(57)【要約】【課題】α−ケトカルボン酸の新たな製造方法を提供すること。【解決手段】式（２−１）2012067070.tif 000022（式中、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｙは−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒ５）−で表される基を表し、Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基又は置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基を形成していてもよく、Ｒ４とＲ５とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）で示される化合物と、塩基と、二酸化炭素と、α−ケトアルデヒドとを混合することにより、該α−ケトアルデヒドを酸化する工程を含むα−ケトカルボン酸の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（２−１）
【化１】
2012067070.tif 000012
（式中、Ｒ２は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ３は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ４は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｙは−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒ５）−で表される基を表し、Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基又は置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基を形成していてもよく、Ｒ４とＲ５とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物と、塩基と、二酸化炭素と、α−ケトアルデヒドとを混合することにより、該α−ケトアルデヒドを酸化する工程を含むα−ケトカルボン酸の製造方法。
【請求項２】
前記α−ケトアルデヒドが、式（１）
【化２】
2012067070.tif 000013
（式中、Ｒ１は置換基を有していてもよい炭化水素基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表わす。）
で表される化合物であり、前記α−ケトカルボン酸が、式（３）
【化３】
2012067070.tif 000014
（式中、Ｒ１は上記と同義である。）
で示される化合物である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記式（２−１）で示される化合物が、式（２−２）
【化４】
2012067070.tif 000015
（式中、Ｒ２及びＹはそれぞれ上記と同義であり、Ｒ６は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、破線は、当該箇所が二重結合であってもよいことを表し、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いはＲ６とＲ７とが一緒になってそれらが結合する炭素原子と共に環を形成している。Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物或いは式（２−３）
【化５】
2012067070.tif 000016
（式中、Ｒ２及びＹはそれぞれ上記と同義であり、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物である請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
前記式（２−１）で示される化合物が前記式（２−２）で示される化合物である請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項５】
式（２−２）において、Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５がそれぞれ独立に、２，６−ジ置換フェニル基であり、Ｒ６及びＲ７が共に水素原子であり、破線が、当該箇所が二重結合であることを表す請求項４記載の製造方法。
【請求項６】
前記塩基が、有機塩基、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ土類金属炭酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の塩基である請求項１〜５のいずれか記載の製造方法。
【請求項７】
式（２−１）
【化６】
2012067070.tif 000017
（式中、Ｒ２は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ３は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ４は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｙは−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒ５）−で表される基を表し、Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基または置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基を形成していてもよく、Ｒ４とＲ５とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物に塩基を接触させることにより得られる化合物と、二酸化炭素との存在下に、α−ケトアルデヒドを酸化する工程を含むα−ケトカルボン酸の製造方法。
【請求項８】
前記α−ケトアルデヒドが、式（１）
【化７】
2012067070.tif 000018
（式中、Ｒ１は置換基を有していてもよい炭化水素基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表わす。）
で表される化合物であり、前記α−ケトカルボン酸が、式（３）
【化８】
2012067070.tif 000019
（式中、Ｒ１は上記と同義である。）
で示される化合物である請求項７記載の製造方法。
【請求項９】
前記式（２−１）で示される化合物が、式（２−２）
【化９】
2012067070.tif 000020
（式中、Ｒ２及びＹはそれぞれ上記と同義であり、Ｒ６は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、破線は、当該箇所が二重結合であってもよいことを表し、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いはＲ６とＲ７とが一緒になってそれらが結合する炭素原子と共に環を形成している。Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物或いは式（２−３）
【化１０】
2012067070.tif 000021
（式中、Ｒ２及びＹはそれぞれ上記と同義であり、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物である請求項７又は８記載の製造方法。
【請求項１０】
前記式（２−１）で示される化合物が前記式（２−２）で示される化合物である請求項７又は８記載の製造方法。
【請求項１１】
式（２−２）において、Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５がそれぞれ独立に、２，６−ジ置換フェニル基であり、Ｒ６及びＲ７が共に水素原子であり、破線が、当該箇所が二重結合であることを表す請求項１０記載の製造方法。
【請求項１２】
前記塩基が、有機塩基、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ土類金属炭酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の塩基である請求項７〜１１のいずれか記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、α−ケトカルボン酸の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
