(57)【要約】【課題】２−メチルナフタレンと過酸化水素とを反応させて、より工業的に有利にビタミンＫ３（２−メチル−１，４−ナフトキノン）を製造する方法を提供すること。【解決手段】タングステン触媒および有機酸の存在下、２−メチルナフタレンと過酸化水素とを反応させることを特徴とするビタミンＫ３の製造方法。タングステン触媒としては、タングステン金属、ホウ化タングステン、炭化タングステン、酸化タングステン、タングステン酸、硫化タングステン、タングステン酸塩およびこれらと過酸化水素を反応せしめてなるタングステン酸化物が挙げられる。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
タングステン触媒および有機酸の存在下、２−メチルナフタレンと過酸化水素とを反応させることを特徴とするビタミンＫ３の製造方法。
【請求項２】
タングステン触媒が、タングステン金属、ホウ化タングステン、炭化タングステン、酸化タングステン、タングステン酸、硫化タングステンおよびタングステン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種のタングステン類または前記タングステン類と過酸化水素を反応せしめてなるタングステン酸化物である請求項１に記載のビタミンＫ３の製造方法。
【請求項３】
有機酸が、カルボン酸類である請求項１に記載のビタミンＫ３の製造方法。
【請求項４】
カルボン酸類が、酢酸である請求項３に記載のビタミンＫ３の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビタミンＫ３の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビタミンＫ３（２−メチル−１，４−ナフトキノン）は、抗出血剤、特にプロトロンピン症用の医薬やビタミンＫ１の合成原料として用いられており（例えば非特許文献１参照。）、その製造方法として、例えば２−メチルナフタレンを重クロム酸水溶液で酸化する方法が知られている（例えば特許文献１参照。）。しかしながら、かかる方法は、２−メチルナフタレンに対して、大過剰量の重クロム酸を用いており、クロム含有排水の処理が煩雑で、しかも環境負荷も高いという問題があった。
【０００３】
一方で、過酸化水素は、安価で、取り扱い容易で、しかも反応後には無害な水となる、クリーンで優れた酸化剤として近年注目を集めており、２−メチルナフタレンと過酸化水素とを反応させてビタミンＫ３を製造する方法として、メチルトリオキソレニウム触媒の存在下、酢酸溶媒中で２−メチルナフタレンと過酸化水素とを反応させる方法（例えば非特許文献２参照。）が知られているが、高価で、入手性に乏しいメチルトリオキソレニウムを用いており、工業的な観点からは、さらなる改善が望まれていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２４５３５８号公報
【非特許文献１】
「１４１０２の化学商品」，化学工業日報社，２００２年１月２９日，１５１２頁
【非特許文献２】
Ｊ．Ｍｏｌ．Ｃａｔ．Ａ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，１３８（１９９９）
１１５−１２１
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような状況のもと、本発明者らは、２−メチルナフタレンと過酸化水素とを反応させて、より工業的に有利にビタミンＫ３を製造する方法について、鋭意検討したところ、入手が容易で、安価なタングステン酸やタングステン金属等のタングステン類や該タングステン類と過酸化水素とを反応せしめてなるタングステン酸化物を触媒に用い、酢酸等の有機酸の存在下、２−メチルナフタレンと過酸化水素とを反応させることにより、ビタミンＫ３が得られることを見出し、本発明に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、タングステン触媒および有機酸の存在下、２−メチルナフタレンと過酸化水素とを反応させることを特徴とするビタミンＫ３の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるタングステン触媒としては、例えばタングステン金属、ホウ化タングステン、炭化タングステン、酸化タングステン、タングステン酸、硫化タングステン、タングステン酸塩等のタングステン類、該タングステン類と過酸化水素とを反応せしめてなるタングステン酸化物の単独または混合物が挙げられ、なかでもタングステン金属、ホウ化タングステン、炭化タングステン、酸化タングステン、タングステン酸およびこれらと過酸化水素を反応せしめてなるタングステン酸化物が好ましい。タングステン酸塩としては、例えばタングステン酸ナトリウム、タングステン酸アンモニウム等が挙げられる。
【０００８】
タングステン類と反応せしめる過酸化水素としては、通常水溶液が用いられる。もちろん過酸化水素の有機溶媒溶液を用いてもよいが、取扱いが容易であるという点で、過酸化水素水を用いることが好ましい。過酸化水素水もしくは過酸化水素の有機溶媒溶液中の過酸化水素濃度は特に制限されないが、容積効率、安全面等を考慮すると、実用的には１〜６０重量％である。過酸化水素水は、通常市販のものをそのままもしくは必要に応じて、希釈、濃縮等により濃度調整を行なったものを用いればよい。また過酸化水素の有機溶媒溶液は、例えば過酸化水素水を有機溶媒で抽出処理する、もしくは有機溶媒の存在下に蒸留処理する等の手段により、調製したものを用いればよい。
【０００９】
タングステン類と反応せしめる過酸化水素の使用量は、タングステン類に対して、通常３モル倍以上、好ましくは５モル倍以上であり、その上限は特にない。
【００１０】
