JP2000186058A - シトラ―ルの製造方法 - Google Patents
シトラ―ルの製造方法Info
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Abstract
ラールへ転位する方法であって、既に知られている方法
の欠点を有さず、又は少なくともその欠点が軽微である
方法を提供する。 【解決手段】 デヒドロリナロオールをシトラールに触
媒により転位することによるシトラールの製造方法であ
って、触媒系として式(I):MoO2X2(式中、X
は、アセチルアセトナトなどを表す)で示されるモリブ
デン化合物及びジアルキル又はジアリールスルホキシド
の存在下、約4.0〜約6.5の範囲のpK値を有する
有機酸の存在下、そして非極性非プロトン性有機溶媒中
で、転位を行うことを含む方法。
Description
ールの特別な触媒転位によるシトラールの新規製造方法
に関する。
ール(異性体であるゲラニアール、つまりE−シトラー
ル、及びネラール、つまりZ−シトラールからなるE/
Z−3,7−ジメチル−2,6−オクタジエナール)
は、知られているように、芳香剤、テルピノイド類、及
びビタミン類の合成のための有用な中間体である。
的に、芳香剤、ビタミン類、及びカロテノイド類の製造
のための重要な中間体である〔例えば、Chem. Ztg. 97,
23-28 (1973) 及び“Carotenoidos”のVI章(“Total
Syntheses”)(Otto Isler編、Birkhaeuser Basel and
Stuttgart, 1971発行)を参照〕。α−アルキノールの
酸触媒転位による製造は、1920年代において既にK.
H. Meyer and K. Schuster 〔Ber. deutsche. Chem. Ge
s. 55, 819-823 (1922)〕及びH. Rupe and E. Kambli
〔Helv. Chim. Acta 9, 672 (1926)〕により記載されて
いる。第二級又は第三級α−アルキノールのα,β−不
飽和カルボニル化合物への異性体化もまた、マイヤー−
シュスター転位又はルーペ−カンブリ転位として一般的
に知られている。末端アルキニル基を有するカルボニル
化合物の転位の場合、アルデヒドが得られ、それでなけ
ればケトンが、転位生成物である。
脂肪族若しくは芳香族基を表す。〕シトラールに加え
て、同様なα,β−不飽和アルデヒドであるシトロネラ
ール及びヒドロキシシトロネラールもまた、芳香剤、テ
ルペノイド類、及びビタミン類の製造のための中間体と
して、工業的に特に興味深い。シトラール自体は、d,
l−α−トコフェロール(ビタミンE)及びビタミン
A、イソフィトール、又はβ−イオノンの製造のための
重要な出発物質に、それぞれの場合、いくつかの工程を
経て変換することができる〔例えば、“Vitamine I, Fe
ttloesliche Vitamine”, Otto Isler and Georg Bruba
cher編、Georg Thieme Stuttgart, New York 1982発
行、“Carotenoidos”のVI章(“Total Syntheses”)
(Birkhaeuser, 1971発行)、及びそこに記載されてい
る参考文献を参照〕。
1945-1955 (1959)〕によると、銀又は銅イオンにより
触媒されるデヒドロリナリルアセタートの転位は、反応
条件に応じて、アレンアセタート(1−アセトキシ−
3,7−ジメチル−オクタ−1,2,6−トリエン)及
びジアセタート(1,1−ジアセトキシ−3,7−ジメ
チル−オクタ−2,6−ジエン)の混合物を生じ、これ
が加水分解されてシトラールとなる。
ーシー−マーベット(Saucy-Marbet)転位として知られ
ている。しかし、デヒドロリナロオールは、アルキル、
シクロアルキル若しくはアリールオルトバナダート触
媒、又は別のバナジウム触媒を用いて、シトラールに直
接変換することができる(英国特許第1,204,75
4号)。しかし、この直接変換法には、収量が低い(約
31〜37%)、そして暗色の沈殿が生じ、これが反応
溶液の分解を招くとの欠点がある。デヒドロリナロオー
ルの直接転位は、トリス(トリフェニルシリル)バナジ
ウムオキシドを用いて、約140℃で、より選択的かつ
効率的に行うことができる〔Chimia 27, 383 (1973) 及
びHelv. Chim. Acta 59, 1233-1243 (1976)〕。この場
合、溶媒としてパラフィン油を用いて、約78%の収量
が得られる。
ロオールからシトラールへの直接転位については、ほか
には触媒としてポリボロオキシバナドキシジフェニルシ
ラン及びポリシリルバナダートを使用したもの〔チェコ
スロバキア特許 CS 264, 720/Chem. Abs. 114, 122769a
(1991) 及びMendeleev Commun. 1994, 89〕が発表され
