(57)【要約】【解決課題】有機合成上アルコール類からカルボニル化合物への酸化反応は重要な基本反応の一つである。本発明は高生産性、安全、簡便に収率、選択率良く目的物を得るアルコール類の酸化方法を提供する。【解決手段】下記一般式（１）【化１】2015063504.tif 000009 （式中、Ｒ1はアルキル基、アリール基又はアラルキル基、Ｒ2はアルキル基、アリール基、アラルキル基又は水素原子を示す。なお、Ｒ１とＲ２とは互いに結合して環構造を形成してもよい。）で表されるアルコール類を酸化して前記アルコール類から誘導されるカルボニル化合物を製造するアルコール類の酸化方法であり、触媒の存在下又は非存在下に、酸化剤として次亜塩素酸ソーダ５水和物を使用するアルコール類の酸化方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）
【化１】
2015063504.tif 000007
（式中、Ｒ1はアルキル基、アリール基又はアラルキル基、Ｒ2はアルキル基、アリール基、アラルキル基又は水素原子を示す。なお、Ｒ１とＲ２とは互いに結合して環構造を形成してもよい。）で表されるアルコール類を酸化して下記一般式（２）
【化２】
2015063504.tif 000008
（式中、Ｒ1はアルキル基、アリール基又はアラルキル基、Ｒ2はアルキル基、アリール基、アラルキル基、水素原子又は水酸基を示す。なお、Ｒ１とＲ２とは互いに結合して環構造を形成してもよい。）で表されるカルボニル化合物を製造するアルコール類の酸化方法であり、酸化剤として次亜塩素酸ソーダ５水和物を使用することを特徴とするアルコール類の酸化方法。
【請求項２】
前記酸化剤の次亜塩素酸ソーダ５水和物は、有効塩素濃度１２質量%以上の水溶液又は結晶として使用する請求項１に記載のアルコール類の酸化方法。
【請求項３】
前記酸化剤の次亜塩素酸ソーダ５水和物は、有効塩素濃度２０質量%以上の水溶液又は結晶として使用する請求項２に記載のアルコール類の酸化方法。
【請求項４】
前記次亜塩素酸ソーダ５水和物からなる酸化剤は、ニトロキシルラジカル触媒及び／又は相間移動触媒と共に使用される請求項１〜３のいずれかに記載のアルコール類の酸化方法。
【請求項５】
前記次亜塩素酸ソーダ５水和物からなる酸化剤は、ニトロキシルラジカル触媒と、相間移動触媒及び／又は酸触媒と共に使用される請求項１〜３のいずれかに記載のアルコール類の酸化方法。
【請求項６】
前記ニトロキシルラジカル触媒が、2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジニールオキシ（TEMPO）系触媒、2-アザアダマンタン-N-オキシル化合物（AZADO）系触媒、及びアザビシクロ[3,3,1]ノナン-N-オキシル化合物から選ばれた１種又は２種以上の混合物である請求項４又は５に記載のアルコール類の酸化方法。
【請求項７】
前記相間移動触媒が、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、ポリエチレングリコール類、クラウンエーテル類、アルキル硫酸塩、及びアルキルスルホン酸塩、両性界面活性剤等から選ばれた１種又は２種以上の混合物である請求項４〜６のいずれかに記載のアルコール類の酸化方法。
【請求項８】
前記アルコール類の酸化は、アルコール類を溶解すると共に前記酸化剤により酸化されない有機溶媒の存在下に行う請求項１〜７のいずれかに記載のアルコール類の酸化方法。
【請求項９】
前記アルコール類の酸化は、有機溶剤を使用しない無溶媒下に行う請求項１〜７のいずれかに記載のアルコール類の酸化方法。
【請求項１０】
前記アルコール類の酸化は、ｐＨ調整無しに行う請求項１〜９のいずれかに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、アルコール類の酸化方法に係り、特に酸化剤として次亜塩素酸ソーダ５水和物を使用し、アルコール類を酸化して前記アルコール類から誘導されるアルデヒド類、カルボン酸類、及びケトン類等のカルボニル化合物を製造するアルコール類の酸化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルコール類を酸化してアルデヒド類、カルボン酸類あるいはケトン類等のカルボニル化合物を製造する方法は古くから数多く報告されているが、使用する酸化剤や触媒あるいはこれらの廃棄物が有害であったり、爆発性であったり、また、酸化反応に低温条件が必要である等、使用する酸化剤に由来する様々な制約があることから、多くの分野において、安全で簡便に収率良く、また、選択率良く目的物のカルボニル化合物を製造することができるアルコール類の酸化方法の開発が望まれていた。
【０００３】
このような要請を満たす方法の一つとして、次亜塩素酸ソーダを酸化剤として使用するアルコール類の酸化方法が提案されており、いくつかの研究事例が報告されている。
