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取代环戊酮的制造方法.pdf

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取代 戊酮 制造 方法
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摘要
申请专利号:

CN200680023409.9

申请日:

2006.06.23

公开号:

CN101208288A

公开日:

2008.06.25

当前法律状态:

终止

?#34892;?#24615;:

无权

法?#19978;?#24773;: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):C07C 67/303申请日:20060623授权公告日:20110727终止日期:20140623|||授权|||专利申请权、专利权的转移(专利申请权的转移)变更项目:申请人变更前权利人:旭化成化学株式会社 申请人地址:日本东京都变更后权利人:旭化成电子材料株式会社 申请人地址:日本东京都登记生效日:2009.5.8|||实质审查的生效|||公开
IPC分类号: C07C67/303; C07C45/41; C07C45/51; C07C49/395; C07C49/647; C07C67/31; C07C67/475; C07C69/716; C07C69/738; C07D303/04; C07D307/33; C07B53/00 主分类号: C07C67/303
申请人: 旭化成化学株式会社
发明人: 清水克也; 松下文夫
地址: 日本东京都
优?#28909;ǎ?/td> 2005.6.30 JP 191368/2005; 2005.8.11 JP 232933/2005; 2005.8.29 JP 247039/2005; 2005.11.7 JP 321789/2005
专利代理机构: ?#26412;?#24066;中咨律师事务所 代理人: 段承恩;田 欣
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法律状态
申请(专利)号:

CN200680023409.9

授权公告号:

|||101208288B|||||||||

法律状态公告日:

2015.08.12|||2011.07.27|||2009.06.10|||2008.08.20|||2008.06.25

法律状态类型:

专利权的终止|||授权|||专利申请权、专利权的转移(专利申请权的转移)|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供右式(2)所示的取代环戊酮的制造方法,在过渡金属催化剂存在下、以羧酸或特定浓度的羧酸酯为溶剂,对右式(1)所示的化合物的双键进行加氢,式中R1、R2表示碳原子数1~8的取代基,式中R3、R4表示碳原子数1~8的取代基、R1、R2可以相同,R3与R4可以相同。根据该方法,可以用简单、廉价的方法、以高顺式体比获得作为茉莉系香料、其中间体等有用的取代环戊酮。

权利要求书

权利要求书
1.  式(2)所示的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,在过渡金属催化剂存在下,以羧酸为溶剂,使式(1)所示的化合物的5员环内双键加氢,

式中、R1、R2表示碳原子数1~8的取代基,R1与R2可以相同,

式中、R3、R4表示碳原子数1~8的取代基,可以与R1、R2相同,R3与R4可以相同。

2.  如权利要求1或2所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,羧酸为乳酸。

3.  如权利要求1或2所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,不添加可溶于溶剂并且对催化剂活性有影响的第三成分。

4.  如权利要求1或2所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,加氢开始时的反应溶液中的羧酸的浓度为,相对于上述式(1)所示的化合物1重量份,0.05重量份以上、1000重量份。

5.  如权利要求1或2所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,过渡金属为钯。

6.  如权利要求1或2所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,过渡金属催化剂为钯-碳。

7.  式(2)所示的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,在过渡金属催化剂存在下、以羧酸酯为溶剂使式(1)所示的化合物的5员环内双键进行加氢时,加氢开始时的反应溶液中的该羧酸酯浓度为,相对于上述式(1)所示的化合物1重量份,0.05重量份以上、1000重量份,

式中、R1、R2表示碳原子数1~8的取代基,R1与R2可以相同,

式中、R3、R4表示碳原子数1~8的取代基,可以与R1、R2相同,R3与R4可以相同。

8.  如权利要求7所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,不添加可溶于溶剂并且对催化剂活性有影响的第三成分。

9.  如权利要求7或8所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,过渡金属为钯。

10.  如权利要求7或8所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,过渡金属催化剂为钯-碳。

11.  下述式(4)所示的1、3-环戊二酮类的制造方法,其特征在于,在下述式(3)所示的化合物中加入碱,在含有10wt%~100wt%的非质子性极性溶剂的溶剂中加热,使其环化,

式中、R5表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R6表示碳原子数1~8的取代基,R5与R6可以相同,

式中、R7表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R5相同。

12.  如权利要求11所述的1、3-环戊二酮类的制造方法,其特征在于,非质子性极性溶剂为二甲基亚砜。

13.  如权利要求11或12所述的1、3-环戊二酮类的制造方法,其特征在于,在减压下,一边蒸馏除去溶剂,一边环化。

14.  下述式(7)所示的γ-酮酸酯的制造方法,其特征在于,在下述式(6)所示的醇的存在下,利用氯化氢,使下述式(5)所示的?#21453;?#24320;裂,

式中、R8表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,
R9-OH             (6)
式中、R9表示碳原子数3以上的烃基,

式中、R10表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R10表示碳原子数1~8的取代基,R10可以与R8相同,R11可以与R9相同,R10与R11可以相同。

15.  一种取代环戊烯酮的制造方法,其特征在于,包括下述的6个工序,
第一工序:在下述式(9)所示的醇的存在下、利用氯化氢,使下述式(8)所示的?#21453;?#24320;裂,来制造下述式(10)所示的γ-酮酸酯的工序,

式中、R12表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,
R13OH           (9)
式中、R13表示碳原子数1以上的烃基,

式中、R14表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R15表示碳原子数1~8的取代基,R14可以与R12相同,R15可以与R13相同,R14与R15可以相同;
第二工序:使上述式(10)所示的γ-酮酸酯的酯进行水解,来制造下式(11)所示的γ-酮羧酸,同时除去副产物的工序,

式中、R16表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R14相同;
第三工序:使上述式(11)所示的羧酸进行酯化,来制造下述式(12)所示的γ-酮酸酯的工序,

式中、R17表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R16相同,R18表示碳原子数1~8的取代基,可以与R15相同,R17与R18可以相同;
第四工序:使上述式(12)所示的γ-酮酸酯进行环化,来制造下述式(13)所示的化合物的工序,

式中、R19表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R17相同;
第五工序:将上述式(13)所示的化合物进行醚化,来制造下述式(14)所示的化合物的工序,

式中、R20表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R19相同,R21表示碳原子数1~8的取代基,R20与R21可以相同;
第六工序:在上述式(14)所示的化合物中加成丙二酸酯的同时,进行脱碳酸,来制造下述式(15)所示的取代环戊烯酮的工序,

式中、R22表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R20相同,R23表示碳原子数1~8的取代基,R22与R23可以相同。

16.  下述式(17)所示的1,3-环戊二酮类的制造方法,其特征在于,使下述式(16)所示的化合物重排,

式中、R24表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,

式中、R25表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R24相同。

17.  下述式(19)所示的取代环戊烯酮的的制造方法,其特征在于,选择性地使下述式(18)所示的取代环戊烯酮的侧链的双键氧化,

式中、R26表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R25相同,R27表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R26与R27可以相同,

式中、R28表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R26相同,R29表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R27相同,R28与R29可以相同。

18.  下述式(20)所示的二醇的制造方法,其特征在于,使上述式(19)所示的取代环戊烯酮的环氧乙烷环水解,

式中、R30表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R28相同,R31表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R29相同,R30与R31可以相同。

19.  一种取代环戊酮的制造方法,其特征在于,包括下述的9个工序,
第一工序:将1,3-环戊二酮进行醚化,来制造下述式(21)所示的化合物的工序,

式中、R32表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,
第二工序:使上述式(21)所示的化合物进行重排,来制造下述式(22)所示的化合物的工序,

式中、R33表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R32相同,
第三工序:将上述式(22)所示的化合物进行醚化,来制造下述式(23)所示的化合物的工序,

式中、R34表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R33相同,R35表示碳原子数1~8的取代基,R34与R35可以相同,
第四工序:在上述式(23)所示的化合物中加成丙二酸酯,同时进行脱碳酸,来制造下述式(24)所示的取代环戊烯酮的工序,

式中、R36表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R34相同,R37表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R36与R37可以相同;
第五工序:
选择性地将上述式(24)所示的取代环戊烯酮的侧链的双键氧化,来制造下述式(25)所示的化合物的工序,

式中、R38表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R36相同,R39表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R37相同,R38与R39可以相同;
第六工序:
使上述式(25)所示的化合物的环氧乙烷环水解,来制造下述式(26)所示的二醇的工序,

式中、R40表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R38相同,R41表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R39相同,R40与R41可以相同;
第七工序:
对上述式(26)的5员环内双键进行加氢,来制造下述式(27)所示的化合物的工序,

式中、R42表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R40相同,R43表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R41相同,R42与R43可以相同;
第八工序:
将上述式(27)所示的化合物的二醇进行二氧戊环化,来制造下述式(28)所示的化合物的工序,

式中、R44表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R42相同,R45表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R43相同,R44与R45可以相同,Z表示碳原子数1~6的烷氧基或氨基;
第九工序:
使上述式(28)所示的化合物在羧酸酐的存在下进行分解,来制造下述式(29)所示的取代环戊酮的工序,

式中、R46表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R44相同,R47表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R45相同,R46与R47可以相同。

20.  上述式(17)所示的1,3-环戊二酮类。

21.  上述式(18)所示的取代环戊烯酮。

22.  上述式(19)所示的取代环戊烯酮。

23.  上述式(20)所示的二醇。

24.  上述式(23)所示的化合物。

25.  一种取代环戊烯酮的制造方法,其特征在于,包括下述的3个工序,
第一工序:使1,3-环戊二酮与下述式(30)所示的化合物在碱存在下进行反应,来制造下述式(31)所示的化合物的工序,

式中、R48表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,X表示脱离基,虚线表示可以有键,也可以没有键,

式中、R49表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R48相同,虚线表示上述相同含义;
第二工序:将上述式(31)所示的化合物进行醚化,来制造下述式(32)所示的化合物的工序,

式中、R50表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R49相同,R51表示碳原子数1~8的取代基,R50与R51可以相同,虚线表示上述相同含义;
第三工序:在上述式(32)所示的化合物中加成丙二酸酯,同时进行脱碳酸,来制造下述式(33)所示的化合物的工序,

式中、R52表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R50相同,R53表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R52与R53可以相同,虚线表示上述相同含义。

26.  下述式(35)所示的甲基环戊烯酮类的制造方法,其特征在于,使下述式(34)所示的化合物脱碳酸,

式中、R54、R55表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R54与R55可以相同,

式中、R56表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R54相同。

27.  一种γ-内酯类的制造方法,其特征在于,包括下述的2个工序,
第一工序:在下述式(37)所示的醇的存在下,利用氯化氢使下述式(36)所示的?#21453;?#24320;裂,来制造下述式(38)所示的γ-酮酸酯的工序,

式中、R57表示氢原子或碳原子数1~12的取代基,
R58OH             (37)
式中、R58表示碳原子数1以上的烃基,

式中、R59表示氢原子或碳原子数1~12的取代基,可以与R57相同,R60表示碳原子数1~8的取代基,可以与R58相同,R59与R60可以相同;
第二工序:将上述式(38)所示的γ-酮酸酯进行还原,来制造下述式(39)所示的γ-内酯类的工序,