α−ケトカルボン酸は、例えば還元アミノ化によりα−アミノ酸に変換できることから、医農薬等の製造中間体として有用な化合物であることが知られている。
【０００３】
α−ケトカルボン酸の製造方法として、例えば非特許文献１には、α−ケトアルデヒドであるフェニルグリオキサールを、濃硫酸と亜硝酸ナトリウムとを用いて酸化し、ベンゾイルギ酸を得る方法が記載されている。また、非特許文献２には、フェニルグリオキサールを、ジメチルジオキソランを用いて酸化し、ベンゾイルギ酸を得る方法が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】J. Mol. Cat. A:Chemical,235,17〜25頁（2005年）
【非特許文献２】Org. Biomol. Chem．3，2310〜2318頁（2005年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、α−ケトカルボン酸の新たな製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は鋭意検討し、本発明に至った。
【０００７】
即ち本発明は、以下の通りである。
〔１〕  式（２−１）
【０００８】
【化１】
2012067070.tif 000002
（式中、Ｒ２は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ３は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ４は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｙは−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒ５）−で表される基を表し、Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基又は置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基を形成していてもよく、Ｒ４とＲ５とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物と、塩基と、二酸化炭素と、α−ケトアルデヒドとを混合することにより、該α−ケトアルデヒドを酸化する工程を含むα−ケトカルボン酸の製造方法。
〔２〕  前記α−ケトアルデヒドが、式（１）
【０００９】
【化２】
2012067070.tif 000003
（式中、Ｒ１は置換基を有していてもよい炭化水素基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表わす。）
で表される化合物であり、前記α−ケトカルボン酸が、式（３）
【００１０】
【化３】
2012067070.tif 000004
（式中、Ｒ１は上記と同義である。）
で示される化合物である前記〔１〕記載の製造方法。
〔３〕  前記式（２−１）で示される化合物が、式（２−２）
【００１１】
【化４】
2012067070.tif 000005
（式中、Ｒ２及びＹはそれぞれ上記と同義であり、Ｒ６は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、破線は、当該箇所が二重結合であってもよいことを表し、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いはＲ６とＲ７とが一緒になってそれらが結合する炭素原子と共に環を形成している。Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物或いは式（２−３）
【００１２】
【化５】
2012067070.tif 000006
（式中、Ｒ２及びＹはそれぞれ上記と同義であり、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物である前記〔１〕又は〔２〕記載の製造方法。
〔４〕  前記式（２−１）で示される化合物が前記式（２−２）で示される化合物である前記〔１〕又は〔２〕記載の製造方法。
〔５〕  式（２−２）において、Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５がそれぞれ独立に、２，６−ジ置換フェニル基であり、Ｒ６及びＲ７が共に水素原子であり、破線が、当該箇所が二重結合であることを表す前記〔４〕記載の製造方法。
〔６〕  前記塩基が、有機塩基、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ土類金属炭酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の塩基である前記〔１〕〜〔５〕のいずれか記載の製造方法。
〔７〕  式（２−１）
【００１３】
【化６】
2012067070.tif 000007
（式中、Ｒ２は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ３は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ４は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｙは−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒ５）−で表される基を表し、Ｒ５は置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基又は置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基を形成していてもよく、Ｒ４とＲ５とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物に塩基を接触させることにより得られる化合物と、二酸化炭素との存在下に、α−ケトアルデヒドを酸化する工程を含むα−ケトカルボン酸の製造方法。
〔８〕  前記α−ケトアルデヒドが、式（１）
【００１４】
【化７】
2012067070.tif 000008
（式中、Ｒ１は置換基を有していてもよい炭化水素基又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表わす。）
で表される化合物であり、前記α−ケトカルボン酸が、式（３）
【００１５】
【化８】
2012067070.tif 000009
（式中、Ｒ１は上記と同義である。）
で示される化合物である前記〔７〕記載の製造方法。
〔９〕  前記式（２−１）で示される化合物が、式（２−２）
【００１６】
【化９】
2012067070.tif 000010
（式中、Ｒ２及びＹはそれぞれ上記と同義であり、Ｒ６は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、破線は、当該箇所が二重結合であってもよいことを表し、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表すか、或いはＲ６とＲ７とが一緒になってそれらが結合する炭素原子と共に環を形成している。Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物或いは式（２−３）
【００１７】
【化１０】
2012067070.tif 000011
（式中、Ｒ２及びＹはそれぞれ上記と同義であり、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ｘ−は陰イオンを表す。ここで、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。）
で示される化合物である前記〔７〕又は〔８〕記載の製造方法。
〔１０〕  前記式（２−１）で示される化合物が前記式（２−２）で示される化合物である前記〔７〕又は〔８〕記載の製造方法。
〔１１〕  式（２−２）において、Ｙが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であり、Ｒ２及びＲ５がそれぞれ独立に、２，６−ジ置換フェニル基であり、Ｒ６及びＲ７が共に水素原子であり、破線が、当該箇所が二重結合であることを表す前記〔１０〕記載の製造方法。
〔１２〕  前記塩基が、有機塩基、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ土類金属炭酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の塩基である前記〔７〕〜〔１１〕のいずれか記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、α−ケトカルボン酸の新たな製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２０】
