(57)【要約】光学活性エポキシドの蒸留において、過度の熱履歴による光学純度の低下を抑制し、工業的規模で高品質の光学活性エポキシドを簡便に取得できる方法を提供する。光学活性エポキシドの蒸留を塩基の共存下に行うことにより、光学純度の低下を抑制する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学活性エポキシドを塩基の共存下に蒸留することを特徴とする光学活性エポキシドの取得方法。
【請求項２】
光学活性エポキシドが、下記一般式（１）；
2002092587.tif 000006
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数７〜２０のアラルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数６〜２０のアリールオキシ基、炭素数７〜２０のアラルキルオキシ基、炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、炭素数７〜２０のアリールオキシカルボニル基、炭素数８〜２０のアラルキルオキシカルボニル基、炭素数１〜２０のアシル基、又は、シアノ基を表す。また、上記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち２つが一体となって環を形成していてもよい。但し、Ｒ１とＲ２は同一ではない。＊は不斉炭素原子を表す。）で表される光学活性エポキシドである、請求の範囲１記載の取得方法。
【請求項３】
Ｒ１がアリール基であり、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が水素原子である請求の範囲２記載の取得方法。
【請求項４】
アリール基が置換もしくは無置換のフェニル基である請求の範囲３記載の取得方法。
【請求項５】
アリール基が１〜５個のハロゲン原子で置換されたフェニル基である請求の範囲４記載の取得方法。
【請求項６】
ハロゲン原子が塩素原子である請求の範囲５記載の取得方法。
【請求項７】
アリール基がｍ−クロロフェニル基である請求の範囲３記載の取得方法。
【請求項８】
塩基として非揮発性の塩基を用いる請求の範囲１、２、３、４、５、６又は７記載の取得方法。
【請求項９】
非揮発性塩基が無機塩基である請求の範囲８記載の取得方法。
【請求項１０】
無機塩基が、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩及びアルカリ金属炭酸水素塩のうち少なくとも１種である請求の範囲９記載の取得方法。
【請求項１１】
無機塩基が、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム及び炭酸水素カリウムのうち少なくとも１種である請求の範囲１０記載の取得方法。
【請求項１２】
蒸留温度が５０〜２５０℃である請求の範囲１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１記載の取得方法。
【請求項１３】
蒸留温度が１００〜２５０℃である請求の範囲１２記載の取得方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光学活性エポキシドの安定的な取得方法に関する。より詳細には、光学活性エポキシドを蒸留によって安定的に取得する方法に関する。
背景技術
医薬、農薬及びそれらの合成中間体として有用である光学活性エポキシドは、熱履歴によって光学純度が低下することが知られている（Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．（１９７６），５４，３３６４−７６や、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．１（１９８３），３，５９５−９等）。光学活性エポキシドを蒸留により取得する場合には、この熱履歴による光学純度の低下が起こり、とりわけ工業的規模での生産においては、この光学純度の低下が収率、品質上、極めて重大な悪影響を招く。従って、工業的に光学活性エポキシドを蒸留もしくは精留して取得する場合、過度の熱履歴が伴う汎用的な蒸留装置や精留装置を用いた取得方法は適さず、取得方法が薄膜蒸留等に制約される為、光学活性エポキシドの高品質化には限界がある。これを簡便に解決する手段は知られていなかった。
発明の要約
本発明は、上記現状に鑑み、工業的規模での生産において、光学活性エポキシドを蒸留にて取得する際の光学純度の低下を抑制する簡便な方法を提供することを目的とする。
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、光学活性エポキシドを塩基の共存下に蒸留することにより、光学純度の低下を抑制して、高品質の光学活性エポキシドを取得できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、光学活性エポキシドを塩基の共存下に蒸留することを特徴とする光学活性エポキシドの取得方法に関する。
また、本発明は、光学活性エポキシドが、下記一般式（１）；
2002092587.tif 000002
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数７〜２０のアラルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数６〜２０のアリールオキシ基、炭素数７〜２０のアラルキルオキシ基、炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、炭素数７〜２０のアリールオキシカルボニル基、炭素数８〜２０のアラルキルオキシカルボニル基、炭素数１〜２０のアシル基、又は、シアノ基を表す。また、上記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち２つが一体となって環を形成していてもよい。但し、Ｒ１とＲ２は同一ではない。＊は不斉炭素原子を表す。）で表される光学活性エポキシドである上記取得方法に関する。
さらに、本発明は、Ｒ１がアリール基であり、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が水素原子である上記取得方法；アリール基が置換もしくは無置換のフェニル基である上記取得方法；アリール基が１〜５個のハロゲン原子で置換されたフェニル基である上記取得方法；ハロゲン原子が塩素原子である上記取得方法；アリール基がｍ−クロロフェニル基である上記取得方法に関する。
