(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）；
【化１】
0004757028.tif 000006
（式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基またはハロゲン原子を示す。）で表されるチオフェン化合物と、前記チオフェン化合物１モルに対して０．４〜１０モルの一般式（２）；
【化２】
0004757028.tif 000007
（式中、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル基を示す。）で表される酸無水物および一般式（３）；
【化３】
0004757028.tif 000008
（式中、Ｒ２は前記と同様であり、Ｘはハロゲン原子を示す。）で表される酸ハロゲン化物からなる群より選択される少なくとも１種とを、ゼオライト、活性白土及び陽イオン交換樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の固体酸触媒の存在下で、７５℃未満、無溶媒で反応させることを特徴とする一般式（４）；
【化４】
0004757028.tif 000009
（式中、Ｒ１およびＲ２は前記と同様である。）で表される２−アシルチオフェン化合物の製造方法。
【請求項２】
前記固体酸触媒の使用量が、前記チオフェン化合物１００重量部に対して０．１〜５０重量部である請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２−アシルチオフェン化合物の製造方法に関する。２−アシルチオフェン化合物は、医薬品等の製造原料および中間体として有用な化合物である。
【背景技術】
【０００２】
医薬品の合成においては、最終製品である医薬品の安全性向上の観点から、不純物量の低減が強く求められる。特に、製造時の各反応工程における副反応生成物である異性体は、一般にその物性が互いに似ているために分離精製が容易ではなく、原料中の異性体および前工程を経た中間体中の異性体は、引き続き行われる製造反応において各種の副反応を引き起こす場合がある。その結果、最終製品が種々の副反応生成物を不純物として含有することとなり、またその含有量も増大することとなる。そのため、医薬品原料の異性体含有量は、０．１重量％単位で厳しく管理される場合が多い。【０００３】
医薬品等の製造原料および中間体として有用な化合物である２−アシルチオフェン化合物の製造においても同様に、異性体含有量の少ない製造方法が望まれる。さらに、環境問題および製造コスト面の観点から、溶媒、特に有機溶媒を使用しない製造方法が強く望まれる。【０００４】
２−アシルチオフェン化合物を無溶媒で製造する方法としては、従来より種々の方法が知られている。例えば、チオフェンと酸無水物とを活性白土を用いて還流下で反応させる方法（非特許文献１参照）や、チオフェンと無水酢酸とをイオン交換樹脂を用いて７５〜１２５℃で反応させる方法（特許文献１参照）等が挙げられる。【０００５】
しかしながら、従来の２−アシルチオフェン化合物の製造方法によって得られたものは、副反応生成物である３位異性体の含有量が１重量％程度と比較的多く、またその分離が容易ではないことから、医薬品等の製造原料および中間体として使用する際には高段数の精留塔等を用いて精製する必要があった。【０００６】
例えば、２−アセチルチオフェンの製造において、後工程の蒸留操作により３位異性体を分離し精製するには、単蒸留法ではほとんどその効果が見込めず、高段数の精留塔等を用いる必要がある。例えば、蒸留精製法により、３位異性体の含有量が０．９重量％である２−アセチルチオフェンから３位異性体の含有量が０．５重量％の２−アセチルチオフェンを得る際に、理論段数が５０段の精留塔を使用しても、その精製回収率は７０％程度にすぎない。このように、一旦生成した３位異性体の分離が容易ではないことからも、副反応生成物である３位異性体含有量の少ない製造方法が望まれる。
【非特許文献１】Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，６９，１０１４，（１９４７）
【特許文献１】米国特許第２７１１４１４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、副反応生成物である３位異性体の含有量の少ない２−アシルチオフェン化合物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、下記に示すとおりの２−アシルチオフェン化合物の製造方法を提供するものである。【０００９】
１．一般式（１）；【００１０】
【化１】
0004757028.tif 000002
