(57)【要約】  室温条件下、且つモノマー状態で、ホルムアルデヒドを保存できる手法の提供。アルデヒド類を担持するゼオライトを用いて、求核試薬をヒドロキシアルキル化する手法の提供。アルデヒド及びゼオライトを有し、該ゼオライトがアルデヒドを担持又は吸着するアルデヒド担持ゼオライトにより、上記課題を解決する。また、一般式Ｒ−ＣＨＯで表されるアルデヒド分子を担持又は吸着するゼオライトと、アルケン、アルキン、置換基を有してもよい不飽和環状化合物、置換基を有してもよい芳香族化合物、カルバニオン、エノールエーテル類、グリニャール試薬及び有機金属化合物からなる群から選ばれる求核剤とを反応させて求核剤を−ＣＨ（Ｒ）−ＯＨ化する工程を有する、求核剤のヒドロキシアルキル化方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルデヒド及びゼオライトを有し、該ゼオライトがアルデヒドを担持又は吸着するアルデヒド担持ゼオライト。
【請求項２】
ゼオライトが担持又は吸着するアルデヒド分子の量がゼオライト１ｇあたり１〜３ｍｍｏｌである請求項１記載のアルデヒド担持ゼオライト。
【請求項３】
前記ゼオライトが、プロトン（Ｈ＋）、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び遷移金属から選ばれる少なくとも１種を有する請求項１又は２記載のアルデヒド担持ゼオライト。
【請求項４】
前記少なくとも１種がアルカリ金属である請求項３記載のアルデヒド担持ゼオライト。
【請求項５】
前記少なくとも１種がナトリウムである請求項３又は４記載のアルデヒド担持ゼオライト。
【請求項６】
ゼオライトが担持又は吸着するアルデヒド分子の量が、前記少なくとも１種の１／３〜２／３である請求項３〜５のいずれか１項記載のアルデヒド担持ゼオライト。
【請求項７】
前記アルデヒドは、一般式ＲＣＨＯ（式中、Ｒは、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す）で表される分子である請求項１〜６のいずれか１項記載のアルデヒド担持ゼオライト。
【請求項８】
脱水処理したゼオライトをアルデヒドを有する雰囲気下に置き、該ゼオライトがアルデヒドを担持又は吸着するアルデヒド担持ゼオライトを得る工程を有するアルデヒド担持ゼオライトの製造方法。
【請求項９】
ゼオライトが担持又は吸着するアルデヒド分子の量がゼオライト１ｇあたり１〜３ｍｍｏｌである請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記ゼオライトが、プロトン（Ｈ＋）、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び遷移金属から選ばれる少なくとも１種を有する請求項８又は９記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１種がアルカリ金属である請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１種がナトリウムである請求項１０又は１１記載の方法。
【請求項１３】
ゼオライトが担持又は吸着するアルデヒド分子の量が、前記少なくとも１種の１／３〜２／３である請求項１０〜１２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記アルデヒドは、一般式ＲＣＨＯ（式中、Ｒは、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す）で表される分子である請求項８〜１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
一般式Ｒ−ＣＨＯ（式中、Ｒは、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す）で表されるアルデヒド分子を吸着するゼオライトと、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルケン、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルキン、置換基又は官能基を有してもよい、二重結合を有する環を構成する員数が３〜２０のシクロアルケン及びヘテロ環化合物、置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜５０の芳香族化合物、炭素数１〜２０のカルバニオン、及び炭素数２〜２０のエノールエーテル類からなる群から選ばれる求核剤とを反応させて求核剤を−ＣＨ（Ｒ）−ＯＨ化する工程を有する、求核剤のヒドロキシアルキル化方法。
