(57)【要約】      （修正有）【課題】製造時の回収が効率的であり、合成中間体としての応用が期待される新規なグリセリン酸エステル及びその製造方法の提供。【解決手段】式（II）で表される化合物を有機ニトロキシルラジカル、そのＮ−ヒドロキシ及びそのオキソアンモニウムカチオを含む塩から選ばれる化合物と酸化剤とと塩基とを用いて、酸化的エステル化する工程を有する、式（Ｉ）で表される新規なグリセリン酸エステル及びその製造方法。2018104430.tif 0000302018104430.tif 000031［Ｒ１及びＲ２は各々独立して一価の炭化水素基又は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基、但し、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（II）で表される化合物を酸化的エステル化する工程を有する、下記式（I）で表される化合物の製造方法。
【化１】
2018104430.tif 000025
（式（II）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【化２】
2018104430.tif 000026
（式（I）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【請求項２】
下記式（II）で表される化合物及び下記式（V）で表される化合物の混合物を酸化的エステル化する工程を有する、請求項１に記載の製造方法。
【化３】
2018104430.tif 000027
（式（II）及び式（V）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【請求項３】
前記酸化的エステル化する工程において、有機ニトロキシルラジカル、そのＮ−ヒドロキシ体及びそれらのオキソアンモニウムカチオンを含む塩から選ばれる化合物と、酸化剤と、塩基とを用いる、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記有機ニトロキシルラジカルが、下記式（VIII）で表される化合物、下記式（IX）で表される化合物、又は下記式（X）で表される化合物である、請求項３に記載の製造方法。
【化４】
2018104430.tif 000028
（式（VIII）中、Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基、スルホニルオキシ基、Ｎ−アルキルカルバモイルオキシ基、カルボキシ基、シアノ基、イソシアナト基、イソチオシアナト基、又はオキソ基を表す。式（IX）中、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。式（X）中、Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。）
【請求項５】
前記酸化剤が塩素を含有する化合物からなる酸化剤である、請求項３又は４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記塩基がピリジン骨格を有する複素環式芳香族アミンである、請求項３〜５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
酸化的エステル化する工程の後に式（I）で表される化合物を分離する工程を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
前記式（I）で表される化合物を分離する工程における分離が、蒸留による分離である、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８いずれかに記載の製造方法で、前記式（I）で表される化合物を製造する工程、及び、該工程で製造した前記式（I）で表される化合物を、加水分解又は加アルコール分解する工程を有する、グリセリン酸、グリセリン酸塩、又は脱保護されたグリセリン酸エステルの製造方法。
【請求項１０】
下記式（I）で表される化合物。
【化５】
2018104430.tif 000029
（式（I）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【請求項１１】
前記Ｒ１及びＲ２が炭素数１以上８以下の一価の炭化水素基である、請求項１０に記載の化合物。
【請求項１２】
前記Ｒ１及びＲ２が互いに結合してシクロペンタン環又はシクロヘキサン環を形成する、請求項１０に記載の化合物。
【請求項１３】
前記Ｒ１がメチル基であり、Ｒ２がエチル基である、請求項１０又は１１に記載の化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なグリセリン酸エステルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２位及び３位の水酸基が環状アセタール基として保護されたグリセリン酸骨格を有する化合物は、例えば、各種医薬品、化粧品、洗浄剤、ポリマーなどの原料として用途があるグリセリン酸及びそのエステルなどの合成中間体として有用である。
２位及び３位の水酸基が環状アセタール基として保護されたグリセリン酸骨格を有する化合物の例として、例えば非特許文献１〜４には、グリセロールとアセトンから製造可能な４−ヒドロキシメチル−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン又はその酸化体である４−ホルミル−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソランの二量化反応による、２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステルの製造例が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】シンレット（Ｓｙｎｌｅｔｔ）、第１０巻、１５６５−１５６６頁、２００１年
【非特許文献２】ザ・ジャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー（Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）、第６９巻、５１１６−５１１９頁、２００４年
【非特許文献３】テトラへドロン（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ）、第６３巻、１１３２５−１１３４０頁、２００７年
【非特許文献４】シンレット（Ｓｙｎｌｅｔｔ）、第２３巻、２２６１−２２６５頁、２０１２年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１〜４に記載されている２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステルの製造法は、以下の通りである。
【０００５】
【化１】
2018104430.tif 000002
【０００６】
しかし、非特許文献１〜４に記載の２位及び３位の水酸基が環状アセタール基として保護されたグリセリン酸骨格を有する化合物は、前記のアセトン由来の化合物のみである。
また、非特許文献１〜４は新規な二量化反応手法の開発又は副生成物として得られた二量体化合物について記載された文献であり、２位及び３位の水酸基が環状アセタール基として保護されたグリセリン酸骨格を有する化合物の製造又はその後の誘導体展開の工業化を実現するための基質選択や反応条件に関する記述がない。
有機溶媒を用いる各種反応においては、触媒や副原料由来の無機塩などの副生成物を効率的に除去する目的で、有機層を水洗する工程が一般的に行われる。一方、目的化合物の水溶性が高いと、水洗工程で収率が低下し、経済的に不利になる、或いは水相から目的化合物を回収するための作業負荷が大きくなる。
本発明は、反応後の水洗工程における回収率が高く、製造時の作業付加が少ない、合成中間体としての応用が期待される新規なグリセリン酸エステル及びその製造方法を提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、下記＜１＞及び＜２＞に関する。
＜１＞  下記式（II）で表される化合物を酸化的エステル化する工程を有する、下記式（I）で表される化合物の製造方法。
【０００８】
【化２】
2018104430.tif 000003
（式（II）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【０００９】
【化３】
2018104430.tif 000004
（式（I）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【００１０】
＜２＞  下記式（I）で表される化合物。
【００１１】
【化４】
2018104430.tif 000005
（式（I）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、反応後の水洗工程における回収率が高く、製造時の作業付加が少ない、合成中間体としての応用が期待される新規なグリセリン酸エステル及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［式（I）で表される化合物］
本発明の下記式（I）で表される化合物は、新規なグリセリン酸エステル（以下、「本発明のグリセリン酸エステル」、又は「本発明のエステルダイマー」ともいう。）である。
本発明のグリセリン酸エステルから、グリセリン酸及びそのエステル体を製造することができる。また、本発明のグリセリン酸エステルは、反応後の水洗工程における回収率が高く、製造時の作業付加が少ないという優れた効果も有する。
【００１４】
【化５】
2018104430.tif 000006
（式（I）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【００１５】
式（I）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。
Ｒ１及びＲ２の好ましい一態様としては、原料の入手性と反応性、ジオキソランや本発明のエステルダイマーの安定性、本発明のエステルダイマーのアセタール分解で副生するケトン回収容易性の観点から、好ましくはＲ１が炭素数１以上８以下の一価の炭化水素基かつＲ２が炭素数２以上８以下の一価の炭化水素基、より好ましくはＲ１が炭素数１以上８以下のアルキル基かつＲ２が炭素数２以上８以下のアルキル基、更に好ましくはＲ１が炭素数１又は２のアルキル基かつＲ２が炭素数２以上６以下のアルキル基、更に好ましくはＲ１が炭素数１又は２のアルキル基かつＲ２が炭素数２以上４以下のアルキル基、より更に好ましくはＲ１がメチル基かつＲ２がエチル基である。
