JP2891533B2

JP2891533B2 - α―（４―イソブチルフェニル）エチルハイドロパーオキサイドおよびその製造方法

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Publication number: JP2891533B2
Application number: JP27363790A
Authority: JP
Inventors: 五十雄清水; 祐一徳本; 一夫坂本; 一心中村
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH04149172A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、新規な物質であるα−（４−イソブチルフ
ェニル）エチルハイドロパーオキサイドおよびその製造
方法に関するものである。

α−（４−イソブチルフェニル）エチルハイドロパー
オキサイドは、消炎剤などの医薬として有用なα−（４
−イソブチルフェニル）プロピオン酸（商品名：イブプ
ロフェン）あるいはそのエステルを安価にかつ経済的に
製造するための中間体となる化合物である。

［従来の技術とその課題］イブプロフェンの合成法としては、ｐ−イソブチルス
チレンを中間体として用い、これをカルボニル化する方
法が多く提案されている。

従来ｐ−イソブチルスチレンは、例えば特公昭59−35
899号公報に開示されているように、ｐ−イソブチルア
セトフェノンを水素添加した後脱水して製造することが
知られている。また、特開昭61−24527号公報に開示さ
れているように、イソブチルベンゼンとアセトアルデヒ
ドとを硫酸触媒の存在下に反応させて1,1−ビス（ｐ−
イソブチルフェニル）エタンとし、この1,1−ビス（ｐ
−イソブチルフェニル）エタンを酸触媒の存在下に接触
分解してｐ−イソブチルスチレンを製造している。

また、イブプロフェンの合成法として、特開昭63−28
4143号公報では、α−（４−イソブチルフェニル）エタ
ノールを中間体として用い、これを直接カルボニル化す
る方法を開示しているが、やはり原料α−（４−イソブ
チルフェニル）エタノールは、ｐ−イソブチルアセトフ
ェノンの水素添加により製造されている。

しかしこれらのイブプロフェン製造法は、高価な原料
を使用する、収率が好ましくない、および工程数が多い
など、実用上解決すべき点が少なくない。そこで新規な
イブプロフェンの合成用中間体の出現が望まれている。

従来からアルキルベンゼン類を酸素酸化してアルキル
ベンゼンハイドロパーオキサイドを製造する方法は、例
えば、クメン等のモノアルキルベンゼンに対して広く工
業的に実施されている。また、同一のアルキル基を２つ
以上持ったベンゼン類の酸化によるポリアルキルベンゼ
ンハイドロパーオキサイドの製造も実施されている。

しかるに異なるアルキル基を持つジアルキルベンゼン
の一方のアルキル基のみを選択的に酸素酸化してモノハ
イドロパーオキサイドにする方法に関してはその例が少
ない。例えば、J.Prakt.Chem.,324、12（1982）でK.Bla
u、W.Pritzkowはｐ−メチルエチルベンゼン、ｐ−メチ
ルイソプロピルベンゼンおよびｐ−エチルイソプロピル
ベンゼンについて、側鎖アルキル基のベンジル位の炭素
の酸化反応性は１級炭素＜２級炭素＜３級炭素の順に大
きくなると報告している。

しかし本反応のジアルキルベンゼンであるｐ−イソブ
チルエチルベンゼンにおいては、後述のように酸化され
る炭素は共に２級ベンジル炭素（式３）であり、その他
の炭素は酸化されないところから、本発明の反応はW.Pr
itzkowらの報告の反応とは明らかに相違するものであ
る。

［課題を解決するための手段］本発明は上述のような課題を解決するために、イブプ
ロフェンを容易に、短い工程で、かつ高収率で合成する
ための、下記式１で表わされる新規な中間体α−（４−
イソブチルフェニル）エチルハイドロパーオキサイドお
よびその選択的製造方法を提供するものである。下記式
１の化合物にはその光学異性体も含まれる。

上記式１の化合物は、ジアルキルベンゼンであるｐ−
イソブチルエチルベンゼンを分子状酸素により酸化する
ことにより製造する。すなわち、この酸化方法は、液相
で反応温度０〜300℃、反応圧力１〜200kg/cm²で、かつ
ｐ−イソブチルエチルベンゼンの転化率をＣ％、反応温
度をＴ℃とすると、次式 2.7×10≦Ｃ（Ｔ＋273）≦3.7×10⁴を満たす反応条件下
で、分子状酸素と反応させることにより、α−（４−イ
ソブチルフェニル）エチルハイドロパーオキサイドを選
択的に製造することを特徴とする方法である。

ここで、2.7×10＞Ｃ（Ｔ＋273）となる反応条件では
エチル基に対する選択性は高いが、原料の転化率が低く
工業的に好ましくない。またＣ（Ｔ＋273）＞2.7×10⁴
となる反応条件では、エチル基の選択率とイソブチル基
の選択率に大きな差はみられなくなる上に、望ましくな
い副生成物が増加するため好ましくない。