【００１１】
（式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基またはハロゲン原子を示す。）で表されるチオフェン化合物と、一般式（２）；【００１２】
【化２】
0004757028.tif 000003
【００１３】
（式中、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル基を示す。）で表される酸無水物および一般式（３）；【００１４】
【化３】
0004757028.tif 000004
【００１５】
（式中、Ｒ２は前記と同様であり、Ｘはハロゲン原子を示す。）で表される酸ハロゲン化物からなる群より選択される少なくとも１種とを、固体酸触媒の存在下で、７５℃未満、無溶媒で反応させることを特徴とする一般式（４）；【００１６】
【化４】
0004757028.tif 000005
【００１７】
（式中、Ｒ１およびＲ２は前記と同様である。）で表される２−アシルチオフェン化合物の製造方法。【００１８】
２．前記固体酸触媒が、ゼオライト、活性白土および陽イオン交換樹脂からなる群より選択される少なくとも１種である上記項１に記載の方法。【００１９】
３．前記固体酸触媒の使用量が、前記チオフェン化合物１００重量部に対して０．１〜５０重量部である上記項１または２に記載の方法。【００２０】
以下、本発明を詳細に説明する。【００２１】
本発明に用いられるチオフェン化合物は、前記一般式（１）で表される化合物である。前記一般式（１）中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基またはハロゲン原子を示す。【００２２】
炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基およびｎ−ヘキシル基等が挙げられる。【００２３】
ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子等を挙げることができる。【００２４】
前記一般式（１）で表されるチオフェン化合物の具体例としては、チオフェン、２−メチルチオフェン、２−エチルチオフェン、２−ｎ−プロピルチオフェン、２−イソプロピルチオフェン、２−ｎ−ブチルチオフェン、２−ｔｅｒｔ−ブチルチオフェン、２−ｎ−ペンチルチオフェン、２−ｎ−ヘキシルチオフェン、２−フェニルチオフェン、２−クロロチオフェン、２−ブロモチオフェンおよび２−ヨードチオフェン等を挙げることができる。【００２５】
前記チオフェン化合物は、公知の方法により製造することができる。前記一般式（１）で表されるチオフェン化合物のうちＲ１が炭素数１〜６のアルキル基であるものは、例えば、対応するアシルチオフェンを還元する方法等により製造することができる。また、前記一般式（１）で表されるチオフェン化合物のうちＲ１がフェニル基であるものは、例えば、２−ハロゲン化チオフェンとフェニルボロン酸とをパラジウム触媒で反応させる方法等により製造することができる。さらに、前記一般式（１）で表されるチオフェン化合物のうちＲ１がハロゲン原子であるものは、例えば、チオフェンとハロゲン分子やＮ−ハロゲノスクシンイミド等とを反応させる方法等により製造することができる。【００２６】
本発明に用いられる酸無水物は、前記一般式（２）で表される化合物である。前記一般式（２）中、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル基を示す。【００２７】
炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基およびｎ−ヘキシル基等が挙げられる。【００２８】
前記一般式（２）で表される酸無水物の具体例としては、無水酢酸、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、イソ酪酸無水物、吉草酸無水物、イソ吉草酸無水物、２−メチル酪酸無水物、ピバル酸無水物、ヘキサン酸無水物、２，２−ジメチル酪酸無水物、ヘプタン酸無水物および安息香酸無水物等を挙げることができる。これらの酸無水物は、例えば、それぞれの対応する酸を脱水剤とともに加熱することにより製造することができる。【００２９】
本発明に用いられる酸ハロゲン化物は、前記一般式（３）で表される化合物である。前記一般式（３）におけるＲ２は、前記一般式（２）におけるＲ２と同様である。前記一般式（３）中のＸはハロゲン原子を示す。【００３０】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子および臭素原子等を挙げることができる。【００３１】
