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JP2008001632A - Reduction reaction by borohydride compound in the presence of metal salt using tetrahydropyran as solvent - Google Patents

Reduction reaction by borohydride compound in the presence of metal salt using tetrahydropyran as solvent Download PDF

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JP2008001632A
JP2008001632A JP2006172567A JP2006172567A JP2008001632A JP 2008001632 A JP2008001632 A JP 2008001632A JP 2006172567 A JP2006172567 A JP 2006172567A JP 2006172567 A JP2006172567 A JP 2006172567A JP 2008001632 A JP2008001632 A JP 2008001632A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
borohydride
compound
metal salt
tetrahydropyran
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006172567A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yasuda
浩 安田
Takeshi Oriyama
剛 折山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP2006172567A priority Critical patent/JP2008001632A/en
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems in a method for manufacturing an alcohol compound by reducing an ester compound by a borohydride compound that, when lithium borohydride or the like is used as the borohydride compound, it is difficult to extract a resultant alcohol and that, when sodium borohydride or the like is used as the borohydride compound, its reducing power is too weak to reduce the ester compound. <P>SOLUTION: Reduction using a composition comprising a borohydride compound and a metal salt in tetrahydropyran permits the use of a borohydride compound that does not react with water violently while it has weak reduction power and is easily handleable. As the same solvent can be used as a reaction solvent and an extraction solvent, simplification of reaction processes, reduction of energy costs and the like are realized. Further, the use of low toxic tetrahydropyran as the solvent enhances safety to a living organism. Thus, the reduction reaction or the like of the ester compound can be carried out more efficiently. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、テトラヒドロピラン中に水素化ホウ素化合物と金属塩を含む組成物、及び該組成物を用いたアルコール化合物の製造方法に関する。   The present invention relates to a composition containing a borohydride compound and a metal salt in tetrahydropyran, and a method for producing an alcohol compound using the composition.

従来、水素化ホウ素化合物によるエステル化合物の還元反応は非水溶媒で行われる方法が一般的である。
このような方法で用いられる水素化ホウ素化合物としては、水素化ホウ素リチウム(J. Am. Chem. Soc., 62 p3429 (1940):非特許文献1)、水素化ホウ素カルシウム(Collect. Czech. Chem. Comm. 37 p2962 (1972):非特許文献2)、水素化ホウ素亜鉛、水素化ホウ素スズなどが知られている。しかし、これらの化合物は大気中の水分により容易に分解し、また、水とも激しく反応するなど取り扱いに難があった。
Conventionally, the reduction reaction of an ester compound with a borohydride compound is generally performed in a non-aqueous solvent.
Examples of the borohydride compound used in such a method include lithium borohydride (J. Am. Chem. Soc., 62 p3429 (1940): Non-Patent Document 1), calcium borohydride (Collect. Czech. Chem). Comm. 37 p2962 (1972): Non-patent document 2), zinc borohydride, tin borohydride and the like are known. However, these compounds are difficult to handle because they are easily decomposed by moisture in the atmosphere and react violently with water.

例えば、水素化ホウ素カルシウムはテトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグライム)などの塩の溶解力が高い溶媒中においてエステル化合物を容易に還元することができるが、反応副生物として生成する金属塩や無機ホウ素化合物を分離するために、還元反応後に水を加える必要があり、このとき、溶媒に用いているテトラヒドロフラン、ジグライムは水と混和するため容易に分液することができず、生成したアルコールの回収が困難であるという問題がある。   For example, calcium borohydride can easily reduce an ester compound in a solvent having a high salt solubility, such as tetrahydrofuran and diethylene glycol dimethyl ether (diglyme). In order to separate it, it is necessary to add water after the reduction reaction. At this time, tetrahydrofuran and diglyme used in the solvent are miscible with water and cannot be separated easily, and it is difficult to recover the produced alcohol. There is a problem that there is.

一方、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウムは大気中の水分で容易に分解することがなく取り扱いが容易であるが、還元力が弱く、一般的にエステル化合物を還元することができない(Reduction in Organic Chemistry, Ellis Horwood Ltd., Chichester (1984):非特許文献3)。   On the other hand, sodium borohydride and potassium borohydride are not easily decomposed by moisture in the atmosphere and are easy to handle, but their reducing power is weak and they cannot generally reduce ester compounds (Reduction in Organic Chemistry, Ellis Horwood Ltd., Chichester (1984): Non-Patent Document 3).