ている。最初の方法では、約70%の収率は、商業的に
は低すぎ、第二の方法では、80%の収率が得られる。
オールなど)のα,β−不飽和カルボニル化合物への直
接転位のための別の触媒としては、チタン化合物(例え
ば、チタンテトラクロリド又はテトラブトキシド)とハ
ロゲン化銅もしくはハロゲン化銀の組み合わせがある
〔Tetr. Lett. 29, 6253-6256 (1988) 及びヨーロッパ
特許公開0240431A〕。しかし、銅化合物の使用
は、この工程では不都合である。またこの場合では、シ
トラールの約64%という収量は、不十分である。
い変法は、C.Y. Lorber and J.A. OsbornによりTetr. L
ett. 37, 853-856 (1996) に簡単に記載されている。こ
れは、モリブデン触媒を用いたメチルブチノールからプ
レナールへの転位である。この場合、メチルブチノール
は、触媒系モリブデニルアセチルアセトナト、ジブチル
スルホキシド及び4−tert−ブチル安息香酸の存在下、
溶媒としてオルト−ジクロロベンゼン中、転位して、プ
レナールとなる。この転位における収量は、97%であ
ると示されているが、プレナールは、反応混合物から単
離されず、記載されている収量は、粗生成物のガスクロ
マトグラフィーによる分析によって得られたものであ
る。プレナールを単離するために反応混合物を処理する
のは、困難であると推定される。
化モリブデン及びトリフェニルシラノールから製造され
たモリブデン触媒を転位に使用すると、170℃、14
時間の反応時間で、デヒドロリナロオールのシトラール
への変換の収率は、わずか28%、2−ヒドロキシメチ
ル−1−メチル−3−イソプロペニルシクロペンタ−1
−エンへの変換の収率は、12%であることを見出した
〔Tetr. Lett. 34, 2981-2984 (1976)〕。
ばデヒドロリナロオールのα,β−不飽和アルデヒド、
例えばシトラールへの触媒転位のための既に公知である
方法には、重大な欠点があることは明らかである。
の作用下でデヒドロリナロオールをシトラールへ転位す
る方法であって、既に知られている方法の欠点を有さ
ず、又は少なくともその欠点が軽微である方法を提供す
ることである。この目的は、驚くべきことに、触媒とし
て公知のモリブデン化合物であるモリブデニルアセチル
アセトナト〔ジオキソモリブデン(VI)アセチルアセト
ナトとしても知られている〕又はハロゲン化モリブデン
を使用するとともに、この化合物を特別な触媒系の成分
として用い、特別な反応条件下で転位を行うことによっ
て達成される。
ヒドロリナロオールのシトラールへの触媒転位によるシ
トラールの製造方法であって、触媒系として式(I): MoO2X2 (I) (式中、Xは、アセチルアセトナト又はハライドイオン
を表す)で示されるモリブデン化合物及びジアルキル又
はジアリールスルホキシドの存在下、約4.0〜約6.
5の範囲のpK値を有する有機酸の存在下、そして非極
性非プロトン性有機溶媒中で、転位を行うことを含む方
法である。
まりモリブデニルアセチルアセトナト(簡略にMoO2
acac2と記載する)又は式:MoO2(Hal)2〔こ
こで、X=Halであり、式中、Halは、塩素又は臭
素を表す〕のモリブデンハロゲン化物は、各場合、容易
に得られる公知の化合物である。モリブデンハロゲン化
物は、好ましくはモリブデニルクロリド、MoO2Cl2
である。しかし、好ましい式(I)のモリブデン化合物
は、モリブデニルアセチルアセトナトである。
アリールスルホキシドは、特に、そのアルキル基が、そ
れぞれ直鎖若しくは分岐鎖状であり、8個までの炭素原
子を有するジアルキルスルホキシド、又はそのアリール
基が、それぞれ、場合により置換されたフェニル基であ
るジアリールスルホキシドである。後者の場合、存在し
える置換基は、特にC1 - 4アルキル基であり、フェニル
基は、それぞれ、アルキル基によってモノ又は多置換さ
れていることができる。両方のスルホキシドの例として
は、ジメチルスルホキシド及びジブチルスルホキシド、
並びにジフェニルスルホキシド及びジ(p−トリル)ス
ルホキシドが挙げられる。スルホキシドとしては、ジメ
チルスルホキシドを使用するのが好ましい。
る有機酸としては、なかでも、場合によりハロゲン化さ
れた、飽和及び不飽和脂肪族カルボン酸〔例えば、酢酸
(pK値:4.74)、プロピオン酸(pK値:4.8
7)、クロロプロピオン酸(pK値:3.98)、ピバ
ル酸(pK値:5.01)及び、アクリル酸(pK値:
4.25)〕;アルカンジカルボン酸〔例えば、アジピ
ン酸(pK値:4.40)〕;アリール−置換アルカン
カルボン酸〔例えば、フェニル酢酸(pK値:4.2
5)〕;並びに芳香族カルボン酸〔例えば、安息香酸
(pK値:4.19)及び4−tert−ブチル安息香酸
(pK値:6.50)〕を挙げることができる。約4.
