(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２級アルコール存在下に、アルデヒド化合物を１級アルコールに、又はケトン化合物を２級アルコールに還元するメールワイン−ポンドルフ−バーレイ型還元反応に用いる下記（１）又は（２）式で示されるルイス酸触媒。
［（Ｒｆ１ＳＯ2）2Ｎ］n1Ｍ１      （１）
［（Ｒｆ２ＳＯ2）3Ｃ］n2Ｍ２      （２）
（ここで、Ｒｆ１、Ｒｆ２は炭素数１以上のパーフルオロアルキル基を示し、Ｍ１、Ｍ２は希土類元素を示し、ｎ１、ｎ２はそれぞれＭ１、Ｍ２の原子価に等しい整数値を示す。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルデヒド化合物、ケトン化合物を２級アルコール存在下に還元する反応に用いるルイス酸触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルデヒド化合物、ケトン化合物を２級アルコール存在下に、アルミニウムアルコキシドを用いて還元する、いわゆるＭｅｅｒｗｅｉｎ−Ｐｏｎｎｄｏｒｆ−Ｖｅｒｌｅｙ還元はよく知られた反応である。
しかしながらアルミニウムアルコキシドは活性が低く、化学量論量もしくはその数倍を必要とする。最近、希土類アルコキシドがアルミニウムアルコキサイドより、反応活性が高いことが見いだされている。しかし、希土類アルコキシドは湿気に対して敏感であり、失活し易く、取り扱いに問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はアルデヒド化合物、ケトン化合物を２級アルコール存在下での還元反応に用いる、取り扱いが容易で、高活性なルイス酸触媒を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、Ｍｅｅｒｗｅｉｎ−Ｐｏｎｎｄｏｒｆ−Ｖｅｒｌｅｙ型還元反応について高効率で、かつ取り扱いの容易な触媒を鋭意検討した結果、ビスパーフルオロアルキルスルホニルイミドの希土類塩、トリスパーフルオロアルキルスルホニルメチドの希土類塩を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明は、２級アルコール存在下に、アルデヒド化合物を１級アルコールに、又はケトン化合物を２級アルコールに還元する反応に用いる下記（１）又は（２）式で示されるルイス酸触媒である。
［（Ｒｆ１ＳＯ2）2Ｎ］n1Ｍ１      （１）
［（Ｒｆ２ＳＯ2）3Ｃ］n2Ｍ２      （２）
（ここで、Ｒｆ１、Ｒｆ２は炭素数１以上のパーフルオロアルキル基を示し、Ｍ１、Ｍ２は希土類元素を示し、ｎ１、ｎ２はそれぞれＭ１、Ｍ２の原子価に等しい整数値を示す。）
【０００６】
本発明において、Ｒｆ１及びＲｆ２は、それぞれ炭素数１以上のパーフルオロアルキル基を示すが、好ましくは炭素数１〜２０のパーフルオロアルキル基である。例えばトリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプルピル基、ノナフルオロブチル基、ウンデカフルオロペンチル基、トリデカフルオロヘキシル基、ペンタデカフルオロヘプチル基、ヘプタデカフルオロオクチル基等が挙げられる。
また、Ｍ１、Ｍ２は希土類元素を示し、ランタン系列元素、スカンジウム及びイットリウムが挙げられる。
【０００７】
本発明で用いられる反応基質のアルデヒド化合物およびケトン化合物としては、Ｍｅｅｒｗｅｉｎ−Ｐｏｎｎｄｏｒｆ−Ｖｅｒｌｅｙ型還元反応において適用される化合物が主に使用できる。アルデヒド化合物およびケトン化合物としては、芳香族アルデヒド、脂肪族アルデヒド、芳香族ケトン、脂肪族ケトンであり、具体的には、アルデヒド化合物としては、ベンズアルデヒド、核置換ベンズアルデヒド、ナフタレンカルボキシアルデヒド、核置換ナフタレンカルボキシアルデヒド、プロピルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ｎ−バレルアルデヒド、ｎ−ヘプチルアルデヒド、ｎ−オクチルアルデヒド、シクロヘキサンカルボキシアルデヒ等が挙げられる。ケトン化合物としては、ベンゾフェノン、核置換ベンゾフェノン、アセトン、メチルエチルケトン、ブタノン、ペンタノン、アセトフェノン、核置換アセトフェノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン等が挙げられる。その他には天然物およびその誘導体、例えばテルペン、ステロイド構造等のアルデヒド化合物、ケトン化合物も本発明のアルデヒド化合物、ケトン化合物に含まれる。さらに上述のアルデヒド化合物のアセタール誘導体、ケトン化合物のケタール誘導体も各々１級アルコール、２級アルコールに還元されることから本発明のアルデヒド化合物、ケトン化合物に含まれるものとする。
【０００８】
本発明の還元反応での水素源となり、結果として酸化生成物となる２級アルコールは、脂肪族２級アルコールであれば良く、例えばイソプロパノール、２−ブタノール等が汎用される。同一分子内にアルデヒド基もしくはケトン基と２級アルコールが存在する場合に起こる分子内での酸化、還元反応にも本触媒は適用可能である。
本発明のルイス酸触媒の添加量は、反応基質に対して０．０００１倍モルから１０倍モルを使用することができる。好ましくは０．００１倍モルから５倍モルである。
本発明の触媒使用温度は２００℃以下が多用される。好ましくは−１０℃〜１７０℃である。反応時間は本発明使用ルイス酸の反応基質に対する添加量および反応温度により異なるが、数分から７２時間が好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【００１０】
【実施例１】
ベンズアルデヒド１００μｌと２−ブタノール３ｍｌの溶液中にトリス［ビス（パーフルオロブタンスルホニル）イミド］イッテリビウム塩をベンズアルデヒドに対して１０ｍｏｌ％添加し、５０℃にて３時間反応させた。反応終了後、反応生成物であるベンジルアルコールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は８６％であった。
