(57)【要約】【課題】環境調和性に優れたアルコール類の酸化反応を達成するための有機ハイブリッド型触媒を提供する。【解決手段】有機ハイブリッド型触媒である、一般式［１］で表される、２，２，６，６−テトラメチルピリジン−１−オキシル誘導体、及び、共存酸化剤である過酢酸の存在下に、アルコール類を酸化させることにより、触媒作用の効率化、触媒の回収、再利用の簡便化を図ることができる。2012060347.tif 000031
2012060347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記、一般式［１］で表されるものであって、
【化１】
2012060347.tif 000019
「式［１］中、Ｘは、式［１１］
【化２】
2012060347.tif 000020
（式［１１］中、Ｘａは、酸素原子またはイミノ基、ｍは０，１，２のいずれかである。）
または、式［１２］であり；
【化３】
2012060347.tif 000021
（式［１２］中、Ｘaは、酸素原子またはイミノ基、Ｗはアルキレン基、ｍは０，１，２のいずれかである。）
Ｙは、酸素原子、イミノ基または式［１３］のいずれかであり；
【化４】
2012060347.tif 000022
（式［１３］中、Ｗはアルキレン基、Ｙａは酸素原子またはイミノ基である。）
Ｚはアルキレン、アルケニレン、フェニレンまたは飽和もしくは不飽和の５〜７員の炭素環基のいずれかであり；ｎは０または１である。」で表される、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル誘導体。
【請求項２】
前記、ＸａおよびＹが酸素原子、ｍが１、ｎが０である請求項１記載の２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル誘導体。
【請求項３】
前記、Ｚがフェニレンである請求項１または２記載の２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル誘導体。
【請求項４】
下記、一般式［１］で表されるものであって、
【化５】
2012060347.tif 000023
「式［１］中、Ｘは、式［１１］
【化６】
2012060347.tif 000024
（式［１１］中、Ｘａは、酸素原子またはイミノ基、ｍは０，１，２のいずれかである。）
または、式［１２］であり；
【化７】
2012060347.tif 000025
（式［１２］中、Ｘaは、酸素原子またはイミノ基、Ｗはアルキレン基、ｍは０，１，２のいずれかである。）
Ｙは、酸素原子、イミノ基または式［１３］のいずれかであり；
【化８】
2012060347.tif 000026
（式［１３］中、Ｗはアルキレン基、Ｙａは酸素原子またはイミノ基である。）
Ｚはアルキレン、アルケニレン、フェニレンまたは飽和もしくは不飽和の５〜７員の炭素環基のいずれかであり；ｎは０または１である。」で表される、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル誘導体を含有することを特徴とする有機化合物の酸化触媒。
【請求項５】
前記、有機化合物がアルコールである請求項４記載の酸化触媒。
【請求項６】
下記、一般式［１］で表されるものであって、
【化９】
2012060347.tif 000027
「式［１］中、Ｘは、式［１１］
【化１０】
2012060347.tif 000028
（式［１１］中、Ｘａは、酸素原子またはイミノ基、ｍは０，１，２のいずれかである。）
または、式［１２］であり；
【化１１】
2012060347.tif 000029
（式［１２］中、Ｘaは、酸素原子またはイミノ基、Ｗはアルキレン基、ｍは０，１，２のいずれかである。）
Ｙは、酸素原子、イミノ基または式［１３］のいずれかであり；
【化１２】
2012060347.tif 000030
（式［１３］中、Ｗはアルキレン基、Ｙａは酸素原子またはイミノ基である。）
Ｚはアルキレン、アルケニレン、フェニレンまたは飽和もしくは不飽和の５〜７員の炭素環基のいずれかであり；
ｎは０または１である。」で表される、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル誘導体および共存酸化剤の存在下に、アルコール類を酸化せしめて、対応するオキソ体を合成することを特徴とするアルコール類の酸化方法。
【請求項７】
前記、共存酸化剤が過酢酸である請求項６記載のアルコール類の酸化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ハイブリッド型触媒、特に環境調和性に優れたアルコール類の酸化反応を達成するための有機ハイブリッド触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルデヒド類、ケトン類、カルボン酸類およびその誘導体は、多くの有機天然物や医薬品の化学構造の主要構成置換基であり、第１級アルコールあるいは第２級アルコールの酸化反応により構築されている。
そのため、これらの酸化反応は有機化合物製造において最も重要な反応である。
また、有機合成化学的にもこれらの酸化反応は基本的な反応の１つであり、古典的にはクロム(VI)化合物などの重金属酸化剤が用いられてきた。
さらに、ルテニウム、マンガン、バナジウムなどの遷移金属を使用した化合物が開発されてきた。
しかし、金属化合物の使用は、環境への悪影響や製品への微量金属の混入などの問題点がある。
特に、医薬品、化粧品、農薬、食品などの製造において、環境調和性の向上とともに、安全性の向上が工業的観点から最重要の課題となっている。【０００３】
近年、従来の重金属を用いた酸化剤に代えて、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl、以下、ＴＥＭＰＯと称する）を、アルコール類の酸化触媒として広く利用するようになっている。