25〜約6.5の範囲のpK値を有する有機酸、特にp
K値4.25を有するフェニル酢酸を使用するのが好ま
しい。
性非プロトン性有機溶媒、特に脂肪族、環式、及び芳香
族炭化水素(例えば、C7 - 1 0アルカン、C5 - 7シクロア
ルカン、ベンゼン、トルエン、及びナフタレンなど)、
並びにこのような溶媒どうしの混合物(例えば、飽和脂
肪族炭化水素の混合物であるパラフィン油)を用いるこ
とができる。トルエンが、特に好ましい溶媒である。
度、好ましくは約90℃〜約120℃の温度で行うのが
好都合である。
るデヒドロリナロオール(抽出物)の量に基づいて約
0.1〜8モル%であるのが好都合である。この量は、
好ましくは約1〜7モル%、特に約3〜5モル%であ
る。
リールスルホキシドの重量比は、好都合には約0.2:
1〜約1:1である。抽出物に対する酸の重量比は、好
都合には約0.02:1〜約0.1:1、好ましくは約
0.04:1〜約0.07:1、特に約0.05:1で
ある。抽出物に対する溶媒の重量比は、好都合には約
5:1〜約15:1、好ましくは約7:1〜約10:1
である。
(I)のモリブデン化合物及びジアルキル又はジアリー
ルスルホキシド)、及び有機酸を溶媒に加え、反応混合
物(これは、反応物の溶解度が異なるため、通常は懸濁
液である)を反応温度まで加熱することによって、簡単
に工業的規模で実施することができる。加える順序は決
定的なものではなく、したがって例えば酸又はスルホキ
シドを最後に加えてもよい。反応をコントロールするに
は、サンプルを取り出し、公知の方法、例えば薄層クロ
マトグラフィー又はガスクロマトグラフィーにより分析
する。反応の終了後(反応期間は、通常は約20時間ま
で、好ましくは約7時間までである)、有機化学の通例
の方法で処理を行う。代表的には、混合物を濾過し、シ
トラール生成物を蒸留により濾液から単離する。生成物
の精製のためには、粗生成物を例えば蒸留する。
明する。 実施例1 異なる溶媒における転位 溶媒50ml中のデヒドロリナロオール(以降、「DL
L」と記載する)6.02g(39.62mmol)、ジメ
チルスルホキシド(以降、「DMSO」と記載する)
2.31g(29.67mmol)、モリブデニルアセチル
アセトナト(以降、「MoO2acac2」と記載する)
0.65g(1.99mmol)、及び4−tert−ブチル安
息香酸2.60g(14.58mmol)を、温度計、撹拌
器及び冷却器を備えた100mlのスルホン化フラスコに
入れた。続いて、混合物を100℃まで加熱した。この
間に、反応混合物の色は、暗青色又は暗緑青色から、反
応工程に応じて変化した。反応の制御のために、試料を
採取し、薄層クロマトグラフィー(TLC)又はガスク
ロマトグラフィー(GC)により分析した。反応の終了
後、混合物を、少量のシリカゲルによる濾過、そして減
圧下での濃縮により処理した。内容物の分析は、内部標
準を用いたGCにより行った。得られた結果を、以下の
表1に示す。
l)、DMSO2.31g(29.67mmol)、及びM
oO2acac20.65g(1.99mmol)を、温度
計、撹拌器及び冷却器を備えた100mlのスルホン化フ
ラスコに入れ、各場合に酸14.58mmolで処理した。
次に混合物を100℃まで加熱し、反応の収量後(TL
C及びGCにより制御)、実施例1に記載したように処
理した。得られた結果を表2に示す。
l)、DMSO2.32g(29.67mmol)、MoO2
acac20.65g(1.983mmol)、及びフェニ
ル酢酸1.99g(14.98mmol)を、温度計、撹拌
器及び冷却器を備えた100mlのスルホン化フラスコ中
で100℃まで加熱した。混合物をこの温度で23.5
時間撹拌し、試料を一定時間ごとに採取し、GC又はT
LCで分析した。ガスクロマトグラフィーのためには、
反応溶液700μlを採取し、速やかに濾過することに
よって触媒を除去した。この試料を秤量し、GCで分析
した。得られた結果を表3に示す。
l)、DMSO2.31g(29.67mmol)、フェニ
ル酢酸1.99g(14.88mmol)、及びMoO2a
cac20.65g(1.983mmol)を、温度計、撹
拌器及び冷却器を備えた100mlのスルホン化フラスコ
中で100℃まで加熱した。17時間の反応期間の後、
混合物を室温まで冷却し、シリカゲル10gで濾過し、
トルエン100mlですすいだ。濾液を、25mbar(2.