前記一般式（３）で表される酸ハロゲン化物の具体例としては、フッ化アセチル、塩化アセチル、臭化アセチル、塩化プロピオニル、塩化ｎ−ブチリル、塩化イソブチリル、塩化バレリル、塩化イソバレリル、塩化２−メチルブチリル、塩化ピバロイル、塩化ｎ−ヘキサノイル、塩化２，２−ジメチルブチリル、塩化ｎ−ヘプタノイルおよび塩化ベンゾイル等を挙げることができる。これらの酸ハロゲン化物は、例えば、それぞれの対応する酸とハロゲン化チオニルとを反応させることにより製造することができる。【００３２】
本発明において、前記酸無水物または前記酸ハロゲン化物は、それぞれ単独で使用してもよいし、あるいは前記一般式（２）におけるＲ２と前記一般式（３）におけるＲ２が同じである酸無水物と酸ハロゲン化物とを併用してもよい。【００３３】
前記酸無水物および前記酸ハロゲン化物からなる群より選択される少なくとも１種の使用量は、未反応で残存するチオフェン化合物を低減する観点および使用量に見合うだけの効果を得る観点から、チオフェン化合物１モルに対して、０．４〜１０モルであるのが好ましく、０．５〜３モルであるのがより好ましい。【００３４】
本発明に用いられる固体酸触媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、ゼオライト、活性白土および陽イオン交換樹脂が挙げられる。陽イオン交換樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、パーフルオロスルホン酸系ポリマーやスルホン酸系ポリマー等が挙げられる。これらの固体酸触媒は、それぞれ単独で使用してもよいし、あるいは２種以上を併用してもよい。【００３５】
前記固体酸触媒の使用量は、反応を円滑に進行させる観点および使用量に見合うだけの効果を得る観点から、前記チオフェン化合物１００重量部に対して、０．１〜５０重量部であるのが好ましく、１〜３０重量部であるのがより好ましい。【００３６】
反応温度は、７５℃未満であり、−１０℃以上７５℃未満であるのが好ましく、１０〜６０℃であるのがより好ましい。反応温度が−１０℃未満の場合、反応速度が遅く、反応に長時間を要するおそれがある。また、反応温度が７５℃以上の場合、異性体が多く生成するおそれがある。反応時間は、反応温度により異なるため一概には言えないが、１〜１００時間であるのが好ましい。また、本発明においては、反応は無溶媒で進行するため、特に溶媒を使用する必要はない。【００３７】
反応液から、目的とする２−アシルチオフェン化合物を単離する方法としては、例えば、蒸留する方法や、水を添加して分液し、分液により得られた有機層を濃縮し、析出した結晶に溶媒を加えて再結晶する方法等を挙げることができる。【００３８】
かくして得られる２−アシルチオフェン化合物は、前記一般式（４）で表される化合物である。前記一般式（４）中、Ｒ１は前記一般式（１）におけるＲ１と同様であり、Ｒ２は前記一般式（２）および（３）におけるＲ２と同様である。【００３９】
前記一般式（４）で表される２−アシルチオフェン化合物の具体例としては、２−アセチルチオフェン、２−プロピオニルチオフェン、２−ブチリルチオフェン、２−イソブチリルチオフェン、２−バレリルチオフェン、２−イソバレリルチオフェン、２−（２−メチル）ブチリルチオフェン、２−ピバロイルチオフェン、２−ヘキサノイルチオフェン、２−（２，２−ジメチル）ブチリルチオフェン、２−ヘプタノイルチオフェン、２−ベンゾイルチオフェン、２−アセチル−５−メチルチオフェン、２−アセチル−５−エチルチオフェン、２−アセチル−５−ｎ−プロピルチオフェン、２−アセチル−５−イソプロピルチオフェン、２−アセチル−５−ｎ−ブチルチオフェン、２−アセチル−５−ｔｅｒｔ−ブチルチオフェン、２−アセチル−５−ｎ−ペンチルチオフェン、２−アセチル−５−ｎ−ヘキシルチオフェン、２−アセチル−５−フェニルチオフェン、２−アセチル−５−クロロチオフェン、２−アセチル−５−ブロモチオフェンおよび２−アセチル−５−ヨードチオフェン等が挙げられる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、副反応生成物である３位異性体の含有量が０．５重量％以下である２−アシルチオフェン化合物を、工業的に安価に、かつ容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に本発明の実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。【００４２】
実施例１
