アルデヒド、ケトン化合物などのカルボニル化合物を還元する場合では少なくとも０．２５ｍｏｌ量必要である。エステル化合物を還元する場合では０．５ｍｏｌ当量、カルボン酸化合物を還元する場合では０．７５ｍｏｌ当量、カルボン酸塩化物を還元する場合では０．５ｍｏｌ当量、１級アミド化合物を還元する場合では０．７５ｍｏｌ当量、２級アミド化合物を還元する場合では０．５ｍｏｌ当量、ニトリル化合物を還元する場合では０．５ｍｏｌ当量、ラクトン化合物を還元する場合では０．５ｍｏｌ当量の水素化ホウ素ナトリウムが用いられる。
【００２２】
反応温度はテトラヒドロピランの融点（−４５℃）〜還流温度の間で行うことができ、特に０〜８８℃の間が好適である。
【００２３】
本発明は種々の有機化合物の還元反応に用いることが出来る。一般的に、塩化アルミニウムによる還元が可能であれば、本発明が適用可能であるが、特に以下に挙げる化合物の還元反応に好適に用いることが出来る。
【００２４】
［カルボニル化合物］
本発明で使用されるカルボニル化合物については特に制限はなく、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、３−フェニルプロピオンアルデヒド、プロピオンアルデヒド、バレロアルデヒド、シクロヘキサンサンカルボアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、グリオキザール、マロンアルデヒド、スクシンアルデヒド、グルタルアルデヒドなどの脂肪族アルデヒド化合物、ベンズアルデヒド、アニスアルデヒド、ｐ−クロロベンズアルデヒド、ｐ−メチルベンズアルデヒド、バニリン、２−ナフタレンアルデヒド、テレフタルアルデヒド、フタルアルデヒド、イソフタルルデヒド、１，２−ナフタレンジカルボアルデヒドなどの芳香族アルデヒド化合物、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、イソホロン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘキシルアセトン、アセチルアセトン、アセト酢酸メチルなどの脂肪族ケトン化合物、アセトフェノン、プロピオフェノン、ベンゾフェノンデオキシベンゾイン、アセトナフトフェノン、ブチロナフトフェノン、インデン−１−オン、フルオレン−９−オンなどの芳香族ケトン化合物などを用いることができる。
【００２５】
［エステル化合物］
本発明で使用されるエステル化合物については特に制限はなく、蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、オクチル酸メチル、シクロヘキサンカルボン酸メチル、フェニル酢酸、アセト酢酸エチル、シュウ酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸メジチル、マレイン酸ジメチル、グルタル酸ジエチルなどの脂肪族エステル化合物、安息香酸エチル、アニス酸メチル、２−ナフタレンカルボン酸メチル、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル、トリメリット酸トリメチル、ピロメリット酸テトラメチルなどの芳香族エステル化合物などを用いることができる。
【００２６】
［カルボン酸化合物］
本発明で使用されるカルボン酸化合物については特に制限はなく、蟻酸、酢酸、プロピオン、ブタン酸、酪酸、ヘキサン酸、オクチル酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、アセト酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、グルタル酸などの脂肪族カルボン酸化合物、安息香酸、アニス酸、２−ナフタレンカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの芳香族カルボン酸化合物などを用いることができる。
【００２７】
［カルボン酸塩化物］
本発明で使用されるカルボン酸塩化物については特に制限はなく、蟻酸クロライド、酢酸クロライド、プロピオン酸クロライド、ブタン酸クロライド、酪酸クロライド、ヘキサン酸クロライド、オクチル酸クロライド、シクロヘキサンカルボン酸クロライド、フェニル酢酸クロライド、アセト酢酸クロライド、シュウ酸ジクロライド、マロン酸ジクロライド、コハク酸ジクロライド、マレイン酸ジクロライド、グルタル酸ジクロライドなどの脂肪族カルボン酸塩化物、安息香酸クロライド、アニス酸クロライド、２−ナフタレンカルボン酸クロライド、テレフタル酸ジクロライド、イソフタル酸ジクロライド、フタル酸ジクロライド、トリメリット酸トリクロライド、ピロメリット酸テトラクロライドなどの芳香族カルボン酸化合物などを用いることができる。
【００２８】
［アミド化合物］
本発明で使用されるアミド化合物については特に制限はなく、蟻酸アミド、酢酸アミド、Ｎ−メチル酢酸アミド、Ｎ，Ｎ‘−ジメチル酢酸アミド、酪酸アミド、Ｎ−ブチル酪酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジエチル酪酸アミド、アセト酢酸アミド、オキザミドのどの脂肪族第１、２級アミド化合物、ベンズアミド、Ｎ−エチルベンズアミド、Ｎ，Ｎ‘−ジエチルベンズアミド、テレフタラミドなどの芳香族アミド化合物などを用いることができる。
【００２９】
［ニトリル化合物］
本発明で使用されるニトリル化合物については特に制限はなく、アセトニトリル、アクリロニトリル、プロピオニトリル、クロトノニトリル、バレロニトリル、マロノジニトリルなど脂肪族ニトリル化合物、ベンゾニトリル、トルニトリル、フタロニトリル、テレフタロニトリル、イソフタロニトリルなどの芳香族ニトリル化合物を用いることができる。
【００３０】
［ラクトン化合物］
本発明で用いられるラクトン化合物については特に制限はなく、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン化合物を用いることができる。