式中、R61表示氢原子或碳原子数1~12的取代基,可以与R59相同。

说明书

说明书取代环戊酮的制造方法
技术领域
本发明涉及作为茉莉系香料、其中间体等有用的顺式-2,3-二取代环戊酮的制造方法、以及对该取代环戊酮的制造有用的中间体和该中间体的制造方法。
背景技术
2,3-二取代环戊酮是对茉莉系香料、前列腺素类等的有用化学物质的合成重要的化合物。其中,在3-位具有烷氧基羰基甲基的化合物对茉莉系香料的合成很重要,迄今为止公开了很多制造方法。
例如有以环戊酮为原料的方法(非专利文献1)、以己二酸为原料的方法(非专利文献2)。在这些方法中,可以获得热力学稳定的立体异构体、即2,3-位的取代基相对于5员环处于相互反式关系的反式-2,3-二取代环戊酮。顺式体的比例通常不超过10%以下。但是,由近年的研究的结果可知,在茉莉系香料中占重要的位置的茉莉酮酸酯中,顺式-2,3-二取代环戊酮比反式-2,3-二取代环戊酮更香(非专利文献3),因此人们强烈期望开发顺式-2,3-二取代环戊酮的工业制造方法。但是,如前所述,现有技术的多数是以反式-2,3-二取代环戊酮为主成分获得的。
作为克服这样的难点的技术,公开了使用催化剂来使所获得的反式-2,3-二取代环戊酮异构化,来制造顺式-2,3-二取代环戊酮的方法(专利文献1)。但是,该技术的情况下,不但需要用于异构化的特别的装置和工序,而?#20063;?#33021;避免为了进行异构化而在160~190℃的高温所导致的热劣化。存在为?#39034;?#21435;因此产生的高?#26800;?#26434;质而进一步需要特别的装置和工序的问题。并且,所获得的顺式体(差向异构体)浓度不超过40%左右。
另?#29615;?#38754;,作为选择性地合成顺式-2-取代-3-烷氧基羰基甲基环戊酮的方法,已知对2-取代-3-烷氧基羰基甲基环戊烯酮的双键实施加氢的方法。
在专利文献2中公开了在铝醇盐的存在下进行催化加氢的方法。根据该方法,可以以90%以上的选择率获得所期望的顺式-2-取代-3-烷氧基羰基甲基环戊酮。但是,除了存在需要3~10kg/cm2的加压这样的反应操作上和设备上的制约之外,还需要使用当量的铝醇盐作为第三成分。并且,由于所加入的铝醇盐在反应后被乙酸水溶液等分解,因此产生大量的铝系废弃物,使后处理变得困?#36873;?#21478;外,也存在该废弃物污染催化剂,使催化剂的再利用变得困难的问题。
在专利文献3中公开了使具有特定的配体的钌络合物的存在下加氢的方法。在该公报中记载了以99%这样的高选择率获得了所期望的顺式-2-取代-3-烷氧基羰基甲基环戊酮。但是,除了必须使用钌这样的非常昂贵的催化剂之外,在配体中还必须使用特殊且昂贵的化合物。并且催化剂需要预先进行复杂的前处理。另外,该方法需要10~90kg/cm2这样的非常高的氢压力,在反应操作上和设备上的制约非常大。进而在该技术中,使用均一系催化剂(溶解于溶剂),因此在反应后需要分离催化剂和生成物的特殊的操作,在工业实施上也具有很大的困?#36873;?#21478;外,在该技术中,添加特定的配体作为第三成分,该配体基于解离平衡而从钌络合物中解离,因此该配体的一部移动到生成物侧。其结果是,在反应后的催化剂分解操作中,催化剂组合物的组成变化,具有不能获得催化剂性能的严重的缺陷。
在专利文献4中公开了在磷酸盐等的共存下、在铑-碳催化剂的存在下加氢的方法。该公报中记载了在常压下以90%以上的高选择率获得所期望的顺式-2-取代-3-烷氧基羰基甲基环戊酮,但是在本发明者们的实验中,顺式-2-取代-3-烷氧基羰基甲基环戊酮的选择率非常低,为30%以下。另外,在该技术中,需要添加磷酸盐等的盐作为第三成分。但是,该盐在?#29366;?#31561;的有机溶剂中具有一定的溶解度,因此在反应后的催化剂分解操作(催化剂的滤过)中,该盐的一部分向生成物侧移动。其结果是,催化剂组合物的组成变化,不能获得催化剂性能的重?#20013;?#30340;严重的缺陷。如上所述,可以选择性地合成顺式-2-取代-3-烷氧基羰基甲基环戊酮,并且从工业实施的角度出发能够令人满意的技术仍没有报道。
另?#29615;?#38754;,1,3-环戊二酮类是在有机合成上非常有用的化合物,作为本发明的取代环戊酮制造的前体也是有用的化合物。但是,其是与从其看上去很简单的分子结构所预想的结果比较,?#23545;?#26356;难合成的物质(非专利文献4)。
其中,作为基本结构、同?#26412;?#26377;很高的有用性的1,3-环戊二酮,在合成上特别困?#36873;?#19979;面列举出迄今为止报道的1,3-环戊二酮类的代表的合成法。其一,是使琥珀酸和酰氯在氯化铝存在下反应的方法(非专利文献5)。根据该方法,可以用一个步骤合成1,3-环戊二酮类,但是收率非常低,为50%。并且,在该方法中,相对于作为原料的琥珀酸,需要使用大量过剩的氯化铝和酰氯,分别为2.4倍摩尔和4倍摩尔,因而产生大量的副产物。另外,需要使用硝基甲烷等的爆炸性的溶剂作为溶剂,从工业实施的角度出发,很难说是令人满意的方法。进而已知,用该方法不能合成作为基本结构、同时有用性高的1,3-环戊二酮(非专利文献4)、该方法不能成为1,3-环戊二酮类的普遍的合成法。第2方法是利用碱来使4-氧代链烷酸酯环化的方法。该方法也是能够用一个步骤合成1,3-环戊二酮类的方法,但是作为基本结构、同时有用性高的1,3-环戊二酮的收?#23454;停?#23436;全不能用一般的碱来生成(非专利文献6),只有在使用特殊的碱(三苯基?#29366;技?的情况下,才仅能以60%的收率获得1,3-环戊二酮(非专利文献7)。另外,即使是被认为比?#20808;?#26131;环化的长链的4-氧代链烷酸酯,收率也很低,为35~80%左右(非专利文献4),很难说是能够在工业上实施的技术。如上所述,由于1,3-环戊二酮类的合成困难,所以从工业实施的角度出发能够令人满意的制造技术仍未有报道。
另?#29615;?#38754;,γ-酮酸酯是在有机合成上有用的化合物,作为本发明的取代环戊酮制造的前体也是有用的。但是,由于在同?#29615;?#23376;内具有酮和酯这样的反应性的高的2?#27490;?#33021;团,因此是很难用短工序合成的化合物。作为很少的?#34892;?#30340;合成法的一例,已知只要在醇中用氯化氢来处理?#21453;跡?#23601;一定能合成。例如在非专利文献8中公开了使?#21453;?#22312;?#29366;?#25110;乙醇中反应的例子。但是,用该技术仅能够以29~36%这样的极低的收率获得γ-酮酸酯。即,在现有技术中,仍不能实现以高效率来合成γ-酮酸酯。
另外,下式(15)所示的取代环戊烯酮是可以?#34892;?#20316;为制造本发明的取代环戊酮用前体的化合物。非专利文献5作为该化合物的制造方法是已知的。

在该制造方法中,具有下述工序:以氯化铝作为催化剂,以硝基甲烷作为溶剂,使琥珀酸与酰氯化物反应。但是,该工序中存在工业实施上的重大问题。首先,收率很低,为50%。并且,需要大量的、相对于作为原料的琥珀酸分别为2.4倍摩尔和4倍摩尔的由于发烟性、腐蚀性而操作困难的氯化铝和酰氯化物。这不仅带来?#24230;?#26102;的操作的困难性、反应器材质的腐蚀等的制造上的问题,也存在反应后排出大量铝系和氯系的废弃物的环境保护方面的问题。并且,用作溶剂的硝基甲烷是爆炸性的物?#21097;?#22312;以工业规模使用?#24065;?#23384;在需要特别的安全对策的问题。这样,在现有技术中,没有以工业的规模、安全?#34892;?#22320;制造上述式(15)所示的取代环戊烯酮的方法。
下式(17)所示的、在侧链具有反式双键的结构的1,3-环戊二酮类,是作为本发明的取代环戊酮制造的中间体的有用的化合物。

在利用现有技术合成该化合物时,可以列举出例如,使具有双键为反式配置的烯丙基的下式(40)所示的卤化物与1,3-环戊二酮在碱存在下反应的方法,

(式中、R25表示上述的含义,X表示卤原子)。但是,在该方法中,需要预先立体选择性地合成上式(40)所示的卤化物,其中存在例如需要在使下式(41)所示的化合物的三键在液体氨中用钠进行加氢后、使醇变换为卤素的复杂的工序的问题,

(式中、R25表示上述的含义)。即,在现有技术中,仍不能实现简单地制造上述式(17)所示的、在侧链具有反式双键的结构的1,3-环戊二酮类。
只要能够使下式(18)所示的化合物的侧链的反式型双键选择性地环氧化(epoxidation),合成下式(19)所示的化合物,就能够保护侧链的双键,同时只要能使环氧乙烷环开裂为反式(anti type),变换为二醇,就会使顺式双键的导入成为可能,对茉莉系香?#31995;?#30340;取代环戊酮的合成是非常有用的。但是,尚未公开这样的技术。

顺式-茉莉酮、二氢茉莉酮等的甲基环戊烯酮类作为茉莉系香料?#21152;?#37325;要的位置,已经报道了很多制造方法,其中很多是利用1,4-二酮的分子内羟醛反应来进行的。例如已知专利文献5、6、非专利文献9等很多的例子。根据该方法,能够制造特定的甲基环戊烯酮类,但是专有地制造该特定的甲基环戊烯酮类的方法是特定的,因此很难制造其他有用香料。在香料界,能够机动地制造多种香料的方法不可或缺,但是该方法这样的特定为单一的香料材料的制法是非常没?#34892;?#29575;的。例如在该方法中,派生地获得茉莉系香料中特别有用的大量需要的茉莉酮酸酯类在事实上是不可能的,在制造该酯时不得不采用完全不同的制造方法。因此,存在在制造设备、原材料的调配等方面产生不合理、不利的困?#36873;?#21363;,用现有技术仍不能实现用同一合成路线派生地一起制造茉莉系香料中?#21152;?#37325;要位置的茉莉酮酸酯和甲基环戊烯酮类。
目前报道了很多γ-内酯类的制造方法,其中很多是由醇和丙烯酸衍生物通过利用有机过氧化物等的自由基加成来制造的。例如已知在过氧化二叔丁基和卤化锌的存在下,使丙烯酸衍生物和醇反应的方法(专利文献7)。但是,由该方法制造的γ-内酯类,一般具有塑料那样的气?#19969;?#37240;味,存在本来的水果或花那样的良好的香气损失那样的重大的缺点。人们对用于改善这样的缺点的精制方法进行了各种研究,但是没有一种方法是完美的。另外,过氧化二叔丁基等的有机过氧化物是具有爆炸性的危险的物?#21097;?#20063;存在其操作上需要特别的对策的难点。因此,人们强烈期望开发根本上不同的γ-内酯类的制造方法。
专利文献1:特开2002-69477号公报
专利文献2:特开昭54-90155号公报
专利文献3:特表平10-513402号公报
专利文献4:特开昭62-87555号公报
专利文献5:特公昭45-24771号公报
专利文献6:特开昭49-75555号公报
专利文献7:特开平4-54177号公报
非专利文献1:印藤元一著“合成香料”化学工?#31561;?#25253;社出版、2005年3月22日、增补修订版、p.677
非专利文献2:印藤元一著“合成香料”化学工?#31561;?#25253;社出版、2005年3月22日、增补修订版、p.676
非专利文献3:日本化学会编“味とにおい的分子認識”学会出版?#34892;?#20986;版、2000年4月10日、p168
非专利文献4:Synthesis、479(1989)
非专利文献5:Zhou Jingyao、Lin Guomei SunWei SunJing“You jiHuaxue”1985年、No.6、p491
非专利文献6:Chem.Pharm.Bull.13、1359(1965)
非专利文献7:Collect.Czech.Chem.Commun.42、998(1977)
非专利文献8:Studia Universitatis Babes-Bolyai、Chemia、19(2)、26(1974)
非专利文献9:J.Org.Chem.,31,977(1966)
发明内容
本发明的目的在于提供高立体选择性地且工业上有利地制造作为茉莉系香料、其中间体等有用的顺式2,3-二取代环戊酮的方法、以及用于制造该取代环戊酮的有用的中间体、和用工业上有利的方法制造该中间体的方法。
本发明者为?#31169;?#20915;上述课题进行?#26494;?#20837;研究,从而完成了本发明。即,本发明如下所述。
<1>式(2)所示的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,使式(1)所示的化合物的5员环内双键在过渡金属催化剂存在下、以羧酸为溶剂进行加氢,

(式中、R1、R2表示碳原子数1~8的取代基。R1与R2可以相同),

(式中、R3、R4表示碳原子数1~8的取代基、可以与R1、R2相同,R3与R4可以相同)。
<2>如上述1或2所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,羧酸为乳酸。
<3>如上述1或2所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,不添加可溶于溶剂并且对催化剂活性有影响的第三成分。
<4>如上述1或2所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,加氢开始时的反应溶液中的羧酸的浓度为,相对于上式(1)所示的化合物1重量份,0.05重量份以上、1000重量份。
<5>如上述1或2所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,过渡金属为钯。
<6>如上述1或2所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,过渡金属催化剂为钯-碳。
<7>式(2)所示的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,在过渡金属催化剂存在下、以羧酸酯为溶剂使式(1)所示的化合物的5员环内双键进行加氢时,加氢开始时的反应溶液中的该羧酸酯浓度为,相对于上式(1)所示的化合物1重量份,为0.05重量份以上、1000重量份,

式中、R1、R2表示碳原子数1~8的取代基,R1与R2可以相同,

式中、R3、R4表示碳原子数1~8的取代基,可以与R1、R2相同,R3与R4可以相同。
<8>如上述7所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,不添加可溶于溶剂并且对催化剂活性有影响的第三成分。
<9>如上述7或8所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,过渡金属为钯。
<10>如上述7或8所述的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,过渡金属催化剂为钯-碳。
<11>下式(4)所示的1,3-环戊二酮类的制造方法,其特征在于,在下式(3)所示的化合物中加入碱,在含有10重量%~100重量%的非质子性极性溶剂的溶剂中加热,使其环化,

式中、R5表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R6表示碳原子数1~8的取代基,R5与R6可以相同,

式中、R7表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R5相同。
<12>如上述11所述的1,3-环戊二酮类的制造方法,其特征在于,非质子性极性溶剂为二甲基亚砜。
<13>如上述11或12所述的1,3-环戊二酮类的制造方法,其特征在于,在减压下,一边蒸馏除去溶剂,一边环化。
<14>下式(7)所示的γ-酮酸酯的制造方法,其特征在于,在下式(6)所示的醇的存在下,利用氯化氢,使下式(5)所示的?#21453;?#24320;裂,

式中、R8表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,
R9-OH          (6)
式中、R9表示碳原子数3以上的烃基,

式中、R10表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R11表示碳原子数1~8的取代基,R10可以与R8相同,R11可以与R9相同,R10与R11可以相同。
<15>一种取代环戊烯酮的制造方法,其特征在于,包括下述的6个工序,
(第一工序)在下式(9)所示的醇的存在下、利用氯化氢,使下式(8)所示的?#21453;?#24320;裂,来制造下式(10)所示的γ-酮酸酯的工序,

式中、R12表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,
R13OH                (9)
式中、R13表示碳原子数1以上的烃基,

式中、R14表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R15表示碳原子数1~8的取代基,R14可以与R12相同,R15可以与R13相同,R14与R15可以相同;
(第二工序)使上式(10)所示的γ-酮酸酯的酯进行水解,来制造下式(11)所示的γ-酮羧酸,同时除去副产物的工序,

式中、R16表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R14相同;
(第三工序)使上式(11)所示的羧酸进行酯化,来制造下式(12)所示的γ-酮酸酯的工序,

式中、R17表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R16相同,R18表示碳原子数1~8的取代基,可以与R15相同,R17与R18可以相同;
(第四工序)使上式(12)所示的γ-酮酸酯进行环化,来制造下式(13)所示的化合物的工序,

式中、R19表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R17相同;
(第五工序)将上式(13)所示的化合物进行醚化,来制造下式(14)所示的化合物的工序,

式中、R20表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R19相同,R21表示碳原子数1~8的取代基,R20与R21可以相同;
(第六工序)在上式(14)所示的化合物中加成丙二酸酯的同时,进行脱碳酸,来制造下式(15)所示的取代环戊烯酮的工序,

式中、R22表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R20相同,R23表示碳原子数1~8的取代基,R22与R23可以相同。
<16>下式(17)所示的1,3-环戊二酮类的制造方法,其特征在于,使下式(16)所示的化合物重排,

式中、R24表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,

式中、R25表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R24相同。
<17>下式(19)所示的取代环戊烯酮的制造方法,其特征在于,选择性地使下式(18)所示的取代环戊烯酮的侧链的双键氧化,

式中、R26表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R25相同,R27表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R26与R27可以相同,

式中、R28表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R26相同,R29表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R27相同,R28与R29可以相同。
<18>下式(20)所示的二醇的制造方法,其特征在于,使上式(19)所示的取代环戊烯酮的环氧乙烷环水解,

式中、R30表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R28相同,R31表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R29相同,R30与R31可以相同。
<19>一种取代环戊酮的制造方法,其特征在于,包括下述的9个工序,
(第一工序)将1,3-环戊二酮进行醚化,来制造下式(21)所示的化合物的工序,