更に、より好ましい反応条件としては、 2.7×10²≦Ｃ（Ｔ＋273）≦2.7×10⁴ の範囲であり、工業的に適当である。

本発明の方法により、ｐ−イソブチルエチルベンゼン
のエチル基のベンジル位の炭素が選択的に酸化され、同
じ２級ベンジル位炭素でありながらイソブチル基のベン
ジル位炭素の酸化選択性は低く抑えることができる。し
かもイソブチル基の３級炭素が酸化されたハイドロパー
オキサイドの生成はない。

上記の酸化反応に用いる分子状酸素としては、純酸
素、空気あるいは酸素に窒素、アルゴンのような不活性
気体を加えた混合ガスが使用できる。

触媒としてはマンガン錯体のごときVII属金属錯体触
媒を使用してもよいが、特に触媒を用いない無触媒であ
っても十分な酸化速度が得られる。また、2,2′−アゾ
ビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカル
ボニトリル、あるいはtert−ブチルハイドロパーオキサ
イドのごときラジカル発生剤を開始剤として用いてもよ
い。

生成するハイドロパーオキサイドの濃度は、酸素濃
度、反応温度、反応時間、触媒の種類とその量などによ
り適宜に選択できるが、実用上は急激な分解を避けるた
めに、50重量％程度以下に抑えておくことが好ましい。

得られたハイドロパーオキサイドは、低い濃度である
限りは安定に存在する。通常はそのまま、すなわち酸化
反応の反応液をそのまま、あるいは適宜に濃縮してイブ
プロフェン製造のための次の工程に供される。

次にこのα−（４−イソブチルフェニル）エチルハイ
ドロパーオキサイド（式１）を用いたα−（４−イソブ
チルフェニル）プロピオン酸あるいはそのアルキルエス
テルの合成について説明する。合成法はこれに限定され
るものではないが、例えば以下の通りである。

まず、α−（４−イソブチルフェニル）エチルハイド
ロパーオキサイドを還元しα−（４−イソブチルフェニ
ル）エタノールを製造する。

ｐ−イソブチルエチルベンゼンの酸素酸化反応で得た
α−（４−イソブチルフェニル）エチルハイドロパーオ
キサイドとｐ−イソブチルエチルベンゼンの混合液をそ
のままあるいは濃縮して、金属触媒の存在下にC₂〜C₁₀
程度の低級オレフィン、好ましくはプロピレンと反応さ
せ、α−（４−イソブチルフェニル）エタノール（式
４）およびプロピレンオキサイド等の低級オレフィンの
エポキシ化合物のｐ−イソブチルエチルベンゼン溶液を
得る。これらの副生エポキシ化合物にも別途の用途があ
る。

なお、式中R₁はＨまたはC₁〜C₈のアルキル基である。

低級オレフィンは、ハイドロパーオキサイドに対し0.
5〜20モル当量、好ましくは２〜８モル当量用いられ
る。触媒はハイドロパーオキサイドに対し0.20〜3.3モ
ル％で十分である。

触媒としてＶ、Ｗ、Mo、Ti、Se、Cr、Zr、Nb、Te、T
a、Re、Ｕ等の金属触媒を使用する。特に優れた触媒は
モリブデン触媒である。触媒は金属のまま、あるいは二
硫化モリブデンや二酸化セレンのごとき無機化合物のま
ま、またはヘキサカルボニルモリブデンのごときカルボ
ニル化合物またはタングステンナフテネートのごときナ
フテネート類、あるいはリンモリブデン酸およびそのナ
トリウムおよびカリウム塩類のごときヘテロ多重酸（ヘ
テロポリ酸）類およびその塩類の形で使用可能である。
これらは単独で、あるいは混合物として使用可能であ
る。

オレフィンとの反応条件は適宜に選択できるが、実用
上、その反応温度は50〜300℃、反応圧力は大気圧ない
し200kg/cm²の範囲が好ましい。

また、α−（４−イソブチルフェニル）エチルハイド
ロパーオキサイドを還元してα−（４−イソブチルフェ
ニル）エタノールを製造する場合には、以下のようなホ
スフィン、ホスファイト、ホスホン酸またはスルフィド
による還元反応あるいは他の常法を用いることもでき
る。

