JP2001328965A - ジャスモン酸エステル誘導体及びその中間体の製造法 - Google Patents
ジャスモン酸エステル誘導体及びその中間体の製造法Info
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Abstract
ンテノンの製造法、及びそれを用いたジャスモン酸エス
テル誘導体の製造法の提供。 【解決手段】 化合物(1)に、アミンとハロゲン化水
素とを特定割合で作用させ、異性化反応を行うか、化合
物(3)に、アミンとハロゲン化水素からなる触媒を作
用させて、脱水・異性化反応を行って、化合物(2)を
得る。更にこの化合物(2)とマロン酸ジエステルとを
反応させ、次いで水を反応させて、ジャスモン酸エステ
ル誘導体(5)を得る。 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】 (式中、R1及びR2はH又はC1-8のアルキル基等を示
す。R3はC1-3のアルキル基を示す。)
Description
料の合成中間体として有用な2−アルキル−2−シクロ
ペンテノンの製造法、及びそれを用いた、香料素材や生
理活性物質として有用なジャスモン酸エステル誘導体の
製造法に関する。
ルキル−2−シクロペンテノンの製造法として、例え
ば、2−(1−ヒドロキシアルキル)−シクロペンタノ
ンの脱水反応により2−アルキリデンシクロペンタノン
を得た後、これを異性化する方法がある。その中では、
2−アルキリデンシクロペンタノンにハロゲン化水素を
接触させて2−アルキル−2−シクロペンテノンを製造
する方法が知られており、その改良についても種々検討
されている(特開昭59−80625号公報等)。
下でしか、高収率で目的物を得ることができず、工業化
のためにさらなる改良が望まれていた。この改良方法と
して、ハロゲン化水素に代えアミンのハロゲン化水素塩
を用いる方法も知られている(特開平6−80606号
公報)。しかしこの方法でも、溶媒を過剰に添加しない
と十分満足できる収率が得られなかった。
シクロペンタノンから、脱水と異性化を一段階で行う方
法も知られている(特開昭56−147740号、特開
平5−92934号)。しかしながら、これらの方法
は、反応に長時間を要する、収率が悪い、溶媒量が多く
生産性が悪い等の欠点を有している。
キル−2−シクロペンテノンの製造法、及びそれを用い
たジャスモン酸エステル誘導体の製造法を提供すること
にある。
は炭素数1〜8の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を示
すか、あるいはR1とR2が一緒になって隣接する炭素原
子と共にシクロペンタン環もしくはシクロヘキサン環を
形成しても良い。)で表される2−アルキリデンシクロ
ペンタノン(以下化合物(1)という)に、アミンとハ
ロゲン化水素とをアミン/ハロゲン化水素(モル比)=
1.1/1〜5/1の割合で作用させ、異性化反応を行
う、一般式(2)
る。)で表される2−アルキル−2−シクロペンテノン
(以下化合物(2)という)の製造法、及び一般式
(3)
る。)で表される2−(1−ヒドロキシアルキル)−シ
クロペンタノン(以下化合物(3)という)に、アミン
とハロゲン化水素からなる触媒を作用させて、脱水・異
性化反応を行う、化合物(2)の製造法である。
化合物(2)と、一般式(4)
岐鎖のアルキル基を示し、2個のR3は同一でも異なっ
ていても良い。)で表されるマロン酸ジエステル(以下
化合物(4)という)とを反応させ、次いで水を反応さ
せる、一般式(5)で表されるジャスモン酸エステル誘
導体(以下化合物(5)という)の製造法である。
有する。)
合物(2)を得る製造法]本発明に用いられる化合物
(1)は、従来公知の方法により製造でき、例えばシク
ロペンタノンのエナミンとアルデヒドを脱水・縮合さ
せ、その生成物を酸で分解する方法や、化合物(3)を
脱水する方法等により簡便に合成できる。
クロペンタノン、2−(2’−メチルブチリデン)シク
ロペンタノン、2−ペンチリデンシクロペンタノン、2