ＴＥＭＰＯは、重金属に比べ、低環境負荷型の有機酸化剤であるが、高価であるため、酸化反応終了後に発生する還元体を共存する他の酸化剤で酸化型へと再酸化して用いられており、さまざまな共存酸化剤との組み合わせが試行されている。【０００４】
一方、ＴＥＭＰＯと共に用いられる共存酸化剤についても、安価で低環境負荷であることが望まれる。
これまでに用いられてきた共存酸化剤は、m-クロロ過安息香酸（ｍＣＰＢＡ）、トリクロロイソシアヌル酸、ヨードベンゼンジアセタート、Ｎ−クロロコハク酸イミドなどの有機系酸化剤、次亜塩素酸ナトリウムや亜塩素酸ナトリウムなどの無機塩素系酸化剤などである。
究極の環境調和型酸化剤である分子状酸素の利用も検討されたが、触媒量のマンガンやコバルトなどの遷移金属化合物が必要とされた。【０００５】
共存酸化剤として、超原子価ヨウ素化合物を用いる方法が知られているが、この方法は、反応の官能基選択性が高く、実験室レベルでは、複雑な構造の天然物合成に汎用されているものの、経済性や廃棄物の点から工業的には好ましくない。
そこで、この方法の特性を残し、触媒量のヨウ素化合物を使用した方法が提案されている（非特許文献１）。【０００６】
【非特許文献１】Tetrahedron Lett., 47, 13 (2006)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
過酢酸は、安価で大量に入手可能であり、かつ酸化剤としての反応性を持ち、酸化反応終了後は酢酸となるため、分子状酸素に匹敵する環境調和型酸化剤である。
しかし、ＴＥＭＰＯ酸化における共存酸化剤としての適用はこれまで成功していない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
過酢酸がヨードベンゼンを酢酸中でヨードベンゼンジアセタートへと酸化すること、さらに、ヨードベンゼンジアセタートがＴＥＭＰＯ酸化の共存酸化剤として天然物合成に用いられていることから、ＴＥＭＰＯとヨードベンゼンを共にハイブリッド型触媒として、過酢酸を共存酸化剤と用いる新酸化反応を考案した。
本発明の反応では、過酢酸がヨードベンゼンをヨードベンゼンジアセタートへ酸化し、ヨードベンゼンジアセタートがＴＥＭＰＯをその酸化型へと酸化し、それがアルコール類を酸化する。
さらに、ＴＥＭＰＯ部とヨードベンゼン部を共有結合で結合して１分子に集約させることで、触媒作用の効率化並びに触媒の回収および再利用の簡便化を図ることができる。
以下、本発明を詳細に説明する。【０００９】
本発明において、特に断らない限り、アルキレンとは、メチレン、エチレン、プロピレンなど直鎖状または分岐状のＣ1-6アルキレン基を、アルケニレンとは、ビニレン、１−プロピニレン、イソプロペニレンなど直鎖状または分岐状のＣ2-6アルケニレン基を、飽和の５〜６員の炭素環基とは、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロへプタンから誘導される基を；不飽和の５〜６員の炭素環基とは、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテンから誘導される基を、アミノ酸残基とは、アミノ酸からアミノ基とカルボキシル基が除かれた基を、エステル残基とは、−ＣＯ（Ｏ）−を、それぞれ意味する。【００１０】
本発明は、一般式［１］
【化１】
2012060347.tif 000003
【００１１】
「式［１］中、Ｘは、式［１１］
【化２】
2012060347.tif 000004
（式［１１］中、Ｘａは、酸素原子またはイミノ基、ｍは０，１，２のいずれかである。）
または、式［１２］であり；
【化３】
2012060347.tif 000005
（式［１２］中、Ｘaは、酸素原子またはイミノ基、Ｗはアルキレン基、ｍは０，１，２のいずれかである。）
Ｙは、酸素原子、イミノ基または式［１３］のいずれかであり；
【化４】
2012060347.tif 000006
（式［１３］中、Ｗはアルキレン基、Ｙａは酸素原子またはイミノ基である。）
Ｚはアルキレン、アルケニレン、フェニレンまたは飽和もしくは不飽和の５〜７員の炭素環基のいずれかであり；ｎは０または１である。」で表される、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル誘導体である。【００１２】
本発明は、上記の一般式［１］で表される２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル誘導体を含有することを特徴とする有機化合物の酸化触媒である。【００１３】
本発明は、上記の一般式［１］で表される２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル誘導体および共酸化剤の存在下に、アルコール類を酸化せしめて、対応するオキソ体を合成することを特徴とするアルコール類の酸化方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のＴＥＭＰＯ部とヨードベンゼン部を合わせ持つ新しいハイブリッド型触媒を用いると、従来のＴＥＭＰＯ酸化では共存酸化剤として効果の無かった過酢酸を用いてアルコール類の酸化することができる。
また、触媒自体を回収することもできる。
また、第１級アルコール類の酸化では、カルボン酸類への直接酸化することができる。
また、第２級アルコール類の酸化ではケトン類を得ることができる。
また、本発明に係るハイブリッド型触媒は使用後に回収及び再利用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル誘導体は、以下の方法で製造することができる。【００１６】
＜製造法１＞
【化５】
2012060347.tif 000007
【００１７】
「式［１ａ］中、Ｘは、式［１１］