撹拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備え付けた１Ｌ容の４つ口フラスコに、活性白土（ナカライテスク株式会社製）８０ｇおよび無水酢酸３４７．１ｇ（３．４モル）を仕込み、チオフェン２８６．１ｇ（３．４モル）を２５〜３５℃で１時間を要して滴下し、滴下終了後３０℃で９６時間反応させた。反応終了後、活性白土を濾別し、茶褐色の濾液を得た。濾液を蒸留して未反応のチオフェン、無水酢酸および副生成物である酢酸を留去し、２−アセチルチオフェン２７８．８ｇ（２．２モル）を得た。２−アセチルチオフェンの収率は、チオフェンに対して６５％であった。【００４３】
また、高速液体クロマトグラフィ法により、３位異性体である３−アセチルチオフェンの含有量を測定したところ、３−アセチルチオフェンの含有量は、２−アセチルチオフェンに対して０．３重量％であった。なお、高速液体クロマトグラフィ法の測定条件は、カラム：ＴＳＫｇｅｌ  ＯＤＳ−８０ＴＳ  ４．６ｍｍφ×２５０ｍｍ（東ソー株式会社製）、移動相：０．０５重量％リン酸二水素カリウム水溶液（リン酸  ｐＨ＝３．７）／アセトニトリル＝７５／２５（Ｖ／Ｖ）、流速：１ｍｌ／ｍｉｎ、カラム恒温槽温度：３０℃、検出器：ＵＶ２２０ｎｍであった。【００４４】
実施例２
撹拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備え付けた１００ｍｌ容の４つ口フラスコに、陽イオン交換樹脂であるパーフルオロスルホン酸系ポリマー（エヌ・イー  ケムキャット株式会社製、商品名：ＳＡＣ−１３）２．５ｇおよび無水酢酸２５．５ｇ（０．２５モル）を仕込み、チオフェン２１．０ｇ（０．２５モル）を２５〜３０℃で３０分を要して滴下し、滴下終了後３０℃で４０時間反応させた。反応終了後、パーフルオロスルホン酸系ポリマーを濾別し、茶褐色の濾液を得た。濾液を蒸留して未反応のチオフェン、無水酢酸および副生成物である酢酸を留去し、２−アセチルチオフェン２４．３ｇ（０．１９モル）を得た。２−アセチルチオフェンの収率は、チオフェンに対して７７％であった。また、実施例１と同様にして３位異性体の含有量を測定したところ、３−アセチルチオフェンの含有量は、２−アセチルチオフェンに対して０．５重量％であった。【００４５】
実施例３
撹拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備え付けた１００ｍｌ容の４つ口フラスコに、陽イオン交換樹脂であるスルホン酸系ポリマー（ＳＩＧＭＡ−ＡＬＤＲＩＣＨ社製、商品名：ＤＯＷＥＸ−ＤＲ２０３０）２．５ｇおよび無水酢酸２５．５ｇ（０．２５モル）を仕込み、チオフェン２１．０ｇ（０．２５モル）を２０〜２５℃で１時間を要して滴下し、滴下終了後４０℃で４５時間反応させた。反応終了後、スルホン酸系ポリマーを濾別し、茶褐色の濾液を得た。濾液を蒸留して未反応のチオフェン、無水酢酸および副生成物である酢酸を留去し、２−アセチルチオフェン２６．４ｇ（０．２１モル）を得た。２−アセチルチオフェンの収率は、チオフェンに対して８４％であった。また、実施例１と同様にして３位異性体の含有量を測定したところ、３−アセチルチオフェンの含有量は、２−アセチルチオフェンに対して０．４重量％であった。【００４６】
実施例４
撹拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備え付けた１００ｍｌ容の４つ口フラスコに、ゼオライト（東ソー株式会社製、商品名：ＨＳＺ−３６０ＨＵＡ）５．９ｇおよび無水酢酸２５．５ｇ（０．２５モル）を仕込み、チオフェン２１．０ｇ（０．２５モル）を２５〜３５℃で１時間を要して滴下し、滴下終了後３０℃で９６時間反応させた。反応終了後、ゼオライトを濾別し、茶褐色の濾液を得た。濾液を蒸留して未反応のチオフェン、無水酢酸および副生成物である酢酸を留去し、２−アセチルチオフェン１９．４ｇ（０．１５モル）を得た。２−アセチルチオフェンの収率は、チオフェンに対して６２％であった。また、実施例１と同様にして３位異性体の含有量を測定したところ、３−アセチルチオフェンの含有量は、２−アセチルチオフェンに対して０．５重量％であった。【００４７】
実施例５
撹拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備え付けた１００ｍｌ容の４つ口フラスコに、活性白土（ナカライテスク株式会社製）５．９ｇおよびチオフェン２１．０ｇ（０．２５モル）を仕込み、塩化アセチル１９．６ｇ（０．２５モル）を２５〜３５℃で２時間を要して滴下し、滴下終了後３０℃で４８時間反応させた。反応終了後、活性白土を濾別し、黒色の濾液を得た。濾液を蒸留して未反応のチオフェンおよび塩化アセチルを留去し、２−アセチルチオフェン１８．３ｇ（０．１５モル）を得た。２−アセチルチオフェンの収率は、チオフェンに対して５８％であった。また、実施例１と同様にして３位異性体の含有量を測定したところ、３−アセチルチオフェンの含有量は、２−アセチルチオフェンに対して０．４重量％であった。【００４８】