本発明で用いられるα−ケトアルデヒドは、α位にカルボニル基を有するアルデヒドであれば制限なく用いることができる。α−ケトアルデヒドとしては、式（１）で示される化合物（以下、「化合物（１）」と記すことがある。）が好ましく用いられる。
【００２１】
式（１）において、Ｒ１で表される置換基を有していてもよい炭化水素基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基及び置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。
【００２２】
Ｒ１において、置換基を有していてもよいアルキル基における、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、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びメンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。
かかるアルキル基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ１から選ばれる基が挙げられる。
【００２３】
＜群Ｇ１＞
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルキルチオ基、
Ｃ２〜Ｃ１０アルコキシカルボニル基、
及び
ハロゲン原子。
【００２４】
群Ｇ１において、フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及びトリフルオロメチルオキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基としては例えば、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基及び４−メトキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基としては例えば、３−フェノキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基及び４−メトキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、３−フェノキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基としては例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンジルカルボニル基、４−メチルベンジルカルボニル基、４−メトキシベンジルカルボニル基、ベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、４−メチルベンゾイル基及び４−メトキシベンゾイル基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルキルチオ基としては例えば、メチルチオ基、エチルチオ基及びイソプロピルチオ基が挙げられ、
Ｃ２〜Ｃ１０アルコキシカルボニル基としては例えば、メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基が挙げられ、
ハロゲン原子としては例えば、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子が挙げられる。
【００２５】
群Ｇ１から選ばれる基を有するアルキル基としては例えば、クロロメチル基、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシカルボニルメチル基、１−エトキシカルボニル−２，２−ジメチル−３−シクロプロピル基及び２−メチルチオエチル基が挙げられる。
【００２６】
Ｒ１において、置換基を有していてもよいアルケニル基における、アルケニル基としては例えば、ビニル基、１−プロペニル基、１−ブテニル基、２−メチル−１−プロペニル基、１−シクロヘキセニル基等の直鎖状、分枝状又は環状のＣ２〜Ｃ１２アルケニル基が挙げられる。
かかるアルケニル基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ１から選ばれる基が挙げられる。
【００２７】
群Ｇ１から選ばれる基を有するアルケニル基としては例えば、２−クロロビニル基及び２−トリフルオロメチルビニル基が挙げられる。
【００２８】
Ｒ１において、置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基及びスチリル基等のＣ６〜Ｃ２０アリール基が挙げられる。
かかるアリール基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ２から選ばれる基が挙げられる。
【００２９】
＜群Ｇ２＞
フッ素原子又はＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基、
Ｃ１〜Ｃ６アルキレンジオキシ基
ニトロ基、
及び
ハロゲン原子。
【００３０】
群Ｇ２において、フッ素原子又はＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、フルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基及びメトキシエトキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基及び４−メトキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、３−フェノキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基としては例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンジルカルボニル基、４−メチルベンジルカルボニル基及び４−メトキシベンジルカルボニル基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ６アルキレンジオキシ基としては例えば、メチレンジオキシ基及びエチレンジオキシ基が挙げられ、
ハロゲン原子としては例えば、フッ素原子及び塩素原子が挙げられる。
【００３１】
群Ｇ２から選ばれる基を有するアリール基としては例えば、４−クロロフェニル基、４−メトキシフェニル基及び３−フェノキシフェニル基が挙げられる。
【００３２】
Ｒ１で表される置換基を有していてもよいヘテロアリール基における、ヘテロアリール基としては例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を少なくとも一個含むＣ４〜Ｃ１０ヘテロアリール基が挙げられ、具体的には例えば、２−ピリジル基、３−ピリジル、４−ピリジル、２−フリル基、３−フリル基、５−メチル−２−フリル基及び２−クロロ−３−ピリジニル基が挙げられる。
【００３３】
化合物（１）としては例えば、フェニルグリオキサール、４−クロロフェニルグリオキサール、２−メチルフェニルグリオキサール、４−フルオロフェニルグリオキサール、２−メトキシフェニルグリオキサール、２，４−ジクロロフェニルグリオキサール、２−ニトロフェニルグリオキサール、２−ナフチルグリオキサール、２−ピリジングリオキシルアルデヒド、メチルグリオキサール、エチルグリオキサール、ｎ−プロピルグリオキサール、イソプロピルグリオキサール、シクロヘキシルグリオキサール、４−（メチルチオ）−２−オキソ−１−ブタナール、ビニルグリオキサール及びスチリルグリオキサールが挙げられる。
これら化合物（１）は、市販品であってもよいし、例えば、ケトアルコールを金属触媒の存在下に酸素酸化する方法（例えば、特開２０００−３３６０５５号公報参照。）等の任意の公知の方法に準じて製造したものであってもよい。
【００３４】
α−ケトアルデヒドを酸化する工程（以下、本反応と記すことがある。）は、例えば式（２−１）で示される化合物と、塩基と、二酸化炭素と、α−ケトアルデヒドとを混合することにより実施される。また、本反応は、例えば式（２−１）で示される化合物に塩基を接触させることにより得られる化合物と、二酸化炭素との存在下に実施される。
以下、式（２−１）で示される化合物（以下、化合物（２−１）と記すことがある。）について説明する。
【００３５】