例えば、ｐ−イソブチルエチルベンゼンの酸素酸化反
応で得たα−（４−イソブチルフェニル）エチルハイド
ロパーオキサイドとｐ−イソブチルエチルベンゼンの混
合液を、そのままあるいは濃縮して、攪拌下に、必要で
あれば冷却してトリフェニルホスフィン、トリブチルホ
スフィンなどのホスフィンと反応させ、α−（４−イソ
ブチルフェニル）エタノール（式４）のｐ−イソブチル
エチルベンゼン溶液を得る。ホスフィンは１〜1.2当量
でよい。また、ジエチルエーテル等の不活性な有機溶媒
を用いてもよい。反応終了後は、必要であれば副生ホス
フィンオキサイドおよび未反応ホスフィンを濾過、蒸留
等により除いてもよい。ホスフィンの代りにトリフェニ
ルホスファイト、トリメチルホスファイト等のホスファ
イト、あるいはジフェニルスルフィド、ジターシャリー
ブチルスルフィド等のスルフィドを用いてもよい。

なお、このホスフィン等により還元する方法では、本
発明のパーオキサイドはほぼ定量的に還元される。

その他の使用し得る常法としては、例えば、第四アン
モニウム塩あるいはアルコール等水素供与体の存在下
で、Na、Li等の金属あるいは金属塩による水素添加、あ
るいはAl、Ｂ等の金属水素錯化合物による水素添加、あ
るいはAl、Ｂ、Si、Sn等の金属水素化物による水素添
加、あるいはCo、Cu、Pt、Pd、Rh等の金属触媒の存在下
で分子状水素による水素添加などの公知の方法がある。

次の反応に先立ってα−（４−イソブチルフェニル）
エタノールは必要に応じて蒸留等により単離してもよ
い。未反応のｐ−イソブチルエチルベンゼンは処理後再
び酸化の原料に用いられる。

α−（４−イソブチルフェニル）エタノール（式４）
を用いたイブプロフェンの製造法は、特開昭52−51338
号公報、特開昭52−97130号公報、あるいは特開昭63−2
84143号公報に開示されているのでこれら公報に記載さ
れた方法に従えばよい。

すなわち、α−（４−イソブチルフェニル）エタノー
ル（式４）は脱水反応等により容易にかつ有効にｐ−イ
ソブチルスチレン（式５）に変換し得る。

このｐ−イソブチルスチレンは、遷移金属錯体カルボ
ニル化触媒の存在下に、一酸化炭素および水もしくはア
ルコールにより容易にヒドロカルボキシル化あるいはヒ
ドロエステル化され、医薬品として有用なα−（４−イ
ソブチルフェニル）プロピオン酸あるいはそのエステル
（式２においてＲはＨまたは任意のアルキル基）が得ら
れる。

また、α−（４−イソブチルフェニル）エタノールを
一酸化炭素および水もしくはアルコールと直接反応させ
てα−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸あるい
はそのエステルを得ることもできる。

ヒドロエステル化物は、酸またはアルカリによって常
法に従い加水分解することにより、消炎効果に優れたα
−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸を容易に得
ることができる。

［発明の効果］以上に詳述したように、本発明によれば、ジアルキル
ベンゼンであるｐ−イソブチルエチルベンゼンは選択的
に酸化される。すなわち、そのエチル基が選択的に酸化
されα−（４−イソブチルフェニル）エチルハイドロパ
ーオキサイドは高選択率で得られる。

本発明において提案した新規化合物であるα−（４−
イソブチルフェニル）エチルハイドロパーオキサイドは
α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸と同一の
炭素骨格を持っているので、この化合物を出発物質とす
るとα−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸を容
易に、短い工程で、且つ高収率で製造することができ
る。

例えば、α−（４−イソブチルフェニル）エチルハイ
ドロパーオキサイドは、低級オレフィン、ホスフィン、
ホスファイト、またはスルフィドと反応させるか、ある
いは任意の常法で還元することにより選択的にα−（４
−イソブチルフェニル）エタノールを生成する。α−
（４−イソブチルフェニル）エタノールは脱水反応等に
より容易にかつ有効にｐ−イソブチルスチレンに変換し
得る。このｐ−イソブチルスチレンは、遷移金属錯体カ
ルボニル化触媒の存在下に、一酸化炭素および水もしく
はアルコールにより容易にヒドロカルボキシル化あるい
はヒドロエステル化され、医薬品として有用なα−（４
−イソブチルフェニル）プロピオン酸あるいはそのエス
テルが得られる。

α−（４−イソブチルフェニル）エタノールを一酸化
炭素と水もしくはアルコールと直接反応させてα−（４
−イソブチルフェニル）プロピオン酸あるいはそのエス
テルを得ることもできる。

ヒドロエステル化物は、酸またはアルカリによって加
水分解することにより、消炎効果の優れたα−（４−イ
ソブチルフェニル）プロピオン酸を得ることができる。

［実施例］以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する
が、本発明は、これらの実施例のみに限定されるもので
はない。

〈実施例１〉 α−（４−イソブチルフェニル）エチルハイドロパーオ
キサイド（式１）の合成および構造決定本実施例１は、以下の実験１および参考のための実験
２および実験３よりなるものである。

