(12) 特 許 協力条約に基づ いて公開された国際出願 (19) 世 界知的所有 権機関 国際事 務局 (43) 国際公開日 (10) Il 際公開番号 2008 年6 月5 日(05.06.2008)
PCT
WO 2008/066158 Al
(51) 国際特許分類 岐阜県岐阜市三 田洞東5 - 6 - 1 岐阜 薬科大 学内 C07C5/00(2006.01) BOlJ 23/40(2006.01) Gifu (JP). C07C9/14(2006.01) C07B59/00(2006.01) C07C9/22(2006.01) C07B61/00(2006.01) (74) 理人: 中島 三千雄 ,外(NAKASHIMA, Michio et al・) ; 〒4500002 愛 知県名古 屋 市 中 村 区名駅三 丁目 1 6番2 2 (21) 国際出願番号 PCT/JP2007/073184 号名古屋ダ イヤピル ディング1号館 中 島国際特許 事務所Aichi (JP). (22) 国際出願日 2007 年 11月30 日(30.1 1.2007) (81) 指定国(表示のない限り、全ての種類の国内保護が 可能 ): AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH,(25) 国際出願の言 語 日木 語 BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, E . , FI, GB, GD, GE, GH, GM, (26) 国際公開の言 語 日木 語 GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP,
KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, (30) 優 先 権子一タ MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, J 2006-325568 2006 年 12月1日(01.12.2006) JP OM, PG, PH, PL, PT, Rの, R , RU, C, D , E , G, K,
SL, SM, SV, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, (71) 出願人(米国を除 <全ての指定国について) 財団法人 UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
名古屋産業科学研究所(NAGOYA INDUSTRIAL SCI¬
(84) 指定国
ENCE RESEARCH INSTITUTE) [JP/JP]; 〒4600008 俵示のない限り、全ての種類の広域保護が可 能 ) : ARIPO (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, 愛知県名古屋市 中区栄 二丁目1 0番1 9号Aichi(JP).
SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW), -XーラシT (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), ヨーロ ツパ (AT, BE, BG, (72) 発明者 および CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, (75) 発明者 出願人 (米国 につ いて のみ): 佐冶木 弘 尚 IS, IT, LT, LU, LV, MC, MT, NL, PL, PT, R
の, E, 1, K,
(SAJIKI, Hironao) [JP/JP] ; 〒5028585 岐阜県岐阜市三 TR), OAPI (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, 田洞東5 - 6 - 1 岐阜 薬科大学内Gifu(JP).前川 智
ML, MR, NE, SN, TD, TG).
弘 (MAEGAWA, Tomohiro) [JP/JP] ; 〒5028585 岐阜県
岐阜市三 田洞東5 - 6 - 1 岐阜 薬科大学内Gifu (JP). 添付 公開書類
門口 泰也(MONGUCHI, Yasunari) [JP/JP] ; 〒5028585 (54) Title: METHOD FOR DEUTERATING ALKANE
(54) 発明の名称 アルカンの重 水素化方法
(57) Abstract: Di・sclosed i・s a method f。r deuterati・ng an刮kane wherei・n deuterati・on effecti・vely proceeds under rela・vely mi・ldcon
ditions (at low temperature/low pressure). Sp㏄ifically di・sclosed i・s a method f。r deuterati・ng an 刮kane wherei・n an alkane and a
heterogeneous plati・num group catalyst are added i・nto deuteri・um oxi・de and/。r a deuterated solvent, and then the thus-ob佑・inedsu s
pensi・on i・s heated i・n a closed system i・n a hydrogen gas and/。r hydrogen i・sotope gas atmosphere.
