(57)【要約】【課題】  医薬品、農薬、液晶および高分子の原料として有用な、金属不純物含量の低い１，２−エタンジオール誘導体の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明によれば、α−ヒドロキシ酸誘導体またはα−ヒドロキシ酸エステル誘導体を還元する工程と、得られた還元物に有機溶媒を添加して１，２−エタンジオール誘導体を抽出する工程と、得られた抽出液を水洗して上記１，２−エタンジオール誘導体中の金属不純物含量を低減させる工程とを有する、１，２−エタンジオール誘導体の製造方法を提供することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
α−ヒドロキシ酸誘導体またはα−ヒドロキシ酸エステル誘導体を還元する工程と、得られた還元物に有機溶媒を添加して１，２−エタンジオール誘導体を抽出する工程と、得られた抽出液を水洗して前記１，２−エタンジオール誘導体中の金属不純物含量を低減させる工程とを有する、１，２−エタンジオール誘導体の製造方法。
【請求項２】
前記α−ヒドロキシ酸誘導体を還元する工程において、α−ヒドロキシ酸誘導体をジボランまたはボラン・ジメチルスルフィドコンプレックスを用いて還元する、請求項１に記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法。
【請求項３】
前記α−ヒドロキシ酸エステル誘導体を還元する工程において、α−ヒドロキシ酸エステル誘導体を水素化アルミニウムリチウムまたは水素化ホウ素ナトリウムを用いて還元する、請求項１に記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法。
【請求項４】
前記有機溶媒が、酢酸エチルである、請求項１から３のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法。
【請求項５】
前記有機溶媒が、前記抽出液中における１，２−エタンジオール誘導体の濃度が２５重量％以下となる量で用いられる、請求項１から４のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法。
【請求項６】
前記抽出液を洗浄する水が、前記抽出液に対して０．１〜１．０倍量で用いられる、請求項１から５のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法。
【請求項７】
得られる１，２−エタンジオール誘導体が下記一般式（I）で表される、請求項１から６のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法。
【化１】
2010043039.tif 000004
（式（I）中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）
【請求項８】
得られる１，２−エタンジオール誘導体中に含まれる金属不純物濃度が０．５重量％以下である、請求項１から７のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法によって得られた１，２−エタンジオール誘導体であって、該誘導体中に含まれる金属不純物濃度が０．５重量％以下である、１，２−エタンジオール誘導体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬品、農薬、液晶および高分子の原料として有用な、金属不純物含量の低減された１，２−エタンジオール誘導体の製造方法及びそれによって得られた該誘導体に関する。
【背景技術】
【０００２】
１，２−エタンジオール誘導体は種々の分野で利用されているが、用途によっては極端に金属不純物を嫌う分野がある。そのような分野に使用する場合は、製造過程等で混入する金属不純物を除去する必要がある。従来一般に、化合物に含有する金属不純物を除去するためには、有機溶媒に当該化合物を溶解させ、その溶液をイオン交換樹脂と接触させることで金属含量を低減させ、この溶液を濃縮し、当該目的物質を回収するという方法が採用されていた（特許文献１）。
しかし、この方法では、処理に要する時間が長く、廃水が多量に排出され、また対象化合物の種類によっては、有機溶媒に対する溶解度が低い等の理由により容積効率が高くならないという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−１１４７１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記実情に鑑み、高純度かつ金属不純物含量の低い１，２−エタンジオール誘導体が求められている。そこで、本発明は、金属不純物含量を低減させた１，２−エタンジオール誘導体の製造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】
【０００４】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、α−ヒドロキシ酸誘導体またはα−ヒドロキシ酸エステル誘導体を還元する工程と、得られた還元物に有機溶媒を添加して１，２−エタンジオール誘導体を抽出する工程と、得られた抽出液を水洗して前記１，２−エタンジオール誘導体中の金属不純物含量を低減させる工程とを有する、高純度かつ高収率で１，２−エタンジオール誘導体を製造する方法を見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、