式（２−１）において、Ｒ３で表される置換基を有していてもよいアルキル基及びＲ４で表される置換基を有していてもよいアルキル基における、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、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分枝状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。
【００３６】
かかるアルキル基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。
【００３７】
＜群Ｇ３＞
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基及びＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基を有していてもよいベンジルオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基、
カルボキシ基、
及び
フッ素原子。
【００３８】
群Ｇ３において、Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、４−メチルフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられ、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及びトリフルオロメトキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基及びＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基を有していてもよいベンジルオキシ基としては例えば、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基、４−メトキシベンジルオキシ基及び３−フェノキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基及び４−メトキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、３−フェノキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基としては例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンジルカルボニル基、４−メチルベンジルカルボニル基、４−メトキシベンジルカルボニル基、ベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、４−メチルベンゾイル基及び４−メトキシベンゾイル基が挙げられる。
【００３９】
群Ｇ３から選ばれる基を有するアルキル基としては例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基、フェナシル基及び２−カルボキシエチル基が挙げられる。
【００４０】
式（２−１）において、Ｒ３で表される置換基を有していてもよいアリール基及びＲ４で表される置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
かかるアリール基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ２から選ばれる基が挙げられる。
【００４１】
群Ｇ２から選ばれる基を有するアリール基としては例えば、４−クロロフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられる。
【００４２】
式（２−１）において、Ｒ３とＲ４とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基又は置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基を形成していてもよい。２価の炭化水素基としては、例えばエチレン基、ビニリデン基、シクロペンタン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基及びｏ−フェニレン基が挙げられる。２価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては例えば、置換基を有していてもよいアルキル基及び置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。置換基を有していてもよい−ＣＨ＝Ｎ−で表される基が有していてもよい置換基としては例えば、置換基を有していてもよいアルキル基及び置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。置換基を有していてもよいアルキル基における、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、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分枝状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
【００４３】
式（２−１）において、Ｒ２で表される置換基を有していてもよいアルキル基及びＲ５で表される置換基を有していてもよいアルキル基における、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、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分岐状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基及びアダマンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。
かかるアルキル基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ４から選ばれる基が挙げられる。
【００４４】
＜群Ｇ４＞
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基、
及び
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基。
【００４５】
群Ｇ４において、Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、４−メチルフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられ、
フッ素原子を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基及びトリフルオロメトキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基としては例えば、ベンジルオキシ基、４−メチルベンジルオキシ基及び４−メトキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ７〜Ｃ２０アラルキルオキシ基としては例えば、３−フェノキシベンジルオキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基及び４−メトキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ６〜Ｃ１０アリールオキシ基を有するＣ６〜Ｃ１０アリールオキシ基としては例えば、３−フェノキシフェノキシ基が挙げられ、
Ｃ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ２〜Ｃ１０アシル基としては例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンジルカルボニル基、４−メチルベンジルカルボニル基、４−メトキシベンジルカルボニル基、ベンゾイル基、２−メチルベンゾイル基、４−メチルベンゾイル基及び４−メトキシベンゾイル基が挙げられる。
【００４６】
群Ｇ４から選ばれる基を有するアルキル基としては例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基及びフェナシル基が挙げられる。
【００４７】
式（２−１）において、Ｒ２で表される置換基を有していてもよいアリール基及びＲ５で表される置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、２，６−ジメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、２，６−ジイソプロピルフェニル基等のＣ６〜Ｃ２０アリール基が挙げられる。