(57) 要 約 比 較的穏和な条件 ま品・低圧) においても効果的に進行するアルカンの重 水素化方法を提 供するこ と。 アルカン及び不均一系白金族触 媒を重 水及び 又は重 水 素化 された溶 媒に添加して、得られる懸濁 液 を、水 素ガス及び 又は水 素 同位 体ガス雰囲気の密閉系において、加熱する。
明
細
苫
ア
ル
カン
の車
水 素
イト方
法
技
術分野
0001 本発明は、ァ
ルカンの重水 素化方法に係り、特に、標識 化合物として使 用可能 な 重水 素化ァ
ルカンを製 造す
る際に好適に用い
られ
得るものに関す
るものである。背
景
技
術 0002 従来より、重水 素ィヒされ
た化合物は、様 々な分野におい
て注目され
、利用され
てい
る。ここで、木明細菩及び特許請 求の範囲における重水 素化とは、ィヒ合物分子中の 少 なくとも一
部の水 素原子(プロチウム) をジュ
ーテリウム()
又はトリチウム()
にて 置換せ
しめることを意 味す
る。 0003 例えば、分子中の少 なくとも一
部の水 素原子(プロチウム)がジュ
ーテリウム()
に て置換され
た化合物(ジュ
ーテリウムィヒされ
た化合物)は、 ) 反応機構や
物質代謝等 の解 明 に非常に有用であることか
ら、所謂、標識 化合物として広く利用され
ており、ま た、2 )
その同位体効果によっ
て化合物自体の安定性や
性 質が変化す
ることか
ら、医 薬用。
、農 薬用。
、有機 材 料 等として、有用であるとされ
てい
る。更に、分子中の少 な くとも一
部の水 素原子(プロチウム)がトリチウム()
にて置換され
た化合物(トリチウム ィヒされ
た化合物) は、動物実 験等における医薬品等 の吸収、分布、血中濃度、排 泄 、代謝等 を調査す
る際の標 識 化合物として、有用であるとされ
てい
る。 0004 ところで、昨今、軽油の不正製造が社会問題となっ
てい
るところ、不正に製造され
た 軽油の検出・
摘発を容易にす
べく、現在では、重油や
灯油に対 して、クマリンが識別 剤(標 識化合物)として添加され
てい
る。しか
しなが ら、クマリンは、重油等に儂硫 酸処 理 を施すこ
とによっ
て簡単に除去され
得るものであるため、クマリンに代わる識別剤が 望まれ
てい
る。このよぅな状 況の下、近年では、軽油の主成分であるァ
ルカンを重水 素化したものを識別剤(標 識化合物)として用い
ることが、提案され
てい
る。 0005 ここで、ァ
ルカンの重水 素化につい
ては、特許文献や
非特許文献 及び非特許 文献2
等におい
て、種々の方法が提案され
てい
る。 0006 しか
しなが ら、それ
ら従来のァ
ルカンの重水 素化方法にあっ
ては、亜 臨界 状態のを用
い
るものであっ
たり、 ガスを重水 素源として高温 で長時間、反応せ
しめるも の等、何れ
も厳
しい
反応条件(高温・
高圧) を必要とす
るものであっ
た。これ
は、官
能 某を有さない
アルカンは化学的に安定な化合物であるため、分子中のプロチウムを ジュ
ーテリウム( )や
トリチウム( ) にて置換す
る際には大きな化学的ェ
ネルギーが 必要とされ
る(非特許文献3 参照) ことに起因す
るものである。従っ
て、従来のアルカ ンの重水 素化方法にあっ
ては、その実施に際して高温・
高圧のための特別な設備、 装置等が必要とされ
てい
たのであり、工業的
観点より、そのよぅな特別な設備が必要 とされ
ない
よぅな比較的穏和な条件(低 温・
低圧) にて実施可能 なアルカンの重水 素 化方法の開発が、望まれ
てい
るのである。 0007一
方、本発明者等の一
部は、先に、芳香 環や
複 素環を有す
るィヒ合物を重水 素化す
る方法を幾つか
提案してい
る(特許文献2 乃至5 参照) 。なお、それ
ら芳香 環 化合 物等を重水 素化す
る方法は、何れ
も、分子中の芳香 環又は複 素環に存在す
る几 電 子が触媒金 属と酉凹立して 、芳香 環 等に存在す
る水素(プロチウム) がジュ
ーテリウムや
トリチウムに置換され
ることにより、また、芳香 環 等に炭化水 素某を有す
るィヒ合物におい
ては、先の反応 機 構に加えて、ベンジル位の炭素原子と触媒金 属との間で几ベン ジル
錯体を形成 し、先ず、かか
るべ
ンジル位の炭素原子に結 合 してい
る水素(プロチ ウム)原子が、化合物分子の周囲に存在す
る重水 素源のジュ
ーテリウムや
トリチウム に置換され
、その後、順 次、炭化水 素某の他 の炭素原子に結 合 してい
る水素(プロ チウム)もジュ
ーテリウム等に置換され
ることにより、重水 素化が進行す
るとい
ぅもので ある。更に本発明者等の一
部は、第2級アルコールや
ケトン類 等を、活性ィヒされ
た触 媒の存在 下におい
て重水 素源と反応させ
ることにより、第2級アルコール等を重水 素 化す
る方法につい
ても提案してい
る(特許文献6参照)。 0008 特許文献1 :特開2 00597239
号公報 特許文献2 :国際公 開第03 04 6 6 号パ ンフレ
ソト 特許文献3 :国際公 開第2 004 4 00号パ ンフレ
ソト 特許文献4 :国際公 開第2 004 4 606 6 号パ ンフレ
ソト 特許文献5国
際公 開第2 005 70853 号パ ンフレ
ソト 特許文献6 :国際公 開第2 004 608 3 号パ ンフレ
ソト非特許文献1 Ma s b a
a
e a Chem se e s
2
004年、第 3 3 号、第 294 頁非特許文献 :A k nsonJ G e a Canadian J ou na O Chem s 9 6 7年、第4 5
号、第 5 頁
非特許文献 :G e a dD ke 編 Handbook O T ans6O ma ons App ca ons
n O gan c n h e s s Vo ume 」、独回
2
005年、第 一 7頁発
明の開
示
発
明
が解決
し
ようとする
課
題
0009 ここにおい
て、本発明は、かか
る事情を背 景にして為され