−実験１− ｐ−イソブチルエチルベンゼンの分子状酸素酸化による
α−（４−イソブチルフェニル）エチルハイドロパーオ
キサイド（式１）の合成還流冷却器、空気吹き込み管および攪拌機を付けた50
0ml三口フラスコに、ｐ−イソブチルエチルベンゼン
（純度98％）130gと、反応開始剤として2,2′−アゾビ
スイソブチロニトリル3.37gを入れ、空気を150ml/minで
バブリングしながら激しく攪拌した。反応圧力は大気圧
に、および反応温度は130℃に保ち、４時間反応させ
た。反応終了後冷却して反応液（以下この反応液を「反
応液Ａ」と呼ぶ）を得た。分析によると、ｐ−イソブチ
ルエチルベンゼンの転化率は19％であった。

反応液Ａのパーオキサイドをヨウ素滴定法により滴定
したところ、パーオキサイド濃度は17.0重量％であっ
た。反応液Ａの¹³C−NMR（溶媒CDCl₃、TMS 1％入り、プ
ロトン完全デカップリング、以下同様）スペクトルを第
２図に示す。

生成したハイドロパーオキサイドの構造を決定するた
めに続いて以下の実験を行なった。

トリフェニルホスフィン2.53gをジエチルエーテル20m
lに溶解した溶液を０℃に冷却した。攪拌下に、この溶
液に反応液A10gを滴下した。反応終了後ジエチルエーテ
ルを蒸発により除去し、残油を減圧蒸留してトリフェニ
ルホスフィンとトリフェニルホスフィンオキサイドを除
き、反応液（以下この反応液を「反応液Ｂ」と呼ぶ）を
得た。

反応液Ｂの残留パーオキサイド濃度は0.1重量％であ
った。反応液Ｂの¹³C−NMRスペクトルを第３図に示す。
また、反応液Ｂをガスクロマトグラフィーで分析した結
果を第１表に示す。

表中の生成物の構造はGC−MASS、GC−IRおよび標品と
重ねてGC分析することによって確認した。第１図は酸化
原料のｐ−イソブチルエチルベンゼン（純度98％、アゾ
ビスイソブチロニトリル３％入り）の¹³C−NMRスペクト
ルである。

酸素酸化反応による生成パーオキサイドの構造は、¹³
C−NMRスペクトル、生成パーオキサイドとトリフェニル
ホスフィンとの反応によって得た反応液ＢのGC分析結果
および次に示す実験２および３の結果をも併せて、以下
の式１および式６で示されるパーオキサイドであると決
定した。

すなわち、本実験１の酸化により下記の２種のパーオ
キサイドが存在することが確認できた。勿論（式１）の
パーオキサイドが本発明のパーオキサイドである。

以下に、ｐ−イソブチルベンゼンの分子状酸素酸化に
よる生成パーオキサイドの構造が式１および式６である
という結論に至った根拠について実験２および実験３の
結果をまじえてさらに説明する。なお、実験２はエチル
ベンゼン、また実験３はイソブチルベンゼンをそれぞれ
原料とする酸化である。

−実験２− エチルベンゼンの分子状酸素酸化によるα−フェニルエ
チルハイドロパーオキサイドの合成、続くトリフェニル
ホスフィンとの反応によるα−フェニルエタノールの合
成エチルベンゼンの分子状酸素による酸化、続く低級オ
レフィンとの酸化還元反応によるα−フェニルエタノー
ルおよびオキシランの製造は、特公昭44−15771号公
報、特公昭44−23691号公報および特公昭44−28691号公
報に開示されているようによく知られている。また、α
−フェニルエタノールがエチルベンゼンの酸化生成物で
あるα−フェニルエチルハイドロパーオキシドを経由し
て生成していることもよく知られている。本発明者ら
は、エチルベンゼンの分子状酸素による酸化、続く還元
反応をあらためて検討し、¹³C−NMRによってα−フェニ
ルエチルハイドロパーオキサイドを初めて定量的に確認
した。

すなわち、まずエチルベンゼンの分子状酸素による酸
化反応を以下のように行なった。

還流冷却器、空気吹き込み管および攪拌機を付けた50
0ml三口フラスコに、エチルベンゼン（純度99％）130g
と反応開始剤として2,2′−アゾビスイソブチロニトリ
ル5.15gを入れ、空気を150ml/minでバブリングしながら
激しく攪拌した。反応圧力は大気圧、および反応温度は
130℃に保ち、６時間反応させた。反応終了後冷却して
反応液（以下この反応液を「反応液Ｃ」と呼ぶ）を得
た。反応液Ｃのパーオキサイド濃度はヨウ素滴定法によ
ると15.0重量％であった。