5KPa)、40℃で一定の重量になるまで濃縮した。黄
褐色の粗生成物11.89gが得られた。内容物の分析
は、GCにより行った。以下の結果が得られた。 内容物: ネラール 21.08% ゲラニアール 22.55% 収率: ネラール 2.51g(41.63%) ゲラニアール 2.68g(44.54%) シトラール(E+Z)の収量は、5.19g(86.1
7%)であった。更に未反応のDLLが2.08%
(0.25g)存在しているのが認められた。したがっ
て、反応したDLL5.77gの89.95%が、シト
ラールへ転位していた。
l)、DMSO2.31g(29.67mmol)、4−ter
t−ブチル安息香酸2.60g(14.58mmol)、及
びMoO2acac20.65g(1.983mmol)を、
温度計、撹拌器及び冷却器を備えた100mlのスルホン
化フラスコ中で100℃まで加熱した。17時間の反応
期間の後、混合物を室温まで冷却し、シリカゲル10g
で濾過し、トルエン100mlですすいだ。濾液を、25
mbar(2.5KPa)、40℃で一定の重量になるまで濃
縮した。黄褐色の粗生成物11.05gが得られた。内
容物の分析は、GCにより行った。以下の結果が得られ
た。 内容物: ネラール 21.44% ゲラニアール 26.30% 収率: ネラール 2.37g(39.35%) ゲラニアール 2.91g(48.27%) シトラール(E+Z)の収量は、5.27g(87.6
3%)であった。更に未反応のDLLが1.10%
(0.12g)存在しているのが認められた。したがっ
て、反応したDLL5.90gの89.32%が、シト
ラールへ転位していた。
l)、DMSO2.31g(29.67mmol)、安息香
酸1.78g(14.58mmol)、及びMoO2aca
c20.65g(1.983mmol)を、温度計、撹拌器
及び冷却器を備えた100mlのスルホン化フラスコ中で
100℃まで加熱した。17時間の反応期間の後、混合
物を室温まで冷却し、シリカゲル10gで濾過し、トル
エン100mlですすいだ。濾液を、25mbar(2.5KP
a)、40℃で一定の重量になるまで濃縮した。黄褐色
の粗生成物9.35gが得られた。内容物の分析は、G
Cにより行った。以下の結果が得られた。 内容物: ネラール 19.05% ゲラニアール 30.09% 収率: ネラール 1.78g(29.59%) ゲラニアール 2.86g(47.48%) シトラール(E+Z)の収量は、4.63g(77.0
7%)であった。DLLは、認められなかった。
l)、DMSO2.31g(29.67mmol)、アジピ
ン酸2.13g(14.58mmol)、及びMoO2ac
ac20.65g(1.983mmol)を、温度計、撹拌
器及び冷却器を備えた100mlのスルホン化フラスコ中
で100℃まで加熱した。17時間の反応期間の後、混
合物を室温まで冷却し、シリカゲル10gで濾過し、ト
ルエン100mlですすいだ。濾液を、25mbar(2.5
KPa)、40℃で一定の重量になるまで濃縮した。黄褐
色の粗生成物6.41gが得られた。内容物の分析は、
GCにより行った。以下の結果が得られた。 内容物: ネラール 36.69% ゲラニアール 42.48% 収率: ネラール 2.35g(39.07%) ゲラニアール 2.72g(45.23%) シトラール(E+Z)の収量は、5.07g(84.3
0%)であった。DLLは、認められなかった。
Claims (1)
- 【請求項1】 デヒドロリナロオールのシトラールへの
触媒転位によるシトラールの製造方法であって、触媒系
として式(I): MoO2X2 (I) (式中、Xは、アセチルアセトナト又はハライドイオン
を表す)で示されるモリブデン化合物及びジアルキル又
はジアリールスルホキシドの存在下、約4.0〜約6.
5の範囲のpK値を有する有機酸の存在下、そして非極
性非プロトン性有機溶媒中で、転位を行うことを含む方
法。
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