(57)【要約】      （修正有）【課題】医薬品や農薬等の合成中間体として極めて有用な、１，４−ベンゾキノン化合物の効率的な製造法の提供。【解決手段】式（Ａ）で表されるフェノール類を、ハロゲン化銅およびヒドロキシルアミン化合物の存在下、アルコール溶媒中、好ましくはエタノール溶媒中で、反応温度０℃〜９０℃、好ましくは２０℃〜３０℃で過酸化水素により酸化することで対応する１，４−ベンゾキノン類を製造する。2014189487.tif 000007〔式中、Ｘは水素またはヒドロキシル基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は水素ならびに置換基を有することもあるアルキル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、アリール基、アリールオキシ基、アリールスルホニル基、アラルキル基、ヒドロキシル基およびハロゲンからなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。〕【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
【化１】
2014189487.tif 000005
上記一般式（Ａ）〔式中、Ｘは水素またはヒドロキシル基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は水素ならびに置換基を有することもあるアルキル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、アリール基、アリールオキシ基、アリールスルホニル基、アラルキル基、ヒドロキシル基およびハロゲンからなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。〕で示されるフェノール類を、ハロゲン化銅およびヒドロキシルアミン化合物の存在下、過酸化水素により酸化することを特徴とする下記一般式（Ｂ）
【化２】
2014189487.tif 000006
〔式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は前記と同一である。〕で示される１，４−ベンゾキノン類の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハロゲン化銅およびヒドロキシルアミン化合物の存在下、過酸化水素により酸化することを特徴とする１，４−ベンゾキノン類の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１，４−ベンゾキノンは有機合成において水素アクセプターおよび酸化剤として用いられる。また、脱水素剤としても利用できる。さらにディールス・アルダー反応における親ジエン体としても用いられる。
またポリエステル樹脂の原料は反応性が高くゲル化しやすいため、重合禁止剤としてベンゾキノンが用いられる。反応機構は明らかになっていないが、活性種が１，４−ベンゾキノン上の酸素に直接付加することで重合禁止剤として働くと考えられている。
さらに、ある種のキノン類は生化学的に活性であり、有用な薬品類の製造中間体として使用されている。特に２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノン（ＴＭＱ）はトコフェロール（ビタミンＥ）の製造中間体として重要である。
【０００３】
２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノンは２，３，５−トリメチルフェノール、あるいは、２，３，６−トリメチルフェノールを酸化する方法（特許文献１、特許文献２）により製造されることが知られている。
【０００４】
２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノンは、工業的には２，３，６−トリメチルフェノール（ＴＭＰ）のパラ位をスルホン化し、次いで二酸化マンガンで酸化する方法が採られているが、工程が多く、また多量の副資材を必要とするなどの欠点を有する。これに対し、ＴＭＰから直接製造する方法として過去に幾つかの方法が提案された。例えば、ＴＭＰを、ヘテロポリ酸を触媒として過酸化水素で酸化する方法（非特許文献１）、塩化第二銅とアミンとの組み合わせ触媒下で酸素酸化する方法（非特許文献２）などがある。しかし、これらの方法ではＴＭＱの収率が必ずしも満足されるものでなく、また、工業的製法の観点から酸素雰囲気下で有機溶媒を使用することは安全上好ましいとはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１３‐１５１７２１号公報
【特許文献２】特開平１３‐２７８８３５号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｍ．Ｓｈｉｍｉｚｕ，ｅｔ  ａｌ．，  Ｔｅｔｒａｈｅｄｏｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．，  ３０，４７１（１９８９）．
【非特許文献２】Ｍ．Ｓｈｉｍｉｚｕ，ｅｔ  ａｌ．，  Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，  ６５，１５２２（１９９２）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の事情を解決するためになされたものであり、反応収率が良く、工業的製法として好ましい１，４−ベンゾキノン類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】
【０００８】
本発明者達は上記課題の解決のため鋭意研究を重ねた結果、下記一般式（Ａ）で表されるフェノール類を、ハロゲン化銅およびヒドロキシルアミン化合物の存在下、アルコール溶媒中、好ましくはエタノール溶媒中で、反応温度０℃〜９０℃、好ましくは２０℃〜３０℃で過酸化水素により酸化することを特徴とする、下記一般式（Ｂ）で表される１，４−ベンゾキノン類の、収率が良く、工業的製法として好ましい製造方法を開発した。
【化１】
2014189487.tif 000002
〔式中、Ｘは水素またはヒドロキシル基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は水素ならびに置換基を有することもあるアルキル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、アリール基、アリールオキシ基、アリールスルホニル基、アラルキル基、ヒドロキシル基およびハロゲンからなる群からそれぞれ独立して選ばれた基である。〕
【化２】
2014189487.tif 000003
〔式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は前記と同一である。〕
