JP2003034686A - ４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン類の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工業上容易に入手しうる原料を用いて、比較
的穏和な条件で且つ高い収率で４−ヒドロキシメチル−
γ−ブチロラクトン類を製造する。 【解決手段】 式（２） 【化１】 （式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、それぞれ水素原子又は炭素数１
以上６以下の分岐構造を有していてもよいアルキル基を
表し、Ｒ^８は、水素原子又は炭素数１以上４以下のアシ
ル基を表す。）で表される４−ヒドロキシメチル−γ−
ブチロラクトン類は、式（１） 【化２】 （式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、前記定義した通りである。）の
４−ペンテン酸類を、炭素数１以上４以下のカルボン酸
の存在下で過酸化水素と反応させることにより製造でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルキル置換され
うる４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン類の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】さまざまな核酸類を合成するための原
料、医農薬中間体、あるいは機能化学品原料として有用
な４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン類の製造
方法としては、例えば、以下に説明するものが知られて
いる。

【０００３】（ｉ）特開昭５６−１５００７８号公報に
は、４−ペンテン酸エステル類と臭素又は塩素とを反応
させ、得られた付加生成物を加熱処理し、更に塩基性剤
を反応させて４，５−エポキシペンタン酸類を合成し、
得られた４，５−エポキシペンタン酸類に酸性物質を作
用させることにより４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロ
ラクトン類を製造する方法が開示されている。

【０００４】(ii)特開昭５８−７７８７５号公報には、
４−ペンテン酸エステル類を過酸化水素及びギ酸、酢酸
又はプロピオン酸と反応させることにより４−ヒドロキ
シメチル−γ−ブチロラクトン類を製造する方法が開示
されている。

【０００５】(iii)Journal of Organic Chemistry, 198
6, 51, 5429には、４−ペンテン酸アミド類を(CF₃)₂C(O
H)₂、過酸化水素と反応させた後、水を作用させること
により３，３−ジメチル−４−ヒドロキシメチル−γ−
ブチロラクトンを製造する方法が記載されている。

【０００６】(iv)Journal of Molecular Catalysis A:C
hemical 142 (1999) 333には、４−ペンテン酸類、過酸
化水素と触媒量のメチルトリオキソレニウムを反応させ
ることにより４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクト
ン類を製造する方法が記載されている。

【０００７】(v)特開２０００−６３３７３号公報に
は、４，５−ジアシロキシペンタナールをＮ−オキシラ
ジカルの存在下に次亜塩素酸塩で酸化し、得られた化合
物を加溶媒分解することにより４−ヒドロキシメチル−
γ−ブチロラクトンを製造する方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン類の製造
方法には、更に改善すべき問題点が存在する。

【０００９】即ち、上述の（ｉ）の製造方法の場合、工
業上取り扱いが容易ではないハロゲンを等モル使用する
必要がある。そのため、特別な反応装置や、反応廃ガス
の処理などに注意を払う必要があり、４−ヒドロキシメ
チル−γ−ブチロラクトン類の工業的製造方法としては
不向きである。

【００１０】(ii)の製造方法の場合、使用する薬品の汎
用性が高く、操作も容易であるが、全工程を通した収率
が９０．６％と低いという問題がある。

【００１１】(iii)の製造方法の場合、工業上取り扱い
が容易ではない含フッ素化合物を使用しており、（ｉ）
の場合と同様に、４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラ
クトン類の工業的製造方法としては不向きである。

【００１２】(iv)の製造方法の場合、高価な触媒を基質
である４−ペンテン酸類に対して５モル％使用してお
り、また、溶媒として塩化メチレンを使用するため、工
業的に製造するにはコスト面に問題があり、人体及び地
球環境に対する悪影響が懸念される。

【００１３】(v)の製造方法の場合、操作上１３％濃度
の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を使用する必要があり、
工業的製造方法としては容積効率が低い。また、原料で
ある４，５−ジアシロキシペンタナールの製造には、ヒ
ドロホルミル化などの高圧反応設備が必要であり、原料
の入手が必ずしも容易であるとは言えない。