得られた反応液Ｃの¹³C−NMRスペクトルを第５図に示
す。

続いて反応液Ｃとトリフェニルホスフィンとの反応を
行なった。トリフェニルホスフィン2.60gをジエチルエ
ーテル20mlに溶解した溶液を０℃に冷却した。攪拌下
に、この溶液に反応液C10gを滴下した。反応終了後ジエ
チルエーテルを蒸発により除き、残油を減圧蒸留してト
リフェニルホスフィンとトリフェニルホスフィンオキサ
イドを除き、反応液（以下この反応液を「反応液Ｄ」と
呼ぶ）を得た。

反応液Ｄの残留パーオキサイド濃度はヨウ素滴定法に
よると0.05重量％であった。この反応液Ｄの¹³C−NMRス
ペクトルを第６図に示す。また、反応液Ｄをガスクロマ
トグラフィーで分析した結果を第２表に示す。

表中のトリフェニルホスフィンとの反応後の生成物の
構造はGC−MASS、GC−IRおよび標品と重ねてGC分析する
ことによって確認した。第４図は酸化原料のエチルベン
ゼン（純度99％、アゾビスイソブチロニトリル３％入
り）の¹³C−NMRスペクトルである。

第２表に示したように、エチルベンゼンの分子状酵素
による酸化、続くトリフェニルホスフィンによる還元反
応の主成物は確かにα−フェニルエタノールであった。

標品α−フェニルエタノールの¹³C−NMRスペクトルと
比べることによって、第６図の¹³C−NMRスペクトルのδ
70.5ppmに、生成α−フェニルエタノール（式７）の
位の炭素（水酸基の根元の炭素）のシグナルが確認でき
た。

エチルベンゼンの分子状酸素による酸化によりα−フ
ェニルエタノールを得る方法は、α−フェニルエチルハ
イドロパーオキサイド（式８）を経由する方法であるか
ら、第５図の¹³C−NMRスペクトルにα−フェニルエチル
ハイドロパーオキサイド（式８）の位の炭素（ハイド
ロパーオキシ基の根元の炭素）の化学シフトが確認され
るはずである。

¹³C−NMRにおいては化学シフト一に対する置換基によ
る加成則がなり立つといわれている（W.Kemp、“NMR IN
CHEMISTRY"、A Multinuclear Introduction、Chapter
5、Macmillan Publishers（1986））。同じ文献によれ
ばイソブタン（式９）の位の炭素の¹³C−NMR化学シフ
トはδ25ppmであり、一方、tert−ブチルハイドロパー
オキサイド（式10）の位の炭素の¹³C−NMR化学シフト
はδ80.3ppmである（Anal.Chem.、53、888（1981））。

つまり位の炭素の化学シフト位置は酸化されてハイ
ドロパーオキシ基が付くと約δ55ppm高周波数側にシフ
トする。

よって同様にあるアルキル炭素数¹³C−NMR化学シフト
は、酸化されてハイドロパーオキシ基が付くと、酸化さ
れる前に比べて55ppm程度高周波数側にシフトすると考
えられる。

エチルベンゼン（式11）の位の炭素（フェニル基置
換炭素）の化学シフトがδ28.5ppmであるので、α−フ
ェニルエチルハイドロパーオキサイド（式８）の位の
炭素８ハイドロパーオキシ基の根元の炭素）の化学シフ
トはδ83.5ppm程度であろうと考えられる。

そこで第５図の¹³C−NMRスペクトルを見るとδ83.8pp
mにシグナルがある。このシグナルは第４図の原料エチ
ルベンゼンの¹³C−NMRスペクトルにはないので酸化生成
物のシグナルであることは確かである。また、このシグ
ナルは第６図の¹³C−NMRスペクトルにはないのでトリフ
ェニルホスフィンによる還元反応の結果消失する官能基
が付いている炭素のシグナルである。

酸化反応の副生成物として若干のα−フェニルエタノ
ールおよびアセトフェノンが生成することがある。しか
し、第５図のδ83.8ppmのシグナルはα−フェニルエタ
ノールあるいはアセトフェノンに由来するシグナルでは
ない。すなわちα−フェニルエチルハイドロパーオキサ
イド（式８）の位の炭素（ハイドロパーオキシ基の根
元の炭素）のシグナルである。また、このシグナルの強
度が、第６図のδ70.5ppmのα−フェニルエタノール
（式７）の位の炭素（水酸基の根元の炭素）のシグナ
ル強度とほぼ一致していることもそれを裏付けている。