たものであっ
て、その解決す
べき課題とす
るところは、比較的穏和な条件(低 温・
低圧)におい
ても効果的に進 行す
るアルカンの重水 素化方法を提供す
ることにある。課
題 を
解決
す
るための
手
段
0010 そして、本発明者等が鋭意 検討を重ねたところ、重水又は重水 素ィヒされ
た溶 媒に アルカン及び不均一
系白金族 触媒 を添加して得られ
た懸濁液 を、水素ガス及び 又は水 素 同位体ガス雰囲気の密 閉系におい
て加熱す
ると、従来と比較して低 温 で、 且つ
、反応系を特に加圧しなくてもアルカンの重水 素化が効果的に進行す
ることを 見出し、本発明を完成す
るに至っ
たのである。 0011すな
わち、本発明は、アルカン及び不均一
系白金族 触媒 を重水 及び 又は重水 素ィヒされ
た溶 媒に添加してなる懸濁液 を、水素ガス及 び 又は水 素 同位体ガス雰囲 気の密 閉系におい
て、加熱す
ることを特徴とす
るアルカンの重水 素化方法を、その 要旨とす
るものである。 0012 なお、そのょぅな本発明に従ぅア ルカンの重水 素化方法にあっ
ては、好ましくは、前 記加熱が 00~
200 の温度範囲内におい
て実施され
る。 0013 また、本発明に係るアルカンの重水 素化方法におい
ては、有利には、前記 不均一
系白金族 触媒が坦体にて坦持され
たものであり、ょり有利には、かか
る坦体は炭素材 料ょりなるものである。 0014 さらに、本発明に従ぅア ルカンの重水 素化方法におい
ては、前記 不均一
系白金族 触媒が、望ましくはP C触媒、 C触媒、 C触媒、P C触媒及びC
トらなる群ょり選ばれ
た少 なくとも一
種以上であり、ょり望ましくは C触媒、Pd
C
触媒及びC
触媒か
らなる群より選ばれ
た少 なくとも一
種以上であり、更に望 ましくはC
触媒 である。発
明の効果
0015 このように、本発明に従うア ルカンの重水 素化方法にあっ
ては、アルカン及び不均一
系 白金族 触媒 を重水 等に添加し、得られ
た懸濁液 を、水素ガス及び 又は水素 同位体ガス雰囲気の密 閉系におい
て加熱す
るものであり、反応系を特に加圧す
る必、 要はなく、また、加熱温度も、従来の方法と比較して低い
温度を採用す
ることが出来 る。従っ
て、本発明に係るアルカンの重水 素化方法を実施す
るに際しては、従来の 方法におい
ては必要であっ
た特別な加熱・
加圧装置等は必要とされ
ない
のであり、 実施設備の小規模化 を図ることが可能である。 0016 また、本発明に係るアルカンの重水 素化方法におい
ては、不均一
系白金族 触媒と して、P
C
触媒、C
触媒、C
触媒、P
C
触媒及びC
触媒か
らなる 群より選ばれ
た少 なくとも一
種以上、特に、C
触媒、Pd
C
触媒及びC
触媒か
らなる群より選ばれ
た少 なくとも一
種以上を用い
ることにより、アルカンの重水 素化 がより効果的に進行す
ることか
ら、上述の如き効果 をより有利に享受することが出来る 。そのような触媒の中でも、特にC
触媒が有利に用い
られ
得る。発
明を
実
施
する
ための最
良の形
態
0017 ところで、本発明の重水 素化方法が適用され
るアルカンとしては、常温で
液 状又は 固体状のものであり、通常、炭素数が、5以上、好ましくは5~
3
0、より好ましくは8~
3
0、更に好ましくは 0~
3
0であっ
て、直鎖状、分枝 状 或い
は環 状 を呈す
るものが挙 げられ
る。具体的には、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、 テトラデカン、ペンタデカン、ヘキザデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン 、ェ
イコザン、ヘンエイコザン、ドコザン、トリコザン、テトラコザン、ペンタコザン、ヘキ ザコザン、ヘプタコザン、オクタコザン、ノナコザン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、 ドトリアコンタン、トリトリアコンタン、ヘキザトリアコンタン、ペンタトリアコンタン、ヘキザ コンタン、ヘプタコンタン等の直鎖状アルカンや
、枝分れ
構 造を呈す
る(分枝鎖を有す
る)2
メチルヘプタン、3
メチルヘプタン、2
,2
ジメチルヘキザン、2
,3
ジメ チルヘキザン、2
,5 ジメチルヘキザン、3
,4
ジメチルヘキザン、2
,2
,3
トリメチルペンタン、
2
,2
,4
トリメチルペンタン、2
,3
,3
トリメチルペンタン、2
,3
,4
トリ メチルペンタン、2
メチルオクタン、2
メチルノナン、2
メチルウンデカン等、更に は、シクロドデカンや
シクロペンタデカン等の環 状アルカンを、例示す
ることが出来る 。なお、木明細菩及び特許請 求の範囲におけるアルカンとは、直鎖状アルカン、枝 0018 また、そのようなア ルカンを本発 明に従っ
て重水 素化す
るに際しては、不均一
系白 金族 触媒が用い
られ
るが、本発明におい
ては、従来より公知 の不均一
系白金族 触媒 の何れ
をも用い
ることが可能である。具体的には、活性炭等の炭素材 料、アルミナ、 シリカ、珪藻上、モレキュ
ラーシーブ、絹、高分子等の坦体にて坦持され
たものを挙 げることが出来、炭素材 料にて坦持され
た不均一
系 白金族 触媒が有利に用い
られ
得 る。かか
る炭素材 料にて坦持され
た不均一
系白金族 触媒のうち、特に、c
触媒、c
触媒、c
触媒、d
c
触媒及びc
媒か
らなる群より選ばれ
た少 な くとも一
種以上、中でも、c
触媒、d
c
触媒及びc
媒か
らなる群より選 ばれ
た少 なくとも一
種以上が、より有利に用い
られ
る。本発明に従うア ルカンの重水 素化方法におい
ては、c
触媒 を用い
ることが、最も効果的である。なお、そのよ うなc
触媒 (c
触媒、c