【化６】
2012060347.tif 000008
（式［１１］中、Ｘａは、酸素原子、イミノ基、ｍは０，１，２のいずれかである。）または、式［１２］であり；
【化７】
2012060347.tif 000009
（式［１２］中、Ｘaは、酸素原子またはイミノ基、Ｗはアルキレン基、ｍは０，１，２のいずれかである。）
式［２］中、Ｙaは酸素原子またはイミノ基；ｎは０または１である。」
また、式［３］中、Ｚはアルキレン、アルケニレン、フェニレンまたは飽和もしくは不飽和の５〜７員の炭素環基をのいずれかである。【００１８】
一般式［２］の化合物と一般式［３］の化合物を、塩基の存在下、溶媒中で反応させることにより一般式［４ａ］の化合物を製造することができる。
この反応に用いる塩基は、通常の反応において塩基として使用されるものであれば特に限定されないが、例えば、Ｎ-メチルモルホリン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリブチルアミン、１，８-ジアザビシクロ[５．４．０]ウンデカ-７-エン，１，５-ジアザビシクロ[４．３．０]ノナ-５-エン、１，４-ジアザビシクロ[５．４．０]ウンデカ -７-エン、ピリジン、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ピリジン、もしくはピコリン等の有機塩基、または炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、もしくは水素化ナトリウム等の無機塩基等が挙げられる。
この反応に用いる溶媒は、反応に悪影響を及ぼさないものであれば、特に限定されないが、例えば、塩化メチレン、クロロホルムおよびジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類、塩基としても利用されるピリジンが挙げられ、これらの溶媒を一種または二種以上混合して使用してもよい。
この反応は、２０℃〜６０℃で、３０分〜２０時間行えばよい。【００１９】
一般式［４ａ］の化合物に一般式［５ａ］または［５ｂ］の化合物を反応させることにより一般式［１ａ］の化合物を製造することができる。
この反応は、例えば、ベンゼンなどの溶媒中、ジメチルアミノピリジンなどの塩基、カンファースルホン酸などの酸触媒、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミドなどの脱水剤の存在下に行えばよい。
この反応は、２０℃〜４０℃で、３０分〜２時間行えばよい。【００２０】
＜製造法２＞
【化８】
2012060347.tif 000010
【００２１】
「式［１ｂ］中、Ｘは、［１１］
【化９】
2012060347.tif 000011
（式［１１］中、Ｘａは酸素原子またはイミノ基、ｍは０，１，２のいずれかである。）または、式［１２］である。
【化１０】
2012060347.tif 000012
（式［１２］中、Ｘａは、酸素原子またはイミノ基、Ｗはアルキレン基、ｍは０，１，２のいずれかである。）；Ｙａは酸素原子またはイミノ基；
ｎは０または１である。」【００２２】
一般式［５ａ］または一般式［５ｂ］の化合物と一般式［３］の化合物とを、エステル化反応またはアミド化反応に付すことにより一般式［６］の化合物を製造することができる。
エステル化反応およびアミド化反応は、公知の反応または上記の製造法１で述べた方法を用いればよい。【００２３】
一般式［６］の化合物と一般式［７］の化合物を、アミド化反応に付すことにより一般式［８］の化合物を製造することができる。
公知の反応または上記の製造法１で述べた方法を用いればよい。【００２４】
一般式［８］の化合物と一般式［２］の化合物を、エステル化反応に付すことにより一般式［１ｂ］の化合物を製造することができる。
エステル化反応は、公知の反応を用いればよい。【００２５】
上記した一般式［４ａ］、［６］、［８］の化合物は、単離せずにそのまま次の反応に用いてもよい。
このようにして得られた一般式［１ａ］および［１ｂ］の化合物は、抽出、晶出、蒸留およびカラムクロマトグラフィーなどの通常の方法によって単離精製することができる。【００２６】
本発明の有機ハイブリッド触媒として好ましいものは、以下の一般式［１ｃ］の化合物が挙げられる。
【化１１】
2012060347.tif 000013
【００２７】
「式［１ｃ］中、ｍは０，１，２のいずれかであり、ｎは０又は１であり、Ｚはアルキレン、アルケニレン、フェニレンまたは飽和もしくは不飽和の５〜７員の炭素環基をのいずれかである。」【００２８】
さらに好ましい有機ハイブリッド触媒として、一般式［１ｃ］において、Ｚがフェニレンまたはアルキレン、ｍが０または１、ｎが０の２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル誘導体が挙げられる。【００２９】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００３０】
＜ハイブリッド触媒の合成＞
【化１２】
2012060347.tif 000014
【００３１】
（１）４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル５１７ｍｇ（３ｍｍｏｌ）のピリジン１０ｍＬ溶液に、無水フタル酸２．１３２ｇ（１５ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ピリジン１８３ｍｇ（１．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で１時間撹拌した。
反応液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルろ過して、粗モノエステル「４−（２−ｃａｒｂｏｘｙｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」９８２ｍｇをオレンジ色結晶物質として得た。【００３２】