J. Am. Chem. Soc., 62 p3429 (1940)J. Am. Chem. Soc., 62 p3429 (1940) Collect. Czech. Chem. Comm. 37 p2962 (1972)Collect. Czech. Chem. Comm. 37 p2962 (1972) Reduction in Organic Chemistry, Ellis Horwood Ltd., Chichester (1984)Reduction in Organic Chemistry, Ellis Horwood Ltd., Chichester (1984)

本発明の課題は、エステル化合物を水素化ホウ素化合物により還元してアルコール化合物を製造する方法における上記のような問題、すなわち、生成したアルコールの抽出が困難である問題、および還元力の強い水素化ホウ素化合物は取扱性が悪く、還元力の弱い水素化ホウ素化合物は反応性に劣るという問題を解決することにある。   The object of the present invention is to solve the above problems in the method of producing an alcohol compound by reducing an ester compound with a borohydride compound, that is, the problem that extraction of the produced alcohol is difficult, and hydrogenation with strong reducing power. The boron compound has a poor handleability, and a borohydride compound having a low reducing power is to solve the problem of poor reactivity.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意努力した結果、エステル化合物の還元反応において、テトラヒドロピラン中に水素化ホウ素化合物と金属塩を含む組成物を用いることにより、水素化ホウ素化合物の還元力を高め、還元力は弱いが取り扱いが容易な水素化ホウ素化合物を使用することができるようになること、また、反応溶媒と抽出溶媒を同一とすることができるため反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できるようになること、さらに溶媒として毒性の低いテトラヒドロピランを用いることにより、生体への安全性が高まることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の組成物及びアルコール化合物の製造方法に関するものである。
[1]テトラヒドロピラン中に水素化ホウ素化合物と金属塩を含むことを特徴とする組成物。
[2]水素化ホウ素化合物が水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム及び水素化ホウ素アンモニウム塩からなる群から選択される一種以上である前記1に記載の組成物。
[3]金属塩が第2属金属及び第14属金属の塩から選択される一種以上である前記1〜2に記載の組成物。
[4]金属塩が第3属〜12属金属の塩から選択される一種以上である前記1〜2に記載の組成物。
[5]金属塩がランタノイド属金属の塩から選択される一種以上である前記1〜2に記載の組成物。
[6]金属塩がリチウム塩である前記1〜2に記載の組成物。
[7]エステル化合物を前記1〜6のいずれかに記載の組成物で還元することを特徴とするアルコール化合物の製造方法。
[8]エステル化合物の還元反応の後、水を加え、反応により生成したアルコール化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する前記7に記載のアルコール化合物の製造方法。
[9]テトラヒドロピラン中に、水素化ホウ素化合物と該水素化ホウ素化合物とは異なる種類の金属塩とを並存させることにより、前者の還元力を調整する方法。
As a result of diligent efforts in view of the above problems, the present inventors have used the composition containing a borohydride compound and a metal salt in tetrahydropyran in the reduction reaction of the ester compound, thereby reducing the reducing power of the borohydride compound. It is possible to use a borohydride compound that is easy to handle but has a high reducing power and a low reducing power. Also, since the reaction solvent and the extraction solvent can be the same, the reaction process is simplified and the energy cost is reduced. The present inventors have found that the reduction of the safety and the like can be realized, and further that the use of tetrahydropyran having low toxicity as a solvent increases the safety to living bodies, and the present invention has been completed.
That is, this invention relates to the manufacturing method of the following compositions and alcohol compounds.
[1] A composition comprising a borohydride compound and a metal salt in tetrahydropyran.
[2] The composition according to 1 above, wherein the borohydride compound is one or more selected from the group consisting of sodium borohydride, potassium borohydride, and ammonium borohydride.
[3] The composition according to 1 or 2 above, wherein the metal salt is one or more selected from Group 2 metal and Group 14 metal salts.
[4] The composition as described in 1 or 2 above, wherein the metal salt is at least one selected from salts of Group 3 to Group 12 metals.
[5] The composition according to the above [1] or [2], wherein the metal salt is one or more selected from lanthanoid metal salts.
[6] The composition according to the above 1-2, wherein the metal salt is a lithium salt.
[7] A method for producing an alcohol compound, comprising reducing an ester compound with the composition according to any one of 1 to 6 above.
[8] The method for producing an alcohol compound according to the above 7, wherein water is added after the reduction reaction of the ester compound, and the alcohol compound produced by the reaction is extracted into the tetrahydropyran layer.
[9] A method for adjusting the reducing power of the former by coexisting a borohydride compound and a metal salt of a different type from the borohydride compound in tetrahydropyran.