【００１４】従って、本発明は、以上の従来技術の問題
に鑑み、工業上容易に入手しうる化合物から、比較的穏
和な条件で且つ高収率で４−ヒドロキシメチル−γ−ブ
チロラクトン類を製造できるようにすることを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、工業上容
易に入手しうる遊離カルボキシル基を有する４−ペンテ
ン酸類を、カルボン酸の存在下で過酸化水素により酸化
反応させることにより、４−ヒドロキシメチル−γ−ブ
チロラクトン類を比較的穏和な条件で且つ高収率で製造
できることを見出し、本発明を完成させた。

【００１６】即ち、本発明は、式（２）

【００１７】

【化６】

【００１８】（式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、それぞれ水素原子
又は炭素数１以上６以下の分岐構造を有していてもよい
アルキル基を表し、Ｒ^８は、水素原子又は炭素数１以上
４以下のアシル基を表す。）で表される４−ヒドロキシ
メチル−γ−ブチロラクトン類の製造方法において、式
（１）

【００１９】

【化７】

【００２０】（式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、前記定義した通り
である。）の４−ペンテン酸類を、炭素数１以上４以下
のカルボン酸の存在下で過酸化水素と反応させることに
より式（２）の４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラク
トン類を得ることを特徴とする製造方法を提供する。

【００２１】また、本発明は、式（４）

【００２２】

【化８】

【００２３】（式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、それぞれ水素原子
又は炭素数１以上６以下の分岐構造を有していてもよい
アルキル基を表す。）で表される４−ヒドロキシメチル
−γ−ブチロラクトン類の製造方法において、式（１）

【００２４】

【化９】

【００２５】（式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は前記定義の通りであ
る。）の４−ペンテン酸類を、炭素数１以上４以下のカ
ルボン酸の存在下で過酸化水素と反応させることによ
り、式（３）

【００２６】

【化１０】

【００２７】（式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は前記定義の通りであ
り、Ｒ^９は炭素数１以上４以下のアシル基を表す。）で
表される４−アシロキシメチル−γ−ブチロラクトン類
と、式（４）の４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラク
トン類の混合物を取得し、得られた混合物中の式（３）
の４−アシロキシメチル−γ−ブチロラクトン類につい
ては、更に塩基性もしくは酸性条件下で加溶媒分解を行
うことにより式（４）の４−ヒドロキシメチル−γ−ブ
チロラクトン類に変換することを特徴とする製造方法を
提供する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００２９】まず、式（２）

【００３０】

【化１１】

【００３１】（式中、Ｒ^１〜Ｒ^７はそれぞれ水素原子、
炭素数１以上６以下の分岐構造を有していてもよいアル
キル基、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、ペンチル基、シクロペンチル
基、ヘキシル基、シクロヘキシル基を表し、Ｒ^８は水素
原子又は炭素数１以上４以下のアシル基、例えばホルミ
ル基、アセチル基、プロピオニル基、イソプロピオニル
基、ブチロイル基を表す。）で表される４−ヒドロキシ
メチル−γ−ブチロラクトン類の製造方法について説明
する。

【００３２】式（２）の４−ヒドロキシメチル−γ−ブ
チロラクトン類は、式（１）

【００３３】

【化１２】

【００３４】（式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、前記定義した通り
である。）の４−ペンテン酸類を、炭素数１以上４以下
のカルボン酸の存在下で過酸化水素により酸化させるこ
とにより製造する。

【００３５】ここで、式（１）の４−ペンテン酸類のＲ
^１〜Ｒ^７は、式（２）において定義した通りであり、従
って、式（１）の４−ペンテン酸類の具体例としては、
４−ペンテン酸、２−メチル−４−ペンテン酸、２，２
−ジメチル−４−ペンテン酸、３，３−ジメチル−４−
ペンテン酸、４−メチル−４−ペンテン酸、５，５−ジ
メチル−４−ペンテン酸等が挙げられる。