【００３１】
本発明では、還元反応後に水を加えることにより、無機物を水層に、生成したアルコール化合物等の生成物をテトラヒドロピラン層に抽出分離することができる。すなわち、テトラヒドロピランが反応溶媒と抽出溶媒を兼ねるので、反応生成物は反応溶媒を濃縮したり、別途抽出溶媒を加えたりすることなしに直接抽出分離することができ、反応工程の簡素化及びエネルギーコストの低減が可能となる。
【００３２】
以上より、本発明で適用できる反応例を以下に示すことができる。
【化２】
（式中、Ｒ、Ｒ'及びＲ''は、それぞれ独立してアルキル基、アルケニル基、アリール基または水素原子を表す。）
【実施例】
【００３３】
以下、本発明について代表的な例を示し具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
なお、実施例における各成分の分析にはガスクロマトグラフィー装置 ６８９０Ｎ（アジレント・テクノロジー（株）製）を用い、分析カラムとしてＤＢ−１カラム（Ｊ＆Ｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製，長さ３０ｍ、直径０．３２ｍｍ、膜厚１μｍ）を用いた。
【００３４】
［実施例１：水素化ホウ素ナトリウム−塩化アルミニウム組成物の調製］
容量１００ｍｌのナスフラスコに氷冷下、撹拌子、水素化ホウ素ナトリウム１．１３ｇ（３０ｍｍｏｌ）、塩化アルミニウム１．３３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン３０ｍｌを加え、１時間撹拌した。この溶液を以下、Ａｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液と略す。
【００３５】
［実施例２：アルデヒドの還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液に３−フェニルプロピオンアルデヒド８．６５ｇ（６５ｍｍｏｌ）を加え室温で２時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出された３−フェニルプロパノールの生成をＧＣで確認した。収率９４％であった。
【００３６】
［実施例３：ケトンの還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にアセトフェノン７．２ｇ（６０ｍｍｏｌ）を加え室温で４時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出された１−フェニルエタノールの生成をＧＣで確認した。収率９１％であった。
【００３７】
［実施例４：エステルの還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にエステル（３０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌを室温で加え、還流下８時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたアルコールの生成をＧＣで確認した。結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
［実施例５：カルボン酸化合物の還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にカルボン酸（２０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン３０ｍｌを室温で加え、還流下８時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたアルコールの生成をＧＣで確認した。結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】
［実施例６：カルボン酸塩化物（酸クロライド）の還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液に安息香酸クロライド４．２ｇ（３０ｍｍｏｌ）を氷冷下加え室温で２時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたベンジルアルコールの生成をＧＣで確認した。収率７４％であった。
【００４２】
［実施例７：アミドの還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にアミド（３０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン３０ｍｌを室温で加え、還流下１５時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたアミンの生成をＧＣで確認した。結果を表３に示す。
【表３】
【００４３】
［実施例８：ニトリルの還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にニトリル（３０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌを室温で加え、還流下８時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたアミンの生成をＧＣで確認した。結果を表４に示す。
【００４４】
【表４】
【００４５】
［実施例９：ラクトン］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にラクトン（３０ｍｍｏｌ）のテトラヒドロピラン１０ｍｌを氷冷下１時間かけて加え、氷冷下で２時間、室温まで２時間かけて昇温し、室温で８時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出された環状エーテルの生成をＧＣで確認した。結果を表５に示す。