＜１＞  α−ヒドロキシ酸誘導体またはα−ヒドロキシ酸エステル誘導体を還元する工程と、得られた還元物に有機溶媒を添加して１，２−エタンジオール誘導体を抽出する工程と、得られた抽出液を水洗して前記１，２−エタンジオール誘導体中の金属不純物含量を低減させる工程とを有する、１，２−エタンジオール誘導体の製造方法、
＜２＞  前記α−ヒドロキシ酸誘導体を還元する工程において、α−ヒドロキシ酸誘導体をジボランまたはボラン・ジメチルスルフィドコンプレックスを用いて還元する、上記＜１＞に記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法、
＜３＞  前記α−ヒドロキシ酸エステル誘導体を還元する工程において、α−ヒドロキシ酸エステル誘導体を水素化アルミニウムリチウムまたは水素化ホウ素ナトリウムを用いて還元する、上記＜１＞に記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法、
＜４＞  前記有機溶媒が、酢酸エチルである、上記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法、
＜５＞  前記有機溶媒が、前記抽出液中における１，２−エタンジオール誘導体の濃度が２５重量％以下となる量で用いられる、上記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法、
＜６＞  前記抽出液を洗浄する水が、前記抽出液に対して０．１〜１．０倍量で用いられる、上記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法、
＜７＞  得られる１，２−エタンジオール誘導体が下記一般式（I）で表される、上記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法、
【化２】
2010043039.tif 000002
（式（I）中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）
＜８＞  得られる１，２−エタンジオール誘導体中に含まれる金属不純物濃度が０．５重量％以下である、上記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法、
＜９＞  上記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法によって得られた１，２−エタンジオール誘導体であって、該誘導体中に含まれる金属不純物濃度が０．５重量％以下である、１，２−エタンジオール誘導体である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の好ましい態様によれば、α−ヒドロキシ酸誘導体から製造されたキレート能の大きい１，２−エタンジオール誘導体を製造することができる。また、本発明の好ましい態様によれば、α−ヒドロキシ酸誘導体を出発物質とし、還元工程や有機溶媒による抽出と水洗により、目的の１，２−エタンジオール誘導体を高純度および高収率、かつ簡便な操作で得ることができる。また、原料に光学活性体を用いた場合、光学純度を低下させることなく、高光学純度で１，２−エタンジオール誘導体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明の１，２−エタンジオール誘導体の製造方法は、α−ヒドロキシ酸誘導体またはα−ヒドロキシ酸エステル誘導体を還元する工程と、得られた還元物に有機溶媒を添加して１，２−エタンジオール誘導体を抽出する工程と、得られた抽出液を水洗して前記１，２−エタンジオール誘導体中の金属不純物含量を低減させる工程とを有する。
本発明におけるα−ヒドロキシ酸誘導体を還元する工程としては、α−ヒドロキシ酸誘導体をジボランやボラン・ジメチルスルフィドコンプレックス等の還元剤で還元する方法などが挙げられる。また、本発明におけるα−ヒドロキシ酸エステル誘導体を還元する工程としては、α−ヒドロキシ酸エステル誘導体を、水素化アルミニウムリチウムや水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤で還元する方法などが挙げられる。
【０００７】
本発明に使用されるα−ヒドロキシ酸誘導体は、例えばマンデル酸、２−クロロマンデル酸、３−クロロマンデル酸、４−クロロマンデル酸、２−メチルマンデル酸、３−メチルマンデル酸、４−メチルマンデル酸、２−ヒドロキシマンデル酸、３−ヒドロキシマンデル酸、４−ヒドロキシマンデル酸、２−メトキシマンデル酸、３−メトキシマンデル酸、４−メトキシマンデル酸、２−トリフルオロメチルマンデル酸、３−トリフルオロメチルマンデル酸、４−トリフルオロメチルマンデル酸、２−アミノマンデル酸、３−アミノマンデル酸、４−アミノマンデル酸、２−ニトロマンデル酸、３−ニトロマンデル酸、４−ニトロマンデル酸、２，４−ジクロロマンデル酸、２，４−ジフルオロマンデル酸、３，４−メチレンジオキシマンデル酸などが挙げられる。
【０００８】