触媒、d
c
触媒、c
媒 )としては、 (d
、)
の坦持呈(含有呈)が、触媒の全重 最中の~
3
0重呈 を占めるも の、好ましくは、3
~
2
0重呈 を占めるものが、有利に用い
られ
る。 等の金 属含有 呈が多い
触媒ほど、その添加効果 は認められ
るものの、上記したカーボン坦持の不 均一
系 白金族 触媒は一
般的に高価 であることか
ら、費用対効果 の観点より、白金族 金 属の含有呈が3
0重呈 を超えない
ものが、一
般的に用い
られ
ることとなる。 0019 なお、本発明におい
て、触媒の使用呈が少 な過ぎると、充分な添加効果 (触媒効果 ) を得ることが出来ず、その一
方、使用呈が多過ぎても、使用呈に応じた添加効果 ( 触媒効果 ) の向上が認められ
ず、また、上述したように不均一
系白金族 触媒は高価 なものであるところか
ら、本発明におい
て、不均一
系白金族 触媒の使用呈は、某質た るアルカンの 00重呈部に対 して、~
00重呈部程度の割合となるような呈におい
て、使用され
る。 0020一
方、本発明に係るアルカンの重水 素化方法におい
ては、上記したアルカンと反応さ
せ
る重水 素源として、重水又は重水 素ィヒされ
た溶媒 か用い
られ
る。 0021 ここて、本発明におい
ては、構 造式O
て表わされ
る一
般的な重水は勿論のこと 、トリチウム水 (構 造式O
又はO
) てあっ
ても使用す
ることか可能てある。 002 2 また、本発明におい
て用い
られ
る重水 素ィヒされ
た溶媒とは、従来より種 々の反応に 際して溶 媒として用い
られ
てい
るものてあっ
て、重水 素ィヒされ
たものを首味し、例えは 、重メタノール、重ェ
タノール、重イソプロピルアルコール、重 フ チルアルコール、 重 一フ チルアルコール、重ペンタノール、重ヘキザノール、重ヘプタノール、重オク タノール、重ノナノール、重テ カノール、重ウンテ カノール、重トテ カノール等の重ア ルコール類や
、重キ酸、重酢 酸、重プロピオン酸、重酪酸、重イソ酪酸、重古亜酸、 重イソ吉亜酸、重ピハル酸等の重か
レホン酸類、更には、重アセトン、重メチルェ
チ ルケトン、重メチルイソフチルケトン、重ンェ
チルケトン、重ンプロピルケトン、重ンイソ プロピルケトン、重ンフチルケトン等の重ケトン類や
、重ンメチルスルホキ ント等の有 機 溶 媒 を挙けることか出来る。 002 3 そのよぅな重水 及ひ重水 素ィヒされ
た溶媒のぅち、本発明におい
ては、重水や
重ア ル コール類か有利に用い
られ
、特に、環 境面や
作業性 等 の観点より、構 造式O
て 表わされ
る重水か、より有利に用い
られ
る。 0024かか
る重水 及ひ重水 素ィヒされ
た溶媒の使用呈は、用い
られ
る重水又は重水 素ィヒされ
た溶媒の重水 素化卒に応 して、適宜に燗整され
ることとなるか、例えは、重水 ( ) を用い
る場合には、某質(アルカン)のo
に対 して~
5 0 の重水 か使用され
る。使用呈か 未満ては、某質(アルカン)及ひ不均一
系白企 族 触媒 か十
分に 混合しない
恐れ
かあり、一
方、使用呈か を超えると、か
えっ
て撹件効卒か悪化 し、生成物中の重水 素化卒か低下す
る恐れ
かあるか
らてある。なお、重水 及ひ重水 素ィヒされ
た溶媒は、それ
それ
卓独て使用され
得ることは勿論のこと、2
種以上を併用す
ることも可能てある。 002 5 そして、本発明に従ぅアルカンの重水 素化方怯にあっ
ては、上述したアルカン、不 均一
系 白企 族 触媒及ひ重水 (及ひ 又は重水 素ィヒされ
た溶媒 )か
らなる野濁被 を、 水素カス及ひ 又は水 素 同位体 カス雰囲気の密 閉系におい
て加熱す
るところに、大 きな特徴を有す
るのてある。0026
すな
わち、アルカン等か
らなる懸濁液 を、水素ガス(及び 又は水 素 同位体ガス) 雰囲気の密 閉系におい
て加熱す
ると、水素ガス(水 素 同位体ガス) の水 素分子( 、 、 、 等 )が不均一
系 白金族 触媒の白金族金 属 (触媒金 属 )上に配位 し、 触媒金 属 を活性化させ
る。この活性化され
た不均一
系白金族 触媒は、アルカン中の 炭素一水素 (プロチウム) 結合 を攻 撃 し、そこに酸化的付加す
る。す
ると、その近傍に 存在す
る重水 (重水 素ィヒされ
た溶 媒 ) 分子との間で、炭素一触媒金 属一水素 (プロチ ウム) 結 合 中の水 素 (プロチウム)と重水 (重水 素化され
た溶媒)中のジュ
ーテリウム( )とが交換され
、その後、不均一
系白金族 触媒が還 元的脱離す
ることにより、アルカン 中の炭素一水素 (プロチウム) 結 合 における水素 (プロチウム) のジュ
ーテリウム()
へ の置換、即ち、アルカンの重水 素化が実現され
るのである。 002 7 なお、本発明に係るアルカンの重水 素化方法 は、上述の如き反応機 構に某づくも のであっ
て、本発明者等が先に提案 した芳香 環又は複 素環 化合物の重水 素化方法 (本願 明細 菩 0006」参照)とは、その反応 機 構 を典にす
ることは明らか
なところであ る。 0028 ここで、本発明におい
て、アルカン等か
らなる懸濁液 を、水素ガス等の所 定雰囲気 の密 閉系におい
て加熱す
るに際しては、一
般に、 00~
2
00C
、好ましくは4
0~
8 0C
、より好ましくは 5 0~
70C
の温度範 囲内におい
て実施され
る。 00C
未満 では、アルカンの重水 素化が十
分に達成す
ることが出来ない
恐れ
がある一
方、本発 明者等の知得 したところによれ
ば、2
00C
以上の加熱温度 を採用 しなくても、アルカ ンの重水 素化 は十
分に達成され
得る。 0029 また、本発明に従っ
てアルカンを重水 素化せ
しめる際の加熱時間は、某質 (アルカ ン)、不均一
系 白金族 触媒及び重水 等の最や
、目的とす