【００４６】
【表５】
【００４７】
［実施例１０：水素化ホウ素カリウム−塩化アルミニウム組成物の調製およびエステル還元］
容量１００ｍｌのナスフラスコに氷冷下、撹拌子、水素化ホウ素カリウム１．６１ｇ（３０ｍｍｏｌ）、塩化アルミニウム１．３３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン３０ｍｌを加え、１時間撹拌した。安息香酸メチル９．２ｇ（６０ｍｍｏｌ）を加え還流下８時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたベンジルアルコールの生成をＧＣで確認した。収率７１％であった。
【００４８】
［比較例１：塩化アルミニウム無添加、ＴＨＰ溶媒］
容量３０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、３−フェニルプロピオンメチル１．３４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、水素化ホウ素ナトリウム０．３８ｇ（１０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌを加え、激しく撹拌しながら還流下２時間反応させた。反応液を一部サンプリングして、ＧＣで分析したところ、３−フェニルプロパノールの生成は確認されなかった。
【００４９】
［比較例２：塩化アルミニウム無添加、メタノール溶媒］
容量３０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、３−フェニルプロピオンメチル１．３４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、水素化ホウ素ナトリウム０．３８ｇ（１０ｍｍｏｌ）、メタノール１０ｍｌを加え、激しく撹拌しながら還流下２時間反応させたところ、反応液は均一になった。反応液を一部サンプリングして、ＧＣで分析したところ、３−フェニルプロパノールの生成は確認されなかった。
【００５０】
［比較例３：ジグライム溶媒中でのＮａＢＨ4−ＡｌＣｌ3還元］
容量１００ｍｌのナスフラスコに氷冷下、撹拌子、水素化ホウ素ナトリウム１．１３ｇ（３０ｍｍｏｌ）、塩化アルミニウム１．３３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ジグライム３０ｍｌを加え、１時間撹拌した。安息香酸メチル９．２ｇ（６０ｍｍｏｌ）を加え還流下８時間反応させた。反応後、水２ｍｌを加え過剰の水素化ホウ素リチウムを分解した。反応液は水とジグライム、生成物等の混和物であり、生成したベンジルアルコールを分離するためには、反応液をエバポレーターで留去した後、濃縮液に水１０ｍｌ、酢酸エチル１０ｍｌを加え分液操作を行う必要があった。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のカルボニル化合物、カルボン酸誘導体化合物等の還元方法において、テトラヒドロピラン中において水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含む組成物を用いることにより、反応溶媒と抽出溶媒を同一とすることができるため、反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できるようになり、また、溶媒として毒性の低いテトラヒドロピランを用いることにより、生体への安全性が高まる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テトラヒドロピラン溶媒中においてカルボニル化合物及びカルボン酸誘導体等の有機化合物を還元し、アルコール化合物等を製造するために用いる水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含む組成物、及び該組成物を用いたアルコール化合物等の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素化ホウ素化合物は安全で安定した化合物であるが、還元力が弱いことが知られており、従来は、アルデヒド化合物やケトン化合物などの比較的還元されやすいカルボニル化合物のプロトン性溶媒中での還元反応に利用されるに留まっていた。
【０００３】
一方、水素化アルミニウム化合物は還元力が強く、非プロトン性溶媒中であっても、カルボニル化合物のみならず、エステル化合物、カルボン酸化合物、アミド化合物、ニトリル化合物、アミド化合物、ラクトン化合物を最も酸化状態の低い化合物まで還元できることが知られている。しかし、水素化アルミニウム化合物は還元力に優れている反面、湿気に不安定であり、反応系内に水が存在すると爆発的に反応するという問題点がある。
【０００４】
このため、水素化ホウ素化合物の安全性と安定性を損なわず、かつ水素化アルミニウム化合物なみの還元力を有する化合物、組成物の開発が行われてきた。
【０００５】
従来技術として、水素化ホウ素化合物に塩化アルミニウムを併用することにより、強い還元力を持つ化合物が得られることが知られている。
例えば、Journal of industrial and engineering chemistry 47 p1560 (1955)（非特許文献１）には水素化ホウ素ナトリウムと塩化アルミニウムの塩交換反応により水素化ホウ素アルミニウムが合成できる旨が記載されている。
【０００６】
また、J. Am. Chem. Soc., 77 p3164 (1955)（非特許文献２）には、ジグライム（ジエチレングリコールジメチルエーテル）中、水素化ホウ素ナトリウムと塩化アルミニウムからなる組成物がエステル化合物、ニトリル化合物を還元できることが記載されている。
【０００７】