また、本発明に使用されるα−ヒドロキシ酸エステル誘導体としては、例えばマンデル酸メチルエステル、２−クロロマンデル酸エチルエステル、３−クロロマンデル酸イソプロピルエステル、４−クロロマンデル酸ｎ−プロピルエステル、２−メチルマンデル酸ｎ−ブチルエステル、３−メチルマンデル酸イソブチルエステル、４−メチルマンデル酸ｓｅｃ−ブチルエステル、２−ヒドロキシマンデル酸ｔ−ブチルエステル、３−ヒドロキシマンデル酸メチルエステル、４−ヒドロキシマンデル酸エチルエステル、２−メトキシマンデル酸イソプロピルエステル、３−メトキシマンデル酸ｎ−プロピルエステル、４−メトキシマンデル酸ｎ−ブチルエステル、２−トリフルオロメチルマンデル酸イソブチルエステル、３−トリフルオロメチルマンデル酸ｓｅｃ−ブチルエステル、４−トリフルオロメチルマンデル酸ｔ−ブチルエステル、２−アミノマンデル酸メチルエステル、３−アミノマンデル酸エチルエステル、４−アミノマンデル酸ｎ−プロピルエステル、２−ニトロマンデル酸イソプロピルエステル、３−ニトロマンデル酸ｎ−ブチルエステル、４−ニトロマンデル酸イソブチルエステル、２，４−ジクロロマンデル酸ｓｅｃ−ブチルエステル、２，４−ジフルオロマンデル酸ｔ−ブチルエステル、３，４−メチレンジオキシマンデル酸メチルエステルなどが挙げられる。なお、これら１，２−エタンジオール誘導体はラセミ体でも光学活性体でもよい。
【０００９】
本発明における生成物の１，２−エタンジオール誘導体は、対応するα−ヒドロキシ酸誘導体またはα−ヒドロキシ酸エステルを還元することによって得ることができる。本発明で得られる１，２−エタンジオール誘導体は、下記一般式（I）で表される。
【化３】
2010043039.tif 000003
式（I）中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
具体的には、例えば１−フェニル−１，２−エタンジオール、１−（２−クロロフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（３−クロロフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（４−クロロフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（２−メチルフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（３−メチルフェニル）１，２−エタンジオール、１−（４−メチルフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（２−ヒドロキシフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（３−ヒドロキシフェニル）− −１，２−エタンジオール、１−（４−ヒドロキシフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（２−メトキシフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（３−メトキシフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（４−メトキシフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（２−トリフルオロメチルフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（３−トリフルオロメチルフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（４−トリフルオロメチルフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（２−アミノフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（３−アミノフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（４−アミノフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（２−ニトロフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（３−ニトロフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（４−ニトロフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（２，４−ジクロロフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（２，４−ジフルオロフェニル）−１，２−エタンジオール、１−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−１，２−エタンジオールなどが挙げられる。
【００１０】
本発明に用いられる還元剤としては、例えば水素化アルミニウムリチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素亜鉛、シアノ水素化ホウ素ナトリウム、水素化リチウムアルミニウム、水素化ビス（２−メトキシエトキシ）アルミニウムナトリウム、ジボラン、ボラン−ジメチルスルフィドコンプレックス、ボラン−テトラヒドロフランコンプレックス、ボラン−ピリジンコンプレックスなどが挙げられる。その添加量は、理論当量以上であればよい。具体的には、１．０〜１．５当量が好ましく、１．０〜１．１当量であることがさらに好ましい。使用量が多い場合には、反応後に生成する無機塩量が増加する。一方、少ない場合は未反応の原料が残存してしまうことで収率を低下させる要因になってしまう。
反応温度は、０〜１００℃が好ましく、２０〜８０℃がさらに好ましい。温度が低い場合は、反応速度が遅く、原料が残存してしまうことがある。
【００１１】
