(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）グリオキシル酸を、塩酸の存在下にシクロヘキサノンと反応させて、粗製反応生成物Ｂ１を得、次に
（ｉｉ）前記粗製反応生成物Ｂ１を、有機溶媒に可溶化後、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、又はスルホン酸樹脂の存在下に反応させて２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトンを得、これを所望によって分離する
ことを特徴とする２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトンの製造方法。
【請求項２】
段階（ｉ）の塩酸が、グリオキシル酸に対して１〜１００モル％の量の塩酸であることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
段階（ｉ）を、５０℃より大なる温度で行うことを特徴とする請求項１又は２の方法。
【請求項４】
段階（ｉｉ）で粗製生成物Ｂ１を可溶化するための有機溶媒がベンゼン溶媒であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項の方法。
【請求項５】
ｐ−トルエンスルホン酸又はメタンスルホン酸が段階（ｉｉ）で使用されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項の方法。
【請求項６】
スルホン酸樹脂が段階（ｉｉ）で使用されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項の方法。
【請求項７】
エノールラクトンを分離し、更に脱水素触媒の存在下にエノールラクトン化合物の蒸気相触媒脱水素を行って２−クマラノンを得ることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項の方法。
【請求項８】
蒸気相反応を、１５０℃以上の温度で行うことを特徴とする請求項７の方法。
【請求項９】
脱水素触媒を、パラジウム及び白金を含む群から選択することを特徴とする請求項７又は８の方法。
【請求項１０】
脱水素触媒を、１ｍ２／ｇより大なる比表面積を有する不活性固体支持体上に付着させることを特徴とする請求項７〜９の何れか１項の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトンの製造方法及び２−クマラノン（３Ｈ−ベンゾフラノン−２とも称される）の製造へのその応用に関する。
【０００２】
２−クマラノンは、文献（Beil. １７，３０９；Ｉ，１５９；II，３３１参照）に広く記載されている既知の生成物である。それはオルソヒドロキシフェニル酢酸のラクトンであり、それは生理学的効果を有し、農業用を目的とする各種の生成物を得るための有機合成における原材料として使用される。従って安価な市販の生成物から素早くかつ安価にそれを得ることができる方法に対する絶えざる探求がなされている。驚いたことに出願人は、２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトンの製造によって、グリオキシル酸及びシクロヘキサノンから、２−クマラノンの製造のための工業的方法を見出した。
【０００３】
現在迄、文献に記載された合成法は、２−クマラノンの工業的合成ができなかった。見出されている合成法の中に、２−ヒドロキシ−２−アセトキシシクロヘキシリデン酢酸のラクトンから出発する方法（A. Mondon等の Ber.１９６３、９６  ８２６〜８３８）、オルソ−クレゾールから出発する方法（H. E. HolmquistのJ. Org. Chem.（１９６９年）、３４（１２）、４１６４〜４１６５）、トランス−２，３−ジクロロ−２，３−ジヒドロベンゾフランから出発する方法（E. Baciocchi 等の J. Org. Chem.（１９７９年）、４４（１）、３２〜３４）、フェニル酢酸から出発する方法（I. Fukagawa の J. Org. Chem.（１９８２年）、４７（１２）、２４９１〜２４９３）、及び９，９−ジクロロ−７−オキサビシクロ［４，３，０］ノナン−８−オンから出発する方法（N. Taichi等のNippon  Kagaku  Kaishi（１９８４年）、（８）、１２８７〜１２９２）を引用できる。