る生成物の重水 素化率に 応じて、適宜に設定され
ることとなるが、一
般には、0
・5~
4 8
時間の範囲内におい
て 設定され
る。 0030 さらに、本発明に従ぅアルカンの重水 素化方法にあっ
ては、反応系は、水素 ( ) ガス及び 又は水 素 同位体( 等 )ガス雰囲気の密 閉系とされ
るところ、水素同位 体ガスは、不均一
系白金族 触媒 をより効果的に活性せ
しめ得ることか
ら、有利にほ、 水素同位体ガスが単独で、若しくは水 素ガス と混合して、用い
られ
ることとなる。0031 そして、上述してきた本発明に係るアルカンの重水 素化方法にあ
っ
ては、例えば、 以下のよぅな手法に従っ
て実施され
ることとなる。 003 2 先ず、アルカン及び不均一
系白金族 触媒 を、重水(及び 又は重水 素ィヒされ
た溶 媒)に添加し、撹件、混合して、懸濁液 を調製す
る。かか
る懸濁液 を別途準備した加 熱装置付き反応槽内に投入し、反応槽 を密 封して、その内部を水 素ガス(及び 又 は水 素 同位体ガス)にて充填せ
しめた後、反応槽 を所 定 温度まで加熱す
る。所 定時 間経 過 後、反応槽内より反応 液を取り出し、その反応 液に各 種 有機溶 媒 等む
添加し 、触媒 を傭別す
る。得られ
た傭液を分液し、有機 相 を乾燥後、溶 媒 を除去す
ることに より、アルカンの重水 素化物が得られ
ることとなる。なお、本発明に従ぅア ルカンの重 水素化方法にあっ
ては、上記反応槽の内部を加圧す
るための史 なる加圧手段(加圧 装置等)は、特に必要ではない
。実
施
例
003 3 以下に、本発明の実施例 を幾つか
示し、本発明を更に具体的に明らか
にす
ることとす
るが、本発明が、そのよぅな実施例の記載によっ
て、何 等の制約をも受けるもので ない
ことは、吉ぅまでもない
ところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、 更には、上記の具体的記述 以外にも、本発明の趣旨を逸 脱 しない
限りにおい
て、当 業者の知識に某づい
て、種々なる変 更、修正、改良等を加え得るものであることが、 理解され
るべきである。なお、以下の実 験例におい
て用い
た不均一
系 白金族 触媒た る5 C触媒とは、触媒の全重 最中における 坦持呈(重呈)の 占める割合が 5 (重呈 ) であるものを意 味す
る。また、触媒 を傭別す
る際には、M poe
社製の メンブランフイルター( e x 、フイルター孔径:4
5 は )を用い
た。更に、反応 終了
後の生成物につい
ては、 にて生成物分子 内への重水 素(ジュ
ーテリ ウム :)
導入を確認 し、また、 ,4 ジメトキシベンゼンを標 準物質として用い
て より重水 素化率を算出した。 003 4 実施例 封 管中の重水( O 。以下、同じ。) 2 に対 して、 ドデカン:0 5o
(85 7)
と、5 C触媒: 70
3 とを添加し、懸濁せ
しめた。次い
で、封 管内 を水 素ガスで充填(水素ガス圧: した後、かか
る封 管を、密 封した状態で、 60でで
2
時間、内部を撹件しなが ら加熱した。加熱終了
の後、ェ
一テルを加えて生成 物を溶解 し、メンブランフィルターにて触媒 を濾別した。得られ
た濾液を、水とェ
一テ ルとで抽 出し、そのェ
一テル屑 を飽 和食塩水で洗浄し、無 水硫 酸マグネシウムで乾 燥せ
しめた後、溶 媒 を減圧留去す
ることにより、生成物を得た。得られ
た生成物におい
ては、分子 内への重水 素 の導入が認められ
、また、分子 内の両端 部 (メチル某の 部分)における重水 素化率は9
。、中間部 ( 0個のメチレン某が直鎖状に結 合 してい
る部分)における重水 素化率は9
0
であっ
た。得られ
た生成物 分子内の両拙部に おける重水 素化率を「両端 部における重水 素化率」とし、また、分子 内の中間部にお ける重水 素化率を「中間部における重水 素化率」として、下記表 に示す
。 003 5 実施例2
加熱時間を24
時間とした以外は上記実施例 と同様の条件、及び手法に従い
、生 成物を得た。得られ
た生成物におい
ては、分子内への重水 素 の導入が認められ
、ま た、分子 内の両端 部 (メチル某の部 分)における重水 素化率は9 6
。、中間部 ( 0個 のメチレン某が直鎖状に結 合 してい
る部分)における重水 素化率は9 2
であっ
た。 0036 実施例 及び実施例2
の結 果か
ら明らか
なよぅに、加熱時間を長くす
ることによっ
て 、生成物における重水 素化率の向上が確認され
た。 003 7 実施例3
封 管中の重水 :2
に対 して、 オクタコザン :02 5
o
(986 g
)
と、5C
触媒 :9
74
とを添加し、懸濁せ
しめた。次い
で、封 管内を水 素ガスで充 填 (水 素ガス圧: した後、かか
る封 管を、密 封した状態で o 、C
で3
時間、内 部を撹件しなが ら加熱した。その後、実施例 と同様の手法に従い
、触媒 を濾別等す
ることにより、生成物を得た。得られ
た生成物におい
ては、分子 内への重水 素 の導入 が認められ
、また、分子 内の両端 部 (メチル某の部 分)における重水 素化率は9 6
。、 中間部 (26
個のメチレン墓が直鎖状に結 合 してい
る部分)における重水 素化率は9 2
0038 一実施例4
封 管中の重水2
に対して、2
メチルな
ンデカン5
o 1(85 7 )と、5C
触媒 : 703
とを添加し、懸濁せ
しめた。次い
で、封 管内を水 素ガスで充填 (水 素カス圧
)
した後、かか
る封 管を、密 封した状態て、 oC
て2
時間 、内部を撹件しなから加熱した。その後、実施例 と同様の手怯に従い
、触媒 を傭別 等す
ることにより、生成物を得た。得られ
た生成物におい
ては、分子内への重水 素 の 導入か甜められ
た。また、得られ