さらに、J. Am. Chem. Soc., 78 p2582 (1956)（非特許文献３）には、ジエチレングリコール中、３倍モル量の水素化ホウ素ナトリウムと１倍モル量の塩化アルミニウムからなる組成物がカルボン酸化合物、エステル化合物、ニトリル化合物、ラクトン化合物を還元できることが記載されている。
【０００８】
このような水素化ホウ素化合物を用いた従来の還元反応においては、還元反応後に水を加えて過剰のヒドリドを分解し、同時に生成物を有機層に、金属塩を水層に分液する処理が必要である。しかし、上記非特許文献中で溶媒として用いられているジグライムやジエチレングリコールは水と混和するため、容易に分液することができず、生成したアルコール等の回収が難しい。
また、反応液を濃縮し、抽出溶媒を加えることによって反応により生成したアルコール化合物等を得る場合には、高沸点のジグライム、ジエチレングリコールおよび蒸発潜熱の高い水を留去し、さらに反応溶媒と異なる抽出溶媒を用いなければならないため、反応工程の煩雑化やエネルギーコストが掛かるという点が問題となっている。
【０００９】
【非特許文献１】Journal of industrial and engineering chemistry 47 p1560 (1955)
【非特許文献２】J. Am. Chem. Soc., 77 p3164 (1955)
【非特許文献３】J. Am. Chem. Soc., 78 p2582 (1956)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、水素化ホウ素化合物を用いた還元方法における上記の問題点を解決し、安全かつ効率的にアルコール化合物等を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意努力した結果、水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含む組成物を用いた還元反応において、溶媒にテトラヒドロピランを用いることにより、反応溶媒と抽出溶媒を同一のものとし、反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
すなわち、本発明は以下の組成物及びアルコール化合物等の製造方法に関するものである。
［１］テトラヒドロピラン中に水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含むことを特徴とする組成物。
［２］水素化ホウ素化合物が水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム及び水素化ホウ素アンモニウム塩からなる群から選択される一種以上である前記１に記載の組成物。
［３］アルミニウム塩が塩化アルミニウム、臭化アルミニウムである前記１または２に記載の組成物。
［４］前記１〜３のいずれかに記載の組成物を用いて行うことを特徴とする有機化合物の還元方法。
［５］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でアルデヒド化合物またはケトン化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
［６］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でエステル化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
［７］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でカルボン酸化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
［８］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でカルボン酸塩化物を還元するアルコール化合物の製造方法。
［９］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でアミド化合物を還元するアミン化合物の製造方法。
［１０］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でニトリル化合物を還元するアミン化合物の製造方法。
［１１］前記１〜３のいずれかに記載の組成物でラクトン化合物を還元する環状エーテル化合物の製造方法。
［１２］前記１〜３のいずれかに記載の組成物を用いて、前記５〜１１にいずれかに記載の化合物の還元反応の後、水を加え、反応により生成した化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する前記５〜１１のいずれかに記載の化合物の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のカルボニル化合物、カルボン酸誘導体化合物等の還元方法において、テトラヒドロピラン中において水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含む組成物を用いることにより、反応溶媒と抽出溶媒を同一とすることができるため、反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できるようになり、また、溶媒として毒性の低いテトラヒドロピランを用いることにより、生体への安全性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の具体的内容について詳細に説明する。
本発明は、水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩からなる組成物を用い、テトラヒドロピラン溶媒中にてカルボニル化合物、カルボン酸誘導体化合物を還元する方法に関する。
【００１５】
［水素化ホウ素化合物］
本発明で使用される水素化ホウ素化合物は、下記式
【化１】
