(57)【要約】      （修正有）【課題】チオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルおよび該エステルを安全かつ工業的に製造する方法の提供。【解決手段】式（１）（Ｒ１はアリール基又は炭素数２〜４のアルキル基）で表されるチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステル；ならびに、式（２）；（Ｒ２はアリール基又は炭素数１〜４のアルキル基）で表されるチオカルボン酸と３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランを、アルコール系溶媒又は芳香族系溶媒中で反応させる。2007332087.tif 0000112007332087.tif 000012【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）；
【化１】
2007332087.tif 000008
（式中、Ｒ１はアリール基または炭素数２〜４のアルキル基を示す。）で表されるチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステル。
【請求項２】
Ｒ１がエチル基またはフェニル基である請求項１に記載のチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステル。
【請求項３】
一般式（２）；
【化２】
2007332087.tif 000009
（式中、Ｒ２はアリール基または炭素数１〜４のアルキル基を示す。）で表されるチオカルボン酸と３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランを、アルコール系溶媒または芳香族系溶媒中で反応させることを特徴とする一般式（３）；
【化３】
2007332087.tif 000010
（式中、Ｒ２は前記と同様である。）で表されるチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルは、ＬＥＤ（発光ダイオード）材料や高屈折率レンズ、香料などの機能性材料を製造する際の中間体または原料として有用な化合物である。
【０００３】
チオ酢酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルの製造方法としては、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランとチオ酢酸を、過安息香酸を触媒として用いて無溶媒で製造する方法が報告されている（非特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この方法は、大きな発熱を伴うこと、また爆発性のある過安息香酸を使用することから、極めて危険性が高く、工業的に不利である。
【非特許文献１】ブルタン  ドゥ  ラ  ソシエテ  チミク  ドゥ  フランス（Bulletin de la Societe Chimique de France），第１２巻，１９７２年，ｐ．４７６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、チオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルおよび該エステルを安全かつ工業的に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランとチオカルボン酸を、アルコール系溶媒または芳香族系溶媒中で反応させることにより、チオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルを安全かつ工業的に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、下記に示すとおりのチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルおよびその製造方法を提供するものである。
項１．  一般式（１）；
【０００８】
【化１】
2007332087.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｒ１はアリール基または炭素数２〜４のアルキル基を示す。）で表されるチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステル。
項２．  Ｒ１がエチル基またはフェニル基である項１に記載のチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステル。
項３．  一般式（２）；
【００１０】
【化２】
2007332087.tif 000003
【００１１】
（式中、Ｒ２はアリール基または炭素数１〜４のアルキル基を示す。）で表されるチオカルボン酸と３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランを、アルコール系溶媒または芳香族系溶媒中で反応させることを特徴とする一般式（３）；
【００１２】
【化３】
2007332087.tif 000004
【００１３】
（式中、Ｒ２は前記と同様である。）で表されるチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルの製造方法。
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
一般式（１）；
【００１６】
【化４】
2007332087.tif 000005
【００１７】
で表されるチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルは、文献未記載の新規物質である。一般式（１）におけるＲ１は、アリール基または炭素数２〜４のアルキル基を示す。炭素数２〜４のアルキル基としては、例えば、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−ブチル基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数２〜３のアルキル基が好ましい。アリール基としては、置換されたものでもよいが、フェニル基が好ましい。
【００１８】
一般式（３）；
【００１９】
【化５】
2007332087.tif 000006
【００２０】
で表されるチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルは、一般式（２）；
【００２１】
【化６】
2007332087.tif 000007
【００２２】
で表されるチオカルボン酸と３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランを、アルコール系溶媒または芳香族系溶媒中で反応させることにより製造される。
【００２３】
一般式（３）および（２）におけるＲ２は、アリール基または炭素数１〜４のアルキル基を示す。炭素数１〜４のアルキル基としては、例えば、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−ブチル基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数１〜３のアルキル基が好ましい。アリール基としては、置換されたものでもよいが、フェニル基が好ましい。