本発明の組成物を用いることにより、還元力は弱いが水と激しく反応することがなく、取り扱いが容易な水素化ホウ素化合物を使用することができるようになる。また、反応溶媒と抽出溶媒を同一とすることができるため反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できる。さらに、溶媒として毒性の低いテトラヒドロピランを用いることにより、生体への安全性が高まる。このため、エステル化合物の還元反応等をより効率的に行うことが出来る。   By using the composition of the present invention, it is possible to use a borohydride compound that is weak in reducing power but does not react vigorously with water and is easy to handle. In addition, since the reaction solvent and the extraction solvent can be the same, the reaction process can be simplified and the energy cost can be reduced. Furthermore, by using tetrahydropyran having low toxicity as a solvent, safety to living bodies is enhanced. For this reason, the reduction reaction of an ester compound etc. can be performed more efficiently.

以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明は、テトラヒドロピラン中に水素化ホウ素化合物と金属塩を含む組成物及び該組成物を用いてエステル化合物を還元するアルコール化合物の製造方法に関する。
The present invention is described in detail below.
The present invention relates to a composition containing a borohydride compound and a metal salt in tetrahydropyran, and a method for producing an alcohol compound in which an ester compound is reduced using the composition.

[水素化ホウ素化合物]
本発明で使用される水素化ホウ素化合物は、下記式

Figure 2008001632
(式中、Mは1価の陽イオンとなり得る金属または原子団を表す。)
で表される化合物である。 [Boron hydride compound]
The borohydride compound used in the present invention has the following formula:
Figure 2008001632
(In the formula, M represents a metal or an atomic group that can be a monovalent cation.)
It is a compound represented by these.

ここで、Mが金属である水素化ホウ素化合物としては、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウムなどが挙げられる。また、Mが1価の陽イオンとなり得る水素化ホウ素化合物としては、有機アンモニウムを有する水素化ホウ素化合物(本願において水素化ホウ素アンモニウム等と言う。)、例えば、水素化ホウ素テトラメチルアンモニウム、水素化ホウ素テトラエチルアンモニウム、水素化ホウ素テトラブチルアンモニウム、水素化ホウ素トリメチルオクチルアンモニウム、水素化ホウ素トリメチルベンジルアンモニウムなどが挙げられる。   Here, examples of the borohydride compound in which M is a metal include lithium borohydride, sodium borohydride, and potassium borohydride. In addition, as a borohydride compound in which M can be a monovalent cation, a borohydride compound having organic ammonium (referred to as ammonium borohydride in the present application), for example, tetramethylammonium borohydride, hydrogenated Examples thereof include tetraethylammonium borohydride, tetrabutylammonium borohydride, trimethyloctylammonium borohydride, and trimethylbenzylammonium borohydride.

これらの水素化ホウ素化合物の中では、特に水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素アンモニウムが好ましく用いられる。
前述したように、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム等はいずれの溶媒中でもエステル化合物を還元することができないが、テトラヒドロピラン溶媒中で金属塩を併用することにより、エステルを還元することができるようになる。この理由については後述する。
Among these borohydride compounds, sodium borohydride, potassium borohydride, and ammonium borohydride are particularly preferably used.
As described above, sodium borohydride, potassium borohydride and the like cannot reduce the ester compound in any solvent, but the ester can be reduced by using a metal salt in combination with the tetrahydropyran solvent. It becomes like this. The reason for this will be described later.

[金属塩]
本発明で水素化ホウ素化合物との組成物に使用される金属塩としては、テトラヒドロピラン中において金属イオンと陰イオンに解離し得るもの、特に、テトラヒドロピラン中に溶解し得るものが好ましい。第2属、第14属、第3〜12属の金属塩、ランタノイド類およびリチウム塩の金属塩を用いることができ、それらの金属の酢酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、過塩素塩、トリフルオロメタンスルホン塩、金属アルコキシド塩などを用いることができる。
[Metal salt]
The metal salt used in the composition with a borohydride compound in the present invention is preferably one that can be dissociated into a metal ion and an anion in tetrahydropyran, particularly one that can be dissolved in tetrahydropyran. Metal salts of Group 2, Group 14, Group 3-12, metal salts of lanthanoids and lithium salts can be used, acetates, nitrates, nitrites, sulfates, phosphates of those metals, Hydrochloride, hydrobromide, hydroiodide, perchlorate, trifluoromethanesulfone, metal alkoxide, and the like can be used.