Ｒ１及びＲ２の他の好ましい一態様としては、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基であり、前記の観点から、好ましくは炭素数２以上７以下の二価の炭化水素基、より好ましくは炭素数３以上６以下の二価の炭化水素基、更に好ましくは炭素数４以上５以下の二価の炭化水素基、より更に好ましくは炭素数５の二価の炭化水素基である。すなわち、Ｒ１及びＲ２を含む環構造が、好ましくは３〜８員環、より好ましくは４〜７員環、更に好ましくは５〜６員環、より更に好ましくは６員環である。Ｒ１及びＲ２を含む環構造は、シクロアルカン構造であることが好ましく、炭素数５又は６の環構造（シクロペンタン環又はシクロへキサン環）であることがより好ましく、シクロへキサン環であることが更に好ましい。
【００１６】
なお、式（I）中、Ｒ１及びＲ２が互いに結合して環構造を形成した場合、式（I）は、式（I’）となる。
【００１７】
【化６】
2018104430.tif 000007
（式（I’）中、ＲＡは環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。）
【００１８】
式（I’）中、ＲＡを含む環構造は、好ましくは３〜８員環、より好ましくは４〜７員環、更に好ましくは５〜６員環、より更に好ましくは６員環である。ＲＡを含む環構造は、シクロアルカン構造であることが好ましく、上述したように、シクロペンタン環又はシクロへキサン環を形成していることがより好ましく、シクロへキサン環を形成していることが更に好ましい。
すなわち、ＲＡは、好ましくはエチレン基（−（ＣＨ２）２−）、トリメチレン基（−（ＣＨ２）３−）、テトラメチレン基（−（ＣＨ２）４−）、ペンタメチレン基（−（ＣＨ２）５−）、ヘキサメチレン基（−（ＣＨ２）６−）又はヘプタメチレン基（−（ＣＨ２）７−）、より好ましくはトリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基又はヘキサメチレン基、更に好ましくはテトラメチレン基又はペンタメチレン基、より更に好ましくはペンタメチレン基である。
【００１９】
式（I）で表される化合物には、不斉炭素が２つ以上存在するため、不斉炭素数がｎの場合、最多で２ｎ（２のｎ乗）種の立体異性体混合物となる。本発明において、式（I）で表される化合物は立体異性体混合物であってもよく、特に限定されない。
【００２０】
＜式（I）で表される化合物の製造方法＞
本発明のエステルダイマーの製造方法は特に限定されないが、下記式（II）で表される化合物（以下、「ジオキソラン」ともいう。）を酸化的エステル化反応して製造することが好ましい。
【００２１】
【化７】
2018104430.tif 000008
（式（II）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【００２２】
本発明において、ジオキソランとして、上記式（II）で表される化合物を単品で使用してもよく、式（II）で表される化合物と後述する式（V）で表される化合物（以下、「ジオキサン」ともいう。）との混合物を使用してもよい。なお、式（II）で表される化合物と式（V）で表される化合物の混合物は、混合物として市販されている製品を使用してもよいし、後述するように、式（II）で表される化合物と式（V）で表される化合物の混合物を製造して使用してもよく、特に限定されないが、安価に製造する観点から、ジオキソランとジオキサンの混合物を製造（合成）して、使用することが好ましい。
【００２３】
〔ジオキソランの製造方法〕
本発明で使用するジオキソラン（式（II）で表される化合物）の製造方法は特に限定されず、一般的に広く知られている方法である、グリセロールと下記式（III）で表される化合物（以下、「ケトン」ともいう。）酸触媒存在下でアセタール化する方法（方法１）、又はグリセロールと下記式（IV）で表される化合物を酸触媒存在下でアセタール交換する方法（方法２）によって製造することが、原料の入手性、収率、及び反応操作の容易性の観点から好ましい。
すなわち、本発明のグリセリン酸エステルの製造方法は、下記工程１及び工程２を含むことが好ましい。
工程１：グリセロールと下記式（III）で表される化合物を酸触媒存在下でアセタール化する工程（工程１−１）、又はグリセロールと下記式（IV）で表される化合物を酸触媒存在下でアセタール交換する工程（工程１−２）
工程２：下記式（II）で表される化合物及び下記式（V）で表される化合物の混合物を酸化的エステル化する工程
【００２４】
【化８】
2018104430.tif 000009
（式（III）及び式（IV）中、Ｒ１及びＲ２は、式（I）におけるＲ１及びＲ２とそれぞれ同義であり、式（IV）中、Ｒ３はそれぞれ独立に、一価の炭化水素基を表す。）
【００２５】
式（IV）中のＲ３はそれぞれ独立に、一価の炭化水素基であり、原料の入手性の観点から、好ましくは炭素数１以上８以下の炭化水素基、アセタール交換反応で副生するアルコールを反応系外へ留去して反応を促進する観点から、より好ましくは炭素数１以上３以下の一価の炭化水素基、更に好ましくは炭素数１以上３以下の一価のアルキル基、より更に好ましくはメチル基である。
【００２６】
通常、前記のアセタール化又はアセタール交換法で得られるジオキソランは、下記の反応式で示されるように、下記式（V）で表される化合物（ジオキサン）との混合物として得られる。
特に、上記式（III）で表される化合物及び式（IV）で表される化合物から得られるジオキソランは、９５％以上の異性体化比率が得られる。
【００２７】
【化９】
2018104430.tif 000010
【００２８】
上記方法１（工程１−１）又は方法２（工程１−２）で得られたジオキソラン（式（II）で表される化合物）とジオキサン（式（V）で表される化合物）の混合物は、そのまま又は精製した後に次工程の原料として用いることができるが、次工程での収率の観点から混合物を精製し未反応原料などを除去することが好ましく、精製の容易性の観点から蒸留精製することがより好ましい。
なお、精製により、ジオキソランとジオキサンとを分離することは困難であることから、ジオキソランとジオキサンの混合物の状態で、次工程の原料とすることが好ましい。
【００２９】
〔酸化的エステル化〕
本発明のグリセリン酸エステルは、上記ジオキソラン（式（II）で表される化合物）を酸化的エステル化することによって得られる。
酸化的エステル化とは、広義には一級アルコールとアルコールからエステルを得る酸化反応の１種で、より一般的には同一の一級アルコール２分子からエステルダイマー１分子を得る反応であり、酸化的二量化などの別称もある。本発明において酸化的エステル化するとは、ジオキソラン（式（II）で表される化合物）から本発明のエステルダイマー（式（I）で表される化合物）を得る反応を行うこと意味する。
酸化的エステル化の方法としては、例えば均一系又は不均一系金属触媒を用いる方法、非特許文献２に記載の４−アセトアミド−２，２，６，６−テトラメチル−１−オキソピペリジニウムテトラフルオロボラートとピリジンを用いる方法、非特許文献４に記載の触媒量の２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（以下、「ＴＥＭＰＯ」ともいう。）、酸化剤及びピリジンを用いる方法などがある。
なお、前記ジオキソラン（式（II）で表される化合物）とジオキサン（式（V）で表される化合物）との混合物を酸化的エステル化すると、代表的には以下のような反応が生じる。
【００３０】
【化１０】
2018104430.tif 000011
（式中、Ｒ１及びＲ２は、上述したとおりである。）
【００３１】
上述の通り、本発明に用いるジオキソランは通常ジオキサンとの混合物であるが、酸化的エステル化工程において、反応条件によってはジオキソランからホルミルジオキソラン（式（VII）で表される化合物）が副生することがある。ホルミルジオキソランの副生量に制限はないが、本発明のエステルダイマーを高収率で得る観点から、ジオキソランから生成するホルミルジオキソランの収率は、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下、更に好ましくは５％以下、より更に好ましくは実質的に０％、より更に好ましくは０％である。ホルミルジオキソランの副生量を低下させるためには、後述する好ましい製造方法に従えばよい。
【００３２】
同様に、ジオキソランとジオキサンの混合物を酸化的エステル化する工程において、反応条件に応じてジオキサンが反応しない、ジオキサンから上記式（VI）で表される化合物（以下、「ジオキサノン」ともいう。）が生成する、或いはジオキサノン以外の化合物が生成する、或いはこれら化合物の混合物が得られることがあるが、本発明のエステルダイマーの精製工程に悪影響を及ぼさない限りは、これら化合物の生成量や生成比に制限はない。
【００３３】
本発明においては、式（I）で表される化合物が得られる限り、どのような酸化的エステル化方法も用いることができるが、高い反応活性を得る観点から、非特許文献２のような有機ニトロキシルラジカルのオキソアンモニウムカチオンを含む塩と、塩基とを用いる酸化的エステル化法、並びに非特許文献４のような有機ニトロキシルラジカル、そのＮ−ヒドロキシ体及びそれらのオキソアンモニウムカチオンを含む塩から選ばれる化合物と、酸化剤と、塩基とを用いる酸化的エステル化法（以下、「ニトロキシルラジカル法」ともいう。）から選ばれる酸化的エステル化法が好ましく、本発明のエステルダイマーの収率が高く、ホルミルジオキソランの収率が低い観点から、ニトロキシルラジカル法が好ましく、その中でも、有機ニトロキシルラジカル及び／又はそのＮ−ヒドロキシ体と、酸化剤と、塩基とを用いる酸化的エステル化法がより好ましい。
【００３４】
（ニトロキシルラジカル法）
〔ニトロキシルラジカル種〕
本反応においては、ニトロキシルラジカル種として、酸化剤と組み合わせることでジオキソランに対する酸化的エステル化活性があるいずれの有機ニトロキシルラジカル、そのＮ−ヒドロキシ体及びそれらのオキソアンモニウムカチオンを含む塩から選ばれる化合物を用いることができる。
すなわち、ニトロキシルラジカル種として、有機ニトロキシルラジカル、そのＮ−ヒドロキシ体、及びそれらのオキソアンモニウムカチオンを含む塩から選ばれる少なくとも１つの化合物を使用することが好ましい。