【００３６】式（１）の４−ペンテン酸類は、公知の方
法で製造することが可能であり、例えば、Tetrahedron
Letters, 2543(1977)に開示されている方法により、一
旦アルキルエステルを合成し、加溶媒分解することによ
り得ることができる。このように製造された式（１）の
４−ペンテン酸類は、本発明の製造方法の原料としてそ
のまま用いても、溶媒と共に用いてもよい。使用可能な
溶媒としては、水、メタノール、エタノール、ギ酸エチ
ル、酢酸エチルなどが挙げられる。溶媒を使用する場
合、その使用量は容積効率を考慮すると、式（１）の４
−ペンテン酸類に対して０．１容積倍以上、５倍以下が
好ましい。

【００３７】また、式（１）の４−ペンテン酸類は、例
えば９０％以上の純度に精製されたものを使用してもよ
いし、前工程から得られた液をそのまま使用してもよ
い。工程の簡略化及び容積効率を考慮すると、前工程か
ら溶媒のみを除去した状態で使用することも可能であ
る。ただし、過酸化水素との反応効率を考慮して、塩基
性物質の混入を極力防いだ状態で使用することが望まし
い。塩基性物質の混入を防ぐ手段として、例えば、式
（１）の４−ペンテン酸類のトルエン溶液を、塩酸など
の酸によりｐＨを１〜３にした水溶液で洗浄することな
どが挙げられる。

【００３８】本発明において使用する炭素数１以上４以
下のカルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、
イソプロピオン酸、ブチル酸等が挙げられる。これらの
中でも、容積効率の高さ、入手の容易性などの点からギ
酸、酢酸が好ましい。

【００３９】なお、これらのカルボン酸は、工業的に入
手可能であればどのような形態で使用しても差し支えな
い。例えば、９５％以上の純度のカルボン酸を使用する
こともできるし、水により希釈したカルボン酸（７６％
ギ酸水溶液など）を使用することもできる。これらのカ
ルボン酸は単独で用いてもかまわないし、２種類以上混
合して用いてもかまわない。

【００４０】このようなカルボン酸の使用量（２種類以
上使用する場合はモル数の総和）は、少なすぎると反応
が進行しなくなり、多すぎると容積効率が低下する場合
があるので、式（１）の４−ペンテン酸類に対して、好
ましくは２モル倍以上、１０モル倍以下、より好ましく
は１．５モル倍以上、１０モル倍以下である。

【００４１】また、本発明において使用する過酸化水素
としては、工業的に入手容易なものであればどのような
形態で使用しても差し支えない。例えば、約３０％水溶
液を使用することができる。

【００４２】過酸化水素の使用量は、少なすぎると未反
応原料が残り、目的物精製操作が煩雑となり、多すぎる
と後工程で過酸化物の処理操作が煩雑になる場合がある
ので、式（１）の４−ペンテン酸類に対し、好ましくは
０．９モル倍以上２モル倍以下、より好ましくは０．９
モル倍以上、１．５モル倍以下である。

【００４３】本発明における、カルボン酸の存在下で過
酸化水素による式（１）の４−ペンテン酸類の酸化反応
の反応様式は、特に制限されず、公知の方法をとること
ができる。本反応は発熱反応であるため、操作に注意す
る必要がある。また、反応の形式は撹拌による混合が好
ましい。

【００４４】酸化反応の具体的反応様式としては、炭素
数１以上４以下のカルボン酸と過酸化水素とを予め反応
槽に仕込み、式（１）の４−ペンテン酸類を反応槽に滴
下する方法、炭素数１以上４以下のカルボン酸と式
（１）の４−ペンタン酸類とを予め反応槽に仕込み、過
酸化水素を滴下する方法などが挙げられる。

【００４５】酸化反応の反応温度は、低すぎると反応が
十分に進行せず、高すぎると副反応の割合が増加する傾
向があるので、好ましくは２０℃以上、８０℃以下であ
る。

【００４６】反応時間は、通常、１〜１２時間である。

【００４７】以上説明した酸化反応により、目的物であ
る式（２）の４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクト
ン類が得られる。

