(57)【要約】  小規模な設備においても実施可能な、比較的穏和な条件で進行する芳香環化合物の芳香環への水素添加方法であって、且つ環境への負担が小さいものを提供すること。  溶媒としての水又はアルコール系溶媒中に、芳香環化合物及び不均一系白金族触媒を添加し、得られた懸濁液に対して、該溶媒の融点（℃）から該溶媒の沸点（℃）に６０（℃）を加えた温度範囲内の条件下において水素を接触せしめる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒としての水又はアルコール系溶媒中に、芳香環化合物及び不均一系白金族触媒を添加し、得られた懸濁液に対して、該溶媒の融点（℃）から該溶媒の沸点（℃）に６０（℃）を加えた温度範囲内の条件下において水素を接触せしめることを特徴とする芳香環化合物の芳香環への水素添加方法。
【請求項２】
水素圧：０．５〜５０ａｔｍの条件下において実施される請求項１に記載の芳香環化合物の芳香環への水素添加方法。
【請求項３】
前記溶媒が、水、イソプロピルアルコール又はｔ−ブチルアルコールのうちの何れか一種である請求項１又は請求項２に記載の芳香環化合物の芳香環への水素添加方法。
【請求項４】
前記不均一系白金族触媒が、坦体にて坦持されたものである請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の芳香環化合物の芳香環への水素添加方法。
【請求項５】
前記坦体が、炭素材料よりなるものである請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の芳香環化合物の芳香環への水素添加方法。
【請求項６】
前記不均一系白金族触媒が、Ｐｔ／Ｃ触媒、Ｒｈ／Ｃ触媒、Ｒｕ／Ｃ触媒、Ｐｄ／Ｃ触媒及びＩｒ／Ｃ触媒からなる群より選ばれた少なくとも一種以上である請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の芳香環化合物の芳香環への水素添加方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芳香環化合物の芳香環への水素添加方法に係り、特に、直接合成することが困難な化合物を合成する際に有利に用いられ得る、芳香環化合物の芳香環への水素添加方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、直接合成することが難しい各種の化合物、例えば、シクロヘキサン誘導体や各種の医薬用化合物の合成中間体、アミノ酸類似化合物等を合成する際には、原料物質（基質）として各種の芳香環化合物を用いて、その芳香環を還元する（芳香環に水素を添加する）方法が広く用いられている。なお、本願明細書及び特許請求の範囲における「芳香環化合物」とは、炭素のみから構成される環（ベンゼン環）構造を有する化合物のみならず、炭素とそれ以外の元素から構成される環（複素環）構造を有する化合物をも、含むものである。【０００３】
ここで、芳香環化合物の芳香環への水素添加方法については、従来より広く研究されているのであり、例えば、非特許文献１及び２等において報告されている。また、芳香環への水素添加を利用した化合物の合成方法についても、特許文献１等を始めとして、従来より数多くの方法が提案されている。【０００４】
しかしながら、芳香環化合物中の芳香環が共鳴エネルギーによって安定したものであることに起因して、芳香環化合物の芳香環に対する水素添加反応（以下、適宜、芳香環への水素添加反応とも言う。）は、一般に、高温、高圧、酸性若しくは塩基性条件下において行なう必要があった。このため、従来の芳香環化合物の芳香環への水素添加方法を実施するに際しては、高温、高圧のための機械設備や、酸性溶媒或いは塩基性溶媒中から化合物を分離する際の装置等が必要となり、その結果、実施設備を比較的大規模にせざるを得なかった。また、分離した酸性溶媒（塩基性溶媒）を処理する必要がある等、環境面への配慮も必要であった。このような事情により、現状においては、小規模な設備においても実施可能な、比較的穏和な条件で進行する芳香環化合物の芳香環への水素添加方法であって、且つ環境への負担が小さいものの開発が、望まれているのである。【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９３８７３号公報
【非特許文献１】Nishimura S著、「Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis」、Wiley-Interscience、New York、2001年、p.414-574
【非特許文献２】室井高城著、「工業貴金属触媒  −実用金属触媒の実際と反応−」、株式会社ジェティ、2003年、p.147-164
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、小規模な設備においても実施可能な、比較的穏和な条件で進行する芳香環化合物の芳香環への水素添加方法であって、且つ環境への負担が小さいものを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、溶媒として水又はアルコール系溶媒を用いて、かかる溶媒中に芳香環化合物及び不均一系白金族触媒を添加し、攪拌して得られた懸濁液に対して所定の温度範囲内の条件下において水素を接触せしめたところ、懸濁液中の芳香環化合物の芳香環への水素添加が効果的に進行することを見出し、本発明を完成するに至ったのである。【０００８】
すなわち、本発明は、溶媒としての水又はアルコール系溶媒中に、芳香環化合物及び不均一系白金族触媒を添加し、得られた懸濁液に対して、該溶媒の融点（℃）から該溶媒の沸点（℃）に６０（℃）を加えた温度範囲内の条件下において水素を接触せしめることを特徴とする芳香環化合物の芳香環への水素添加方法を、その要旨とするものである。なお、本願明細書及び特許請求の範囲における溶媒の融点（℃）及び沸点（℃）は、それぞれ、１ａｔｍにおける融点（℃）及び沸点（℃）を意味するものである。【０００９】