例えば、非特許文献１においては、酸化剤として次亜塩素酸ソーダ水溶液（pH12〜13）を使用すると共に、触媒としてＴＥＭＰＯ(2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジニールオキシ；2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy)を使用し、また、反応系をｐＨ８〜９に調整するために緩衝剤としてＮaＨＣＯ3を使用し、更に、必要により助触媒としてＫＢrを使用し、０℃付近の反応温度で第１級及び第２級アルコール類をそれぞれ対応するアルデヒド類やケトン類に酸化することが報告されている。この非特許文献１においては、その比較実験で、ｐＨ調整無しにｐＨ１２〜１３で反応を行った場合では極端に目的とする生成物の収率が低下することが分かっており、また、ＴＥＭＰＯ、ＫＢrの共存下における次亜塩素酸ソーダ水溶液の安定性試験データによれば、室温下では次亜塩素酸ソーダが速やかに分解することが報告されている。
【０００４】
更に、上記の酸化剤としての次亜塩素酸ソーダ水溶液にＴＥＭＰＯに代表されるニトロキシルラジカル化合物を触媒として併用するアルコール類の酸化方法については、その酸化反応において、反応速度、基質の選択性、反応温度、廃液処理、環境調和性等において更なる改善を図る目的で、触媒として使用するニトロキシルラジカル化合物の化学構造を工夫したＡＺＡＤＯ（2-アザアダマンタンN-オキシル；2-azaadamantane N-oxyl）系の触媒を使用すること（非特許文献２、特許文献１及び２参照）や、リン酸緩衝溶液によりｐＨ約４．０〜８．０に維持して次亜塩素酸ナトリウムと共に亜塩素酸ナトリウム溶液を用いる方法（特許文献３参照）や助触媒としてＫＢrに変えてＮa2Ｂ4Ｏ7やＺrＯ(アセテート)2等のオキシ金属イオンやその塩を用いる方法（特許文献４参照）等のＴＥＭＰＯを用いる触媒システムを工夫することも提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第04,809,229号公報
【特許文献２】特許第04,803,074号公報
【特許文献３】特表2002-511,440号公報
【特許文献４】特表2006-517,584号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】P. L. Anelli, et al., J. Org. Chem. 1987, 52, 2559-2562
【非特許文献２】Y. Iwabuchi et al., J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 8412-8413
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、酸化剤として使用する次亜塩素酸ソーダは通常約１２質量%の水溶液（pH12〜13）として流通しており、この次亜塩素酸ソーダ水溶液それ自体が大量の水を有するものであり、しかも、ニトロキシルラジカル化合物を触媒とするアルコール類の酸化反応においては、ｐＨ１２〜１３の次亜塩素酸ナトリウム水溶液をそのまま使用すると高い収率が得られないので、反応系のｐＨ調整のためにＮaＨＣＯ3等の緩衝剤の使用が不可欠であって、この緩衝剤の使用のために更に大量の水を使用することが必要になり、結果として反応系には極めて大量の水が存在することになる。
【０００８】
例えば、非特許文献２の実験項〔8413頁References (9)参照〕においては、２００mgの3-フェニルプロパノールを酸化する場合、溶媒としてジクロロメタン３．９mL、ｐＨ調整用のＮaＨＣＯ3水溶液２mL、及び酸化剤の次亜塩素酸ナトリウム水溶液（８質量%濃度）とＮaＨＣＯ3水溶液の混合物３．３mLを使用しており、２００mgの基質（アルコール類）に対して有機溶媒と水溶液の合計で９．２mLもの溶液を使用することになり、単純に計算すると、基質１kgを酸化する際には反応系に水溶液だけでも２６．５L、有機溶媒も含めると４６Lもの溶液が必要になり、反応系がかなりの希薄条件にならざるを得ない。
【０００９】
このように反応系が極端な希薄条件下であることは、実験室レベルでのアルコール類の酸化反応には問題がないが、大量生産を必要とする工業的レベルでのアルコール類の酸化反応においては、反応器に仕込めるアルコール類（基質）の量に限度があり、必然的に１つの反応器を用いて１回の酸化反応で製造し得るカルボニル化合物の生産量に限界が生じ、極端に生産効率が低下し、また、大量の廃液が発生してその処理にも多大な費用がかかり、生産コストが高くなって実用性に乏しいという問題がある。また、ｐＨ調整をしない次亜塩素酸ソーダ水溶液単独での酸化反応は相間移動触媒を併用しても低収率である場合が多々あり、工業生産には不向きである。
【００１０】
そこで、本発明者らは、アルコール類の酸化反応において、反応効率や環境調和性を低下させることなく、反応系における酸化剤に対する基質の比率（以下、「酸化剤に対する基質比率」という。）を高め、生産効率や廃液処理の問題を解消することができる方法について鋭意検討を重ねた結果、次亜塩素酸ソーダ５水和物（NaOCl・5H2O）が一般に有効塩素濃度約４２質量%及び水酸化ナトリウム濃度０．１質量%以下の高純度結晶であることに着目し、これを酸化剤として使用することにより、反応系のｐＨを調整する必要が無くなり、結果として反応系の水分量を可及的に低減することができ、ニトロキシルラジカル化合物を触媒とする従来のアルコール類の酸化方法に比べて圧倒的に高い酸化剤に対する基質比率で酸化反応を行うことができることを見出すと共に、前記次亜塩素酸ソーダ５水和物（NaOCl・5H2O）を酸化剤として使用するに際していわゆる触媒量ほどの酸を一緒に添加して使用した場合においては、酸化反応の反応時間を大きく短縮できることをも見出して、本発明を完成した。