式中、R32表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,
(第二工序)使上式(21)所示的化合物进行重排,来制造下式(22)所示的化合物的工序,

式中、R33表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R32相同,
(第三工序)将上式(22)所示的化合物进行醚化,来制造下式(23)所示的化合物的工序,

式中、R34表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R33相同,R35表示碳原子数1~8的取代基,R34与R35可以相同,
(第四工序)在上式(23)所示的化合物中加成丙二酸酯,同时进行脱碳酸,来制造下式(24)所示的取代环戊烯酮的工序,

式中、R36表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R34相同,R37表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R36与R37可以相同;
(第五工序)
选择性地将上式(24)所示的取代环戊烯酮的侧链的双键氧化,来制造下式(25)所示的化合物的工序,

式中、R38表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R36相同,R39表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R37相同,R38与R39可以相同;
(第六工序)
使上式(25)所示的化合物的环氧乙烷环水解,来制造下式(26)所示的二醇的工序,

式中、R40表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R38相同,R41表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R39相同,R40与R41可以相同;
(第七工序)
对上式(26)的5员环内双键进行加氢,来制造下式(27)所示的化合物的工序,

式中、R42表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R40相同,R43表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R41相同,R42与R43可以相同;
(第八工序)
将上式(27)所示的化合物的二醇进行二氧戊环化,来制造下式(28)所示的化合物的工序,

式中、R44表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R42相同,R45表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R43相同,R44与R45可以相同,Z表示碳原子数1~6的烷氧基或氨基;
(第九工序)
使上式(28)所示的化合物在羧酸酐的存在下进行分解,来制造下式(29)所示的取代环戊酮的工序,

式中、R46表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R44相同,R47表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R45相同,R46与R47可以相同。
<20>上式(17)所示的1,3-环戊二酮类。
<21>上式(18)所示的取代环戊烯酮。
<22>上式(19)所示的取代环戊烯酮。
<23>上式(20)所示的二醇。
<24>上式(23)所示的化合物。
<25>一种取代环戊烯酮的制造方法,其特征在于,包括下述的3个工序,
(第一工序)使1,3-环戊二酮与下式(30)所示的化合物在碱存在下进行反应,来制造下式(31)所示的化合物的工序,

式中、R48表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,X表示离去基,虚线表示可以有键,也可以没有键,

式中、R49表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R48相同,虚线表示上述的含义;
(第二工序)将上式(31)所示的化合物进行醚化,来制造下式(32)所示的化合物的工序,

式中、R50表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R49相同,R51表示碳原子数1~8的取代基,R50与R51可以相同,虚线表示上述的含义;
(第三工序)在上式(32)所示的化合物中加成丙二酸酯,同时进行脱碳酸,来制造下式(33)所示的化合物的工序,

式中、R52表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R50相同,R53表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R52与R53可以相同,虚线表示上述的含义。
<26>下式(35)所示的甲基环戊烯酮类的制造方法,其特征在于,使下式(34)所示的化合物脱碳酸,

式中、R54、R55表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,R54与R55可以相同,

式中、R56表示氢原子或碳原子数1~8的取代基,可以与R54相同。
<27>一种γ-内酯类的制造方法,其特征在于,包括下述的2个工序,
(第一工序)在下式(37)所示的醇的存在下、利用氯化氢使下式(36)所示的?#21453;?#24320;裂,来制造下式(38)所示的γ-酮酸酯的工序,

式中、R57表示氢原子或碳原子数1~12的取代基,
R58OH              (37)
式中、R58表示碳原子数1以上的烃基,

式中、R59表示氢原子或碳原子数1~12的取代基,可以与R57相同,R60表示碳原子数1~8的取代基,可以与R58相同,R59与R60可以相同;
(第二工序)将上式(38)所示的γ-酮酸酯进行还原,来制造下式(39)所示的γ-内酯类的工序,

