(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式［Ｉ］
【化１】
0003963613.tif 000008
［式中、Ｒ1 、Ｒ2 は、それぞれ独立に、水素原子または炭素原子数１〜６のアルキル基であり、
ｍおよびｎは、それぞれ０〜２の整数であり、同一または異なる整数である］で表わされる置換ビフェノール類の水素化を、担体に１０〜３０重量％のパラジウムのみが担持されたパラジウム触媒の存在下（ただし、助触媒の存在下を除く）に、炭素原子数３以上の１価飽和アルコールである有機溶媒中で行なうことにより、下記一般式［II］
【化２】
0003963613.tif 000009
［式中、Ｒ1 、Ｒ2 、ｍおよびｎは、それぞれ上記一般式［Ｉ］の、Ｒ1 、Ｒ2 、ｍ、ｎと同義である］で表わされるヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体を得ることを特徴とするヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法。
【請求項２】
前記有機溶媒が、炭素原子数３〜１２の１価脂肪族飽和アルコールであることを特徴とする請求項１に記載のヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法。
【請求項３】
前記パラジウム触媒を、前記置換ビフェノール類１００重量部に対し、０．１〜５重量部の量で用いることを特徴とする請求項１または２に記載のヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、ヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法に関し、さらに詳しくは、置換ビフェノール類を担体付パラジウム触媒によって有機溶媒中で水素化（還元）し、高純度のヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体を高収率で得ることができるヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノン等のヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体は、医薬品原料、工業薬品原料、ポリマー原料、重合開始剤、耐熱向上剤、酸化防止剤、表示用液晶化合物等の中間体として有用な化合物である。
【０００３】
これら医薬品原料等の中間体としては、一般的に2,2-ビス（４−オキソシクロヘキシル）プロパン等の脂環式ジケトン類が利用されることが多いため、ヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体等の脂環式モノケトン類の製造を目的とした技術文献は、本発明者が調査した限り、本願出願人に係る特開平１１−１５８１０８号公報だけである。
【０００４】
特開平１１−１５８１０８号公報に記載されている脂環式モノケトン類であるヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法では、原料である置換ビスフェノール類の水素化を、担体にパラジウム化合物とアルカリ金属の双方を担持させたアルカリ金属含有パラジウム触媒の存在下に行うことにより、脂環式モノケトン類を得る方法を提供している。
【０００５】
ところが、上記の方法によって置換ビフェノール類を水素化すると、モノケトン体であるヒドロキシフェニルシクロヘキサノンに加えて、ジケトン体であるビスシクロヘキサノンが多量に生成しモノケトン体の選択率、収率が低いという新たな問題点があることを、本発明者らは見出した。
本発明者らは、このような問題点を解決するため鋭意研究したところ、置換ビフェノール類の水素化に際し、アルカリ金属含有パラジウム触媒に代えて、担体にパラジウム化合物のみが高濃度に担持されたパラジウム触媒を使用することにより、置換ビフェノール類のモノケトン化を高選択率で行うことができ、高純度のヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体を高収率で得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、簡単な工程で高純度なヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体を高選択率・高収率で得ることができるヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【発明の概要】
本発明に係るヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法は、
下記式［I］
【０００８】
【化３】
0003963613.tif 000002
【０００９】
［式中、Ｒ1 、Ｒ2 は、それぞれ独立に、水素原子または炭素原子数１〜６のアルキル基であり、ｍおよびｎは、それぞれ０〜２の整数であり、同一または異なる整数である］で表わされる置換ビフェノール類の水素化を、担体に１０〜３０重量％のパラジウムのみが担持されたパラジウム触媒の存在下（ただし、助触媒の存在下を除く）に、炭素原子数３以上の１価飽和アルコールである有機溶媒中で行なうことにより、下記一般式［II］
【００１０】
【化４】
0003963613.tif 000003
【００１１】
［式中、Ｒ1 、Ｒ2 、ｍおよびｎは、それぞれ上記一般式［Ｉ］のＲ1 、Ｒ2 、ｍ、ｎと同義である］
で表わされるヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体を得ることを特徴としている。
前記有機溶媒としては、炭素原子数３〜１２の１価脂肪族飽和アルコールであることが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、高純度なヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体を高選択率・高収率で得ることができる。