実施例６
撹拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備え付けた１００ｍｌ容の４つ口フラスコに、活性白土（ナカライテスク株式会社製）５．９ｇおよび安息香酸無水物５６．６ｇ（０．２５モル）を仕込み、チオフェン２１．０ｇ（０．２５モル）を５５〜６５℃で１時間を要して滴下し、滴下終了後６０℃で７２時間反応させた。反応終了後、活性白土を濾別し、茶褐色の濾液を得た。濾液を蒸留して未反応のチオフェン、安息香酸無水物および副生成物である安息香酸を留去し、２−ベンゾイルチオフェン２６．０ｇ（０．１４モル）を得た。２−ベンゾイルチオフェンの収率は、チオフェンに対して５５％であった。また、実施例１と同様にして３位異性体の含有量を測定したところ、３−ベンゾイルチオフェンの含有量は、２−ベンゾイルチオフェンに対して０．５重量％であった。【００４９】
実施例７
撹拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備え付けた１００ｍｌ容の４つ口フラスコに、活性白土（ナカライテスク株式会社製）５．９ｇおよび無水酢酸２５．５ｇ（０．２５モル）を仕込み、２−メチルチオフェン２４．６ｇ（０．２５モル）を２５〜３５℃で１時間を要して滴下し、滴下終了後３０℃で４８時間反応させた。反応終了後、活性白土を濾別し、黒色の濾液を得た。濾液を蒸留して未反応の２−メチルチオフェン、無水酢酸および副生成物である酢酸を留去し、２−アセチル−５−メチルチオフェン２３．５ｇ（０．１７モル）を得た。２−アセチル−５−メチルチオフェンの収率は、２−メチルチオフェンに対して６７％であった。また、実施例１と同様にして３位異性体の含有量を測定したところ、３−アセチル−５−メチルチオフェンの含有量は、２−アセチル−５−メチルチオフェンに対して０．５重量％であった。【００５０】
実施例８
撹拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備え付けた１００ｍｌ容の４つ口フラスコに、活性白土（ナカライテスク株式会社製）５．９ｇおよび無水酢酸２５．５ｇ（０．２５モル）を仕込み、２−クロロチオフェン２９．６ｇ（０．２５モル）を４５〜５５℃で１時間を要して滴下し、滴下終了後５０℃で７２時間反応させた。反応終了後、活性白土を濾別し、茶褐色の濾液を得た。濾液を蒸留して未反応の２−クロロチオフェン、無水酢酸および副生成物である酢酸を留去し、２−アセチル−５−クロロチオフェン２０．９ｇ（０．１３モル）を得た。２−アセチル−５−クロロチオフェンの収率は、２−クロロチオフェンに対して５２％であった。また、実施例１と同様にして３位異性体の含有量を測定したところ、３−アセチル−５−クロロチオフェンの含有量は、２−アセチル−５−クロロチオフェンに対して０．５重量％であった。【００５１】
比較例１
撹拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備え付けた１Ｌ容の４つ口フラスコに、８５重量％リン酸１１．３ｇおよび無水酢酸２７３．６ｇ（２．７モル）を仕込み、チオフェン２２５．５ｇ（２．７モル）を２５〜３５℃で３０分を要して滴下し、滴下終了後３０℃で６０時間反応させた。反応終了後、１０重量％アンモニア水１００ｇを滴下、撹拌し、分液して黒色の油層を得た。油層を蒸留して未反応のチオフェン、無水酢酸および副生成物である酢酸を留去し、２−アセチルチオフェン１７２．４ｇ（１．４モル）を得た。２−アセチルチオフェンの収率は、チオフェンに対して５１％であった。また、実施例１と同様にして３位異性体の含有量を測定したところ、３−アセチルチオフェンの含有量は、２−アセチルチオフェンに対して１．０重量％であった。【００５２】
比較例２
撹拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備え付けた１００ｍｌ容の４つ口フラスコに、活性白土（ナカライテスク株式会社製）５．８ｇおよび無水酢酸２５．５ｇ（０．２５モル）を仕込み、チオフェン２１．０ｇ（０．２５モル）を７５〜８５℃で１０分を要して滴下し、滴下終了後、還流下１００℃で５時間反応させた。反応終了後、活性白土を濾別し、黒色の濾液を得た。濾液を蒸留して未反応のチオフェン、無水酢酸および副生成物である酢酸を留去し、２−アセチルチオフェン２２．１ｇ（０．１８モル）を得た。２−アセチルチオフェンの収率は、チオフェンに対して７０％であった。また、実施例１と同様にして３位異性体の含有量を測定したところ、３−アセチルチオフェンの含有量は、２−アセチルチオフェンに対して０．９重量％であった。