【０００４】
かなり最近、J. C. Vallejos等は（ＦＲ２６８６８８０）、ホスフィン酸及び沃素又は沃化水素酸の触媒量の存在下に、グリオキシル酸及びｐ−クロロフェノールから５−クロロ−３Ｈ−ベンゾフラノン−２の製造法を発表した。彼等は、蒸留しなければならない５−クロロ−３Ｈ−ベンゾフラノン−２及びｐ−クロロフェノールの混合物を得ている。
【０００５】
更に最近、J. C. Vallejos等は（ＦＲ２７２１６０９）、純粋な酢酸媒体中で、グリオキシル酸とシクロヘキサノンとの縮合から得た粗製反応生成物の蒸気相触媒脱水素によって２−クマラノンの製造法を発表した。
【０００６】
この粗製反応生成物は、トランス（オキソ−２−シクロヘキシリデン）酢酸（以後トランス化合物として知られている）、シス（ジヒドロキシ−２，２−シクロヘキシリデン）酢酸のラクトン（以後シス化合物として知られている）及び２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトン（以後エノールラクトン化合物として知られている）の混合物からなる。触媒脱水素は、炭素又はアルミナ上に付着させたパラジウムに基づいた触媒上で行われる。
【０００７】
前述した方法の三つの大きな欠点は、低い脱水素生成率、粗製反応生成物、特に触媒の失活を導くトランス生成物の分解、反応の開始時に副生成物としてのオルソクレゾールの形成をもたらす粗製反応生成物の化合物の脱水素脱カルボキシル反応にある。
【０００８】
従って、これらの欠点を克服できる方法を見出す事が望まれている。
【０００９】
本発明は２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトンの製造方法に関し、
（ｉ）ハロゲン酸の存在下にグリオキシル酸をシクロヘキサノンと反応させて粗製反応生成物Ｂ１を得、次いで
（ii）前記粗製反応生成物Ｂ１を、有機溶媒に可溶化後、前記有機溶媒に可溶性の強酸又は強酸性樹脂の存在下に反応させて予期した２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトンを得、所望によって分離することを特徴としている。
【００１０】
第一段階で、粗製反応生成物Ｂ１を得るため、溶媒の存在下又は不存在下に、好ましくは５０℃より大なる温度で、ハロゲン酸の存在下に、グリオキシル酸をシクロヘキサノンと反応させる。粗製反応生成物Ｂ１は、主としてシス化合物、少しのエノールラクトン化合物及び非常に少しのトランス化合物を含有する。
【００１１】
第二段階で、粗製反応生成物Ｂ１は、所望によって分離した後純粋なエノールラクトン化合物を得るため、脱水する。この脱水は、有機溶媒に溶解する強酸又は強酸性樹脂の存在下に、好ましくは５０℃より大なる温度で、特にベンゼン溶媒の存在下に行う。
【００１２】
エノールラクトン型の化合物は、幾つかの場合に、例えばYu  Wang のHua  Hsueh  Hsueh  Pao ２６，No.２、８４〜９９（１９６０年）；M. N. KolosovのZh. Obshch. Khim.３２、２８９３〜２９０５（１９６２年）；R. W. SaalfrankのChem. Ber.１９８３年、１１６（４）、１４６３〜１４６７；T. NakanoのJ. C. S.， Chem. Commun.１９８１年、８１５〜８１６；Yu. A. ArbuzovのZh. Obshch. Khim.３２、３６７６〜３６８１（１９６２年）；L. Baiocchiの Synthesis１９７９年４３４〜４３６；A. MondonのBer.１９６３年、９６、８２６〜８３９；M. M. ShemyakinのDoklady  Akad. Nauk.ＳＳＳＳＲ、１２８、７４４〜７４７（１９５９年）；G. KlotmannのＤＥ  １９５５３７５（１９６９年）に発表されている、しかし良好な収率でかつ工業的規模に移すことのできる合理的な費用で純粋な生成物を作る合成を示した文献はない。
【００１３】
本発明を実施する好ましい条件の下で、前述した方法は次の方法で行う：
【００１４】
第一段階でグリオキシル酸はシクロヘキサノンと反応させる：