式中、R61表示氢原子或碳原子数1~12的取代基,可以与R59相同。
根据本发明,可以提供高立体选择性地且工业上有利地制造作为茉莉系香料、其中间体等有用的顺式-2,3-二取代环戊酮的方法。另外,可以在工业上有利地提供用于制造该取代环戊酮的有用中间体。
具体实施方式
对本发明进行如下具体说明。
<第1发明>
本发明的第1是在过渡金属催化剂存在下、以羧酸或特定浓度的羧酸酯为溶剂,使上述式(1)所示的取代环戊烯酮的5员环内双键加氢,来制造式(2)所示的取代环戊酮的方法。
在上式(1)所示的化合物的加氢中,必须要件是以羧酸和/或羧酸酯为溶剂进行加氢。通过满足该要件,可以高选择率地获得所期望的顺式-2-取代-3-烷氧基羰基甲基环戊酮。
已知酮类是在酸性条件下烯醇化的(例如モリ?#28176;蟆ぅ堀ぅ傘?#26377;机化学”(中)第5版、p.1139)。关于2,3-二取代环戊酮,预测在酸性条件下进行烯醇化,并?#20197;?#27979;即使生成顺式体,与羰基邻接的碳上的立体配置也转化,异构化成热力学稳定的顺式体(图1)。但是,本发明者们的实验的结果令人惊奇地发现下述事实,即,以羧酸为溶剂的加氢的?#29615;劍?#19982;以?#29366;?#31561;的?#34892;?#30340;物质为溶剂的情况相比,顺式体的选择率更高。该事实与有机化学的常识相反,是本领域技术人员不能容易地预测的。
在上式(1)中,R1、R2表示碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。作为R1、R2的具体例,作为烷基,可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑应用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;1与R2可以相同。
在上式(2)中,R3、R4表示碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。作为R3、R4的具体例,烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,链烯基可以列举出戊烯基,链炔基可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;3、R4可以分别与R1、R2相同。R3与R4可以相同。
上述的羧酸使用通用的物质即可。可以列举出例如乙酸、丙酸、丁酸、丙二酸等在常温为液体的羧酸,除此之外,可以列举出琥珀酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸、葡糖酸等在常温为固体的羧酸中混合水等的液体而成的液体?#21462;?#20854;中,从式(2)化合物的收率高、可以制造更多的顺式体的观点出发,优选乳酸。
上述的羧酸酯使用通用的物质即可。可以列举出例如上述羧酸的甲基酯、乙酯、丙酯、丁酯?#21462;?#20854;中,从式(2)化合物的收率高、可以制造更多的顺式体的角度出发,优选乙酸酯。另外,通过比较羧酸和羧酸酯可知,羧酸的?#29615;劍?#24335;(2)化合物的收率更高,因此优选。
上述的式(1)化合物的加氢的溶剂,可以仅使用羧酸和/或羧酸酯,也可以使用它们与其他溶剂(醇类、醚类、烃类等)的混合溶剂。
用作上式(1)化合物的加氢的溶剂的羧酸和/或羧酸酯的使用量,从可以维持反应速度和顺式体比的观点出发,优选在加氢开始时的反应溶液中,相对于上式(1)所示的化合物1重量份,为0.05重量份以上、小于1000重量份。进一步优选0.1重量份以上、小于500重量份,最优选1重量份以上、小于200重量份。
作为上述过渡金属催化剂,可以使用通用的物质。作为多相催化剂的例子,有钯、铑、钌、阮内、铂、镍等,其中,作为碳担载系催化剂,可以列举出Pd-碳、Rh-碳、Ru-碳,作为无机物担载系催化剂,可以列举出Pd-Al2O3、Rh-Al2O3、Ru-Al2O3,作为氧化物系催化剂,可以列举出PtO2,作为金属系催化剂,可以列举出Pt,作为合金系催化剂,可以列举出阮内Ni,作为蛋白?#23454;?#36733;系催化剂,可以列举出绢-Pd?#21462;?#21478;外,作为均一系催化剂的例子,可以列举出Wilkinson络合物(RhCl(PPh3)3)?#21462;?#20174;反应后的分解的容易性出发,优选多相催化剂,其中钯是?#34892;?#30340;。其中优选碳担载系催化剂,最优选Pd-碳。另外,在碳担载系催化剂的碳中,也包括活性炭。催化剂的使用量,例如相对于式(1)化合物1重量份,优选为0.01~100重量份。在多相催化剂的碳担载系催化剂、无机物担载系催化剂中,对过渡金属的担载量没有限制,优选为0.1~50重量%,最优选1~20重量%。
上述的加氢通过在常压下在反应容器中导入氢而容易进行,但是为了进一步提高反应速度等,也可以例如在1~10kg/cm2左右的加压下进行。
对上述的加氢时的反应温度没有限制,从实用的观点出发,优选-30℃~100℃,进一步优选-10~50℃。
在进行上述加氢时,作为基质的式(1)化合物以外的必需成分,实质上仅是催化剂和溶剂和氢,不需要对催化剂活性有影响的、即,用于提高式(2)体的收率、提高式(2)化合物中的顺式体比的通常必要的第三成分。特别是不需要在溶剂中添加可溶的第三成分。这样的第三成分,可以列举出铝醇盐、磷酸盐、乙酸盐、双配位基二膦配体等的助催化剂?#21462;?#22240;此,反应结束后仅过滤催化剂,就可以简单地分离式(2)化合物和催化剂,催化剂也可以?#33519;?#20877;利用。这在工业上制造式(2)化合物的情况下,具有很大的优点,对现有技术具有很大的进步。在为了其他目的而加入这样的第三成分的情况下,只要是0.01~0.5倍摩尔这样的极少量,就可以不对反应体系有影响地添加。另外,上述的第三成分不包括容?#29366;?#24335;(2)化合物中过滤的物质、溶剂和对式(1)化合物、式(2)化合物的异构体?#21462;?#25910;率实质上没有影响的物质。这样的物质根据需要,可以例如在相对于催化剂,为0.01~2倍摩尔的?#27573;?#20869;添加。
加氢反应结束后,过滤催化剂,用公知的方法精制,可以获得目标的式(2)化合物。
<第2发明>
本发明的第2,是通过将上述式(3)化合物和碱在非质子性极性溶剂中加热,使其环化,来制造1,3-环戊二酮类的方法。上述的制造方法中,必须的要件是在含有10重量%~100重量%的非质子性极性溶剂的溶剂中,使式(3)化合物和碱性物质反应。通过满足该要件,可以高收率地获得1,3-环戊二酮类。
本发明中获得的式(4)所示的1,3-环戊二酮类,也可以用作制造上述式(2)化合物时的前体。通过满足本发明的要件,可以高收率获得1,3-环戊二酮类。
上式(3)中,R5表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。作为R5的具体例,烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,链烯基可以列举出戊烯基,链炔基可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基?#21462;?
上式(3)中,R6表示碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。作为R6的具体例,作为烷基,可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基等,优选烷基,最优选甲基。R5与R6可以相同。
上式(4)中,R7表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。作为R7的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基?#21462;7与R5可以相同。
非质子性极性溶剂的含有量进一步优选20重量%~100重量%,最优选50重量%~100重量%。
上述的非质子性极性溶剂,是指二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、六甲替磷酰三胺(HMPT)、N-甲基?#37327;?#28919;酮(NMP)等,它们可以单独使用,也可以混合使用。这些非质子性极性溶剂中最优选碱的溶解度高、?#20063;?#26131;因碱而变质的二甲基亚砜(DMSO)。
上述的制造中使用的溶剂中,可以含有非质子性极性溶剂以外的成分。例如作为烃系溶剂,可以列举出甲苯、二甲苯,作为醇系溶剂,可以列举出?#29366;肌?#20057;醇?#21462;?#35813;溶剂中的非质子性极性溶剂以外的成分的含有量的?#27573;?#20026;0重量%以上、小于90重量%,进一步优选为0重量%以上、小于80%,最优选为0重量%以上、小于50重量%。
上式(3)所示的化合物的反应溶液中的浓度例如可以在0.01~10mol/L的?#27573;В?#22914;果在0.01~5mol/L的比较的稀薄的体系中反应,则经常不能获得进一步优选的结果。进一步优选为0.01~1mol/L。
上述的制造方法中使用的碱,可以使用通用的碱。例如作为金属醇盐,可以列举出?#29366;?#38048;、乙醇钠、?#29366;技亍?#20057;醇钾、叔丁醇钾,作为氨基金属,可以列举出二异丙基氨基锂、六甲基二硅氮烷锂等,优选金属醇盐,最优选?#29366;?#38048;。该碱优选为,相对于式(3)化合物,使用1.0摩尔~10摩尔。进一步优选为1.5摩尔~10摩尔。
另外,对加热温度没有限制,但是考虑到获得实用的反应速度和二甲基亚砜的热稳定性,优选为50~150℃,最优选为60~120℃。
本发明的1,3-环戊二酮的制造方法通过满足下述的2个要件,经常能获得进一步优选的结果。
1.相对于非质子性极性溶剂和碱性物质的混合物,滴加上式(3)所示的化合物。此时,也可以滴加上式(3)所示的化合物用上述的溶剂、其他溶剂稀释后的液体。稀释的浓度例如为0.01mol/l~10mol/l。另外,对滴加时间没有限制,优选为10分?#21360;?小时,最优选30分?#21360;?小时。
2.在减压下在馏出溶剂的同时使其环化。减压度可以在不出现发泡问题的?#27573;?#20869;适当设定,优选为300mmHg~0.1mmHg,进一步优选为200mmHg~0.1mmHg。另外,减压时发泡激烈时,可以适当添加消泡剂。
上述的反应结束后,可以用公知的方法精制,获得目标的式(3)化合物。
<第3发明>
本发明的第3,是上述式(7)的γ-酮酸酯的制造方法,其特征在于,使上述式(5)所示的?#21453;?#22312;上述式(6)所示的醇的存在下、利用氯化氢进行开?#36873;?#20855;体来说,可以通过对含有式(5)的?#21453;?#21644;式(6)的醇、和氯化氢的反应液进行加热来制造。式(7)的化合物,作为制造上述的式(2)所示的取代环戊酮、上述式(4)所示的1,3-环戊二酮时的前体也是有用的。通过满足本发明的要件,可以高收率地获得1,3-戊二酮类。
另外,上式(5)中,R8表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。作为R8的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基?#21462;?
上式(6)中,R9表示碳原子数3以上的烃基。作为R9的具体例,作为烷基,可以列举出正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,但是考虑到反应后处理的馏出的容易性、安全性、价格等,优选为烷基,其中,优选正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基,最优选正丁基、异丁基。
上式(7)中,R10表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。作为R10的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基?#21462;10与R8可以相同。
上式(7)中,R11表示碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。作为R11的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基等,优选烷基,最优选甲基。R11与R9可以相同,R10与R11可以相同。
上式(6)所示的醇,相对于上式(5)所示的?#21453;跡?#20248;选使用等摩尔~100倍摩尔。进一步优选1.5倍摩尔~80倍摩尔。
上述的制造方法中使用的反应液中,除了式(6)的醇以外,也可以存在?#29366;肌?#20057;醇、?#36873;?#22235;氢呋喃、甲苯、二甲苯这样的其他成分,其比例可以为反应液的0.01重量%~50重量%左右。
向反应液中供给氯化氢的方法,可以列举出?#31561;?#27695;化氢气体的方法;添加盐酸(氯化氢的水溶液)的方法;添?#21491;?#37232;氯等的酰氯化合物、使其与上式(6)的醇等反应,使得在反应系中产生氯化氢的方法?#21462;?#20854;中,在采用?#31561;?#27695;化氢气体的方法的情况下,经常可以获得进一步优选的结果。
氯化氢优选为,相对于上式(5)的?#21453;?.0摩尔,使用0.01摩尔~5摩尔。进一步优选为0.01摩尔~2摩尔。
上述的加热温度,考虑到获得实用的反应速度,为30~150℃。进一步优选为40~120℃,最优选为50~100℃。
进而,在将上式(5)的?#21453;?#21152;入到上式(6)的醇和氯化氢的混合物中时,如果通过滴加而加入,则经常以高收率获得γ-酮酸酯。在这种情况下,可以滴加上式(5)的化合物预先用上式(6)的醇、其他的溶剂等稀释而成的液体。稀释的浓度例如为0.01mol/l~10mol/l。对滴加时间没有限制,优选为10分?#21360;?小时,最优选为30分?#21360;?小时。
上述的反应结束后,用公知的方法精制,可以获得目标的式(7)的γ-酮酸酯。
<第4发明>
本发明的第4是包括下述6个工序的取代环戊烯酮的制造方法。
[1]第一工序:在下式(9)所示的醇的存在下、利用氯化氢,使上式(8)所示的?#21453;?#24320;裂,来制造下式(10)所示的γ-酮酸酯的工序。
[2]第二工序:使上式(10)所示的γ-酮酸酯的酯进行水解,来制造下式(11)所示的γ-酮羧酸,同时除去副产物的工序。
[3]第三工序:使上式(11)所示的羧酸进行酯化,来制造下式(12)所示的γ-酮酸酯的工序。
[4]第四工序:使上式(12)所示的γ-酮酸酯进行环化,来制造下式(13)所示的1,3-环戊二酮的工序。
[5]第五工序:使上式(13)所示的1,3-环戊二酮进行醚化,来制造下式(14)所示的烯酮的工序。
[6]第六工序:在上式(14)所示的烯酮中加成丙二酸酯的同时,进行脱碳酸,来获得下式(15)所示的取代环戊烯酮的工序。
通过满足这些要件,可以使用通用的装置、用短工序、在不排出有害的废弃物的情况下,工业化地制造上式(15)所示的取代环戊烯酮。式(15)所示的取代环戊烯酮,作为制造上述的式(2)所示的取代环戊酮时的前体,也是有用的。
下面对各工序进行说明。
[第一工序]
首先,使上述式(8)所示的?#21453;?#22312;下式(9)所示的醇的存在下、利用氯化氢进行开裂,来制造下式(10)所示的γ-酮酸酯。具体来说,可以通过在氯化氢和上式(9)所示的醇的存在下、对上式(8)所示的化合物进行加热?#35789;?#29616;。该工序可以用与上述的第3发明同样的方法来进行。
上式(8)中,R12表示氢原子或碳原子数1~8的链状或环状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有杂原子。作为R12的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?
上式(9)中,R13表示碳原子数1以上的烃基。R13的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,如果考虑反应后处理时的馏出的容易性、安全性、价格等,则优选烷基,其中优选正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基,最优选正丁基、异丁基。
上式(10)中,R14表示氢原子或碳原子数1~8的链状或环状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有杂原子。R12的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;14与R12可以相同。
上式(10)中,R15表示碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R15的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,优选烷基,其中优选正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基,最优选为正丁基、异丁基。R15与R13可以相同,R14与R15可以相同。
上式(8)所示的化合物可以用公知的方法合成。可以列举出例如,使呋喃的2-位的氢在烷基锂等的强碱的作用下脱去,将生成的阴离子附加到下式(40)所示的醛上的方法;对糠醛附加下式(41)所示的有机镁化合物或下式(42)所示的有机锂化合物等的方法等各种方法,
R12-CHO(40)
(式中、R12表示上述的含义)
R12MgX(41)
(式中、R12表示上述的含义,X表示Cl或Br)
R12Li(42)
(式中、R1表示上述的含义),
从简便的观点考虑,优选使用有机镁化合物的方法。
上式(9)所示的醇的存在量,相对于上式(8)所示的?#21453;跡?#20248;选使用等摩尔~100倍摩尔。进一步优选1.5倍摩尔~80倍摩尔。
将氯化氢供给到反应液中的方法,与上述的第3发明同样,可以列举出?#31561;?#27695;化氢气体的方法;添加盐酸(氯化氢的水溶液)的方法;添?#21491;?#37232;氯等的酰氯化合物、使其与上式(9)的醇等反应、使得在反应系中产生氯化氢的方法?#21462;?#20854;中在采用?#31561;?#27695;化氢气体的方法的情况下,经常可以获得进一步优选的结果。
氯化氢,相对于上式(8)的?#21453;?.0摩尔,优选使用0.01摩尔~5摩尔。进一步优选为0.01摩尔~2摩尔。
反应温度考虑到获得实用的反应速度,优选为30~150℃。进一步优选为40~120℃,最优选为50~100℃。
进而,在将上式(8)的?#21453;?#21152;入到上式(9)的醇和氯化氢的混合物中时,如果通过滴加来加入,则经常可以高收率获得γ-酮酸酯。这种情况下,可以将上式(8)的化合物预先用上式(9)的醇、其他溶剂等稀释,然后滴加。稀释的浓度例如为0.01mol/l~10mol/l。对滴加时间没有限制,优选为10分?#21360;?小时,最优选30分?#21360;?小时。
[第二工序]