（２ａ）窒素雰囲気下、５℃で粗モノエステル９８２ｍｇ、４−ヨードベンジルアルコール７７２ｍｇ（３．３ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ピリジン７３ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）、カンファースルホン酸７０ｍｇ（０．３ｍｍｏｌ）のベンゼン７０ｍＬ溶液に、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド１．２３７ｇ（６ｍｍｏｌ）を加え、室温で３０分撹拌した。
反応液にジエチルエーテルを加え、セライトろ過をし、ろ液を減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：５０％酢酸エチル含有ヘキサン）で精製し、生成物［１ｅ］「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」１．２１６ｇをオレンジ色結晶物質として得た。
融点：１２７〜１２９℃（再結晶溶媒：２０％酢酸エチル含有ヘキサン）【００３３】
（２ｂ）窒素雰囲気下、５℃で粗モノエステル１６０ｍｇ、４−ヨードフェノール１４０ｍｇ、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ピリジン１２ｍｇ、カンファースルホン酸１２ｍｇのベンゼン２０ｍＬ溶液に、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド２０６ｍｇを加え、室温で３０分撹拌した。
反応液にジエチルエーテルを加え、セライトろ過をし、ろ液を減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：２０％酢酸エチル含有ヘキサン）で精製し、生成物［１ｆ］「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｐｈeｎｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」１８２ｍｇをオレンジ色結晶物質として得た。
融点：１４２〜１４４℃（再結晶溶媒：２０％酢酸エチル含有ヘキサン）
【実施例２】
【００３４】
＜ハイブリッド触媒の合成２＞
【化１３】
2012060347.tif 000015
【００３５】
（１）４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル５１７ｍｇ（３ｍｍｏｌ）のピリジン１０ｍＬ溶液に、無水コハク酸１．５０１ｇ（１５ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ピリジン１８３ｍｇ（１．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で３時間撹拌した後、反応液を減圧留去した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：酢酸エチル）で精製し、粗モノエステル「４−（２−ｃａｒｂｏｘｙｐｒｏｐｉｏｎｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」８５４ｍｇをオレンジ色結晶物質として得た。【００３６】
（２ａ）窒素雰囲気下、５℃で粗モノエステル「４−（２−ｃａｒｂｏｘｙｐｒｏｐｉｏｎｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７８ｍｇ、４−ヨードベンジルアルコール２８０ｍｇ（１．２ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ピリジン２４ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）、カンファースルホン酸２３ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）のベンゼン溶液４０ｍＬに、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド４１２ｍｇ（２．０ｍｍｏｌ）を加え、室温で４５分撹拌した。
反応液にジエチルエーテルを加え、セライトろ過を行い、ろ液を減圧留去した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：２０％酢酸エチル含有ヘキサン）で精製し、生成物［１ｇ］「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｐｒｏｐｉｏｎｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」を４２６ｍｇをオレンジ色結晶物質として得た。
融点：９５〜９７℃（再結晶溶媒：１０％酢酸エチル含有ヘキサン）【００３７】
（２ｂ）素雰囲気下、５℃で粗モノエステル「４−（２−ｃａｒｂｏｘｙｐｒｏｐｉｏｎｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７８ｍｇ、４−ヨードフェノール２６４ｍｇ（１．２ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ピリジン２４ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）、カンファースルホン酸２３ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）のベンゼン溶液４０ｍＬに、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド４１２ｍｇ（２．０ｍｍｏｌ）を加え、室温３０分撹拌した。