【００１１】
従って、本発明の目的は、アルコール類の酸化反応において、酸化剤に対する基質比率を高めて生産効率を高めることができる新しいアルコール類の酸化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、本発明は、下記一般式（１）
【化１】
2015063504.tif 000002
（式中、Ｒ1はアルキル基、アリール基又はアラルキル基、Ｒ2はアルキル基、アリール基、アラルキル基又は水素原子を示す。なお、Ｒ１とＲ２とは互いに結合して環構造を形成してもよい。）で表されるアルコール類を酸化して下記一般式（２）
【化２】
2015063504.tif 000003
（式中、Ｒ1はアルキル基、アリール基又はアラルキル基、Ｒ2はアルキル基、アリール基、アラルキル基、水素原子又は水酸基を示す。なお、Ｒ１とＲ２とは互いに結合して環構造を形成してもよい。）で表されるカルボニル化合物を製造するアルコール類の酸化方法であり、酸化剤として次亜塩素酸ソーダ５水和物を使用することを特徴とするアルコール類の酸化方法である。
【００１３】
本発明のアルコール類の酸化方法において、基質としてのアルコール類としては、上記一般式（１）で表されるアルコール類であり、反応系における酸化剤としての次亜塩素酸ソーダ５水和物の使用が特にＴＥＭＰＯやＡＺＡＤＯ等の触媒の使用を必須としないので、これら触媒として使用するニトロキシルラジカル化合物（ニトロキシルラジカル触媒）に対する立体障害の問題がなく、比較的立体障害の大きな第２級アルコール類であってもよい。なお、上記一般式（１）で表されるアルコール類のアリール基及びアラルキル基においては、芳香環が反応に不活性な置換基（環構造を含む）をいくつ有していてもよい。反応に不活性な置換基としては、ハロゲン原子、鎖状又は環状アルキル基、アルコキシ基、アルキレンジオキシ基、置換又は無置換アリール基等が挙げられる。
【００１４】
また、本発明の酸化方法において、酸化剤として使用する次亜塩素酸ソーダ５水和物（NaOCl・5H2O）については、一般に市販されているものでよく、特に制限されるものではないが、有効塩素濃度が３９質量%以上、好ましくは約４２質量%であって、水酸化ナトリウム濃度（NaOH濃度）が０．２質量%以下、好ましくは０．１質量%以下の高純度の結晶であるのがよい。有効塩素濃度が３９質量%より低くなると保存中にその水分により液状化し次亜塩素酸ソーダの分解が進む虞があり、また、ＮaＯＨ濃度が０．２質量%より高くなるとｐＨ調整のための緩衝剤の使用が必要になり、反応混合物全体に対する基質の割合（以下、「反応系の基質割合」という。）が低下する虞がある。また、酸化剤に後述の酸触媒を添加して使用する場合においては、その酸触媒の添加量が増えてしまう虞がある。このような次亜塩素酸ソーダ５水和物（NaOCl・5H2O）は、例えば特許第04,211,130号公報に記載の方法により製造することができる。
【００１５】
本発明において、アルコール類の酸化反応の反応系で次亜塩素酸ソーダ５水和物を酸化剤として使用する場合、次亜塩素酸ソーダ５水和物は、水に溶解して使用することができるが、反応速度や反応系の基質割合を考慮し、通常、有効塩素濃度１２質量%以上の水溶液又は粉末状の結晶として、好ましくは有効塩素濃度２０質量%以上の水溶液又は粉末状の結晶として、より好ましくは有効塩素濃度３０質量%以上の水溶液又は粉末状の結晶として使用される。酸化剤として使用する次亜塩素酸ソーダ５水和物は、通常そのＮaＯＨ濃度が０．１質量%以下なので、高濃度で、更には結晶のまま使用することができる。例えば、有効塩素濃度約１２質量%の次亜塩素酸ソーダ水溶液に比べて、有効塩素濃度約４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物は約３．５倍高濃度であるため、酸化剤に対する基質比率も約３．５倍向上できるほか、高濃度のため反応速度も向上するという利点がある。有効塩素濃度が１２質量%より低い次亜塩素酸ソーダ５水和物水溶液の使用は、ｐＨ調整のための緩衝剤の使用に伴う水の使用が必要ない分だけ、従来のニトロキシルラジカル触媒を使用する酸化反応に比べて、反応系の基質割合を高くすることができるが、有効塩素濃度が低い分だけ酸化剤に対する基質比率が低くなって好ましくない。
【００１６】
更に、本発明の酸化方法においては、酸化剤として次亜塩素酸ソーダ５水和物を使用する際に、特にニトロキシルラジカル触媒及び／又は相間移動触媒を併用することなく酸化反応を行うことができるが、必要により、ニトロキシルラジカル触媒及び／又は相間移動触媒を併用してもよく、また、ニトロキシルラジカル触媒と、相間移動触媒及び／又は酸触媒とを併用してもよく、本発明の酸化方法を適用するアルコール類の種類によってはこれらニトロキシルラジカル触媒及び／又は相間移動触媒を併用したり、ニトロキシルラジカル触媒と、相間移動触媒及び／又は酸触媒とを併用することにより、反応時間を短縮し、また、反応収率を向上させることができる。