接着,将上式(10)所示的γ-酮酸酯进行水解,在制造上式(11)所示的γ-酮羧酸的同时,除去副产物。根据本工序,可以将第一工序的开裂反应中生成的副产物简便且?#34892;?#29575;地除去,与蒸馏等的通常的精制方法比较,在操作性和制品合格率的两方面,都是非常优异的。
上式(11)中,R16表示氢原子或碳原子数1~8的链状或环状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有杂原子。R12的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;16与R14可以相同。
本工序包括以下的3个阶段。?#25105;?#38454;段都只包括混合或相分解这样的简单的操作,所有的阶段都可以在同一的容器内实施。
1.使上式(10)所示的γ-酮酸酯在含有相对于该酮酸酯为1~10倍摩尔、优选1~5倍摩尔的碱金属氢氧化物的水溶液中水解,形成对应的γ-酮羧酸的碱金属盐的阶段。
2.将该水解物与非水溶性有机溶剂混合,将副产物萃取到有机溶剂相中后,利用相分解除去该有机溶剂层的阶段。
3.用酸来中和γ-酮羧酸的碱金属盐,形成式(11)的γ-酮羧酸的阶段。
上述1.中使用的碱金属氢氧化物,可以使用氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等通用的物质。水解条件也可以采用公知的方法,例如仅与碱金属氢氧化物的水溶液在10~40℃混合即可。为了提高反应物的相溶性等,上述1.的碱金属氢氧化物的水溶液中可以含有?#29366;肌?#20057;醇等的水溶性溶剂。该情况下,该碱金属氢氧化物的水溶液中的碱金属氢氧化物的浓度可以为0.1~40重量%。该碱金属的氢氧化物的水溶液中的水溶性溶剂的含有量,可以为10~95重量%。
作为上述2.中使用的非水溶性有机溶剂,可以列举出例如作为烃系溶剂的戊烷、?#21644;欏?#30002;苯、二甲苯;作为醚系溶剂的乙醚?#21462;?#19978;述非水溶性有机溶剂,可以相对于例如γ-酮羧酸的碱金属盐1重量份,添加1~10重量份。
上述3.中使用的酸,可以使用盐酸、硫酸等通用的酸。
[第三工序]
接着,使用公知的方法,将上式(11)所示的γ-酮羧酸进行酯化,来制造上式(12)所示的γ-酮酸酯。
上式(12)中,R17表示氢原子或碳原子数1~8的链状或环状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有杂原子。R17的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;17与R16可以相同。
上式(12)中,R18表示碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R18的具体例,作为烷基可以列举出、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,优选烷基,其中优选正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基,最优选为正丁基、异丁基。R18与R15可以相同,R17与R18可以相同。
作为上述的酯化的方法,可以列举出例如,1)将该羧酸与相对于该羧酸为0.01~10倍摩尔的酸催化剂与相对于该羧酸为1~100倍摩尔的醇的混合物加热至50~120℃的方法、2)将该羧酸和相对于该羧酸为1~10倍摩尔的醇,在相对于该羧酸为0.01~10倍摩尔的酸催化剂存在下,在苯、甲苯中加热,将副生的水共沸除去的方法?#21462;?
作为这里使用的酸催化剂,可以列举出氯化氢、硫酸、磷酸等的无机酸;对甲?#20132;?#37240;等的有机酸、四氯化钛等的金属系催化剂等,从收率和价格的观点出发,优选氯化氢或硫酸。
[第四工序]
接着,使上式(12)所示的γ-酮酸酯进行环化,来制造下式(13)所示的1,3-环戊二酮。具体来说,可以在碱的存在下、通过加热上式(12)所示的γ-酮酸酯?#35789;?#29616;。
上式(13)中,R19表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R19的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基?#21462;19与R17可以相同。
上述的碱中,可以列举出例如?#29366;?#38048;、乙醇钠、?#29366;技亍?#20057;醇钾、叔丁醇钾等的金属醇盐;二异丙基氨基锂、六甲基二硅氮烷锂等的氨基金属等,优选金属醇盐,最优选?#29366;?#38048;。对碱的使用量没有特别限制,优选相对于式(12)的酮酸酯,使用等摩尔~10倍摩尔。进一步优选为1.5倍摩尔~10倍摩尔。
作为上述的溶剂,例如作为烃系溶剂,可以列举出甲苯、二甲苯;作为醇系溶剂,可以列举出?#29366;肌?#20057;醇;作为非质子性极性溶剂,可以列举出二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、六甲替磷酰三胺(HMPT)、N-甲基?#37327;?#28919;酮(NMP)?#21462;?#20854;中优选为非质子性极性溶剂,进一步优选为二甲基亚砜(DMSO)。这些溶剂可以单独使用,或混合使用。溶剂的量,相对于该酮酸酯1重量份,优选0.1重量份以上、小于1000重量份,最优选1重量份以上、小于500重量份。
该溶剂中的非质子性极性溶剂以外的成分的含有量的?#27573;В?#20248;选0重量%以上、小于90重量%,进一步优选为0重量%以上、小于80%,最优选为0重量%以上、小于50重量%。
上式(12)所示的化合物的反应溶液中的浓度,可以在例如0.01~10mol/L的?#27573;?#20869;,如果在0.01~5mol/L的比较的稀薄的体系中反应,则经常可以获得进一步优选的结果。进一步优选为0.01~1mol/L。
考虑到获得实用的反应速度,反应温度优选50~150℃。进一步优选为60~120℃。
该第四工序通过满足以下的2个要件,经常可以获得进一步优选的结果。
1.向溶剂与碱的混合物中,滴加上式(12)所示的化合物。此时,可以将上式(12)所示的化合物用上述的溶剂、其他溶剂预先进行稀释,然后滴加。稀释的浓度例如为0.01mol/l~10mol/l。另外,对滴加时间没有限制,优选为10分?#21360;?小时,最优选为30分?#21360;?小时。
2.在减压下一边馏出溶剂,一边使其环化。此时对减压度没有特别的限制,可以在没有发泡问题的?#27573;?#20869;适当设定,优选为300mmHg~0.1mmHg,进一步优选为200mmHg~0.1mmHg。另外,发泡激烈时,可以适当添加消泡剂。
[第五工序]
接着,使上式(13)所示的1,3-环戊二酮进行醚化,来制造下式(14)所示的烯酮。
上式(14)中,R20表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R20的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基?#21462;20与R19可以相同。
上式(14)中,R21表示碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R21的具体例,作为烷基可以列举出、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R20与R21可以相同。
对上式(13)所示的化合物的醚化的方法没有限制,?#24433;?#20840;性、简便性的观点出发,优选在酸催化剂存在下,加入具有对应于式(13)化合物的取代基的醇,进行加热的方法。酸催化剂,作为无机酸,可以列举出氯化氢、硫酸、磷酸;作为有机酸,可以列举出对甲?#20132;?#37240;;作为金属系催化剂,可以列举出四氯化钛等,但是从收率和价格的观点出发,优选氯化氢或硫酸。酸催化剂的量,相对于式(13)化合物,优选为0.01~10倍摩尔。
具有对应的取代基的醇(R21-OH)的量,相对于式(13)化合物,优选为1~100倍摩尔。
反应温度从工业实施的容易性的观点出发,优选50℃~120℃的?#27573;В?#26356;优选50~100℃、进一步优选为60℃~90℃。
[第六工序]
进而,在向上式(14)所示的烯酮中加成丙二酸酯,同时使其脱碳酸,获得下式(15)所示的取代环戊烯酮。
上式(15)中,R22表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R22的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基?#21462;22与R20可以相同。
上式(15)中,R23表示碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R23的具体例,作为烷基可以列举出、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R23与R21可以相同,R22与R23可以相同。
该工序是从丙二酸酯对上式(14)的烯酮的?#26597;?#21152;成反应出发,接着发生烷氧基的脱离和脱碳酸的反应。该反应操作可以依据公知的方法进行。例如预先使碱金属的醇盐与丙二酸酯作用,脱去丙二酸酯的活性氢,生成阴离子,向其中加入上式(14)的化合物,进行加热的方法是简便的。
丙二酸酯的量,相对于上式(14)的烯酮,优选为1~10倍摩尔,最优选为1~5倍摩尔。碱金属醇盐的量,相对于丙二酸酯,优选为1~5倍摩尔,最优选为1~2倍摩尔。
作为碱金属的醇盐的例子,可以列举出?#29366;?#38048;、乙醇钠、?#29366;技亍?#20057;醇钾、叔丁醇钾等,优选?#29366;?#38048;。
反应温度从工业实施?#27604;?#26131;的观点出发,优选为50℃~100℃的?#27573;А?#36827;一步优选60℃~90℃。
上述的反应结束后,用公知的方法精制,可以获得目标的式(15)化合物。
<第5发明>
本发明的第5,是通过使下式(16)所示的化合物进行重排,来制造下式(17)所示的1,3-环戊二酮类的方法。通过满足该要件,可以在控制侧链双键的位置和立体配置的同时,简便地制造上式(17)化合物。式(17)的1,3-环戊二酮类,其特征之一是在侧链具有反式型双键,是作为茉莉系香?#31995;?#30340;有用的上述式(2)的取代环戊酮合成中的中间体等特别有用的化合物,是本发明首次能够提供的化合物。式(17)化合物另外也可以用作前列腺素、类固醇的合成用的前体。
上式(16)中,R24表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R24的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。
上式(17)中,R25表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R25的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R25与R24可以相同。
对使上式(16)所示的化合物重排的方法没有限制,例如通过单单仅对上式(16)化合物进行加热?#35789;?#29616;。加热,在溶剂中或无溶剂下,加热至50~250℃即可。优选80~200℃、最优选120~160℃。作为溶剂的具体例,作为烃系溶剂,可以列举出甲苯、二甲苯,作为胺系溶剂,可以列举出可力丁等,优选二甲苯。溶剂的使用量,相对于上式(16)所示的化合物1重量份,优选为0.1~500重量份,最优选为1~200重量份。
上述的反应结束后,可以用公知的方法精制,获得目标的式(17)化合物。
<第6发明>
本发明的第6,是将下式(18)所示的取代环戊烯酮的侧链的双键进行选择性地氧化,来制造下式(19)所示的取代环戊烯酮的方法。通过满足该要件,可以在保持侧链双键的立体配置的同时,简便地制造上式(19)所示的取代环戊烯酮。
式(18)的取代环戊烯酮的特征之一是,在侧链具有反式型双键,另外,上式(19)所示的取代环戊烯酮的特征之一是,在侧链具有环氧乙烷环。?#25105;?#32773;都是作为合成对茉莉系香?#31995;?#26377;用的取代环戊酮时的中间体等非常有用的化合物。它们是本发明首次能够提供的化合物。另外,这些化合物,也可以?#34892;?#29992;作合成例如前列腺素、类固醇的前体。
上式(18)中,R26表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R26的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R26与R25可以相同。
上式(18)中,R27表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R27的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R26与R27可以相同。
上式(19)中,R28表示碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R28的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R28与R26可以相同。
上式(19)中,R29表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R29的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R29与R27可以相同,R28与R29可以相同。
仅对上式(18)化合物的侧链的反式型双键进行的选择性地氧化,可以通过使用过氧化物来简便地实现。作为过氧化物的具体例,作为过酸,可以列举出过甲酸、过乙酸、过苯甲酸、间氯代过苯甲酸(m-CPBA),作为过氧化氢类,可以列举出过氧化氢、叔丁基过氧化氢、枯烯过氧化氢?#21462;?#20248;选为过酸,最优选为间氯代过苯甲酸(m-CPBA)。过氧化物的使用量,相对于上式(18)所示的取代环戊烯酮,优选为1~10倍摩尔,最优选为1~2倍摩尔。
根据需要,可以使用钒系、钼系、锰系等的催化剂。催化剂的使用量,相对于过氧化物,优选为0.01~10倍摩尔,最优选为0.1~5倍摩尔。
进而,该氧化中,根据需要,可以使用溶剂。例如作为烃系溶剂,可以列举出?#21644;欏?#30002;苯、二甲苯,作为氯化烃系溶剂,可以列举出氯仿、二氯甲烷?#21462;?#20248;选氯化烃系溶剂,最优选二氯甲烷。对溶剂的使用量没有限制,相对于上式(18)所示的取代环戊烯酮1重量份,优选为0.1~500重量份,最优选为1~200重量份。
该氧化反应的温度优选为0~50℃,最优选为0~30℃。
上述的反应结束后,用公知的方法精制,可以获得目标的式(19)化合物。
<第7发明>
本发明的第7是上式(20)的二醇的制造方法,其特征在于,使上式(19)所示的取代环戊烯酮的环氧乙烷环进行水解。通过满足该要件,可以立体选择性地导入二醇,该二醇成为在茉莉系香料的合成中特别重要的在侧链中导入顺式型双键的立足处。
上式(20)所示的二醇,其特征之一在于,在侧链具有二醇,也可以用作合成对茉莉系香?#31995;?#26377;用的取代环戊酮时的中间体。式(20)化合物是本发明首次能够提供的化合物。
上式(20)中,R30表示碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R30的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R30与R28可以相同。
上式(20)中,R31表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R31的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R31与R29可以相同,R30与R31可以相同。
水解,可以采用使用酸催化剂或碱催化剂的公知的方法。作为酸催化剂的具体例,可以列举出盐酸、硫酸、过氯酸,作为碱催化剂,可以列举出氢氧化钠、氢氧化钾等,优选酸催化剂,最优选为过氯酸。催化剂的使用量,相对于上式(19)所示的取代环戊烯酮,优选为0.01~20倍摩尔,最优选为0.05~10倍摩尔。
在进行上述的水解时,为了提高反应物的相溶性等,可以含有亲水性溶剂。亲水性溶剂,例如作为醇系溶剂,可以列举出?#29366;肌?#20057;醇、正丁醇、叔丁醇,作为醚系溶剂,可以列举出乙?#36873;?#22235;氢呋喃、二烷?#21462;?#20854;中,醇系溶剂中优选叔丁醇,醚系溶剂中优选四氢呋喃,最优选为四氢呋喃。亲水性溶剂相对于水1重量份,优选为0.01~20重量份,最优选为0.1~10重量份。另外,相对于式(19)所示的取代环戊烯酮1重量份,优选为0.1~500重量份,进一步优选为1~200重量份。
水解的温度通常优选为0℃~50℃左右,最优选为10~40℃。
上述的反应结束后,用公知的方法精制,可以获得目标的式(20)化合物。
<第8发明>
本发明是上式(29)所示的取代环戊酮的制造方法,其特征在于,包括下述的9个工序。通过满足该要件,可以使用通用的装置,高立体选择性地制造上式(29)所示的取代环戊酮。上式(29)的取代环戊酮是上述的式(2)所示的取代环戊酮的一个形态,是作为茉莉系香料特别有用的结构。
[1]第一工序:将1,3-环戊二酮进行醚化,来制造上式(21)所示的化合物的工序。
[2]第二工序:使上式(21)所示的化合物进行重排,来制造上式(22)所示的化合物的工序。
[3]第三工序:将上式(22)所示的化合物进行醚化,来制造上式(23)所示的烯酮的工序。
[4]第四工序:在向上式(23)所示的烯酮中加成丙二酸酯的同时,使其脱碳酸,来制造上式(24)所示的取代环戊烯酮的工序。
[5]第五工序:将上式(24)所示的取代环戊烯酮的侧链的双键进行选择性地氧化,来制造上式(25)所示的化合物的工序。
[6]第六工序:将上式(25)所示的化合物的环氧乙烷环进行水解,来制造上式(26)所示的二醇的工序。
[7]第七工序:对上式(26)的5员环内双键进行加氢,来制造上式(27)所示的化合物的工序。
[8]第八工序:将上式(27)所示的化合物的二醇进行二氧戊环化,来制造上式(28)所示的化合物的工序。
[9]第九工序:将上式(28)所示的化合物在羧酸酐的存在下进行分解,来制造上式(29)所示的取代环戊酮的工序。
下面,对各工序进行说明。
[第一工序]
首先,将1,3-环戊二酮进行醚化,来制造上式(21)所示的化合物。
上式(21)中,R32表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R32的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。
醚化的方法可以依据一般的方法。可以列举出例如使下式(43)所示的?#21152;?,3-环戊二酮,在酸催化剂存在下在苯、甲苯中进行加热回流,将副生的水共沸除去的方法;使下式(44)所示的烯丙基卤与环戊二酮在碱存在下在50~120℃反应的方法等,优选前者的方法,