ここで、そのような本発明に従う芳香環化合物の芳香環への水素添加方法においては、好ましくは、水素圧：０．５〜５０ａｔｍの条件下において実施される。【００１０】
また、本発明に係る水素添加方法の好ましい態様の他の一つにおいては、前記溶媒が、水、イソプロピルアルコール又はｔ−ブチルアルコールのうちの何れか一種とされる。【００１１】
さらに、本発明における望ましい態様においては、前記不均一系白金族触媒が、坦体にて坦持されたものである。【００１２】
また、本発明における他の望ましい態様においては、前記坦体が、炭素材料よりなるものである。【００１３】
加えて、本発明の水素添加方法における更に別の望ましい態様の一つにおいては、前記不均一系白金族触媒が、Ｐｔ／Ｃ触媒、Ｒｈ／Ｃ触媒、Ｒｕ／Ｃ触媒、Ｐｄ／Ｃ触媒及びＩｒ／Ｃ触媒からなる群より選ばれた少なくとも一種以上である。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明に従う芳香環化合物の芳香環への水素添加方法にあっては、水又はアルコール系溶媒中に、芳香環化合物及び不均一系白金族触媒を添加し、得られた懸濁液に対して、従来の方法と比較して低い温度範囲内の条件下において、水素を接触せしめるものであるところから、従来の方法では必要とされていた大型の加熱装置は必要とされず、その結果、比較的小規模な設備において実施することが可能である。【００１５】
また、本発明に係る芳香環化合物の芳香環への水素添加方法は、従来の方法では一般的に用いられていた酸性溶媒や塩基性溶媒を用いないものであるところから、環境面への負担が小さいものとなっている。更に、本発明の水素添加方法を用いて目的とする化合物を製造する際には、酸性溶媒等を用いないことにより、製造現場での安全性が有利に確保され得ることとなる。【００１６】
さらに、本発明は、比較的穏和な温度条件にて水素添加反応が進行するものであることから、反応後の不均一系白金族触媒の劣化が少なく、反応終了後に触媒を回収し、洗浄等をした後、かかる触媒を再利用することも可能である。【００１７】
加えて、本発明に従う芳香環化合物の芳香環への水素添加方法は、水素圧が０．５〜５０ａｔｍと比較的低い場合であっても効果的に進行するものであり、そのような低い水素圧にて実施する場合には、加圧装置が不要となったり、比較的小規模な加圧装置で足りるという利点をも有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
ところで、本発明に従う水素添加方法においては、原料物質（以下、基質と言う。）たる芳香環化合物として、各種の芳香環化合物、具体的には、炭素環（ベンゼン環）を有する炭素環化合物や、炭素とそれ以外の元素から構成される環（複素環）を有する複素環化合物等であって、従来より公知のものを、何れも用いることが可能である。そのような芳香環化合物としては、例えば、炭素環の少なくとも一部が、電子求引性官能基（例えばアセチル基、カルボキシル基（エステル化物を含む）、ニトロ基、シアノ基等）にて置換されたアセトフェノン、安息香酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸メチル、ビフェニル等や、電子供与性官能基（例えばアルコキシ基、水酸基、アルキル基等）にて置換されたジフェニルメタン、アルキルベンゼン（アルキル基は炭素数１〜２０、置換するアルキル基の数は１〜４程度が望ましい）等の炭素環芳香族化合物、また、ピリジン誘導体或いはフラン誘導体等のような複素環化合物、更に、フェニルアラニン誘導体（例えばＮ−アセチルフェニルアラニンエチルエステル）に代表される芳香族アミノ酸誘導体等を、挙げることができる。【００１９】
また、本発明においては、そのような芳香環化合物の芳香環に水素添加せしめる際の触媒として、不均一系白金族触媒が用いられる。かかる不均一系白金族触媒としては、従来より公知のものを何れも用いることが可能であるが、それらの中でも、坦体にて坦持されたものが有利に用いられる。かかる坦体としては、例えば、活性炭等の炭素材料、アルミナ、シリカ、珪藻土、モレキュラーシーブ、絹、高分子等を挙げることが出来る。本発明に従って芳香環化合物の芳香環に対して水素を添加せしめるに際しては、炭素材料にて坦持された不均一系白金族触媒が有利に用いられ得るのであり、特に、Ｐｔ／Ｃ触媒、Ｒｈ／Ｃ触媒、Ｒｕ／Ｃ触媒、Ｐｄ／Ｃ触媒及びＩｒ／Ｃ触媒からなる群より選ばれた少なくとも一種以上、中でもＲｈ／Ｃ触媒が、好適に用いられる。なお、そのようなＰｔ／Ｃ触媒（Ｒｈ／Ｃ触媒、Ｒｕ／Ｃ触媒、Ｐｄ／Ｃ触媒、Ｉｒ／Ｃ触媒）としては、Ｐｔ（Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｉｒ）の坦持量が、触媒の全重量中の１〜３０重量％を占めるもの、好ましくは、３〜２０重量％を占めるものが、有利に用いられる。【００２０】
なお、本発明において、触媒の使用量が少な過ぎると、充分な添加効果（触媒効果）を得ることが出来ず、その一方、使用量が多過ぎても、使用量に応じた添加効果（触媒効果）の向上が認められず、また、一般に、不均一系白金族触媒は高価なものであるところから、本発明において、不均一系白金族触媒の使用量は、基質たる芳香環化合物の１００重量部に対して、１〜１００重量部程度の割合となるような量において、使用される。【００２１】
一方、本発明に従う芳香環化合物の芳香環への水素添加方法においては、上述の如き不均一系白金族触媒と共に、溶媒として、水又はアルコール系溶媒が用いられる。本発明において用いられるアルコール系溶媒としては、従来より芳香環化合物の芳香環への水素添加方法において用いられているものであれば、何れも用いることが可能であるが、特に、イソプロピルアルコール又はｔ−ブチルアルコールが有利に用いられる。また、本発明においては、水も有利に用いられる。なお、水及びアルコール系溶媒は、２種以上を混合して使用することも可能であるが、好ましくは、水のみ、或いは単独の無水アルコール系溶媒が、溶媒として用いられる。【００２２】