かかるアリール基が有していてもよい置換基としては例えば、下記群Ｇ５から選ばれる基が挙げられる。
【００４８】
＜群Ｇ５＞
フッ素原子又はＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基、
及び
ハロゲン原子。
【００４９】
群Ｇ５において、フッ素原子又はＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基を有していてもよいＣ１〜Ｃ１０アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、フルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基及びメトキシエトキシ基が挙げられ、ハロゲン原子としては例えば、フッ素原子及び塩素原子が挙げられる。
【００５０】
群Ｇ５から選ばれる基を有するアリール基としては例えば、４−クロロフェニル基、４−メトキシフェニル基及び２，６−ジクロロフェニル基が挙げられる。
【００５１】
式（２−１）において、Ｒ４とＲ５とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。２価の炭化水素基としては、例えばエチレン基、トリメチレン基及びテトラメチレン基等のポリメチレン基、ビニリデン基、シクロペンタン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基並びにｏ−フェニレン基が挙げられる。２価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては例えば、置換基を有していてもよいアルキル基及び置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。置換基を有していてもよいアルキル基における、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、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分枝状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
【００５２】
式（２−１）において、Ｘ−で表される陰イオンとしては例えば、
塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオン、
メタンスルホナート、トリフルオロメタンスルホナート等のフッ素原子を有していてもよいアルカンスルホナートイオン、
トリフルオロアセテート、トリクロロアセテートイオン等のハロゲン原子を有していてもよいアセテートイオン、
硝酸イオン、
過塩素酸イオン、
テトラフルオロボレート、テトラクロロボレート等のテトラハロボレートイオン、
ヘキサフルオロホスファート等のヘキサハロホスファートイオン、
ヘキサフルオロアンチモナート、ヘキサクロロアンチモナート等のヘキサハロアンチモナートイオン、
ペンタフルオロスタンナート、ペンタクロロスタンナート等のペンタハロスタンナートイオン、
及び
テトラフェニルボレート、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、テトラキス［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ボレート等の置換基を有していてもよいテトラアリールボレート
が挙げられる。
【００５３】
化合物（２−１）は、好ましくは式（２−２）で示される化合物（以下、「化合物（２−２）」と記すことがある。）又は式（２−３）で示される化合物（以下、「化合物（２−３）」と記すことがある。）であり、より好ましくは化合物（２−２）である。
即ち、本反応は、好ましくは化合物（２−２）又は化合物（２−３）と、塩基と、二酸化炭素と、α−ケトアルデヒドとを混合することにより実施され、より好ましくは化合物（２−２）と、塩基と、二酸化炭素と、α−ケトアルデヒドとを混合することにより実施される。また、本反応は、好ましくは化合物（２−２）又は化合物（２−３）に塩基を接触させることにより得られる化合物と、二酸化炭素との存在下に実施され、より好ましくは化合物（２−２）に塩基を接触させることにより得られる化合物と、二酸化炭素との存在下に実施される。
以下、化合物（２−２）及び化合物（２−３）について説明する。
【００５４】
式（２−２）及び式（２−３）において、Ｒ２は式（２−１）におけるＲ２と同義であり、Ｙは式（２−１）におけるＹと同義である。式（２−２）及び式（２−３）におけるＹが−Ｎ（Ｒ５）−で表される基である場合、Ｒ５は式（２−１）におけるＲ５と同義である。式（２−２）及び式（２−３）において、Ｘ−は式（２−１）におけるＸ−と同義である。
【００５５】
式（２−２）及び式（２−３）において、Ｙは−Ｎ（Ｒ５）−で表される基であることが好ましい。
【００５６】
式（２−２）において、Ｒ２及びＲ５の少なくともいずれかが嵩高い基であることが好ましく、Ｒ２及びＲ５のいずれもが嵩高い基であることがより好ましい。Ｒ２及びＲ５は同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。
ここで、Ｒ２及びＲ５における嵩高い基としては例えば、
ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基等のＣ４〜Ｃ１２第三級アルキル基、
シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基、アダマンチル基等のＣ３〜Ｃ１０シクロアルキル基、
２，６−ジメチルフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、２，６−ジイソプロピルフェニル基等の少なくとも２位と６位とに置換基を有するフェニル基（２，６−ジ置換フェニル基）、
及び
２−メチルナフチル基等の２位にＣ１〜Ｃ１０アルキル基を有するナフチル基
が挙げられる。２，６−ジ置換フェニル基における置換基としては例えば、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基及びハロゲン原子が挙げられる。
嵩高い基は、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基又は２，６−ジ置換フェニル基が好ましく、２，６−ジ置換フェニル基がより好ましく、２，６−ジイソプロピルフェニル基がより一層好ましい。
【００５７】
式（２−２）においてＲ６で表される置換基を有していてもよいアルキル基並びに式（２−２）及び式（２−３）においてＲ７で表される置換基を有していてもよいアルキル基における、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、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、デシル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の直鎖状、分枝状又は環状のＣ１〜Ｃ１０アルキル基が挙げられる。
かかるアルキル基が有していてもよい置換基としては、上述した群Ｇ３から選ばれる基が挙げられる。群Ｇ３から選ばれる基を有するアルキル基としては例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、ベンジル基、４−フルオロベンジル基、４−メチルベンジル基、フェノキシメチル基、２−オキソプロピル基、２−オキソブチル基、フェナシル基及び２−カルボキシエチル基が挙げられる。
【００５８】
式（２−２）においてＲ６で表される置換基を有していてもよいアリール基並びに式（２−２）及び式（２−３）においてＲ７で表される置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
かかるアリール基が有していてもよい置換基としては例えば、上述した群Ｇ２から選ばれる基が挙げられる。
【００５９】
群Ｇ２から選ばれる基を有するアリール基としては例えば、４−クロロフェニル基及び４−メトキシフェニル基が挙げられる。
【００６０】
式（２−２）において、Ｒ６とＲ７とが一緒になってそれらが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよい。かかる環としては例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環及びベンゼン環が挙げられる。
【００６１】
