(57)【要約】【課題】  医薬品や農薬の中間体あるいは機能性材料向けの添加剤として有用なメトキシナフトール等のアルコキシナフトール誘導体を、工業的に純度良く製造する方法を提供する。【解決手段】  硫酸等の酸触媒を用いてアルコールとジヒドロキシナフタレン誘導体を反応させる際に、芳香族炭化水素の存在下にアルコールとジヒドロキシナフタレン誘導体とを反応させることにより、アルコキシナフトールを工業的に有利に純度良く製造することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸触媒を用いてアルコールとジヒドロキシナフタレン誘導体を反応させる際に、芳香族炭化水素の存在下にアルコールとジヒドロキシナフタレン誘導体を反応させる事を特徴とするアルコキシナフトール誘導体の製造方法。
【請求項２】
アルコールが、炭素数が１から４のアルコールから選ばれたアルコールである請求項１に記載のアルコキシナフトール誘導体の製造方法。
【請求項３】
酸触媒が、硫酸、塩酸、パラトルエンスルホン酸及びメタンスルホン酸からなる群より選ばれた酸触媒である請求項１に記載のアルコキシナフトール誘導体の製造方法。
【請求項４】
芳香族炭化水素が、ベンゼン、トルエン、キシレン及びエチルベンゼンからなる群より選ばれた芳香族炭化水素である請求項１に記載のアルコキシナフトール誘導体の製造方法。
【請求項５】
ジヒドロキシナフタレン誘導体が、１，４−ジヒドロキシナフタレンである請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアルコキシナフトール誘導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルコキシナフトール誘導体の製造方法に関する。さらに詳しくは、医薬、農薬の製造中間体および機能材料向けの添加剤等として有用な４−メトキシ−１−ナフトール等のアルコキシナフトール誘導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルコキシナフトール誘導体は各種機能材料の製造中間体として有用である事が知られている。アルコキシナフトール誘導体の用途として、例えば、ハロゲン化写真材料に使用されるカプラー（例えば、特許文献１）、液晶化合物の製造中間体（例えば、特許文献２）等が知られている。
【０００３】
これらアルコキシナフトール誘導体の製造法としては、対応するジヒドロキシナフタレン誘導体をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドまたはダイグライム（ジエチレングリコールジメチルエーテル）を有機溶媒として使用し、水素化ナトリウムの存在下、アルキル化剤を反応させる方法がある（例えば、特許文献２）。
【０００４】
あるいは非プロトン性極性溶媒およびアルカリ金属の炭酸塩の存在下、対応するジヒドロキシナフタレン誘導体とアルキル化剤を反応させる方法が知られている。（例えば、特許文献３）。また、酸触媒を使う方法として、アルコール溶媒中で無水塩化水素ガスを吹き込みながら反応させる方法が知られている（例えば、非特許文献１）。
【特許文献１】特開平０５−１８８５４２
【特許文献２】特開昭６３−２７４５１
【特許文献３】特開平９―３１００７
【非特許文献１】Liebigs.Ann.Chem.,140-157,(1980)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、水素化ナトリウムを使用する方法では、しばしば構造不明のいくつかの化合物が多量に生成するという難点がある（特許文献２）。また、アルカリ金属の炭酸塩を使用する方法では、アルカリ金属の炭酸塩を等量以上使用するうえ、副生するジアルコキシナフタレン等の反応混合物からアルコキシナフトールを単離する方法が煩雑であり、収率も５０％程度である（特許文献３）。さらにいえば、上記２つの製造方法はどちらもアルカリ性条件での反応であるが、例えば原料として１，４−ジヒドロキシナフタレンを用いた場合、この１，４−ジヒドロキシナフタレンはアルカリ性条件では容易に酸化されて１，４−ナフトキノンになり易いため、反応中に１，４−ナフトキノン由来の不純物が多く生成してしまうという欠点もある。