そのような溶媒としての水又はアルコール系溶媒にあっては、基質たる芳香環化合物、及び不均一系白金族触媒を添加した後、充分に攪拌を行なうことが出来る量において用いられる。具体的には、溶媒の量（Ｌ）／基質のモル量（ｍｏｌ）で表わされる値が１以上となるような量において、用いられることとなる。【００２３】
上述した水又はアルコール系溶媒に対して、所定量の芳香環化合物、及び、所定量の不均一系白金族触媒が添加されて、反応液たる懸濁液が調製されるのであるが、その調製は、従来と同様の手法に従って実施される。【００２４】
そして、本発明に係る芳香環化合物の芳香環への水素添加方法においては、調製された懸濁液に対する水素の接触が、懸濁液を構成する溶媒の融点（℃）から該溶媒の沸点（℃）に６０（℃）を加えた温度範囲内の条件下において実施されるのである。【００２５】
かかる所定の温度範囲内における芳香環化合物の芳香環への水素添加が効果的に進行することについては、未だ十分に明らかにされているものではないが、本発明者等は、本発明の温度範囲内においては、懸濁液が、芳香環化合物の微粒子が不均一系白金族触媒の近傍に凝集した状態となり、かかる状態の懸濁液に対して水素を接触せしめると、触媒の近傍に存在する芳香環化合物の微粒子と水素との間で効率良く反応が進行するものと、考えている。【００２６】
従って、従来の芳香環化合物の芳香環への水素添加方法では、反応活性を向上せしめる等の観点から酸性溶媒や塩基性溶媒が用いられており、反応終了後に、生成物を濾別等する際の中和工程等が必要とされ、また、濾去した溶媒の処理等も問題となっていたところ、本発明においては、水又はアルコール系溶媒を用いるものであるところから、生成物の中和等の特別な処理は必要とされず、また、濾去した溶媒（溶媒）の処理も、従来の酸性溶媒等を用いる方法の場合と比較して格段に容易であり、且つ、環境への負担も小さいものとなっているのである。【００２７】
また、本発明に従って、比較的穏和な条件にて水素添加反応を行なった後の触媒は、その劣化が少ないことから、反応終了後に触媒を回収し、洗浄等をした後、かかる触媒の再利用も可能である。【００２８】
ここで、本発明に従う芳香環化合物の芳香環への水素添加方法においては、水又はアルコール系溶媒に芳香環化合物及び不均一系白金族触媒を添加し、攪拌、混合してなる懸濁液に対して、水素は、懸濁液を構成する溶媒の融点（℃）から該溶媒の沸点（℃）に６０（℃）を加えた温度範囲内、好ましくは、溶媒の沸点（℃）から４０（℃）を減じた温度（℃）以上で、溶媒の沸点（℃）以下の温度範囲内、更に好ましくは、溶媒の沸点（℃）から３０（℃）を減じた温度（℃）以上で、沸点（℃）から１０（℃）を減じた温度（℃）以下の温度範囲内の条件下において、接触せしめられる。後述する水素圧の大きさにもよるが、懸濁液を構成する溶媒の沸点未満の温度（℃）では、溶媒が溶媒として機能しない（液体として存在しない）恐れがあり、一方、溶媒の沸点に６０（℃）を加えた温度（℃）を超えると、芳香環化合物における芳香環以外の部位に水素が添加する等して、目的とする化合物を生成しない恐れがあるからである。【００２９】
また、かかる懸濁液に対して接触せしめられる水素はガス状のもの（水素ガス）であるところ、その圧力が低過ぎると、芳香環化合物の芳香環への水素添加反応が充分に進行しない恐れがあり、一方、圧力が高過ぎても、温度が高過ぎる場合と同様の問題が発生する恐れがあるところから、本発明においては、水素の圧力も、基質たる芳香環化合物等に応じて、０．５〜５０ａｔｍ、好ましくは０．５〜２０ａｔｍ、より好ましくは０．５〜５ａｔｍ程度に調整されて、実施される。なお、本発明において、水素圧力は、反応開始時から反応終了時まで一定である必要は必ずしもなく、反応開始時から反応終了時までの水素圧力が上記範囲内にあれば足りる趣旨である。【００３０】
さらに、懸濁液と水素とを接触せしめる時間は、上述した温度、及び水素圧力の他、基質たる芳香環化合物の量等に応じて、適宜に設定されることとなる。【００３１】
なお、本発明において、基質たる芳香環化合物として、例えば、フェノール性水酸基や不飽和炭化水素基等を有するものを用いた場合、そのような芳香環化合物を含有する懸濁液を水素と接触せしめると、芳香環化合物の芳香環のみに水素が添加された化合物以外に、芳香環のみならず、元の芳香環化合物における芳香環以外の部位が水素化されたのものも生成する場合がある。【００３２】
そして、上述してきたような、本発明に係る芳香環化合物の芳香環への水素添加方法にあっては、例えば、以下のような手法に従って実施されることとなる。【００３３】
先ず、所定の芳香環化合物及び不均一系白金族触媒を溶媒（水又はアルコール系溶媒）に添加し、攪拌、混合して、懸濁液を調製する。別途準備した加熱装置付き反応槽を密閉して、その内部を所定圧の水素ガスにて充填せしめた後、得られた懸濁液を反応槽内に投入し、所定温度まで加熱する。所定時間経過後、反応槽内より反応液を取り出し、その反応液に各種有機溶媒等を添加し、触媒を濾別する。得られた濾液を分液し、有機相を乾燥後、溶媒を除去することにより、目的とする生成物（水素化物）が得られるのである。なお、かかる手法に際しては、反応槽内への水素の供給が常時可能な供給装置を取り付け、反応開始から反応終了に至るまで、反応槽内の水素圧を一定にすることも、勿論、可能である。【００３４】
また、上記以外の手法として、予め準備した芳香環化合物等の懸濁液内に、水素ガス導入管を投入し、かかる水素ガス導入管より、懸濁液内に水素ガスを所定時間、吹き込む手法等も、採用することが可能である。
【実施例】
【００３５】