式（２−２）において、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、Ｒ６及びＲ７は共に水素原子であることがより好ましい。
【００６２】
式（２−２）及び式（２−３）において、Ｒ５とＲ７とが一緒になって、置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を形成していてもよい。２価の炭化水素基としては、例えばエチレン基、トリメチレン基及びテトラメチレン基等のポリメチレン基、ビニリデン基、シクロペンタン−１，２−ジイル基、シクロヘキサン−１，２−ジイル基並びにｏ−フェニレン基が挙げられる。２価の炭化水素基が有していてもよい置換基としては例えば、置換基を有していてもよいアルキル基及び置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。置換基を有していてもよいアルキル基における、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、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基及びデシル基等の直鎖状又は分枝状のＣ１〜Ｃ１２アルキル基、シクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メンチル基等の環状のＣ３〜Ｃ１２アルキル基が挙げられる。置換基を有していてもよいアリール基における、アリール基としては例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基等のＣ６〜Ｃ１０アリール基が挙げられる。
【００６３】
式（２−２）において、好ましくは、破線は当該箇所が二重結合であることを表す。
【００６４】
化合物（２−２）としては例えば、１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジシクロヘキシルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ジアダマンチルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジアダマンチルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ジフェニルイミダゾリウムクロライド、１，３−ジフェニルイミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、
【００６５】
４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジメチル−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジクロロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジクロロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４，５−ジフェニル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジフェニル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、
【００６６】
４，５−ジフルオロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４，５−ジフルオロ−１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、４−メチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、４−メチル−１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジクロル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１，３−ビス［（２，６−ジクロル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニルイミダゾリウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−フェニルイミダゾリニウムクロライド、１−シクロヘキシル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、
【００６７】
１−シクロヘキシル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−フェニル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−フェニル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリウムクロライド、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド、３−（２，６−ジイソプロピル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド、３−フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド、３−ベンジルチアゾリウムクロライド及び３−（２，４、６−トリメチル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライドを挙げることができる。
【００６８】
化合物（２−３）としては例えば、１，４−ジメチル−1H−１，２，４−トリアゾリ−４−ウムクロライド、１，３、４−トリフェニル−1H−１，２，４−トリアゾリ−４−ウムクロライド及び６，７−ジヒドロ−２−ペンタフルオロフェニル‐５Ｈ−ピロロ[２，１−ｃ］−１，２，４−トリアゾリウムクロライドを挙げることができる。
【００６９】
また、これら化合物（２−２）及び化合物（２−３）における「クロライド」が例えば「ヨーダイド」、「ブロマイド」、「メタンスルホナート」、「トリフルオロメタンスルホナート」、「ニトラート」、「ペルクロラート」、「テトラフルオロボレート」、「テトラクロロボレート」、「ヘキサフルオロホスファート」、「ヘキサフルオロアンチモナート」、「ヘキサクロロアンチモナート」、「ペンタフルオロスタンナート」、「ペンタクロロスタンナート」、「テトラフェニルボレート」、「テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート」、「テトラキス［３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ボレート」に置き換わった化合物（２−２）及び化合物（２−３）も挙げることができる。
【００７０】
化合物（２−１）は、市販品であっても良いし、例えばＪ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，６０６，４９（２０００）やＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７３，２７８４（２００８）に記載の方法に準じて製造することもできる。
化合物（２−１）の使用量は、α−ケトアルデヒド１モルに対して、好ましくは０．００１モル〜０．５モルの範囲であり、より好ましくは０．０１モル〜０．３モルの範囲である。
【００７１】
本反応に用いられる塩基は、有機塩基、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ土類金属炭酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の塩基であることが好ましい。
【００７２】
有機塩基としては例えば、
トリエチルアミン、トリオクチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、４−ジメチルアミノピリジン等の第３級アミン、
１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン、１，５，７−トリアザビシクロ［４，４，０］−５−デセン等の含窒素脂肪族環状化合物、
ピリジン、イミダゾール等の含窒素芳香族化合物、
及び
ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド等のアルカリ金属アルコキシド
が挙げられる。
アルカリ金属炭酸塩としては例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸リチウム及び炭酸水素リチウムが挙げられる。