(式中、R32表示上述的含义),

(式中、R32表示上述的含义,X表示卤素原子)。
在采用前者的方法的情况下,上式(43)所示的醇的量相对于1,3-环戊二酮,优选为1~10倍摩尔,最优选为1.1~5倍摩尔。作为酸催化剂的使用量,相对于1,3-环戊二酮,优选为0.01~20倍摩尔,最优选为0.1~10倍摩尔。苯或甲苯的使用量,相对于1,3-环戊二酮1重量份,优选为0.05重量份以上、小于1000重量份。进一步优选为0.1重量份以上、小于500重量份,最优选为1重量份以上、小于200重量份。加热回流、和共沸除去副生的水的方法,可以依据公知的方法。
另?#29615;?#38754;,在采用后者的方法的情况下,上式(44)所示的烯丙基卤的量优选相对于1,3-环戊二酮,为1~20倍摩尔,最优选为1.1~5倍摩尔。碱的量相对于1,3-环戊二酮,优选为1~20倍摩尔,最优选为1.1~10倍摩尔。
[第二工序]
接着,使上式(21)所示的化合物重排,制造上式(22)所示的化合物。
上式(22)中,R33表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R33的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R33与R32可以相同。
重排通常可以仅通过加热?#35789;?#29616;。例如可以在溶剂中或无溶剂,加热至50~250℃。优选为80~200℃,最优选为120~160℃。
作为溶剂的具体例,作为烃系溶剂,可以列举出甲苯、二甲苯,作为胺溶剂,可以列举出可力丁等,优选烃系溶剂,其中优选二甲苯。溶剂的使用量,相对于上式(21)所示的化合物1重量份,优选为0.1~500重量份,最优选为1~200重量份。
[第三工序]
接着,对上式(22)所示的化合物进行醚化,制造上式(23)所示的烯酮。这里获得的上式(23)的化合物,其特征之一是在侧链具有反式型双键,是作为茉莉系香?#31995;?#30340;有用的取代环戊酮合成中的中间体等非常有用的化合物,是本发明首次能够提供的化合物。
上式(23)中,R34表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R33的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R34与R33可以相同。
上式(23)中,R35表示碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R35的具体例,作为烷基可以列举出、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R34与R35可以相同。
对醚化的方法没有限制,?#24433;?#20840;性、简便性的观点出发,优选在酸催化剂存在下、加入具有对应于式(22)化合物的取代基的醇,进行加热的方法。
酸催化剂的例子,作为无机酸,可以列举出氯化氢、硫酸、磷酸,作为有机酸,可以列举出对甲?#20132;?#37240;,作为金属系催化剂,可以列举出四氯化钛?#21462;?#20174;收率和价格的观点出发,优选氯化氢或硫酸。酸催化剂的量,相对于式(22)化合物,优选为0.01~10倍摩尔。
具有对应的取代基的醇(R35-OH)的量,相对于式(22)化合物,优选为1~100倍摩尔。另外,加热温度优选为50~120℃。进一步优选50~100℃、进一步优选为60℃~90℃。
[第四工序]
接着,在对上式(23)的烯酮进行丙二酸酯加成的同时,使其进行脱碳酸反应,由此制造上式(24)的取代环戊烯酮。该反应是从丙二酸酯对上式(23)的烯酮的?#26597;?#21152;成反应开始,接着进行烷氧基的脱离反应和脱碳酸反应的反应。
上式(24)中,R36表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R36的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R36与R34可以相同。
上式(24)中,R37表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R37的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R36与R37可以相同。
该工序的操作可以依据公知的方法。例如使碱金属的醇盐预先与丙二酸酯作用,脱去丙二酸酯的活性氢,生成阴离子,向其中加入上式(23)的烯酮,进行加热的方法是简便的。
丙二酸酯的量,相对于该烯酮,优选为1~10倍摩尔,最优选为1~5倍摩尔。碱金属醇盐的量,相对于丙二酸酯,优选为1~5倍摩尔,最优选为1~2倍摩尔。作为碱金属的醇盐的例子,可以列举出?#29366;?#38048;、乙醇钠、?#29366;技亍?#20057;醇钾、叔丁醇钾等,优选?#29366;?#38048;。
反应温度从工业实施?#27604;?#26131;的观点出发,优选50℃~100℃的?#27573;А?#36827;一步优选60℃~90℃。
[第五工序]
接着,对上式(24)所示的取代环戊烯酮的侧链的反式型双键进行选择性地氧化,在保持侧链双键的立体配置的同时,导入环氧乙烷环,由此制造上式(25)的化合物。
上式(25)中,R38表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R38的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R38与R36可以相同。
上式(25)中,R39表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R39的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R39与R37可以相同,R38与R39可以相同。
仅对上式(24)的取代环戊烯酮的侧链的反式型双键进行的选择性的氧化,可以通过使用例如过氧化物来简单地实现。作为过氧化物的具体例,作为过酸,可以列举出过甲酸、过乙酸、过苯甲酸、间氯代过苯甲酸(m-CPBA),作为过氧化氢类,可以列举出过氧化氢、叔丁基过氧化氢、枯烯过氧化氢?#21462;?#20248;选过酸,最优选为间氯代过苯甲酸(m-CPBA)。过氧化物的使用量,相对于上式(24)的取代环戊烯酮,优选为1~10倍摩尔,最优选为1~2倍摩尔。
根据需要,可以使用钒系、钼系、锰系等的催化剂。对催化剂的使用量没有限制,相对于过氧化物,优选为0.01~10倍摩尔,最优选为0.1~5倍摩尔。
该氧化时,可以根据需要使用溶剂。例如作为烃系溶剂,可以列举出?#21644;欏?#30002;苯、二甲苯,作为氯化烃系溶剂,可以列举出氯仿、二氯甲烷?#21462;?#20248;选氯化烃系溶剂,最优选二氯甲烷。对溶剂的使用量没有限制,相对于上式(24)所示的取代环戊烯酮1重量份,优选为0.1~500重量份,最优选为1~200重量份。对该氧化反应的温度没有限制,优选0~50℃,最优选为0~30℃。
[第六工序]
接着,通过对上式(25)所示的取代环戊烯酮的环氧乙烷环进行水解,来制造上式(26)所示的二醇。
上式(26)中,R40表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R40的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R40与R38可以相同。
上式(26)中,R41表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R41的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R41与R39可以相同,R40与R41可以相同。
作为水解,可以采用使用酸催化剂或碱催化剂的公知的方法。作为酸催化剂的具体例,可以列举出盐酸、硫酸、过氯酸,作为碱催化剂,可以列举出氢氧化钠、氢氧化钾?#21462;?#20854;中优选酸催化剂,最优选为过氯酸。对催化剂的使用量没有限制,相对于上式(25)的取代环戊烯酮,优选为0.01~20倍摩尔,最优选为0.05~10倍摩尔。
水解时,为了提高反应物的相溶性等,可以含有亲水性溶剂。作为亲水性溶剂,作为醇系溶剂,可以列举出?#29366;肌?#20057;醇、正丁醇、叔丁醇,作为醚系溶剂,可以列举出乙?#36873;?#22235;氢呋喃、二烷?#21462;?#20854;中,醇系溶剂优选叔丁醇,醚系溶剂优选四氢呋喃。最优选为四氢呋喃。亲水性溶剂的使用量,相对于水1重量份,优选为0.01~20重量份,最优选为0.1~10重量份。
水解的温度优选为0~50℃左右,最优选为10~40℃。
[第七工序]
进而,通过对上式(26)所示的二醇的5员环内双键进行加氢,来制造上式(27)的化合物。
上式(27)中,R42表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R42的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R42与R40可以相同。
上式(27)中,R43表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R43的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R43与R41可以相同,R42与R43可以相同。
作为加氢的方法,可以列举出例如使用催化剂的方法作为容易的例子。在使用了催化剂的加氢中,由于一般来说从相对于双键的形成的面的同?#29615;?#21521;结合氢,因此能够选择性地合成作为本发明的目标的顺式-2,3-二取代环戊酮。
作为催化剂,可以使用通用的物?#21097;?#20174;活性的高度的角度出发,优选过渡金属催化剂。作为多相催化剂的例子,作为碳担载系催化剂,可以列举出Pd-碳、Rh-碳、Ru-碳;作为无机物担载系催化剂,可以列举出Pd-Al2O3、Rh-Al2O3、Ru-Al2O3;作为氧化物系催化剂,可以列举出PtO2;作为金属系催化剂,可以列举出Pt;作为合金系催化剂,可以列举出阮内Ni;作为蛋白?#23454;?#36733;系催化剂,可以列举出绢-Pd?#21462;?#20316;为均一系催化剂的例子,可以列举出Wilkinson络合物(RhCl(PPh3)3)等,从反应后的分解的容易性的观点出发,优选多相催化剂,其中,优选碳担载系,最优选Pd-碳。催化剂的使用量,相对于例如式(26)化合物1重量份,优选为0.01~100重量份摩尔。另外,碳担载系催化剂的碳,也包括活性炭。在作为多相催化剂的碳担载系溶剂、无机物担载系溶剂中,过渡金属的担载量没有限制,但是优选0.1~50重量%、最优选1~20重量%。
上式(26)所示的化合物的加氢,即使在常压下也能容易地进行,为了反应速度的进一步提高等,也可以例如在1~10kg/cm2左右的加压下进行。
对溶剂的种类没有限制,作为醇系溶剂,可以列举出?#29366;肌?#20057;醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇;作为醚系溶剂,可以列举出乙?#36873;?#22235;氢呋喃、二烷;作为烃系溶剂,可以列举出苯、甲苯、二甲苯;作为羧酸系溶剂,可以列举出乙酸、丙酸、丁酸、丙二酸、乳酸;作为酯系溶剂,可以列举出上述羧酸的甲基酯、乙酯、丙酯、丁酯;作为酮系溶剂,可以列举出丙酮、甲基乙基酮;作为无机系溶剂,可以列举出水、超临界CO2等,它们可以单独使用,或者混合使用。优选为羧酸系溶剂或酯系溶剂,最优选乙酸或乙酸乙酯。对溶剂的使用量没有限制,相对于上式(26)所示的二醇1重量份,优选为0.1重量份以上、小于1000重量份、最优选1重量份以上、小于500重量份。
对反应温度没有特别限制,从实用的观点出发,优选为-30℃~100℃,进一步优选为-20℃~50℃。最优选为-10~50℃。
[第八工序]
接着,通过对上式(27)所示的化合物的二醇进行二氧戊环化,来制造上式(28)的化合物。
上式(28)中,R44表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R44的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R44与R42可以相同。
上式(28)中,R45表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R45的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R45与R43可以相同,R44与R45可以相同。
上式(28)中,Z表示碳原子数1~6的烷氧基或氨基。作为Z的具体例,作为烷氧基,可以列举出甲氧基、?#24050;?#22522;、丁氧基,作为氨基,可以列举出二甲基氨基、二乙基氨基、二丁基氨基等,优选烷氧基,最优选甲氧基。
二氧戊环化的方法,可以依据公知的方法。可以列举出例如:在酸催化剂存在下,与原甲酸甲酯等的原甲酸烷基酯反应的方法、在对甲?#20132;?#37240;等的酸催化剂存在下使N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛等的N,N-二烷基甲酰胺二烷基缩醛发生反应的方法。优选与原甲酸烷基酯反应的方法,最优选使用原甲酸甲基酯的方法。原甲酸烷基酯的量,优选相对于上述(27)所示的化合物1重量份,为0.05重量份以上、小于1000重量份。进一步优选0.1重量份以上、小于500重量份,最优选为1重量份以上、小于200重量份。
作为酸催化剂的例子,作为无机酸,可以列举出氯化氢、硫酸、磷酸;作为有机酸,可以列举出对甲?#20132;?#37240;;作为金属系催化剂,可以列举出四氯化钛等,从收率和价格的观点出发,优选对甲?#20132;?#37240;。酸催化剂的量,相对于上式(27)所示的化合物,优选0.01~20倍摩尔,最优选为0.1~10倍摩尔。
反应温度优选例如20℃~150℃,最优选为50~120℃。
[第九工序]
最后,通过在羧酸酐的存在下分解上式(28)所示的化合物,来制造上式(29)的取代环戊酮。
上式(29)中,R46表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R46的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R46与R44可以相同。
上式(29)中,R47表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R47的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R47与R45可以相同,R46与R47可以相同。
作为羧酸酐的种类,优选?#22270;?#32679;酸酐,最优选乙酸酐。对羧酸酐的使用量没有限制,相对于上式(28)所示的化合物1重量份,优选为0.1重量份以上、小于1000重量份,最优选1重量份以上、小于500重量份。
分解温度条件,可以依据公知的方法,优选50~200℃,最优选为80~180℃。
上述的反应结束后,用公知的方法精制,可以获得目标的式(29)的取代环戊酮。
<第9发明>
本发明的第9是包括下述3个工序的上式(33)所示的化合物的制造方法。通过满足该要件,可以使用通用的装置、?#34892;?#29575;地制造上式(33)所示的化合物。上式(33)所示的化合物也可以?#34892;?#29992;作制造上述的式(2)所示的取代环戊酮时的前体。
[1]第一工序:使1,3-环戊二酮和下式(30)所示的化合物在碱存在下反应,来制造下式(31)所示的化合物的工序。
[2]第二工序:使上式(31)所示的化合物进行醚化,来制造下式(32)所示的烯酮的工序。
[3]第三工序:在对上式(32)所示的烯酮进行丙二酸酯加成的同时,使其脱碳酸、来制造下式(33)所示的化合物的工序。
下面对各工序进行说明。
[第一工序]
首先,使1,3-环戊二酮和上式(30)所示的化合物在碱存在下反应。
上式(30)中,R48表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R48的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。上式(30)中,X表示离去基。对离去基的种类没有限制,例如作为卤素原子,可以列举出?#21462;?#28340;、碘,作为磺酸酯基,可以列举出对甲?#20132;?#37240;酯基、甲磺酸酯基。上式(30)中,虚线表示可以有键,也可以没有键。即,表示为三键或双键。
上式(31)中,R49表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R49的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R49与R48可以相同。上式(31)中,虚线表示可以有键,也可以没有键。即,表示为三键或双键。
碱可以使用通用的碱。例如,作为金属氢氧化物,可以列举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙;作为碳酸盐,可以列举出碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾;作为金属醇盐,可以列举出?#29366;?#38048;、乙醇钠、?#29366;技亍?#20057;醇钾、叔丁醇钾;作为氨基金属,可以列举出二异丙基氨基锂、六甲基二硅氮烷锂?#21462;?#20248;选为金属氢氧化物或碳酸盐,最优选为氢氧化钾或碳酸钾。
