(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（ＩＩ）
【化１】
0004421153.tif 000006
で示されるホウ酸と一般式（ＩＩＩ）
【化２】
0004421153.tif 000007
（式中、Ｒ１はアルキル基を表す。）
で示される無水アルカン酸を、一般式（ＩＶ）
【化３】
0004421153.tif 000008
（式中、Ｒ２はアルキル基を表す。）
で示されるアルカン酸をホウ酸に対して０．２〜８倍重量の範囲で用いて、かかるアルカン酸とホウ酸の混合液に前記無水アルカン酸を逐次的に添加して反応させることを特徴とする一般式（Ｉ）
【化４】
0004421153.tif 000009
（式中、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は同一または異なり、それぞれアルキル基を表す。）
で示されるトリアルカノイルオキシホウ素の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般式（Ｉ）
【０００２】
【化５】
0004421153.tif 000002
【０００３】
（式中、Ｒ３ 、Ｒ４ およびＲ５ は同一または異なり、それぞれアルキル基を表す。）
で示されるトリアルカノイルオキシホウ素［以下、これをトリアルカノイルオキシホウ素（Ｉ）と称する］の製造方法に関する。本発明により得られるトリアルカノイルオキシホウ素（Ｉ）は、医・農薬の合成中間体、特にキノロンカルボン酸系医薬の合成中間体として有用である（特開昭６０−７５４８９号公報、特開昭６０−７８９８６号公報）。
【０００４】
【従来の技術】
従来、トリアルカノイルオキシホウ素（Ｉ）の製造方法として、（１）ホウ酸と無水アルカン酸を反応させる方法［ヒェーミシュ  ベリヒテ（Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．）、３６巻、２２１９頁（１９０３年）；ジャーナル  オブ  ケミカルソサイエティー（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）、３１２５頁（１９５０年）］、（２）無水ホウ酸と無水アルカン酸を反応させる方法［ヒェーミシュ  ベリヒテ（Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．）、３６巻、２２１９頁（１９０３年）］、（３）無水ホウ酸と無水アルカン酸をアルカン酸の存在下に反応させる方法［特開平２−１８８５８９号公報］、（４）ホウ酸エステルと無水アルカン酸を反応させる方法［特開平４−２４３８８２号公報] が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法（１）では、ホウ酸と無水アルカン酸を溶媒の不存在下に反応させており、反応に伴う発熱のコントロールがなされておらず、急激な発熱を伴い爆発の危険性があることが報告されている［ケミカル  エンジニアリング  ニュース（Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｎｅｗｓ）、 ３４巻、５１頁（１９７３年）］。その改良方法として、酢酸の添加効果が指摘されているが、実際には触媒としての添加効果にとどまり、その反応は大量の低沸点溶媒の存在下で行われている［ジャーナル  オブ  ケミカル  エデュケイション（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｅｄｕｃ．）、５１巻、６８８頁（１９７４年）］。かかる方法は、発生する熱により低沸点溶媒の気散の可能性が高まり、これを防止するための付帯設備が大きくなること、また基質濃度が低く、反応器の容積効率的にも経済的ではないことから工業的に有利な製造方法とは言い難い。
【０００６】
方法（２）では、反応性に乏しい無水ホウ酸が使用されており、長時間の加熱を必要とすることから、目的生成物を高収率、高純度で得ることは難しい。方法（３）では、無水ホウ酸の反応性を向上させるために大過剰の無水アルカン酸およびアルカン酸が使用されており、基質濃度が低く、反応器の容積効率的に経済的ではなく生産性が低い。方法（４）は、原料であるホウ酸エステルが水により容易に加水分解する不安定な化合物であり、また酸化剤と反応して発火や爆発の危険性があることから、工業的に有利な方法とは言い難い。
【０００７】
本発明の目的は、トリアルカノイルオキシホウ素（Ｉ）を安全に、かつ効率的に、工業的に有利に製造し得る方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の目的は、式（ＩＩ）
【０００９】
【化６】
0004421153.tif 000003
【００１０】
で示されるホウ酸［以下、これをホウ酸（ＩＩ）と称する］と一般式（ＩＩＩ）
【００１１】
【化７】
0004421153.tif 000004
【００１２】
（式中、Ｒ１ はアルキル基を表す。）
で示される無水アルカン酸［以下、これを無水アルカン酸（ＩＩＩ）と称する］を一般式（ＩＶ）
【００１３】
【化８】
0004421153.tif 000005
【００１４】
（式中、Ｒ２はアルキル基を表す。）