（１）５０℃より大、好ましくは８０℃より大、特に１００℃〜１１０℃の温度で、
（２）グリオキシル酸に対して１〜１００モル％、好ましくは１０〜２５モル％の量での塩酸であるハロゲン酸の存在下に、
（３）有機溶媒の存在下又は不存在下に、さもなければトルエン、水、酢酸等の存在下又は不存在下に、
（４）１以上、好ましくは１〜２のシクロヘキサン／グリオキシル酸のモル比で、
そして主としてシス化合物、少しのエノールラクトン化合物、そして非常に少しのトランス化合物を含有する粗製反応生成物Ｂ１を得る。
【００１５】
第二段階で、粗製反応生成物Ｂ１を脱水する：
（１）５０℃より大、特に８０℃〜１６０℃の温度で、
（２）有機溶媒に可溶の強酸（ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等）又は強酸性樹脂（例えばRohm  and  HaasからのAmberlyst（登録商標））の存在下に、
（３）好ましくはベンゼン溶媒の存在下に
行う。
【００１６】
前述した方法は、２−クマラノン（３Ｈ−ベンゾフラノン−２とも称される）の製造に非常に特別な利点を有する。事実、エノールラクトンは、脱水素によって非常に容易に２−クマラノンに変換できる。
【００１７】
従って本発明は、エノールラクトンを分離し、更に脱水素触媒の存在下にエノールラクトンの蒸気相触媒脱水素を行うことを特徴とする前記方法にも関係する。
【００１８】
“脱水素触媒”なる語は、Advanced  Organic  Chemistry，Jerry  March，３rd  edition，１０５２〜１０５４頁；J. Wiley  Interscience，New  York，１９８５年及びin  Houben−Weyl，Phenole，Vol.２、７０１〜７１６頁、Georg  Thieme−Stuttgart，１９７６年に記載されている如く、６員環の芳香族化のための既知の触媒を称する。
【００１９】
好ましくは、脱水素触媒は、パラジウム及び白金からなる群から選択する。
【００２０】
下記の好ましい実施条件の下で、エノールラクトン化合物は脱水素される：
（１）１５０℃以上、特に２００℃〜３００℃の温度での蒸発による、
（２）好ましくは二窒素からなるキャリヤーガスにより触媒上への連行、
（３）０．５％以上、特に０．５〜５％の濃度で１ｍ2／ｇより大なる表面積を有する、α−アルミナ、γ−アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、炭素の如き不活性固体支持体上に付着させた白金又はパラジウムに基づいた触媒の存在下に行う。
【００２１】
アセトニトリルを含有するトラップ中で凝縮後クロマトグラフィによって分析したガス状混合物は、分離した２−クマラノンを得るため蒸留するとよい。
【００２２】
同じ出発生成物シクロヘキサン及びクリオキシル酸から出発するJ. C. Vallejosの特許ＦＲ２７２１６０９との比較において、本特許出願の目的の原点は、それが著しく大なる収率で分離されるエノールラクトン化合物を生成できたことにある。この生成物は安定であり、分解せず、触媒を被毒させない。それは液体であり、溶媒の使用を必要としない。それは容易に蒸発され、反応を低ガス流で行うことができる。分離されるエノールラクトンの蒸気相触媒脱水素により、その時間の間中触媒の良好な安定性を保ちながら（触媒被毒なしに）良好な２−クマラノン生成率が得られる。
【００２３】
下記実施例は本発明を示すが、その範囲を限定するものではない。
【００２４】
実施例  １
２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトンの製造
下記成分を、１ｌフラスコ中に導入した：
１４８ｇの５０％グリオキシル酸（１モル）
１４７ｇのシクロヘキサノン（１．５モル）
７４ｇの水
１０ｇの水中３７％溶液のＨＣｌ
【００２５】
次いで溶液を２時間還流加熱し、次に水、塩酸及び過剰のシクロヘキサノンを除去するため、２０ｍｍＨｇの減圧下に濃縮した。
【００２６】
８２％のシス化合物、１２％のエノールラクトン型化合物、１．６％のトランス化合物からなる混合物を得た、この組成はＨＰＬＣによって測定した。
【００２７】
次に混合物を、１０ｇのｐ−トルエンスルホン酸（ＰＴＳＡ）の存在下に２５０ｍｌのキシレンに溶解した。