具体的には、2属の金属塩としては、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、塩化カルシウム、などを用いることができ、
14属の金属塩としては、塩化スズ、臭化スズ、スズトリフルオロメタンスルホン酸塩などを用いることができ、
3属の金属塩としては、イットリウムクロライド、スカンジウムトリフラートなどを用いることができ、
4属の金属塩としては、四塩化チタン、チタニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシドなどを用いることができ、
5属の金属塩としては、塩化バナジウム、塩化ニオブなどを用いることができ、
6属の金属塩としては、三塩化クロムなどを用いることができ、
7属の金属塩としては、酢酸マンガン、臭化マンガンなどを用いることができ、
8属の金属塩としては、塩化第2鉄、酢酸第2鉄、塩化ルテニウムなどを用いることができ、
9属の金属塩としては、硝酸コバルト、酢酸コバルト、塩化コバルト、酢酸ロジウム、塩化ロジウムなどを用いることができ、
10属の金属塩としては、酢酸ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル、酢酸パラジウム、塩化パラジウムなどを用いることができ、
11属の金属塩としては、塩化第一銅、塩化第二銅、酢酸銅、過塩素酸銀などの金属塩を用いることができ、
12属の金属塩としては、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛などを用いることができ、
ランタノイド類の金属塩としては、ランタントリフウラート、イットリビウムトリフラート、ヨウ化サマリウム、塩化セリウムなどを用いることができ、
リチウム塩としては、塩化リチウム、臭化リチウムなどを用いることができる。
これらの中でも特に塩化スズ、臭化スズ、塩化亜鉛、臭化亜鉛、臭化リチウムが好ましく用いられる。
Specifically, magnesium chloride, magnesium bromide, calcium chloride, and the like can be used as the metal salts of Group 2;
As the metal salt of Group 14, tin chloride, tin bromide, tin trifluoromethanesulfonate, etc. can be used,
As the metal salts of Group 3, yttrium chloride, scandium triflate, etc. can be used,
As the metal salts of Group 4, titanium tetrachloride, titanium tetraisopropoxide, zirconium tetraisopropoxide, etc. can be used.
As the metal salt of Group 5, vanadium chloride, niobium chloride, etc. can be used,
As the metal salt of Group 6, chromium trichloride can be used,
As the metal salt of Group 7, manganese acetate, manganese bromide and the like can be used.
As the metal salt of Group 8, ferric chloride, ferric acetate, ruthenium chloride and the like can be used.
As the metal salt of group 9, cobalt nitrate, cobalt acetate, cobalt chloride, rhodium acetate, rhodium chloride, etc. can be used.
As the metal salt of Group 10, nickel acetate, nickel nitrate, nickel chloride, palladium acetate, palladium chloride and the like can be used.
As the metal salt of Group 11, metal salts such as cuprous chloride, cupric chloride, copper acetate, silver perchlorate can be used,
As the metal salt of group 12, zinc nitrate, zinc acetate, zinc chloride, zinc bromide, zinc iodide, etc. can be used,
As metal salts of lanthanoids, lanthanum trifulate, yttrium triflate, samarium iodide, cerium chloride, etc. can be used.
As the lithium salt, lithium chloride, lithium bromide, or the like can be used.
Among these, tin chloride, tin bromide, zinc chloride, zinc bromide and lithium bromide are particularly preferably used.

[水素化ホウ素化合物と金属塩との組成物]
次に、水素化ホウ素化合物と金属塩との組成物について説明する。
水素化ホウ素化合物と金属塩は任意の量比でテトラヒドロピラン中に溶解あるいは分散させる。
これは、水素化ホウ素化合物と金属塩を予め混合したものをテトラヒドロピランに溶解あるいは分散させてもよいし、テトラヒドロピランにまず水素化ホウ素化合物を分散させた後に金属塩を溶解させる、もしくはテトラヒドロピランにまず金属塩を溶解させた後に水素化ホウ素化合物を分散させるいずれの方法でもよい。
[Composition of borohydride compound and metal salt]
Next, the composition of a borohydride compound and a metal salt will be described.
The borohydride compound and the metal salt are dissolved or dispersed in tetrahydropyran at an arbitrary quantitative ratio.
This can be done by dissolving or dispersing a premixed borohydride compound and metal salt in tetrahydropyran, or by first dispersing the borohydride compound in tetrahydropyran and then dissolving the metal salt, or tetrahydropyran. First, any method of dissolving the metal salt and then dispersing the borohydride compound may be used.

水素化ホウ素化合物と金属塩の量比については、例えば、水素化ホウ素化合物として水素化ホウ素ナトリウムなど、1価のアルカリ金属陽イオンを有する水素化ホウ素化合物を用いる場合には、1価の金属塩1mol当量に対して水素化ホウ素ナトリウムを1mol当量、2価の金属塩1mol当量に対して水素化ホウ素ナトリウムを2mol当量、3価の金属塩1molに対して水素化ホウ素ナトリウムを3mol当量用いることが好適である。   Regarding the quantitative ratio of the borohydride compound and the metal salt, for example, when a borohydride compound having a monovalent alkali metal cation such as sodium borohydride is used as the borohydride compound, the monovalent metal salt 1 mol equivalent of sodium borohydride per 1 mol equivalent, 2 mol equivalent of sodium borohydride per 1 mol equivalent of divalent metal salt, 3 mol equivalent of sodium borohydride per 1 mol of trivalent metal salt Is preferred.