以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には、上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。なお、以下の実験例において用いた不均一系白金族触媒の表記について、例えば１０％Ｒｈ／Ｃ触媒とは、触媒の全重量中におけるＲｈ坦持量（重量）の占める割合が１０％（重量％）であるものを意味するものであり、他の不均一系白金族触媒（Ｐｔ／Ｃ触媒、Ｉｒ／Ｃ触媒、Ｐｄ／Ｃ触媒、Ｒｕ／Ｃ触媒）においても同様である。また、実験例３〜１４、実験例１７〜２２及び実験例２４においては、何れも、反応終了後に、ガスクロマトグラフ又は 1Ｈ−ＮＭＲ測定を行ない、基質たる芳香環化合物が完全に消失していることを確認した。更に、触媒を濾別する際には、Millipore 社製のメンブランフィルター（Millex-LH 、フィルター孔径：０．４５μｍ）を用いると共に、反応生成物の確認は 1Ｈ−ＮＭＲにて行なった。【００３６】
先ず、溶媒として水を用いて、以下の実験（実験例１ａ〜１ｄ）を行なった。【００３７】
−実験例１ａ〜１ｄ−
すり付き試験管中の水：１ｍＬに対して、ビフェニル：１ｍｍｏｌ（１５４．２１ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒：１５．４ｍｇとを添加し、懸濁せしめた後、かかるすり付き試験管に、ジムロート冷却器と水素バルーンを取り付けた。次いで、水素バルーンにて試験管内を水素ガスで充填（水素圧：１ａｔｍ）し、かかる水素バルーンを取り付けたままの状態にて、室温（２０℃）の下、２４時間、激しく攪拌することにより、ビフェニルと水素とを反応させた。その後、エーテルを加えて基質及び生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別した。得られた濾液を、水をエーテルとで抽出し、そのエーテル層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥せしめた後、溶媒を減圧留去することにより、ビフェニル、シクロヘキシルベンゼン及びシクロヘキシルシクロヘキサンからなる混合物を得た〔実験例１ａ〕。得られた混合物について 1Ｈ−ＮＭＲ測定を行い、混合物中のビフェニル、シクロヘキシルベンゼン及びシクロヘキシルシクロヘキサンの割合（モル比）を算出した。その結果を、下記表１に示す。【００３８】
反応温度を６０℃、８０℃、９０℃と変更した以外は実験例１ａと同様の条件及び手法に従って、ビフェニルと水素とを反応させた後、触媒を濾別等することにより、ビフェニル、シクロヘキシルベンゼン及びシクロヘキシルシクロヘキサンからなる混合物を得た〔実験例１ｂ〜１ｄ〕。得られた各混合物についても 1Ｈ−ＮＭＲ測定を行い、各混合物中のビフェニル、シクロヘキシルベンゼン及びシクロヘキシルシクロヘキサンの割合（モル比）を算出した。その結果も下記表１に示す。【００３９】
【表１】
2007063974.tif 000002
【００４０】
かかる表１の結果からも明らかなように、本発明に係る芳香環化合物の芳香環への水素添加方法に従えば、芳香環化合物(ビフェニル)の芳香環(ベンゼン環)への水素添加を有利に実現し得ることが認められ、特に、本実験例の如く溶媒として水を用いた場合には、反応温度を８０℃、即ち、沸点（１００℃）から２０（℃）減じた温度（℃）とした場合（実験例１ｃ）に、最も効率良く水素添加反応が進行することが確認されたのである。【００４１】
また、溶媒として水を用いると共に、触媒として下記表２に示したものを用いて、以下の実験（実験例２ａ〜２ｉ）を行なった。【００４２】
−実験例２ａ〜２ｉ−
すり付き試験管中の水：１ｍＬに対して、ｎ−ヘプチルベンゼン：１ｍｍｏｌ（１７６．３ｍｇ）と、下記表２に掲げる各触媒の所定量を添加し、攪拌して、９種類の懸濁液を調製した。次いで、各試験管にジムロート冷却器及び水素バルーンを取り付け、水素バルーンにて試験管内を水素ガスで充填（水素圧：１ａｔｍ）した後、かかる水素バルーンを取り付けたままの状態にて、試験管を下記表２に掲げる温度（８０℃又は６０℃）に加熱し、所定時間（２４時間又は３時間）、激しく攪拌することにより、ｎ−ヘプチルベンゼンと水素とを反応させた。その後、実験例１ａ〜１ｄと同様の手法に従い、触媒を濾別等することにより、ｎ−ヘプチルベンゼン及びｎ−ヘプチルシクロヘキサンからなる混合物を得た〔実験例２ａ〜２ｉ〕。得られた各混合物について 1Ｈ−ＮＭＲ測定を行い、混合物中のｎ−ヘプチルベンゼン及びｎ−ヘプチルシクロヘキサンの割合（モル比）を算出した。その結果も、下記表２に併せて示す。【００４３】
【表２】
2007063974.tif 000003
【００４４】
上記表２の結果からも明らかなように、本発明に係る芳香環への水素添加方法において、不均一系白金族触媒としてＰｄ／Ｃ触媒、Ｉｒ／Ｃ触媒、Ｐｔ／Ｃ触媒、Ｒｕ／Ｃ触媒又はＲｈ／Ｃ触媒の何れを用いた場合にあっても、芳香環化合物（ｎ−ヘプチルベンゼン）の芳香環（ベンゼン環）への水素添加が効果的に進行することが認められ、本実験例２ａ〜２ｉの条件下においては、特にＰｔ／Ｃ触媒、Ｒｕ／Ｃ触媒又はＲｈ／Ｃ触媒を用いた場合、それらの中でもＲｈ／Ｃ触媒を用いた場合に、高い水素添加率が達成されることが確認されたのである。【００４５】
さらに、溶媒として水を用い、基質（芳香環化合物）、触媒の種類、水素圧、反応温度又は反応時間を適宜に変えて、以下の実験（実験例３〜１４）を行なった。【００４６】
−実験例３−
すり付き試験管中の水：１ｍＬに対して、Ｎ−アセチルフェニルアラニンエチルエステルの０．２５ｍｍｏｌ（５８．８ｍｇ）と、５％Ｐｔ／Ｃ触媒の１１．８ｍｇとを添加し、懸濁せしめた後、かかるすり付き試験管に、ジムロート冷却器と、水素バルーンを取り付けた。次いで、水素バルーンにて試験管内を水素で充填（水素圧：１ａｔｍ）し、水素バルーンを取り付けたままの状態にて、試験管を８０℃に加熱し、２４時間、激しく攪拌することにより、Ｎ−アセチルフェニルアラニンエチルエステルと水素とを反応させた。その後、水を加えて生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別した。そして、濾液を減圧留去することにより、５７．４ｍｇの生成物（エチル−２−アセトアミド−３−シクロヘキシルプロパノエート）を得た。なお、単離収率は９５％であった。【００４７】