（式中、ｐは１または２の整数を表し、Ｍはｐ価の陽イオンとなり得る金属または原子団を表す。）で表される化合物である。
【００１６】
ｐ＝１の場合、Ｍが金属である水素化ホウ素化合物としては、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウムなどが挙げられる。また、Ｍが１価の陽イオンとなり得る水素化ホウ素化合物としては、有機アンモニウムを有する水素化ホウ素化合物（本願において水素化ホウ素アンモニウム等と言う。）、例えば、水素化ホウ素テトラメチルアンモニウム、水素化ホウ素テトラエチルアンモニウム、水素化ホウ素テトラブチルアンモニウム、水素化ホウ素トリメチルオクチルアンモニウム、水素化ホウ素トリメチルベンジルアンモニウムなどを用いることができ、これらの中でも、水素化ホウ素ナトリウムが好適に用いられる。ｐ＝２の場合の水素化ホウ素化合物としては、水素化ホウ素カルシウム、水素化ホウ素マグネシウム、水素化ホウ素亜鉛、水素化ホウ素スズ等を用いることができる。ｐは１の場合がより好ましい。
【００１７】
［アルミニウム塩］
本発明で使用されるアルミニウム塩は、３価の無機アルミニウム塩化合物であり、具体的にはフッ化アルミニウム、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、硝酸アルミニウムなどを用いることができる。中でも塩化アルミニウムが特に好ましい。
【００１８】
［水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩との組成物］
次に、水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩との組成物について説明する。
水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩は任意の量比でテトラヒドロピラン中に溶解あるいは分散させる。
これは、水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を予め混合したものをテトラヒドロピランに溶解あるいは分散させてもよいし、テトラヒドロピランにまず水素化ホウ素化合物を分散させた後にアルミニウム塩を溶解させる、もしくはテトラヒドロピランにまずアルミニウム塩を溶解させた後に水素化ホウ素化合物を分散させるいずれの方法でもよい。
１価の水素化ホウ素化合物３ｍｏｌ当量に対して３価のアルミニウム塩を１ｍｏｌ当量用いるのが好適である。
【００１９】
水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩が、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）溶媒中でどのような組成物を形成しているのかは明らかになってはいないが、テトラヒドロピラン中で水素化ホウ素化合物（例えば、水素化ホウ素ナトリウム）と塩化アルミニウムでは塩交換し、水素化ホウ素アルミニウムが生成しているものと推定される（下記反応式１）。
【００２０】
【化１】
ただし、本発明はこのような反応を経ているか否かによって限定されるものではない。
【００２１】
水素化ホウ素化合物の使用量は、還元する化合物により変わる。例えば、水素化ホウ素化合物として水素化ホウ素ナトリウムを用いる場合、１ｍｏｌの水素化ホウ素ナトリウムあたり４ｍｏｌのヒドリドがあるので、アルデヒド、ケトン化合物などのカルボニル化合物を還元する場合では少なくとも０．２５ｍｏｌ量必要である。エステル化合物を還元する場合では０．５ｍｏｌ当量、カルボン酸化合物を還元する場合では０．７５ｍｏｌ当量、カルボン酸塩化物を還元する場合では０．５ｍｏｌ当量、１級アミド化合物を還元する場合では０．７５ｍｏｌ当量、２級アミド化合物を還元する場合では０．５ｍｏｌ当量、ニトリル化合物を還元する場合では０．５ｍｏｌ当量、ラクトン化合物を還元する場合では０．５ｍｏｌ当量の水素化ホウ素ナトリウムが用いられる。
【００２２】
反応温度はテトラヒドロピランの融点（−４５℃）〜還流温度の間で行うことができ、特に０〜８８℃の間が好適である。
【００２３】
本発明は種々の有機化合物の還元反応に用いることが出来る。一般的に、塩化アルミニウムによる還元が可能であれば、本発明が適用可能であるが、特に以下に挙げる化合物の還元反応に好適に用いることが出来る。
【００２４】
［カルボニル化合物］
本発明で使用されるカルボニル化合物については特に制限はなく、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、３−フェニルプロピオンアルデヒド、プロピオンアルデヒド、バレロアルデヒド、シクロヘキサンサンカルボアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、グリオキザール、マロンアルデヒド、スクシンアルデヒド、グルタルアルデヒドなどの脂肪族アルデヒド化合物、ベンズアルデヒド、アニスアルデヒド、ｐ−クロロベンズアルデヒド、ｐ−メチルベンズアルデヒド、バニリン、２−ナフタレンアルデヒド、テレフタルアルデヒド、フタルアルデヒド、イソフタルルデヒド、１，２−ナフタレンジカルボアルデヒドなどの芳香族アルデヒド化合物、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、イソホロン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘキシルアセトン、アセチルアセトン、アセト酢酸メチルなどの脂肪族ケトン化合物、アセトフェノン、プロピオフェノン、ベンゾフェノンデオキシベンゾイン、アセトナフトフェノン、ブチロナフトフェノン、インデン−１−オン、フルオレン−９−オンなどの芳香族ケトン化合物などを用いることができる。
【００２５】
［エステル化合物］