【００１３】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係るヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法について具体的に説明する。
本発明に係るヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法では、特定の置換ビフェノール類を、担体付パラジウム触媒の存在下に、有機溶媒中、特に好ましくは炭素数３以上の１価アルコール溶媒中で水素によって選択的に水素化し、目的とするヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体を得る。
置換ビフェノール類
本発明に係るヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の原料として用いられる置換ビフェノール類は、下記一般式［Ｉ］で表わされる。
【００１４】
【化５】
0003963613.tif 000004
【００１５】
一般式［Ｉ］において、Ｒ1 、Ｒ2 は、それぞれ独立に、水素原子または炭素原子数１〜６のアルキル基であり、
ｍおよびｎは、それぞれ０〜２の整数であり、同一または異なる整数である。Ｒ1 、Ｒ2 における炭素原子数１〜６のアルキル基としては、具体的には、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、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、1,3-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、イソヘキシル基などが挙げられる。
【００１６】
上記一般式［Ｉ］で表わされる置換ビフェノール類としては、具体的には、ビス（4-ヒドロキシフェニル）、ビス（2-ヒドロキシフェニル）、ビス（2-メチル-4- ヒドロキシフェニル）などの置換ビフェノール類が挙げられる。
パラジウム触媒
本発明に係るヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法で用いられるパラジウム触媒としては、担体に触媒金属活性成分としてパラジウムを担持させた担体付パラジウム触媒を用いる。
【００１７】
これらの触媒を形成する担体としては、具体的には、カーボン、アルミナ、シリカアルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、白土などが挙げられる。特にカーボンおよびアルミナが好ましい。
上記パラジウム成分としては、具体的には、金属パラジウム、パラジウム酸化物またはパラジウム水酸化物などが挙げられる。
【００１８】
本発明で用いられる担体付パラジウム触媒において、担体に担持されるパラジウム成分の量は、金属パラジウムとして１０〜３０重量％、好ましくは１２〜２９重量％、さらに好ましくは１５〜２８重量％である。
上記のようにパラジウム成分を高濃度で担持する担体付パラジウム触媒を、原料の置換ビフェノール類１００重量部に対して０．１〜５重量部の量で用いると、原料の置換ビフェノール類の転化率が高く、目的物（ヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体）を高選択率で得ることができるので、高純度な目的物を高収率で得ることができる。
【００１９】
上記転化率、選択率および収率は、それぞれ次式により算出される。
転化率［％］＝（Ｂ／Ａ）×１００
ヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体選択率［％］＝（Ｃ／Ｂ）×１００
ヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の収率［％］＝（Ｃ／Ａ）×１００
これらの計算式において、Ａは置換ビフェノール類の仕込量［モル］であり、Ｂは反応した置換ビフェノール類の量［モル］であり、Ｃはヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の生成量［モル］である。
【００２０】
本発明で用いられる担体付パラジウム触媒は、通常５０％程度の含水物として使用される。
本発明で用いられる担体付パラジウム触媒の形状は、特に限定されず、その反応形態に応じて粉末状、タブレット状等適宜選択して使用される。
本発明においては、１種または２種以上の担体付パラジウム触媒を水素化触媒として用いることができる。
【００２１】
担体付パラジウム触媒は、原料の置換ビフェノール類１００重量部に対して、乾燥触媒換算量として０．１〜５重量部、好ましくは０．１〜３重量部、さらに好ましくは０．２〜２重量部の割合で用いられる。
なお、本発明に係るヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法では、置換ビフェノールの水素化反応に際し、担体にパラジウムのみが担持されたパラジウム触媒を用い、また、反応促進剤等としてアルカリ金属化合物等の個別の助触媒を併用しない。本発明に係る置換ビフェノールの水素化において、アルカリ金属化合物等の助触媒を併用すると、モノケトン体であるヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の選択率、収率が低下するためである。
溶  媒
本発明に係るヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法では、上記置換ビフェノール類の水素化は、有機溶媒中で行なわれる。本発明において、有機溶媒として炭素原子数３以上の１価飽和アルコール、特に炭素原子数３〜１２の１価脂肪族飽和アルコールを用いると、反応の選択性が高まり、かつ原料や生成物が溶解しやすくなる。
【００２２】