−ヘキシリデンシクロペンタノン、2−シクロペンチリ
デンシクロペンタノン、2−シクロヘキシリデンシクロ
ペンタノン、2−(1’−メチルブチリデン)−シクロ
ペンタノン等が挙げられる。
水素とは、低溶媒量でも高収率の化合物(2)を得るた
めに、アミン/ハロゲン化水素(モル比)=1.1/1
〜5/1、好ましくは1.2/1〜3/1、より好まし
くは1.5/1〜3/1の割合で反応させる。
ある芳香族アミン又は複素芳香環アミンが好ましく、具
体的には、アニリン、ジフェニルアミン、ピリジン、ピ
コリン、キノリン、ポリビニルピリジン等が挙げられ、
特にピリジン、ピコリン及びキノリンが好ましい。ハロ
ゲン化水素としては、塩化水素、臭化水素又はヨウ化水
素等が挙げられ、特に塩化水素又は臭化水素が好まし
い。
とハロゲン化水素とを上記のようなアミン過剰の割合で
混合したものを用いても、あるいは反応容器中にアミン
とハロゲン化水素を上記割合で添加しても良い。ハロゲ
ン化水素の使用量は、化合物(1)に対して、1〜50モ
ル%、特に2〜20モル%が好ましい。
行うのが好ましい。アルコール溶媒としては、例えば炭
素数1〜8の低級アルコール類、又はジオール類、トリ
オール類等が使用されるが、炭素数1〜8の低級アルコ
ール類が特に好ましい。具体例としては、メタノール、
エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブ
タノール、ペンタノール、ヘキサノール、2−エチルヘ
キサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコー
ル、1,8−オクタンジオール、グリセリン、ポリエチ
レングリコール等が挙げられる。溶媒使用量は、化合物
(1)に対し0.5〜5重量倍が好ましく、経済的には0.5
〜2重量倍が更に好ましい。なお、反応溶媒は、使用す
る化合物(1)の物性により適宜選択されるが、選択さ
れた溶媒の沸点が反応温度以下である場合は、加圧下反
応を行えばよい。
好ましく、適当な時間反応させ、反応終了後常法に従っ
て後処理をすることにより、化合物(2)が得られる。
アミン及びハロゲン化水素を同時に仕込み反応させるこ
ともできるが、反応温度に達してから、触媒と化合物
(1)を接触させることが好ましく、化合物(1)と溶
媒を仕込み、そこへ所定の温度でアミン及びハロゲン化
水素の混合液を滴下して反応させる方法、先に溶媒とア
ミン及びハロゲン化水素を仕込み、所定の温度で化合物
(1)を滴下する方法等が挙げられるが、いずれの方法
を採用してもよい。
(2)を得る製造法]本製造法の原料として用いられる
化合物(3)において、1−ヒドロキシアルキル基を構
成するアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチ
ル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル
基等が挙げられる。
り製造でき、例えばシクロペンタノンと、式(6)
る。)で表されるアルデヒド又はケトンを反応させるこ
とにより得ることができる。
ロゲン化水素からなる。アミンとしては、ハロゲン化水
素と塩を作るものであればよく、特に限定されないが、
弱塩基である芳香族アミン又は複素芳香環アミンが好ま
しく、具体的には、製造法1の項に記載したものが挙げ
られ、特にピリジン、ピコリン及びキノリンが好まし
い。ハロゲン化水素としては、製造法1の項に記載した
ものが挙げられ、特に塩化水素又は臭化水素が好まし
い。
て調製されたものを用いても、あるいは反応容器中にア
ミンとハロゲン化水素を添加しても良い。反応系中のア
ミンとハロゲン化水素との割合は、アミンを過剰に用い
るのが好ましく、アミン/ハロゲン化水素(モル比)=
1/1〜5/1が好ましく、より好ましくは1.1/1
〜5/1、特に1.2/1〜3/1の割合が好ましい。
媒は、化合物(3)に対して、ハロゲン化水素の量が、
5〜50モル%となる割合で添加するのが好ましい。
が、副反応の重合を避けるために、溶媒を使用するのが