【０００６】
一方、無水塩化水素ガスを使用する方法は、室温で行う反応であるため、室温における原料のジヒドロキシナフタレンのアルコールへの溶解度分だけしか反応させることができないため、高温で反応する場合と比べて生産性が悪い。また実際に工業的に製造するには塩化水素ガスによる装置の腐食の問題があり、特別な装置でなければ反応を行うことができないため、設備の変更などによって余計なコストがかかってしまうという難点がある。よって現在では、工業的に簡便で、大量に且つ収率及び純度よく４−アルコキシ−１−ナフトール等のアルコキシナフトール誘導体を製造する方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記の問題点を解決すべく４−アルコキシ−１−ナフトール等のアルコキシナフトール誘導体の製造方法について鋭意検討した結果、芳香族炭化水素の存在下、１，４−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン誘導体とアルコールとを酸触媒を用いて反応させる事により、精製工程を必要とせず簡単な単離操作で収率及び純度よくアルコキシナフトール誘導体を製造できる方法を見いだし、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、（１）酸触媒を用いてアルコールとジヒドロキシナフタレン誘導体を反応させる際に、芳香族炭化水素の存在下にアルコールとジヒドロキシナフタレン誘導体を反応させる事を特徴とするアルコキシナフトール誘導体の製造方法をその骨子とするものである。
【０００９】
また、本発明は、上記（１）の方法において、
（２）アルコールが、炭素数が１から４のアルコールから選ばれたアルコールであること、
（３）酸触媒が、硫酸、塩酸、パラトルエンスルホン酸及びメタンスルホン酸からなる群より選ばれた酸触媒であること、
（４）芳香族炭化水素が、ベンゼン、トルエン、キシレン及びエチルベンゼンからなる群より選ばれた芳香族炭化水素であること
を特徴とするアルコキシナフトール誘導体の製造方法である。
【００１０】
さらにまた、本発明は、これら（１）〜（４）の方法において、ジヒドロキシナフタレン誘導体が、１，４−ジヒドロキシナフタレンであることをを特徴とするアルコキシナフトール誘導体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、収率及び純度よく、簡単な単離操作で４−アルコキシ−１−ナフトール等のアルコキシナフトールを製造する事が可能になった。特に本発明の特徴である、酸触媒を用いてアルコールとジヒドロキシナフタレンを反応させる際に、芳香族炭化水素を存在させることによる効果は以下の３点である。
（１）反応温度の設定範囲を広げることができ、反応速度の制御が容易となる。
（２）反応後の酸触媒の分離が容易で、酸触媒を回収再使用できる。
（３）冷却晶析のみで副生物を取り除くことが出来るため、精製工程が不要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の製造方法に関して、詳細に説明する。
本発明のアルコキシナフトールの製造方法は、酸触媒を用いてアルコールとジヒドロキシナフタレン誘導体を反応させる際に、芳香族炭化水素の存在下にアルコールとジヒドロキシナフタレン誘導体を反応させる方法である。
【００１３】
本発明に係るジヒドロキシナフタレン誘導体は、目的とするアルコキシナフトール誘導体に対応するジヒドロキシナフタレン誘導体であり、１，２−ジヒドロキシナフタレン、１，３−ジヒドロキシナフタレン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、１，５−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレン等が挙げられるが、本発明の反応条件における反応性や入手の容易さから１，４−ジヒドロキシナフタレンが特に好ましい。