高い酸化的エステル化活性が得られる観点から、有機ニトロキシルラジカルが、下記式（VIII）で表される化合物、下記式（IX）で表される化合物又は下記式（X）で表される化合物であることが好ましい。すなわち、ニトロキシルラジカル種は、下記式（VIII）で表される化合物、下記式（IX）で表される化合物又は下記式（X）で表される化合物、それらのＮ−ヒドロキシ体、及びそれらのオキソアンモニウムカチオンを含む塩から選ばれる化合物であることが好ましい。
【００３５】
【化１１】
2018104430.tif 000012
（式（VIII）中、Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基、スルホニルオキシ基、Ｎ−アルキルカルバモイルオキシ基、カルボキシ基、シアノ基、イソシアナト基、イソチオシアナト基、又はオキソ基を表す。式（IX）中、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。式（X）中、Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。）
【００３６】
式（VIII）中、Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、水酸基（−ＯＨ）、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基、スルホニルオキシ基、Ｎ−アルキルカルバモイルオキシ基、カルボキシ基（−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＨ）、シアノ基（−Ｃ≡Ｎ）、イソシアナト基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）、イソチオシアナト基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ）、又はオキソ（＝Ｏ）基を表す。式（VIII）中、Ｒ４は、入手性及び高収率で本発明のエステルダイマーを得る観点から、好ましくはアルコキシ基、アシルオキシ基、又はアシルアミノ基である。
【００３７】
前記ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、入手又は調製が容易で低分子量である観点から、フッ素原子、塩素原子又は臭素原子が好ましい。
前記アルコキシ基は、−ＯＲ９で表され、Ｒ９は一価の炭化水素基を表し、入手又は調製が容易で低分子量である観点から、好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数２〜１２のアルキニル基、又は炭素数６〜２０のアリール基、より好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基、又は炭素数６〜１４のアリール基、更に好ましくは炭素数１〜４のアルキル基、炭素数２〜４のアルケニル基、炭素数２〜４のアルキニル基、又は炭素数６〜１０のアリール基、より更に好ましくはメチル基である。前記Ｒ９は、水素原子の一部がハロゲン原子で置換されていてもよい。
【００３８】
前記アシルオキシ基は、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）−Ｒ１０で表され、Ｒ１０は、入手又は調製が容易で低分子量である観点から、好ましくは水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルケニル基、又は炭素数６〜２０のアリール基、より好ましくは水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、又は炭素数６〜１４のアリール基、更に好ましくは、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１０のアリール基、より更に好ましくはメチル基、エチル基、又はフェニル基、より更に好ましくはフェニル基である。
前記アシルアミノ基は、−ＮＨ（Ｃ＝Ｏ）−Ｒ１１で表され、Ｒ１１は、入手又は調製が容易で低分子量である観点から、好ましくは水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、又は炭素数６〜２０のアリール基、より好ましくは水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、又は炭素数６〜１４のアリール基、更に好ましくは、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１０のアリール基、より更に好ましくはメチル基、エチル基、又はフェニル基、より更に好ましくはメチル基である。
前記スルホニルオキシ基は、−Ｏ（Ｏ＝Ｓ＝Ｏ）−Ｒ１２で表され、Ｒ１２は、入手又は調製が容易で低分子量である観点から、好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基、又は炭素数６〜２０のアリール基、より好ましくは炭素数１〜８のアルキル基、又は炭素数６〜１４のアリール基、更に好ましくは、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１０のアリール基、より更に好ましくはメチル基、エチル基、又はパラトリル基、より更に好ましくはメチル基又はパラトリル基である。
【００３９】
ニトロキシルラジカル種としては、具体的には、ＴＥＭＰＯ、４−ヒドロキシＴＥＭＰＯ、４−アミノ−ＴＥＭＰＯ、４−メトキシ−ＴＥＭＰＯ（以下、「４−ＯＭｅ−ＴＥＭＰＯ」ともいう。）、４−エトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−フェノキシ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ベンゾイルオキシ−ＴＥＭＰＯ（以下、「４−ＯＢｚ−ＴＥＭＰＯ」ともいう。）、４−メタクリレート−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ（以下、「４−ＮＨＡｃ−ＴＥＭＰＯ」ともいう。）、４−メチルスルホニルオキシ−ＴＥＭＰＯ（以下、「４−ＯＭｓ−ＴＥＭＰＯ」ともいう。）、４−パラトルエンスルホニルオキシ−ＴＥＭＰＯ、４−オキソ−ＴＥＭＰＯ、２−アザアダマンタン−Ｎ−ヒドロキシル（以下、「ＡＺＡＤＯＬ」（日産化学工業株式会社製、商標）ともいう。）、２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル（以下、「ＡＺＡＤＯ」ともいう。）、１−メチル−２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル（以下、「１−Ｍｅ−ＡＺＡＤＯ」ともいう。）、９−アザノルアダマンタン−Ｎ−オキシル（以下、「ｎｏｒ−ＡＺＡＤＯ」ともいう。）、１，５−ジメチル−９−アザノルアダマンタン−Ｎ−オキシル（以下、「ＤＭＭ−ＡＺＡＤＯ」ともいう。）などが例示される。
入手性及び高収率で本発明のエステルダイマーを得る観点から、ニトロキシルラジカル種としては、４−メトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ベンゾイルオキシ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、４−メチルスルホニルオキシ−ＴＥＭＰＯ、及びＡＺＡＤＯＬから選ばれる化合物が好ましく、４−ベンゾイルオキシ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、４−メチルスルホニルオキシ−ＴＥＭＰＯ、及びＡＺＡＤＯＬから選ばれる化合物がより好ましい。
好ましい化合物を以下に例示するが、本発明において、ニトロキシルラジカル種は、これらの化合物に限定されるものではない。
【００４０】
【化１２】
2018104430.tif 000013
【００４１】
有機ニトロキシルラジカル、そのＮ−ヒドロキシ体及びそれらのオキソアンモニウムカチオンを含む塩から選ばれる化合物の使用量は、十分な酸化的エステル化活性を確保する観点から、ジオキソラン又はジオキソランとジオキサンの混合物に対して、好ましくはモル比が０．０００１以上、より好ましくはモル比が０．０００２以上、更に好ましくはモル比が０．０００５以上である。また、経済性の観点から、好ましくはモル比が０．１以下、より好ましくはモル比が０．０５以下、更に好ましくはモル比が０．０２以下である。
【００４２】
〔酸化剤〕
本反応においては、反応性の観点から好ましくは上述したニトロキシルラジカル種と共に、酸化剤を使用する。該酸化剤としては、有機ニトロキシルラジカル又はそのＮ−ヒドロキシ体をオキソアンモニウムカチオンに酸化できるいずれの酸化剤も用いることができるが、ジオキサノンやエステルダイマーの水和や加水分解による収率低下を抑制する観点から、有機溶媒中で用いることができるハロゲンを含有する化合物からなる酸化剤（以下、「含ハロゲン酸化剤」ともいう。）が好ましい。含ハロゲン酸化剤としては、次亜塩素酸ナトリウム五水和物、メタクロロ過安息香酸、トリクロロイソシアヌル酸（以下、「ＴＣＣＡ」ともいう。）、次亜塩素酸ターシャリーブチル（以下、「ｔＢｕＯＣｌ」ともいう。）、Ｎ−クロロスクシンイミド等の塩素を含有する化合物からなる酸化剤（以下、「含塩素酸化剤」ともいう。）、Ｎ−ブロモスクシンイミド等の臭素を含有する化合物からなる酸化剤（以下、「含臭素酸化剤」ともいう。）、（ジクロロヨード）ベンゼン等の複数のハロゲン元素を有する含ハロゲン酸化剤、が例示される。含ハロゲン酸化剤は、本発明のエステルダイマーを高収率で得る観点、酸化剤の安定性、安全性及び取り扱い容易性の観点から、含塩素酸化剤が好ましく、ＴＣＣＡ及びｔＢｕＯＣｌから選ばれる酸化剤がより好ましく、入手性の観点から、ＴＣＣＡが更に好ましい。
なお、本発明の酸化剤としては、式（VIII）で表される化合物、式（IX）で表される化合物又は式（X）で表される化合物が一電子酸化されたオキソアンモニウムカチオンを始めとする、有機ニトロキシルラジカル又はそのＮ−ヒドロキシ体のオキソアンモニウムカチオンを除く。
ジオキソラン又はジオキソランとジオキサンの混合物の高い反応転化率とホルミルジオキソランの生成量抑制を両立する観点から、ジオキソラン又はジオキソランとジオキサンの混合物に対する酸化活性種のモル比は、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．１以上である。また、経済性及び廃棄物量低減の観点から、前記モル比は、好ましくは２．０以下、より好ましくは１．５以下である。