また、本発明は、塩基として非揮発性の塩基を用いる上記取得方法；非揮発性塩基が無機塩基である上記取得方法；無機塩基が、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩及びアルカリ金属炭酸水素塩のうち少なくとも１種である上記取得方法；無機塩基が、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム及び炭酸水素カリウムのうち少なくとも１種である上記取得方法に関する。
さらに、本発明は、蒸留温度が５０〜２５０℃である上記取得方法；蒸留温度が１００〜２５０℃である上記取得方法に関する。
発明の詳細な開示
以下に本発明を詳述する。
本発明の光学活性エポキシドの取得方法は、光学活性エポキシドを塩基の共存下に蒸留するものである。
本発明に使用される光学活性エポキシドは、蒸留によって取得可能なものであれば特に限定されないが、具体的には、例えば、一般式（１）
2002092587.tif 000003
で表される化合物である。上記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数７〜２０のアラルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数６〜２０のアリールオキシ基、炭素数７〜２０のアラルキルオキシ基、炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基、炭素数７〜２０のアリールオキシカルボニル基、炭素数８〜２０のアラルキルオキシカルボニル基、炭素数１〜２０のアシル基、又は、シアノ基を表す。また、上記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち２つが一体となって環を形成していてもよい。但し、Ｒ１とＲ２は同一ではない。＊は不斉炭素原子を表す。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４で表される各基について以下に説明する。
ハロゲン原子としては、例えば塩素原子、臭素原子、沃素原子等が挙げられ、好ましくは塩素原子、臭素原子である。
炭素数１〜２０のアルキル基としては特に制限されないが、炭素数１〜８のアルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
炭素数２〜２０のアルケニル基としては特に制限されないが、炭素数２〜８のアルケニル基が好ましく、例えばビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、シクロペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基等が挙げられる。
炭素数２〜２０のアルキニル基としては特に制限されないが、炭素数２〜８のアルキニル基が好ましく、例えばエチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基等が挙げられる。
炭素数６〜２０のアリール基としては特に制限されないが、炭素数６〜１２のアリール基が好ましく、例えばフェニル基、ナフチル基、ｐ−トリル基、キシリル基等が挙げられる。
炭素数７〜２０のアラルキル基としては特に制限されないが、炭素数７〜１５のアラルキル基が好ましく、例えばベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基等が挙げられる。
炭素数１〜２０のアルコキシ基としては特に制限されないが、炭素数１〜１２のアルコキシ基が好ましく、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等が挙げられる。
炭素数６〜２０のアリールオキシ基としては特に制限されないが、炭素数６〜１５のアリールオキシ基が好ましく、例えばフェノキシ基、ナフチルオキシ基、ｐ−トリルオキシ基、キシリルオキシ基等が挙げられる。
炭素数７〜２０のアラルキルオキシ基としては特に制限されないが、炭素数７〜１５のアラルキルオキシ基が好ましく、例えばベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基、フェニルプロポキシ基、フェニルブトキシ基等が挙げられる。
炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基としては特に制限されないが、炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基が好ましく、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｉ−プロポキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
炭素数７〜２０のアリールオキシカルボニル基としては特に制限されないが、炭素数７〜１５のアリールオキシカルボニル基が好ましく、例えばフェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、ｐ−トリルオキシカルボニル基、キシリルオキシカルボニル基等が挙げられる。
炭素数８〜２０のアラルキルオキシカルボニル基としては特に制限されないが、炭素数８〜１５のアラルキルオキシカルボニル基が好ましく、例えばベンジルオキシカルボニル基、フェネチルオキシカルボニル基、フェニルプロポキシカルボニル基、フェニルブトキシカルボニル基等が挙げられる。
炭素数１〜２０のアシル基としては特に制限されないが、炭素数１〜１２のアシル基が好ましく、例えばホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
なお、上記各基は、他の原子又は置換基によってさらに置換されていてもよい。
他の原子としては、例えば酸素原子、窒素原子、硫黄原子等が挙げられ、上記各基の炭素原子が当該原子で置換されていてもよい。
置換基としては、例えば水酸基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられ、上記各基が当該置換基で置換されていてもよい。
また、上記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４で表される各基、及び、それらに置換する置換基は、直鎖状、分岐状、環状又は非環状を問わない。
また、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち２つが一体となって環を形成していてもよい。当該形成された環としては特に制限されないが、例えば７−オキサビシクロ［４．１．０］ヘプタン−２−オン、９−オキサビシクロ［６．１．０］ノン−４−エン等が挙げられる。