【００４８】なお、Ｒ^８が炭素数１以上４以下のアシル
基を表す場合、そのアシル基は、反応工程で使用した炭
素数１以上４以下のカルボン酸由来のものである。ま
た、Ｒ ^８が水素原子を表す場合、その水素原子は、式
（１）の４−ペンテン酸類、炭素数１〜４のカルボン酸
もしくは過酸化水素水由来のものである。

【００４９】このようにして得られる式（２）の４−ヒ
ドロキシメチル−γ−ブチロラクトン類の具体例として
は、４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン、４−
ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトンのギ酸エステ
ル、４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトンの酢酸
エステル、４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン
のプロピオン酸エステル、４−ヒドロキシメチル−γ−
ブチロラクトンのイソプロピオン酸エステル、４−ヒド
ロキシメチル−γ−ブチロラクトンの酪酸エステル、２
−メチル−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクト
ン、２−メチル−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラ
クトンのギ酸エステル、２−メチル−４−ヒドロキシメ
チル−γ−ブチロラクトンの酢酸エステル、２，２−ジ
メチル−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン、
２，２−ジメチル−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロ
ラクトンのギ酸エステル、２，２−ジメチル−４−ヒド
ロキシメチル−γ−ブチロラクトンの酢酸エステル、
３，３−ジメチル−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロ
ラクトン、３，３−ジメチル−４−ヒドロキシメチル−
γ−ブチロラクトンのギ酸エステル、３，３−ジメチル
−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトンの酢酸エ
ステル、４−メチル−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチ
ロラクトン、４−メチル−４−ヒドロキシメチル−γ−
ブチロラクトンのギ酸エステル、４−メチル−４−ヒド
ロキシメチル−γ−ブチロラクトンの酢酸エステル、
５，５−ジメチル−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロ
ラクトン、５，５−ジメチル−４−ヒドロキシメチル−
γ−ブチロラクトンのギ酸エステル、５，５−ジメチル
−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトンの酢酸エ
ステルが挙げられる。

【００５０】なお、式（２）の４−ヒドロキシメチル−
γ−ブチロラクトン類は、反応液を公知の手段（蒸留、
晶析、カラムクロマトグラフィ等）により精製単離する
ことが好ましい。この場合、精製操作を行う前に化学的
方法などの公知の方法で過酸化物を除去しておくことが
好ましい。

【００５１】ところで、式（１）の４−ペンテン酸類
を、炭素数１以上４以下のカルボン酸の存在下で過酸化
水素で酸化すると、式（４）

【００５２】

【化１３】

【００５３】（式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は前記定義した通りで
ある。）で表される、分子中にフリーの水酸基を有する
有する４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン類
と、式（３）

【００５４】

【化１４】

【００５５】（式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は前記定義の通りであ
り、Ｒ^９は炭素数１以上４以下のカルボン酸に由来する
アシル基、例えばホルミル基、アセチル基、プロピオニ
ル基、イソプロピオニル基、ブチロイル基を表す。）の
４−アシロキシメチル−γ−ブチロラクトン類との混合
物が得られる場合がある。ここで、式（４）の化合物が
目的化合物として必要な場合には、以下のように製造す
る。

【００５６】即ち、式（４）の４−ヒドロキシメチル−
γ−ブチロラクトン類は、まず、式（１）の４−ペンテ
ン酸類を、炭素数１以上４以下のカルボン酸の存在下で
過酸化水素と酸化反応させることにより、式（３）で表
される４−アシロキシメチル−γ−ブチロラクトン類
と、式（４）の４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラク
トン類の混合物を取得し、次に、得られた混合物中の式
（３）の４−アシロキシメチル−γ−ブチロラクトン類
については、更に塩基性もしくは酸性条件下で加溶媒分
解を行うことにより式（４）の４−ヒドロキシメチル−
γ−ブチロラクトン類に変換することにより製造する。

【００５７】ここで、酸化反応は、式（２）の化合物の
製造方法で説明した酸化反応と同様に実施することがで
きる。

【００５８】また、式（３）の４−アシロキシメチル−
γ−ブチロラクトン類の加溶媒分解反応は、酸化反応で
得られた、式（４）の化合物が混入したままの混合物に
対して行ってもかまわないし、その混合物から分離精製
した式（３）の化合物に対して行ってもよい。ここで、
精製は、目的に応じて、例えば純度９５％以上にまで高
度に精製してもよく、単に、混合物から水やカルボン酸
を除去するだけの精製でもよい。