【００２８】
次に存在する水をキシレンとの共沸蒸留によって除去した。
【００２９】
中和後、粗製混合物を４ｍｍＨｇの減圧下に蒸留し、１１８ｇ（０．８７モル）のエノールラクトン型化合物を得た（４ｍｍＨｇ下で沸点１２０℃）、即ち原料グリオキシル酸に対して８７％の収率であった。
【００３０】
２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトンの製造の改変例
下記成分を、１ｌフラスコ中に導入した：
１４８ｇの５０％グリオキシル酸（１モル）
１９６ｇのシクロヘキサノン（２モル）
７４ｇの水
２５ｇの水中３７％溶液のＨＣｌ
【００３１】
次に溶液を２時間還流加熱し、次いで水、塩酸及び過剰のシクロヘキサノンを除去するため、２０ｍｍＨｇの減圧下に濃縮した。
【００３２】
７７％のシス化合物、２０％のエノールラクトン型化合物、２％のトランス化合物からなる混合物を得た、この組成はＨＰＬＣによって測定した。
【００３３】
次に混合物を２０ｇのスルホン酸樹脂Amberlyst（登録商標）１５の存在下に２５０ｍｌのトルエンに溶解した。次に水をトルエンとの共沸蒸留によって除去した。
【００３４】
濾過後、粗製混合物を、４ｍｍＨｇの減圧下に蒸留し、１２２ｇ（０．９０モル）のエノールラクトン型化合物を得た（沸点４ｍｍＨｇ下で１２０℃）、即ち原料グリオキシル酸に対して９０％の収率であった。
【００３５】
実施例  ３
分離した２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトンからの２−クマラノンの製造
【００３６】
２２０℃の温度で保った蒸発器中で、２−オキソシクロヘキシリデン酢酸のエノールラクトンのみからなる溶液Ｓ１を、１２ｍｌ／ｈの流速で蒸発させた、蒸気は、２５０℃の温度で保った反応容器に向かって２００ｌ／ｈの流速で窒素流で連行させた。
【００３７】
蒸発容器は、８０ｍｌの有効容積を有し、焼結ガラスで下端を封止した長さ２００ｍｍ、直径２６ｍｍを有する垂直シリンダーであった。それを、Ｐｄ／Ａｌ2Ｏ3型の触媒（３０ｇの触媒、即ち１５０ｍｇのＰｄ）で充填した。反応容器の出口で冷却し、アセトニトリルを含有するトラップ中に通すことによって凝縮させた、次いで高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）及びガスクロマトグラフィ（ＧＣ）で分析した。
【００３８】
２−クマラノン収率及び生産性をそれぞれ下記の如く規定した：
(1) Ｙ（coum）＝（２−クマラノンのモル数）／（試薬のモル数）％で表記
(2) 生産性＝（２−クマラノンの質量）／（反応時間）／（含有したパラジウム
の質量）ｇ／ｈ／Ｐｄ  １ｇで表記
【００３９】
得られた結果を表１に集計した。
【００４０】
表  １：エノールラクトンの触媒脱水素化
0004145373.tif 000002
【００４１】
原料としての純粋エノールラクトンの使用は、
（１）５０ｇ／ｈ／Ｐｄ  １ｇより大なる生産性；
（２）出発生成物が安定であり、触媒の被毒がないので使用する触媒の良好な安定性；
（３）溶媒の不存在下での反応、従ってエアロゾルが容易に捕捉される；
（４）生成物の蒸発の容易なこと及び少ないガス流を使用する可能性による有利な実験条件
を得ることができる。
【００４２】
実施例  ４
ＦＲ２７２１６０９に記載された条件と同じ条件の下でシクロヘキサノン及びグリオキシル酸の縮合から誘導された混合物からの２−クマラノンの製造
【００４３】
実施例３の条件と同じ条件の下で、
（１）１８．５％のシス
（２）１６．２％のトランス
（３）０．４％のエノールラクトン
（４）６４．９％の酢酸
を含有する溶液Ｓ２を使用した。
【００４４】
得られた結果を表２に集計した。
【００４５】
表  ２：α−カルボキシメチリデンシクロヘキサノン
の触媒脱水素化
0004145373.tif 000003
【００４６】
２−クマラノン収率及び生産性は、本発明方法で得られた結果と比較して、２時間の終わりで既に非常に低いことを知ることができる。
【００４７】
これとは反対に、本発明方法を用いると８時間の反応後でさえも、２−クマラノン収率及び生産性はなお非常に良好である（表１参照）ことを確認できる。