【０００９】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の特徴は、アルコール溶媒中、好ましくはエタノール溶媒中で、ハロゲン化銅とヒドロキシルアミン化合物の存在下、過酸化水素による酸化することにより収率良く目的の１，４−ベンゾキノンが得られる点である。
【００１０】
注目すべきは銅とヒドロキシルアミン化合物が共存したときのみ良好な結果が得られる点である。
反応機構は定かではないが、銅、ヒドロキシルアミン化合物、過酸化水素の相互作用により、この反応に有利な活性種を生み出しているものと推測される。
【００１１】
１，４−ベンゾキノン化合物を製造する反応で用いられる過酸化水素の量として、フェノール化合物に対して２倍モル量でよいが、２．２〜５倍モル量加えるのがよい。
また、過酸化水素水の濃度として市販の３〜８０％のものが用いられるが、濃度が低い場合は反応が遅くなり、濃度が高いと危険性を伴うので、１０〜５０％のものを用いるのがよい。
【００１２】
１，４−ベンゾキノン化合物を製造する反応で用いられるハロゲン化銅の具体例として、塩化第二銅、塩化第一銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅等が挙げられる。ハロゲン化銅の量は、フェノール化合物に対して触媒量でよい。具体的には１〜１０モル％の範囲で加えるのがよい
【００１３】
１，４−ベンゾキノン化合物を製造する反応で用いられるヒドロキシルアミン化合物の具体例として、ヒドロキシルアミン塩酸塩、ヒドロキシルアミン硫酸塩、ヒドロキシルアミンリン酸塩、Ｎ−メチルヒドロキシルアミン塩酸塩、Ｏ−メチルヒドロキシルアミン塩酸塩、Ｎ，Ｏ−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩等が挙げられる。ヒドロキシルアミン化合物の量は、フェノール化合物に対して当量以下でよい。具体的には１〜１００モル％の範囲で加えるのがよい。
【００１４】
反応温度は、０℃〜１００℃の範囲の温度で行う事ができる。この温度範囲以下の低温の場合には反応速度が遅くなり、この範囲を超えて高すぎる場合には、過酸化水素の分解反応や副反応が多い結果となる。このようなことから、前記温度範囲は２０〜６０℃の範囲であることが好ましい。
反応時間は、長すぎると目的物の分解が起きたり、反応温度に左右されたりするので一般に定めることができないが、通常は３０分〜２時間程度である。
【００１５】
本反応で得られる１，４−ベンゾキノン化合物の具体例について例示すると、以下の化学式（１）で示される化合物である。しかしながら、この化合物は代表例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
【化３】
2014189487.tif 000004
【００１６】
本発明で得られる前記一般式（Ｂ）で示される１，４−ベンゾキノン化合物は、生理活性物質の原料として極めて有用なものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、酸素雰囲気下で酸化する方法（非特許文献２）に比べ、不活性ガス中で反応を行うことができるため工業的製法として安全上好ましい製造方法といえる。また、反応終了後に水のみを生成する過酸化水素はクリーンな酸化剤として知られており、環境にも優しい反応といえる。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１８】
ガラス製容器中、２，３，６−ＴＭＰ  ２７２ｍｇ（２ｍｍｏｌ）、塩化第二銅二水和物  ３４ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）、ヒドロキシルアミン塩酸塩７０  ｍｇ（１ｍｍｏｌ）をエタノール（５ｍｌ）に溶解し、３０％過酸化水素  ０．７  ｍｌ（７ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、室温で４０分間反応させた。その後、塩水と塩化メチレンを加え、過酸化物が認められなくなるまで洗浄・抽出を繰り返し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧留去した。得られた残渣をＮＭＲで分析、定量を行ったところ、目的物である２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノンを７８．８％の収率で得た。
【実施例２】
【００１９】
実施例１において、塩化第二銅二水和物の代わりに無水塩化第一銅１９．８ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）を用いて同様な反応を行い、目的物である２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノンを７６．７％の収率で得た。
【実施例３】
【００２０】
実施例１において、エタノールの代わりにｎ−プロパノールを用いて同様な反応を行い、目的物である２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノンを６５．５％の収率で得た。
【実施例４】
【００２１】
実施例１において、エタノールの代わりにイソプロパノールを用いて同様な反応を行い、目的物である２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノンを７４．１％の収率で得た。
【００２２】
［比較例１］
実施例１において、銅触媒を用いず同様の反応を行ったところ、目的物２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノンは得られなかった。
【００２３】
［比較例２］
実施例１において、ヒドロキシルアミン化合物を用いずに同様の反応を行ったところ、目的物２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノンを５．０％の収率で得た。
【００２４】
［比較例３］
実施例１において、塩化第二銅二水和物の代わりに塩化第二鉄六水和物５４ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）を用いて同様の反応を行ったところ、目的物２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノンを３．８％の収率で得た。
【００２５】
［比較例４］
実施例１において、ヒドロキシルアミン塩酸塩の代わりにジエチルアミン塩酸塩２２ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）を用いて同様の反応を行ったところ、目的物２，３，５−トリメチル−１，４−ベンゾキノンを４．５％の収率で得た。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、医薬品や農薬等の合成中間体として極めて有用な１，４−ベンゾキノン類の、反応収率が良く、工業的製法として好ましい製造方法として有効である。