【００５９】また、この加溶媒分解に際し、その工程の
容積効率向上を目的として水及び炭素数１以上４以下の
カルボン酸を除去してから行うことが望ましい。また、
操作の安全性から、この加溶媒分解操作を行う前に化学
的処理、例えば、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カ
リウム、チオ硫酸ナトリウムなどの添加処理、二酸化マ
ンガン、活性炭等に担持された白金触媒との混合処理、
活性炭などに担持されたパラジウム触媒との混合処理な
どの公知の処理方法で過酸化物を除去しておくことが好
ましい。

【００６０】上述の加溶媒分解は、塩基性もしくは酸性
条件で行うことが可能である。

【００６１】塩基性条件の場合、使用可能な塩基性物質
の具体例としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、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、ナトリウムメトキシド、ナ
トリウムエトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、カリ
ウムｔ−ブトキシドなどが挙げられる。

【００６２】塩基性物質の使用量は式（３）の４−アシ
ロキシメチル−γ−ブチロラクトン類に対して、通常１
〜５モルである。塩基性条件で行った場合には、カルボ
ン酸塩が生成するので、この化合物を酸性物質で処理す
ることで精製時の損失を少なくできる。使用可能な酸性
物質の具体例としては例えば、塩酸、硫酸、リン酸、ｐ
−トルエンスルホン酸などが挙げられる。酸性物質の使
用量は使用した塩基性物質に対して通常１当量（中和に
必要な量）以上、２当量以下である。

【００６３】また、酸性条件の場合、使用可能な酸性物
質の具体例としては例えば、塩酸、硫酸、リン酸、ｐ−
トルエンスルホン酸などが挙げられる。酸性物質の使用
量は式（３）４−アシロキシメチル−γ−ブチロラクト
ン類に対して通常０．０００１モル倍以上、１０モル倍
以下であり、好ましくは０．００５モル倍以上１．２モ
ル倍以下である。

【００６４】この加溶媒分解は、溶媒存在下で実施する
ことができる。使用できる溶媒は、Ｒ^９で表されるアシ
ル部位と反応してカルボン酸、カルボン酸エステルなど
への変換に使用される場合もある。使用可能な溶媒とし
て水もしくは炭素数１以上４以下のアルコール、ヘキサ
ン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、塩化メ
チレン、クロロホルム、ジクロロエタン、ジエチルエー
テル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピ
ルエーテル等が挙げられる。これらは単独で用いても２
成分以上混合して用いてもかまわない。上記の溶媒のう
ち、水、メタノール、エタノールを少なくとも溶媒の１
成分として使用することが好ましい。

【００６５】加溶媒分解は、３０℃以上で行うことが好
ましく、６０℃以上、１２０℃以下で行うことがより好
ましい。

【００６６】加溶媒分解は、通常常圧で行われるが、所
望により減圧下、あるいは加圧下で実施することができ
る。また、加溶媒分解により得られたＲ^９由来のカルボ
ン酸、もしくはエステル化合物を反応系中から除去（例
えば、蒸留除去）させながら反応を実施してよい。

【００６７】加溶媒分解終了後、生成した式（４）の４
−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン類は、通常、
中和操作を実施した後、反応混合物を蒸留するか、ある
いは有機溶媒などにより抽出し、溶媒を除去することで
単離される。

【００６８】本発明により得られる式（３）の４−アシ
ロキシメチル−γ−ブチロラクトン類、もしくは式
（４）の４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン類
は、種々核酸類を合成するための原料や、医農薬中間
体、機能化学品原料として有用である。また、これらの
化合物は、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸
エステル、５−ノルボルネンカルボン酸エステルなどの
エステルに誘導でき、レジスト材料などにも使用でき
る。

【００６９】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はかかる実施例によりなんら制限されるも
のではない。