た生成物の重水 素化卒は、下記構 造式中のa 部、d
部及ひe 部 におい
て9 7
。、b
部及ひc部におい
て9 8
てあっ
た。なお、下記構 造式 におい
ては、便宜上、水素原子は全て て表示してい
る。 0039 化C H
・
,
c
,
、
,。
。
,
。
,
,
0040かか
る実施例4
の結 果か
らも明らか
なよぅに、2
メチルウンテ カンの如き枝分れ
構 造を呈す
るアルカン (イソパラフィン)てあっ
ても、本発明に従ぅ重水 素化怯によっ
て効 果的に重水 素化され
ることか甜められ
たのてある。 0041 実施例5 封 管中の重水2
に対 して、ンクロペンタテ カン0
・2 5
o 1( 52 6
)と、5C
触媒 05 2
とを不加し、野濁せ
しめた。吹い
て、封 管内を水 素カスて 充填 (水 素カス圧)
した後、かか
る封 管を、密 封した状態て o 、C
て4
時間 、内部を撹件しなから加熱した。その後、実 験例 と同様の手怯に従い
、触媒 を傭別 等す
ることにより、生成物を得た。得られ
た生成物におい
ては、分子内への重水 素 の 導入か甜められ
、また、重水 素化卒は7 9 てあっ
た。 004 2 実施例6~
実施例 0 下記表 に示す
各触媒 を、下記表 に示す
呈にて使 用 した以外は実施例 と同様 の条件、及ひ手怯に従い
、生成物を得た。得られ
た生成物につい
ての「両端 部における重水 素化率」及び「中間部における重水 素化率」を、下記表 に併
せ
て示す
。 004 3 表 両端 部における 中間部 における 触 媒の使用量 触 媒 触媒 の使用割合 重 水素化率 重水素化率 重量部 実施 例 5 R 角 ノ C 7 3 9 実施例 「0 R C触 8 2 「0 8 8 実施例フ 「0 P ノC触 媒 8 2 「O 5 実施例 0 ノC触 媒 8 「0 45 4 実施 例 5 ノc
触 媒 7 8 8 実施 例「。
R ノc
触媒 「O 「2 4 米「使用割刮
・基質 ドデヵン)の「00重量部に対する使用割合 0044かか
る表 の結 果か
らも明らか
なよぅに、本発明に従ぅアルカンの重水 素化方法に おい
ては、P
C
触媒、C
触媒、C
触媒、P
C
触媒又は吐C
触媒の 何れ
の触媒 を用い
た場合にも、アルカンを効果的に重水 素化 し得ることが認められ
、 特に、C
触媒、P d
C
触媒又はC
触媒 を用い
ることがより効果的であり、中 でも、本発明におい
ては、R
C
触媒が最も有利に用い
られ
得ることが認められ
た。 0045 上述した各実施例か
らも明らか
なよぅに、本発明に従ぅアルカンの重水 素化方法に あっ
ては、従来の方法におい
ては広く用い
られ
てい
た亜 臨界 状態の車水 を用い
る必、 要が無く、また、反応 系を加圧す
るための史 なる加圧装置が必要とされ
るものでもなく 、穏和な反応 条件でアルカンを重水 素化せ
しめることが可能であることが 、認められ
たのである。請 求
の
範
囲
アルカン及び不均一
系 白金族 触媒 を重水 及び 又は重水 素ィヒされ
た溶 媒に添加 してなる懸濁液 を、水素ガス及び 又は水 素 同位体ガス雰囲気の密 閉系におい
て、 加熱す
ることを特徴とす
るアルカンの重水 素化方法。 2 前記加熱が 00~
2
00C
の温度範囲内におい
て実施され
る請 求 項 に記載のア ルカンの重水 素化方法。 3 前記 不均一
系白金族 触媒が、坦体にて坦持され
たものである請 求 項 又は請 求 項2
に記載のアルカンの重水 素化方法。 4 前記 坦体が、炭素材 料よりなるものである請 求 項3
に記載のアルカンの重水 素化方 法。 5 前記 不均一
系白金族 触媒が、P
C
触媒、C
触媒、C
触媒、P
C
触 媒及びC
媒か
らなる群より選ばれ
た少 なくとも一
種以上である請 求 項 乃至請 求 項4
の何れか
項に記載のアルカンの重水 素化方法。 6 前記 不均一
系白金族 触媒が、C
触媒、P d
C
触媒及びC
媒か
らなる 群より選ばれ
た少 なくとも一
種以上である請 求 項 乃至請 求 項4
の何れか
項に記載 のアルカンの重水 素化方法。 7 前記 不均一
系白金族 触媒がC
触媒 である請 求 項 乃至請 求 項4
の何れか
項に記載のアルカンの重水 素化方法。n erna iona app ica ion o . PCT/JP2007/073184 A . CLASSIFICATION OF SUBJECT MATTER
C07C5/00(2006 .01) i , C07C9/14 (2006 .01) i , C07C9/22 (2006.01) i , B01J23/40 (2006.01)n, C07B59/00(2006 .01)n, C07B61/00 (2006 .01)n
According t o International Patent Classi cation (IPC) or t o both national classification and IPC B . FIELDS SEARCHED
Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols)
C07C5/00, C07C9/14, C07C9/22, B01J23/40, C07B59/00, C07B61/00
Documentationsearched otherthanminimum documentation totheextentthatsuchdocumentsareincludedin the fields searched
Jitsuyo Shinan Koho 1922-1996 Jitsuyo Shinan Toroku Koho 1996-2008
Kokai Jitsuyo Shinan Koho 1971-2008 Toroku Jitsuyo Shinan Koho 1994-2008