好ましい。溶媒としては、アルコール類、ジオール類、
トリオール類等の極性溶媒が好ましい。溶媒の具体例と
しては、製造法1の項に記載したものが挙げられ、炭素
数4〜8のアルコールが特に好ましい。
0.5〜5重量倍が好ましく、経済的には0.5〜2重
量倍が更に好ましい。なお、溶媒は、化合物(3)の物
性と反応温度を考慮して適宜選択される。
ンド体やエキソ体の重合を防いで収率を向上させるとい
う観点から、100〜200℃、特に130〜160℃
が好ましい。また反応圧は、常圧でも反応は進行する
が、反応温度が低い場合には、生成する水を効率的に系
外へ留去させるために、減圧下で反応することが好まし
い。
留去しながら反応を行うことが好ましい。反応手順とし
ては、反応温度に達してから、触媒と化合物(3)を接
触させることが好ましく、溶媒・触媒混合液に化合物
(3)を滴下する方法、あるいは化合物(3)・溶媒混
合液に触媒を滴下する方法のどちらを選択しても良い。
って後処理をすることにより、化合物(2)が得られ
る。
び2により得られた化合物(2)を原料とし、例えばE
P33604号明細書に記載の方法により香料素材や生
理活性物質として有用な化合物(5)を得ることができ
る。
(4)とを塩基性触媒存在下に反応させ、一般式(7)
で表される化合物(以下化合物(7)という)を得る。
有する。)化合物(2)に対して化合物(4)を、1〜
5モル培、好ましくは1.2〜2モル培の割合で反応さ
せることが好ましい。
ム等のアルカリ金属、ナトリウムアルコキシド、カリウ
ムアルコキシド等のアルカリ金属アルコキシド等が挙げ
られる。触媒の使用量は化合物(2)に対して、0.0
2〜0.2モル倍が好ましい。溶媒としてはアルコール
類等の極性溶媒が好ましい。反応温度は−10℃〜30
℃の範囲が好ましく、0〜20℃の範囲がより好まし
い。
させることにより、化合物(5)を製造することができ
る。水は、化合物(7)に対して1〜3モル倍量を反応
系中に滴下しながら反応させることが好ましい。反応温
度は150〜220℃の範囲が好ましい。
ル)を、n−ブタノール19.0gに溶かし、130℃に昇温
した後、同温度で3−ピコリン1.8g(0.019モル)と35
%塩酸1.3g(0.013モル)の混合液を30分で滴下した。
滴下終了後、同温度で3.5時間加熱攪拌した。反応終了
後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液で中和し
た後、有機層をガスクロマトグラフィーで分析を行った
[分析は、DB−WAXカラムを用い、標準物質として
トリデカンを加えて行った。昇温条件:60℃−5℃/mi
n−220℃]。その結果、反応終了品中には、2−ペンチ
ル−2−シクロペンテノンが15.8g含まれていることが
わかった(収率:83.2%)。
13モル)の混合液を用いた以外は実施例1と同様にして
2−ペンチル−2−シクロペンテノンを15.5g得た(収
率;81.7%)。
13モル)の混合液を用いた以外は実施例1と同様にして
2−ペンチル−2−シクロペンテノンを15.0g得た(収
率;78.6%)。
13モル)の混合液を用いた以外は実施例1と同様にして
2−ペンチル−2−シクロペンテノンを14.3g得た(収
率;75.2%)。
モル)と35%塩酸5.63g(0.055モル)を混合し、160℃
に昇温した後、同温度で2−ペンチリデンシクロペンタ
ノン164.4g(1.08モル)を2時間かけて、また、同時
に35%塩酸を1.41g(0.014モル)/hの速度で2時間
滴下した。滴下終了後、同温度で35%塩酸は滴下を続け
ながら5時間加熱攪拌した。反応終了後、室温まで冷却
し、水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、有機層を実
施例1と同様にして分析を行った結果、2−ペンチル−
2−シクロペンテノンを148.3g得た(収率;90.2
%)。
は実施例4と同様にして2−ペンチル−2−シクロペン
テノンを144.7g得た(収率;88.0%)。