【請求項１６】
一般式Ｒ'−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨＯ（式中、Ｒ'は、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す）で表されるアルデヒド分子を吸着するゼオライトと、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルケン、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルキン、置換基又は官能基を有してもよい、二重結合を有する環を構成する員数が３〜２０のシクロアルケン及びヘテロ環化合物、置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜５０の芳香族化合物、炭素数１〜２０のカルバニオン、及び炭素数２〜２０のエノールエーテル類からなる群から選ばれる求核剤とを反応させて求核剤を−ＣＨ（Ｒ'）−ＣＨ２−ＣＨＯ化する工程を有する、求核剤のβ−ホルミルアルキル化方法。
【請求項１７】
前記反応は、液相、気相又は固相で行われる請求項１５又は１６記載の方法。
【請求項１８】
ゼオライトが担持又は吸着するアルデヒド分子の量がゼオライト１ｇあたり１〜３ｍｍｏｌである請求項１５〜１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
前記ゼオライトが、プロトン（Ｈ＋）、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び遷移金属から選ばれる少なくとも１種を有する請求項１５〜１８のいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１種がアルカリ金属である請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１種がナトリウムである請求項１９又は２０記載の方法。
【請求項２２】
ゼオライトが担持又は吸着するアルデヒド分子の量が、前記少なくとも１種の１／３〜２／３である請求項１５〜２１のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルデヒドを担持又は吸着するゼオライト、即ちアルデヒド担持ゼオライト、及びその製造方法に関する。また、本発明は、該アルデヒド担持ゼオライトを用いるヒドロキシアルキル化法又はβ−ホルミルアルキル化法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機合成化学の分野において、ホルムアルデヒドは、多面的なＣ１求電子試薬である。しかしながら、ホルムアルデヒドは、不安定な物質であり、その取り扱いが難しい。即ち、ホルムアルデヒドは、気体状態では非常に不安定であり、自己重合して固体状のパラホルムアルデヒドとなるか、又は水分がある状況下ではメタノールとギ酸とに不均化する。したがって、ホルムアルデヒドは、その使用前に、パラホルムアルデヒドを解重合して供給するか又はトリオキサンを熱処理又はルイス酸処理することにより供給するのが一般的であった。【０００３】
１９９０年に、山本らは、安定なホルムアルデヒド−金属錯体、即ちホルムアルデヒド−嵩高い有機アルミニウム錯体を報告している（非特許文献１及び２を参照のこと）。この錯体は、オレフィン類と共にカルボニル−エン反応を生じるだけでなく、様々な求核試薬の付加反応を高収率で行うことができる。しかしながら、この錯体は、０℃で長時間安定に存在することができなかった。
【非特許文献１】J. Am. Chem. Soc. 112, 7422 (1990)。
【非特許文献２】J. Am. Chem. Soc. 115, 3943 (1993)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、室温条件下、且つモノマー状態で、ホルムアルデヒドを保存できる手法が要望されている。また、ホルムアルデヒドの多面的なＣ１求電子試薬としての作用を有効利用することが望まれている。【０００５】
そこで、本発明の目的は、室温条件下、且つモノマー状態で、ホルムアルデヒドを保存できる手法を提供することにある。
また、本発明の目的は、ホルムアルデヒドの多面的なＣ１求電子試薬としての作用を有効利用する手法を提供することにある。【０００６】