碱的使用量,相对于1,3-环戊二酮,优选为1~20倍摩尔,最优选为1~5倍摩尔。
上式(30)所示的化合物的量,相对于1,3-环戊二酮,优选为1~20倍摩尔,最优选为1~5倍摩尔。
作为溶剂,作为醇系溶剂,可以列举出?#29366;肌?#20057;醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇;作为醚系溶剂,可以列举出乙?#36873;?#22235;氢呋喃、二烷;作为烃系溶剂,可以列举出苯、甲苯、二甲苯;作为无机系溶剂,可以列举出水、超临界CO2等,它们可以单独使用,或者混合使用。优选为醇系溶剂或无机系溶剂,最优选为水。对溶剂的使用量没有限制,相对于1,3-环戊二酮1重量份,优选为0.1重量份以上、小于1000重量份,最优选1重量份以上、小于500重量份。反应温度优选为25℃~150℃,最优选40~120℃。
[第二工序]
接着,将上式(31)所示的化合物进行醚化,制造上式(32)的烯酮。
上式(32)中,R50表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R50的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R50与R49可以相同。上式(32)中,虚线表示可以有键,也可以没有键。即,表示为三键或双键。
上式(32)中,R51表示碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R51的具体例,作为烷基可以列举出、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R50与R51可以相同。
对上式(31)所示的化合物的醚化的方法没有限制,?#24433;?#20840;性、简便性的观点出发,优选在酸催化剂存在下、加入具有对应于式(31)化合物的取代基的醇,进行加热的方法。
酸催化剂,作为无机酸,可以列举出氯化氢、硫酸、磷酸;作为有机酸,可以列举出对甲?#20132;?#37240;;作为金属系催化剂,可以列举出四氯化钛等,从收率和价格的观点出发,优选氯化氢或硫酸。酸催化剂的量相对于式(13)化合物,优选0.01~10倍摩尔。
具有对应的取代基的醇(R51-OH)的量,相对于式(31)化合物,优选为1~100倍摩尔。
反应温度从工业实施的容易性的观点出发,优选50℃~120℃的?#27573;В?#36827;一步优选50~100℃,进一步优选为60℃~90℃。
[第三工序]
进而,在向上式(32)的烯酮加成丙二酸酯的同时,进行脱碳酸反应,由此制造上式(33)所示的化合物。
上式(33)中,R52表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R52的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R52与R50可以相同。上式(33)中,虚线表示可以有键,也可以没有键。即,表示为三键或双键。
上式(33)中,R53表示碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R53的具体例,作为烷基可以列举出、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R52与R53可以相同。
该反应是从对上式(32)的烯酮进行的丙二酸酯的?#26597;?#21152;成反应开始,接着发生烷氧基的脱离反应和脱碳酸反应的反应。该反应操作可以依据公知的方法。例如使碱金属的醇盐预先与丙二酸酯作用,脱去丙二酸酯的活性氢,使得生成阴离子,向其中加入上式(32)的化合物,进行加热的方法是简便的。
丙二酸酯的使用量,相对于该烯酮,优选为1~10倍摩尔,最优选为1~5倍摩尔。对碱金属醇盐的使用量没有限制,相对于丙二酸酯,优选为1~5倍摩尔,最优选为1~2倍摩尔。作为碱金属的醇盐的例子,可以列举出?#29366;?#38048;、乙醇钠、?#29366;技亍?#20057;醇钾、叔丁醇钾等,优选为?#29366;?#38048;。
反应温度,从工业实施?#27604;?#26131;的观点出发,优选50℃~100℃的?#27573;А?#26356;优选为60℃~90℃。
上述的反应结束后,用公知的方法精制,可以获得目标的式(33)化合物。
<第10发明>
本发明的第10是上式(35)所示的甲基环戊烯酮类的制造方法,其特征在于,使上式(34)所示的化合物进行脱碳酸。
上式(34)所示的化合物是作为茉莉酮酸酯类的原料周知的物?#21097;?#26159;仅通过对5员环内的双键实施加氢就能够简便地获得茉莉酮酸酯类的有用的物质。即,通过以该化合物为出发物?#21097;?#26681;据本发明,不仅能获得作为茉莉系香?#31995;?#26377;用的甲基环戊烯酮类,而?#19968;?#33021;够派生地制造作为茉莉系香?#31995;?#38750;常有用、非常需要的茉莉酮酸酯类。在香料界,能够机动地制造多?#20998;?#30340;香料是不可缺少的,这样能够从同一物?#39135;?#21457;派生地制造多种有用香料,对原材料、设备的调配等非常有利。另外,上式(35)的甲基环戊烯酮类不仅是其自身有用的茉莉系香料的骨格,而且作为用于获得同样作为茉莉系香?#31995;?#26377;用的上述式(2)化合物的前体也是有用的。上式(35)的化合物也可以用作其他前列腺素、类固醇的合成用的前体。
上式(34)中,R54表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R54的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?
上式(34)中,R55表示氢原子或碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R55的具体例,作为烷基可以列举出、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R54与R55可以相同。
上式(35)中,R56表示氢原子或碳原子数1~8的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R56的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;56与R54可以相同。
上述的脱碳酸,可以使用公知的方法。例如在R55为氢原子的情况下,可以通过使用?#29366;肌?#20057;醇、四氢呋喃等通用的溶剂,在酸或碱的存在下加热?#35789;?#29616;。另外,R55为烷基的情况下,可以通过以二甲基亚砜为溶剂,在氯化钠的存在下加热?#35789;?#29616;。
酸或碱的量,相对于上式(34)所示的化合物,优选为0.01~20倍摩尔,最优选为0.1~10倍摩尔。
溶剂的量相对于上式(34)所示的化合物1重量份,优选为0.1重量份以上、小于1000重量份,最优选1重量份以上、小于500重量份。另外,加热温度通常为40℃~200℃。进一步优选50℃~180℃。
上述的反应结束后,用公知的方法精制,可以获得目标的式(35)的取代环戊酮。
<第11发明>
本发明的第11是包括下述2个工序的上式(39)所示的γ-内酯类的制造方法。通过满足该要件,可以安全地简便地制造目标γ-内酯类。
[1]第一工序:使上式(36)所示的?#21453;跡?#22312;上式(37)所示的醇的存在下、利用氯化氢进行开裂,来制造上式(38)的γ-酮酸酯的工序。
[2]第二工序:将上式(38)的γ-酮酸酯还原,来制造下式(39)所示的γ-内酯类的方法。
下面对各工序进行说明。
[第一工序]
首先,使上式(36)所示的?#21453;跡?#22312;上式(37)所示的醇的存在下、利用氯化氢进行开裂,来制造上式(38)的γ-酮酸酯。具体来说,通过对含有上式(36)所示的?#21453;?#21644;式(37)的醇、和氯化氢的反应液进行加热来制造。
上式(36)中,R57表示氢原子或碳原子数1~12的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R57的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?
上式(37)中,R58表示碳原子数1以上的烃基。R58的具体例,作为烷基可以列举出、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,从反应后处理的馏出的容易性、安全性、价格等考虑,优选烷基,其中优选正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基,最优选为正丁基、异丁基。
上式(38)中,R59表示氢原子或碳原子数1~12的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R59的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;59与R57可以相同。
上式(38)中,R60表示碳原子数1~8的链状、分支状或环状的烷基、链烯基、链炔基。R60的具体例,作为烷基可以列举出、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、环己基、苄基,作为链烯基,可以列举出烯丙基、甲代烯丙基等,优选烷基,最优选为甲基或乙基。R60与R58可以相同,R59与R60可以相同。
上式(36)的化合物可以用公知的方法合成。
上式(37)所示的醇相对于上式(36)所示的?#21453;跡?#20248;选使用等摩尔~100倍摩尔。进一步优选为1.5倍摩尔~80倍摩尔。
上述的制造方法中使用的反应液中,除了式(37)的醇以外,可以存在?#29366;肌?#20057;醇、?#36873;?#22235;氢呋喃、甲苯、二甲苯这样的其他的成分,其比例可以为反应液的0.01重量%~50重量%左右。
将氯化氢供给到反应液中的方法,可以列举出,?#31561;?#27695;化氢气体的方法;添加盐酸(氯化氢的水溶液)的方法;添?#21491;?#37232;氯等的酰氯化合物、使其与上式(37)的醇等反应,在反应系中产生氯化氢的方法?#21462;?#20854;中在采用?#31561;?#27695;化氢气体的方法的情况下,经常可以获得更优选的结果。
氯化氢相对于上式(36)的?#21453;?.0摩尔,优选使用0.01摩尔~5摩尔。进一步优选为0.01摩尔~2摩尔。
上述的加热温度考虑到获得实用的反应速度,为30~150℃。进一步优选为40~120℃,最优选为50~100℃。
进而,在将上式(36)的?#21453;?#21152;入到上式(37)的醇和氯化氢的混合物中时,如果通过滴加来加入,则经常可以高收率获得γ-酮酸酯。这种情况下,可以将上式(36)的化合物预先用上式(37)的醇、其他溶剂等进行稀释,然后滴加。稀释的浓度例如为0.01mol/l~10mol/l。对滴加时间没有限制,优选为10分?#21360;?小时,最优选30分?#21360;?小时。
上述的反应结束后,用公知的方法精制,可以获得目标的式(38)的γ-酮酸酯。
[第二工序]
接着,将上式(38)所示的γ-酮酸酯还原,来制造上式(39)的γ-内酯。具体来说,可以通过将γ-酮酸酯的酮还原为羟基?#35789;?#29616;。
上式(39)中,R61表示氢原子或碳原子数1~12的链状或分支状的烷基、链烯基、链炔基,这些基团可以含有?#21462;?#28340;、氮、氧、硫、铁、钴等的杂原子。R61的具体例,作为烷基可以列举出甲基、乙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基,作为链烯基,可以列举出戊烯基,作为链炔基,可以列举出戊炔基?#21462;?#20316;为戊烯基,可以列举出顺式-2-戊烯基、5-羟基-顺式-2-戊烯基,作为戊炔基,可以列举出2-戊炔基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;?#22312;考虑用于茉莉系香料的情况下,除了戊基之外,还优选顺式-2-戊烯基、2-戊炔基、5-羟基-顺式-2-戊烯基、5-羟基-2-戊炔基?#21462;61与R59可以相同。
还原上式(38)所示的γ-酮酸酯的酮的方法,可以依据公知的方法。例如使用硼氢化钠等的氢化物的方法、使用过渡金属催化剂的氢化?#21462;?#20854;中,从操作的简便性出发,优选前者。硼氢化钠的量,相对于该酮酸酯,优选为0.25~10倍摩尔,最优选为0.5~5倍摩尔。
如果还原γ-酮酸酯的酮,则生成4-羟基酯,但是很多情况下,与此同时,形成5员环,生成γ-内酯。在5员环的形成不完全的情况下,可以实施使用酸催化剂等的公知的环化处理。
例如加入相对于该羟基酯为0.01~10倍摩尔的酸催化剂,加热至50~100℃即可。作为酸催化剂的例子,作为无机酸,可以列举出氯化氢、硫酸、磷酸;作为有机酸,可以列举出对甲?#20132;?#37240;;作为金属系,可以列举出四氯化钛等,从收率和价格的观点出发,优选对甲?#20132;?#37240;。
另外已知,光学活性γ-内酯在香强?#21462;?#39321;气特性方面具有很大的优点。只要能够基于该工序实现不对称加氢,就可以对制品赋予大的附加价值。为了不对称加氢,?#34892;?#30340;是使用具有不对称配体的过渡金属催化剂、面包酵母、酶等的生物催化剂。这样,能够制造光学活性体,也是本发明的重要特征之一。
上述的反应结束后,用公知的方法精制,可以获得目标的式(39)的γ-内酯。
【实施例】
基于实施例来说明本发明。
另外,实施例中的条件如下所述。
·反应容器:在没有特别记载的情况下,使用装备有磁力搅拌器的容器
·催化剂的过滤:使用聚四氟乙烯制的膜通过加压滤过来过滤
·气相色谱
·色谱柱:J&W?#21333;ぅē螗匹ぅ榨ぅ磨?#31038;制DB-1(0.25mm×30m、?#21512;?#33180;厚0.25μm)
色谱柱温度:100℃×2分?#21360;?50℃(10℃/分钟)
注入部温度:250℃
检测部温度:300℃
·?#21512;?#33394;谱
色谱柱:ジ一エル?#21333;ぅē螗?株)制Inertsil C4
展开溶剂:10mM-KH2PO4、1mM-EDTA·2Na/CH3CN=60/40
流速:1.0ml/分钟
[实施例1~7、比较例1~6]
将(2-戊基-3-酮-1-环戊烯基-)乙酸甲基酯(上式(1)中,R1相当于正戊基,R2相当于甲基的化合物)1g(4.5mmol)和表1记载的各催化剂0.2g加入到各反应器(容积50ml)中。向其中分别加入表1记载的溶剂10ml后,保持表1记载的温?#21462;?#22312;对其进行搅拌的同时,反复进行减压和氢导入,将反应器内的空气用常压的氢?#27809;弧?#22312;该状态下继续搅拌4小时。然后,通过过滤来从反应液中去除催化剂后,加入水30ml和甲苯30ml,进行搅拌,由?#31169;?#29983;成物萃取到甲苯相中。从该甲苯相馏出甲苯,获得二氢茉莉酮酸甲酯(上式(2)中,R3相当于正戊基,R4相当于甲基的化合物)。所获得的二氢茉莉酮酸甲酯的收率和异构体比(顺式体/反式体),通过气相色谱分析来求出。结果示于表1。
[表1]
催化剂溶剂  温度(℃)  收率(%)   异构体比   (顺式/反式)实施例1 Pd-碳(Pd含量10%)甲酸  25  94   75/25实施例2 Pd-碳(Pd含量10%)乙酸  25  95   78/22实施例3 Pd-碳(Pd含量10%)丙酸  25  94   78/22实施例4 Pd-碳(Pd含量10%)L-乳酸(90%水溶液)  25  96   88/12实施例5 Pd-碳(Pd含量10%)L-乳酸(90%水溶液)  0  95   92/8实施例6 Pd-碳(Pd含量10%)乙酸乙酯  25  88   58/42实施例7 Rh-碳(Rh含量5%)乙酸  25  89   70/30比较例1 Pd-碳(Pd含量10%)-  25  48   44/56比较例2 Pd-碳(Pd含量10%)MeOH  25  54   37/63比较例3 Rh-碳(Rh含量5%)MeOH注1  25  63   26/74比较例4 Pd-碳(Pd含量10%)EtOH  25  28   39/61比较例5 Pd-碳(Pd含量10%)丙酮  25  15   46/54比较例6 Pd-碳(Pd含量10%)乙腈  25  13   39/61
注1:在10ml中分别含有35mg磷酸二氢钠和磷酸一氢钾
[实施例8]
将带有3个桨片的搅拌机的反应器内(容积5L)的空气用常压的氮气?#27809;唬?#21152;入?#29366;?#38048;22.7g(0.42mol)和二甲基亚砜3L。将该溶液加热至约90℃,一边搅拌一边将反应器内减压至约25mmHg。在该状态下,一边将二甲基亚砜以12mL/分钟的速度从反应器内馏出,一边用2小时滴加预先在二甲基亚砜1.5L中溶解的4-氧代正癸酸甲酯(上式(3)中,R5相当于正戊基,R6相当于甲基的化合物)42.0g(0.21mol)。
滴加结束后,将反应器内的压力提高至约15mmHg,然后馏出二甲基亚砜,然后冷却至约40℃。向其中加入水1L、浓盐酸46g和异丁基醇0.8L,在搅拌后静置,分取所获得的有机相。将该有机相利用?#21512;?#33394;谱进行分析,结果生成2-正戊基-1,3-环戊二酮(上式(4)中,R7相当于正戊基的化合物),其收率为92%。
[实施例9]
