JP2006182741A - Method of isomerizing 2-alkenyl cyclic ether compound - Google Patents

Method of isomerizing 2-alkenyl cyclic ether compound Download PDF

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Kenji Kitayama
健司 北山
Junro Tatsumi
淳郎 巽
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Daicel Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an efficient method of isomerizing a cyclic ether having a 2-alkenyl group. <P>SOLUTION: The method of isomerizing a 2-alkenyl cyclic ether compound comprises allowing an acid to act on the cyclic ether compound having a 2-alkenyl group represented by formula (1) (wherein ring Z is a ≥3-membered saturated ring containing oxygen; C<SP>1</SP>and C<SP>2</SP>are each carbon constituting ring Z; R<SP>1</SP>is an organic group; R<SP>2</SP>, R<SP>3</SP>, and R<SP>4</SP>are the same or different and each hydrogen or an organic group; and two or more of R<SP>2</SP>, R<SP>3</SP>, and R<SP>4</SP>may be linked with one another to form a ring with the adjacent carbon or the carbon-carbon double bond) to isomerize the steric configuration with the R<SP>1</SP>linked with carbon C<SP>1</SP>and the alkenyl group linked with carbon C<SP>2</SP>from the trans configuration to the cis configuration or from the cis configuration to the trans configuration. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物の異性化方法に関する。   The present invention relates to a method for isomerizing a cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position.

2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物は、香料、医薬品、農薬等の精密化学品やその中間体などとして有用である。この2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物は、環にもう一つの置換基を有している場合には、前記アルケニル基とこの置換基との立体的な位置関係によりシス体とトランス体の幾何異性体が存在する。このような幾何異性体は互いに物性が異なるため、何れか一方の異性体のみが有用である場合がある。また、2つの異性体の存在比により特性(例えば、香気特性など)が変化するので、その比率が特定の範囲の異性体混合物が有用である場合もある。   Cyclic ether compounds having an alkenyl group at the 2-position are useful as fine chemicals such as fragrances, pharmaceuticals and agricultural chemicals, and intermediates thereof. When the cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position has another substituent in the ring, the cis isomer and the trans isomer are in a steric positional relationship between the alkenyl group and the substituent. Geometric isomers exist. Since such geometric isomers have different physical properties, only one of the isomers may be useful. In addition, since the characteristics (for example, aroma characteristics, etc.) change depending on the abundance ratio of the two isomers, an isomer mixture having a ratio in a specific range may be useful.

2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物の代表的な例として、4−メチル−2−(2−メチル−1−プロペニル)テトラヒドロ−2H−ピラン(「ローズオキサイド」とも称される)が知られている。ローズオキサイドには幾何異性体及び光学異性体の4種の異性体[シス−(2S,4R)体、シス−(2R,4S)体、トランス−(2R,4R)体、トランス−(2S,4S)体]が存在する。ローズオキサイドはさわやかな花様の香気を発するため香料として利用されているが、その異性体により香気に微妙な違いがあり、シス−ローズオキサイドはゼラニウム様、ハッカ様のグリーンノートを有し、トランス−ローズオキサイドはシス体に比べてやや強い香気を有するとされている(特許文献1参照)。   As a typical example of a cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position, 4-methyl-2- (2-methyl-1-propenyl) tetrahydro-2H-pyran (also referred to as “rose oxide”) is known. ing. Rose oxide has four isomers, geometric isomers and optical isomers [cis- (2S, 4R) isomer, cis- (2R, 4S) isomer, trans- (2R, 4R) isomer, trans- (2S, 4S) body] exists. Rose oxide is used as a fragrance to emit a refreshing flower-like fragrance, but there are subtle differences in the fragrance depending on its isomer, cis-rose oxide has a geranium-like, mint-like green note, trans -Rose oxide is said to have a slightly strong fragrance compared to the cis form (see Patent Document 1).

ローズオキサイドの特定の異性体を得る製造法として、(S)−シトロネロール又は(R)−シトロネロールを原料とし、これにソーダ灰の存在下で臭素を反応させて臭化物とし、アセトニトリル溶媒中アリコットの存在下で脱臭化水素化を行い、デヒドロシトロネロールとし、これを希硫酸を用いて環化してローズオキサイドとし、精密蒸留により精製して各異性体を得る方法が知られている(特許文献1参照)。また、デヒドロシトロネロールを希硫酸で環化してローズオキサイドとした後、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製してシス体を得る方法も知られている(非特許文献1参照)。しかし、これらの方法では精密蒸留やカラムクロマトグラフィーにより異性体を分離するのでコストがかかるだけでなく、反応で生成した所望しない方の異性体は不要となるので、原料の利用効率が低いという欠点を有する。   As a production method for obtaining a specific isomer of rose oxide, (S) -citronellol or (R) -citronellol is used as a raw material, bromide is reacted with bromide in the presence of soda ash, and an aliquot is present in an acetonitrile solvent. A method is known in which dehydrobromination is performed to obtain dehydrocitronellol, cyclized with dilute sulfuric acid to obtain rose oxide, and purified by precision distillation to obtain each isomer (see Patent Document 1). . In addition, a method is known in which dehydrocitronellol is cyclized with dilute sulfuric acid to obtain rose oxide, and then purified by silica gel column chromatography to obtain a cis isomer (see Non-Patent Document 1). However, these methods are not only costly because the isomers are separated by precision distillation or column chromatography, but also the disadvantage that the undesired isomer produced by the reaction is unnecessary, and the utilization efficiency of raw materials is low. Have