【００７０】参考例１ （３，３−ジメチル−４−ペンテン酸メチルの加水分
解）還流冷却管をそなえた内容積１リットルの３口フラ
スコに、３，３−ジメチル−４−ペンテン酸メチルを１
６１ｇ（１．１３モル）と、１７重量％水酸化ナトリウ
ム水溶液を３００ｇ（水酸化ナトリウムとして１．２５
モル）とを投入し、５０℃で４時間、更に７０℃で４時
間攪拌した。

【００７１】得られた反応液に、３６％塩酸を１４０ｇ
（塩酸として１．３８モル）入れ、トルエン１００ｍＬ
で水層を３回抽出した。得られたトルエン層を合わせて
エバポレーターで濃縮し、１５１ｇの濃縮液を得た。こ
の濃縮液をガスクロマトグラフィー（カラム：Ｇ−２０
５（化学物質評価研究機構）、２０メートル、１００℃
（０分保持）、１０℃／分で昇温、最終温度２５０℃）
で分析したところ、３，３−ジメチル−４−ペンテン酸
の含有率が９３．８％であることが確認できた（３，３
−ジメチル−４−ペンテン酸として１４１ｇ、1．１０
モル、反応収率９７％）。

【００７２】実施例１ （３，３−ジメチル−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチ
ロラクトン合成）還流冷却管をそなえた１リットル３口
フラスコに、参考例１で得られた３，３−ジメチル−４
−ペンテン酸を１４６ｇ（３，３−ジメチル−４−ペン
テン酸として１３７ｇ、１．０７モル）と、純度８８％
ギ酸１４７ｇ（２．８１モル）とを投入し撹拌した。内
温を４５℃まで昇温させ、そこへ純度３５％過酸化水素
水１１６．２ｇ（過酸化水素として１４．７ｇ、１．２
０モル）を５時間かけて滴下した。このとき、内温を４
５℃〜６０℃の間にキープした。

【００７３】過酸化水素水滴下終了後、内温を６０℃に
保ち６時間反応を追い込んだ。この時の内液をガスクロ
マトグラフィーにて分析したところ、原料である３，３
−ジメチル−４−ペンテン酸が０．４ｇ確認できた（転
化率９９．７％）。また、３，３−ジメチル−４−ヒド
ロキシメチル−γ−ブチロラクトンのギ酸エステルが５
１．６ｇ（０．３０モル、収率２８．０％）、３，３−
ジメチル−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン
１０８ｇ（０．７５モル、収率７０．３％）観測され
た。

【００７４】この反応液に亜硫酸ナトリウムを加え過酸
化物を分解し、反応に使用したギ酸、水をエバポレータ
ーで留去した。残液に対して水を１００ｇ加え、酢酸エ
チル２００ｇで２回抽出を行い、得られた有機層を合わ
せて再びエバポレーターで溶媒除去をおこなった。

【００７５】得られた残液を、蒸留設備のついた５００
ｍＬ３口フラスコに入れて、ｐ−トルエンスルホン酸
０．６ｇ、メタノール１３０ｇ（４．１モル）加えた。
内温を６５℃にセットし、メタノールと生成するギ酸メ
チルを共に留去した。メタノールを１３０ｇ（４．１モ
ル）加えて、メタノール、ギ酸メチルを留去する操作を
さらに３回行い、３，３−ジメチル−４−ヒドロキシメ
チル−γ−ブチロラクトンのギ酸エステルの加溶媒分解
を行った。最終的にメタノールをほぼ完全に留去して、
缶液を１６６ｇ得た。この缶液をガスクロマトグラフィ
ーにて分析したところ３，３−ジメチル−４−ヒドロキ
シメチル−γ−ブチロラクトンのギ酸エステルが０．１
ｇ（４ミリモル、収率０．０４％）、３，３−ジメチル
−４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン１５１ｇ
（１．０５モル、収率９７．８％）観測された。

【００７６】この缶液を蒸留により精製したところ純度
９９．３％の３，３−ジメチル−４−ヒドロキシメチル
−γ−ブチロラクトンを１４９ｇ（収率９６．０％）得
た（沸点１１８℃／０．５ｋＰａ（０．４ｍｍＨ
ｇ））。

