(57)【要約】【課題】本発明の目的は、β−ヒドロキシプロピオバニロンである３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンから、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを工業的に安全かつ環境に配慮して製造する方法を提供することにある。【解決手段】上記目的は、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを、水素化ホウ素化合物により還元することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得る工程を含む、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを製造する方法により解決される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液と水素化ホウ素化合物とを接触させて、該３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを還元することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を得る工程
を含む、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造方法。
【請求項２】
（２）前記１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物から、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得る工程
をさらに含む、請求項１に記載の１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造方法。
【請求項３】
前記３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液が、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンに対して可溶性である有機溶媒又は塩基性の水性溶媒に溶解して得られた溶液である、請求項１又は２に記載の１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造方法。
【請求項４】
前記工程（２）が、前記１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有水溶液とし、該水溶液のｐＨを３．０〜１０．０に調整したものから、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得る工程である、請求項２又は３に記載の１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造方法。
【請求項５】
前記工程（２）が、前記１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有水溶液とし、該水溶液のｐＨを５．０〜９．５に調整したものから、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得る工程である、請求項２又は３に記載の１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造方法。
【請求項６】
前記１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離することが、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを、水に対して非相溶性である有機溶媒で抽出することにより達成される、請求項２〜５のいずれか１項に記載の１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リグニン及びその関連物質より得られる可能性のある３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンから、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リグニンは植物の維管束細胞壁成分として存在する無定形高分子物質であって、フェニルプロパン系の構成単位が複雑に縮合したものである。リグニンは、メトキシ基を含有することが化学構造上の大きな特徴になっている。リグニンは木質化した植物細胞を相互に膠着し、組織を強化する働きをしており、木材中に１８〜３６％、草本中には１５〜２５％存在する。そこで、木材を有効利用するために、リグニンを分解しようとする試みが種々なされている。
【０００３】
特許文献１には、微生物由来酵素を用いて、リグニンに多量に含まれるβ−アリールエーテル結合を分解することにより、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン（β−ヒドロキシプロピオバニロン）を生成する方法が記載されている。
【０００４】
β−ヒドロキシプロピオバニロンをさらなる反応に供することによって、工業的に有用な化合物を合成できる可能性がある。例えば、非特許文献１には、パルプ生産工程（サルフェートプロセス）の機構の解明の一環として、β−ヒドロキシプロピオバニロンを水素化ホウ素ナトリウム及びその後のＮａＳＨと反応させることにより、コニフェルアルデヒドやアセトバニロンを生成する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４５５７
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ａｓｈｏｒｎ，Ｔｅｏｄｏｒｅ；Ｓｕｏｍｅｎ  Ｋｅｍｉｓｔｉｓｅｕｒａｎ  Ｔｉｅｄｏｎａｎｔｏｊａ（１９６０），６９（Ｎｏ．１），１−１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
確かに、特許文献１及び非特許文献１に記載の方法を組み合わせれば、リグニンから、β−ヒドロキシプロピオバニロンを経由して、コニフェルアルデヒドやアセトバニロンを目的物として得られる可能性がある。
【０００８】
これに対して、本発明者らは、β−ヒドロキシプロピオバニロンから、コニフェルアルデヒド及びアセトバニロン以外の工業的に有用な化合物を合成できるのではないかと考えた。例えば、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールは、β−ヒドロキシプロピオバニロン中のカルボニル基（Ｃ＝Ｏ）における酸素（Ｏ）がヒドロキシル基（−ＯＨ）に置き換わったものであり、この化合物を経由して樹脂原料や医薬品原料となるような化合物を合成できる可能性があると考えた。
【０００９】
しかし、非特許文献１には、非特許文献１に記載の方法によって、β−ヒドロキシプロピオバニロンから、コニフェルアルデヒド及びアセトバニロン以外の化合物、特に１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを目的物として製造することができるという記載はない。
【００１０】