さらに、本発明の目的は、ホルムアルデヒドを含むアルデヒド類を担持するゼオライトを提供することにある。
また、本発明の目的は、アルデヒド類を担持するゼオライトを用いて、求核試薬をヒドロキシアルキル化又はβ−ホルミルアルキル化する手法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、以下の発明により、上記課題を解決できることを見出した。
＜１＞  アルデヒド及びゼオライトを有し、該ゼオライトがアルデヒドを担持又は吸着するアルデヒド担持ゼオライト。
＜２＞  上記＜１＞において、ゼオライトに担持又は吸着するアルデヒド分子の量がゼオライト１ｇあたり１〜３ｍｍｏｌ、例えば２〜３ｍｍｏｌであるのがよい。
＜３＞  上記＜１＞又は＜２＞において、ゼオライトが、プロトン（Ｈ＋）、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び遷移金属から選ばれる少なくとも１種を有するのがよい。【０００８】
＜４＞  上記＜３＞において、少なくとも１種がアルカリ金属であるのがよい。
＜５＞  上記＜３＞又は＜４＞において、少なくとも１種がナトリウムであるのがよい。
＜６＞  上記＜３＞〜＜５＞のいずれかにおいて、ゼオライトが担持又は吸着するアルデヒド分子の量が、少なくとも１種の１／３〜２／３、好ましくは１／３〜３／５、より好ましくは２／５〜３／５であるのがよい。【０００９】
＜７＞  上記＜１＞〜＜６＞のいずれかにおいて、アルデヒドは、一般式ＲＣＨＯ（式中、Ｒは、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す）で表される分子であるのがよい。【００１０】
＜８＞  脱水処理したゼオライトをアルデヒドを有する雰囲気下に置き、該ゼオライトがアルデヒドを担持又は吸着するアルデヒド担持ゼオライトを得る工程を有するアルデヒド担持ゼオライトの製造方法。
＜９＞  上記＜８＞において、ゼオライトに担持又は吸着するアルデヒド分子の量がゼオライト１ｇあたり１〜３ｍｍｏｌ、例えば２〜３ｍｍｏｌであるのがよい。
＜１０＞  上記＜８＞又は＜９＞において、ゼオライトが、プロトン（Ｈ＋）、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び遷移金属から選ばれる少なくとも１種を有するのがよい。
＜１１＞  上記＜１０＞において、少なくとも１種がアルカリ金属であるのがよい。【００１１】
＜１２＞  上記＜１０＞又は＜１１＞において、少なくとも１種がナトリウムであるのがよい。
＜１３＞  上記＜１０＞〜＜１２＞のいずれかにおいて、ゼオライトが担持又は吸着するアルデヒド分子の量が、少なくとも１種の１／３〜２／３、好ましくは１／３〜３／５、より好ましくは２／５〜３／５であるのがよい。【００１２】
＜１４＞  上記＜８＞〜＜１３＞のいずれかにおいて、アルデヒドは、一般式ＲＣＨＯ（式中、Ｒは、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す）で表される分子であるのがよい。【００１３】
＜１５＞  一般式Ｒ−ＣＨＯ（式中、Ｒは、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す）で表されるアルデヒド分子を吸着するゼオライトと、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルケン、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルキン、置換基又は官能基を有してもよい、二重結合を有する環を構成する員数が３〜２０のシクロアルケン及びヘテロ環化合物、置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜５０の芳香族化合物、炭素数１〜２０のカルバニオン、及び炭素数２〜２０のエノールエーテル類からなる群から選ばれる求核剤とを反応させて求核剤を−ＣＨ（Ｒ）−ＯＨ化する工程を有する、求核剤のヒドロキシアルキル化方法。【００１４】