Electronicdatabase consulted duringthe international search (nameof data base and, where practicable, search terms used) WPI , CAplus (STN) , JST7580 (JDream2 ) , JSTPlus ( JDream2 )
C . DOCUMENTS CONSIDERED TO BERELEVANT
Category Citationof document, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant to claim No.
J P 2005-97239 A (Kyoto University), 1-6
14 April, 2005 (14.04.05),
Claims 1 , 2 ; Par. Nos . [0019] to [0020]; example 1
(Family: none)
W O 2004/060831 A l (Wako Pure Chemical 1-6
Industries, Ltd.),
2 2 July, 2004 (22.07.04),
Claims; page 8 , line 3 9 to page 9 , line 1 AU 2003277596 A l E P 1577280 A l
TW 200413274 A U S 2006/116535 A l
CN 1732135 A KR 2005089979 A
Further documents are listed in the continuation of Box C . See patent family annex.
* Special categories of cited documents: "T" later document published after the international filing date or pπoπty
"A" document defining the general state of the art which is not considered to date and not in conflict with the application but cited to understand be of particular relevance the pπnciple or theory underlying the invention
"E" earlier application or patent but published on or after the international filing "X" document of particular relevance; the claimed invention cannot be date considered novel or cannot b e considered to involve an inventive
"L" document which may throw doubts on priority claim(s) or which is stepwhen the document is taken alone
cited to establish the publication date of another citation or other "Y" document of particular relevance; the claimed invention cannot be special reason (as specified) considered to involve an inventive step when the document is
"O" document referring to an oral disclosure, use, exhibition or other means combined with one or more other such documents, such combination
"P" document published pπor to the international filing date but later than the being obvious to a person skilled in the art pπoπty date claimed "&" document member of the same patent family
Date of the actual completion of the international search Date of mailing of the international search report 3 1 January , 2 0 0 8 ( 3 1 . 0 1 . 0 8 ) 12 February, 2008 (12.02.08)
Name and mailing address of the ISA/ A thonzed officer Japanese Patent Office
Facsimile No. Telephone No. Form PCT/ISA/210 (second sheet) (April 2007)
INTERNATIONALSEARCH REPORT International application No.
PCT/JP2007/073184
C (Continuation). DOCUMENTS CONSIDERED TO BERELEVANT
Category* Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant to claim No.