そこで、本発明は、β−ヒドロキシプロピオバニロンである３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンから、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを製造する方法を提供することを、発明が解決しようとする課題とした。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、鋭意研究を積み重ね、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンに種々の還元剤や触媒を作用させて試行錯誤を繰り返した結果、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを溶解させた溶液に、水素化ホウ素化合物を加えることによって、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを還元し、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを目的物として得ることに成功した。
【００１２】
また、本発明者らは、生成した１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを含む水性溶液のｐＨを所定の範囲に調整することによって、反応終了後の水素化ホウ素化合物を分解し、効率よく１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを分離及び回収することができるとの知見を得た。本発明は、このような成功例や知見に基づき、完成された発明である。
【００１３】
したがって、本発明によれば、（１）３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液と水素化ホウ素化合物とを接触させて、該３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを還元することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を得る工程を含む１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造方法が提供される。
【００１４】
好ましくは、本発明の製造方法は、（２）前記１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物から、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得る工程をさらに含む。
【００１５】
好ましくは、本発明の製造方法において、前記３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液が、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンに対して可溶性である有機溶媒又は塩基性の水性溶媒に溶解して得られた溶液である。
【００１６】
好ましくは、本発明の製造方法において、前記工程（２）が、前記１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有水溶液とし、該水溶液のｐＨを３．０〜１０．０に調整したものから、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得る工程である。
【００１７】
好ましくは、本発明の製造方法において、前記工程（２）が、前記１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有水溶液とし、該水溶液のｐＨを５．０〜９．５に調整したものから、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得る工程である。
【００１８】
好ましくは、本発明の製造方法において、前記１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離することが、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを、水に対して非相溶性である有機溶媒で抽出することにより達成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の製造方法によれば、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを水素化ホウ素化合物により還元することによって、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを中間体又は目的物として得ることができる。
【００２０】
また、本発明の製造方法によれば、反応後処理時の水性媒体のｐＨを調整することによって、反応に用いた還元剤やその分解物と目的物である１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを効率よく分離できる。
【００２１】
本発明の製造方法で用いる水素化ホウ素化合物は、比較的安定な固体であり、発火などの危険がなく、さらに廃棄物汚染の程度が小さい化合物であることから、本発明の製造方法は、安全かつ環境に配慮した工程設計を可能とするものであり、工業的規模での１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造が可能な方法である。また、本発明の製造方法によって得られる１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールやその後の反応によって得られる化合物は、樹脂、接着剤、レジスト材料、医薬品などの原料として利用することが期待できる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の詳細について説明する。
本発明は１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造方法に関し、（１）３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液と水素化ホウ素化合物とを接触させて、該３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを還元することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を得る工程を含む。また、本発明の製造方法は、例えば、工程（１）の後段に、（２）前記１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物から、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離することにより、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得る工程をさらに含むことが好ましい。
【００２３】
工程（１）では、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを含む溶液と水素化ホウ素化合物とを接触させて、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを還元する。
【００２４】
原料となる３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンは、β−ヒドロキシプロピオバニロンともよばれるものであり、下記式（Ｉ）に示す化合物である。
【化１】
2015151338.tif 000002
（Ｉ）
【００２５】