水素化ホウ素化合物と金属塩が、テトラヒドロピラン(THP)溶媒中でどのような組成物を形成しているのかは明らかになってはいないが、前述したように、水素化ホウ素ナトリウムはいずれの溶媒中でもエステル化合物を還元することができない。しかし、テトラヒドロピラン中で水素化ホウ素リチウムはエステルを還元する。
この事実から、テトラヒドロピラン(THP)中で水素化ホウ素ナトリウムと臭化リチウムが下記反応式(1)に示すような塩交換をして、水素化ホウ素リチウムを生成しているものと推定される。
Although it is not clear what composition the borohydride compound and the metal salt form in the tetrahydropyran (THP) solvent, as described above, sodium borohydride is any solvent. In particular, the ester compound cannot be reduced. However, in tetrahydropyran, lithium borohydride reduces the ester.
From this fact, it is presumed that sodium borohydride and lithium bromide exchanged in tetrahydropyran (THP) as shown in the following reaction formula (1) to produce lithium borohydride. .

Figure 2008001632
このことより、他の金属塩に関しても同様に塩交換しているものと推定されるが、本発明はこのような反応を経ているか否かによって限定されるものではない。
Figure 2008001632
From this, it is presumed that other metal salts are similarly subjected to salt exchange, but the present invention is not limited by whether or not such a reaction has been performed.

このように、テトラヒドロピラン中に水素化ホウ素化合物と該水素化ホウ素化合物中に含まれる金属とは異なる種類の金属塩とを並存させることにより、前者の還元力を調整することができる。すなわち、還元力の強い水素化ホウ素化合物は取扱性が悪く、還元力の弱い水素化ホウ素化合物は反応性に劣るという問題を解決することができる。   Thus, the former reducing power can be adjusted by coexisting a boron hydride compound and a metal salt of a different type from the metal contained in the borohydride compound in tetrahydropyran. That is, it is possible to solve the problem that a borohydride compound having a strong reducing power is poor in handleability and a borohydride compound having a low reducing power is poor in reactivity.

[エステル化合物]
本発明は種々の有機化合物の還元反応に用いることが出来、特にエステル化合物の還元に好適に用いることができる。
本発明で使用されるエステル化合物については特に制限はなく、例えば、蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、オクチル酸メチル、シクロヘキサンカルボン酸メチル、フェニル酢酸ブチル、アセト酢酸エチルなどの脂肪族エステル化合物、シュウ酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、グルタル酸ジエチルなどの多価脂肪族エステル化合物、安息香エチル、アニス酸メチル、2−ナフタレンカルボン酸メチルなどの芳香属エステル化合物、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル、トリメリット酸トリメチル、ピロメリット酸テトラメチルなどの多価芳香族エステル化合物、2−ピリジンカルボン酸エチル、5−カルボキシエチルインドールなどの複素環式エステル化合物などを用いることができる。
[Ester compound]
The present invention can be used for the reduction reaction of various organic compounds, and can be particularly suitably used for the reduction of ester compounds.
There is no particular limitation on the ester compound used in the present invention, for example, methyl formate, methyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, methyl butyrate, methyl hexanoate, methyl octylate, methyl cyclohexanecarboxylate, butyl phenyl acetate, Aliphatic ester compounds such as ethyl acetoacetate, polyvalent aliphatic ester compounds such as dimethyl oxalate, diethyl malonate, diethyl succinate, dimethyl maleate, diethyl glutarate, ethyl benzoate, methyl anisate, 2-naphthalenecarboxylic acid Aromatic ester compounds such as methyl, dimethyl terephthalate, diethyl isophthalate, dioctyl phthalate, trimethyl trimellitic acid, tetramethyl pyromellitic acid, etc., ethyl 2-pyridinecarboxylate, 5-carbohydrate Etc. can be used a heterocyclic ester compound such as phenoxyethyl indole.

水素化ホウ素化合物は、ヒドリド換算でエステル化合物に対して少なくとも2mol当量使用される。すなわち、水素化ホウ素化合物として水素化ホウ素ナトリウムを用いる場合には、水素化ホウ素ナトリウムは4つのヒドリドをもつので、エステル化合物に対して0.5mol当量必要である。   The borohydride compound is used in an amount of at least 2 mol equivalent to the ester compound in terms of hydride. That is, when sodium borohydride is used as the borohydride compound, sodium borohydride has four hydrides, so 0.5 mol equivalent to the ester compound is required.