【００２４】
一般式（２）で表されるチオカルボン酸は、どのような方法で製造されたものでもよい。チオカルボン酸としては、チオ酢酸、チオプロピオン酸、チオ安息香酸などが好ましいものとして挙げられ、チオ酢酸がより好ましい。チオカルボン酸の使用量は、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン１モルに対して、１〜２モルであるのが好ましく、１．０５〜１．２モルであるのがより好ましい。
【００２５】
一般式（２）で表されるチオカルボン酸と３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランを、アルコール系溶媒または芳香族系溶媒中で反応させることにより、一般式（３）で表されるチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルが選択的に生成する。クロロホルムなどの塩素系溶媒や、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフランなどの非プロトン性極性溶媒を用いると、位置異性体であるチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−２−イル）エステルが副生するので、好ましくない。
【００２６】
本発明で使用されるアルコール系溶媒は、特に限定されないが、炭素数１〜４の直鎖状または分岐状アルコールであるのが好ましい。具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、グリコール、２−メトキシエタノールなどが挙げられる。これらのアルコール系溶媒は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。芳香族系溶媒としては、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、メシチレン、ニトロベンゼン、クロロベンゼンなどが挙げられるが、中でもトルエンが好ましい。これらの芳香族系溶媒は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。アルコール系溶媒または芳香族系溶媒の使用量は、３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン１ｇに対して、０．１〜１０ｍｌであるのが好ましく、１〜５ｍｌであるのがより好ましい。
【００２７】
一般式（２）で表されるチオカルボン酸と３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランを反応させるには、例えば、チオカルボン酸とアルコール系溶媒または芳香族系溶媒とを混合し、この混合液に３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピランを添加して撹拌すればよい。反応温度は、低すぎると反応速度が小さくなり、高すぎると急激に反応して危険なため、−５℃〜１００℃であるのが好ましく、０℃〜６０℃であるのがより好ましい。反応時間は、０．５〜１２時間であるのが好ましく、１〜６時間であるのがより好ましい。
【００２８】
上記反応終了後、塩基性水溶液を添加して未反応のチオカルボン酸を中和する。塩基性水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液などが挙げられ、中でも炭酸水素ナトリウム水溶液が好ましい。中和後に、抽出、洗浄、脱湿、溶媒留去などの常法により得られた粗生成物を、蒸留、カラムクロマトグラフィーなどで精製することにより、一般式（３）で表されるチオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルが得られる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、チオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルが選択的に生成するので、チオカルボン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルを安全かつ工業的に有利に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下の実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００３１】
実施例１
１００ｍｌ四つ口フラスコに、チオ酢酸１５．５９ｇ（０．２１モル）および２−プロパノール２０ｍｌを加え、撹拌しながら２℃に冷却した。その溶液に３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン１６．７９ｇ（０．２０モル）を３０分かけて滴下し、５℃〜３５℃で１時間撹拌した。反応終了後、減圧下で２−プロパノールを留去した後に、５％炭酸水素ナトリウム水溶液２０ｍｌを加え、ヘキサン２０ｍｌで３回抽出を行った。ヘキサン層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、減圧下でヘキサンを留去した。残留物を７５℃、６Ｔｏｒｒで減圧蒸留し、無色透明液体のチオ酢酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステル２９．０７ｇを得た（収率９１％：３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン基準）。
ＩＲ（ＫＢｒ，ｃｍ−１）：２９４０，２８４５，１６９０，１４３７，１３５４，１１９３，１１４２，１０８６，９６１，９０７，６３０
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ＝３．８７（ｄｄ，Ｊ＝３．６Ｈｚ，１１．２Ｈｚ，１Ｈ），３．７２−３．７６（ｍ，１Ｈ），３．６１−３．６８（ｍ，１Ｈ），３．４８−３．５４（ｍ，１Ｈ），３．３８（ｄｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１１．２Ｈｚ，１Ｈ），２．３０（ｓ，３Ｈ），１．９８−２．０４（ｍ，１Ｈ），１．５８−１．７２（ｍ，３Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ＝１９４．９６，７１．５２，６８．０２，４０．０９，３０．７５，２９．１８，２５．４１。
【００３２】
実施例２
１００ｍｌ四つ口フラスコに、チオ酢酸１５．６１ｇ（０．２１モル）およびメタノール５０ｍｌを加え、撹拌しながら２℃に冷却した。その溶液に３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン１６．８０ｇ（０．２０モル）を３０分かけて滴下し、５℃〜３０℃で１時間撹拌した。反応終了後、減圧下でメタノールを留去した後に、５％炭酸水素ナトリウム水溶液２０ｍｌを加え、ヘキサン２０ｍｌで３回抽出を行った。ヘキサン層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、減圧下でヘキサンを留去した。残留物を７５℃、６Ｔｏｒｒで減圧蒸留し、無色透明液体のチオ酢酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステル２８．９０ｇを得た（収率９０％：３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン基準）。分析値は、実施例１に示す値と同様であった。