３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの取得方法は特に限定されず、例えば、リグニンやその分解中間物などのリグニン関連物質を出発原料とする微生物などの生物学的な作用による生産、植物からの抽出、パルプ工程からの回収、化学合成などが挙げられる。３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの使用量は系内の混合が可能な量であれば特に限定されず、例えば、反応容器の容量に対して５容量％から５０容量％とすることができる。
【００２６】
還元剤として反応に用いる水素化ホウ素化合物は、分子内に水素原子とホウ素とが結合した化合物であれば特に限定されず、例えば、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素カルシウム、水素化ホウ素亜鉛、ジボランなどが挙げられるが、好ましくは水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム及び水素化ホウ素カルシウムである。
【００２７】
その使用量は、水素化ホウ素化合物の種類や原料となる３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの使用量との関係で適宜設定することができ、例えば、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの０．２〜５倍モル量であり、好ましくは３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの０．３〜２．５倍モル量であり、より好ましくは３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの０．４〜１．５倍モル量である。
【００２８】
３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液は、溶質である３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを溶媒に溶解させることによって作製する。
【００２９】
３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液を作製する際に用いる溶媒は、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンに対して可溶性があるものであれば特に限定されないが、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール類；ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルフォキシド、ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ−メチルピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；ＴＨＦ、ジオキサンなどのエーテル類；酢酸エチルなどのエステル類などが挙げられるが、これらの２種以上を混合したものであってもよい。この中で、安全性、操作性及び還元後の水素化ホウ素化合物の分離性を考慮すれば、水や水を含む混合溶媒が好ましい。
【００３０】
溶媒の使用量は、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの使用量によって適宜変更することができ特に限定されるものではないが、例えば、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンに対して１〜２００重量倍の量、好ましくは３〜１００重量倍の量とすることができる。
【００３１】
水を主体とする溶媒を使用する場合は、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液の調製に際して塩基性物質を使用して、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの溶解性を向上させることが好ましい。
【００３２】
塩基性物質は、水性の溶液が塩基性（アルカリ）になることに寄与する物質であれば特に限定されないが、例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、ＮａＨＣＯ３、ＫＨＣＯ３などの無機塩基；トリエチルアミン、ピリジンなどの有機塩基などが使用できる。塩基性物質の使用量は、塩基性物質の種類、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンや水の使用量などによって適宜変更でき特に限定されないが、例えば、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンに対して０．１〜５倍モル量、好ましくは０．５〜２．５倍モル量とすることができる。
【００３３】
３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを溶媒に溶解させる手段は特に限定されず、通常知られている溶液の調製手段を採用できる。３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液中では、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンは完全に溶解又は分散化された状態であることが好ましいが、一部の３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンが溶解又は分散化していない状態であってもよい。
【００３４】
３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液と水素化ホウ素化合物との接触手段は、溶液中の３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンと水素化ホウ素化合物とが接触すれば特に限定されず、例えば、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液を撹拌しながら、水素化ホウ素化合物を少量ずつ数分〜数時間かけて添加することが挙げられる。接触時の温度や時間は特に限定されず、例えば、接触温度は０℃〜６０℃、好ましくは１０℃〜４５℃であり、接触時間は１〜４０時間である。
【００３５】
３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンと水素化ホウ素化合物とが接触することにより、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンは順次還元される。３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの還元効率を高めるためには、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液と水素化ホウ素化合物との接触後さらにこれらの混合物を撹拌するなどして還元反応を促進することが好ましい。
【００３６】
反応温度は特に限定されず、例えば、０℃〜６０℃、好ましくは１０℃〜４５℃である。反応時間は反応温度を考慮して適宜設定することができ、例えば、１〜４０時間であるが、好ましくはＨＰＬＣなどで反応経過を追跡して、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンが十分に還元される時間とすることができる。具体例として、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン、水及び無機塩基を含む３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液と水素化ホウ素化合物とを接触させ、次いでこれらの混合物を室温（２５℃〜３５℃）で反応させた場合は、１０〜２０時間程度の反応時間で３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンが消失し反応を完了することができる。