反応液にジエチルエーテルを加え、セライトろ過を行い、ろ液を減圧留去した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：１０％酢酸エチル含有ヘキサン）で精製し、生成物［１ｈ］「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｐｈｅｎｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｐｒｏｐｉｏｎｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」４１３ｍｇをオレンジ色結晶物質として得た。
融点：６９〜７１℃（再結晶溶媒：２０％酢酸エチル含有ヘキサン）
【実施例３】
【００３８】
＜第１級アルコールの酸化＞
【化１４】
2012060347.tif 000016
【００３９】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液４２３２ｍｇ）溶液に４−ニトロベンジルアルコール７７ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で２４時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると触媒１９ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、４−ニトロ安息香酸８２ｍｇ（収率９９％）が得られた。
【実施例４】
【００４０】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液４２３２ｍｇ）溶液にベンジルアルコール５４ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で２４時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製するとベンズアルデヒド１５ｍｇ（収率２８％）が得られ、触媒１５ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、安息香酸３６ｍｇ（収率５９％）が得られた。
【実施例５】
【００４１】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液、４２３２ｍｇ）溶液に４−メチルベンジルアルコール６１ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で２４時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製するとｐ−トルアルデヒド３３ｍｇ（収率５５％）が得られ、触媒２１ｍｇが回収された。
また、水層を10%塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、ｐ−トルイル酸２５ｍｇ（収率３７％）が得られた。
【実施例６】
【００４２】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液６３４８ｍｇ）溶液に２−ニトロベンジルアルコール７７ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で４８時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると２−ニトロベンズアルデヒド４ｍｇ（収率５％）が得られ、触媒２０ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、２−ニトロ安息香酸７６ｍｇ（収率９２％）が得られた。
【実施例７】
【００４３】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液６３４８ｍｇ）溶液に３−ニトロベンジルアルコール７７ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で４８時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると触媒１８ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、３−ニトロ安息香酸７８ｍｇ（収率９４％）が得られた。
【実施例８】
【００４４】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液６３４８ｍｇ）溶液に４−クロロベンジルアルコール７１ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で４８時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると４−クロロベンズアルデヒド１４ｍｇ（収率２０％）が得られ、触媒２２ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、４−クロロ安息香酸４４ｍｇ（収率５６％）が得られた。
【実施例９】
【００４５】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液６３４８ｍｇ）溶液に４−フルオロベンジルアルコール６５ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で４８時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると４−フルオロベンズアルデヒド１２ｍｇ（収率１９％）が得られ、触媒１６ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、４−フルオロ安息香酸４７ｍｇ（収率６７％）が得られた。
【実施例１０】