【００１４】
本発明において、反応への悪影響がない範囲でジヒドロキシナフタレン誘導体としてアルキル置換体等の誘導体を用いることもできる。アルキル置換体としては、２−メチル−１，４−ジヒドロキシナフタレン、２−エチル−１，４−ジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。これら１，４−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン誘導体は、例えば、対応する１，４−ナフトキノン等のナフトキノン誘導体を水素化（接触還元）する事によって入手できる。
【００１５】
本発明に係るアルコールは、目的とするアルコキシナフトールのアルコキシ基に対応するアルコールであって、好ましくは炭素数１から４のアルコールであり、具体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、（ｎ−，ｉ−）プロピルアルコール、（ｎ−，ｉ−，ｓ−，ｔ−）ブチルアルコール等が挙げられ、さらに本発明の反応が進行する限りにおいて、２−メトキシエタノールや２−エトキシエタノール等の置換基を有するアルコ−ルを用いることもできる。これらアルコールの内、炭素数１から３の第１級アルコールが特に好ましい。第２級アルコールや第３級アルコールあるいは炭素数４のアルコールを用いた場合、炭素数１から３の第１級アルコールを用いた場合に比べ、反応速度が遅い、純度が低下する等の問題が生じることがあり、その後の精製や収率等の面で経済的に不利になるためあまり好ましくない。これらのアルコールは通常単独で用いるが、生成物が混合物であっても良い場合には、複数併用しても良い。
【００１６】
本発明において、アルコールを反応質であるとともに反応溶媒を兼ねて用いるのが好ましい。その場合のアルコールの使用量としては、原料のジヒドロキシナフタレン誘導体の１．２〜２０モル倍であり、好ましくは６〜１０モル倍である。アルコールの使用量が少なすぎると原料のジヒドロキシナフタレンが溶解せずに反応が充分に進行せず、逆に多すぎると原料コストの面から不利になるため好ましくない。
【００１７】
本発明に係る芳香族炭化水素としては、用いるアルコールと相溶性が良く、アルコキシナフトール誘導体の製造において副生するジアルコキシナフタレンを簡単に溶解するものが好ましい。例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン（オルトキシレン、メタキシレン、パラキシレン）、エチルベンゼン等が使用できる。これら芳香族炭化水素は、単独で使用してもよく、または複数併用してもよい。これら芳香族炭化水素のうち、安全性や経済性等の面からトルエンやキシレンが好ましい。これら芳香族炭化水素の使用量は、反応において副生するジアルコキシナフタレン誘導体を十分に溶解する量であり、一般には原料のジヒドロキシナフタレン誘導体の０．８〜３重量倍であり、好ましくは１．５〜２．０重量倍である。
【００１８】
本発明に係る酸触媒としては、硫酸、塩酸等の鉱酸、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等のスルホン酸を用いる事ができる。これら酸触媒は、単独で使用してもよく、または複数併用しても良い。これら酸触媒のうち、経済性や取扱い面から硫酸が好ましい。酸触媒が少ないと原料のジヒドロキシナフタレン誘導体が未反応のまま大量に残ってしまい、逆に酸触媒が多いと副生物であるジアルコキシナフタレン誘導体が大量に生成してしまうため好ましくない。よって酸触媒の使用量としては、原料のジヒドロキシナフタレン誘導体の０．０１〜０．２重量倍であり、好ましくは０．０５〜０．１重量倍である。
【００１９】