【００３７】
３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの有無は、例えば、後述する実施例１に記載の条件のＨＰＬＣ測定により、リテンションタイムが６．４分のピークとして確認できる。絶対検量線法や内部標準法などの通常知られている定量方法を用いれば、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを定量することが可能である。
【００３８】
反応温度を高めると反応時間は短縮できるが、過還元、縮合などの副反応が進行して、最終目的物である１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの収率を低下させる可能性がある。
【００３９】
工程（１）では、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの還元によって、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を得る。１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物には、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールに加えて、還元剤として使用した水素化ホウ素化合物の未反応物やその分解物が含まれる場合がある。そこで、工程（２）として、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物から、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離することにより、より純度の高い１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを回収することが好ましい。
【００４０】
なお、仮に工程（２）を実施せず、工程（１）で得られた１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を最終製品として利用する場合、未反応の水素化ホウ素化合物やその分解物が存在することによって用途が限定される可能性があるので、この目的には、工程（１）の後段に工程（２）を設けるのが望ましい。ただし、用途によっては、工程（２）を経ることなく、工程（１）によって得られた１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を別の反応や工程に用いることが可能である。
【００４１】
工程（２）において、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物とを分離する手段は特に限定されず、例えば、通常知られている有機化合物と無機化合物とを分離する手段などを採用できる。工程（２）では、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物から水素化ホウ素化合物及びその分解物を除去すること、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物から１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを抽出することなどによって、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得ることができる。
【００４２】
工程（２）では、工程（１）で得られた１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物溶液をそのまま用いてもよいが、該含有物に何らかの処理を加えたものを用いることができる。例えば、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物における未反応の水素化ホウ素化合物を分解するために、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物と酸性物質とを接触させることが好ましい。
【００４３】
用いる酸性物質は、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有溶液の液性を酸性条件にすることができるものであれば特に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、ギ酸、酢酸、リン酸一カリウム、メタンスルホン酸などが挙げられる。
【００４４】
酸性物質の使用量は、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有溶液の液性を弱酸性〜弱アルカリ性に調整できる量であれば特に限定されない。工程（２）をより精密に行うには、系を水性として、ｐＨを精密にコントロールすることが推奨される。例えば、ｐＨを３．０〜１０．０、好ましくは５．０〜９．５に調整する。ｐＨが３．０未満である場合、分解により生じたホウ酸と１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールとの複合体が生成する可能性があり、さらには高分子状の副生物が生成する可能性もある。未反応の水素化ホウ素化合物を分解する際の処理温度は、水素化ホウ素化合物が十分に分解される温度であれば特に限定されないが、例えば、室温付近が好ましい。
【００４５】
したがって、本発明の製造方法における工程（２）の好ましい態様は、工程（１）で得られた１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を水性として、そのｐＨを３．０〜１０．０に調整したものを用い、より好ましい態様では、ｐＨを５．０〜９．５に調整したものを用いる。
【００４６】
１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物との分離に際して、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液の溶媒として有機溶媒を用いた場合、水素化ホウ素化合物の分解処理を終えた１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール含有物を濃縮乾固した後、得られた濃縮乾固物を第２の有機溶媒に溶解して、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを溶出し、ホウ酸関連物質と分離することが可能である。
【００４７】
第２の有機溶媒としては、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールに対して可溶性のある有機溶媒であれば特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類やアセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒といった水に可溶な有機溶媒；１−ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブタノール、ヘキサノールなどのアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類；メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；クロロフォルム、塩化メチレンなどのハロゲン化水素類といった水に溶けない有機溶媒が挙げられる。