【００１７】
このような目的で使用されるニトロキシルラジカル触媒としては、従来より知られている種々のニトロキシルラジカル化合物を挙げることができ、例えば、2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジニールオキシ（TEMPO）、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジニールオキシ、4-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジニールオキシ等のＴＥＭＰＯ系触媒、2-アザアダマンタン-N-オキシル化合物（AZADO）系触媒、及びアザビシクロ[3,3,1]ノナン-N-オキシル化合物等を例示することができ、これらはその１種のみを単独で使用できるほか、２種以上の混合物として使用することもできる。このニトロキシルラジカル触媒を併用する場合の使用量は、いわゆる触媒量の使用量でよく、アルコール類に対して通常０．００００１当量以上０．１当量以下、好ましくは０．００１当量以上０．０１以下の範囲で使用される。
【００１８】
また、前記相間移動触媒としては、従来から知られている種々の相間移動触媒を挙げることができ、例えば、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩、ポリエチレングリコール類、クラウンエーテル類、アルキル硫酸塩、及びアルキルスルホン酸塩、両性界面活性剤等を例示することができ、代表的には、硫酸水素テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、アリコート３３６、硫酸水素トリオクチルメチルアンモニウム、18-クラウン-6、塩化テトラブチルホスホニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等であるが、これらはその１種のみを単独で使用できるほか、２種以上の混合物として使用することもできる。この相間移動触媒を併用する場合の使用量は、いわゆる触媒量の使用量でよく、アルコール類に対して通常０．００１当量以上０．１当量以下、好ましくは０．０１当量以上０．０５当量以下の範囲で使用される。
【００１９】
前記酸触媒としては、水溶液が酸性を示すブレンステッド酸であれば特に制限されるものではなく、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、炭酸等の無機酸や、酢酸、プロピオン酸、スルホン酸等の有機酸や、これらの塩を例示することができる。酸触媒の使用量については、ｐＨを強酸性にする程の多量であると、酸化剤として使用する次亜塩素酸ソーダ５水和物（NaOCl・5H2O）由来の次亜塩素酸が分解して塩素ガスが発生し、系外に漏れ出る恐れがあるため、当該酸化剤に含まれるごく微量のＮaＯＨを中和できる量であればよい。より詳しくは、いわゆる触媒量程の使用量でよく、次亜塩素酸ソーダ５水和物に対して０．００１当量以上０．１当量以下、好ましくは０．０１当量以上０．０５当量以下の範囲で使用される。なお、この酸触媒はその１種のみを単独で使用できるほか、２種以上を混合して使用することもできる。
【００２０】
本発明の酸化方法において、酸化反応は基質としてのアルコール類を溶解する有機溶剤を使用する溶媒中で実施することができるほか、有機溶剤を使用しない無溶媒で実施することもできる。溶媒中で実施する場合の有機溶剤としては、溶剤自体が酸化剤の次亜塩素酸ソーダ５水和物に酸化されないものである必要があり、例えばジクロロメタン、クロロホルム、エチレンジクロリド等のハロゲン系溶媒や、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒や、例えばニトロベンゼン、ベンゾトリフルオリド、4-クロロベンゾトリフルオリド等の電子不足型の芳香族系溶媒等を例示でき、好適にはハロゲン系溶媒やエステル系溶媒である。有機溶剤を使用する溶媒中で本発明の酸化方法を実施する場合には、この有機溶剤と酸化剤として使用する次亜塩素酸５水和物の水溶液又は結晶（固体）とが不均一系の反応になるため、上記の相間移動触媒を併用することが好ましい。
【００２１】
本発明の酸化反応は、通常、０℃以上５０℃以下の反応温度で撹拌下に行われ、好ましくは０℃以上室温（３０℃程度）以下の反応温度で撹拌下に行われる。反応温度を室温以上にすることは、次亜塩素酸ソーダの分解反応と酸化反応との競争反応になり、次亜塩素酸ソーダの分解が起こって必要な次亜塩素酸ソーダ５水和物の使用量が増大するので好ましくなく、また、反応温度を反応系が固化しない程度の低温（０℃未満）まで下げることは、特別に設備的な対応が必要になるほか、反応速度の低下を招く等、かえって利点が少ない。
【００２２】