【００４６】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液６３４８ｍｇ）溶液に２，４−ジクロロベンジルアルコール８８ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で４８時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると２，４−ジクロロベンズアルデヒド１１ｍｇ（収率１３％）が得られ、触媒１９ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、２，４−ジクロロ安息香酸７４ｍｇ（収率７８％）が得られた。
【実施例１１】
【００４７】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液６３４８ｍｇ）溶液に３，４−ジフルオロベンジルアルコール７２ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で４８時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると、３，４−ジフルオロベンズアルデヒド１３ｍｇ（収率１８％）が得られ、触媒１５ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、３，４−ジフルオロ安息香酸４９ｍｇ（収率６２％）が得られた。
【実施例１２】
【００４８】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」８０ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液、４２３２ｍｇ）溶液に３−フェニル−１−プロパノール６８ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で１７時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると触媒６１ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、３−フェニルプロパン酸７２ｍｇ（収率９６％）が得られた。
【実施例１３】
【００４９】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」８０ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液４２３２ｍｇ）溶液にシクロヘキシルメタノール５７ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で２４時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると、触媒６０ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、シクロヘキシルカルボン酸６４ｍｇ（収率１００％）が得られた。
【実施例１４】
【００５０】
【化１５】
2012060347.tif 000017
【００５１】
４−（２−（（４−ｉｏｄｏｐｈｅｎｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ２６ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）の過酢酸（９％酢酸溶液４２３２ｍｇ）溶液に、４−ニトロベンジルアルコール７７ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で２４時間撹拌した。
酢酸エチルを加え、５０％炭酸カリウム水溶液で洗浄し、酢酸エチルで抽出した。
抽出液をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると、４−ニトロベンズアルデヒド３ｍｇ（収率４％）が得られ、触媒２０ｍｇ（７７％）が回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、４−ニトロ安息香酸７８ｍｇ（収率９４％）が得られた。
【実施例１５】
【００５２】
４−（２−（（４−ｉｏｄｏｐｈｅｎｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ２６ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）の過酢酸（９％酢酸溶液６３４８ｍｇ）溶液に、２−ニトロベンジルアルコール７７ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で４８時間撹拌した。
酢酸エチルを加え、５０％炭酸カリウム水溶液で洗浄し、酢酸エチルで抽出した。
抽出液をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると、４−ニトロベンズアルデヒド６ｍｇ（収率８％）が得られ、触媒１６ｍｇ（６２％）が回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、２−ニトロ安息香酸７１ｍｇ（収率８６％）が得られた。
【実施例１６】
【００５３】
４−（２−（（４−ｉｏｄｏｐｈｅｎｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ２６ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）の過酢酸（９％酢酸溶液６３４８ｍｇ）溶液に、３−ニトロベンジルアルコール７７ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で４８時間撹拌した。
酢酸エチルを加え、５０％炭酸カリウム水溶液で洗浄し、酢酸エチルで抽出した。