特開平9−169993号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-169993 ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー(J.O.C)、第47巻、1982年、第47頁Journal of Organic Chemistry (JOC), 47, 1982, p. 47

従って、本発明の目的は、2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物の効率のよい異性化方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、シス体のローズオキサイドを効率よく得る方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物のトランス体をシス体に効率よく変換する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物のトランス体及びシス体のうち何れか一方の幾何異性体、または何れか一方の幾何異性体を主成分とする異性体混合物を効率よく製造する方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an efficient isomerization method for a cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position.
Another object of the present invention is to provide a method for efficiently obtaining cis-form rose oxide.
Still another object of the present invention is to provide a method for efficiently converting a trans isomer of a cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position to a cis isomer.
Another object of the present invention is to provide one of the geometrical isomers of a trans ether and a cis isomer of a cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position, or an isomer mixture containing either one of the geometrical isomers as a main component. It is in providing the method of manufacturing efficiently.

本発明者は、2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物の幾何異性体のうち一方の異性体を優先して得る方法について鋭意検討した結果、該2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物に酸処理を施すことにより異性化反応が円滑に進行することを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、下記式(1)

Figure 2006182741
(式中、環Zは酸素原子を含有する3員以上の飽和環であり、C1、C2はそれぞれ環Zを構成している炭素原子である。R1は有機基を示し、R2、R3、R4は、同一又は異なって、水素原子又は有機基を示す。R2、R3、R4は、2以上が結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素二重結合とともに環を形成していてもよい)
で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物に酸を作用させて、炭素原子C1に結合しているR1と炭素原子C2に結合しているアルケニル基についての立体配置をトランス配置からシス配置へ、又はシス配置からトランス配置へ異性化することを特徴とする2−アルケニル環状エーテル化合物の異性化方法を提供する。 As a result of intensive studies on a method for preferentially obtaining one of the geometric isomers of a cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position, the present inventors have found that the cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position has an acid. As a result of the treatment, it was found that the isomerization reaction proceeds smoothly, and the present invention was completed.
That is, the present invention provides the following formula (1):
Figure 2006182741
(In the formula, ring Z is a 3 or more member saturated ring containing an oxygen atom, and C 1 and C 2 are each a carbon atom constituting ring Z. R 1 represents an organic group, R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group, and R 2 , R 3 and R 4 are bonded together to form an adjacent carbon atom or carbon-carbon double bond. A ring may be formed)
An acid is allowed to act on the cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position represented by formula ( 1) to convert the configuration of R 1 bonded to the carbon atom C 1 and the alkenyl group bonded to the carbon atom C 2 to trans. There is provided a method of isomerizing a 2-alkenyl cyclic ether compound characterized by isomerizing from a configuration to a cis configuration or from a cis configuration to a trans configuration.

前記異性化方法の好ましい態様として、下記式(2)

Figure 2006182741
で表される4−メチル−2−(2−メチル−1−プロペニル)テトラヒドロ−2H−ピランに酸を作用させて、トランス体をシス体に異性化する方法が挙げられる。 As a preferred embodiment of the isomerization method, the following formula (2)
Figure 2006182741
And a method in which an acid is allowed to act on 4-methyl-2- (2-methyl-1-propenyl) tetrahydro-2H-pyran represented by the following formula:

前記異性化方法の他の好ましい態様として、前記式(1)で表される化合物に酸を作用させて、炭素原子C1に結合しているR1と炭素原子C2に結合しているアルケニル基についての立体配置をトランス配置からシス配置へ異性化する方法が挙げられる。 Examples another preferred embodiment of the isomerization process, the formula by the action of an acid to a compound represented by (1), alkenyl bonded to R 1 and the carbon atom C 2 bonded to the carbon atom C 1 A method of isomerizing the configuration of the group from the trans configuration to the cis configuration is exemplified.

本発明は、また、下記式(1)

Figure 2006182741
(式中、環Zは酸素原子を含有する3員以上の飽和環であり、C1、C2はそれぞれ環Zを構成している炭素原子である。R1は有機基を示し、R2、R3、R4は、同一又は異なって、水素原子又は有機基を示す。R2、R3、R4は、2以上が結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素二重結合とともに環を形成していてもよい)
で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物に酸を作用させて、炭素原子C1に結合しているR1と炭素原子C2に結合しているアルケニル基についての立体配置をトランス配置からシス配置へ、又はシス配置からトランス配置へ異性化することにより、該化合物のシス体又はトランス体を得ることを特徴とするシス又はトランス−2−アルケニル環状エーテル化合物の製造方法を提供する。 The present invention also provides the following formula (1):
Figure 2006182741
(In the formula, ring Z is a 3 or more member saturated ring containing an oxygen atom, and C 1 and C 2 are each a carbon atom constituting ring Z. R 1 represents an organic group, R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group, and R 2 , R 3 and R 4 are bonded together to form an adjacent carbon atom or carbon-carbon double bond. A ring may be formed)
An acid is allowed to act on the cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position represented by formula ( 1) to convert the configuration of R 1 bonded to the carbon atom C 1 and the alkenyl group bonded to the carbon atom C 2 to trans. Provided is a method for producing a cis or trans-2-alkenyl cyclic ether compound, wherein a cis isomer or a trans isomer of the compound is obtained by isomerization from a configuration to a cis configuration or from a cis configuration to a trans configuration. .