本発明の酸化方法においては、酸化反応の際に反応系のｐＨ調整を行う必要が無く、従ってｐＨ調整を行うための緩衝剤の使用やそのための水の使用を省略することができ、それだけ反応系の基質割合を高めることができて実質的な生産効率が向上する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のアルコール類の酸化方法によれば、アルコール類の酸化反応において、酸化剤に対する基質比率を高めるほか、緩衝液によるｐＨ調整をしないことによる反応系の基質割合を高めて生産効率を高めることができる。また、酸化剤を使用するに際していわゆる触媒量ほどの酸を一緒に添加して使用した場合には、酸化反応の反応時間を大きく短縮することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明のアルコール類の酸化方法の好適な実施の形態を具体的に説明する。なお、実施例に用いた次亜塩素酸ソーダ５水和物を水に溶解させた水溶液にすると有効塩素濃度１０〜３０%の範囲でｐＨ１０〜１１程度になる。
【００２５】
〔実施例１〕
アルコール類として(-)-メントール１．５６g(10.0mmol)を使用し、相間移動触媒として硫酸水素テトラブチルアンモニウム０．１７０g(0.50mmol)を使用し、また、ニトロキシルラジカル触媒としてＴＥＭＰＯ０．０１５７g(0.10mmol)を使用し、これらをジクロロメタン３０mLに溶解して反応容器内に仕込んだ。その後、室温下（25℃）で撹拌しながら酸化剤として有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の粉末状結晶３．３０g(20.1mmol、基質に対して2.0当量)を一度にして添加し、酸化剤添加終了後から撹拌下に２時間反応させた。反応系の温度は約３０分かけて１０℃程度上昇し、反応開始時から２時間後終了時には３０℃になった。
【００２６】
この(-)-メントールの酸化反応において、酸化剤添加時の反応開始時から２時間後に反応系から反応液をサンプリングし、4-クロロベンゾトリフルオリドを内部標準物質として用い、反応液をガスクロマトグラフィー（ＧＣ）で内標分析した結果、(-)-メントンが８７%の収率で生成したのを確認した。
結果等を表１にまとめて示す。
【００２７】
〔実施例２〕
実施例１で使用した次亜塩素酸ソーダ５水和物の粉末状結晶の添加量を２．６４g(16.0mmol、基質に対して1.6当量)とし、また、ジクロロメタンの添加量を１０mLとし、さらに、反応温度を15℃とした以外は、実施例１と同様にして酸化反応を行った。実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析した結果、(-)-メントンが９６%の収率で生成していた。
結果等を表１にまとめて示す。
【００２８】
〔実施例３〕
ニトロキシルラジカル触媒を添加せずに、実施例１で使用した次亜塩素酸ソーダ５水和物の粉末状結晶の添加量を１．９８g(12.0mmol、基質に対して1.2当量)とし、また、反応温度を5℃・反応時間を24時間とした以外は、実施例１と同様にして酸化反応を行った。酸化剤添加時の反応開始時から24時間後に反応系から反応液をサンプリングし、その他は実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析した結果、(-)-メントンが９８%の収率で生成していた。
結果等を表１にまとめて示す。
【００２９】
〔比較例１〕
次亜塩素酸ソーダ５水和物に代えて、酸化剤として一般の市販品であるｐＨ１２．６及び有効塩素濃度１１．５質量%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液７．４０g(12.0mmol、基質に対して1.2当量)を使用した以外は、上記の実施例３と同様にして、酸化反応を行った。実施例３と同様にしてＧＣにより内標分析した結果、(-)-メントンが２%の収率で生成していた。
結果等を表１にまとめて示す。
【００３０】
【表１】
2015063504.tif 000004
【００３１】
〔実施例４〕
2,6-ジメチル-4-ヘプタノール１．４４g(10.0mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム０．１７０g(0.50mmol)及びＴＥＭＰＯ０．０１５６g(0.10mmol)を使用し、これらをジクロロメタン３０mLに溶解し、また、有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の粉末状結晶４．９４g(30.0mml、基質に対して3.0当量)を使用した以外は、上記実施例１と同様にして酸化反応を行った。反応温度は約４５分かけて１０℃程度上昇し、反応開始時から２時間後終了時には３０℃になった。
反応液を実施例１と同様にして内標分析した結果、2,6-ジメチル-4-ヘプタノンが７３%の収率で生成したのを確認した。
結果等を表２にまとめて示す。
【００３２】
〔実施例５〕
実施例４で使用した次亜塩素酸ソーダ５水和物の粉末状結晶の添加量を２．９６g(18.0mmol、基質に対して1.8当量)とし、また、ジクロロメタンの添加量を１０mLとし、さらに、反応温度を15℃・反応時間6時間とした以外は、実施例４と同様にして酸化反応を行った。実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析した結果、2,6-ジメチル-4-ヘプタノンが８８%の収率で生成していた。