本発明における、上記得られた還元物に有機溶媒を添加して１，２−エタンジオール誘導体を抽出する工程で使用される有機溶媒としては、例えばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルイソブチルケトン、エチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールジメチルエーテルのようなグリコールモノ又はジエーテル類、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。これらの有機溶媒のうち、好ましくは、酢酸エチルが挙げられる。これらの溶媒は、それぞれ単独で、又は２種以上組み合わせて用いることができる。有機溶媒は水と任意の割合で混じり合わない有機溶媒であれば特に限定されない。その使用量は、抽出液中における１，２−エタンジオール誘導体の濃度を２５重量％以下とする量であることが好ましく、２０重量％以下であることがさらに好ましい。使用量が多い場合には、後処理における濃縮に時間を要するなど、工業的には好ましくない。一方、少ない場合には、還元剤などの金属イオンが、生成する１，２−エタンジオールに包接されてしまい、洗浄ではこの金属イオンを除去できなくなってしまい、金属不純物含量の低い１，２−エタンジオール誘導体を得ることができなくなってしまう。
【００１２】
本発明における、得られた抽出液を水洗して１，２−エタンジオール誘導体中の金属不純物含量を低減させる工程で使用される抽出液を洗浄する水の量は、抽出液に対して０．１〜１．０倍量が好ましく、０．２〜０．５倍量であることがさらに好ましい。使用する水の量が多い場合には、１，２−エタンジオール誘導体が溶解してしまい、収率を低下させる要因となる。一方、少ない場合には、１，２−エタンジオールに包接している金属イオンを溶解させることができないことから、当該化合物中の金属イオン含量を低減することができない。使用される水は、好ましくは、純水、イオン交換水などが挙げられる。
以上の操作により、金属不純物含量が少ない１，２−エタンジオール誘導体を提供することができる。
上記製造方法によって得られる１，２−エタンジオール誘導体は、該誘導体中に含まれる金属不純物濃度が０．５重量％以下であることが好ましい。
【実施例】
【００１３】
以下、実施例および比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
〔分析条件〕
１，２−エタンジオール誘導体の濃度分析
１，２−エタンジオール誘導体の高速液体クロマトグラフィーによる純度分析
試料調製方法        ：試料２５ｍｇを溶離液２５ｍＬに溶解
装置                ：カラムオーブン              日本分光社製  ８６５−ＣＯ
ＵＶ                        日本分光社製  ８７０−ＵＶ
ポンプ                      日本分光社製  ８８０−ＰＵ
インテグレーター  島津製作所社製  Ｃ−Ｒ３Ａ
カラム              ：ＯＤＳ−２（ＧＬサイエンス社製）
キャリヤー          ：アセトニトリル：１０ｍＭリン酸水溶液＝３０／７０
カラム温度          ：４０℃
流速                ：１ｍＬ／ｍｉｎ
波長                ：２３０ｎｍ
【００１４】
１，２−エタンジオール誘導体中の金属イオンの濃度分析
１，２−エタンジオール誘導体中の金属イオンの高速液体クロマトグラフィーによる分析
試料調製方法        ：試料２５ｍｇを溶離液２５ｍＬに溶解
装置                ：カラムオーブン              日本分光社製  ８６５−ＣＯ
電気伝導度検出器  Ｓｈｏｄｅｘ社製  ＣＤ−５
ポンプ                      日本分光社製  ８８０−ＰＵ
インテグレーター  島津製作所社製  Ｃ−Ｒ３Ａ
カラム              ：ＹＫ−４２１（Ｓｈｏｄｅｘ社製）
キャリヤー          ：アセトニトリル：３ｍＭ硝酸水溶液＝６０／４０
カラム温度          ：４０℃
流速                ：１ｍＬ／ｍｉｎ
【００１５】
[実施例１]
攪拌機および温度計を付した１０００ｍｌ三口フラスコに、Ｒ−マンデル酸メチルエステル１００．０ｇ（０．６０ｍｏｌ）をメタノール３５０．０ｇに溶解した。この反応液を１０℃まで冷却し、水素化ホウ素ナトリウム１７．１ｇ（０．４５ｍｏｌ）を１５℃以下で添加し、そのままの温度で１時間攪拌した。その後、２５％硫酸１１１．８ｇで反応液を中和し、ロータリーエバポレーターによりメタノールを溜去した。得られた濃縮液（還元物）に酢酸エチル３１９．２ｇを添加して、Ｒ−１−クロロフェニル−１，２−エタンジオールを抽出した。得られた抽出液を純水６３．８ｇで洗浄した後、有機相を濃縮し金属不純物濃度の低いＲ−１−クロロフェニル−１，２−エタンジオールを７５．８ｇ（収率９５％）得た。この濃縮後の生成物中のナトリウム濃度は０．１４重量％であった。
【００１６】
[実施例２]
抽出に使用した酢酸エチルを７１８．２ｇとした以外は、実施例１と同様の方法で行った。有機相を濃縮しＲ−１−クロロフェニル−１，２−エタンジオールを７８．２ｇ（収率９８％）で得た。この濃縮後の生成物中のナトリウム濃度は０．１３重量％であった。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明によれば、簡便な方法で金属不純物含量の低い１，２−エタンジオール誘導体を高純度および高収率で得ることができる。また、本発明によれば、光学活性体を用いた場合、高い光学純度で目的の１，２−エタンジオール誘導体を得ることができる。得られた１，２−エタンジオール誘導体は、医薬品、農薬、液晶および高分子の原料として幅広く用いることができる。