−実験３− イソブチルベンゼンの分子状酸素酸化とそれに続くト
リフェニルホスフィンによる還元反応還流冷却器、空気吹き込み管および攪拌機を付けた50
0ml三口フラスコに、イソブチルベンゼン（純度98％）1
30gと、反応開始剤として2,2′−アゾビスイソブチロニ
トリル4.07gを入れ、空気を150ml/minでバブリングしな
がら激しく攪拌した。反応圧力は大気圧、および反応温
度は130℃に保ち、12時間反応させた。反応終了後冷却
して反応液（以下この反応液を「反応液Ｅ」と呼ぶ）を
得た。反応液Ｅのパーオキサイド濃度は10.4重量％であ
った。反応液Ｅの¹³C−NMRスペクトルを第８図に示す。

続いて反応液Ｅとトリフェニルホスフィンとの反応を
行なった。トリフェニルホスフィン2.17gをジエチルエ
ーテル20mlに溶解した溶液を０℃に冷却した。攪拌下
に、この溶液に反応液E10gを滴下した。反応終了後ジエ
チルエーテルを蒸発により除き、残油を減圧蒸留してト
リフェニルホスフィンとトリフェニルホスフィンオキサ
イドを除き反応液（以下この反応液を「反応液Ｆ」と呼
ぶ）を得た。反応液Ｆの残留パーオキサイド濃度は0.04
重量％であった。反応液Ｆの¹³C−NMRスペクトルを第９
図に示す。反応液Ｆをガスクロマトグラフィーで分析し
た結果を第３表に示す。

表中の生成物の構造はGC−MASS、GC−IRおよび標品と
重ねてGC分析することによって確認した。第７図は酸化
原料のイソブチルベンゼン（純度98％、アゾビスイソブ
チロニトリル３％入り）の¹³C−NMRスペクトルである。

イソブチルベンゼンには酸素酸化され得る炭素は２つ
あり、式12のおよびの炭素である。

GC分析表３からα−フェニルイソブチルアルコール
（式13）が主生成物であり、β−フェニル−１−メチル
プロピルアルコール（式14）は殆ど生成しないこと、お
よびジオールは生成しないことが分かる。

第９図の¹³C−NMRスペクトルと、標品の¹³C−NMRスペ
クトルとを比べることにより、δ80.0ppmに生成α−フ
ェニルイソブチルアルコール（式13）の位の炭素（水
酸基の根元の炭素）のシグナルが確認できたが、β−フ
ェニル−１−メチルプロピルアルコール（式14）の位
の炭素（水酸基の根元の炭素）のシグナルδ71.0ppmは
確認できなかった。

よって、酸化反応においておよびがともに酸化を
受けたジハイドロパーオキサイドは生成しないこと、
位が酸化されたハイドロパーオキサイドが主酸化生成物
であり、位が酸化されたハイドロパーオキサイドは殆
ど生成しないことは明らかである。

第８図の¹³C−NMRスペクトルにα−フェニルイソブチ
ルハイドロパーオキサイド（式15）の位の炭素（ハイ
ドロパーオキシ基の根元の炭素）の化学シフトが確認さ
れるはずである。

イソブチルベンゼン（式16）の位の炭素の化学シフ
トがδ45.1ppmであり、先にも述べたように¹³C−NMRの
化学シフト位置に対する置換基による加成則より、ハイ
ドロパーオキシ基の根元の炭素の化学シフトは55ppm程
度高周波数側にシフトし、イソブチルベンゼン（式16）
の位の炭素が酸化された場合δ100ppm程に位の炭素
のシグナルが現れると考えられる。

そこで、第８図の¹³C−NMRスペクトルのδ100ppm付近
を見ると、δ93.6ppmに第７図にないシグナル、すなわ
ち酸化生成物のシグナルがある。また、このシグナルは
第９図の¹³C−NMRスペクトルにはないので、トリフェニ
ルホスフィンにより還元されて消失する官能基がついて
いる炭素のシグナルである。イソブチルベンゼンの酸化
反応の副生成物として式13、式14のごときアルコール、
あるいは式17のごときケトンが考えられるが、δ93.6pp
mのシグナルはいずれに由来するものでもない。

すなわちδ93.6ppmのシグナルはハイドロパーオキシ
基の根元の炭素のシグナルである。¹³C−NMRにおける加
成則の誤差は数ppm（W.Kemp、“NMR IN CHEMISTRY"、A
Multinuclear Introduction Chapter 5、Macmillan Pub
lishers（1986））であるから、（100−93.6）ppm＝6.4
ppmの誤差は許容差であり、よってδ93.6ppmのシグナル
はα−フェニルイソブチルハイドロパーオキサイド（式
15）の位の炭素（ハイドロパーオキシ基の根元の炭
素）のシグナルであると決定した。さらに、このシグナ
ルの強度が第９図のδ80.0ppmのα−フェニルイソブチ
ルアルコール（式13）の位の炭素（水酸基の根元の炭
素）のシグナル強度とほぼ一致していることも、このシ
グナルがα−フェニルイソブチルハイドロパーオキサイ
ド（式15）の位の炭素（ハイドロパーオキシ基の根元
の炭素）のシグナルであることを裏付けている。