本発明によれば、2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物を効率よく異性化できる。また、シス体のローズオキサイド又はシス体を主成分とするローズオキサイドを効率よく得ることができる。さらに、2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物のトランス体をシス体に効率よく変換できる。また、本発明によれば、2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物のトランス体及びシス体の何れか一方の幾何異性体、又は一方の幾何異性体を主成分とする異性体混合物を効率よく製造することができる。   According to the present invention, a cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position can be efficiently isomerized. Further, cis-form rose oxide or rose oxide containing cis-form as a main component can be obtained efficiently. Furthermore, a trans isomer of a cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position can be efficiently converted to a cis isomer. Further, according to the present invention, any one of the trans isomer and cis isomer of a cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position, or an isomer mixture having one of the geometric isomers as a main component can be efficiently obtained. Can be manufactured.

[2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物]
本発明では、式(1)で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物を原料として用いる。式(1)中、環Zは酸素原子を含有する3員以上の飽和環であり、C1、C2はそれぞれ環Zを構成している炭素原子である。R1は有機基を示し、R2、R3、R4は、同一又は異なって、水素原子又は有機基を示す。R2、R3、R4は、2以上が結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素二重結合とともに環を形成していてもよい。式(1)で表される化合物には、炭素原子C1に結合しているR1と炭素原子C2に結合しているアルケニル基(−CR4=CR23)についての立体配置がトランス配置であるトランス体と、該立体配置がシス配置であるシス体が存在する。
[Cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position]
In the present invention, a cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position represented by the formula (1) is used as a raw material. In the formula (1), the ring Z is a 3 or more member saturated ring containing an oxygen atom, and C 1 and C 2 are each a carbon atom constituting the ring Z. R 1 represents an organic group, and R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and represent a hydrogen atom or an organic group. Two or more of R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to form a ring together with the adjacent carbon atom or carbon-carbon double bond. The compound represented by the formula (1), the configurations for the alkenyl group bonded to R 1 and the carbon atom C 2 bonded to the carbon atom C 1 (-CR 4 = CR 2 R 3) There are trans isomers in a trans configuration and cis isomers in which the steric configuration is a cis configuration.

環Zとしては、例えば、オキシラン環、オキセタン環、オキシラン環、オキサン環、オキセパン環、オキソカン環などの式中に示される酸素原子以外はすべて炭素原子からなる3〜10員程度の含酸素飽和環が挙げられる。なかでも3〜8員の含酸素飽和環、特に5員又は6員の含酸素飽和環(オキソラン環又はオキサン環)が好ましい。環Zは、通常、式中に示されるR1及びアルケニル基(−CR4=CR23)以外に置換基を有しないが、有していてもよい。該置換基としては、例えば、アルキル基(メチル基等のC1-4アルキル基など)、アルコキシ基などが挙げられる。 Ring Z includes, for example, a 3 to 10-membered oxygen-containing saturated ring composed of carbon atoms except for oxygen atoms shown in the formulas such as oxirane ring, oxetane ring, oxirane ring, oxane ring, oxepane ring, oxocan ring, etc. Is mentioned. Of these, a 3- to 8-membered oxygen-containing saturated ring, particularly a 5-membered or 6-membered oxygen-containing saturated ring (oxolane ring or oxane ring) is preferable. Ring Z usually has no substituent other than R 1 and alkenyl group (—CR 4 ═CR 2 R 3 ) shown in the formula, but may have one . Examples of the substituent include an alkyl group (C 1-4 alkyl group such as a methyl group) and an alkoxy group.

1、R2、R3、R4における有機基としては、例えば、炭化水素基、複素環式基、保護基で保護されたヒドロキシル基(アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシルオキシ基等を含む)、保護基で保護されたメルカプト基(アルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、アシルチオ基等を含む)、保護基で保護されたアミノ基(モノ又はジアルキル置換アミノ基、アシルアミノ基等を含む)、保護基で保護されたカルボキシル基(アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基等の置換オキシカルボニル基;カルバモイル基、モノ又はジアルキルカルバモイル基等のアミド基を含む)、アシル基(C1-10アシル基等)、シアノ基などが挙げられる。前記保護基としては、有機合成の分野で慣用の保護基を使用できる。 Examples of the organic group in R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 include a hydrocarbon group, a heterocyclic group, and a hydroxyl group protected with a protecting group (alkoxy group, aryloxy group, aralkyloxy group, acyloxy group). Etc.), mercapto groups protected with protecting groups (including alkylthio groups, arylthio groups, aralkylthio groups, acylthio groups, etc.), amino groups protected with protecting groups (mono- or dialkyl-substituted amino groups, acylamino groups, etc.) ), Carboxyl groups protected with protecting groups (substituted oxycarbonyl groups such as alkoxycarbonyl groups, aryloxycarbonyl groups, aralkyloxycarbonyl groups; amide groups such as carbamoyl groups, mono- or dialkylcarbamoyl groups), acyl Group (C 1-10 acyl group and the like), cyano group and the like. As the protecting group, a protecting group commonly used in the field of organic synthesis can be used.

