(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
【化１】
0004169984.tif 000005
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して炭素数１から６のアルキル基を表すか、または一緒になって炭素数２から６のアルキレン基を表し、Ｒ３はベンジル基またはフェニルエチル基を表す。）で示されるアラルキルオキシアセタール化合物を、水素化分解触媒の存在下に水素と反応させることにより一般式（ＩＩ）
【化２】
0004169984.tif 000006
（式中、Ｒ１およびＲ２は前記定義のとおりである。）で示されるヒドロキシアセタール化合物を得、該ヒドロキシアセタール化合物を水存在下にスルホン酸基を交換基とするカチオン交換樹脂と接触させることを特徴とする式（ＩＩＩ）
【化３】
0004169984.tif 000007
で示される２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサンの製造方法に関する。本発明により得られる２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサンは、Ｂ型肝炎治療薬（ＷＯ９２／１８５１７号公報参照）、抗ＨＩＶ薬（ＷＯ９２／１４７４３号公報参照）などの医薬などの合成中間体として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサン（グリコールアルデヒド二量体）は、溶液中ではグリコールアルデヒドと平衡状態にあることが知られている。従来、２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサンまたはグリコールアルデヒドの合成法としては、▲１▼ジヒドロキシマレイン酸をピリジンとともに加熱する方法［ジャーナル・オブ・ケミカル・ソサエティ（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）、７５巻、５７５頁（１８９９年）参照］、▲２▼１，２−ジトリフルオロアセトキシ−１−フェニルチオエタンを塩基とともに加熱する方法［テトラへドロン・レターズ（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．）、３１巻、６４４１頁（１９９０年）参照］、▲３▼エチレングリコールを銅、亜鉛、銀などの金属またはそれらの酸化物を含有する触媒の存在下に、３００℃前後の温度で脱水素する方法（特開昭６２−４５５４８号、特開平３−２７９３４２号公報参照）、▲４▼ホルムアルデヒドを均一系貴金属触媒の存在下に、水素および一酸化炭素と反応させる方法（特開昭５８−４３９３６号、特開昭５７−１３０９４８号、特開昭５９−１６８４６号、特開昭５９−１０８７３５号、特開昭６０−２１８３４１号、特開平１−２７２５４３号公報参照）などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の▲１▼および▲２▼の方法は、いずれも高価な原料を用いなければならない。▲３▼の方法は、反応温度が高いため、生成したグリコールアルデヒドがさらに酸化されたり、原料のエチレングリコールと縮合する副反応が起こり選択率が低く、また未反応のエチレングリコールとの分離が困難であるという問題点を有している。▲４▼の方法は、高価な貴金属触媒を用いていること、均一系触媒であるため反応終了後の触媒の分離操作が煩雑であり、また反応混合液中に未反応のホルムアルデヒドが残存し、目的物のグリコールアルデヒドとの分離が困難であるという問題点を有している。したがって、これらの方法は、２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサン（グリコールアルデヒド二量体）の工業的に有利な製造方法とは言い難い。
【０００４】
しかして、本発明の目的は、２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサンを収率よく、簡便に、工業的に有利に製造し得る方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の目的は、一般式（Ｉ）
【０００６】
【化４】
0004169984.tif 000002
【０００７】
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して炭素数１から６のアルキル基を表すか、または一緒になって炭素数２から６のアルキレン基を表し、Ｒ３はベンジル基またはフェニルエチル基を表す。）で示されるアラルキルオキシアセタール化合物［以下、これをアラルキルオキシアセタール化合物（Ｉ）と称する］を、水素化分解触媒の存在下に水素と反応させることにより一般式（ＩＩ）
【０００８】
【化５】
0004169984.tif 000003
【０００９】
（式中、Ｒ１およびＲ２は前記定義のとおりである。）で示されるヒドロキシアセタール化合物［以下、これをヒドロキシアセタール化合物（ＩＩ）と称する］を得、該ヒドロキシアセタール化合物（ＩＩ）を水存在下にスルホン酸基を交換基とするカチオン交換樹脂と接触させることを特徴とする式（ＩＩＩ）
【００１０】
【化６】
0004169984.tif 000004
【００１１】
で示される２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサンの製造方法を提供することにより達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記一般式中 、Ｒ１およびＲ２がそれぞれ表す炭素数１から６の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、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。
【００１４】
Ｒ１およびＲ２が一緒になって表す炭素数２から６のアルキレン基としては、例えばエチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などが挙げられる。
【００１５】
Ｒ３はベンジル基またはフェニルエチル基を表す。
【００１６】
まず、アラルキルオキシアセタール化合物（Ｉ）を、水素化分解触媒の存在下に水素と反応させることによりヒドロキシアセタール化合物（ＩＩ）を得る工程について説明する。
【００１７】