以上のことから次のことが明らかになった。

α−フェニルエチルハイドロパーオキサイド（式８）
の位の炭素（ハイドロパーオキシ基の根元の炭素）の
化学シフト位置：δ83.8ppm α−フェニルイソブチルハイドロパーオキサイド（式
15）の位の炭素（ハイドロパーオキシ基の根元の炭
素）の化学シフト位置：δ93.6ppm 更に、実験１、２および３よりｐ−イソブチルエチル
ベンゼンの分子状酸素酸化により生成したパーオキサイ
ドの構造決定に至った根拠を述べる。

ｐ−イソブチルエチルベンゼンには酸素酸化されうる
炭素は３つあり、式18の、およびである。

第１表の反応液ＢのGC分析によると、ジオールおよび
トリオールの生成はないので、先の反応条件におけるｐ
−イソブチルエチルベンゼンの分子状酸素酸化によりジ
ハイドロパーオキサイド、トリハイドロパーオキサイド
は生成しないことが明らかとなった。更に第１表のGC分
析によると位に水酸基がついたアルコールも生成しな
いので、先の反応条件におけるｐ−イソブチルエチルベ
ンゼンの分子状酸素酸化では位が酸化されたモノハイ
ドロパーオキサイドは生成しないことも明らかとなっ
た。従って、ｐ−イソブチルエチルベンゼンの分子状酸
素酸化において生成するハイドロパーオキサイドは式19
あるいは式20であると考えられる。

位が酸化されたハイドロパーオキサイド（式19）が
生成していれば、酸化後の¹³C−NMRスペクトルには、エ
チルベンゼンの酸化の場合と同様にδ83.8ppmにハイド
ロパーオキシ基置が換された位炭素のシグナルがある
筈であり、位が酸化されたハイドロパーオキサイド
（式20）が生成していれば、酸化後の¹³C−NMRスペクト
ルには、イソブチルベンゼンの酸化の場合と同様にδ9
3.6ppmにハイドロパーオキシ基が置換された位炭素の
シグナルがあるはずである。そこで第２図の¹³C−NMRス
ペクトルを見ると予想通りδ83.8ppmとδ93.6ppmにシグ
ナルがある。これらのシグナルは第１図の¹³C−NMRスペ
クトルにはないので酸化生成物のシグナルであることは
明らかである。また、これらのシグナルは第３図の¹³C
−NMRスペクトルにないので、トリフェニルホスフィン
による還元反応で消失する官能基がついている炭素のシ
グナル、すなわちハイドロパーオキシ基の根元の炭素の
シグナルであるといえる。更に、第２図のδ83.8ppmの
シグナルの強度が、第３図のδ70.5ppmの生成α−フェ
ニルエタノールの水酸基の根元炭素のシグナル強度とほ
ぼ一致していること（第６図参照）、第２図のδ93.6pp
mのシグナルの強度が第３図のδ80.0ppmの生成α−フェ
ニルイソブチルアルコールの水酸基の根元の炭素のシグ
ナル強度とほぼ一致していること（第９図参照）もそれ
を裏付けている。

以上詳述したように、ｐ−イソブチルベンゼンの液相
酸素酸化によって生成するハイドロパーオキサイドの構
造を確認し、α−（４−イソブチルフェニル）エチルハ
イドロパーオキサイド（式１）およびα−（４−エチル
フェニル）イソブチルハイドロパーオキサイド（式６）
の存在を明らかにした。

〈参考例１〉 α−（４−イソブチルフェニル）エタノール（式４）の
合成実験例１の反応液A50g、二硫化モリブデン20mgを200m
lオートクレーブに入れ、攪拌しながら常温でプロピレ
ンにより約7kg/cm²まで加圧した。激しく攪拌しなが
ら、反応温度110℃で５時間反応させた。

反応終了後冷却し、続いて蒸留により原料、軽質分を
除き、α−（４−イソブチルフェニル）エタノール5.0g
とα−（４−エチルフェニル）イソブチルアルコール0.
4gを含む留分（以下この留分を「留分Ａ」と呼ぶ）7.0g
を得た。

生成したα−（４−イソブチルフェニル）エタノール
のGC−IRスペクトルは標品と同一であった。

〈参考例２〉ｐ−イソブチルスチレン（式５）の合成理論段数５段の蒸留管とリービッヒ冷却器を付けた10
0mlの三口フラスコにシリコーン油50mlおよび硫酸水素
カリウム3.8gを入れて150〜160℃に加熱し、真空ポンプ
により系内を5mmHg以下の圧力に維持しながら、参考例
１の方法に従って得られた留分A50g（７バッチ分）を徐
々に滴下した。リービッヒ冷却器からの留出物34.1gの
スペクトル等を標品のものと比べ、ｐ−イソブチルスチ
レン31.8gとｐ−（２−メチル−１−プロペニル）エチ
ルベンゼン2.3gの混合物であることを確認した。