−実験例４−
すり付き試験管中の水：１ｍＬに対して、メシチレンの１ｍｍｏｌ（１２０．２ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１２ｍｇとを添加し、懸濁せしめた後、かかるすり付き試験管に、ジムロート冷却器と、水素バルーンとを取り付けた。その後、水素バルーンにて試験管内を水素で充填（水素圧：１ａｔｍ）し、水素バルーンを付けたままの状態にて、試験管を６０℃に加熱し、３時間、激しく攪拌することにより、メシチレンと水素とを反応させた。かかる反応の後、エーテルを加えて生成物を溶解し、メンブランフィルターを用いて触媒を濾別した。得られた濾液を、水とエーテルとで抽出し、そのエーテル層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥せしめた後、溶媒を減圧留去することにより、５３．６ｍｇの生成物（１，３，５−トリメチルシクロヘキサン、沸点：１４８℃）を得た。なお、単離収率は４２％と低かったが、これは、反応は定量的に進行したものの、生成物の沸点が低いため、反応終了後の減圧留去の際に、生成物の一部も留去したものと推測される。【００４８】
−実験例５−
芳香環化合物としてのｔ−ブチルベンゼン：１ｍｍｏｌ（１３４．２２ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１３．４ｍｇを用いた以外は、実験例４と同様の手法に従って、ｔ−ブチルベンゼンと水素とを反応させ、触媒を濾別等することにより、主生成物たるｔ−ブチルシクロヘキサン（沸点：１７１．５℃）を含有する生成物を８８．３ｍｇ得た。なお、生成物の収率は比較的低かったが、これは、反応は定量的に進行したものの、ｔ−ブチルシクロヘキサン等の生成物の沸点が低いため、反応終了後の減圧留去の際に、生成物の一部も留去したものと推測される。【００４９】
−実験例６−
圧力計を付けた封管中の水：１ｍＬに対して、ｔ−ブチルベンゼン：１ｍｍｏｌ（１３４．２２ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１３．４ｍｇとを添加し、懸濁せしめた。その後、封管内を水素で充填し、水素圧を５ａｔｍとし、封管を８０℃まで加熱した。封管を８０℃に保った状態にて、ｔ−ブチルベンゼンと水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧は、逐次、圧力計にて測定し、水素圧が一定となった時点（水素充填から１時間後）で反応終了とした。かかる反応の後、エーテルを加えて生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別した。得られた濾液を、水とエーテルとで抽出し、そのエーテル層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥せしめた後、溶媒を減圧留去することにより、１０９．７ｍｇの生成物（ｔ−ブチルシクロヘキサン、沸点：１７１．５℃）を得た。なお、単離収率は７８％と比較的低かったが、これは、反応は定量的に進行したものの、生成物の沸点が低いため、反応終了後の減圧留去の際に、生成物の一部も留去したものと推測される。【００５０】
−実験例７−
芳香環化合物としての４−シクロヘキシルフェノール：１ｍｍｏｌ（１７６．２５ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１７．６ｍｇを用いた以外は、実験例６と同様の手法に従って、４−シクロヘキシルフェノールと水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧が一定となったのは、水素充填から３時間経過後であった。その後、実験例６と同様の手法に従って、触媒を濾別等することにより、１７３．４ｍｇの生成物（４−シクロヘキシル−１−シクロヘキサノール）を得た。【００５１】
−実験例８−
芳香環化合物としてのジフェニルメタン：１ｍｍｏｌ（１６８．０９ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１６．８ｍｇを用いた以外は、実験例６と同様の手法に従って、ジフェニルメタンと水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧が一定となったのは、水素充填から１．５時間経過後であった。その後、実験例６と同様の手法に従って、触媒を濾別等することにより、１５４．８ｍｇの生成物（ジシクロヘキシルメタン、沸点：２５２．８℃）を得た。【００５２】
−実験例９−
芳香環化合物としてのｐ−ヒドロキシ安息香酸メチル：１ｍｍｏｌ（１５２．１５ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１５．２ｍｇを用いた以外は、実験例６と同様の手法に従って、ｐ−ヒドロキシ安息香酸メチルと水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧が一定となったのは、水素充填から１時間経過後であった。その後、実験例６と同様の手法に従って、触媒を濾別等することにより、８４．４ｍｇの生成物（４−ヒドロキシ−１−シクロヘキサンカルボン酸メチルエステル）を得た。なお、生成物の収率は比較的低かったが、これは、反応は定量的に進行したものの、生成物の沸点が低いため、反応終了後の減圧留去の際に、生成物の一部も留去したものと推測される。【００５３】
−実験例１０−