＜１６＞  一般式Ｒ'−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨＯ（式中、Ｒ'は、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す）で表されるアルデヒド分子を吸着するゼオライトと、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルケン、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルキン、置換基又は官能基を有してもよい、二重結合を有する環を構成する員数が３〜２０のシクロアルケン及びヘテロ環化合物、置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜５０の芳香族化合物、炭素数１〜２０のカルバニオン、及び炭素数２〜２０のエノールエーテル類からなる群から選ばれる求核剤とを反応させて求核剤を−ＣＨ（Ｒ'）−ＣＨ２−ＣＨＯ化する工程を有する、求核剤のβ−ホルミルアルキル化方法。【００１５】
＜１７＞  上記＜１５＞又は＜１６＞において、反応は、液相、気相又は固相で行われるのがよい。
＜１８＞  上記＜１５＞〜＜１７＞のいずれかにおいて、ゼオライトが担持又は吸着するアルデヒド分子の量がゼオライト１ｇあたり１〜３ｍｍｏｌ、例えば２〜３ｍｍｏｌであるのがよい。
＜１９＞  上記＜１５＞〜＜１７＞のいずれかにおいて、ゼオライトが、プロトン（Ｈ＋）、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び遷移金属から選ばれる少なくとも１種を有するのがよい。【００１６】
＜２０＞  上記＜１９＞において、少なくとも１種がアルカリ金属であるのがよい。
＜２１＞  上記＜１９＞又は＜２０＞において、少なくとも１種がナトリウムであるのがよい。【００１７】
＜２２＞  上記＜１５＞〜＜２１＞のいずれかにおいて、ゼオライトが担持又は吸着するアルデヒド分子の量が、少なくとも１種の１／３〜２／３、好ましくは１／３〜３／５、より好ましくは２／５〜３／５であるのがよい。
＜２３＞  上記＜１５＞〜＜２２＞のいずれかにおいて、求核剤は、ＨＳＡＢ（Hard and Soft Acid and Base）理論に基づくソフトな求核剤（アルケン、芳香族複素環化合物、又はエノールエーテル）であるのがよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、室温条件下、且つモノマー状態で、ホルムアルデヒドを保存できる手法を提供することができる。
また、本発明により、ホルムアルデヒドの多面的なＣ１求電子試薬としての作用を有効利用する手法を提供することができる。【００１９】
さらに、本発明により、ホルムアルデヒドを含むアルデヒド類を担持するゼオライトを提供することができる。
また、本発明により、アルデヒド類を担持するゼオライトを用いて、求核試薬をヒドロキシアルキル化又はβ−ホルミルアルキル化する手法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、アルデヒド及びゼオライトを有し、該ゼオライトがアルデヒドを担持又は吸着するアルデヒド担持ゼオライトを提供する。
本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、アルデヒドの自己重合を生じることなく、室温において安定にアルデヒドを担持・保持することができる。また、本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、担持しているアルデヒドがそのままの状態で、種々の求核剤と直接反応し、求電子試薬として用いることができる。なお、本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、加熱することにより、ゼオライトからアルデヒドを容易に脱着させることができる。【００２１】
本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、そのゼオライトがプロトン（Ｈ＋）、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び遷移金属から選ばれる少なくとも１種を有するのがよい。該少なくとも１種がアルカリ金属であるのが好ましく、より好ましくはナトリウムであるのがよい。また、ゼオライトは、Ｘ型、Ｙ型、β型であるのがよい。好ましくは、Ｎａ−Ｘ型、Ｎａ−Ｙ型、Ｎａ−β型、又はＨ−β型であるのがよい。【００２２】