本発明の具体的な操作方法としては、アルコールと芳香族炭化水素の混合物にジヒドロキシナフタレン誘導体を溶解し、酸触媒を加えて攪拌下反応させて、アルコールとジヒドロキシナフタレン誘導体の片方のヒドロキシル基を脱水縮合させるものである。アルコールの種類やジヒドロキシナフタレン誘導体を変えるだけで、対応するアルコキシナフトール誘導体が同様に得られる。本発明で得られるアルコキシナフトール誘導体としては、具体的には、４−メトキシ−１−ナフトール、４−エトキシ−１−ナフトール、４−プロポキシ−１−ナフトール、４−ブトキシ−１−ナフトール等が挙げられる。
【００２０】
ジヒドロキシナフタレン誘導体とアルコールの反応は、通常２０℃〜１２０℃程度、好ましくは６０℃〜９０℃程度の温度で行う。この反応操作としては、加圧下反応させる他、常圧或いは減圧の条件下、溶媒蒸気を還流或いは留去しながら行う方法等が挙げられるが、反応系内の水分を主としてアルコール分と共に留去しながら反応させる方法が、反応率を高めることができるので好ましい。反応時間は、これら反応操作にもよるが、３０分〜１０時間程度、好ましくは１時間〜４時間程度である。また、原料であるジヒドロキシナフタレン誘導体の種類によっては、溶解状態では容易に空気で酸化されやすいので、この場合は不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリウム等）雰囲気下で反応を行う事が望ましい。
【００２１】
ジヒドロキシナフタレン誘導体とアルコールの反応は、反応温度が高いほど速く進行する。アルコール溶媒のみで反応を行うと、常圧条件下では、アルコールの沸点以上は反応温度が上がらず、沸点の低いアルコールでは反応が遅くなってしまう。しかし、トルエンやキシレン等の芳香族炭化水素を加える事で反応温度を上げる事ができるため、反応が速く進行するというメリットがある。
【００２２】
ジヒドロキシナフタレン誘導体とアルコールの反応終了後、生成物であるアルコキシナフトール誘導体を単離する前に、酸触媒を除去もしくは中和するのが好ましい。酸触媒を除去、中和することにより副生物であるジアルコキシナフタレンの増加を防止でき、また、生成物を単離する前に、酸触媒を除去することにより生成物中の酸触媒の残存量を減らすことができる。アルコール溶媒のみで反応を行った場合、硫酸が反応中に生じる水とともにアルコールに溶けて均一になってしまい、硫酸を除去するには水酸化ナトリウム等で中和せざるをえないのに対し、本発明の方法では、芳香族炭化水素を加える事で、硫酸等の酸触媒を含む水層（酸触媒水層）がアルコール−芳香族炭化水素の有機層と分離し、容易に酸触媒を除去する事ができるという効果を有する。回収した硫酸等の酸触媒は次回の反応にそのまま使用する事ができる。
【００２３】
例えば、１，４−ジヒドロキシナフタレンとアルコールとの反応では、１，４−ジアルコキシナフタレンが副生する。この反応混合物から４−アルコキシ−１−ナフトールを単離する従来の方法は、副生する１，４−ジアルコキシナフタレンを濾過・分離し、濾液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー等で精製する方法がある（特開平９―３１００７）。この方法は操作が煩雑であり、工業的に製造する場合には効率の悪い方法である。本発明においては、溶媒として１，４−ジアルコキシナフタレンを容易に溶かす事ができる芳香族炭化水素を用いているため、特別な精製工程を必要とせず反応終了後の反応液を冷却晶析するだけという簡単な操作で高純度の４−アルコキシ１−ナフトールを高収率で得る事ができる。
【００２４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００２５】