なお、酸化活性種とは、含塩素酸化剤の場合には塩素原子を意味し、ＴＣＣＡの場合には、分子１モル中に３モルの酸化活性種が存在する。
【００４３】
〔塩基〕
本反応においては、酸化剤の消費によって副生する酸を中和するなどの目的で塩基を使用する。塩基はジオキソラン若しくはジオキソランとジオキサンの混合物、触媒又は酸化剤と直接副反応を起こし、目的の酸化反応を阻害しない限りはいずれの塩基も用いることができるが、弱塩基性で副反応が抑制される観点から、ピリジン骨格を有する複素環式芳香族アミンが好ましい。前記ピリジン骨格を有する複素環式芳香族アミンは、その使用量を抑制するために、無機塩基と併用してもよいが、本発明のエステルダイマーを高収率で得る観点から、ピリジン骨格を有する複素環式芳香族アミンを単独で使用することがより好ましい。
ピリジン骨格を有する複素環式芳香族アミンとしては、ピリジン、アルキル置換ピリジン、多環式のキノリン類、ピリジン二量体であるビピリジル類等が例示される。具体的には、ピリジン、２−メチルピリジン、３−メチルピリジン、４−メチルピリジン、２−エチルピリジン、３−エチルピリジン、４−エチルピリジン、２，６−ルチジン、３，５−ルチジン、２，３，５−コリジン、２，４，６−コリジン、５−エチル−２−メチルピリジン、３，５−ジエチルピリジン、２，２’−ビピリジル、２，４’−ビピリジル、４，４’−ビピリジル、キノリン等が挙げられる。
ピリジン骨格を有する複素環式芳香族アミンの中でも、ジオキサノンや本発明のエステルダイマーとの沸点差が大きく蒸留による分離が容易なピリジン骨格を有する複素環式芳香族アミンを選択して用いることが好ましく、入手性の観点から、ピリジン及び５−エチル−２−メチルピリジンから選ばれるアミンが好ましく、反応終了後にアミン塩からアミンを再生した際の回収容易性の観点から、非水溶性のピリジン骨格を有する複素環式芳香族アミンが好ましく、収率の観点から、ピリジン、３，５−ルチジン、２，６−ルチジン、３−エチルピリジン、４−エチルピリジン及び５−エチル−２−メチルピリジンから選ばれるアミンが好ましく、ピリジン、３，５−ルチジン、３−エチルピリジン、４−エチルピリジン及び５−エチル−２−メチルピリジンから選ばれるアミンがより好ましい。
【００４４】
酸化剤由来の酸を完全に中和し、ジオキソラン及び本発明のエステルダイマーのアセタール基の分解を抑制する観点から、ジオキソラン又はジオキソランとジオキサンの混合物に対する塩基のモル比は、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．１以上、更に好ましくは１．２以上、より更に好ましくは１．３以上である。また、経済性及び余剰塩基の回収容易性の観点から、前記モル比は、好ましくは２．５以下、より好ましくは２．０以下、更に好ましくは１．７以下である。
【００４５】
〔溶媒〕
本反応においては、無溶媒又は溶媒使用条件のいずれでも実施可能だが、使用する酸化剤や反応時に副生する酸化剤由来の還元物や塩が固体の場合にそれらを溶解させる観点、及び反応液の粘度を下げ撹拌を容易にする観点から、溶媒使用条件が好ましい。ジオキソラン又はジオキソランとジオキサンの混合物、酸化剤及び塩基に対して不活性な限りはいずれの溶媒も用いることができるが、例えば、酸化剤としてＴＣＣＡを用いる場合は、ＴＣＣＡの溶解性及び入手性の観点から、好ましくはアセトン、２−ブタノン、シクロペンタノン、アセトニトリル及びジクロロメタンから選ばれる溶媒、より好ましくはアセトン、２−ブタノン、アセトニトリル及びジクロロメタンから選ばれる溶媒が、更に好ましくはアセトン及び２−ブタノンから選ばれる溶媒である。また、本発明のエステルダイマーの生産性の観点から、アセトニトリルが更に好ましい。
【００４６】
溶媒は、１種単独で使用してもよく、以上を併用してもよい。
溶媒の使用量は特に限定されないが、操作性の観点及び本発明のエステルダイマーを高収率で得る観点から、反応系全体に対する溶媒の使用量が、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上、より更に好ましくは５０質量、より更に好ましくは６０質量％以上であり、生産性の観点から、反応系全体に対する溶媒の使用量が、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下である。
【００４７】
〔反応手順〕
本反応において、各原料の仕込み順などに制限はないが、酸化的エステル化反応が発熱的な反応であるため、反応液の温度制御の容易性及び安全性の観点から、酸化剤以外の原料の混合物又は混合溶液に酸化剤又は酸化剤溶液を滴下する方法が好ましい。
酸化剤又は酸化剤溶液滴下中の反応液の温度は、設備負荷及び反応液の粘度上昇抑制の観点から、好ましくは−１５℃以上、より好ましくは−１０℃以上である。また、高温下での分解などの副反応を抑制し、本発明のエステルダイマーを高収率で得る観点から、好ましくは２５℃以下、より好ましくは１０℃以下である。酸化剤又は酸化剤溶液滴下終了後は、ジオキソラン全量が反応する、又は残存量の低下が停止するまで反応を継続するが、反応液の温度は、ジオキソランの反応促進の観点から、好ましくは−１０℃以上、より好ましくは−５℃以上であり、副反応抑制の観点から、好ましくは５０℃以下、より好ましくは３０℃以下である。
【００４８】
反応終了時には、副反応抑制及び安全性の観点から、残留酸化剤を完全に消費する反応停止剤を添加することが好ましい。反応停止剤は、本発明のエステルダイマーなどの反応生成物と反応しにくく、かつ酸化剤と反応する限りはいずれの化合物も用いることができるが、入手性及び本発明のエステルダイマーの精製を容易にする観点から、アルコールが好ましい。前記アルコールは、好ましくは一級又は二級のアルコールであり、本発明のエステルダイマーとのエステル交換を抑制する観点から、より好ましくは二級アルコールである。また、炭素数１以上１２以下のアルコールが好ましい。
反応停止剤の添加量は、特に限定されない。
【００４９】
〔式（I）で表される化合物の分離〕
本発明において、ジオキソラン又は、好ましくはジオキソランとジオキサンの混合物を酸化的エステル化する工程の後に、本発明のエステルダイマー（式（I）で表される化合物）を分離する工程を有することが好ましい。
本発明のエステルダイマーを分離する工程において、効率性の観点から、塩や酸化剤の還元物などの固形物は濾過又は油水抽出で分離し、ジオキサノン、ホルミルジオキソラン及び残留塩基は蒸留又はカラムクロマトグラフィーで分離することが好ましい。塩や酸化剤の還元物などの水溶性副生物に関しては、除去の効率性の観点から、水洗により水溶性副生物を除去する水洗工程を行うことが好ましい。水溶性副生物の除去に関し、水洗工程と濾過工程とを併用してもよく、また、水洗工程のみを行ってもよい。
ジオキサノンと本発明のエステルダイマーとの分離においては、大きな沸点差を利用して容易に分離可能な観点から、蒸留による分離がより好ましい。蒸留による分離は、単蒸留条件でも精留条件でも実施可能であるが、高純度な本発明のエステルダイマーを高い蒸留収率で得る観点から、精留条件で行うことが好ましい。精留条件としては、本発明のエステルダイマーの高純度化の観点から、精留塔の理論段数が好ましくは２段以上、より好ましくは５段以上であり、還流比が好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５以上である。また、本発明のエステルダイマー精製の生産性の観点から、精留塔の理論段数が好ましくは２０段以下、より好ましくは１０段以下であり、還流比が好ましくは２０以下、より好ましくは１０以下である。
【００５０】
本発明の新規なグリセリン酸エステル（本発明のエステルダイマー）は、２位及び３位の水酸基が環状アセタール基として保護されたグリセリン酸エステルであり、各種医薬品、化粧品、洗浄剤、ポリマーなどの原料として使用されるグリセリン酸、グリセリン酸塩及び脱保護されたグリセリン酸エステルなどの合成中間体として有用である。
【００５１】
［グリセリン酸、グリセリン酸塩又は脱保護されたグリセリン酸エステルの製造方法］
上記のように得られた本発明のエステルダイマーのアセタール基及びエステル基の加水分解又は加アルコール分解によって、グリセリン酸、グリセリン酸塩又は脱保護されたグリセリン酸エステルを製造することができる。加水分解又は加アルコール分解の方法は特に限定されないが、酸触媒存在下で過剰量の水又はアルコールを用いて分解する方法が最も簡便で好ましい。
加アルコール分解に用いるアルコールとしては、反応性（特にアセタール基の分解）の観点から、好ましくは一級アルコールであり、脱保護されたグリセリン酸エステルの沸点が低く蒸留精製しやすい観点から、より好ましくは炭素数１以上３以下の一級アルコールである。
また、脱保護されたグリセリン酸エステルの極性を十分に下げて、脱保護されたグリセリン酸エステルとグリセリンを油水抽出法で分離精製しやすくする観点から、より好ましくは炭素数４以上８以下の直鎖又は分岐鎖一級アルコールである。
【００５２】
得られたグリセリン酸、グリセリン酸塩又は脱保護されたグリセリン酸エステルは、好ましくは蒸留やカラムクロマトグラフィーなどによって、副生成物（グリセリン、アルデヒド又はそのアセタール）と分離する。
【００５３】
本発明は、更に、以下の［１］〜［３６］を開示する。
【００５４】
［１］  下記式（II）で表される化合物を酸化的エステル化する工程を有する、下記式（I）で表される化合物の製造方法。
【００５５】
【化１３】
2018104430.tif 000014
（式（I）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【００５６】
【化１４】
2018104430.tif 000015
（式（II）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【００５７】
［２］  下記式（II）で表される化合物及び下記式（V）で表される化合物の混合物を酸化的エステル化する工程を有する、［１］に記載の製造方法。
【００５８】
【化１５】
2018104430.tif 000016
（式（II）及び式（V）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【００５９】