【００７７】実施例２ （４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン合成）
３，３−ジメチル−４−ペンテン酸の代わりに４−ペン
テン酸（アルドリッチ社試薬）を２６．７ｇ（０．２６
７モル）使用し、その他の薬品を１／４スケールにする
こと以外は実施例１と同様の操作で反応を行った。

【００７８】反応液をガスクロマトグラフィーにて分析
したところ原料である４−ペンテン酸は０．２ｇ確認で
きた（転化率９９．３％）。また、４−ヒドロキシメチ
ル−γ−ブチロラクトンのギ酸エステルが１５．４ｇ
（０．１０７モル、収率３９．９％）、４−ヒドロキシ
メチル−γ−ブチロラクトンが１７．７３ｇ（０．１５
３モル、収率５７．３％）確認できた。

【００７９】この反応液に亜硫酸ナトリウムを加え過酸
化物を分解し、反応に使用したギ酸、水をエバポレータ
ーで留去した。

【００８０】得られた残液を、蒸留設備のついた５００
ｍＬ３口フラスコに投入し、更にｐ−トルエンスルホン
酸０．５ｇとメタノール４０ｇ（１．２５モル）とを加
えた。内温を６５℃にセットし、メタノールと生成する
ギ酸メチルを共に留去した。メタノールを４０ｇ（１．
２５モル）加えて、メタノール及びギ酸メチルを留去す
る操作をさらに３回行い、４−ヒドロキシメチル−γ−
ブチロラクトンのギ酸エステルの加溶媒分解を行った。
最終的にメタノールをほぼ完全に留去して、缶液を蒸留
により精製したところ純度９９．１％の４−ヒドロキシ
メチル−γ−ブチロラクトンを２７．８ｇ（０．２３７
モル、収率８９．０％）得た（沸点１１５〜１１８℃／
０．９ｋＰａ（０．７ｍｍＨｇ））。

【００８１】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、４−ヒドロ
キシメチル−γ−ブチロラクトン及びその誘導体を、工
業上容易に入手しうる原料を用いて、比較的穏和な条件
で実施することにより、高い収率で製造することができ
るので、本発明は４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラ
クトン類の製造方法として好適である。

フロントページの続き (72)発明者 大西 孝志 東京都中央区日本橋３丁目１番６号 株式 会社クラレ内 Ｆターム(参考） 4C037 EA10 4H039 CA60 CE10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 式（２） 【化１】 （式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、それぞれ水素原子又は炭素数１
   以上６以下の分岐構造を有していてもよいアルキル基を
   表し、Ｒ^８は、水素原子又は炭素数１以上４以下のアシ
   ル基を表す。）で表される４−ヒドロキシメチル−γ−
   ブチロラクトン類の製造方法において、式（１） 【化２】 （式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、前記定義した通りである。）の
   ４−ペンテン酸類を、炭素数１以上４以下のカルボン酸
   の存在下で過酸化水素と反応させることにより式（２）
   の４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン類を得る
   ことを特徴とする製造方法。
2. 【請求項２】 式（４） 【化３】 （式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、それぞれ水素原子又は炭素数１
   以上６以下の分岐構造を有していてもよいアルキル基を
   表す。）で表される４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロ
   ラクトン類の製造方法において、式（１） 【化４】 （式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は前記定義の通りである。）の４−
   ペンテン酸類を、炭素数１以上４以下のカルボン酸の存
   在下で過酸化水素と反応させることにより、式（３） 【化５】 （式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は前記定義の通りであり、Ｒ^９は炭
   素数１以上４以下のアシル基を表す。）で表される４−
   アシロキシメチル−γ−ブチロラクトン類と、式（４）
   の４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン類の混合
   物を取得し、得られた混合物中の式（３）の４−アシロ
   キシメチル−γ−ブチロラクトン類については、更に塩
   基性もしくは酸性条件下で加溶媒分解を行うことにより
   式（４）の４−ヒドロキシメチル−γ−ブチロラクトン
   類に変換することを特徴とする製造方法。