抽出液をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると、触媒１５ｍｇ（５８％）が回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、３−ニトロ安息香酸８３ｍｇ（収率１００％）が得られた。
【実施例１７】
【００５４】
４−（２−（（４−ｉｏｄｏｐｈｅｎｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ７８ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）の過酢酸（９％酢酸溶液４２３２ｍｇ）溶液に、３−フェニル−１−プロパノール６８ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で２０時間撹拌した。
酢酸エチルを加え、５０％炭酸カリウム水溶液で洗浄し、酢酸エチルで抽出した。
抽出液をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると、触媒５７ｍｇ（７３％）が回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、３−フェニルプロパン酸７２ｍｇ（収率９６％）が得られた。
【実施例１８】
【００５５】
４−（２−（（４−ｉｏｄｏｐｈｅｎｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ７８ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）の過酢酸（９％酢酸溶液４２３２ｍｇ）溶液に、シクロヘキシルメタノール５７ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で２６時間撹拌した。
酢酸エチルを加え、５０％炭酸カリウム水溶液で洗浄し、酢酸エチルで抽出した。
抽出液をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると、触媒を５９ｍｇ（７６％）が回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、シクロヘキシルカルボン酸６２ｍｇ（収率９７％）が得られた。
【実施例１９】
【００５６】
【化１６】
2012060347.tif 000018
【００５７】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液４２３２ｍｇ）溶液に１−フェニル−１−エタノール６１ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で１９時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると触媒２３ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、アセトフェノン５５ｍｇ（収率９２％）が得られた。
【実施例２０】
【００５８】
ハイブリッド触媒「４−（２−（（４−ｉｏｄｏｂｅｎｚｙｌｏｘｙ）ｃａｒｂｏｎｙｌ）ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｙ）−２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎ−１−ｏｘｙｌ」２７ｍｇの過酢酸（９％酢酸溶液、４２３２ｍｇ）溶液にジフェニルメタノール９２ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で２８時間撹拌した
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると触媒２４ｍｇが回収された。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、ベンゾフェノン８６ｍｇ（収率９５％）が得られた。【００５９】
（参考例）
４−ベンゾイロキシヨードベンゼン１６ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）およびＴＥＭＰＯ８ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）の過酢酸（９％酢酸溶液４２３２ｍｇ）溶液に、４−ニトロベンジルアルコール７７ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、室温で２４時間撹拌した。
反応液に酢酸エチル２０ｍＬを加えて希釈し、５０％炭酸カリウム水溶液１０ｍＬを加えて分配した。
有機層をチオ硫酸ナトリウム飽和水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製すると原料の４−ニトロベンジルアルコール２６ｍｇ（回収率３４％）が回収され，４−ニトロベンズアルデヒド６ｍｇ（収率８％）が得られた。
また、水層を１０％塩酸水溶液で酸性にし、酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去すると、４−ニトロ安息香酸４０ｍｇ（収率４８％）が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の有機ハイブリッド触媒は、医薬品や農薬などのファインケミカル製造において、アルコール類の酸化工程に利用することができ、廃棄物の少ないグリーンな工業プラントの構築が達成できる。
【国際調査報告】
2012060347.tif 000032
2012060347.tif 000033
2012060347.tif 000034
2012060347.tif 000035
2012060347.tif 000036
2012060347.tif 000037