炭素原子数３〜１２の１価脂肪族飽和アルコールとしては、具体的には、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、tert- ブチルアルコール、n-アミルアルコール、イソアミルアルコール、n-ヘキシルアルコール、n-ヘプチルアルコール、n-オクチルアルコール、カプリルアルコール（＝sec-オクチルアルコール）、n-ノニルアルコール、n-デシルアルコール、n-ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール（＝n-ドデシルアルコール）などが挙げられる。中でも、sec-ブタノール、イソプロピルアルコール、カプリルアルコールが好ましい。
【００２３】
これらの溶媒は、１種単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。
上記のような溶媒は、置換ビフェノール類の種類および溶媒の種類により異なるが、置換ビフェノール類１００重量部に対して、通常１００〜５００重量部、好ましくは１００〜３００重量部、さらに好ましくは１００〜１５０重量部の割合で用いられる。上記のような割合で炭素原子数３以上の飽和アルコール、特に炭素原子数３〜１２の１価脂肪族飽和アルコールを用いると、置換ビフェノール類の転化率が高く、しかも目的物（ヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体）の選択率も高くなるため、目的物を高収率で得ることができる。
置換ビフェノール類の水素化
本発明に係るヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法における置換ビフェノール類の水素化は、上記担体付パラジウム触媒の存在下に、溶媒、好ましくは炭素原子数３以上の飽和アルコール、特に好ましくは炭素原子数３〜１２の１価脂肪族飽和アルコール中で行なわれる。
【００２４】
この置換ビフェノール類の水素化は、系内を窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスで置換した後、水素置換して行なうことが安全上望ましい。
本発明に係るヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法では、反応系に供給する水素量は理論水素モル量の１．１〜１．４倍モルの水素を供給することが好ましい。
【００２５】
本発明における水素化の反応温度は、１００〜１８０℃、好ましくは１１０〜１６０℃であり、水素圧力は１〜１０ｋｇ／ｃｍ2-Ｇ、好ましくは２〜８ｋｇ／ｃｍ2-Ｇであり、反応時間は２〜１０時間、好ましくは３〜７時間である。
ヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体
本発明によって得られるヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体は、下記一般式［II］で表わされる。
【００２６】
【化６】
0003963613.tif 000005
【００２７】
一般式［II］において、Ｒ1 、Ｒ2 、ｍおよびｎは、それぞれ上記一般式［Ｉ］のＲ1 、Ｒ2 、ｍ、ｎと同義である。
上記一般式［II］で表わされるヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体としては、具体的には、
ビス（4-ヒドロキシフェニル）の水添物である4-オキソシクロヘキシル-4'-ヒドロキシベンゼン、
ビス（2-ヒドロキシフェニル）の水添物である2-オキソシクロヘキシル-2'-ヒドロキシベンゼン、
ビス（2-メチル-4- ヒドロキシフェニル）の水添物である(2-メチル-4-オキソシクロヘキシル)-2'-メチル-4'-ヒドロキシベンゼン
等の、ヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体が挙げられる。
精  製
上記のようにして得られた目的物であるヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体は、必要に応じて精製される。
【００２８】
精製は、たとえば目的物を含む上記水素化反応終了液から触媒を濾過分離除去した後、晶析、濾過、乾燥することにより行なうことができる。本発明においては、反応溶媒（たとえば2-ブタノール）で晶析を行って粗結晶を得た後、この粗結晶を他の溶媒（たとえばメチルエチルケトン）で再度晶析を行うことが、目的物の純度の面から好ましい。
【００２９】
上記再晶析における他の溶媒としては、たとえばメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン類、トルエン、メタノールなどが挙げられる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係るヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体の製造方法によれば、反応工程が、比較的マイルドな条件下で置換ビフェノール類の水素化反応を行なう１段階であるので、簡単な工程で高純度のヒドロキシフェニルシクロヘキサノン誘導体が高選択率・高収率で得られる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例により限定されるものではない。
【００３２】
【実施例１】
［4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの調製］
内容積１リットルのオートクレーブに、ビス（4-ヒドロキシフェニル）１００ｇと、2-ブタノール（sec-ブタノール）１５０ｇを仕込み、２０重量％のＰｄがカーボンに担持された担体付パラジウム触媒０．５ｇ（含水触媒の乾燥触媒換算量）を添加した。
【００３３】
上記の仕込み終了後、オートクレーブ内（系内）を９５℃まで昇温した後、内圧を解放して圧力計を０ｋｇ／ｃｍ2-Ｇに調整した。オートクレーブを密閉した後、１２５℃まで昇温し、水添反応による水素吸収があっても、オートクレーブに備えられている水素導入口から水素ガスを随時追加して、系内の水素ガス圧力が常に４ｋｇ／ｃｍ2-Ｇとなるように内圧を調整して、水添反応を６時間行った。水添反応終了時の原料転化率は９５．８％、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの選択率は６８．６％であった。