タングステン類と過酸化水素との反応は、通常水溶液中で実施される。もちろん例えばジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル等のエーテル系溶媒、ｔｅｒｔ−ブタノール等の第三級アルコール系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸系溶媒等の有機溶媒中または該有機溶媒と水との混合溶媒中で実施してもよい。
【００１１】
タングステン類と過酸化水素との反応は、通常その両者を混合、接触させることにより行われ、タングステン類と過酸化水素の接触効率を向上させるため、タングステン酸化物調製液中でタングステン類が十分分散するよう攪拌しながら反応を行うことが好ましい。またタングステン類と過酸化水素の接触効率を高め、タングステン酸化物調製時の制御をより容易にするという点で、例えば粉末状のタングステン類等粒径の小さなタングステン類を用いることが好ましい。
【００１２】
タングステン酸化物の調製時の調製温度は、通常−１０〜１００℃である。
【００１３】
タングステン類と過酸化水素とを水中もしくは有機溶媒中で反応させることにより、タングステン類の全部もしくは一部が溶解し、タングステン酸化物を含む均一溶液もしくは懸濁液を調製することができるが、該タングステン酸化物を、例えば濃縮処理等により調製液から取り出して、触媒として用いてもよいし、該調製液をそのまま触媒として用いてもよい。
【００１４】
続いて、タングステン触媒および有機酸の存在下に、２−メチルナフタレンと過酸化水素を反応させて、ビタミンＫ３を製造する方法について説明する。
【００１５】
タングステン触媒の使用量は、タングステン金属として、２−メチルナフタレンに対して、通常０．００１〜０．９５モル倍、好ましくは０．００５〜０．１モル倍である。
【００１６】
有機酸としては、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸類等が挙げられ、なかでも酢酸が好ましい。その使用量は、特に制限されず、例えば溶媒を兼ねて大過剰量用いてもよい。
【００１７】
過酸化水素としては、通常水溶液が用いられる。もちろん過酸化水素の有機溶媒溶液を用いてもよい。過酸化水素水もしくは過酸化水素の有機溶媒溶液中の過酸化水素濃度は特に制限されないが、容積効率、安全面等を考慮すると、実用的には１〜６０重量％である。過酸化水素水は、通常市販のものをそのままもしくは必要に応じて、希釈、濃縮等により濃度調整を行なったものを用いればよい。また過酸化水素の有機溶媒溶液は、例えば過酸化水素水を有機溶媒で抽出処理する、もしくは有機溶媒の存在下に蒸留処理する等の手段により、調製したものを用いればよい。
【００１８】
過酸化水素の使用量は、２−メチルナフタレンに対して、通常２．５モル倍以上、好ましくは３モル倍以上であり、その上限は特にない。なお、触媒としてタングステン酸化物を含む調製液を用いる場合には、該調製液中に含まれる過酸化水素の量を考慮して、過酸化水素の使用量を設定してもよい。
【００１９】
２−メチルナフタレンと過酸化水素との反応は、無溶媒で実施してもよいし、溶媒中で実施してもよい。溶媒としては、例えばジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、ジグライム等のエーテル系溶媒、例えばｔｅｒｔ−ブタノール等の第三級アルコール系溶媒、例えばアセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、例えば無水酢酸等の酸無水物、水等が挙げられ、その使用量は特に制限されない。また、前述したように、有機酸を溶媒として用いてもよい。
【００２０】
本反応は、通常タングステン触媒、有機酸、２−メチルナフタレンおよび過酸化水素を接触、混合させることにより行われ、その混合順序は特に制限されない。また、例えばタングステン類、有機酸、過酸化水素および２−メチルナフタレンを接触、混合させて、タングステン酸化物の調製操作と、２−メチルナフタレンと過酸化水素との反応を、同時並行的に行ってもよい。
【００２１】
反応温度は、通常３０〜１３０℃であり、通常常圧条件下で実施されるが、減圧あるいは加圧条件下で実施してもよい。
【００２２】
反応終了後、反応液をそのままもしくは必要に応じて残存する過酸化水素を、例えば亜硫酸ナトリウム等の還元剤で分解した後、濃縮処理、晶析処理等することにより、目的とするビタミンＫ３を取り出すことができる。
【００２３】
また、反応液に、必要に応じて水および／または水に不溶の有機溶媒を加え、抽出処理し、得られる有機層を濃縮処理することにより、ビタミンＫ３を取り出すこともできる。取り出したビタミンＫ３は、例えばカラムクロマトグラフィ、再結晶等通常の精製方法によりさらに精製してもよい。
【００２４】
ビタミンＫ３を晶析処理により取り出した後の濾液や、反応液を抽出処理し、有機層を取り出した後の水層は、本反応のタングステン触媒を含んでおり、そのままもしくは必要に応じて濃縮処理等を行った後、再度本反応に再使用することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、分析には、ガスクロマトグラフィ法を用いた。
【００２６】
実施例１
還流冷却管を付した１００ｍＬシュレンク管に、タングステン酸ナトリウム０．１３ｇ、３０重量％過酸化水素水９．６ｇ、酢酸１５．４ｇおよび２−メチルナフタレン２．２８ｇを仕込み、内温１００℃で３時間攪拌、反応させた。室温まで冷却後、得られた反応液に、酢酸エチル２０ｍＬおよび水２０ｍＬを加え、分液処理し、ビタミンＫ３を含む有機層を得た。ビタミンＫ３の収率は、３０％であった（２−メチルナフタレン基準）。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、安価で、入手が容易なタングステン金属やタングステン酸、タングステン酸と過酸化水素とを反応せしめてなるタングステン酸化物等のタングステン触媒と有機酸の存在下に、２−メチルナフタレンと過酸化水素とを反応させることにより、ビタミンＫ３が得られるため、工業的に有利である。