窒素雰囲気下、１，４−ジヒドロキシナフタレン８０ｇ（０．５０モル）、メタノール１１１．９ｇ（３．４９モル）、オルトキシレン１４６．７ｇの混合液を７１℃まで加温し、そこに硫酸３．９５ｇ（０．０４モル）を加え、メタノールを留去しながら３時間半反応させた。その間、反応温度は７１℃から８５℃まで上昇し、留去したメタノールは８８．０ｇとなった。高速液体クロマトグラフィーで反応率を確認した後、反応液から硫酸と生成水を抜き出し、純水８４．２ｇを加えて反応液を水洗後、７５℃から２０℃まで冷却した。析出した結晶を濾過し、オルトキシレン１６０ｇ、純水１６０ｇで洗浄後、乾燥させる事により、粗４−メトキシ−１−ナフトール６７．１ｇを得た（歩留 ８５．０ｗｔ％）。得られた結晶の成分分析より、未反応１，４−ジヒドロキシナフタレン３．７ｗｔ％、１，４−ナフトキノン０．１ｗｔ％、副生１，４−ジアルコキシナフタレン０．２ｗｔ％が含まれていた。よって粗４―メトキシ−１−ナフトールの純度は９６．０％となり、純度換算収率としては７４．１モル％であった。
【実施例２】
【００２６】
窒素雰囲気下、１，４−ジヒドロキシナフタレン４０ｇ（０．２５モル）、ｎ−プロパノール１０５．２ｇ（１．７５モル）、オルトキシレン７２．９ｇの混合液を１００℃まで加温し、そこに硫酸２．０ｇ（０．０２モル）を加え、プロパノールを留去しながら１時間半反応させた。その間、反応温度は１００℃から１１８℃まで上昇し、留去したプロパノールは８９．２ｇとなった。高速液体クロマトグラフィーで反応率を確認した後、反応液から硫酸と生成水を抜き出し、純水１６８．４ｇを加えて反応液を水洗後、水層を抜き出し、再び純水８４．２ｇを加えて７５℃から８℃まで冷却した。析出した結晶を濾過し、純水８０ｇで洗浄後、乾燥させる事により、粗４―プロポキシ−１−ナフトール２５．１ｇを得た（歩留 ６２．８）。得られた結晶の成分分析より、未反応１，４−ジヒドロキシナフタレン０．１ｗｔ％、１，４−ナフトキノン０．３ｗｔ％が含まれていたが、副生１，４−ジプロポキシナフタレンは検出されなかった。よって粗４―プロポキシ−１−ナフトールの純度は９９．６％となり、純度換算収率としては４９．５モル％であった。
「比較例１」
【００２７】
窒素雰囲気下、１，４−ジヒドロキシナフタレン８０ｇ（０．５０モル）、メタノール１４３．２ｇ（４．４７モル）の混合液を６５℃まで加温し、そこに硫酸３．９３ｇ（０．０４モル）を加え、メタノールを留去しながら２時間反応させた。その間、反応温度は６５℃から８３℃まで上昇し、留去したメタノールは９２ｇとなった。高速液体クロマトグラフィーで反応率を確認した後、留出したメタノール２８．２ｇを反応液に戻して、８０℃から２０℃まで冷却した。析出した結晶を濾過し、純水１６０ｇで洗浄後、乾燥させる事により、粗４―メトキシ−１−ナフトール６６．３ｇを得た（歩留 ８４．３ｗｔ％）。得られた結晶の成分分析より、未反応１，４−ジヒドロキシナフタレン１．８ｗｔ％、副生１，４−ジアルコキシナフタレン２２．８ｗｔ％含まれていた。よって粗４―メトキシ−１−ナフトールの純度は７５．４％となり、純度換算収率としては５７．７モル％であった。
【実施例３】
【００２８】
窒素雰囲気下、１，４−ジヒドロキシナフタレン８０ｇ（０．５０モル）、メタノール１１１．９ｇ（３．４９モル）、オルトキシレン１４６．７ｇの混合液を７１℃まで加温し、そこに３５％塩酸３．９５ｇ（０．０４モル）を加え、メタノールを留去しながら３時間半反応させた。その間、反応温度は６７℃から８９℃まで上昇し、留去したメタノールは１０９．３ｇとなった。高速液体クロマトグラフィーで反応率を確認した後、反応液から塩酸と生成水を抜き出し、純水８４．２ｇを加えて反応液を水洗後、７５℃から２０℃まで冷却した。析出した結晶を濾過し、オルトキシレン１６０ｇ、純水１６０ｇで洗浄後、乾燥させる事により、粗４―メトキシ−１−ナフトール５８．０ｇを得た（歩留 ７２．６ｗｔ％）。得られた結晶の成分分析より、未反応１，４−ジヒドロキシナフタレン３．５ｗｔ％、１，４−ナフトキノン０．２ｗｔ％、副生１，４−ジアルコキシナフタレン０．２ｗｔ％含まれていた。よって粗４―メトキシ−１−ナフトールの純度は９６．１％となり、純度換算収率としては６４．０モル％であった。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
医薬、農薬の製造中間体および機能材料向けの添加剤等として有用な４−メトキシ−１−ナフトール等のアルコキシナフトール誘導体を純度良く製造することができ、産業上有用である。