［３］  式（II）で表される化合物と式（V）で表される化合物の混合物が、グリセロールと下記式（III）で表される化合物、又はその多量体を酸触媒存在下でアセタール化する方法（方法１）、又はグリセロールと下記式（IV）で表される化合物を酸触媒存在下でアセタール交換する方法（方法２）によって製造される、［２］に記載の製造方法。
【００６０】
【化１６】
2018104430.tif 000017
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。また、Ｒ３はそれぞれ独立に、一価の炭化水素基、好ましくは炭素数１以上８以下の炭化水素基、より好ましくは炭素数１以上３以下の一価の炭化水素基、更に好ましくは炭素数１以上３以下の一価のアルキル基、より更に好ましくはメチル基を表す。）
【００６１】
［４］  下記工程１及び工程２を含む、［２］又は［３］に記載の製造方法。
工程１：グリセロールと下記式（III）で表される化合物を酸触媒存在下でアセタール化する工程（工程１−１）、又はグリセロールと下記式（IV）で表される化合物を酸触媒存在下でアセタール交換する工程（工程１−２）
工程２：下記式（II）で表される化合物及び下記式（V）で表される化合物の混合物を酸化的エステル化する工程
【００６２】
【化１７】
2018104430.tif 000018
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。また、Ｒ３はそれぞれ独立に、一価の炭化水素基、好ましくは炭素数１以上８以下の炭化水素基、より好ましくは炭素数１以上３以下の一価の炭化水素基、更に好ましくは炭素数１以上３以下の一価のアルキル基、より更に好ましくはメチル基を表す。）
【００６３】
［５］  前記式（II）で表される化合物から生成する前記式ホルミルジオキソランの収率が、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下、更に好ましくは５％以下、より更に好ましくは実質的に０％、より更に好ましくは０％である、［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法。
［６］  前記酸化的エステル化する工程において、好ましくは有機ニトロキシルラジカルのオキソアンモニウムカチオンを含む塩と、塩基とを用いる酸化的エステル化法、並びに有機ニトロキシルラジカル、そのＮ−ヒドロキシ体及びそれらのオキソアンモニウムカチオンを含む塩から選ばれる化合物と、酸化剤と、塩基とを用いる酸化的エステル化法（以下、「ニトロキシルラジカル法」ともいう。）から選ばれる酸化的エステル化法を用いる、［１］〜［５］のいずれかに記載の製造方法。
［７］  前記有機ニトロキシルラジカルが、下記式（VIII）で表される化合物、下記式（IX）で表される化合物、又は下記式（X）で表される化合物である、［６］に記載の製造方法。
【００６４】
【化１８】
2018104430.tif 000019
（式（VIII）中、Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基、スルホニルオキシ基、Ｎ−アルキルカルバモイルオキシ基、カルボキシ基、シアノ基、イソシアナト基、イソチオシアナト基、又はオキソ基を表し、好ましくはアルコキシ基、アシルオキシ基、又はアシルアミノ基を表す。式（IX）中、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。式（X）中、Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。）
【００６５】
［８］  前記有機ニトロキシルラジカル、そのＮ−ヒドロキシ体、及びそれらのオキソアンモニウムカチオンを含む塩から選ばれる１種以上の化合物が、好ましくはＴＥＭＰＯ、４−ヒドロキシＴＥＭＰＯ、４−アミノ−ＴＥＭＰＯ、４−メトキシ−ＴＥＭＰＯ（以下、「４−ＯＭｅ−ＴＥＭＰＯ」ともいう。）、４−エトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−フェノキシ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ベンゾイルオキシ−ＴＥＭＰＯ（以下、「４−ＯＢｚ−ＴＥＭＰＯ」ともいう。）、４−メタクリレート−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ（以下、「４−ＮＨＡｃ−ＴＥＭＰＯ」ともいう。）、４−メチルスルホニルオキシ−ＴＥＭＰＯ（以下、「４−ＯＭｓ−ＴＥＭＰＯ」ともいう。）、４−パラトルエンスルホニルオキシ−ＴＥＭＰＯ、４−オキソ−ＴＥＭＰＯ、２−アザアダマンタン−Ｎ−ヒドロキシル（以下、「ＡＺＡＤＯＬ」ともいう。）、２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル（以下、「ＡＺＡＤＯ」ともいう。）、１−メチル−２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル（以下、「１−Ｍｅ−ＡＺＡＤＯ」ともいう。）、９−アザノルアダマンタン−Ｎ−オキシル（以下、「ｎｏｒ−ＡＺＡＤＯ」ともいう。）、１，５−ジメチル−９−アザノルアダマンタン−Ｎ−オキシル（以下、「ＤＭＭ−ＡＺＡＤＯ」ともいう。）、より好ましくは４−メトキシ−ＴＥＭＰＯ、４−ベンゾイルオキシ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、４−メチルスルホニルオキシ−ＴＥＭＰＯ、及びＡＺＡＤＯＬから選ばれる化合物、更に好ましくは４−ベンゾイルオキシ−ＴＥＭＰＯ、４−アセトアミド−ＴＥＭＰＯ、４−メチルスルホニルオキシ−ＴＥＭＰＯ、及びＡＺＡＤＯＬから選ばれる化合物である、［６］又は［７］に記載の製造方法。
［９］  前記有機ニトロキシルラジカル、そのＮ−ヒドロキシ体及びそれらのオキソアンモニウムカチオンを含む塩から選ばれる化合物の使用量が、前記式（II）で表される化合物又は前記式（II）で表される化合物と前記式（V）で表される化合物の混合物に対して、好ましくはモル比が０．０００１以上、より好ましくはモル比が０．０００２以上、更に好ましくはモル比が０．０００５以上であり、好ましくはモル比が０．１以下、より好ましくはモル比が０．０５以下、更に好ましくはモル比が０．０２以下である、［６］〜［８］のいずれかに記載の製造方法。
【００６６】
［１０］  前記酸化剤が、好ましくはハロゲンを含有する化合物からなる酸化剤（含ハロゲン酸化剤）、より好ましくは塩素を含有する化合物からなる酸化剤（含塩素酸化剤）、更に好ましくはトリクロロイソシアヌル酸及び次亜塩素酸ターシャリーブチルから選ばれる酸化剤、より更に好ましくはトリクロロイソシアヌル酸である、［６］〜［９］のいずれかに記載の製造方法。
［１１］  前記式（II）で表される化合物又は前記式（II）で表される化合物と前記式（V）で表される化合物の混合物に対して、酸化剤の酸化活性種のモル比が、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．１以上であり、好ましくは２．０以下、より好ましくは１．５以下である、［６］〜［１０］のいずれかに記載の製造方法。
【００６７】
［１２］  前記塩基がピリジン骨格を有する複素環式芳香族アミンである、［６］〜［１１］のいずれかに記載の製造方法。
［１３］  前記ピリジン骨格を有する複素環式芳香族アミンが、好ましくはピリジン、２−メチルピリジン、３−メチルピリジン、４−メチルピリジン、２−エチルピリジン、３−エチルピリジン、４−エチルピリジン、２，６−ルチジン、３，５−ルチジン、２，３，５−コリジン、２，４，６−コリジン、５−エチル−２−メチルピリジン、３，５−ジエチルピリジン、２，２’−ビピリジル、２，４’−ビピリジル、４，４’−ビピリジル、及びキノリンから選択される少なくとも１つ、より好ましくは、ピリジン、３，５−ルチジン、２，６−ルチジン、３−エチルピリジン、４−エチルピリジン及び５−エチル−２−メチルピリジンから選ばれる少なくとも１つ、更に好ましくはピリジン、３，５−ルチジン、３−エチルピリジン、４−エチルピリジン及び５−エチル−２−メチルピリジンから選ばれる少なくとも１つである、［１２］に記載の製造方法。
［１４］  前記式（II）で表される化合物又は前記式（II）で表される化合物と前記式（V）で表される化合物の混合物に対して、前記塩基のモル比が、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．１以上、更に好ましくは１．２以上、より更に好ましくは１．３以上であり、好ましくは２．５以下、より好ましくは２．０以下、更に好ましくは１．７以下である、［６］〜［１３］のいずれかに記載の製造方法。
【００６８】
［１５］  前記酸化的エステル化する工程において好ましくは溶媒を使用し、その溶媒が、好ましくはアセトン、２−ブタノン、シクロペンタノン、アセトニトリル及びジクロロメタンから選ばれる溶媒、より好ましくはアセトン、２−ブタノン、アセトニトリル及びジクロロメタンから選ばれる溶媒、更に好ましくはアセトン及び２−ブタノンから選ばれる溶媒である、［１］〜［１４］のいずれかに記載の製造方法。
［１６］  反応系全体における前記溶媒の使用量が、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、更に好ましくは４０質量％以上、より更に好ましくは５０質量％以上、より更に好ましくは６０質量％以上であり、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下である、［１５］に記載の製造方法。
【００６９】
［１７］  前記酸化的エステル化する工程において、好ましくは酸化剤以外の原料の混合物又は混合溶液に、酸化剤又は酸化剤溶液を滴下する、［６］〜［１６］のいずれかに記載の製造方法。
［１８］  前記酸化剤又は酸化剤溶液滴下中の反応液の温度が、好ましくは−１５℃以上、より好ましくは−１０℃以上であり、好ましくは２５℃以下、より好ましくは１０℃以下である、［１７］に記載の製造方法。
［１９］  前記酸化剤又は酸化剤溶液滴下終了後、ジオキソラン全量が反応する、又は残存量の低下が停止するまで反応を継続する、［１７］又は［１８］に記載の製造方法。
［２０］  前記反応液の温度が、好ましくは−１０℃以上、より好ましくは−５℃以上であり、好ましくは５０℃以下、より好ましくは３０℃以下である、［１９］に記載の製造方法。
【００７０】
［２１］  好ましくはアルコールを反応停止剤として用いる、［１］〜［２０］のいずれかに記載の製造方法。