反応温度はテトラヒドロピランの融点(−45℃)から還流温度の間で行うことができ、好適には0〜88℃の範囲である。   The reaction temperature can be between the melting point of tetrahydropyran (−45 ° C.) and the reflux temperature, and is preferably in the range of 0 to 88 ° C.

本発明では、反応終了後に水を加えることにより、無機物を水層に、生成したアルコール化合物をテトラヒドロピラン層に抽出分離することができる。すなわち、生成したアルコール化合物を含む反応溶媒を濃縮したり、別途抽出溶媒を加えたりすることなしに直接抽出分離することができ、反応工程の簡素化及びエネルギーコストの低減が可能となる。   In the present invention, by adding water after completion of the reaction, the inorganic substance can be extracted and separated into the aqueous layer and the produced alcohol compound can be separated into the tetrahydropyran layer. That is, it is possible to directly extract and separate the reaction solvent containing the produced alcohol compound without concentrating it or adding a separate extraction solvent, thereby simplifying the reaction process and reducing the energy cost.

以下、本発明について代表的な例を示し具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
なお、実施例における各成分の分析にはガスクロマトグラフィー装置 6890N(アジレント・テクノロジー(株)製)を用い、分析カラムとしてDB−1カラム(J&W Scientific社製,長さ30m、直径0.32mm、膜厚1μm)を用いた。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to typical examples, but the present invention is not limited to these.
In addition, in the analysis of each component in the Examples, a gas chromatography apparatus 6890N (manufactured by Agilent Technologies) was used, and a DB-1 column (manufactured by J & W Scientific, length 30 m, diameter 0.32 mm, A film thickness of 1 μm) was used.

[実施例1]
容量30mlのナスフラスコに撹拌子、3−フェニルプロピオンメチル1.34g(10mmol)、水素化ホウ素ナトリウム0.38g(10mmol)、臭化リチウム0.87g(10mmol)、テトラヒドロピラン10mlを加え、激しく撹拌しながら還流下で8時間反応させた。反応後、水10mlを加えテトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、テトラヒドロピラン層に抽出された3−フェニルプロパノールの生成をGCで確認した。収率88%であった。
[Example 1]
A stirring bar, 1.34 g (10 mmol) of methyl 3-phenylpropion, 0.38 g (10 mmol) of sodium borohydride, 0.87 g (10 mmol) of lithium bromide, and 10 ml of tetrahydropyran were added to an eggplant flask having a capacity of 30 ml and stirred vigorously. The reaction was allowed to proceed for 8 hours under reflux. After the reaction, 10 ml of water was added and a liquid separation operation was performed between the tetrahydropyran layer and the aqueous layer, and the formation of 3-phenylpropanol extracted into the tetrahydropyran layer was confirmed by GC. The yield was 88%.

[比較例1:金属塩無添加,THP溶媒]
容量30mlのナスフラスコに撹拌子、3−フェニルプロピオンメチル1.34g(10mmol)、水素化ホウ素ナトリウム0.38g(10mmol)、テトラヒドロピラン10mlを加え、激しく撹拌しながら還流下で2時間反応させた。反応液を一部サンプリングして、GCで分析したところ、3−フェニルプロパノールの生成は確認されなかった。
[Comparative Example 1: No metal salt added, THP solvent]
A stirring bar, 1.34 g (10 mmol) of methyl 3-phenylpropion, 0.38 g (10 mmol) of sodium borohydride, and 10 ml of tetrahydropyran were added to a eggplant flask having a capacity of 30 ml, and reacted for 2 hours under reflux with vigorous stirring. . When a part of the reaction solution was sampled and analyzed by GC, formation of 3-phenylpropanol was not confirmed.

[比較例2:金属塩無添加,メタノール溶媒]
容量30mlのナスフラスコに撹拌子、3−フェニルプロピオンメチル1.34g(10mmol)、水素化ホウ素ナトリウム0.38g(10mmol)、メタノール10mlを加え、激しく撹拌しながら還流下で2時間反応させた。反応液は均一になった。反応液を一部サンプリングして、GCで分析したところ、3−フェニルプロパノールの生成は確認されなかった。
[Comparative Example 2: No metal salt added, methanol solvent]
A stirring bar, 1.34 g (10 mmol) of 3-phenylpropionmethyl, 0.38 g (10 mmol) of sodium borohydride, and 10 ml of methanol were added to an eggplant flask having a volume of 30 ml, and the mixture was reacted under reflux with vigorous stirring for 2 hours. The reaction solution became uniform. When a part of the reaction solution was sampled and analyzed by GC, formation of 3-phenylpropanol was not confirmed.