結果等を表２にまとめて示す。
【００３３】
〔実施例６〕
実施例４で使用したＴＥＭＰＯに代えて、1-メチル-2-アザアダマンタン-N-オキシル（通称1-Me-AZADO）０．０１６２g(0.10mmol)を使用し、実施例４で使用した次亜塩素酸ソーダ５水和物の粉末状結晶２．３１g(14.0mml、基質に対して1.4当量)を使用し、反応時間を３０分とした以外は、実施例４と同様にして酸化反応を行った。酸化剤添加時の反応開始時から３０分後に、実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析した結果、2,6-ジメチル-4-ヘプタノンが９５%の収率で生成していた。
結果等を表２にまとめて示す。
【００３４】
【表２】
2015063504.tif 000005
【００３５】
〔実施例７〕
2-オクタノール１．３０g(10.0mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム０．１７０g(0.50mmol)、及びＴＥＭＰＯ０．０２１g(0.13mmol)をジクロロメタン１０mLに溶解して反応容器内に仕込み、反応容器内の液温を５℃まで冷却した後、撹拌しながら有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の粉末状結晶２．００ｇ(12.2mmol、基質に対して1.22当量)を一度に添加し、反応容器内の液温を５℃に保ったまま１５分後にＧＣ分析すると原料アルコールは完全になくなっていた。酸化剤添加時の反応開始時から通算３０分で反応終了とした。
【００３６】
反応終了後、得られた反応混合物中に亜硫酸ナトリウム水溶液２０mLを加えた後、有機相を分液した。水相をジクロロメタン３０mLで抽出、有機相を合わせて３０mLの水で洗い、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去し、１．２７gの残渣を得た。このようにして得られた残渣０．４２gをクーゲルロールで蒸留（45torr、オーブン温度120〜130℃）し、０．４０gの2-オクタノンを得た。単離精製後の収率は９５%であった。
結果等を表３にまとめて示す。
【００３７】
〔実施例８〜１６、２１〜２４〕
アルコール類として2-オクタノール１．３０g(10.0mmol)を使用し、酸化剤として次亜塩素酸ソーダ５水和物１．９７g(12.0mmol)を使用し、ニトロキシルラジカル触媒としてＴＥＭＰＯ０．０１５６g(0.10mmol)を使用し、また、相間移動触媒として０．５mmolの硫酸水素テトラブチルアンモニウム(TBAS)又は臭化テトラブチルアンモニウム(TBAB)を使用し、更に、表３に示す有機溶剤３０mLを使用し、表３に示すような酸化剤の使用状態及び有効塩素濃度、ニトロキシルラジカル触媒及び相間移動触媒使用の有無、反応温度(室温：２０〜３０℃)、並びに反応時間の条件下で、実施例７と同様にして撹拌下に酸化反応を行い、実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析を行い、酸化反応の生成物である2-オクタノンの収率を求めた。
結果等を表３にまとめて示す。
【００３８】
〔実施例１７〜２０〕
アルコール類として2-オクタノール１．３０g(10.0mmol)を使用し、酸化剤として有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の粉末状結晶１．９７g(12.0mmol、基質に対して1.2当量)を使用し、ニトロキシルラジカル触媒としてＴＥＭＰＯ０．０１５６g(0.10mmol)を使用し、また、相間移動触媒として０．５mmolの塩化テトラブチルアンモニウム（TBAC）を使用し、更に、酸触媒として硫酸水素ナトリウム１水和物（NaHSO4・H2O）を０．６９０ｇ（0.50mmol、基質に対して0.05当量、酸化剤に対して0.042当量）を水0.2mLと共に使用し、表３に示す有機溶剤３０mLを使用し、表３に示すようなニトロキシルラジカル触媒及び相間移動触媒使用の有無、反応温度、並びに反応時間の条件下で、実施例８と同様にして撹拌下に酸化反応を行い、実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析を行い、酸化反応の生成物である2-オクタノンの収率を求めた。
結果等を表３にまとめて示す。
【００３９】
〔比較例２〕
次亜塩素酸ソーダ５水和物に代えて、酸化剤として一般の市販品であるｐＨ１３．１及び有効塩素濃度１２．９質量%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液６．５９g(12.0mmol)を使用した以外は、上記の実施例８と同様にして、反応温度５℃でｐＨ調整を行わずに酸化反応を行った。実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析を行い、2-オクタノンの収率を調べた。
結果等を表３にまとめて示す。
【００４０】
〔比較例３〕