〈参考例３〉 α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸（式２、
Ｒ＝Ｈ）の合成参考例２で得た留出物34.1g、ビストリフェニルホス
フィンパラジウム5.4g、10％塩酸水溶液80g、溶媒とし
てトルエン80mlを500mlオートクレーブに入れ、攪拌し
ながら常温で一酸化炭素により100kg/cm²まで加圧した
後、120℃に達するまで加圧しながら昇圧し、300kg/cm²
まで加圧した。反応により一酸化炭素の吸収がなくなっ
た後、更に24時間反応を継続した。反応終了後冷却して
反応液を回収し、分液ロートで油層を分離し、油層を８
％水酸化ナトリウムで抽出した。抽出水溶液を分液後の
水層と合わせ、塩酸を添加してpH2とした。次いでクロ
ロホルムで抽出し、その抽出液から溶媒を留去してα−
（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸の淡黄色粗結
晶37.1gを得た。融点、スペクトル等は標品と同一であ
った。ｐ−イソブチルスチレンの転化率は100％、α−
（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸の選択率90.5
％であった。

粗α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸の結
晶37.1gをノルマルヘキサン溶媒で再結晶させ、白色の
精製α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸結晶
30.7gを得た。このものの融点およびスペクトルは標品
と同一であった。

〈参考例４〉 α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸メチル
（式２、Ｒ＝CH₃）の合成参考例２で得た留出物34.1g、メタノール13.4g、溶媒
としてトルエン90ml、触媒としてジクロロパラジウム0.
72g、更に配位子のトリフェニルホスフィン2.13gを500m
lのオートクレーブに入れ、攪拌しながら90℃に昇温し
た後、一酸化炭素で70kg/cm²の圧力に保ち、８時間反応
させた。

反応終了後冷却して反応液を回収し、触媒を濾別し、
溶媒を留去して残油42.0gをガスクロマトグラフィーで
分析したところ、α−（４−イソブチルフェニル）プロ
ピオン酸メチル91.8％、その他8.2％であった。

〈参考例５〉 α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸メチルの
加水分解によるα−（４− イソブチルフェニル）プロ
ピオン酸（式２、Ｒ＝Ｈ）の製造参考例４の残油42.0gと10％水酸化ナトリウム水溶液2
00mlとを攪拌しながら還流させ、約３時間加水分解を行
なった。冷却後反応液から水層を分離し、これに塩酸を
添加してpH2とした。次いでクロロホルムで抽出し、そ
の抽出液から溶媒を留去して淡黄色の粗α−（４−イソ
ブチルフェニル）プロピオン酸の結晶35.6gを得た。

粗α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸の結
晶35.6gをノルマルヘキサン溶媒で再結晶させ、白色の
精製α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸の結
晶28.9gを得た。このものの融点およびスペクトルは標
品と同一であった。

〈参考例６〉ハステロイ製のオートクレーブに、上で得られたα−
（４−イソブチルフェニル）エタノールを含む留分A24.
9g、溶媒メチルエチルケトン45mlおよび10％塩酸40mlを
仕込み、触媒として塩化ロジウム0.004g、ヨウ素0.04g
およびトリフェニルホスフィン（P(Ph)₃）0.10gを入
れ、一酸化炭素68kgを張り込み、反応温度130℃でガス
吸収がなくなるまで、80分間維持した。冷却後分析した
結果、α−（４−イソブチルフェニル）プロピオン酸を
収率87.8％で得た。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図はそれぞれ¹³C−NMR（溶媒CDCl₃、TMS
1％入り、プロトン完全デカップリング）のスペクトル
チャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０７Ｃ 57/30 Ｃ０７Ｃ 57/30 (56)参考文献特開平３−31231（ＪＰ，Ａ) Ｏｘｉｄ．Ｃｏｍｍｕｎ．，６（１− ４），161−172（1984) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C07C 409/00,407/00 C07C 57/00 ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記構造式で表わされるα−（４−イソブ
チルフェニル）エチルハイドロパーオキサイド。
【請求項２】ｐ−イソブチルエチルベンゼンを反応温度
０〜300℃および反応圧力１〜200kg/cm²で分子状酸素と
選択的に反応させることを特徴とするα−（４−イソブ
チルフェニル）エチルハイドロパーオキサイドの製造方
法。
【請求項３】ｐ−イソブチルエチルベンゼンの転化率を
Ｃ％、反応温度をＴ℃とすると、 2.7×10≦Ｃ（Ｔ＋273）≦3.7×10⁴である条件下に酸化
させる請求項２に記載の製造方法。