前記炭化水素基には、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらが2以上結合した基などが含まれる。脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、アリル基などの炭素数1〜20(好ましくは1〜10、さらに好ましくは1〜6)程度の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基(アルキル基、アルケニル基及びアルキニル基)が挙げられる。脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロオクチル基などの炭素数3〜15(好ましくは炭素数3〜8)程度の脂環式炭化水素基(シクロアルキル基、シクロアルケニル基、橋架け炭素環式基等)が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル、ナフチル基などの炭素数6〜14程度の芳香族炭化水素基が挙げられる。   Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group in which two or more of these are bonded. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include 1 to 20 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, and allyl groups (preferably 1-10, and more preferably 1-6) linear or branched aliphatic hydrocarbon groups (alkyl groups, alkenyl groups, and alkynyl groups). Examples of the alicyclic hydrocarbon group include alicyclic hydrocarbon groups having about 3 to 15 carbon atoms (preferably 3 to 8 carbon atoms) such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclohexenyl, and cyclooctyl groups. (Cycloalkyl group, cycloalkenyl group, bridged carbocyclic group and the like). Examples of the aromatic hydrocarbon group include aromatic hydrocarbon groups having about 6 to 14 carbon atoms such as phenyl and naphthyl groups.

これらの炭化水素基は、種々の置換基、例えば、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素原子)、オキソ基、保護基で保護されたヒドロキシル基(アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシルオキシ基等を含む)、保護基で保護されたメルカプト基(アルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、アシルチオ基等を含む)、保護基で保護されたアミノ基(モノ又はジアルキル置換アミノ基、アシルアミノ基等を含む)、保護基で保護されたカルボキシル基(アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基等の置換オキシカルボニル基;カルバモイル基、モノ又はジアルキルカルバモイル基等のアミド基を含む)、ニトロ基、アシル基、シアノ基、アルキル基(例えば、メチル、エチル基などのC1-4アルキル基など)、シクロアルキル基、アリール基(例えば、フェニル、ナフチル基など)、複素環式基などを有していてもよい。前記保護基としては、有機合成の分野で慣用の保護基を使用できる。 These hydrocarbon groups have various substituents such as halogen atoms (fluorine, chlorine, bromine, iodine atoms), oxo groups, hydroxyl groups protected with protecting groups (alkoxy groups, aryloxy groups, aralkyloxy groups, Mercapto groups protected with protecting groups (including alkylthio groups, arylthio groups, aralkylthio groups, acylthio groups, etc.), amino groups protected with protecting groups (mono- or dialkyl-substituted amino groups, acylamino) Carboxyl groups protected with protecting groups (substituted oxycarbonyl groups such as alkoxycarbonyl groups, aryloxycarbonyl groups, aralkyloxycarbonyl groups; amide groups such as carbamoyl groups, mono- or dialkylcarbamoyl groups) Nitro group, acyl group, cyano group, alkyl group (for example, Methyl, such as C 1-4 alkyl group such as ethyl group), a cycloalkyl group, an aryl group (e.g., phenyl and naphthyl groups), may have and heterocyclic groups. As the protecting group, a protecting group commonly used in the field of organic synthesis can be used.

前記有機基の例としての複素環式基を構成する複素環には、芳香族性複素環及び非芳香族性複素環が含まれる。このような複素環としては、例えば、ヘテロ原子として酸素原子を含む複素環(例えば、フラン、テトラヒドロフラン、オキサゾール、イソオキサゾールなどの5員環、4−オキソ−4H−ピラン、テトラヒドロピラン、モルホリンなどの6員環、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、4−オキソ−4H−クロメン、クロマン、イソクロマンなどの縮合環など)、ヘテロ原子としてイオウ原子を含む複素環(例えば、チオフェン、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾールなどの5員環、4−オキソ−4H−チオピランなどの6員環、ベンゾチオフェンなどの縮合環など)、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環(例えば、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾールなどの5員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペリジン、ピペラジンなどの6員環、インドール、インドリン、キノリン、アクリジン、ナフチリジン、キナゾリン、プリンなどの縮合環など)などが挙げられる。これらの複素環式基は、置換基(例えば、前記炭化水素基が有していてもよい置換基と同様の基)を有していてもよい。   The heterocyclic ring constituting the heterocyclic group as an example of the organic group includes an aromatic heterocyclic ring and a non-aromatic heterocyclic ring. As such a heterocyclic ring, for example, a heterocyclic ring containing an oxygen atom as a hetero atom (for example, 5-membered ring such as furan, tetrahydrofuran, oxazole, isoxazole, 4-oxo-4H-pyran, tetrahydropyran, morpholine, etc. 6-membered ring, condensed ring such as benzofuran, isobenzofuran, 4-oxo-4H-chromene, chroman, isochroman, etc.), heterocycle containing a sulfur atom as a hetero atom (for example, 5 such as thiophene, thiazole, isothiazole, thiadiazole, etc.) 5-membered rings, 6-membered rings such as 4-oxo-4H-thiopyran, condensed rings such as benzothiophene, etc.) and heterocycles containing nitrogen atoms as heteroatoms (eg, pyrrole, pyrrolidine, pyrazole, imidazole, triazole, etc.) Ring, pyridine, pyridazine, pyrimi Emissions, pyrazine, piperidine, 6-membered ring such as piperazine, indole, indoline, quinoline, acridine, naphthyridine, quinazoline, other condensed rings purine) and the like. These heterocyclic groups may have a substituent (for example, a group similar to the substituent that the hydrocarbon group may have).