芳香環化合物としてのビフェニル：１ｍｍｏｌ（１５４．２１ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１５．４ｍｇを用いた以外は、実験例６と同様の手法に従って、ビフェニルと水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧が一定となったのは、水素充填から３時間経過後であった。その後、実験例６と同様の手法に従って、触媒を濾別等することにより、１２８．５ｍｇの生成物（シクロヘキシルシクロヘキサン、沸点：２３８．５℃）を得た。なお、単離収率は７７％と比較的低かったが、これは、反応は定量的に進行したものの、生成物の沸点が低いため、反応終了後の減圧留去の際に、生成物の一部も留去したものと推測される。【００５４】
−実験例１１−
芳香環化合物としての安息香酸：１ｍｍｏｌ（１２２．１２ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１２．２ｍｇを用いた以外は、実験例６と同様の手法に従って、安息香酸と水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧が一定となったのは、水素充填から２時間経過後であった。その後、実験例６と同様の手法に従って、触媒を濾別等することにより、１２２．３ｍｇの生成物（シクロヘキサンカルボン酸）を得た。なお、単離収率は９５％であった。【００５５】
−実験例１２−
芳香環化合物としての３−ヒドロキシピリジン：１ｍｍｏｌ（９５．０４ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の９．５ｍｇを用いた以外は、実験例６と同様の手法に従って、３−ヒドロキシピリジンと水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧が一定となったのは、水素充填から２時間経過後であった。かかる反応の後、水を加えて生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別し、得られた濾液を減圧留去することにより、１０１．２ｍｇの生成物（３−ヒドロキシピペリジン）を得た。なお、単離収率は１００％であった。【００５６】
−実験例１３−
芳香環化合物としてのニコチンアミド：１ｍｍｏｌ（１２２．０５ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１２．２ｍｇを用いた以外は、実験例６と同様の手法に従ってニコチンアミドと水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧が一定となったのは、水素充填から１．５時間経過後であった。かかる反応の後、水を加えて生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別し、得られた濾液を減圧留去することにより、１２７．０２ｍｇの生成物（３−カルボキシアミドピペリジン）を得た。なお、単離収率は１００％であった。【００５７】
−実験例１４−
芳香環化合物としての２−ペンチルフラン：１ｍｍｏｌ（１３８．２１ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１３．８ｍｇを用いた以外は、実験例６と同様の手法に従って、２−ペンチルフランと水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧が一定となったのは、水素充填から１時間経過後であった。その後、実験例６と同様の手法に従って、触媒を濾別等することにより、９７．６ｍｇの生成物（２−ペンチルテトラヒドロフラン、沸点：１７４．５℃）を得た。なお、単離収率は６９％と比較的低かったが、これは、反応は定量的に進行したものの、生成物の沸点が低いため、反応終了後の減圧留去の際に、生成物の一部も留去したものと推測される。【００５８】
上記した実験例３〜１４より明らかなように、本発明において、溶媒として水を用いて、反応開始時の水素圧を５ａｔｍとすると、比較的短い反応時間でも、充分に芳香環化合物の芳香環への水素添加が効果的に進行することが確認された。【００５９】
一方、溶媒としてイソプロピルアルコールを用いて、先ず、以下の実験（実験例１５ａ〜１５ｆ）を行なった。【００６０】
−実験例１５ａ〜１５ｆ−
すり付き試験管中のイソプロピルアルコール：１ｍＬに対して、ジフェニルメタン：１ｍｍｏｌ（１６８．０９ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒：１６．８ｍｇとを添加し、懸濁
せしめた後、かかるすり付き試験管に、ジムロート冷却器と水素バルーンを取り付けた。次いで、水素バルーンにて試験管内を水素ガスで充填（水素圧：１ａｔｍ）し、かかる水素バルーンを取り付けたままの状態にて、室温（２０℃）の下、２４時間、激しく攪拌することにより、ジフェニルメタンと水素とを反応させた。その後、エーテルを加えて基質及び生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別し、得られた濾液を減圧留去することにより、ジフェニルメタン、フェニルシクロヘキシルメタン及びジシクロヘキシルメタンからなる混合物を得た〔実験例１５ａ〕。得られた混合物について 1Ｈ−ＮＭＲ測定を行い、混合物中のジフェニルメタン、フェニルシクロヘキシルメタン及びジシクロヘキシルメタンの割合（モル比）を算出した。その結果を、下記表３に示す。【００６１】
反応温度を５０℃、６０℃、７０℃、８０℃、９０℃と変更した以外は実験例１５ａと同様の条件及び手法に従って、ジフェニルメタンと水素とを反応させた後、触媒を濾別等することにより、ジフェニルメタン、フェニルシクロヘキシルメタン及びジシクロヘキシルメタンからなる混合物を得た〔実験例１５ｂ〜１５ｆ〕。得られた各混合物についても 1Ｈ−ＮＭＲ測定を行い、各混合物中のジフェニルメタン、フェニルシクロヘキシルメタン及びジシクロヘキシルメタンの割合（モル比）を、算出した。その結果も下記表３に示す。【００６２】