本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、ゼオライトに担持又は吸着するアルデヒド分子の量がゼオライト１ｇあたり１〜３ｍｍｏｌ、例えば２〜３ｍｍｏｌであるのがよい。また、本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、Ｎａを有する場合、該Ｎａの含有量、特にゼオライト表面積に占めるＮａ量に依存して、アルデヒド分子を担持又は吸着することができる。即ち、本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、担持又は吸着するアルデヒド分子の量が、前述の少なくとも１種、好ましくは１種の金属の１／３〜２／３、好ましくは１／３〜３／５、より好ましくは２／５〜３／５であるのがよい。【００２３】
本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、次のアルデヒドを吸着又は担持することができる。即ち、アルデヒドは、一般式ＲＣＨＯで表される分子であり、一般式中、Ｒは、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す。ここで、置換基又は官能基として、ハロゲン、ケトン、ニトリル、エステル、エーテルなどを挙げることができる。【００２４】
本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、次のように調製することができる。即ち、十分に脱水処理したゼオライトをアルデヒドを有する雰囲気下に置く工程を有することにより調製することができる。なお、ここで、ゼオライト及びアルデヒドは上述した通りである。【００２５】
本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、上述したように、吸着したアルデヒドが自己重合することなく、純粋な状態で存在するため、アルデヒドを用いる各種の手法に用いることができる。特に、本発明のアルデヒド担持ゼオライトは、求核試薬をヒドロキシアルキル化又はβ−ホルミルアルキル化する方法に用いることができる。即ち、本発明は、アルデヒド担持ゼオライトを用いて、求核試薬をヒドロキシアルキル化又はβ−ホルミルアルキル化する方法を提供する。【００２６】
本発明の求核剤のヒドロキシアルキル化法は、一般式Ｒ−ＣＨＯ（式中、Ｒは、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す）で表されるアルデヒド分子を吸着するゼオライトと、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルケン、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルキン、置換基又は官能基を有してもよい、二重結合を有する環を構成する員数が３〜２０のシクロアルケン及びヘテロ環化合物、置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜５０の芳香族化合物、炭素数１〜２０のカルバニオン、及び炭素数２〜２０のエノールエーテル類からなる群から選ばれる求核剤とを反応させて求核剤を−ＣＨ（Ｒ）−ＯＨ化する工程を有する。【００２７】
また、本発明の求核剤のβ−ホルミルアルキル化法は、一般式Ｒ'−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨＯ（式中、Ｒ'は、Ｈ、置換基又は官能基を有してもよい炭素数１〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜１０の直鎖又は分岐鎖のアルキニル基、又は置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜２０の芳香族基を示す）で表されるアルデヒド分子を吸着するゼオライトと、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルケン、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルキン、置換基又は官能基を有してもよい、二重結合を有する環を構成する員数が３〜２０のシクロアルケン及びヘテロ環化合物、置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜５０の芳香族化合物、炭素数１〜２０のカルバニオン、及び炭素数２〜２０のエノールエーテル類からなる群から選ばれる求核剤とを反応させて求核剤を−ＣＨ（Ｒ'）−ＣＨ２−ＣＨＯ化する工程を有する。【００２８】