アルカリ土類炭酸塩としては例えば、炭酸マグネシウム及び炭酸カルシウムが挙げられる。
塩基は、より好ましくは有機塩基である。
【００７３】
塩基の使用量は、α−ケトアルデヒド１モルに対して、例えば０．００１モル〜３モルの範囲であり、好ましくは０．００１モル〜０．５モルの範囲であり、より好ましくは０．０１モル〜０．３モルの範囲である。
【００７４】
本反応に用いられる二酸化炭素は、ガス状のものであってもよいし、固体状のもの（ドライアイス）であってもよいし、超臨界状態のものであってもよい。ガス状の二酸化炭素は、窒素等の不活性ガスで希釈されたものであってもよい。
二酸化炭素の使用量は、α−ケトアルデヒド１モルに対して、好ましくは１モル以上であり、その上限は制限されないが、生産性の面から例えば１００モル以下である。
【００７５】
本反応は、さらに溶媒の存在下に行うこともできる。
溶媒としては、本反応を阻害しないものであれば制限されず、例えば、テトラヒドロフラン、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒、トルエン、クロロベンゼンなどの芳香族溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒、及びこれらの混合溶媒が挙げられる。
溶媒の使用量は制限されず、α−ケトアルデヒド１重量部に対して、１００重量部以下とすることが実用的である。
【００７６】
本反応において、反応試剤の混合順序は制限されない。好ましい実施態様としては、例えば、α−ケトアルデヒドと、化合物（２−１）と、二酸化炭素と、必要に応じて溶媒とを混合し、得られる混合物に塩基を添加する方法が挙げられる。混合は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【００７７】
本反応は、減圧下、常圧下又は加圧下のいずれの条件下でも行われるが、好ましくは常圧下又は加圧下のいずれかの条件下で行われる。
【００７８】
本反応の温度は、化合物（２−１）の種類、使用量等及び塩基の種類、使用量等により異なるが、好ましくは−２０℃〜１５０℃の範囲、より好ましくは０℃〜１００℃の範囲から選択される。反応温度が−２０℃よりも低い場合は、酸化の反応速度が低くなる傾向にあり、反応温度が１５０℃よりも高い場合は、反応の選択率が低下する傾向にある。
【００７９】
本反応の進行度合いは、例えばガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、核磁気共鳴スペクトル分析、赤外吸収スペクトル分析等の分析手段により確認することができる。
【００８０】
反応終了後、例えば、得られる反応混合物を必要に応じて硫酸、塩酸などの鉱酸で中和処理し、濃縮処理、冷却処理等を行うことにより、α−ケトカルボン酸を取り出すことができる。或いは得られる反応混合物に水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液を加えて、α−ケトカルボン酸のアルカリ塩水溶液を調製し、当該アルカリ塩水溶液を、水に非混和性の有機溶媒で洗浄した後、得られるアルカリ塩水溶液を中和し、抽出操作及び／又は晶析操作を行うことで、α−ケトカルボン酸を取り出すことができる。
水に非混和性の有機溶媒としては、例えば、酢酸エチル等のエステル溶媒及びメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル等のエーテル溶媒が挙げられ、その使用量は制限されない。
取り出したα−ケトカルボン酸は、蒸留、カラムクロマトグラフィー、結晶化などの精製手段により、精製してもよい。
【００８１】
かくして得られるα−ケトカルボン酸としては例えば、ベンゾイルギ酸、４−クロロベンゾイルギ酸、２−メチルベンゾイルギ酸、４−フルオロベンゾイルギ酸、４−メトキシベンゾイルギ酸、２−ニトロベンゾイルギ酸、２，４−ジクロロベンゾイルギ酸、２−ナフトイルギ酸、α−オキソ−２−ピリジン酢酸、ピルビン酸、２−オキソブタン酸、２−オキソペンタン酸、３−メチル−２−オキソブタン酸、α−オキソ−シクロヘキサン酢酸、４−（メチルチオ）−２−オキソ−ブタン酸、２−オキソ−３−ブテン酸及び２−オキソ−４−フェニル−３−ブテン酸が挙げられる。
【実施例】
【００８２】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００８３】
＜実施例１＞
磁気回転子を付した５０ｍＬシュレンク管に、窒素雰囲気下でフェニルグリオキサール１水和物２６０ｍｇ、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド５０ｍｇ及びテトラヒドロフラン５ｇを仕込み、得られた混合物を２５℃の水浴で保温しながら攪拌した。そこへドライアイス１.０ｇを加え、さらに１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン２３ｍｇを加えて反応を開始し、２時間室温で攪拌した。反応開始から３０分後と、１時間後とにドライアイス各１ｇを反応混合物に加えた。反応終了後、反応混合物から溶媒を留去し、ベンゾイルギ酸を含む黄色固体を得た。
【００８４】
収率の決定：
得られた黄色固体にメタノール５ｇを加え、さらにトリメチルシリルジアゾメタンの１０％へキサン溶液を加えて、ベンゾイルギ酸のメチルエステルを得た。得られたベンゾイルギ酸メチルを含むメタノール溶液を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、フェニルグリオキサールからベンゾイルギ酸メチルまでの収率を決定したところ、収率は６８％であった。即ち、ベンゾイルギ酸は、フェニルグリオキサールから６８％以上の収率で得られていた。
【００８５】
＜実施例２＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下でフェニルグリオキサール１水和物２６０ｍｇ、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド５０ｍｇ及びテトラヒドロフラン５ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇと炭酸カリウム５２０ｍｇとを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を６０℃にて、２時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応混合物から溶媒を留去し、ベンゾイルギ酸を含む黄色固体を得た。
【００８６】
収率の決定：
得られた黄色固体にメタノール５ｇを加え、さらにトリメチルシリルジアゾメタンの１０％へキサン溶液を加えて、ベンゾイルギ酸のメチルエステルを得た。得られたベンゾイルギ酸メチルを含むメタノール溶液を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、フェニルグリオキサールからベンゾイルギ酸メチルまでの収率を決定したところ、収率は３５％であった。即ち、ベンゾイルギ酸は、フェニルグリオキサールから３５％以上の収率で得られていた。
【００８７】
＜実施例３＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下でフェニルグリオキサール１水和物２００ｍｇ、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド３０ｍｇ及びテトラヒドロフラン５ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇと炭酸水素ナトリウム５０ｍｇとを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を６０℃にて、６時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応混合物から溶媒を留去し、ベンゾイルギ酸を含む黄色固体を得た。
【００８８】
収率の決定：
得られた黄色固体にメタノール５ｇを加え、さらにトリメチルシリルジアゾメタンの１０％へキサン溶液を加えて、ベンゾイルギ酸のメチルエステルを得た。得られたベンゾイルギ酸メチルを含むメタノール溶液を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、フェニルグリオキサールからベンゾイルギ酸メチルまでの収率を決定したところ、収率は５０％であった。即ち、ベンゾイルギ酸は、フェニルグリオキサールから５０％以上の収率で得られていた。
＜実施例４＞