将反应器(容积5L)内的空气用常压的氮气?#27809;唬?#21152;入?#29366;?#38048;3.8g(0.07mol)和二甲基亚砜0.5L。将该溶液加热至100℃,一边搅拌,一边以8ml/分钟的速度滴加预先在二甲基亚砜0.5L中溶解的4-氧代正癸酸甲酯(上式(3)中,R5相当于正戊基,R6相当于甲基的化合物)7.0g(0.035mol)。滴加结束后、进而在同温度一边加热一边搅拌20分?#21360;?#23558;其冷却至25℃,加入水100g和浓盐酸8.0g,搅拌。将反应液用?#21512;?#33394;谱进行分析,结果生成2-正戊基-1,3-环戊二酮(上式(4)中,R7相当于正戊基的化合物),其收率为86%。
[比较例7]
将反应器(容积2L)内的空气用常压的氮气?#27809;唬?#21152;入?#29366;?#38048;3.8g(0.07mol)和二甲苯0.5L。将该溶液加热至140℃,将二甲苯以8mL/分钟的速度从反应器内馏出,以8ml/分钟的速度滴加预先在二甲苯0.5L中溶解的4-氧代正癸酸甲酯(上式(3)中,R5相当于正戊基,R6相当于甲基的化合物)7.0g(0.035mol)。滴加结束后,进一步馏出二甲苯,同时进一步加热搅拌10分?#21360;?#23558;其冷却至25℃,加入水100g,搅拌后静置,分取水相。向分取的水相中加入浓盐酸8.0g和异丁基醇100ml,搅拌后静置,分取有机相。将该有机相用?#21512;?#33394;谱进行分析,结果获得2-正戊基-1,3-环戊二酮(上式(4)中,R7相当于正戊基的化合物),其收率为29%。
[实施例10]
将反应器(容积2L)内的空气用常压的氮气?#27809;唬?#21152;入?#29366;?#38048;3.8g(0.07mol)和二甲基亚砜0.8L。将该溶液加热至约107℃,一边搅拌一边将反应器内减压至约50mmHg。在该状态下、一边将二甲基亚砜以14mL/分钟的速度从反应器内馏出,一边以8ml/分钟的速度滴加预先在二甲基亚砜0.5L中溶解的乙酰丙酸甲酯(上式(3)中,R5相当于氢原子,R6相当于甲基的化合物)4.6g(0.035mol)。
滴加结束后、一边馏出二甲基亚砜,进而加热搅拌10分钟后,冷却至25℃。向其中加入水200g和浓盐酸8.0g,搅拌。将所获得的反应?#21644;?#36807;?#21512;?#33394;谱进行分析,结果可知,生成1,3-环戊二酮(上式(4)中,R7相当于氢原子的化合物),其收率为65%。
[比较例8]
将反应器(容积2L)内的空气用常压的氮气?#27809;唬?#21152;入?#29366;?#38048;3.8g(0.07mol)和甲苯0.8L。将该溶液加热至110℃,一边搅拌,一边将甲苯以13mL/分钟的速度从反应器中馏出,以7ml/分钟的速度滴加预先在甲苯0.5L中溶解的乙酰丙酸甲酯(上式(3)中,R5相当于氢原子,R6相当于甲基的化合物)4.6g(0.035mol)。滴加结束后、一边馏出甲苯,一边进而加热搅拌10分?#21360;?#23558;甲苯减压馏出后,将其冷却至25℃,加入水200g和浓盐酸8.0g,搅拌。将反应液用?#21512;?#33394;谱进行分析,结果可知生成1,3-环戊二酮(上式(4)中,R7相当于氢原子的化合物),其收率为7%。
[实施例11]
将反应器(容积2L)内的空气用常压的氮气?#27809;唬?#21152;入含有氯化氢0.7重量%的异丁醇(是预先?#31561;?#27695;化氢气体而调制的)1.1L。将该氯化氢溶液加热至80℃,搅拌后,用3小时滴加正戊基-呋喃基?#29366;?上式(5)中,R8相当于正戊基的化合物)264g(1.57mol)。滴加结束后、在同温度进而搅拌10分?#21360;?#23558;异丁醇减压馏出,冷却至25℃。将反应器内的液体用气相色谱进行分析,结果可知生成4-癸酸异丁酯(上式(7)中,R10相当于正戊基,R11相当于异丁基的化合物),其收率为85%。
[实施例12]
代替异丁醇,而使用正戊醇,除此之外,在与实施例11同样的条件下反应,结果以82%的收率获得4-癸酸正戊酯(上式(7)中,R10、R11都相当于正戊基的化合物)。
[比较例9]
代替异丁醇,而使用?#29366;跡?#20351;反应温度为64℃,除此之外,在与实施例1同样的条件下反应。其结果,生成4-癸酸甲酯(上式(7)中,R10相当于正戊基,R11相当于甲基的化合物),其收率为26%。
[比较例10]
代替异丁醇,而使用乙醇,使反应温度为78℃,除此以外,在与实施例1同样的条件下反应。其结果生成4-癸酸乙酯(上式(7)中,R10相当于正戊基,R11相当于乙基的化合物),其收率为31%。
[实施例13]
将反应器(容积2L)内的空气用常压的氮气?#27809;唬?#21152;入含有氯化氢0.7重量%的异丁醇(预先?#31561;?#27695;化氢气体而调制成的)1.1L。将该氯化氢溶液加热至80℃,搅拌后用3小时滴加正戊基-呋喃基?#29366;?上式(8)中,R12相当于正戊基的化合物)264g(1.57mol)。滴加结束后、在同温度进一步搅拌10分?#21360;?#23558;异丁醇减压馏出,获得4-氧代癸酸异丁基酯(上式(10)中,R14相当于正戊基,R15相当于异丁基的化合物)。气相色谱分析的结果为,4-氧代癸酸异丁基酯的收率是86%。
在所获得的4-氧代癸酸异丁基酯中加入?#29366;?L和25%氢氧化钠250g,在25℃搅拌1小时。将?#29366;?#20943;压馏出后,加入水2L和甲苯1L,在室温搅拌1小时后静置,分取水相。在冰冷却下向该水相中加入浓盐酸175g和甲苯1.8L,搅拌10分钟后静置,分取有机相。将该有机相的甲苯减压馏出,加入?#29366;?L和浓硫酸47.5mL,加热回流1小时。将其冷却至25℃后、缓慢加入碳酸氢钠155g,在25℃搅拌10分?#21360;?#23558;?#29366;?#20943;压馏出后、加入水3L和甲苯1.8L,在室温搅拌10分钟后静置,分取有机相。将该有机相的甲苯馏出,获得4-氧代正癸酸甲酯(上式(12)中,R17相当于正戊基,R18相当于甲基的化合物)。气相色谱分析的结果为,4-氧代正癸酸甲酯相对于4-氧代癸酸异丁基酯的收率为95%。
将反应器内(容积5L)的空气用常压的氮气?#27809;唬?#21152;入?#29366;?#38048;22.7g(0.42mol)和二甲基亚砜3L。将该溶液加热至约90℃,一边搅拌一边将反应器内减压至约25mmHg。在该状态下将二甲基亚砜以12mL/分钟的速度从反应器内馏出,同时以12ml/分钟的速度滴加预先在二甲基亚砜1.5L中溶解的4-氧代正癸酸甲酯42.0g(0.21mol)。
滴加结束后、将减压度提高至约15mmHg,在81℃馏出二甲基亚砜,然后冷却至约40℃。加入水1L、浓盐酸46g和异丁醇0.8L,搅拌后静置,分取有机相。将该有机相的异丁醇进行减压馏出,获得2-正戊基-1,3-环戊二酮(上式(13)中,R19相当于正戊基的化合物)。用?#21512;?#33394;谱分析的结果是,2-正戊基-1,3-环戊二酮相对于4-氧代正癸酸甲酯的收率是93%。
向2-正戊基-1,3-环戊二酮32.5g(0.19mol)中加入含有氯化氢1重量%的?#29366;?预先?#31561;?#27695;化氢气体而调制的)650ml,加热回流5小时。冷却至25℃后、缓慢加入碳酸氢钠15.4g,在25℃搅拌30分?#21360;?#23558;?#29366;?#20943;压馏出后、加入水200mL和异丁醇200mL,在25℃搅拌10分钟后静置,分取有机相。将该有机相的异丁?#21058;?#20986;,获得2-戊基-3-甲氧基-2-环戊烯酮(上式(14)中,R20相当于正戊基,R21相当于甲基的化合物)。气相色谱分析的结果、2-戊基-3-甲氧基-2-环戊烯酮相对于2-正戊基-1,3-环戊二酮的收率为80%。
向预先用常压的氮取代的反应器(容积0.3L)中加入?#29366;?#38048;的28%?#29366;?#28342;液13.5g(70mmol)和无水?#29366;?40ml。添加丙二酸二甲基酯6.6g(50mmol),在25℃搅拌30分?#21360;?#28155;加2-戊基-3-甲氧基-2-环戊烯酮6.6g(36mmol),在氮气氛下加热回流24小时。将其进行冰冷却后、缓慢加入浓盐酸6.1ml进行中和,馏出?#29366;肌?#21152;入水50ml和甲苯100ml,进行充分搅拌后静置,分取有机相。将该有机相的甲苯在减压下馏出后、进行减压蒸馏,获得(2-戊基-3-酮-1-环戊烯基-)乙酸甲基酯(上式(15)中,R22相当于正戊基,R23相当于甲基的化合物)。气相色谱分析的结果、(2-戊基-3-酮-1-环戊烯基-)乙酸甲基酯相对于2-戊基-3-甲氧基-2-环戊烯酮的收率是90%。
[比较例11]
向容积0.1L的容器中的无水AlCl332g(0.24mol)的无水硝基甲烷(30ml)溶液中逐渐少量加入25℃的琥珀酸12g(0.1mol),在25℃搅拌。激?#20063;?#29983;强腐蚀性的HCl气体,其去除非常费事。另外,AlCl3具有发烟性(HCl气体),因此针对称量时周边环境的腐蚀的对策很费事。另外,作为溶剂的硝基甲烷是爆炸性的,因此需要在防爆设备内小心操作。
?#24230;?#29733;珀酸后、等待HCl气体的发生的结束,加入庚酰氯60g(0.4mol),在80℃加热8小时。庚酰氯也具有发烟性(HCl气体),因此针对称量时周边环境的腐蚀的对策很费事。冷却后、注入冰60g,在-10℃保持10小,结果生成物以固体的形式析出。抽滤后、用10%NaCl水和甲苯(20ml×3次)?#21561;?#21518;,使其?#31245;錚?#33719;得2-戊基-1,3-环戊二酮(上式(3)中,R1相当于正戊基的化合物)8.4g(0.05mol)。相对于AlCl3、琥珀酸、庚酰氯,收率分别为20.8%、50.0%、12.5%。同?#22791;?#29983;成含有大量铝系和氯系化合物的废水。
[实施例14]
在容积1.0L的反应器中,将1,3-环戊二酮10.0g(0.10mol)、1-戊烯-3-醇17.6g(0.20mol)和对甲?#20132;?#37240;1.0g与甲苯500ml混合,加热回流4小时。其间,将副生的水共沸除去到体系外。接着,与碳酸氢钠的饱和水溶液混合后静置,分取所获得的有机相。将该有机相的甲苯减压馏出,获得上式(21)中R32相当于乙基的化合物(收率80%)。
将该化合物10.0g溶解在二甲苯500ml中,加热回流4小时。将二甲苯减压馏出,获得上式(22)中R33相当于乙基的化合物(收率85%)。
将该化合物5.0g溶解在含有1%氯化氢的无水?#29366;?00ml中,加热回流4小时。加入碳酸氢钠,中和氯化氢后、减压馏出?#29366;肌?#28982;后、加入水50ml和异丁醇250ml,搅拌后静置,分取有机相。将该有机相的异丁醇减压馏出,获得上式(23)中R34相当于乙基、R35相当于甲基的化合物(收率86%)。
将该化合物1.0g溶解在无水?#29366;?ml中(式(23)的无水?#29366;?#28342;液)。接着,将丙二酸二甲基酯1.29g、?#29366;?#38048;0.59g和无水?#29366;?ml在25℃混合15分?#21360;?#23558;式(23)的无水?#29366;?#28342;液加入到该溶液中,加热回流22小时。加入1N盐酸和乙醚,混合后分相,分取有机相。将该有机相的溶剂进行减压馏出,获得上式(24)中R36相当于乙基、R37相当于甲基的化合物(收率91%)。
将该化合物1.0g溶解在二氯甲烷100ml中,在冰冷却下加入间氯代过苯甲酸1.08g后、在25℃搅拌4小时。混合1N硫代硫酸钠8ml和碳酸氢钠饱和水溶液2ml后静置,分取所获得的有机相。将该有机相的溶剂减压馏出,获得上式(25)中R38相当于乙基、R39相当于甲基的化合物(收率88%)。
将该化合物0.7g溶解到四氢呋喃40ml、水10ml的混合溶剂中,加入70%过氯酸水溶液1.1g,在25℃搅拌1小时。用碳酸氢钠中和后、将四氢呋喃减压馏出。加入乙酸乙酯,搅拌后静置,分取所获得的有机相。将该有机相的乙酸乙酯进行减压馏出,获得上式(26)中R40相当于乙基、R41相当于甲基的化合物(收率82%)。
将该化合物0.5g和钯-活性碳(钯含有量10%)0.1g加入到反应器中。加入乙酸乙酯5ml后、一边搅拌,一边反复减压和导入氢,将反应器内用常压的氢?#27809;弧?#22312;该状态下搅拌6小时。将催化剂通过过滤从反应液中除去后,将乙酸乙酯减压馏出,获得上式(27)中R42相当于乙基、R43相当于甲基的化合物(收率90%)。
向该化合物0.3g中加入原甲酸甲酯10ml和催化剂量的对甲?#20132;?#37240;,加热回流1小时。用碳酸氢钠中和后、减压馏出原甲酸甲酯。接着,加入水和乙醚,搅拌后静置,分取所获得的有机相。将该有机相的溶剂减压馏出,获得上式(28)中R44相当于乙基、R45相当于甲基的化合物(收率95%)。
将该化合物0.2g溶解在乙酸酐5ml中,用1小时滴加到预先加热回流的乙酸酐5ml中。将其加热回流20分钟后、减压馏出乙酸酐,加入碳酸氢钠的饱和水溶液和乙醚,搅拌后静置,分取所获得的有机相。将该有机相的溶剂馏出,获得上式(29)中R46相当于乙基、R47相当于甲基的2,3-二取代环戊酮(收率88%)。该化合物的2,3-位的取代基的立体配置的比率为,顺式体∶反式体=55∶45。
[实施例15]
在容积0.1L的反应器中,将1,3-环戊二酮4.0g、碳酸钾6.0g、1-溴-2-戊炔6.6g加入到水40ml中,在60℃加热6小时。加入5N氢氧化钠2g和甲苯30ml,在25℃搅拌后分相,分取水相。向该水相中加入盐酸,形成pH=1。将该水相用50℃的甲苯萃取2?#21361;?#20943;压馏出甲苯,获得上式(31)中R49相当于乙基、在虚线部有键的化合物(收率40%)。将该化合物2.0g溶解在含有1%氯化氢的无水?#29366;?0ml中,加热回流5小时。用碳酸氢钠中和氯化氢后、减压馏出?#29366;跡?#21152;入水20ml和甲苯20ml,搅拌后分相,分取有机相。将该有机相的甲苯减压馏出,获得上式(32)中R50相当于乙基、R51相当于甲基的化合物(收率83%)。将该化合物1.0g溶解在无水?#29366;?ml中,然后加入到预先在25℃混合了丙二酸二甲基酯1.33g、?#29366;?#38048;0.61g和无水?#29366;?ml的溶液中,加热回流20小时。加入1N盐酸和乙?#36873;?#28151;合后分相,分取有机相。将该有机相的溶剂减压馏出,获得上式(33)中R52相当于乙基、R53相当于甲基、虚线部有键的化合物(收率89%)。
[实施例16]
在容积10ml的反应器中,将(2-戊基-3-酮-1-环戊烯基-)乙酸甲基酯(上式(34)中,R54相当于正戊基,R55相当于甲基的化合物)1g(4.5mmol)、氯化钠0.5g(8.5mmol)、水0.2g、和二甲基亚砜3ml的混合物,在氮气氛下、在160℃加热3小时。冷却至25℃后、加入水10ml和乙酸乙酯20ml,搅拌,由?#31169;?#29983;成物萃取到乙酸乙酯相中。气相色谱分析的结果是2-正戊基-3-甲基-2-环戊烯酮的收率为82%。
[比较例12]
在容积0.1L的反应器中,将十一烷-7,10-二酮[CH3COCH2CH2COCH2(CH2)4CH3]1g、乙醇7ml、和0.5N氢氧化钠25ml混合,在氮气下加热回流5小时。将该混合物冷却至25℃后、加入乙醚20ml,搅拌,由?#31169;?#29983;成物萃取到乙醚相中。气相色谱分析的结果,2-正戊基-3-甲基-2-环戊烯酮的收率为52%。
[实施例17]
向用常压的氮气?#27809;?#30340;反应器(容积2L)中,加入含有氯化氢0.7重量%的异丁醇(预先?#31561;?#20102;氯化氢气体而调制的)1.1L。将该氯化氢溶液加热至80℃,搅拌下,用3小时滴加正戊基-呋喃基?#29366;?上式(36)中,R57相当于正戊基的化合物)264g(1.57mol)。
滴加结束后、在同温度进而搅拌10分?#21360;?#20943;压馏出异丁醇,获得4-氧代癸酸异丁基酯(上式(38)中R59相当于正戊基,R60相当于异丁基的化合物)。气相色谱分析的结果是4-氧代癸酸异丁基酯的收率为88%。
将4-氧代癸酸异丁基酯24.2g(0.10mol)溶解到99.5%乙醇200ml中。逐渐少量加入硼氢化钠4.2g(0.11mol)后、在25℃搅拌10分?#21360;?#23558;该溶液注入到水1L中,进而加入乙酸乙酯1L,进行搅拌,由?#31169;?#29983;成物萃取到乙酸乙酯相中。馏出乙酸乙酯后,减压蒸馏,获得γ-癸内酯(上式(39)中R61相当于正戊基的化合物)。气相色谱分析的结果,γ-癸内酯相对于4-氧代癸酸异丁基酯的收率为93%。所获得的γ-癸内酯,完全不能发现塑料那样的气?#19969;?#37240;味,具有良好的桃子似的香气。
[比较例13]
向高压釜(容积1L)中加入正庚醇349g(3.0mol)和溴化锌0.06g(0.27mmol)。将该混合物加热到165℃,在搅拌的状态下,用6小时向该混合物中压入丙烯酸甲酯57g(0.66mol)和过氧化二叔丁基9.9g(0.068mol)的混合液。在同温度进一步搅拌1小时。然后馏出未反应的正庚醇后,减压蒸馏,获得γ-癸内酯。气相色谱分析的结果,γ-癸内酯的收率为69%。所获得的γ-癸内酯,伴随塑料那样的气?#19969;?#37240;味,气味的品位差。
工业可利用性
根据本发明,可以提供作为茉莉系香料、其中间体等有用的顺式-2,3-二取代环戊酮的立体选择性的制造方法,并可以提供用于制造该取代环戊酮的有用中间体和该中间体的制造方法。
附图说明
【图1】本领域技术人员预想的在酸性条件下的2,3-二取代环戊酮的烯醇化的进行图。

关于本文
本文标题:取代环戊酮的制造方法.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-5796132.html
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