2、R3、R4のうち2以上が結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素二重結合とともに形成する環としては、例えば、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シクロオクタン、シクロデカン、シクロドデカン環、デカリン環、アダマンタン環などの3〜20員(好ましくは3〜15員、さらに好ましくは5〜15員、特に5〜8員)程度の非芳香族性炭素環(シクロアルカン環、シクロアルケン環、橋架け炭素環)などが挙げられる。これらの環は、置換基(例えば、前記炭化水素基が有していてもよい置換基と同様の基)を有していてもよく、また他の環(非芳香族性環又は芳香族性環)が縮合していてもよい。 Examples of the ring formed by combining two or more of R 2 , R 3 , and R 4 together with the adjacent carbon atom or carbon-carbon double bond include cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclohexane, and cyclohexene. , Cyclooctane, cyclodecane, cyclododecane ring, decalin ring, adamantane ring and the like non-aromatic carbon of about 3 to 20 members (preferably 3 to 15 members, more preferably 5 to 15 members, especially 5 to 8 members) Ring (cycloalkane ring, cycloalkene ring, bridged carbocycle) and the like. These rings may have a substituent (for example, the same group as the substituent which the hydrocarbon group may have), and other rings (non-aromatic ring or aromaticity). Ring) may be condensed.

好ましいR1には、C1-10脂肪族炭化水素基(メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル基など;特にC1-6アルキル基)、脂環式炭化水素基(例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル基などのC3-15シクロアルキル基又はシクロアルケニル基等)、C6-14アリール基などが含まれる。好ましいR2、R3、R4には、前記好ましいR1として挙げた基のほか、水素原子が含まれる。また、R2、R3、R4のうち2以上が結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素二重結合とともに3〜15員(特に5〜8員)程度の非芳香族性炭素環を形成するのも好ましい。 Preferred R 1 is a C 1-10 aliphatic hydrocarbon group (methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl group, etc .; especially C 1- 6 alkyl group), an alicyclic hydrocarbon group (for example, C 3-15 cycloalkyl group or cycloalkenyl group such as cyclopentyl, cyclohexyl, cyclohexenyl group, etc.), C 6-14 aryl group and the like. Preferable R 2 , R 3 and R 4 include a hydrogen atom in addition to the groups listed as the preferable R 1 . In addition, two or more of R 2 , R 3 and R 4 are bonded to each other, and together with the adjacent carbon atom or carbon-carbon double bond, the non-aromatic carbocycle having about 3 to 15 members (particularly 5 to 8 members). It is also preferable to form

式(1)で表される2−アルケニル環状エーテル化合物の最も代表的な例は、前記式(2)で表される4−メチル−2−(2−メチル−1−プロペニル)テトラヒドロ−2H−ピラン(ローズオキサイド)である。式(1)で表される化合物の他の例として、2−メチル−2−ビニル−5−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)テトラヒドロフラン、テトラヒドロ−2,2,6−トリメチル−6−ビニルピラン−3−オール、5−イソプロペニル−2−メチル−2−ビニルテトラヒドロフラン、1−オキサスピロ[4.5]−2,6,10,10−テトラメチル−6−デセンなどが挙げられる。   The most typical example of the 2-alkenyl cyclic ether compound represented by the formula (1) is 4-methyl-2- (2-methyl-1-propenyl) tetrahydro-2H— represented by the formula (2). It is pyran (rose oxide). Other examples of the compound represented by the formula (1) include 2-methyl-2-vinyl-5- (2-hydroxy-2-propyl) tetrahydrofuran, tetrahydro-2,2,6-trimethyl-6-vinylpyran- Examples include 3-ol, 5-isopropenyl-2-methyl-2-vinyltetrahydrofuran, 1-oxaspiro [4.5] -2,6,10,10-tetramethyl-6-decene.