本発明に用いられるアルデヒドを担持又は吸着するゼオライトは、上述のアルデヒド担持ゼオライトである。
なお、「アルデヒドを担持又は吸着するゼオライト」、即ち「アルデヒド担持ゼオライト」は、上記の方法における「求核剤を−ＣＨ（Ｒ）−ＯＨ化する工程」又は「求核剤を−ＣＨ（Ｒ'）−ＣＨ２−ＣＨＯ化する工程」より前に準備しておいても、それらの工程と同時に調製してもよい。同時に調製する場合、アルデヒド、ゼオライト及び求核剤を、１つの反応容器に入れることにより、アルデヒドがゼオライトに担持又は吸着する工程と、アルデヒドと求核剤とが反応する工程とが協奏的に行われ、それにより、上述の反応がなされるものと考えられる。【００２９】
本発明に用いられる求核剤は、ＨＳＡＢ理論に基づくソフトな求核剤であるのがよい。例えば、次のものを挙げることができる。即ち、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルケン、置換基又は官能基を有してもよい炭素数２〜５０の直鎖又は分岐鎖のアルキン、置換基又は官能基を有してもよい、二重結合を有する環を構成する員数が３〜２０のシクロアルケン及びヘテロ環化合物、置換基又は官能基を有してもよい炭素数４〜５０の芳香族化合物、炭素数１〜２０のカルバニオン、及び炭素数２〜２０のエノールエーテル類からなる群から選ばれる。求核剤は、アルケン、芳香族複素環化合物、又はエノールエーテルであるのが好ましい。なお、置換基又は官能基として、ハロゲン、ケトン、ニトリル、エステル、エーテルなどを挙げることができる。【００３０】
例えば、求核剤として以下の式（１）で表されるアルケンを用いる場合、式（Ａ）で表される反応により式（２）で表されるヒドロキシアルキル化物を得ることができる。【００３１】
【化１】
2005051878.tif 000002
【００３２】
また、例えば、求核剤としてピロールを用い且つアルデヒドとしてホルムアルデヒドを用いる場合、モノヒドロキシメチル化物を選択的に得ることができる（以下の反応式（Ｂ）参照）。【００３３】
さらに、例えば、求核剤としてグリニャール試薬を用い且つアルデヒドとしてホルムアルデヒドを用いる場合、モノヒドロキシメチル化物を高収率で得ることができる（以下の反応式（Ｃ）参照）。【００３４】
また、例えば、求核剤としてエノールエーテル類を用い且つアルデヒドとしてホルムアルデヒドを用いる場合、モノヒドロキシメチル化したケトンを高収率で得ることができる（以下の反応式（Ｄ）参照）。【００３５】
【化２】
2005051878.tif 000003
【００３６】
本発明のヒドロキシアルキル化法又はβ−ホルミルアルキル化法は、ある溶媒を用い且つ求核剤が固体、液体又は気体である液相で行われても、求核剤が気体である気相又は固体である固相で行われてもよい。【００３７】
本発明のヒドロキシアルキル化法又はβ−ホルミルアルキル化法において、好ましいゼオライトは、用いる求核剤に依存するが、一般に、求核剤がアルケンの場合、弱酸性質を有するゼオライトを用いることにより、高収率及び高選択性をもたらすことができる。例えば、求核剤がα−メチルスチレンの場合、ＮａＹのゼオライトであるのが望ましい。
以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３８】
＜ホルムアルデヒドを担持又は吸着したゼオライトの調製＞
十分に脱水したゼオライト（ＮａＹ又はＮａＸ）をフラスコに入れ、０℃に冷却し、パラホルムアルデヒド（４．０ｇ）の熱分解（１５０℃）で発生させたホルムアルデヒドガスを１時間接触させ、ゼオライト１ｇ当たり約２．１ｍｍｏｌのホルムアルデヒドが吸着又は担持したホルムアルデヒド担持ゼオライトを得た。
【実施例２】
【００３９】
＜ホルムアルデヒド担持ゼオライトを用いる3-フェニル-3-ブテン-1-オールの調製＞
α―メチルスチレン（１１８ｍｇ）をシクロヘキサン（４ｍｌ）に溶解し、これに、実施例１と同様にして調製したホルムアルデヒド担持ＮａＹ（２ｇ、ＨＣＨＯ含量：２．４ｍｍｍｏｌ／ｇ）を添加した。室温で１時間攪拌した後、メタノール（５ｍｌ）を加えた後、ＮａＹをろ過により除去した。このＮａＹをさらに３回メタノールで洗浄し、溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて、定法通り精製した。その留出分を減圧留去し、目的化合物（１３９ｍｇ）を無色オイルとして得た（収率９４％）。