[比較例3:THF溶媒中でのLiBH4還元]
容量30mlのナスフラスコに撹拌子、3−フェニルプロピオンメチル1.34g(10mmol)、水素化ホウ素リチウム0.22g(10mmol)、テトラヒドロフラン10mlを加え、激しく撹拌しながら還流下で2時間反応させた。水2mlを加えて過剰の水素化ホウ素リチウムを分解した。反応液は水とテトラヒドロフラン、生成物等の混和物であり、生成した3−フェニルプロパノールを分離するためには、反応液をエバポレーターで留去した後、濃縮液に水10ml、酢酸エチル10mlを加え分液操作を行う必要があった。
[Comparative Example 3: LiBH 4 reduction in THF solvent]
A stirring bar, 1.34 g (10 mmol) of 3-phenylpropionmethyl, 0.22 g (10 mmol) of lithium borohydride, and 10 ml of tetrahydrofuran were added to an eggplant flask having a volume of 30 ml, and the mixture was reacted under reflux with vigorous stirring for 2 hours. 2 ml of water was added to decompose excess lithium borohydride. The reaction solution is a mixture of water, tetrahydrofuran, and the product. In order to separate the produced 3-phenylpropanol, the reaction solution is distilled off with an evaporator, and then 10 ml of water and 10 ml of ethyl acetate are added to the concentrated solution. It was necessary to perform a liquid separation operation.

[実施例2:第2属金属塩]
容量30mlナスフラスコに撹拌子、3−フェニルプロピオンメチル1.34g(10mmol)、水素化ホウ素ナトリウム(SBH)0.38g(10mmol)、臭化マグネシウム、テトラヒドロピラン10mlを加え、激しく撹拌しながら還流下で8時間反応させた。反応後、水10mlを加えテトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、テトラヒドロピラン層に抽出された3−フェニルプロパノール(アルコール)の生成をGCで確認した。
[Example 2: Metal salt of Group 2]
A stirring bar, 1.34 g (10 mmol) of 3-phenylpropionmethyl, 0.38 g (10 mmol) of sodium borohydride (SBH), magnesium bromide and 10 ml of tetrahydropyran were added to a 30 ml eggplant flask, and the mixture was refluxed with vigorous stirring. For 8 hours. After the reaction, 10 ml of water was added and a liquid separation operation was performed between the tetrahydropyran layer and the aqueous layer, and the formation of 3-phenylpropanol (alcohol) extracted into the tetrahydropyran layer was confirmed by GC.

[実施例3:第14属金属塩]
容量30mlナスフラスコに撹拌子、3−フェニルプロピオンメチル1.34g(10mmol)、水素化ホウ素ナトリウム(SBH)0.38g(10mmol)、塩化スズ(II)、テトラヒドロピラン10mlを加え、激しく撹拌しながら還流下で8時間反応させた。反応後、水10mlを加えテトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、テトラヒドロピラン層に抽出された3−フェニルプロパノール(アルコール)の生成をGCで確認した。収率は46%であった。
[Example 3: Group 14 metal salt]
A stirring bar, 1.34 g (10 mmol) of methyl 3-phenylpropion, 0.38 g (10 mmol) of sodium borohydride (SBH), tin (II) chloride, and 10 ml of tetrahydropyran were added to a 30 ml eggplant flask with vigorous stirring. The reaction was carried out for 8 hours under reflux. After the reaction, 10 ml of water was added and a liquid separation operation was performed between the tetrahydropyran layer and the aqueous layer, and the formation of 3-phenylpropanol (alcohol) extracted into the tetrahydropyran layer was confirmed by GC. The yield was 46%.

[実施例4:第3〜12属金属塩]
容量30mlナスフラスコに撹拌子、3−フェニルプロピオンメチル1.34g(10mmol)、水素化ホウ素ナトリウム(SBH)0.38g(10mmol)、金属塩(表2)、テトラヒドロピラン10mlを加え、激しく撹拌しながら還流下8時間反応させた。反応後、水10mlを加えテトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、テトラヒドロピラン層に抽出された3−フェニルプロパノール(アルコール)の生成をGCで確認した。結果を表1に示した。
[Example 4: Group 3-12 metal salt]
A stirring bar, 1.34 g (10 mmol) of 3-phenylpropionmethyl, 0.38 g (10 mmol) of sodium borohydride (SBH), a metal salt (Table 2), and 10 ml of tetrahydropyran were added to a 30 ml eggplant flask with vigorous stirring. The reaction was carried out for 8 hours under reflux. After the reaction, 10 ml of water was added and a liquid separation operation was performed between the tetrahydropyran layer and the aqueous layer, and the formation of 3-phenylpropanol (alcohol) extracted into the tetrahydropyran layer was confirmed by GC. The results are shown in Table 1.