[2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物の製造]
式(1)で表される2−アルケニル環状エーテル化合物としては、どのような製造法により得られたものも用いることができる。例えば、ローズオキサイドを得る方法として、前記特許文献1、非特許文献1に記載の方法のほか、dl−シトロネロール(3,7−ジメチル−6−オクテン−1−オール)を光酸化した後、亜硫酸ナトリウムで還元して、3,7−ジメチル−5−オクテン−1,7−ジオールとし、これに希硫酸を作用させることにより得る方法(精密有機合成[実験マニュアル]、458頁、1987年、南江堂)、3,7−ジメチル−5−オクテン−1,5−ジオールをp−トルエンスルホン酸で処理して得る方法(Helv. Chim. Acta 70, 1987, 1879)、3,7−ジメチル−5−オクテン−1,5−ジオールを酢酸パラジウム及び1,4−ジフェニルホスフィノブタンで処理して得る方法(特開平9−67361号公報)などがある。
[Production of cyclic ether compound having alkenyl group at 2-position]
As the 2-alkenyl cyclic ether compound represented by the formula (1), those obtained by any production method can be used. For example, as a method for obtaining rose oxide, in addition to the methods described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, dl-citronellol (3,7-dimethyl-6-octen-1-ol) is photooxidized and then sulfite. A method obtained by reduction with sodium to give 3,7-dimethyl-5-octene-1,7-diol and reacting with dilute sulfuric acid (Precision Organic Synthesis [Experimental Manual], page 458, 1987, Nanedo ), 3,7-dimethyl-5-octene-1,5-diol treated with p-toluenesulfonic acid (Helv. Chim. Acta 70, 1987, 1879), 3,7-dimethyl-5 There is a method obtained by treating octene-1,5-diol with palladium acetate and 1,4-diphenylphosphinobutane (JP-A-9-67361).

また、式(1)で表される2−アルケニル環状エーテル化合物は、対応する下記式(3)

Figure 2006182741
(式中、C1、C2はそれぞれ炭素原子である。R1は有機基を示し、R2、R3、R4は、同一又は異なって、水素原子又は有機基を示す。R2、R3、R4は、2以上が結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素二重結合とともに環を形成していてもよい)
で表されるアルケニル基を有するアルコールを酸素と反応させることにより得ることもできる。 The 2-alkenyl cyclic ether compound represented by the formula (1) has a corresponding formula (3)
Figure 2006182741
(In the formula, C 1 and C 2 are each a carbon atom. R 1 represents an organic group, and R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and represent a hydrogen atom or an organic group. R 2 , R 3 and R 4 may be bonded together to form a ring together with adjacent carbon atoms or carbon-carbon double bonds.
It can also obtain by making the alcohol which has an alkenyl group represented by oxygen react with oxygen.

酸素としては分子状酸素を用いることができる。分子状酸素は特に制限されず、純粋な酸素を用いてもよく、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素などの不活性ガスで希釈した酸素や空気を使用してもよい。酸素は系内で発生させてもよい。酸素の使用量は、基質[式(3)で表されるアルケニル基を有するアルコール)]の種類によっても異なるが、通常、基質1モルに対して0.5モル以上(例えば、1モル以上)、好ましくは1〜100モル、さらに好ましくは2〜50モル程度である。基質に対して過剰モルの酸素を使用する場合が多い。   As oxygen, molecular oxygen can be used. The molecular oxygen is not particularly limited, and pure oxygen may be used, or oxygen or air diluted with an inert gas such as nitrogen, helium, argon, or carbon dioxide may be used. Oxygen may be generated in the system. The amount of oxygen used varies depending on the type of substrate [alcohol having an alkenyl group represented by formula (3)], but is usually 0.5 mol or more (for example, 1 mol or more) with respect to 1 mol of the substrate. , Preferably it is 1-100 mol, More preferably, it is about 2-50 mol. Often an excess of oxygen is used relative to the substrate.

酸素との反応は触媒の存在下で行ってもよい。触媒として、例えば、コバルト化合物、マンガン化合物などの遷移金属化合物を使用できる。コバルト化合物としては、例えば、ギ酸コバルト、酢酸コバルト、プロピオン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、乳酸コバルトなどの有機酸塩;水酸化コバルト、酸化コバルト、塩化コバルト、臭化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルト、リン酸コバルトなどの無機化合物;コバルトアセチルアセトナートなどの錯体等の2価又は3価のコバルト化合物などが挙げられる。また、マンガン化合物としては、例えば、ギ酸マンガン、酢酸マンガン、プロピオン酸マンガン、ナフテン酸マンガン、ステアリン酸マンガン、乳酸マンガンなどの有機酸塩;水酸化マンガン、酸化マンガン、塩化マンガン、臭化マンガン、硝酸マンガン、硫酸マンガン、リン酸マンガンなどの無機化合物;マンガンアセチルアセトナートなどの錯体等の2価又は3価のマンガン化合物などが挙げられる。これらの遷移金属化合物は単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。中でも、コバルト化合物、マンガン化合物又はこれらの混合物が好ましい。   The reaction with oxygen may be carried out in the presence of a catalyst. As the catalyst, for example, transition metal compounds such as cobalt compounds and manganese compounds can be used. Examples of the cobalt compound include organic acid salts such as cobalt formate, cobalt acetate, cobalt propionate, cobalt naphthenate, cobalt stearate, and cobalt lactate; cobalt hydroxide, cobalt oxide, cobalt chloride, cobalt bromide, cobalt nitrate, Examples thereof include inorganic compounds such as cobalt sulfate and cobalt phosphate; divalent or trivalent cobalt compounds such as complexes such as cobalt acetylacetonate. Examples of manganese compounds include organic acid salts such as manganese formate, manganese acetate, manganese propionate, manganese naphthenate, manganese stearate, and manganese lactate; manganese hydroxide, manganese oxide, manganese chloride, manganese bromide, and nitric acid. Inorganic compounds such as manganese, manganese sulfate, and manganese phosphate; divalent or trivalent manganese compounds such as a complex such as manganese acetylacetonate; These transition metal compounds can be used alone or in combination of two or more. Among these, a cobalt compound, a manganese compound, or a mixture thereof is preferable.