1H NMR (500MHz、CDCl3) d  ppm： 1.47 (s, 1H), 2.79 (dt, J = 1.4 and 6.5 Hz, 2H), 3.73 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 5.16 (d, J = 1.4 Hz, 1H), 5.41 (d, J = 1.4 Hz, 1H), 7.25-7.44 (m, 5H)。
なお、この結果は、後述する表１において、エントリーＮｏ．１として記載する。
【実施例３】
【００４０】
実施例２と同様にして、3-フェニル-3-ブテン-1-オールを調製した。なお、実施例２で用いたホルムアルデヒド担持ＮａＹ（２ｇ、ＨＣＨＯ含量：２．４ｍｍｍｏｌ／ｇ）の代りに、調製後３０日間室温で貯蔵した、ホルムアルデヒド担持ＮａＹ（２ｇ、ＨＣＨＯ含量：２．４ｍｍｍｏｌ／ｇ）を用いた。結果を、後述する表１におけるエントリーＮｏ．２に記載する（収率９２％）。
【実施例４】
【００４１】
実施例２と同様にして、3-フェニル-3-ブテン-1-オールを調製した。なお、実施例２で用いたホルムアルデヒド担持ＮａＹ（２ｇ、ＨＣＨＯ含量：２．４ｍｍｍｏｌ／ｇ）の代りに、実施例１と同様にして調製したホルムアルデヒド担持ＮａＸ（２ｇ、ＨＣＨＯ含量：２．４ｍｍｍｏｌ／ｇ）を用いた。結果を、後述する表１におけるエントリーＮｏ．３に記載する（収率３２％）。【００４２】
（比較例１）
実施例２と同様にして、3-フェニル-3-ブテン-1-オールの調製を試みた。なお、実施例２で用いたホルムアルデヒド担持ＮａＹ（２ｇ、ＨＣＨＯ含量：２．４ｍｍｍｏｌ／ｇ）の代りに、α―メチルスチレンとＨＣＨＯガスとを反応させた。結果は、後述する表１におけるエントリーＮｏ．４に記載する通り、収率０％であった。
【実施例５】
【００４３】
＜リモネンのカルボニル−エン反応＞
リモネン（１３６ｍｇ）をシクロヘキサン（３．６ｍｌ）及びヘキサン（０．４ｍｌ）の混合溶媒に溶解し、−２０℃に冷却した後、実施例１と同様にして調製したホルムアルデヒド担持ＮａＹ（２ｇ、ＨＣＨＯ含量：２．４ｍｍｍｏｌ／ｇ）を添加した。−２０℃で１時間攪拌した後、メタノール（５ｍｌ）を加え、その後、ＮａＹをろ過により除去した。このＮａＹをさらに３回メタノールで洗浄し、溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて、定法通り精製した。その留出分を減圧留去し、目的化合物（１５３ｍｇ）を３種類の混合物として得た（収率９２％）。
主生成物のNMRスペクトル
1H NMR (500MHz、CDCl3) d  ppm： 1.37 - 2.32 (m, 7H), 1.66 (s, 3H), 1.70 s, 3H), 3.6 - 3.8 (m, 2H), 4.71 (s, 2H), 5.56 (s, 1H)。
なお、この結果は、後述する表１において、エントリーＮｏ．９の「ＨＣＨＯ＠ＮａＹ」に記載する。【００４４】
（比較例２）
実施例５のホルムアルデヒド担持ＮａＹ（２ｇ、ＨＣＨＯ含量：２．４ｍｍｍｏｌ／ｇ）の代りに、非特許文献２記載のホルムアルデヒド−有機アルミニウム錯体（（ＨＣＨＯ）ｎ、Ｍｅ２ＡｌＣｌ（ジメチルアルミニウム（III）塩化物））を用い、且つ反応温度を２５℃にして、実施例５と同様にリモネンのカルボニル−エン反応を行った。この結果を、後述する表１において、エントリーＮｏ．９の「（ＨＣＨＯ）ｎ、Ｍｅ２ＡｌＣｌ」に記載する。【００４５】
（比較例３）
実施例５のホルムアルデヒド担持ＮａＹ（２ｇ、ＨＣＨＯ含量：２．４ｍｍｍｏｌ／ｇ）の代りに、非特許文献２記載の嵩高い有機アルミニウム錯体（トリオキサン、ＭＡＰＨ（メチルアルミニウム（III）ビス（2,6-ジフェニルフェノキシド））を用い、且つ反応温度を２５℃にして、実施例５と同様にリモネンのカルボニル−エン反応を行った。この結果を、後述する表１において、エントリーＮｏ．９の「trioxane、ＭＡＰＨ」に記載する。
【実施例６】
【００４６】
＜2-ヒドロキシメチルピロールの調製＞
ピロール（６７ｍｇ）をシクロヘキサン（４ｍｌ）に溶解し、実施例１と同様にして調製したホルムアルデヒド担持ＮａＸ（２ｇ）を添加した。室温で１時間攪拌した後、メタノール（５ｍｌ）を加え、ＮａＸをろ過により除去した。このＮａＸをさらに３回メタノールで洗浄し、溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて、定法通り精製した。その留出分を減圧留去し、目的化合物（５４ｍｇ）を無色オイルとして得た（収率５６％）。