磁気回転子を付した５０ｍＬシュレンク管に、窒素雰囲気下でフェニルグリオキサール１水和物２６０ｍｇ、１，３−ビス［（２，４，６−トリメチル）フェニル］イミダゾリニウムテトラフルオロボレート５０ｍｇ及びテトラヒドロフラン５ｇを仕込み、得られた混合物を２５℃の水浴で保温しながら攪拌した。そこへドライアイス１.０ｇを加え、さらに１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン２３ｍｇを加えて反応を開始し、２時間室温で攪拌した。反応開始から３０分後と、１時間後とにドライアイス各１ｇを反応混合物に加えた。反応終了後、反応混合物から溶媒を留去し、ベンゾイルギ酸を含む黄色固体を得た。
【００８９】
収率の決定：
得られた黄色固体にメタノール５ｇを加え、さらにトリメチルシリルジアゾメタンの１０％へキサン溶液を加えて、ベンゾイルギ酸のメチルエステルを得た。得られたベンゾイルギ酸メチルを含むメタノール溶液を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、フェニルグリオキサールからベンゾイルギ酸メチルまでの収率を決定したところ、収率は９％であった。即ち、ベンゾイルギ酸は、フェニルグリオキサールから９％以上の収率で得られていた。原料のフェニルグリオキサールが５５％回収された。
【００９０】
＜実施例５＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下でフェニルグリオキサール１水和物２６０ｍｇ、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリニウムクロライド５０ｍｇ及びテトラヒドロフラン５ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇと１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン２３ｍｇとを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を２５℃にて、２時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応混合物から溶媒を留去し、ベンゾイルギ酸を含む黄色固体を得た。
【００９１】
収率の決定：
得られた黄色固体にメタノール５ｇを加え、さらにトリメチルシリルジアゾメタンの１０％へキサン溶液を加えて、ベンゾイルギ酸のメチルエステルを得た。得られたベンゾイルギ酸メチルを含むメタノール溶液を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、フェニルグリオキサールからベンゾイルギ酸メチルまでの収率を決定したところ、収率は７％であった。即ち、ベンゾイルギ酸は、フェニルグリオキサールから７％以上の収率で得られていた。原料のフェニルグリオキサールが４５％回収された。
【００９２】
＜実施例６＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下でフェニルグリオキサール１水和物２００ｍｇ、１，４−ジメチル−1H−１，２，４−トリアゾリ−４−ウムヨーダイド２５ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇとトリエチルアミン１０ｍｇとを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を６０℃にて、６時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応混合物から溶媒を留去し、ベンゾイルギ酸を含む黄色固体を得た。
【００９３】
収率の決定：
得られた黄色固体にメタノール５ｇを加え、さらにトリメチルシリルジアゾメタンの１０％へキサン溶液を加えて、ベンゾイルギ酸のメチルエステルを得た。得られたベンゾイルギ酸メチルを含むメタノール溶液を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、フェニルグリオキサールからベンゾイルギ酸メチルまでの収率を決定したところ、収率は２５％であった。即ち、ベンゾイルギ酸は、フェニルグリオキサールから２５％以上の収率で得られていた。
【００９４】
＜実施例７＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下でフェニルグリオキサール１水和物２００ｍｇ、６，７−ジヒドロ−２−ペンタフルオロフェニル‐５Ｈ−ピロロ[２，１−ｃ］−１，２，４−トリアゾリウムテトラフルオロボレート２７ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇと１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン１０ｍｇとを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を４０℃にて、６時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応混合物から溶媒を留去し、ベンゾイルギ酸を含む黄色固体を得た。
【００９５】
収率の決定：
得られた黄色固体にメタノール５ｇを加え、さらにトリメチルシリルジアゾメタンの１０％へキサン溶液を加えて、ベンゾイルギ酸のメチルエステルを得た。得られたベンゾイルギ酸メチルを含むメタノール溶液を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、フェニルグリオキサールからベンゾイルギ酸メチルまでの収率を決定したところ、収率は１０％であった。即ち、ベンゾイルギ酸は、フェニルグリオキサールから１０％以上の収率で得られていた。
【００９６】
＜実施例８＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下でフェニルグリオキサール１水和物２００ｍｇ、３−（２，６−ジイソプロピル）フェニル−４，５−ジメチルチアゾリウムクロライド２１ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇと１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン１１ｍｇとを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を６０℃にて、６時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応混合物から溶媒を留去し、ベンゾイルギ酸を含む黄色固体を得た。
【００９７】
収率の決定：
得られた黄色固体にメタノール５ｇを加え、さらにトリメチルシリルジアゾメタンの１０％へキサン溶液を加えて、ベンゾイルギ酸のメチルエステルを得た。得られたベンゾイルギ酸メチルを含むメタノール溶液を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、フェニルグリオキサールからベンゾイルギ酸メチルまでの収率を決定したところ、収率は９％であった。即ち、ベンゾイルギ酸は、フェニルグリオキサールから９％以上の収率で得られていた。
【００９８】
＜実施例９＞
磁気回転子を付したステンレス製１００ｍＬ耐圧反応管に、窒素雰囲気下でメチルグリオキサール１５０ｍｇ、１，３−ビス［（２，６−ジイソプロピル）フェニル］イミダゾリウムクロライド５０ｍｇ及びテトラヒドロフラン３ｇを仕込み、得られた混合物を−７０℃のドライアイスバスにて冷却した。冷却した混合物にドライアイス２ｇと１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン１１ｍｇとを加えた後、耐圧反応管を密栓した。得られた混合物を２５℃にて、２時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応混合物から溶媒を留去し、ピルビン酸を含む黄色固体を得た。
【００９９】
収率の決定：
得られた黄色固体にメタノール５ｇを加え、さらにトリメチルシリルジアゾメタンの１０％へキサン溶液を加えて、ピルビン酸のメチルエステルを得た。得られたピルビン酸を含むメタノール溶液を、ガスクロマトグラフィー内部標準法により分析し、メチルグリオキサールからピルビン酸メチルまでの収率を決定したところ、収率は２％であった。即ち、ピルビン酸は、メチルグリオキサールから２％以上の収率で得られていた。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
α−ケトカルボン酸は、例えば還元アミノ化によりα−アミノ酸に変換できることから、医農薬等の製造中間体として有用な化合物であることが知られている。本発明は、かかるα−ケトカルボン酸の製造方法として利用可能である。