【００３３】
実施例３
１００ｍｌ四つ口フラスコに、チオ酢酸１５．６０ｇ（０．２１モル）およびトルエン２０ｍｌを加え、撹拌しながら２℃に冷却した。その溶液に３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン１６．７９ｇ（０．２０モル）を３０分かけて滴下し、５℃〜３５℃で１時間撹拌した。反応終了後、５％炭酸水素ナトリウム水溶液２０ｍｌを加えて分液した後に、トルエン２０ｍｌで３回抽出を行った。トルエン層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、減圧下でトルエンを留去した。残留物を７５℃、６Ｔｏｒｒで減圧蒸留し、無色透明液体のチオ酢酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステル２７．２４ｇを得た（収率８５％：３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン基準）。分析値は、実施例１に示す値と同様であった。
【００３４】
実施例４
１００ｍｌ四つ口フラスコに、チオプロピオン酸９．４６ｇ（１０５ミリモル）および２−プロパノール１０ｍｌを加え、撹拌しながら２℃に冷却した。その溶液に３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン８．４１ｇ（１００ミリモル）を３０分かけて滴下し、５℃〜３５℃で１時間撹拌した。反応終了後、減圧下で２−プロパノールを留去した後に、５％炭酸水素ナトリウム水溶液１０ｍｌを加え、ヘキサン１０ｍｌで３回抽出を行った。ヘキサン層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、減圧下でヘキサンを留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：酢酸エチル／ヘキサン＝１／５）で精製することにより、無色透明液体のチオプロピオン酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステル１５．３３ｇを得た（収率８８％：３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン基準）。
ＩＲ（ＫＢｒ，ｃｍ−１）：２９４０，２８４５，１６９５，１４６０，１４５０，１０８６，１０２８，１０１５，９３５，９０７
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ＝３．８７（ｄｄ，Ｊ＝４．０Ｈｚ，１１．２Ｈｚ，１Ｈ），３．７２−３．７６（ｍ，１Ｈ），３．６１−３．６８（ｍ，１Ｈ），３．４８−３．５４（ｍ，１Ｈ），３．３８（ｄｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１１．２Ｈｚ，１Ｈ），２．５４（ｑ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），２．００−２．２５（ｍ，１Ｈ），１．５８−１．７２（ｍ，３Ｈ），１．１５（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，３Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ＝１９９．２３，７１．５５，６７．９５，３９．６２，３７．４７，２９．２３，２５．４０，９．５２。
【００３５】
実施例５
１００ｍｌ四つ口フラスコに、チオ安息香酸１４．５３ｇ（１０５ミリモル）および２−プロパノール１０ｍｌを加え、撹拌しながら２℃に冷却した。その溶液に３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン８．４１ｇ（１００ミリモル）を３０分かけて滴下し、５℃〜３５℃で６時間撹拌した。反応終了後、減圧下で２−プロパノールを留去した後に、５％炭酸水素ナトリウム水溶液１０ｍｌを加え、ジクロロメタン１０ｍｌで３回抽出を行った。ジクロロメタン層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、減圧下でジクロロメタンを留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：酢酸エチル／ヘキサン＝１／１０）で精製することにより、無色透明液体のチオ安息香酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステル１５．５６ｇを得た（収率７０％：３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン基準）。
ＩＲ（ＫＢｒ，ｃｍ−１）：２９４０，２８４７，１６６２，１４６７，１２０７，１１７５，１０８６，９０８，８８１，７７３，６８９，６４８
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ＝７．９４（ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），７．５５（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），７．４３（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），３．９９（ｄｄ，Ｊ＝４．０Ｈｚ，１１．２Ｈｚ，１Ｈ），３．８７−３．９１（ｍ，１Ｈ），３．７７−３．８２（ｍ，１Ｈ），３．５５−３．６１（ｍ，１Ｈ），３．５１（ｄｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１１．２Ｈｚ，１Ｈ），２．１０−２．２０（ｍ，１Ｈ），１．７０−１．８１（ｍ，３Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ＝１９０．８１，１３６．８５，１３３．３５，１２８．５０，１２７．１５，７１．６０，６８．０２，４０．０２，２９．２８，２５．４１。
【００３６】
比較例１
１００ｍｌ四つ口フラスコに、チオ酢酸１５．５９ｇ（０．２１モル）およびクロロホルム２０ｍｌを加え、撹拌しながら２℃に冷却した。その溶液に３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラン１６．７９ｇ（０．２０モル）を３０分かけて滴下し、５℃〜３５℃で１時間撹拌した。反応終了後、５％炭酸水素ナトリウム水溶液２０ｍｌを加えて分液した後に、クロロホルム２０ｍｌで３回抽出を行った。クロロホルム層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、減圧下でクロロホルムを留去した。残留物を１Ｈ−ＮＭＲ測定したところ、チオ酢酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−３−イル）エステルとチオ酢酸Ｓ−（テトラヒドロピラン−２−イル）エステルとの混合物（７６％／２４％）であった。