(0.058モル)と35%塩酸5.54g(0.053モル)を混合
し、140℃に昇温した後、同温度で2−ペンチリデンシ
クロペンタノン100.0g(0.53モル)を2時間かけて滴
下した。滴下終了後、同温度で2時間加熱攪拌した。反
応終了後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液で
中和した後、有機層を実施例1と同様にして分析を行っ
た結果、2−ペンチル−2−シクロペンテノンを69.2g
得た(収率;86.0%)。
(0.053モル)を用い、実施例6に従い、滴下反応を行
った。滴下終了後、同温度で5時間加熱攪拌した。反応
終了後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液で中
和した後、有機層を実施例1と同様にして分析を行った
結果、2−ペンチル−2−シクロペンテノンを65.2g得
た(収率;80.8%)。
キサノール23.5gを入れ、ここに3−ピコリン1.8g(0.
019モル)と35%塩酸1.3g(0.013モル)を混合し、140
℃に昇温した後、同温度で2−(1−ヒドロキシペンチ
ル)−シクロペンタノン21.3g(0.125モル)を3時間か
けて滴下した。反応中、留出液は、ディーン・シュター
ク分水管で2層に分離し、水層は系外へ出し、有機層は
反応系内に還流しながら反応を行った。滴下終了後、同
温度で3時間加熱攪拌した。反応終了後、室温まで冷却
し、水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、有機層をガ
スクロマトグラフィーで分析を行った[分析は、DB−
WAXカラムを用い、標準物質としてトリデカンを加え
て行った。昇温条件:60℃−5℃/min−220℃]。その
結果、反応終了品中には、2−ペンチル−2−シクロペ
ンテノンが15.8g含まれていることがわかった(収率:
83.2%)。
(0.026モル)と35%塩酸2.6g(0.025モル)を混合
し、160℃で反応を行った以外は実施例8と同様にして
2−ペンチル−2−シクロペンテノンを15.4g得た(収
率;81.1%)。
モル)と35%塩酸5.4g(0.053モル)を混合し、160℃
に昇温した後、同温度で2−(1−ヒドロキシペンチ
ル)−シクロペンタノン180.5g(1.06モル)を2時間
かけて、また、同時に35%塩酸を1.4g(0.014モル)/
hの速度で滴下した。滴下終了後、同温度で35%塩酸は
滴下を続けながら、3時間加熱攪拌した。反応終了後、
室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液で中和した
後、有機層を実施例8と同様にして分析を行った結果、
反応終了品中には2−ペンチル−2−シクロペンテノン
が144.7g含まれていることがわかった(収率;89.7
%)。
例10と同様にして2−ペンチル−2−シクロペンテノ
ンを139.7g得た(収率;86.6%)。
2.6gをn−ブタノール45.4gに溶かし、130℃に昇温し
た後、同温度で3−ピコリン4.7g(0.050モル)と35%
塩酸4.9g(0.048モル)の混合液を30分で滴下した。滴
下終了後、同温度で3.5時間加熱攪拌した。反応終了
後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液で中和し
た後、有機層を実施例8と同様にして分析を行った結
果、反応終了品中には、2−ペンチル−2−シクロペン
テノンが28.8g含まれていることがわかった(収率;7
5.6%)。
ル)の混合液を滴下して反応を行った以外は実施例12
と同様にして2−ペンチル−2−シクロペンテノンを2
7.7g得た(収率;72.9%)。
リジン4.0g(0.051モル)と35%塩酸4.9g(0.048モ
ル)の混合液を滴下して1.5時間反応を行った以外は実
施例12と同様にして2−ペンチル−2−シクロペンテ
ノンを32.8g得た(収率;86.2%)。
2.6gをn−ブタノール161.9gに溶かし、130℃に昇温