【００４８】
第２の有機溶媒の使用量は目的物を溶解し得る量であれば特に限定されないが、例えば、目的物の重量に対して２〜２００重量倍程度の量、好ましくは５〜１００重量倍程度の量である。
【００４９】
水系の処理液から、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールと水素化ホウ素化合物及びその分解物との分離を行うためには、水に対して非相溶性である有機溶媒を用いて、目的物である１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを有機層に移行させて抽出し、かつ、水素化ホウ素化合物及びその分解物を水層に移行させることによってこれらを層分離し、次いで有機層を濃縮するなどして、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを回収することができる。
【００５０】
水に対して非相溶性である有機溶媒としては、例えば、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブタノール、ヘキサノールなどの炭素数が４以上のアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類；クロロフォルム、塩化メチレンなどのハロゲン化水素類などを挙げることができるが、特にこれらに限定されない。
【００５１】
水に対して非相溶性である有機溶媒の使用量は、目的物である１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの溶解度によって適宜設定されるが、例えば、目的物の重量の２〜２００重量倍程度の量、好ましくは５〜１００重量倍程度の量である。
【００５２】
抽出は室温付近で行い、抽出の回数は１〜複数回程度、例えば、１〜４回程度とすることができるが、特にこれらに限定されない。有機層として得られる目的物の１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを含有する抽出液は、１〜数％Ｗ／Ｖ程度のＮａＨＣＯ３、重炭酸カリウムなどの重炭酸アルカリ；酢酸ナトリウム、酢酸カリウムなどの酢酸アルカリといった弱塩基を含む水で洗浄し、さらに水洗することが好ましい。
【００５３】
１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを含有する抽出液から、水に対して非相溶性である有機溶媒を蒸留や共沸蒸留などで留去することにより、目的物として１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得ることができる。有機溶媒の留去は減圧下又は低温下で行うことが好ましい。
【００５４】
このようにして工程（２）を実施する場合には、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールが、粘稠な透明の液体などの形状で得られる。
【００５５】
１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールは、下記式（ＩＩ）に示す化合物である。
【化２】
2015151338.tif 000003
（ＩＩ）
【００５６】
１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールは、例えば、後述する実施例１に記載の条件のＨＰＬＣ測定により、リテンションタイムが４．３分のピークとして同定でき、絶対検量線法や内部標準法などの通常知られている定量方法を用いれば定量することが可能である。
【００５７】
１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールは、それ自体又はその後の反応によって得られる化合物が、樹脂、接着剤、レジスト材料、医薬品などの原料として利用することができる産業上有用な化合物である。例えば、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを塩基性物質と処理することによりコニフェリルアルコールが得られ、酸性物質と処理することによりビスフェノール類が得られる。
【００５８】
本発明の製造方法では、本発明の目的を達成し得る限り、上記した工程の前段若しくは後段又は工程中に、種々の工程や操作を加入することができる。
【００５９】
本発明の製造方法の具体的態様は、例えば、以下のとおりであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
［具体的態様１］
水及び無機塩基の混合液に、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを加えて、１０〜４５℃で撹拌することにより、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液を得る。得られた３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液を撹拌しながら、水素化ホウ素化合物を少量ずつ数分〜数時間かけて１０〜４５℃下で加える。水素化ホウ素化合物を添加した溶液を数時間、１０〜４５℃で撹拌して反応させる。３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの消失を確認した後、反応後の溶液に、塩酸水溶液を徐々に滴下して、ｐＨを３．０〜１０．０に調整し、次いで水に対して非相溶性である有機溶媒を加えて１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを抽出分離する。また、該有機溶媒を使用して水層を再抽出する。これを１〜複数回繰返す。得られた抽出液（有機層）を合わせ、弱塩基を含む水溶液で洗浄し、さらに水で洗浄する。洗浄後の抽出液から、該有機溶媒を減圧下又は低温下に留去し、１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得る。
【００６０】
［具体的態様２］
３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン及び該化合物に対して可溶性の有機溶媒を含む３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン含有溶液に、水素化ホウ素化合物を１０〜４５℃で数時間かけて徐々に加え、次いで１０〜４５℃で数時間反応させる。３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの消失を確認した後、反応後の溶液に水、塩酸水溶液を順次加え、ｐＨを３．０〜１０．０に調整する。これらの混合溶液から前記有機溶媒を減圧下又は低温下に留去し、残った水性物から１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを水に対して非相溶性である有機溶媒で複数回抽出し、有機層から減圧下又は低温下に該有機溶媒を留去し、透明な粘稠液状の１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを得る。