1H NMR (500MHz、DMSO-d6) d  ppm： 4.36 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 4.80 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 5.87 - 6.14 (m, 2H), 6.63 (s, 1H)。
【実施例７】
【００４７】
＜3-ヒドロキシ-1-フェニル-1-プロパンの調製＞
1-フェニル-1-トリメチルシリルオキシエテン（１９２ｍｇ）をシクロヘキサン（４ｍｌ）に溶解し、実施例１と同様にして調製したホルムアルデヒド担持ＮａＹ（２ｇ）を添加した。室温で１時間攪拌した後、メタノール（５ｍｌ）を加え、ＮａＹをろ過により除去した。このＮａＹをさらに３回メタノールで洗浄し、溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて、定法通り精製した。その留出分を減圧留去し、目的化合物（１０８ｍｇ）を無色オイルとして得た（収率７２％）。
1H NMR (500MHz、CDCl3) d  ppm： 2.55 (s, 1H), 3.29(t, J = 6.8 Hz, 2H), 4.03(t, J = 6.8 Hz, 2H), 7.45(dd, J = 8.0 and 11.0 Hz, 2H), 7.63(dd, J = 8.0 and 11.0 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 8.0 Hz, 2H)。【００４８】
（実施例８〜１１）
実施例８〜１１は、下記の表１のエントリーＮｏ．５〜８に該当し、表記載の求核剤（Substrate）、反応温度（Reaction Temp）を用いて、表記載の収率（Isolated yield）を得た。【００４９】
【表１】
2005051878.tif 000004
【００５０】
（実施例１２）
＜アクロレインを担持又は吸着したゼオライトの調製＞
十分に脱水したＮａＹ型ゼオライト１ｇをフラスコに入れ、０℃に冷却し、アクロレイン（１０１ｍｇ、１．８ｍｍｏｌ）蒸気を含む乾燥窒素ガスに接触させ、ゼオライト１ｇ当たり約１．８ｍｍｏｌのアクロレインが吸着又は担持したアクロレイン担持ゼオライトを得た。アクロレインは、ゼオライト中、重合することなく、保持されることを確認した。【００５１】
（実施例１３）
実施例１２で調製したアクロレイン担持ゼオライトにアニソール（２０ｍＬ）を加え、窒素雰囲気下、１２時間、１４５℃で加熱した。ゼオライト成分を濾過後、蒸留することにより、3-（4'-メトキシフェニル）プロパナールを収率６０％、3-（2'-メトキシフェニル）プロパナールを収率１０％で得た。
なお、乾燥ゼオライト（ＮａＹ、１ｇ）、アクロレイン（１０１ｍｇ）、及びアニソール（２０ｍＬ）の混合物を直接１４５℃で加熱しても同様の生成物を得た。このことから、アクロレインがゼオライトに担持及び／又は吸着する工程と、該アクロレインが担持されたゼオライトのアクロレインとアニソールとが反応する工程とが協奏的に行われていることを示している。また、このことから、アクロレインが担持されたゼオライトを前もって調製しなくとも、ゼオライトとアクロレインと求核剤であるアニソールとを反応させることにより、所望の生成物が得られることを示している。【００５２】
（実施例１４）
乾燥ゼオライト（Ｎａβ、１ｇ）、アクロレイン（１０１ｍｇ）、及びアニソール（２０ｍＬ）の混合物を、窒素雰囲気下、２時間、室温で攪拌し、ゼオライト成分を濾過後、蒸留することにより3-（4'-メトキシフェニル）プロパナールを収率６０％、3-（2'-メトキシフェニル）プロパナールを収率６％で得た。実施例１４も、実施例１３と同様に、ゼオライトとアクロレインと求核剤であるアニソールとを反応させることにより、所望の生成物が得られることを示している。【００５３】
（実施例１５）
乾燥ゼオライト（ＮａＹ、１ｇ）、アクロレイン（１６８ｍｇ）、インドール（１１７ｍｇ、１ｍｍｏｌ）、及びトルエン（１０ｍＬ）の混合物を、窒素雰囲気下、６時間、室温で攪拌し、ゼオライト成分を濾過後、蒸留することにより3-（3'-インドリル）プロパナールを収率７０％で得た。実施例１５も、実施例１３と同様に、ゼオライトとアクロレインと求核剤であるインドールとを反応させることにより、生成物が得られることを示している。
【国際調査報告】
2005051878.tif 000005
2005051878.tif 000006
2005051878.tif 000007
2005051878.tif 000008