［２２］  前記反応停止剤が、好ましくは一級又は二級のアルコールであり、より好ましくは二級アルコールである、［２１］に記載の製造方法。
［２３］  前記反応停止剤が、好ましくは炭素数１以上１２以下のアルコールである、［２１］又は［２２］に記載の製造方法。
【００７１】
［２４］  前記式（II）で表される化合物又は、好ましくは前記式（II）で表される化合物と前記式（V）で表される化合物の混合物を酸化的エステル化する工程の後に前記式（I）で表される化合物を分離する工程を有する、［１］〜［２３］のいずれかに記載の製造方法。
［２５］  前記式（I）で表される化合物を分離する工程における分離が、蒸留による分離である、［２４］に記載の製造方法。
［２６］  前記蒸留による分離を、好ましくは精留条件で行う、［２５］に記載の製造方法。
［２７］  前記精留条件は、精留塔の理論段数が好ましくは２段以上、より好ましくは５段以上であり、還流比が好ましくは０．１以上、より好ましくは０．５以上であり、精留塔の理論段数が好ましくは２０段以下、より好ましくは１０段以下であり、還流比が好ましくは２０以下、より好ましくは１０以下である、［２６］に記載の製造方法。
［２８］  ［２４］〜［２７］のいずれかにおいて分離した前記式（I）で表される化合物を加水分解又は加アルコール分解する、グリセリン酸、グリセリン酸塩又は脱保護されたグリセリン酸エステルの製造方法。
［２９］  ［１］〜［２７］のいずれかに記載の製造方法で、前記式（I）で表される化合物を製造する工程、及び、該工程で製造した前記式（I）で表される化合物を加水分解又は加アルコール分解する工程を有する、グリセリン酸、グリセリン酸塩又は脱保護されたグリセリン酸エステルの製造方法。
［３０］  前記加アルコール分解に用いるアルコールが、好ましくは一級アルコールであり、より好ましくは炭素数１以上３以下の一級アルコールである、［２８］又は［２９］に記載の製造方法。
［３１］  前記加アルコール分解に用いるアルコールが、より好ましくは炭素数４以上８以下の直鎖又は分岐鎖一級アルコールである、［２８］又は［２９］に記載の製造方法。
［３２］  式（I）及び式（II）中、前記Ｒ１及びＲ２が、好ましくはＲ１が炭素数１以上８以下の一価の炭化水素基かつＲ２が炭素数２以上８以下の一価の炭化水素基、より好ましくはＲ１が炭素数１以上８以下のアルキル基かつＲ２が炭素数２以上８以下のアルキル基、更に好ましくはＲ１が炭素数１又は２のアルキル基かつＲ２が炭素数２以上６以下のアルキル基、更に好ましくはＲ１が炭素数１又は２のアルキル基かつＲ２が炭素数２以上４以下のアルキル基、より更に好ましくはＲ１がメチル基かつＲ２がエチル基である、［１］〜［３１］のいずれかに記載の製造方法。
［３３］  式（I）及び式（II）中、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表し、好ましくは炭素数２以上７以下の二価の炭化水素基、より好ましくは炭素数３以上６以下の二価の炭化水素基、更に好ましくは炭素数４以上５以下の二価の炭化水素基、より更に好ましくは炭素数５の二価の炭化水素基である、［１］〜［３１］のいずれかに記載の製造方法。
［３４］  下記式（I）で表される化合物。
【００７２】
【化１９】
2018104430.tif 000020
（式（I）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して一価の炭化水素基を表すか、又は、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表す。ただし、Ｒ１及びＲ２が同時にメチル基である場合を除く。）
【００７３】
［３５］  前記Ｒ１及びＲ２が、好ましくはＲ１が炭素数１以上８以下の一価の炭化水素基かつＲ２が炭素数２以上８以下の一価の炭化水素基、より好ましくはＲ１が炭素数１以上８以下のアルキル基かつＲ２が炭素数２以上８以下のアルキル基、更に好ましくはＲ１が炭素数１又は２のアルキル基かつＲ２が炭素数２以上６以下のアルキル基、更に好ましくはＲ１が炭素数１又は２のアルキル基かつＲ２が炭素数２以上４以下のアルキル基、より更に好ましくはＲ１がメチル基かつＲ２がエチル基である、［３４］に記載の化合物。
［３６］  前記Ｒ１及びＲ２が、互いに結合して環構造を形成する二価の炭化水素基を表し、好ましくは炭素数２以上７以下の二価の炭化水素基、より好ましくは炭素数３以上６以下の二価の炭化水素基、更に好ましくは炭素数４以上５以下の二価の炭化水素基、より更に好ましくは炭素数５の二価の炭化水素基である、［３４］に記載の化合物。
【実施例】
【００７４】
［化合物の同定］
以下の製造例、実施例又は比較例（以下、「実施例等」ともいう。）で得られた各化合物は、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ、アジレント・テクノロジー株式会社製、型式：Ａｇｉｌｅｎｔ  ４００−ＭＲ  ＤＤ２）、赤外分光光度計（ＩＲ、株式会社堀場製作所製、型式：ＦＴ−７１０）、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ、アジレント・テクノロジー株式会社製、型式：Ａｇｉｌｅｎｔ  ５９７５Ｃ）を用いてスペクトル分析により同定した。
［製造又は精製した化合物の純度］
以下の実施例等において、製造又は精製した化合物の純度は、ガスクロマトグラフ（アジレント・テクノロジー株式会社製、型式：Ａｇｉｌｅｎｔ  ６８５０）を用いた分析（ＧＣ分析）により求めた。なお、純度に関する「％」は「ＧＣ％」を意味し、反応原料や高純度標品の純分量換算時には、この数値を用いた。
【００７５】
［単位、転化率及び収率］
以下の実施例等に示した反応原料の転化率及び生成物の収率は、内部標準法定量ＧＣ分析によって求めた。定量分析に必要な検量線は、市販標品又は反応混合物から蒸留やシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した高純度標品を用いて作成した。ただし、ホルミルジオキソランの収率は、対応するジオキサノンの検量線を代用して算出した。
【００７６】
［ＧＣ及びＧＣ−ＭＳの測定条件］
カラム：Ｕｌｔｒａ  ＡＬＬＯＹ−１（ＭＳ／ＨＴ）（フロンティア・ラボ社、商標、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．１５μｍ、長さ３０ｍ）
キャリアガス：ヘリウム、１．０ｍＬ／ｍｉｎ
注入条件：２５０℃、スプリット比１／５０
検出条件：ＦＩＤ方式、２２０℃
カラム温度条件：４０℃で５分保持後、１０℃／分で３５０℃まで昇温
内部標準化合物：ｎ−ドデカン
イオン化モード：ＥＩ
イオン源温度：２３０℃
インターフェース温度：３５０℃
【００７７】
製造例：  原料である２，２−ジアルキル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソランの製造
製造例において行った反応は、以下の通りである。
【００７８】
【化２０】
2018104430.tif 000021
【００７９】
製造例１：  原料である２−エチル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン（Ｒ１＝Ｍｅ、Ｒ２＝Ｅｔ）の製造
ディーン・スターク装置を取り付けた１Ｌフラスコに、グリセロール  １８４ｇ（純度１００％、２．００モル）、２−ブタノン  １６２ｇ（純度９８．０％、２．２０モル）、メタンスルホン酸  ９８１ｍｇ（純度９８．０％、１０．０ミリモル）、ｎ−ヘキサン  ５０ｇを仕込み、反応で副生する水を反応系外に除去しながら５時間還流させた。冷却後にナトリウムエトキシドの２０％エタノール溶液  ３．５０ｇ（ナトリウムエトキシドとして７００ｍｇ、１０．３ミリモル）で中和した。反応液をＧＣ分析した結果、２−エチル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソランのシス及びトランス異性体混合物の反応収率は７４％であった。
続いて反応液を、クライゼンヘッドを取り付けた５００ｍＬフラスコに移送し、５０℃に加熱後に徐々に減圧してｎ−ヘキサンとエタノールを留去し、更に０．１３ｋＰａ（絶対圧）の減圧下で単蒸留を行い、留分温度９１〜９４℃で無色液体として留出する立体異性体混合物２２０ｇを得た。純度９５．３％、蒸留収率９７％であった。
＜立体異性体混合物のスペクトルデータ＞
・ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−１）：３４６５（ｂｒ）、２９７３、２９３５、２８８３、１４６６、１３７５、１１９０、１０７８、１０４１、８７６。
・ＭＳ（ｍ／ｚ）：１３１、１１７、５７、４３。
【００８０】
製造例２：  原料である２−イソブチル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン（Ｒ１＝Ｍｅ、Ｒ２＝ｉＢｕ）の製造
４−メチル−２−ペンタノン  ２２１ｇ（純度９９．５％、２．２０モル）を反応原料として用いて、製造例１と同様の操作を行い、反応収率６８％で２−イソブチル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソランのシス及びトランス異性体混合物を得た。
更に０．１３ｋＰａ（絶対圧）の減圧下で単蒸留を行い、留分温度１１７〜１２３℃で無色液体として留出する立体異性体混合物２４６ｇを得た。純度９７．４％、蒸留収率９２％であった。
＜立体異性体混合物のスペクトルデータ＞
・ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−１）：３４４６（ｂｒ）、２９５２、２８７１、１４６６、１３７５、１１８４、１０９０、１０４１。
・ＭＳ（ｍ／ｚ）：１５９、１４３、１１７、９９、８５、５７、４３。
【００８１】
製造例３：  原料である２−ヒドロキシメチル−１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン（Ｒ１、Ｒ２＝−（ＣＨ２）５−）の製造
シクロヘキサノン  ２１８ｇ（純度９９．０％、２．２０モル）を反応原料として用いて、製造例１と同様の操作を行い、反応収率８０％で２−ヒドロキシメチル−１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカンを得た。
更に０．１３ｋＰａ（絶対圧）の減圧下で単蒸留を行い、留分温度１２３〜１２６℃で留出する無色液体２９７ｇを得た。純度９７．０％、蒸留収率９５％であった。