触媒として遷移金属化合物等を用いる場合、その使用量は、基質に対して、例えば0.01〜30モル%、好ましくは0.1〜20モル%程度である。   When using a transition metal compound etc. as a catalyst, the usage-amount is 0.01-30 mol% with respect to a substrate, Preferably it is about 0.1-20 mol%.

また、触媒として、下記式(i)

Figure 2006182741
[式中、Xは酸素原子又は−OR基(Rは水素原子又はヒドロキシル基の保護基を示す)を示す。2つの炭素原子から左方に伸びる線はそれぞれ結合手を示す]
で表される骨格を環の構成要素として含む窒素原子含有環状化合物を用いることもできる。この窒素原子含有環状化合物は前記遷移金属化合物(例えば、コバルト化合物及び/又はマンガン化合物)と組み合わせて用いてもよい。触媒として、イミド系化合物と遷移金属化合物とを組み合わせて用いると、反応速度や反応選択性が大幅に向上することがある。 Moreover, as a catalyst, following formula (i)
Figure 2006182741
[Wherein, X represents an oxygen atom or an —OR group (R represents a hydrogen atom or a protecting group for a hydroxyl group). Lines extending to the left from two carbon atoms each represent a bond]
It is also possible to use a nitrogen atom-containing cyclic compound containing a skeleton represented by The nitrogen atom-containing cyclic compound may be used in combination with the transition metal compound (for example, a cobalt compound and / or a manganese compound). When a combination of an imide compound and a transition metal compound is used as a catalyst, the reaction rate and reaction selectivity may be greatly improved.

式(i)において、窒素原子とXとの結合は単結合又は二重結合である。前記窒素原子含有環状化合物は、分子中に、式(i)で表される骨格を複数個有していてもよい。また、この窒素原子含有環状化合物は、前記Xが−OR基であり且つRがヒドロキシル基の保護基である場合、式(i)で表される骨格のうちRを除く部分が複数個、Rを介して結合していてもよい。式(i)中、Rで示されるヒドロキシル基の保護基としては、有機合成の分野で慣用のヒドロキシル基の保護基を用いることができる。   In the formula (i), the bond between the nitrogen atom and X is a single bond or a double bond. The nitrogen atom-containing cyclic compound may have a plurality of skeletons represented by formula (i) in the molecule. In the nitrogen atom-containing cyclic compound, when X is an —OR group and R is a protecting group for a hydroxyl group, a plurality of portions excluding R in the skeleton represented by formula (i) It may be connected via. In the formula (i), as the hydroxyl-protecting group represented by R, a hydroxyl-protecting group commonly used in the field of organic synthesis can be used.

また、Xが−OR基である場合において、式(i)で表される骨格のうちRを除く部分(N−オキシ環状イミド骨格)が複数個、Rを介して結合する場合、該Rとして、例えば、オキサリル、マロニル、スクシニル、グルタリル、アジポイル、フタロイル、イソフタロイル、テレフタロイル基などのポリカルボン酸アシル基;カルボニル基;メチレン、エチリデン、イソプロピリデン、シクロペンチリデン、シクロヘキシリデン、ベンジリデン基などの多価の炭化水素基(特に、2つのヒドロキシル基とアセタール結合を形成する基)などが挙げられる。   In the case where X is an —OR group, when a plurality of moieties other than R (N-oxycyclic imide skeleton) in the skeleton represented by formula (i) are bonded via R, For example, polycarboxylic acid acyl groups such as oxalyl, malonyl, succinyl, glutaryl, adipoyl, phthaloyl, isophthaloyl, terephthaloyl group; carbonyl group; methylene, ethylidene, isopropylidene, cyclopentylidene, cyclohexylidene, benzylidene group, etc. And a valent hydrocarbon group (particularly a group that forms an acetal bond with two hydroxyl groups).

好ましいRには、例えば、水素原子;メトキシメチルなどのヒドロキシル基とアセタール又はヘミアセタール基を形成可能な基;カルボン酸、スルホン酸、炭酸、カルバミン酸、硫酸、リン酸、ホウ酸などの酸からOH基を除した基(アシル基、スルホニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基等)などの加水分解により脱離可能な加水分解性保護基などが含まれる。   Preferred R is, for example, a hydrogen atom; a group capable of forming an acetal or hemiacetal group with a hydroxyl group such as methoxymethyl; an acid such as carboxylic acid, sulfonic acid, carbonic acid, carbamic acid, sulfuric acid, phosphoric acid or boric acid. Examples include hydrolyzable protecting groups that can be removed by hydrolysis, such as groups (acyl group, sulfonyl group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, etc.) excluding OH group.