光学活性エポキシド（１）としては、Ｒ１がアリール基であるものが好ましい。また、Ｒ１がアリール基であり、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち少なくとも１つが水素原子であるものが好ましく；Ｒ１がアリール基であり、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４のうち少なくとも２つが水素原子であるものがより好ましく；Ｒ１がアリール基であり、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の全てが水素原子であるものがさらに好ましい。
また、アリール基としては、好ましくは置換もしくは無置換のフェニル基であり、より好ましくは１〜５個のハロゲン原子で置換されたフェニル基であり、さらに好ましくは塩素原子で置換されたフェニル基であり、特に好ましくはｍ−クロロフェニル基である。
本発明に使用される塩基としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩又は水酸化物、アルカリ金属炭酸水素塩等の無機塩基、並びに、３級アミン及び４級アンモニウムヒドロキシド等の有機塩基が挙げられる。
具体的には、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等のアルカリ金属炭酸塩；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等のアルカリ土類金属炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム等のアルカリ金属炭酸水素塩；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物；水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属水酸化物；トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリアルミルアミン、ピリジン、Ｎ−メチルモルホリン等の３級アミン；テトラメチル、テトラエチル、テトラプロピル、テトラアミル、ベンジルトリメチルのそれぞれ４級アンモニウムヒドロキシド等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの塩基のなかでも非揮発性の塩基が好ましい。ここで非揮発性とは、蒸留条件下、実質的に留出せず、製品品質に本質的な悪影響を及ぼさないことを意味する。非揮発性の塩基としては、例えば、上記無機塩基や４級アンモニウムヒドロキシド等の有機塩基が好ましく、無機塩基がより好ましい。無機塩基としては、安価であること、光学活性エポキシドとの反応性の低さ、廃水処理の容易さ等の観点から、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩がさらに好ましく、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムが特に好ましい。これらは、単独で使用してもよく、また２種以上併用してもよい。
これらの塩基の使用量は特に限定されず、多くても特に支障はないが、経済性、操作性等を考慮して、一般的には被蒸留物の０．１〜３０重量％であり、好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．１〜５重量％、さらに好ましくは０．１〜２重量％である。
これらの塩基は、通常、そのまま使用すればよいが、必要に応じ、他成分と混合して使用することもできる。なお、他成分としては、例えば、水、高分子ポリマー類、界面活性剤等が挙げられる。
蒸留（精留も含む）の形態は、特に限定されないが、通常、一般のバッチ式の蒸留で実施することができる。蒸留条件は、使用する光学活性エポキシドの沸点、蒸留装置の能力等による為、特に限定されないが、蒸留温度としては、約５０〜約２５０℃、好ましくは約７０〜約２２０℃、より好ましくは約１００〜約２００℃である。特に光学活性エポキシドの光学純度の低下が顕著となる約１００℃以上、つまり約１００〜約２５０℃、好ましくは約１００〜約２２０℃、より好ましくは約１００〜約２００℃での蒸留において、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
また、蒸留時間としては、特に限定されないが、好ましくは１〜２００時間、より好ましくは１〜１５０時間である。
発明を実施するための最良の形態
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
ｍ−クロロスチレンオキシド（９９．３％ｅｅ）１００ｇに２ｇのＮａ２ＣＯ３を添加したもの、及び、無添加のｍ−クロロスチレンオキシド（９９．３％ｅｅ）１００ｇを、各々内温１５０℃で減圧蒸留した。得られたｍ−クロロスチレンオキシドの光学純度を調べた。その結果を表１に示す。
2002092587.tif 000004
（参考例１）
所要時間が長く、熱履歴の大きい大スケールでの蒸留を想定し、次のような実験を行った。ｍ−クロロスチレンオキシド（９９．３％ｅｅ）７０ｇに、各々Ｎａ２ＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＮａＨＣＯ３、ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２（２種併用）を１．４ｇ添加し、１５０℃に加温、攪拌した。２４時間後、塩基を添加しない場合と各塩基を添加した場合のｍ−クロロスチレンオキシドの光学純度の変化を調べた。その結果を表２に示す。塩基を添加した場合、加熱後もｍ−クロロスチレンオキシド（実際の蒸留では、釜内に残存するｍ−クロロスチレンオキシドに相当する）は殆どラセミ化しておらず、大スケールでの蒸留においても、高い光学純度の目的物を取得できると考えられる。
2002092587.tif 000005
産業上の利用可能性
本発明は、医薬、農薬及びそれらの合成中間体として有用な光学活性エポキシドを塩基の共存下に蒸留することにより、光学純度の低下を抑制して、工業的規模で高品質の光学活性エポキシドを取得することができる。
【国際調査報告】
2002092587.tif 000007
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2002092587.tif 000009
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