＜スペクトルデータ＞
・１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、δｐｐｍ）：１．３７−１．４２（２Ｈ、ｍ）、１．５４−１．６３（８Ｈ、ｍ）、２．３０（１Ｈ、ｓ）、３．５６−３．６１（１Ｈ、ｍ）、３．７０−３．８０（２Ｈ、ｍ）、４．０２−４．０５（１Ｈ、ｍ）、４．２１−４．２５（１Ｈ、ｍ）。
・１３Ｃ−ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、δｐｐｍ）：２３．７、２４．０、２５．１、３４．７、３６．３、６３．１、６５．３、７５．７、１１０．０。
・ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−１）：３４２３（ｂｒ）、２９３３、２８６０、１４４８、１３６５、１２８１、１１６３、１０９７、１０３９、９２６。
・ＭＳ（ｍ／ｚ）：１７２（Ｍ＋）、１４３、１２９、１１６、８１、７３、５５、４１、３１。
【００８２】
製造例４：  原料である２−エチル−４−ヒドロキシメチル−２−ペンチル−１，３−ジオキソラン（Ｒ１＝Ｅｔ、Ｒ２＝Ｐｅｎｔｙｌ）の製造
３−オクタノン  ２８８ｇ（純度９８．０％、２．２０モル）を反応原料として用いて、製造例１と同様の操作を行い、反応収率７３％で２−エチル−４−ヒドロキシメチル−２−ペンチル−１，３−ジオキソランのシス及びトランス異性体混合物を得た。
更に０．１３ｋＰａ（絶対圧）の減圧下で単蒸留を行い、留分温度１４３〜１４６℃で無色液体として留出する立体異性体混合物２８４ｇを得た。純度９７．４％、蒸留収率８５％であった。
＜立体異性体混合物のスペクトルデータ＞
・ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−１）：３４５０（ｂｒ）、２９３３、２８７１、１９６３、１４６４、１１６５、１０４７、９１２。
・ＭＳ（ｍ／ｚ、ＧＣ上の２ピーク共通）：２０２（Ｍ＋）、１７３、１３１、９９、７１、５７、４３。
【００８３】
実施例：  ２，２−ジアルキル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２，２−ジアルキル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステルの製造
実施例において行った反応は、以下の通りである。
【００８４】
【化２１】
2018104430.tif 000022
【００８５】
実施例１：  ２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステル（Ｒ１＝Ｍｅ、Ｒ２＝Ｅｔ）の製造
実施例１−１
１００ｍＬ滴下ロートを取り付けた３００ｍＬフラスコに、製造例１で得られた２−エチル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン  ２３．０ｇ（純度９５．３％、１５０ミリモル）、２−ヒドロキシ−２−アザアダマンタン  ２３．４ｍｇ（ＡＺＡＤＯＬ、日産化学工業株式会社、商標、純度９８．０％、１５０マイクロモル）、ピリジン  １７．９ｇ（純度９９．５％、２２５ミリモル）、アセトニトリル  ５０ｇを仕込み、冷却しながら窒素雰囲気下で撹拌した。トリクロロイソシアヌル酸  １４．７ｇ（ＴＣＣＡ、純度９５．０％、６０．０ミリモル）をアセトニトリル  ５０ｇに溶かした溶液を滴下ロートに仕込み、フラスコ内の反応液温度が−２℃〜１０℃の範囲に収まるように滴下速度を調節しながら２時間かけて滴下した。冷却を停止して反応液温度を２０℃付近まで昇温しながら更に３時間撹拌を続け、最後に２−プロパノール  １．８１ｇ（純度９９．７％、３０．０ミリモル）を添加して更に２０分撹拌して反応を完結させた。副生した粉末状固体を濾別後に濾液をＧＣ分析した結果、２−エチル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソランの転化率は１００％、２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステルの収率は７４％であった。
濾液からアセトニトリルを留去した後に析出した粉末状固体を除去するため、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル  １００ｇとイオン交換水  ５０ｇを加え抽出した。静置分層後に下層水を抜出し、再度イオン交換水  ５０ｇを加えて抽出から下層水抜出しまでを繰り返した。得られた有機層を無水硫酸ナトリウム  ２０ｇで乾燥し、濾過後にｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテルを留去して赤色オイル状粗生成物  １９．８ｇを得た。粗生成物をＧＣ分析した結果、２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステルの収率は７２％であり、水洗前後の回収率は９２％であった。
続いて粗生成物  １７．０ｇを、クライゼンヘッドを取り付けた５０ｍＬフラスコに移送し、０．１３ｋＰａ（絶対圧）の減圧下で単蒸留を行い、留分温度１１９〜１２２℃で薄黄色液体として留出する２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステル  １１．６ｇを得た。純度９８．１％、蒸留収率８０％であった。ＧＣ−ＭＳ分析より、このエステルダイマーは少なくとも３組のラセミ体からなる６種の立体異性体混合物であることを確認した。他の２組のラセミ体については、ピークが重なり、検出できなかったものと推定される。
＜立体異性体混合物のスペクトルデータ＞
・ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−１）：２９７９、２９３９、２８８３、１７６１、１７３６、１３７７、１１８６、１０７２、８７４。
・ＭＳ（ｍ／ｚ、ＧＣ上の３ピーク共通）：２８７、２７３、２５９、１１５、５７、４３。
【００８６】
実施例１−２
２０ｍＬ滴下ロートを取り付けた５０ｍＬフラスコに、製造例１で得られた２−エチル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン  ４．６０ｇ（純度９５．３％、３０．０ミリモル）、ＡＺＡＤＯＬ  ４．７ｍｇ（純度９８．０％、３０マイクロモル）、３，５−ルチジン  ４．９２ｇ（純度９８．０％、４５．０ミリモル）、アセトニトリル  １０ｇを仕込み、冷却しながら窒素雰囲気下で撹拌した。ＴＣＣＡ  ２．９４ｇ（純度９５．０％、１２．０ミリモル）をアセトニトリル  １０ｇに溶かした溶液を滴下ロートに仕込み、フラスコ内の反応液温度が−１０℃〜１０℃の範囲に収まるように滴下速度を調節しながら１時間かけて滴下した。冷却を停止して反応液温度を２５℃付近まで昇温しながら更に１時間撹拌を続け、最後に２−プロパノール  ０．２０ｇ（純度９９．７％、３．３ミリモル）を添加して更に１０分撹拌して反応を完結させた。副生した粉末状固体を濾別後に濾液をＧＣ分析した結果、２−エチル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソランの転化率は１００％、２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステルの収率は７３％であった。
【００８７】
実施例２：  ２−イソブチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−イソブチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステル（Ｒ１＝Ｍｅ、Ｒ２＝ｉＢｕ）の製造
製造例２で得られた２−イソブチル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン  ２６．８ｇ（純度９７．４％、１５０ミリモル）を反応原料として用いて、実施例１−１と同様の操作を行った。濾液をＧＣ分析した結果、２−イソブチル−４−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−ジオキソランの転化率は１００％、２−イソブチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−イソブチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステルの収率は７５％であった。濃褐色オイル状粗生成物  ２５．９ｇのＧＣ分析によって求めた収率も７５％であり、濾液の分析時から収率ロスがないことがわかった。
続いて４０Ｐａ（絶対圧）の減圧下で粗生成物  ２０．０ｇの単蒸留を行い、留分温度１１６〜１２４℃で黄色液体として留出する２−イソブチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−イソブチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステル  １０．６ｇを得た。純度９８．９％、蒸留収率７０％であった。ＧＣ−ＭＳ分析より、このエステルダイマーは８組のラセミ体からなる１６種の立体異性体混合物であることがわかった。
＜立体異性体混合物のスペクトルデータ＞
・ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−１）：２９３３、２８７１、１７６３、１７３６、１４６８、１３７７、１１８２、１０９９。
・ＭＳ（ｍ／ｚ、ＧＣ上の８ピーク共通）：３４３、３２９、２８７、１８７、１４３、１１５、８５、５７、４３。
【００８８】
実施例３：  １，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−２−カルボン酸（１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−２−イル）メチルエステル（Ｒ１、Ｒ２＝−（ＣＨ２）５−）の製造
実施例３−１