本発明で使用されるエステル化合物については特に制限はなく、蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、オクチル酸メチル、シクロヘキサンカルボン酸メチル、フェニル酢酸、アセト酢酸エチル、シュウ酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸メジチル、マレイン酸ジメチル、グルタル酸ジエチルなどの脂肪族エステル化合物、安息香酸エチル、アニス酸メチル、２−ナフタレンカルボン酸メチル、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル、トリメリット酸トリメチル、ピロメリット酸テトラメチルなどの芳香族エステル化合物などを用いることができる。
【００２６】
［カルボン酸化合物］
本発明で使用されるカルボン酸化合物については特に制限はなく、蟻酸、酢酸、プロピオン、ブタン酸、酪酸、ヘキサン酸、オクチル酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、アセト酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、グルタル酸などの脂肪族カルボン酸化合物、安息香酸、アニス酸、２−ナフタレンカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの芳香族カルボン酸化合物などを用いることができる。
【００２７】
［カルボン酸塩化物］
本発明で使用されるカルボン酸塩化物については特に制限はなく、蟻酸クロライド、酢酸クロライド、プロピオン酸クロライド、ブタン酸クロライド、酪酸クロライド、ヘキサン酸クロライド、オクチル酸クロライド、シクロヘキサンカルボン酸クロライド、フェニル酢酸クロライド、アセト酢酸クロライド、シュウ酸ジクロライド、マロン酸ジクロライド、コハク酸ジクロライド、マレイン酸ジクロライド、グルタル酸ジクロライドなどの脂肪族カルボン酸塩化物、安息香酸クロライド、アニス酸クロライド、２−ナフタレンカルボン酸クロライド、テレフタル酸ジクロライド、イソフタル酸ジクロライド、フタル酸ジクロライド、トリメリット酸トリクロライド、ピロメリット酸テトラクロライドなどの芳香族カルボン酸化合物などを用いることができる。
【００２８】
［アミド化合物］
本発明で使用されるアミド化合物については特に制限はなく、蟻酸アミド、酢酸アミド、Ｎ−メチル酢酸アミド、Ｎ，Ｎ‘−ジメチル酢酸アミド、酪酸アミド、Ｎ−ブチル酪酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジエチル酪酸アミド、アセト酢酸アミド、オキザミドのどの脂肪族第１、２級アミド化合物、ベンズアミド、Ｎ−エチルベンズアミド、Ｎ，Ｎ‘−ジエチルベンズアミド、テレフタラミドなどの芳香族アミド化合物などを用いることができる。
【００２９】
［ニトリル化合物］
本発明で使用されるニトリル化合物については特に制限はなく、アセトニトリル、アクリロニトリル、プロピオニトリル、クロトノニトリル、バレロニトリル、マロノジニトリルなど脂肪族ニトリル化合物、ベンゾニトリル、トルニトリル、フタロニトリル、テレフタロニトリル、イソフタロニトリルなどの芳香族ニトリル化合物を用いることができる。
【００３０】
［ラクトン化合物］
本発明で用いられるラクトン化合物については特に制限はなく、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン化合物を用いることができる。
【００３１】
本発明では、還元反応後に水を加えることにより、無機物を水層に、生成したアルコール化合物等の生成物をテトラヒドロピラン層に抽出分離することができる。すなわち、テトラヒドロピランが反応溶媒と抽出溶媒を兼ねるので、反応生成物は反応溶媒を濃縮したり、別途抽出溶媒を加えたりすることなしに直接抽出分離することができ、反応工程の簡素化及びエネルギーコストの低減が可能となる。
【００３２】
以上より、本発明で適用できる反応例を以下に示すことができる。
【化２】
（式中、Ｒ、Ｒ'及びＲ''は、それぞれ独立してアルキル基、アルケニル基、アリール基または水素原子を表す。）
【実施例】
【００３３】
以下、本発明について代表的な例を示し具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
なお、実施例における各成分の分析にはガスクロマトグラフィー装置 ６８９０Ｎ（アジレント・テクノロジー（株）製）を用い、分析カラムとしてＤＢ−１カラム（Ｊ＆Ｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製，長さ３０ｍ、直径０．３２ｍｍ、膜厚１μｍ）を用いた。
【００３４】
［実施例１：水素化ホウ素ナトリウム−塩化アルミニウム組成物の調製］
容量１００ｍｌのナスフラスコに氷冷下、撹拌子、水素化ホウ素ナトリウム１．１３ｇ（３０ｍｍｏｌ）、塩化アルミニウム１．３３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン３０ｍｌを加え、１時間撹拌した。この溶液を以下、Ａｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液と略す。
【００３５】
［実施例２：アルデヒドの還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液に３−フェニルプロピオンアルデヒド８．６５ｇ（６５ｍｍｏｌ）を加え室温で２時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出された３−フェニルプロパノールの生成をＧＣで確認した。収率９４％であった。
【００３６】
［実施例３：ケトンの還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にアセトフェノン７．２ｇ（６０ｍｍｏｌ）を加え室温で４時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出された１−フェニルエタノールの生成をＧＣで確認した。収率９１％であった。