水素化分解触媒としては、例えばパラジウム−炭素、パラジウム−炭酸ストロンチウム、パラジウム−硫酸バリウム、ラネーニッケル、ロジウム−アルミナなどが挙げられる。水素化分解触媒の使用量に厳密な意味での制限はないが、通常、アラルキルオキシアセタール化合物（Ｉ）１モルに対して０．００１〜１０質量倍の範囲であるのが好ましく、経済的な観点からは、０．００１〜２質量倍の範囲であるのがより好ましい。
【００１８】
反応は、溶媒の存在下または不存在下に行うことができる。使用できる溶媒としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限されないが、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコールを用いるのが好ましく、後処理の容易さの観点から、エタノール、メタノールを用いるのが特に好ましい。溶媒を用いる場合、その使用量は特に制限されないが、通常、アラルキルオキシアセタール化合物（Ｉ）に対して１〜５０質量倍の範囲であるのが好ましい。
【００１９】
反応時の水素圧力は特に制限されないが、反応の選択率の観点から２ＭＰａ（ゲージ圧）以下であるのが好ましく、０．１〜２ＭＰａ（ゲージ圧）の範囲であるのがより好ましい。
【００２０】
反応温度は０〜１００℃の範囲であるのが好ましく、反応速度および生成物の安定性の観点からは、４０〜６０℃の範囲であるのがより好ましい。
【００２１】
反応時間は、アラルキルオキシアセタール化合物（Ｉ）の種類、水素化分解触媒の種類や使用量、反応温度により変化しうるが、通常、１〜３０時間の範囲である。
【００２２】
反応は、アラルキルオキシアセタール化合物（Ｉ）、水素化分解触媒および必要に応じて溶媒を混合し、水素雰囲気下に所定温度で攪拌して行うのが好ましい。反応終了後、反応混合液から水素化分解触媒を濾別し、得られた濾液を濃縮することによりヒドロキシアセタール化合物（ＩＩ）を得る。該ヒドロキシアセタール化合物（ＩＩ）は、そのまま次の反応に使用することもできるし、蒸留、晶析、シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどの通常の精製手段によりさらに純度を高めて、次の反応に使用してもよい。
【００２３】
次に、ヒドロキシアセタール化合物（ＩＩ）を水存在下にカチオン交換樹脂と接触させることにより２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサンを得る工程について説明する。
【００２４】
スルホン酸基を交換基とするカチオン交換樹脂としては、工業的に生産され、入手の容易な市販品を使用することができ、例えばＤＯＷＥＸ  ５０Ｗシリーズ（ダウケミカル社製）、アンバーリスト３１（オルガノ株式会社製）、ＬＥＷＡＴＩＴ  Ｓ１０９（バイエル社製）、ダイヤイオンＰＫ２１２（三菱化学株式会社製）などが挙げられる。
【００２５】
カチオン交換樹脂の使用量は、ヒドロキシアセタール化合物（ＩＩ）に対して０．００１〜１００質量倍の範囲であるのが好ましく、反応速度および経済的な観点からは、０．０１〜１質量倍の範囲であるのがより好ましい。
【００２６】
水の使用量は特に制限されないが、通常、ヒドロキシアセタール化合物（ＩＩ）に対して１〜５０質量倍の範囲であるのが好ましい。
【００２７】
反応温度は０〜１００℃の範囲であるのが好ましく、反応速度および生成物の安定性の観点からは、２０〜６０℃の範囲であるのがより好ましい。
【００２８】
反応時間は、使用するヒドロキシアセタール化合物（ＩＩ）の種類、カチオン交換樹脂の種類や使用量、反応温度により変化しうるが、通常、１〜３０時間の範囲である。
【００２９】
反応は、ヒドロキシアセタール化合物（ＩＩ）、カチオン交換樹脂および水を混合し、所定温度で攪拌することにより行うのが好ましい。反応終了後、反応混合液からカチオン交換樹脂を濾別し、得られた濾液を濃縮することにより２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサンを得る。得られた２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサンは、そのまま医薬などの合成中間体として使用することができるが、晶析、シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどの通常の精製手段によりさらに純度を高めることができる。
【００３０】
なお、本発明において原料として用いるアラルキルオキシアセタール化合物（Ｉ）、例えばベンジルオキシアセトアルデヒドジメチルアセタールは、安価に入手可能な１−クロロアセトアルデヒドジメチルアセタールに、テトラブチルアンモニウム  ヨージドの存在下、ナトリウム  ベンジルオキシドを作用させることにより得ることができる［テトラヘドロン・レターズ（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．）、２８巻、６１−６４頁（１９８７年）参照］。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。
【００３２】
実施例１
（ａ）ベンジルオキシアセトアルデヒドジメチルアセタール１４．００ｇ（７１．３ｍｍｏｌ）をメタノール６０ｇに溶解し、得られた溶液にパラジウム−炭素（デグサ社製、Ｒ／Ｗ  Ｅ１０６）７５０ｍｇを加え、水素圧力０．１ＭＰａ（ゲージ圧）にて３０℃で８時間攪拌した。反応終了後、反応混合液からパラジウム−炭素を濾別し、得られた濾液をガスクロマトグラフィー分析したところ、ヒドロキシアセトアルデヒドジメチルアセタールが７．３４ｇ（６９．２ｍｍｏｌ、収率９７％）生成していた。次いで、濾液を減圧下にて濃縮し、純度９５．９％のヒドロキシアセトアルデヒドジメチルアセタール６．２１ｇ（５８．５ｍｍｏｌ、単離収率８４．５％）を得た。
【００３３】
（ｂ）上記（ａ）で得られたヒドロキシアセトアルデヒドジメチルアセタール１．０４ｇ（１０ｍｍｏｌ）を水１５ｇに溶解し、得られた溶液にカチオン交換樹脂（ダウケミカル社製、ＤＯＷＥＸ  ５０ＷＸ８）５０ｍｇを加え、室温で４０時間攪拌した。得られた反応混合液からカチオン交換樹脂を濾別し、得られた濾液にトルエン２０ｇを加えて、トルエンとの共沸蒸留により水を除去し、純度８５．６％の２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサン０．６６ｇ（４．７ｍｍｏｌ、収率９４％）を得た。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジオキサンを収率よく、簡便に、工業的に有利に製造することができる。