次亜塩素酸ソーダ５水和物に代えて、酸化剤として一般の市販品であるｐＨ１３．１及び有効塩素濃度１２．６質量%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液６．７３g(12.0mmol)を使用し、ＴＥＭＰＯを添加しなかったこと以外は、上記の実施例８と同様にして、反応温度５℃でｐＨ調整を行わずに酸化反応を行った。実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析を行い、2-オクタノンの収率を調べた。
結果等を表３にまとめて示す。
【００４１】
【表３】
2015063504.tif 000006
【００４２】
〔実施例２５〕
2-オクタノール１３．０g(100mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム１．７０g(5.00mmol)及びＴＥＭＰＯ０．１５６g(1.00mmol)の混合液を反応容器内に仕込み、有機溶媒に溶解させることなく、反応容器内の液温を５℃まで冷却した後、撹拌下に液温を５〜１０℃に維持しながら、有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶を水に溶解させて得られた有効塩素濃度２５．３質量%の水溶液３３．７g(120mmol、基質に対して1.2当量)を前記混合液中に１時間４０分かけて滴下した。滴下終了後２０分後（滴下開始から２時間後）に、上記実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析を行ったところ、2-オクタノンが９６%の収率で生成していた。
【００４３】
〔実施例２６〕
実施例８で使用したＴＥＭＰＯに代えて、ニトロキシルラジカル触媒として1-Me-ＡＺＡＤＯ０．０１６３g(0.10mmol)を使用したこと以外は、実施例８と同様にして酸化反応を行った。酸化反応の開始から１時間後に実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析を行ったところ、2-オクタノンが９９%を超える収率で生成していた。
【００４４】
〔実施例２７〕
1-オクタノール１．３１g(10.1mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム０．１７０g(0.50mmol)及びＴＥＭＰＯ０．０１５６g(0.10mmol)をジクロロメタン３０mLに溶解して反応容器内に仕込み、反応容器内の液温を５℃まで冷却した後、撹拌しながら有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶１．８１g(11.0mmol、基質に対して1.1当量)を加え、その後そのまま液温を５℃に保って撹拌下に酸化反応を行った。酸化反応の開始から１時間後に、実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析を行ったところ、1-オクタナールが９１%の収率で生成していた。
【００４５】
〔実施例２８〕
ベンジルアルコール１．１０g(10.1mmol)、臭化テトラブチルアンモニウム０．１６１g(0.50mmol)、ＴＥＭＰＯ０．０１６０g(0.10mmol)及びm-ジクロロベンゼン（ＧＣ内標物質）１．２２gをジクロロメタン３０mLに溶解して反応容器内に仕込み、反応容器内の液温を５℃まで冷却した後、撹拌しながら有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶１．９９g(12.1mmol、基質に対して1.2当量)を加え、その後氷浴を取り除いて室温まで上昇させて撹拌下に酸化反応を行った。酸化反応の開始から１時間後に、実施例１と同様にしてＧＣで内標分析したところ、９３%の収率でベンズアルデヒドが生成しているのを確認した。
【００４６】
〔実施例２９〕
3-オクタノール１．３１g(10.1mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム０．１６９g(0.50mmol)、ＴＥＭＰＯ０．０１５４g(0.10mmol)及び4-クロロベンゾトリフルオリド（ＧＣ内標物質）１．５５gをジクロロメタン３０mLに溶解して反応容器内に仕込み、反応容器内の液温を５℃まで冷却した後、撹拌しながら有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶１．９８g(12.0mmol、基質に対して1.19当量)を加え、その後氷浴を取り除いて室温まで上昇させて撹拌下に酸化反応を行った。酸化反応の開始から１時間後に、実施例１と同様にしてＧＣで内標分析したところ、９６%の収率で3-オクタノンが生成しているのを確認した。
【００４７】
〔実施例３０〕
3-オクタノール１．３１g(10.1mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム０．１７０ｇ（0.50mmol）、ＴＥＭＰＯ０．０１５５ｇ（0.10mmol）をジクロロメタン３０mLに溶解して反応容器内に仕込み、反応容器内の液温を５℃まで冷却した後、撹拌しながら有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶１．９８g(12.0mmol、基質に対して1.19当量)を加え、その後そのまま液温を５℃に保って撹拌下に酸化反応を行った。酸化反応の開始から１時間後に、実施例１と同様にしてＧＣで内標分析したところ、3-オクタノンが９７%の収率で生成していた。