製造例３で得られた２−ヒドロキシメチル−１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン  ２６．６ｇ（純度９７．０％、１５０ミリモル）を反応原料として用いて、実施例１−１と同様の操作を行った。濾液をＧＣ分析した結果、２−ヒドロキシメチル−１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカンの転化率は１００％、１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−２−カルボン酸（１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−２−イル）メチルエステルの収率は６６％であった。濃オレンジ色オイル状粗生成物  ２３．５ｇのＧＣ分析によって求めた収率も６６％であり、濾液の分析時から収率ロスがないことがわかった。
続いてクーゲルロール蒸留装置を用いて４０Ｐａ（絶対圧）の減圧下で粗生成物  ６．５０ｇの蒸留を行い、装置温度２２５〜２４０℃でオレンジ色液体として留出する１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−２−カルボン酸（１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−２−イル）メチルエステル  ２．８９ｇを得た。純度９５．６％、蒸留収率６０％であった。１３Ｃ−ＮＭＲ分析より、このエステルダイマーは２組のラセミ体からなる４種の立体異性体混合物であることがわかった。
＜立体異性体混合物のスペクトルデータ＞
・ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−１）：２９３３、２８６２、１７６１、１７３８、１４４８、１３６７、１１６１、１０９７、９２２。
・ＭＳ（ｍ／ｚ）：３４０（Ｍ＋）、３１１、２９７、２４２、１９９、１４１、１２７、５５。
【００８９】
実施例３−２及び３−３
製造例３で得られた２−ヒドロキシメチル−１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン  ５．３２ｇ（純度９７．０％、３０．０ミリモル）を反応原料として用いて、表１に示す反応条件に変更した以外は実施例１−２と同様の操作を行い、１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−２−カルボン酸（１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−２−イル）メチルエステルを含む濾液を得た。表１に実施例３−２及び３−３の反応条件と結果を示す。
【００９０】
実施例３−４
製造例３で得られた２−ヒドロキシメチル−１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン  ８８８ｇ（純度９７．０％、５．００ミリモル）、４−アセトアミド−２，２，６，６−テトラメチル−１−オキソピペリジニウムテトラフルオロボラート３．９５ｇ（純度９５．０％、１２．５ミリモル）、あらかじめ真空加熱条件下で乾燥させたモレキュラーシーブ４Ａ  １．０ｇ、及びジクロロメタン１０ｇを、滴下ロートを取り付けた５０ｍＬフラスコに仕込み、窒素雰囲気下室温で撹拌した。ピリジン０．９１４ｇ（純度９９．５％、１１．５ミリモル）とジクロロメタン５ｇからなる溶液を滴下ロートに仕込み、２０分かけて滴下した。更に室温で３時間撹拌を続けた後、最後にメタノール０．１０ｇ（純度９９．８％、３．１ミリモル）を添加して更に１０分撹拌して反応を完結させた。モレキュラーシーブ４Ａと副生した粉末状固体を濾別後に濾液をＧＣ分析した結果、２−ヒドロキシメチル−１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカンの転化率は１００％、１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−２−カルボン酸（１，４−ジオキサスピロ［４．５］デカン−２−イル）メチルエステルの収率は６４％であった。
【００９１】
実施例４：  ２−エチル−２−ペンチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−エチル−２−ペンチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステル（Ｒ１＝Ｅｔ、Ｒ２＝Ｐｅｎｔｙｌ）の製造
製造例４で得られた２−エチル−４−ヒドロキシメチル−２−ペンチル−１，３−ジオキソラン  ３１．２ｇ（純度９７．４％、１５０ミリモル）を反応原料として用いて、実施例１−１と同様の操作を行った。濾液をＧＣ分析した結果、２−エチル−４−ヒドロキシメチル−２−ペンチル−１，３−ジオキソランの転化率は１００％、２−エチル−２−ペンチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−エチル−２−ペンチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステルの収率は７３％であった。濃褐色オイル状粗生成物  ３３．０ｇのＧＣ分析によって求めた収率は７０％であり、濾液の分析時から収率３％分をロスしたことがわかった。
続いてクーゲルロール蒸留装置を用いて４０Ｐａ（絶対圧）の減圧下で粗生成物  ６．０５ｇの蒸留を行い、装置温度１８０〜２１０℃でオレンジ色液体として留出する２−エチル−２−ペンチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−エチル−２−ペンチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステル  ２．０３ｇを得た。純度９０．６％、蒸留収率４８％であった。ＧＣ−ＭＳ分析より、このエステルダイマーは８組のラセミ体からなる１６種の異性体混合物であることがわかった。
＜立体異性体混合物のスペクトルデータ＞
・ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−１）：２９３１、２８７５、１７６３、１７３６、１４６６、１１９０、１１６５、１１０５、９０８。
・ＭＳ（ｍ／ｚ、ＧＣ上の８ピーク共通）：４００（Ｍ＋）、３７１、３２９、１７１、１２９、９９、７１、５７、４３。
【００９２】
比較例：  ２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステル（Ｒ１、Ｒ２＝Ｍｅ）の製造
２，２−ジメチル−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン  ２０．２ｇ（東京化成工業株式会社商品、商品名２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−メタノール、純度９８．０％、１５０ミリモル）を反応原料として用いて、実施例１−１と同様の操作を行った。濾液をＧＣ分析した結果、２，２−ジメチル−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソランの転化率は１００％、２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステルの収率は７０％であった。濃オレンジ色オイル状粗生成物  １５．１ｇのＧＣ分析によって求めた収率は５９％であり、濾液の分析時から収率１１％分をロスしたことがわかった。
続いて０．１３ｋＰａ（絶対圧）の減圧下で粗生成物  １４．１ｇの単蒸留を行い、留分温度１０３〜１０６℃で無色液体として留出する２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステル  ８．２０ｇを得た。純度９８．７％、蒸留収率９７％であった。１３Ｃ−ＮＭＲ分析より、このエステルダイマーは２組のラセミ体からなる４種の立体異性体混合物であることがわかった。
＜立体異性体混合物のスペクトルデータ＞
・ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−１）：２９８７、２９３９、１７５９、１７３４、１３７１、１１９２、１１５３、１０９９、１０６６、８３７。
・ＭＳ（ｍ／ｚ）：２５９、２４５、１８６、１３０、１１５、１０１、７３、５９、４３。
【００９３】
以下の表１に実施例１〜４と比較例の反応条件と結果を示す。
【００９４】
【表１】
2018104430.tif 000023
【００９５】
実施例５：  グリセリン酸エチルの製造
実施例５において行った反応は、以下の通りである。
【００９６】
【化２２】
2018104430.tif 000024
【００９７】
実施例１−１で得られた２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸（２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルエステル  ５．００ｇ（純度９８．１％、１７．０ミリモル）、メタンスルホン酸  ８３ｍｇ（純度９８．０％、０．８５ミリモル）、エタノール  ３９．４ｇ（純度９９．５％、８５０ミリモル）を、１００ｍＬフラスコに仕込み、２時間還流した。冷却後にナトリウムエトキシドの２０％エタノール溶液  ２９０ｍｇ（ナトリウムエトキシドとして５８ｍｇ、０．８５ミリモル）で中和し、エタノールを留去した。続いて、得られたオレンジ色オイル状粗生成物８．７５ｇをクーゲルロール蒸留装置で精製した。０．１３ｋＰａ（絶対圧）、装置温度１５０〜１５５℃の条件下で、無色液体として留出するグリセリン酸エチル  １．５３ｇを得た。純度９３．５％、収率６３％であった。
＜グリセリン酸エチルのスペクトルデータ＞
・１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、δｐｐｍ）：１．３１（３Ｈ、ｔ、Ｊ＝６．８Ｈｚ）、３．８２−３．９２（２Ｈ、ｍ）、４．２４−４．３０（３Ｈ、ｍ）、なお、水酸基の１Ｈピークは、ブロードとなり検出できなかった。
・１３Ｃ−ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、δｐｐｍ）：１４．１、６２．０、６４．１、７１．８、１７３．０。
・ＩＲ（ｎｅａｔ、ｃｍ−１）：３４２５（ｂｒ）、２９７４、２９３５、１７２８、１２０１、１１１１、１０６３、１０２０。
・ＭＳ（ｍ／ｚ）：１３４（Ｍ＋）、１０４、７６、６１、４３、３１。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明のエステルダイマー（２位及び３位の水酸基が環状アセタール基として保護されたグリセリン酸エステル）は、製造時の回収率が効率的であり、例えば、各種医薬品、化粧品、洗浄剤、ポリマーなどの原料として使用されるグリセリン酸及び脱保護されたグリセリン酸エステルなどの合成中間体として有用である。