した後、同温度で35%塩酸24.5g(0.24モル)を30分で
滴下した。滴下終了後、同温度で2時間加熱攪拌した。
反応終了後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液
で中和した後、有機層を実施例8と同様にして分析した
結果、2−ペンチル−2−シクロペンテノンを22.9g得
た(収率;60.0%)。
無水メタノール76gに溶解し、0℃に冷却した。そこ
に、ナトリウムメトキシド(30%メタノール溶液)1
2.9g(0.072mol)を添加した後、実施例1と同様に
合成して得られた2−ペンチル−2−シクロペンテノン
190g(1.2mol)を0℃で、2時間かけて滴下した。
滴下終了後、未反応のマロン酸ジメチルを減圧留去し、
320gのマイケル付加物を得た。
られたマイケル付加物を加え、215℃に加熱し、水を
6.4g/h(2%/h)の速度で滴下した。発生する二
酸化炭素とメタノールを留出させながら、215℃で、
4時間滴下反応を行った。反応終了後、粗生成物251
g中に、3−オキソ−2−ペンチルシクロペンチル酢酸
メチル245gを得た(2工程収率76%)。
2−ペンチルシクロペンチル酢酸メチルは、フルーティ
でジャスミン様の香気を有しており、香料素材としても
優れたものであった。
シクロペンテノンを用いて、実施例15と同様に合成し
たところ、全く同様に3−オキソ−2−ペンチルシクロ
ペンチル酢酸メチルを得ることができた。
しなくても、高収率で2−アルキル−2−シクロペンテ
ノンを得ることができる。また、この方法で得られた2
−アルキル−2−シクロペンテノンを原料として用い、
効率的にジャスモン酸エステル誘導体を製造することが
できる。
Claims (5)
- 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式中、R1及びR2はそれぞれ水素原子又は炭素数1〜
8の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を示すか、あるい
はR1とR2が一緒になって隣接する炭素原子と共にシク
ロペンタン環もしくはシクロヘキサン環を形成しても良
い。)で表される2−アルキリデンシクロペンタノン
に、アミンとハロゲン化水素とをアミン/ハロゲン化水
素(モル比)=1.1/1〜5/1の割合で作用させ、
異性化反応を行う、一般式(2) 【化2】 (式中、R1及びR2は前記の意味を有する。)で表され
る2−アルキル−2−シクロペンテノンの製造法。 - 【請求項2】 一般式(3) 【化3】 (式中、R1及びR2は前記の意味を有する。)で表され
る2−(1−ヒドロキシアルキル)−シクロペンタノン
に、アミンとハロゲン化水素からなる触媒を作用させ
て、脱水・異性化反応を行う、請求項1記載の一般式
(2)で表される2−アルキル−2−シクロペンテノン
の製造法。 - 【請求項3】 アミンが芳香族アミン又は複素芳香環ア
ミンである請求項1又は2記載の製造法。 - 【請求項4】 一般式(1)で表される2−アルキリデ
ンシクロペンタノンが、一般式(3)で表される2−
(1−ヒドロキシアルキル)−シクロペンタノンを脱水
して得られるものである請求項1〜3のいずれか一項に
記載の製造法 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一項に記載の製
造法で得られた一般式(2)で表される2−アルキル−
2−シクロペンテノンと、一般式(4) 【化4】 (式中、R3は炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖のアルキ
ル基を示し、2個のR3は同一でも異なっていても良
い。)で表されるマロン酸ジエステルとを反応させ、次
いで水を反応させる、一般式(5)で表されるジャスモ
ン酸エステル誘導体の製造法。 【化5】 (式中、R1、R2及びR3は前記の意味を有する。)
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