【００４８】
〔実施例３１〕
3-オクタノール１．３０g(10.0mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム０．１６０g(0.50mmol)、ＴＥＭＰＯ０．０２０g(0.13mmol)をジクロロメタン１０mLに溶解して反応容器内に仕込み、反応容器内に水０．２mLを加え、液温を８℃まで冷却した後、撹拌しながら有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶２．０g(12.2mmol、基質に対して1.22当量)を加え、その後、１５℃にて４０分間撹拌下に酸化反応をさせた。
【００４９】
反応終了後、得られた反応混合物中に亜硫酸ナトリウム水溶液２０mLを加えた後、有機相を分液し、この有機相をもう一度水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去し、１．３０gの残渣を得た。このようにして得られた残渣０．４０gをクーゲルロールで蒸留（65torr、オーブン温度130〜140℃）し、０．３８gの無色透明液体を得た。得られた無色透明液体をＧＣＭＳで分析したところ、純度９９．７１%の3-オクタノンと０．２９%の3-オクタノールが含まれていた。単離された3-オクタノンの収率は９６%であった。
【００５０】
〔実施例３２〕
1-ドデカノール０．５６g(3.0mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム０．０５１g(0.15mmol)、ＴＥＭＰＯ０．００５g(0.03mmol)をジクロロメタン３０mLに溶解して反応容器内に仕込み、反応容器内の液温を０℃まで冷却した後、有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶１．２g(7.3mmol、基質に対して2.4当量)を加え、撹拌下に酸化反応を行った。酸化反応の開始から１０分後に室温に戻し、１時間後に更に有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶１．２g(7.3mmol、基質に対して2.4当量)を加えた。この操作を３時間に亘って３回繰り返した後、更に室温で９時間撹拌下に反応させた。反応終了後、反応混合物中に水２０mLを加え、有機相を分液し、得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去して０．７２６７gの残渣を得た。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、０．５６gのドデシル酸を得た。単離されたドデシル酸の収率は９３%であった。
【００５１】
〔実施例３３〕
ピペロニルアルコール（3,4-メチレンジオキシベンジルアルコール）１．５２g(10.0mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム０．１７０g(0.50mmol)、ＴＥＭＰＯ０．０１５５g(0.10mmol)をジクロロメタン１０mLに溶解して反応容器内に仕込み、反応容器内の液温を１５℃まで冷却した後、撹拌しながら有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶１．９８g(12.0mmol、基質に対して1.2当量)を加え、撹拌下に酸化反応を行った。酸化反応の開始から０．５時間後に、実施例１と同様にしてＧＣで内標分析したところ、８３%の収率でヘリオトロピン（3,4-メチレンジオキシベンズアルデヒド）が生成しているのを確認した。
【００５２】
〔実施例３４〕
4-クロロベンジルアルコール１．４３g(10.0mmol)、硫酸水素テトラブチルアンモニウム０．１６９g(0.50mmol)、ＴＥＭＰＯ０．０１５９g(0.10mmol)をジクロロメタン３０mLに溶解して反応容器内に仕込み、反応容器内の液温を５℃まで冷却した後、撹拌しながら有効塩素濃度４２質量%の次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶１．８２g(11.1mmol、基質に対して1.1当量)を加え、撹拌下に酸化反応を行った。酸化反応の開始から０．５時間後に、実施例１と同様にしてＧＣで内標分析したところ、９７%の収率で4-クロロベンズアルデヒドが生成しているのを確認した。
【００５３】
〔比較例４〕
実施例２６の1-Me-ＡＺＡＤＯを触媒とした酸化反応において、次亜塩素酸ソーダ５水和物の結晶に代えて、ｐＨ１３．１及び有効塩素濃度１２．６質量%の一般の次亜塩素酸ソーダ水溶液６．７８g(12.0mmol)を使用した以外は、実施例２６と同様にして、反応温度５℃でｐＨ調整を行わずに酸化反応を行った。実施例１と同様にしてＧＣにより内標分析を行った結果、2-オクタノンの生成は１時間で１４%であった。