【００３４】
水添反応終了後、系内を９５℃まで降温し、窒素ガスで置換して、2-ブタノール２５０ｇを添加して７０℃で触媒を濾過した。濾液から2-ブタノール２００ｇを常圧蒸留により濃縮した後、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの種晶を８２℃で添加し、６時間で３０℃まで降温して晶析した。
析出した結晶を３０℃で濾別し、結晶を乾燥させて、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの粗結晶６９．７ｇ（純度８９．８％）を得た。この粗結晶にメチルエチルケトン２０９ｇを加えて加熱、溶解させ、８０℃で4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの種晶を添加し、５時間で３０℃まで冷却して再結晶を行った。析出した結晶を３０℃で濾別して、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの精製結晶４５．４ｇを得た。4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの純度は９９．０％であり、単離収率は４４．０％であった。
【００３５】
得られた精製結晶については、1Ｈ-ＮＭＲ（４００ＭＨｚ）、質量スペクトル、赤外吸収スペクトルにより同定を行った。原料として使用したビス（4-ヒドロキシフェニル）の原料転化率ならびに生成した4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの選択率および純度はガスクロマトグラフィーにより分析した。
その結果を第１表に示す。
【００３６】
【実施例２】
［4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの調製］
実施例１において、担体付パラジウム触媒を１０重量％のＰｄがカーボンに担持された担体付パラジウム触媒１．０ｇ（含水触媒の乾燥触媒換算量）に、水素化反応温度を１４０℃に、反応時間を５．５時間に変更した以外は、実施例１と同様にして、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンを得た。4,4'- ビフェニルジオールの原料転化率は９７．７％、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの選択率は６２．３％であった。4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの粗結晶は５９．９ｇ得られ、粗結晶の純度は８８．５％であった。精製結晶は４２．６ｇ得られ、純度は９８．０％、単離収率は４０．９％であった。
【００３７】
その結果を第１表に示す。
【００３８】
【比較例１】
［4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの調製］
実施例１において、担体付パラジウム触媒を５重量％のＰｄがカーボンに担持された担体付パラジウム触媒２．０ｇ（含水触媒の乾燥触媒換算量）に、水素化反応温度を１４０℃に、反応時間を４．１時間に変更した以外は、実施例１と同様にして、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンを得た。4,4'- ビフェニルジオールの原料転化率は９７．８％、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの選択率は５６．８％であった。4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの粗結晶は５６．８ｇ得られ、粗結晶の純度は７６．２％であった。精製結晶は３７．６ｇ得られ、純度は９２．１％、単離収率は３３．９％であった。
【００３９】
その結果を第２表に示す。
【００４０】
【比較例２】
［4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの調製］
実施例１において、担体付パラジウム触媒を５重量％のＰｄがアルミナに担持された担体付パラジウム触媒２．０ｇ（含水触媒の乾燥触媒換算量）に、水素化反応温度を１４０℃に、反応時間を６．９時間に変更した以外は、実施例１と同様にして、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンを得た。4,4'- ビフェニルジオールの原料転化率は９９．５％、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの選択率は５５．７％であった。4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの粗結晶は５４．９ｇ得られ、粗結晶の純度は７５．７％であった。精製結晶は３７．６ｇ得られ、純度は８９．３％、単離収率は３２．９％であった。
【００４１】
その結果を第２表に示す。
【００４２】
【比較例３】
［4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの調製］
実施例１において、担体付パラジウム触媒を５重量％Ｐｄおよび約１．５重量％のＮａがカーボンに担持されたアルカリ金属含有パラジウム触媒１．０ｇ（含水触媒の乾燥触媒換算量）に、水素化反応温度を１４０℃に、反応時間を５．８時間に変更した以外は、実施例１と同様にして、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンを得た。4,4'- ビフェニルジオールの原料転化率は９５．２％、4-（4'-ヒドロキシフェニル）シクロヘキサノンの選択率は４７．３％であった。
【００４３】
その結果を第２表に示す。
【００４４】
【表１】
0003963613.tif 000006
【００４５】
【表２】
0003963613.tif 000007