A WO 2004/011400 A l (Wako Pure Chemical 1-7
Industries, Ltd.),
0 5 February, 2004 (05.02.04), Claims; page 21, lines 3 to 1 5
Sc AU 2003248267 A l Sc E P 1535889 A l
KR 2005030214 A TW 200404054 A
Sc CN 1675145 A
A WO 2004/046066 A l (Wako Pure Chemical 1-7
Industries, Ltd.), 0 3 June, 2004 (03.06.04), Claims Sc AU 2003277595 A l Sc E P 1561741 A l Sc TW 200413273 A U S 2006/025596 A l Sc CN 1714060 A Sc KR 2005086652 A Sc IN 200501145 P 2
A WO 2005/070853 A l (Wako Pure Chemical 1 - 7
Industries, Ltd.),
04 August, 2005 (04.08.05), Claims
Sc E P 1707548 A l Sc CN 1906143 A Sc KR 2006129284 A
A U S 3849458 A (INCENTIVE RES S c DEV AB.), 1 - 7
1 9 November, 1974 (19.11.74), Example 3
(Family: none)
国際調査報告 国際出願番 号 ノ ・ 発明の属する分野 の分類 (国際特許分類 (IPC) ) Int・Cl. C07C5/00(2006.01)i , C07C9/14(2006.01)i , C07C9/22(2006.01)i , BOlJ23/40(2006.01)n , C07B59/00(2006.01)n , C07B61/00(2006.0 1 n B ・ 調査を行 た分野 調査 を行 た最小限姿料 (国際特許分類 ( I PC) ) ・Cl. C07C5/00 C07C9/14, C07C9/22, B01J23/40, C07B59/00, C07B61/00 最小限資料以外の資料で調査 を行 た分野に含まれる もの 日本国実用新案公報 1 9 2 2 - 1 9 9 6年 日本国公 開実用新案公報 1 9 7 1 - 2 0 0 8年 日本国実用新案登録公報 1 9 9 6 — 2 0 0 8 年 日本国登録 実用新案公報 1 9 9 4 - 2 0 0 8年 国際調査で使用した電子デ タ ス デ タ スの名称、調査 に使用した用
WPI CAplus(STN) JST7580( 皿rea ) , JSTPlus (JDreaπ )
・ 関連する と認められる文献 引用文献の 関連する カテ リ ホ 引用文献名 及び 部の箇所が関連する きは、その関連する箇所 の表示 請求の範囲の番 号 J P 2005 97239 A (
国立
大学法人京都大学) 2005・4・14, 1-6 請求項 1 , 2 、 [0019]~
[0020] 、実施 例7
ァ なし) W O 2004/060831 A l (和光純薬工業株式会社) 2004.07.22, 1-6 特許請求の範囲
、8 頁3 9 r 9 頁1行 A U 2003277596 A l EP 1577280 A l TW 200413274 A U S 2006/116535 A l CN 1732135 A K R 2005089979 A 炉 欄の続 きに 文献が列挙されて る。 r テ ト ァ リ に関する別紙を参照。 ポ 引用文献のカテ リ の日の役に公表された文献 特に関連 の ある文献ではな 、一般的技術水準を示す 1T J 国際出願 日又は優先日後に公表された文献 であ て の 出願 矛盾するものではな 、発 明の原理又は理論 ΓE J 国際出願日前の出願 または特許 であるが、国際出願日 の理解 のために引用するもの 以 後に公表されたも(D X J 特に関連のある文献 であ て、当議文献のみで発 明 Γ 優先権主張に疑 義 を提起する文献又は他 の文献 の発 行 の新規 性又は進歩性がな と考 えられるもの 日若し は他の特別な理由を確立するために 用す Y J 特に関連のある文献であ て、当該文献 :他の 1以 る文献 理由を付す) 上の文献との、当業者にと て自明である組合 に ΓO 口頭による開示、使 用、展示等に言及する文献 よって進 歩性がな と考 え れるもの ΓP J 国際出願日前で、 優先権の主張の基礎となる出願 Γ& J 同 テ ト ア .—文献 国際調査を完T した日 国際調査報告の発 送日 3 1 . 0 1 . 2 0 0 8 1 2 . 0 2 . 2 0 0 8 国際調査機関の名称及びあて先 特許庁審査官 権限のある職員 4 V 3 9 7 1 日本国特許庁 ( I S AノJ P ) 近藤 政克 郵便番号 1 0 0 - 8 9 1 5 東京都千代 田区霞 が関三丁目4 番 3号 電話番号 03-3581-1101 内線 3 4 8 3 様式PCT/ISA/210 (第2 ジ) (2007 年4月)国際調査報告 国際 頗番 号
c (
続き)
・ 関連する 認 められる文献 引用文献の 関連する カテ '!
ホ 引用 文献名 及び 部の箇所が関連するときは、その関連する箇所の表示 請求(D範囲の番号A
2004/011400
Al(
和光純薬工業株式会社)
2004. 02. 05, 1-7 特許請求の範囲
、2 1
頁3
~
1 5
行 AU 2003248267 A l EP 1535889 A l KR 2005030214 A TW 200404054 A CN 1675145 AA
WO 2004/046066 A l (和光純薬工業株式会社) 2004.06.03, 1-7 特許請求の範囲
AU 2003277595 A l EP 1561741 A l TW 200413273 A US 2006/025596 A l CN 1714060 A KR 2005086652 A IN 200501145 P 2 WO 2005/070853 A l (和光純薬工業株式会社
2005.08. 04, 1-7 特許請求の範囲
EP 1707548 A l CN 1906143 A & KR 2006129284 AUS 3849458 A (INCENTIVE RES DEV AB) 1974. 11. 19, 1-7
EXAPLE 3
ア なし