【００１１】
【実施例２】
ベンズアルデヒド１００μｌとイソプロパノール３ｍｌの溶液中にトリス［ビス（パーフルオロブタンスルホニル）イミド］スカンジウム塩をベンズアルデヒドに対して５ｍｏｌ％添加し、５０℃にて３時間反応させた。反応終了後、反応生成物であるベンジルアルコールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は８５％であった。
【００１２】
【実施例３】
ベンズアルデヒド１００μｌとイソプロパノール３ｍｌの溶液中にトリス［ビス（パーフルオロブタンスルホニル）イミド］イットリウム塩をベンズアルデヒドに対して１０ｍｏｌ％添加し、５０℃にて６間反応させた。反応終了後、反応生成物であるベンジルアルコールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は８３％であった。
【００１３】
【実施例４】
シクロヘキサノン１１０μｌとイソプロパノール３ｍｌの溶液中にトリス［ビス（パーフルオロオクタンスルホニル）イミド］イッテリビウム塩をシクロヘキサノンに対して１０ｍｏｌ％添加し、３０℃にて５時間反応させた。反応終了後、反応生成物であるシクロヘキサノールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は９６％であった。
【００１４】
【実施例５】
シクロヘキサノン１１０μｌとイソプロパノール３ｍｌの溶液中にトリス［ビス（パーフルオロオクタンスルホニル）イミド］ランタン塩をシクロヘキサノンに対して１０ｍｏｌ％添加し、３０℃にて５時間反応させた。反応終了後、反応生成物であるシクロヘキサノールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は９０％であった。
【００１５】
【実施例６】
アセトフェノン１３０μｌとイソプロパノール３ｍｌの溶液中にトリス［ビス（パーフルオロオクタンスルホニル）イミド］イッテリビウム塩をアセトフェノンに対して１０ｍｏｌ％添加し、５０℃にて５時間反応させた。反応終了後、反応生成物である１−フェニルエチルアルコールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は８７％であった。
【００１６】
【実施例７】
ベンズアルデヒドジメチルアセタール１３０μｌと２−ブタノール４ｍｌの溶液中にトリス［ビス（パーフルオロブタンスルホニル）イミド］イッテリビウム塩をベンズアルデヒドジメチルアセタールに対して１０ｍｏｌ％添加し、５０℃にて３時間反応させた。反応終了後、反応生成物であるベンジルアルコールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は８８％であった。
【００１７】
【実施例８】
ベンズアルデヒド１００μｌと２−ブタノール３ｍｌの溶液中にトリス［トリス（パーフルオロブタンスルホニル）メチド］イッテリビウム塩をベンズアルデヒドに対して７ｍｏｌ％添加し、５０℃にて３時間反応させた。反応終了後、反応生成物であるベンジルアルコールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は８５％であった。
【００１８】
【実施例９】
シクロヘキサノン１１０μｌとイソプロパノール３ｍｌの溶液中にトリス［ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド］イッテリビウム塩をシクロヘキサノンに対して１０ｍｏｌ％添加し、３０℃にて５時間反応させた。反応終了後、反応生成物であるシクロヘキサノールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は９３％であった。
【００１９】
【実施例１０】
ベンズアルデヒド１００μｌと２−ブタノール３ｍｌの溶液中にトリス［トリス（パーフルオロブタンスルホニル）メチド］ランタン塩をベンズアルデヒドに対して７ｍｏｌ％添加し、５０℃にて３時間反応させた。反応終了後、反応生成物であるベンジルアルコールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は８６％であった。
【００２０】
【実施例１１】
アセトフェノン１３０μｌとイソプロパノール３ｍｌの溶液中にトリス［ビス（パーフルオロオクタンスルホニル）メチド］イッテリビウム塩をアセトフェノンに対して７ｍｏｌ％添加し、５０℃にて５時間反応させた。反応終了後、反応生成物である１−フェニルエチルアルコールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は８６％であった。
【００２１】
【比較例１】
ベンズアルデヒド１００μｌと２−ブタノール３ｍｌの溶液中にベンズアルデヒドに対して塩化アルミニウムを１０ｍｏｌ％添加し、５０℃にて５時間反応させた。反応終了後、反応生成物であるベンジルアルコールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は１％以下であった。
【００２２】
【比較例２】
ベンズアルデヒド１００μｌとイソプロパノール３ｍｌの溶液中にベンズアルデヒドに対してアルミニウムイソプロパキサイドを１０ｍｏｌ％添加し、５０℃にて５時間反応させた。反応終了後、反応生成物であるベンジルアルコールをガスクロマトグラフィーで分析した結果、反応収率は１％以下であった。
【００２３】
【発明の効果】
ビスパーフルオロアルキルスルホニルイミドの希土類塩、トリスパーフルオロアルキルスルホニルメチドの希土類塩は、Ｍｅｅｒｗｅｉｎ−Ｐｏｎｎｄｏｒｆ−Ｖｅｒｌｅｙ型還元反応において高効率で、かつ取り扱いの容易な触媒であり、産業上、大いに有用である。