で示されるアルカン酸［以下、これをアルカン酸（ＩＶ）と称する］をホウ酸（ＩＩ）に対して０．２〜８倍重量の範囲で用いて、かかるアルカン酸（ＩＶ）とホウ酸（ＩＩ）の混合液に前記無水アルカン酸（ＩＩＩ）を逐次的に添加して反応させることを特徴とするトリアルカノイルオキシホウ素（Ｉ）の製造方法を提供することによって達成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
上記の一般式中、Ｒ１ 、Ｒ２ 、Ｒ３ 、Ｒ４ およびＲ５ がそれぞれ表すアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数１〜５の低級アルキル基が好ましい。
【００１６】
無水アルカン酸（ＩＩＩ）としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イソ酪酸、無水吉草酸、無水イソ吉草酸、無水ピバリン酸、無水ヘキサン酸、無水ヘプタン酸、無水オクタン酸、無水ノナン酸、無水デカン酸などの直鎖状または分岐鎖状の無水アルカン酸が使用される。無水アルカン酸（ＩＩＩ）の使用量は、ホウ酸（ＩＩ）に対して３倍モル以上であれば特に制限されないが、ホウ酸（ＩＩ）に対して３〜１０倍モルの範囲であるのが好ましい。
【００１７】
アルカン酸（ＩＶ）としては、例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバリン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸などの直鎖状または分岐鎖状のアルカン酸が使用される。アルカン酸の使用量は、反応による発熱および反応器の容積効率を考慮して、ホウ酸（ＩＩ）に対して０．２〜８倍重量であり、０．５〜５倍重量であるのがより好ましい。
【００１８】
本発明ではアルカン酸（ＩＶ）を溶媒として用いる。
【００１９】
反応温度は、使用する無水アルカン酸（ＩＩＩ）と使用する溶媒としてのアルカン酸（ＩＶ）の沸点に依存するが、６０〜２００℃の範囲であるのが好ましく、目的生成物の安定性、反応の効率を考慮して、６０〜１８０℃の範囲であるのがより好ましい。反応温度を調節するために、反応系内を減圧または加圧の状態にして反応を行ってもよい。
【００２０】
本発明における反応は、発熱を制御する目的から、アルカン酸（ＩＶ）およびホウ酸（ＩＩ）を混合して撹拌し、この混合液に無水アルカン酸（ＩＩＩ）を逐次的に添加して行うのが好ましい。かかる操作により、反応を速やかに進行させることができる。反応に伴って発熱するが、発生した熱はアルカン酸（ＩＶ）により吸収される。また、無水アルカン酸（ＩＩＩ）の添加速度を調整することにより、発熱は容易に制御される。反応は通常無水アルカン酸（ＩＩＩ）の添加終了後、８時間以内に完結する。
【００２１】
上記の方法により得られたトリアルカノイルオキシホウ素（Ｉ)は、通常の手段により容易に単離、精製することができる。かかる手段としては、例えば、溶媒抽出法、希釈法、再結晶法、クロマトグラフィーなどが採用される。反応基質および反応条件によっては、反応系中に目的生成物が析出するので、必要に応じて反応混合物を減圧下に濃縮した後、目的生成物をそれが溶解しにくい溶媒で洗浄する方法、冷却により目的生成物を析出させる方法を採用するのが好ましい。上記の洗浄溶媒としては、例えばヘキサン、ペンタン、オクタン、リグロイン、石油エーテル、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素；エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテルなどのエーテル；塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水素を使用するのが好ましい。
【００２２】
本発明により製造されるトリアルカノイルオキシホウ素（Ｉ）の代表例として、トリアセチルオキシホウ素、トリプロピオニルオキシホウ素、トリブチリルオキシホウ素、トリイソブチリルオキシホウ素、トリバレリルオキシホウ素、トリイソバレリルオキシホウ素、トリピバロイルオキシホウ素、トリヘキサノイルオキシホウ素、トリヘプタノイルオキシホウ素、トリオクタノイルオキシホウ素、トリノナノイルオキシホウ素、トリデカノイルオキシホウ素などが挙げられる。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例により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り何ら制限されるものではない。
【００２４】
実施例１
ホウ酸１００ｇ（１．６２ｍｏｌ） と酢酸１００ｇ（１．６６ｍｏｌ）とを混合し、加熱還流した。この系に無水酢酸５４５ｇ（５．３４ｍｏｌ）を３時間かけて滴下し、同温度で１．５時間撹拌した。反応終了後、冷却し、析出結晶をろ過した。得られた結晶をイソプロピルエーテル１６０ｇで洗浄した後、乾燥して、融点１２０〜１２３℃を有する無色固体のトリアセチルオキシホウ素１９８ｇ（収率６５％）を得た。
【００２５】
実施例２
ホウ酸２０ｇ（０．３２ｍｏｌ） とプロピオン酸２０ｇ（０．２７ｍｏｌ）とを混合し、加熱還流した。この系に無水プロピオン酸１８９ｇ（１．０６ｍｏｌ）を１．５時間かけて滴下し、同温度で１時間撹拌した。反応終了後、冷却し、析出結晶をろ過した。得られた結晶をイソプロピルエーテル３０ｇで洗浄した後、乾燥して、融点１１３〜１１５℃を有する無色固体のトリプロピオニルオキシホウ素４９ｇ（収率６４％） を得た。
【００２６】
【発明の効果】
本発明により、トリアルカノイルオキシホウ素（Ｉ）を安全に、かつ効率的に、工業的に有利に製造することができる。