【表３】
2007063974.tif 000004
【００６３】
かかる表３の結果からも明らかなように、本発明に係る芳香環化合物の芳香環への水素添加方法に従えば、芳香環化合物(ジフェニルメタン)の芳香環(ベンゼン環)への水素添加を有利に実現し得ることが認められ、特に、本実験例の如く溶媒としてイソプロピルアルコールを用いた場合には、反応温度を６０℃、即ち、沸点（８２．４℃）から約２０（℃）減じた温度（℃）とした場合（実験例１５ｃ）に、最も効率良く水素添加反応が進行することが確認されたのである。【００６４】
また、溶媒としてイソプロピルアルコールを用いると共に、触媒として下記表４に示したものを用いて、以下の実験（実験例１６ａ〜１６ｆ）を行なった。【００６５】
−実験例１６ａ〜１６ｆ−
すり付き試験管中のイソプロピルアルコール：１ｍＬに対して、ジフェニルメタン：１ｍｍｏｌ（１６８．０９ｍｇ）と、下記表４に掲げる各触媒の所定量を添加し、攪拌して、６種類の懸濁液を調製した。次いで、各試験管にジムロート冷却器と水素バルーンを取り付け、水素バルーンにて試験管内を水素ガスで充填（水素圧：１ａｔｍ）し、かかる水素バルーンを取り付けたままの状態にて、試験管を６０℃に加熱し、１２時間、激しく攪拌することにより、ジフェニルメタンと水素とを反応させた。その後、エーテルを加えて基質及び生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別し、得られた濾液を減圧留去することにより、ジフェニルメタン、フェニルシクロヘキシルメタン及びジシクロヘキシルメタンからなる混合物を得た〔実験例１６ａ〜１６ｆ〕。得られた混合物について 1Ｈ−ＮＭＲ測定を行い、混合物中のジフェニルメタン、フェニルシクロヘキシルメタン及びジシクロヘキシルメタンの割合（モル比）を算出した。その結果を下記表４に示す。【００６６】
【表４】
2007063974.tif 000005
【００６７】
上記表４の結果からも明らかなように、本発明に係る芳香環への水素添加方法において、不均一系白金族触媒としてＰｄ／Ｃ触媒、Ｉｒ／Ｃ触媒、Ｐｔ／Ｃ触媒、Ｒｕ／Ｃ触媒又はＲｈ／Ｃ触媒の何れを用いた場合にあっても、芳香環化合物（ジフェニルメタン）の芳香環（ベンゼン環）への水素添加が進行することが認められ、本実験例１６ａ〜１６ｆの条件下においては、Ｐｔ／Ｃ触媒、Ｒｕ／Ｃ触媒又はＲｈ／Ｃ触媒を用いた場合、それらの中でもＲｈ／Ｃ触媒を用いた場合に、特に高い水素添加率が達成されることが確認されたのである。【００６８】
さらに、溶媒としてイソプロピルアルコールを用い、基質（芳香環化合物）、触媒の種類、水素圧、反応温度又は反応時間を適宜に変えて、以下の実験（実験例１７〜２１）を行なった。【００６９】
−実験例１７−
すり付き試験管中のイソプロピルアルコール：１ｍＬに対して、ｎ−ヘプチルベンゼンの１ｍｍｏｌ（１７６．３ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１７．６ｍｇとを添加し、懸濁せしめた後、かかるすり付き試験管に、ジムロート冷却器と、水素バルーンを取り付けた。次いで、水素バルーンにて試験管内を水素で充填（水素圧：１ａｔｍ）し、水素バルーンを取り付けたままの状態にて、室温（２０℃）下、２４時間、激しく攪拌することにより、ｎ−ヘプチルベンゼンと水素とを反応させた。その後、エーテルを加えて生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別した。そして、濾液を減圧留去することにより、１５６．７８ｍｇの生成物（ｎ−ヘプチルシクロヘキサン）を得た。なお、単離収率は８６％と比較的低かったが、これは、反応は定量的に進行したものの、生成物の沸点が低いため、反応終了後の減圧留去の際に、生成物の一部も留去したものと推測される。【００７０】
−実験例１８−
芳香環化合物としてｔ−ブチルベンゼン：１ｍｍｏｌ（１３４．２２ｍｇ）を用い、また、触媒として１０％Ｒｈ／Ｃを１３．４ｍｇ用いた以外は、実験例１７と同様の条件及び手法に従い、ｔ−ブチルベンゼンと水素とを反応せしめた後、触媒を濾別等することにより、５７．４９ｍｇの生成物（ｔ−ブチルシクロヘキサン）を得た。なお、単離収率は４１％と低いものであったが、これは、反応は定量的に進行したものの、生成物の沸点が低いため、反応終了後の減圧留去の際に、生成物の一部も留去したものと推測される。【００７１】
−実験例１９−
すり付き試験管中のイソプロピルアルコール：１ｍＬに対して、ビフェニルの１ｍｍｏｌ（１５４．２１ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の１５．４ｍｇとを添加し、懸濁せしめた後、かかるすり付き試験管に、ジムロート冷却器と、水素バルーンを取り付けた。次いで、水素バルーンにて試験管内を水素で充填（水素圧：１ａｔｍ）し、水素バルーンを取り付けたままの状態にて、６０℃に加熱し、かかる温度条件の下、２４時間、激しく攪拌することにより、ビフェニルと水素とを反応させた。その後、エーテルを加えて生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別した。そして、濾液を減圧留去することにより、１６１．２２ｍｇの生成物（ビシクロヘキシル）を得た。なお、単離収率は９７％であった。【００７２】
−実験例２０−
圧力計を付けた封管中のイソプロピルアルコール：１ｍＬに対して、Ｎ−アセチルフェニルアラニンエチルエステル：１ｍｍｏｌ（２３５．２８ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の２３．５ｍｇとを添加し、攪拌した。その後、封管内を水素で充填し、水素圧を５ａｔｍとし、封管を６０℃まで加熱した。封管を６０℃に保った状態にて、Ｎ−アセチルフェニルアラニンエチルエステルと水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧は、逐次、圧力計にて測定し、水素圧が一定となった時点（水素充填から３時間後）で反応終了とした。かかる反応の後、メタノールを加えて生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別したのち、得られた濾液をを減圧留去することにより、２３４．０９ｍｇの生成物（２−アセトアミド−３−シクロヘキシルプロピオン酸エチル）を得た。なお、単離収率は９７％であった。【００７３】