【００６１】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の課題を解決し得る限り、本発明は種々の態様をとることができる。
【実施例】
【００６２】
［実施例１．塩基性水性溶媒を用いた１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造方法］
２００ｍｌ容量の三角フラスコに、水  １００ｍｌ及び１Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液  １１．２ｇを加え、撹拌した。この三角フラスコに、３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン  ２．０５ｇを加え、室温で撹拌することにより３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンを溶解させた。マグネチックスターラーで撹拌しながら、室温で、水素化ホウ素ナトリウム  ０．４８ｇを少量ずつ約１０分間にわたって加えた。
【００６３】
水素化ホウ素ナトリウムの添加完了後、混合溶液を２４時間、室温（２６℃）で撹拌し反応させた。以下のＨＰＬＣ条件で３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンの消失を確認した。
【００６４】
ＨＰＬＣ条件：
装置：ウォーターズ２７９５、２９９８
カラム：Ｘ−ｂｒｉｄｇｅＣ１８，３．５μ，径４．６ｍｍｘ１００ｍｍ，（３０℃）
キャリヤー：（Ａ）２ｍＭ−ＮＨ４ＯＡｃ  ａｑ．（０．０５％Ｖ／Ｖ  Ｆｏｒｍｉｃ  ａｃｉｄ）、（Ｂ）ＭｅＯＨ
グラジエント：ＭｅＯＨ５％Ｖ／Ｖ（１ｍｉｎ），ＭｅＯＨ５％Ｖ／Ｖ→９５％Ｖ／Ｖ（１−１５ｍｉｎ），９５％Ｖ／Ｖ（１５−１８ｍｉｎ）
検出器：ＵＶ２７０ｎｍ
【００６５】
この混合溶液に、１０％Ｗ／Ｗ塩酸水溶液  ６．１ｇを徐々に滴下し、ｐＨを９．０に調整した。ｐＨ調整中に、泡の発生が見られた。
【００６６】
ｐＨを調整した溶液に、１−ブタノール  ７０ｍｌを加えて振盪した後、３００ｍｌの分液ロートに移し、上層の１−ブタノール層を分離した。さらに１−ブタノール  ７０ｍｌで水層を再抽出し、２回分の抽出液を合わせた。合わせた１−ブタノール層を、１．５％Ｗ／Ｖの重曹水溶液  ３０ｍｌで洗浄し、さらに水  ３０ｍｌで洗浄した。
【００６７】
洗浄後の１−ブタノール層から、１−ブタノールを減圧下に留去し、透明な粘稠液状の１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール  １．６３ｇを得た。収率７９％。
【００６８】
得られた１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを、以下の条件の逆相ＵＰＬＣ−飛行時間型精密質量分析（ＡＣＣＵＩＴＹ  ＵＰＬＣ  Ｈ−Ｃｌａｓｓ，ＸｅｖｏＧ２  ＱＴＯＦ；ウォーターズ社製）にかけ、マススペクトルを測定したところ、１９７．０８１の負イオンを検出した。これは目的物の分子量−１の質量に該当する。
【００６９】
逆相ＵＰＬＣ条件
カラム；ＡＣＱＵＩＴＹ  ＵＰＬＣ  ＨＳＳ  Ｔ３  Ｃ１８  Ｃｏｌｕｍｎ，１．８μｍ、２．１ｍｍ  ｘ  １００ｍｍ（ウォーターズ製）、
溶離液；（Ａ）［２ｍＭ  酢酸アンモニウム、０．０５％Ｖ／Ｖ  ギ酸］、（Ｂ）メタノール、
送液：０−５分  ５％Ｖ／Ｖ−９５％Ｖ／Ｖ（Ｂ）；５−７分  ９５％Ｖ／Ｖ（Ｂ）、
カラム温度；４０℃、流速；０．４ｍｌ／ｍｉｎ
【００７０】
質量分析条件
検出質量範囲１００−１０００Ｄａ、データ取得スキャン間隔０．１秒、デソルベーションガス温度  ５００℃、イオンソース  ＥＳＩネガティブモード  イオンソース温度１５０℃、コーン電圧２０Ｖ
【００７１】
また、得られた１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを４００ＭＨｚの核磁気共鳴吸収装置を用いて１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定したところ、以下の結果を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（Ｄ２Ｏ溶媒）
２．０３ｐｐｍ；  ｍ，  ２Ｈ，  −ＣＨ２−
３．６４ｐｐｍ；  ｍ，  ２Ｈ，  −ＣＨ２−Ｏ−
３．９０ｐｐｍ；  ｓ，  ３Ｈ，  −ＯＣＨ３
４．７８ｐｐｍ；  ｄｄ，Ｊ＝８  および  Ｊ＝６．４Ｈｚ，  １Ｈ，  −ＣＨ＝
６．９２ｐｐｍ；  ｍ，  ２Ｈ，  芳香族−Ｈ（５，６−位）
７．０６ｐｐｍ；  ｄ，  Ｊ＝１．２Ｈｚ，１Ｈ，  芳香族−Ｈ（２−位）
【００７２】
［実施例２．有機溶媒を用いた１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの製造方法］
１０ｍｌの試験管に、エタノール  ４ｇ及び３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノン  ０．４５ｇを加え、溶解させた。次いで、この試験官に、水素化ホウ素ナトリウム  ０．２ｇを室温で２時間かけて徐々に加え、次いで３時間室温で反応させた。反応終了後、反応液の１部をとって実施例１に記載のＨＰＬＣ条件を用いて１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを定量し、０．４５ｇ（収率９９％）が含まれていたことを確認した。
【００７３】
上記反応液に水  ３０ｍｌを加えた後、１０％Ｗ／Ｗ塩酸  ０．８ｇで、ｐＨを８．９に調整した。エタノールを減圧下に留去し、残った水層から１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを１−ブタノール  １５ｍｌで２回抽出し、１−ブタノール層から、減圧下に１−ブタノールを留去し、透明な粘稠液状の１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール  ０．３３ｇを得た。収率７３％。
【００７４】
［実施例３．酢酸エチルを用いた１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの分離］
実施例１と同様に反応及びｐＨ調整した。ｐＨを調整した溶液に含まれる１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールの分離にあたって、水に対して非相溶性の有機溶媒として、１−ブタノールに代えて、酢酸エチル  ７０ｍｌを用いて、３回抽出した。合わせた酢酸エチル層を、１．５％Ｗ／Ｖの重曹水溶液  ３０ｍｌで洗浄し、さらに水  ３０ｍｌで洗浄した。
【００７５】
得られた酢酸エチル層から、酢酸エチルを減圧下に留去し、透明な粘稠液状の１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオール  １．３１ｇを得た。収率６３％。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の製造方法によれば、木材中に存在するリグニンの分解物質である３−ヒドロキシ−１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１−プロパノンから、それ自体又はその後の反応によって得られる化合物が、樹脂、接着剤、レジスト材料、医薬品などの原料としての利用することが期待できる１−（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）−１，３−プロパンジオールを製造することができる。