【００３７】
［実施例４：エステルの還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にエステル（３０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌを室温で加え、還流下８時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたアルコールの生成をＧＣで確認した。結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
［実施例５：カルボン酸化合物の還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にカルボン酸（２０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン３０ｍｌを室温で加え、還流下８時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたアルコールの生成をＧＣで確認した。結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】
［実施例６：カルボン酸塩化物（酸クロライド）の還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液に安息香酸クロライド４．２ｇ（３０ｍｍｏｌ）を氷冷下加え室温で２時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたベンジルアルコールの生成をＧＣで確認した。収率７４％であった。
【００４２】
［実施例７：アミドの還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にアミド（３０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン３０ｍｌを室温で加え、還流下１５時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたアミンの生成をＧＣで確認した。結果を表３に示す。
【表３】
【００４３】
［実施例８：ニトリルの還元］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にニトリル（３０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌを室温で加え、還流下８時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたアミンの生成をＧＣで確認した。結果を表４に示す。
【００４４】
【表４】
【００４５】
［実施例９：ラクトン］
実施例１で調製したＡｌ（ＢＨ4）3−ＴＨＰ溶液にラクトン（３０ｍｍｏｌ）のテトラヒドロピラン１０ｍｌを氷冷下１時間かけて加え、氷冷下で２時間、室温まで２時間かけて昇温し、室温で８時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出された環状エーテルの生成をＧＣで確認した。結果を表５に示す。
【００４６】
【表５】
【００４７】
［実施例１０：水素化ホウ素カリウム−塩化アルミニウム組成物の調製およびエステル還元］
容量１００ｍｌのナスフラスコに氷冷下、撹拌子、水素化ホウ素カリウム１．６１ｇ（３０ｍｍｏｌ）、塩化アルミニウム１．３３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン３０ｍｌを加え、１時間撹拌した。安息香酸メチル９．２ｇ（６０ｍｍｏｌ）を加え還流下８時間反応させた。反応後、水１０ｍｌを加えて反応を停止させ、テトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、前者に抽出されたベンジルアルコールの生成をＧＣで確認した。収率７１％であった。
【００４８】
［比較例１：塩化アルミニウム無添加、ＴＨＰ溶媒］
容量３０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、３−フェニルプロピオンメチル１．３４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、水素化ホウ素ナトリウム０．３８ｇ（１０ｍｍｏｌ）、テトラヒドロピラン１０ｍｌを加え、激しく撹拌しながら還流下２時間反応させた。反応液を一部サンプリングして、ＧＣで分析したところ、３−フェニルプロパノールの生成は確認されなかった。
【００４９】
［比較例２：塩化アルミニウム無添加、メタノール溶媒］
容量３０ｍｌのナスフラスコに撹拌子、３−フェニルプロピオンメチル１．３４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、水素化ホウ素ナトリウム０．３８ｇ（１０ｍｍｏｌ）、メタノール１０ｍｌを加え、激しく撹拌しながら還流下２時間反応させたところ、反応液は均一になった。反応液を一部サンプリングして、ＧＣで分析したところ、３−フェニルプロパノールの生成は確認されなかった。
【００５０】
［比較例３：ジグライム溶媒中でのＮａＢＨ4−ＡｌＣｌ3還元］