−実験例２１−
芳香環化合物としての１，３，５−トリ−ｔ−ブチルベンゼン：１ｍｍｏｌ（２４６．４３ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒の２４．６ｍｇを用いた以外は、実験例２０と同様の条件に従って、１，３，５−トリ−ｔ−ブチルベンゼンと水素とを反応させた。なお、封管内の水素圧が一定となったのは、水素充填から５時間経過後であった。その後、実験例２０と同様の手法に従って、触媒を濾別等することにより、２５２．４３ｍｇの生成物（１，３，５−トリ−ｔ−ブチルシクロヘキサン）を得た。なお、単離収率は１００％であった。【００７４】
上記した実験例１７〜２１より明らかなように、本発明において、溶媒としてイソプロピルアルコールを用いて、反応開始時の水素圧を５ａｔｍとすると、比較的短い反応時間でも、充分に芳香環化合物の芳香環への水素添加が効果的に進行することが確認された。【００７５】
加えて、溶媒としてｔ−ブチルアルコールを用いて、以下の実験（実験例２２ａ〜２２ｃ）を行なった。【００７６】
−実験例２２ａ〜２２ｃ−
すり付き試験管中のｔ−ブチルアルコール：１ｍＬに対して、ジフェニルメタン：１ｍｍｏｌ（１６８．０９ｍｇ）と、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒：１６．８ｍｇとを添加し、懸濁
せしめた後、かかるすり付き試験管に、ジムロート冷却器と水素バルーンを取り付けた。次いで、水素バルーンにて試験管内を水素ガスで充填（水素圧：１ａｔｍ）し、かかる水素バルーンを取り付けたままの状態にて試験管を４０℃に加熱し、かかる温度条件の下、２４時間、激しく攪拌することにより、ジフェニルメタンと水素とを反応させた。その後、エーテルを加えて基質及び生成物を溶解し、メンブランフィルターにて触媒を濾別し、得られた濾液を減圧留去することにより、ジフェニルメタン、フェニルシクロヘキシルメタン及びジシクロヘキシルメタンからなる混合物を得た〔実験例２２ａ〕。得られた混合物について 1Ｈ−ＮＭＲ測定を行い、混合物中のジフェニルメタン、フェニルシクロヘキシルメタン及びジシクロヘキシルメタンの割合（モル比）を算出した。その結果を、下記表５に示す。【００７７】
反応温度を６０℃、８０℃変更した以外は実験例２２ａと同様の条件及び手法に従って、ジフェニルメタンと水素とを反応させた後、触媒を濾別等することにより、ジフェニルメタン、フェニルシクロヘキシルメタン及びジシクロヘキシルメタンからなる混合物を得た〔実験例２２ｂ、２２ｃ〕。得られた各混合物についても 1Ｈ−ＮＭＲ測定を行い、各混合物中のジフェニルメタン、フェニルシクロヘキシルメタン及びジシクロヘキシルメタンの割合（モル比）を、算出した。その結果も下記表５に示す。【００７８】
【表５】
2007063974.tif 000006
【００７９】
かかる表５の結果からも明らかなように、本発明に係る芳香環化合物の芳香環への水素添加方法に従えば、芳香環化合物(ジフェニルメタン)の芳香環(ベンゼン環)への水素添加を有利に実現し得ることが認められ、特に、本実験例の如く溶媒としてｔ−ブチルアルコールを用いた場合には、反応温度を６０℃、即ち、沸点（８２．５℃）から約２０（℃）減じた温度（℃）とした場合（実験例２２ｂ）に、最も効率良く水素添加反応が進行することが確認されたのである。【００８０】
さらに、触媒の再利用について、以下の実験を行なった。【００８１】
−実験例２３−
先ず、芳香環化合物たるジフェニルメタンと、１０％Ｒｈ／Ｃ触媒とを用い、実験例８と同様の条件に従って、ジフェニルメタンと水素とを反応させた（１回目の合成）。かかる反応の後、エーテルを加えて生成物（ジシクロヘキシルメタン）を溶解し、桐山ロート（ロート径：２１ｍｍ）を用いて触媒を濾別した。濾取した触媒を、エーテルと水で洗浄後、減圧乾燥して、触媒を回収した。なお、濾液については、実験例８と同様の手法に従って処理することにより、ジシクロヘキシルメタンを得た。そのような１回目の合成における、ジフェニルメタンの使用量、使用した触媒量、及びジシクロヘキシルメタンの単離収率を、下記表６に示す。【００８２】
回収した触媒を乾燥後、その量を計測した。そして、その触媒量に応じた量のジフェニルメタンを用いて、上記と同様の手法に従って、ジフェニルメタンと水素とを反応させ（２回目の合成）、かかる反応の後、触媒を回収すると共に、ジシクロヘキシルメタンを単離した。この２回目の合成における、ジフェニルメタンの使用量、使用した触媒量、及びジシクロヘキシルメタンの単離収率を、下記表６に併せて示す。【００８３】
さらに、かかる２回目の合成の後、上記と同様に触媒を回収し、その回収量に応じた量のジフェニルメタンを用いて、上記と同様に、ジシクロヘキシルメタンの合成（３回目の合成）を行なった。かかる３回目の合成における、ジフェニルメタンの使用量、使用した触媒量、及びジシクロヘキシルメタンの単離収率を、下記表６に併せて示す。【００８４】
【表６】
2007063974.tif 000007
【００８５】
かかる表６の結果からも明らかなように、２回目の合成及び３回目の合成においても、１回目の合成と同程度の収率にてジシクロヘキシルメタンが得られたのであり、本発明を実施する際に用いられた触媒は、その再利用を有利に行ない得ることが確認されたのである。
【国際調査報告】
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