Figure 2008001632
Figure 2008001632

[実施例5:ランタノイド類金属塩]
容量30mlナスフラスコに撹拌子、3−フェニルプロピオンメチル1.34g(10mmol)、水素化ホウ素ナトリウム(SBH)0.38g(10mmol)、金属塩(表3)、テトラヒドロピラン10mlを加え、激しく撹拌しながら還流下8時間反応させた。反応後、水10mlを加えテトラヒドロピラン層と水層との分液操作を行い、テトラヒドロピラン層に抽出された3−フェニルプロパノール(アルコール)の生成をGCで確認した。結果を表2に示した。
[Example 5: Lanthanoid metal salt]
A stirring bar, 1.34 g (10 mmol) of 3-phenylpropionmethyl, 0.38 g (10 mmol) of sodium borohydride (SBH), a metal salt (Table 3), and 10 ml of tetrahydropyran were added to a 30 ml eggplant flask with vigorous stirring. The reaction was carried out for 8 hours under reflux. After the reaction, 10 ml of water was added and a liquid separation operation was performed between the tetrahydropyran layer and the aqueous layer, and the formation of 3-phenylpropanol (alcohol) extracted into the tetrahydropyran layer was confirmed by GC. The results are shown in Table 2.

Figure 2008001632
Figure 2008001632

本発明の組成物を用いることにより、還元力は弱いが水と激しく反応することがなく、取り扱いが容易な水素化ホウ素化合物を使用することができるようになる。また、反応溶媒と抽出溶媒を同一とすることができるため反応工程の簡素化、エネルギーコストの低減などが実現できる。さらに、溶媒として毒性の低いテトラヒドロピランを用いることにより、生体への安全性が高まる。このため、エステル化合物の還元反応等をより効率的に行うことが出来る。
By using the composition of the present invention, it becomes possible to use a borohydride compound that is weak in reducing power but does not react vigorously with water and is easy to handle. In addition, since the reaction solvent and the extraction solvent can be the same, the reaction process can be simplified and the energy cost can be reduced. Furthermore, by using tetrahydropyran having low toxicity as a solvent, safety to the living body is enhanced. For this reason, the reduction reaction of an ester compound etc. can be performed more efficiently.

Claims (9)

テトラヒドロピラン中に水素化ホウ素化合物と金属塩を含むことを特徴とする組成物。   A composition comprising a borohydride compound and a metal salt in tetrahydropyran. 水素化ホウ素化合物が水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム及び水素化ホウ素アンモニウム塩からなる群から選択される一種以上である請求項1に記載の組成物。   The composition according to claim 1, wherein the borohydride compound is one or more selected from the group consisting of sodium borohydride, potassium borohydride, and ammonium borohydride. 金属塩が第2属金属及び第14属金属の塩から選択される一種以上である請求項1〜2に記載の組成物。   The composition according to claim 1 or 2, wherein the metal salt is one or more selected from a group 2 metal and a group 14 metal salt. 金属塩が第3属〜12属金属の塩から選択される一種以上である請求項1〜2に記載の組成物。   The composition according to claim 1 or 2, wherein the metal salt is one or more selected from salts of Group 3 to Group 12 metals. 金属塩がランタノイド属金属の塩から選択される一種以上である請求項1〜2に記載の組成物。   The composition according to claim 1, wherein the metal salt is one or more selected from salts of a lanthanoid metal. 金属塩がリチウム塩である請求項1〜2に記載の組成物。   The composition according to claim 1 or 2, wherein the metal salt is a lithium salt. エステル化合物を請求項1〜6のいずれかに記載の組成物で還元することを特徴とするアルコール化合物の製造方法。   A method for producing an alcohol compound, comprising reducing an ester compound with the composition according to claim 1. エステル化合物の還元反応の後、水を加え、反応により生成したアルコール化合物をテトラヒドロピラン層へ抽出する請求項7に記載のアルコール化合物の製造方法。   The method for producing an alcohol compound according to claim 7, wherein water is added after the reduction reaction of the ester compound, and the alcohol compound produced by the reaction is extracted into the tetrahydropyran layer. テトラヒドロピラン中に、水素化ホウ素化合物と該水素化ホウ素化合物とは異なる種類の金属塩とを並存させることにより、前者の還元力を調整する方法。
A method of adjusting the former reducing power by coexisting a boron hydride compound and a metal salt of a different type from the borohydride compound in tetrahydropyran.
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