容量１００ｍｌのナスフラスコに氷冷下、撹拌子、水素化ホウ素ナトリウム１．１３ｇ（３０ｍｍｏｌ）、塩化アルミニウム１．３３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ジグライム３０ｍｌを加え、１時間撹拌した。安息香酸メチル９．２ｇ（６０ｍｍｏｌ）を加え還流下８時間反応させた。反応後、水２ｍｌを加え過剰の水素化ホウ素リチウムを分解した。反応液は水とジグライム、生成物等の混和物であり、生成したベンジルアルコールを分離するためには、反応液をエバポレーターで留去した後、濃縮液に水１０ｍｌ、酢酸エチル１０ｍｌを加え分液操作を行う必要があった。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のカルボニル化合物、カルボン酸誘導体化合物等の還元方法において、テトラヒドロピラン中において水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含む組成物を用いることにより、反応溶媒と抽出溶媒を同一とすることができるため、反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できるようになり、また、溶媒として毒性の低いテトラヒドロピランを用いることにより、生体への安全性が高まる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テトラヒドロピラン中に水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含むことを特徴とする組成物。
【請求項２】
水素化ホウ素化合物が水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム及び水素化ホウ素アンモニウム塩からなる群から選択される一種以上である請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
アルミニウム塩が塩化アルミニウム、臭化アルミニウムである請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物を用いて行うことを特徴とする有機化合物の還元方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でアルデヒド化合物またはケトン化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でエステル化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でカルボン酸化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でカルボン酸塩化物を還元するアルコール化合物の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でアミド化合物を還元するアミン化合物の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でニトリル化合物を還元するアミン化合物の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でラクトン化合物を還元する環状エーテル化合物の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物を用いて、請求項５〜１１にいずれかに記載の化合物の還元反応の後、水を加え、反応により生成した化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する請求項５〜１１のいずれかに記載の化合物の製造方法。
【請求項１】
テトラヒドロピラン中に水素化ホウ素化合物とアルミニウム塩を含むことを特徴とする組成物。
【請求項２】
水素化ホウ素化合物が水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム及び水素化ホウ素アンモニウム塩からなる群から選択される一種以上である請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
アルミニウム塩が塩化アルミニウム、臭化アルミニウムである請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物を用いて行うことを特徴とする有機化合物の還元方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でアルデヒド化合物またはケトン化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でエステル化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でカルボン酸化合物を還元するアルコール化合物の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でカルボン酸塩化物を還元するアルコール化合物の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でアミド化合物を還元するアミン化合物の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でニトリル化合物を還元するアミン化合物の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物でラクトン化合物を還元する環状エーテル化合物の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜３のいずれかに記載の組成物を用いて、請求項５〜１１にいずれかに記載の化合物の還元反応の後、水を加え、反応により生成した化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する請求項５〜１１のいずれかに記載の化合物の製造方法。
【公開番号】特開２００８−１６３３（Ｐ２００８−１６３３Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７２５６８（Ｐ２００６−１７２５６８）
【出願日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]