前記窒素原子含有環状化合物には、例えば、下記式(I)

Figure 2006182741
[式中、nは0又は1を示す。Xは酸素原子又は−OR基(Rは水素原子又はヒドロキシル基の保護基を示す)を示す]
で表されるN−置換環状イミド骨格を有する環状イミド系化合物が含まれる。前記環状イミド系化合物は、分子中に、式(I)で表されるN−置換環状イミド骨格を複数個有していてもよい。また、この環状イミド系化合物は、前記Xが−OR基であり且つRがヒドロキシル基の保護基である場合、N−置換環状イミド骨格のうちRを除く部分(N−オキシ環状イミド骨格)が複数個、Rを介して結合していてもよい。 Examples of the nitrogen atom-containing cyclic compound include the following formula (I):
Figure 2006182741
[Wherein n represents 0 or 1; X represents an oxygen atom or —OR group (R represents a hydrogen atom or a hydroxyl protecting group)]
And a cyclic imide compound having an N-substituted cyclic imide skeleton represented by the formula: The cyclic imide compound may have a plurality of N-substituted cyclic imide skeletons represented by the formula (I) in the molecule. In the cyclic imide compound, when X is an —OR group and R is a protecting group for a hydroxyl group, a portion excluding R (N-oxycyclic imide skeleton) in the N-substituted cyclic imide skeleton A plurality of them may be bonded via R.

式(I)において、nは0又は1を示す。すなわち、式(I)は、nが0の場合は5員のN−置換環状イミド骨格を表し、nが1の場合は6員のN−置換環状イミド骨格を表す。   In the formula (I), n represents 0 or 1. That is, Formula (I) represents a 5-membered N-substituted cyclic imide skeleton when n is 0, and represents a 6-membered N-substituted cyclic imide skeleton when n is 1.

好ましいイミド化合物のうち5員のN−置換環状イミド骨格を有する化合物の代表的な例として、例えば、N−ヒドロキシコハク酸イミド、N−ヒドロキシ−α−メチルコハク酸イミド、N−ヒドロキシマレイン酸イミド、N−ヒドロキシヘキサヒドロフタル酸イミド、N,N′−ジヒドロキシシクロヘキサンテトラカルボン酸ジイミド、N−ヒドロキシフタル酸イミド、N−ヒドロキシテトラブロモフタル酸イミド、N−ヒドロキシテトラクロロフタル酸イミド、N−ヒドロキシヘット酸イミド、N−ヒドロキシハイミック酸イミド、N−ヒドロキシトリメリット酸イミド、N,N′−ジヒドロキシピロメリット酸ジイミド、N,N′−ジヒドロキシナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、α,β−ジアセトキシ−N−ヒドロキシコハク酸イミド、N−ヒドロキシ−α,β−ビス(プロピオニルオキシ)コハク酸イミドなどの式(I)におけるXが−OR基で且つRが水素原子である化合物;これらの化合物に対応する、Rがアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基である化合物;N−メトキシメチルオキシフタル酸イミド、N−(2−メトキシエトキシメチルオキシ)フタル酸イミド、N−テトラヒドロピラニルオキシフタル酸イミドなどの式(I)におけるXが−OR基で且つRがヒドロキシル基とアセタール又はヘミアセタール結合を形成可能な基である化合物;N−メタンスルホニルオキシフタル酸イミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)フタル酸イミドなどの式(I)におけるXが−OR基で且つRがスルホニル基である化合物;N−ヒドロキシフタル酸イミドの硫酸エステル、硝酸エステル、リン酸エステル又はホウ酸エステルなどの式(I)におけるXが−OR基で且つRが無機酸からOH基を除した基である化合物などが挙げられる。   Representative examples of compounds having a 5-membered N-substituted cyclic imide skeleton among preferable imide compounds include, for example, N-hydroxysuccinimide, N-hydroxy-α-methylsuccinimide, N-hydroxymaleimide, N-hydroxyhexahydrophthalimide, N, N'-dihydroxycyclohexanetetracarboxylic diimide, N-hydroxyphthalimide, N-hydroxytetrabromophthalimide, N-hydroxytetrachlorophthalimide, N-hydroxyhet Acid imide, N-hydroxyhymic acid imide, N-hydroxy trimellitic acid imide, N, N'-dihydroxypyromellitic acid diimide, N, N'-dihydroxynaphthalene tetracarboxylic acid diimide, α, β-diacetoxy-N- Hydroxysuccinic acid , N-hydroxy-α, β-bis (propionyloxy) succinimide and the like, wherein X is an —OR group and R is a hydrogen atom; corresponding to these compounds, R is acetyl A compound which is an acyl group such as a group, propionyl group, benzoyl group; formulas such as N-methoxymethyloxyphthalimide, N- (2-methoxyethoxymethyloxy) phthalimide, N-tetrahydropyranyloxyphthalimide A compound in which X in (I) is an —OR group and R is a group capable of forming an acetal or hemiacetal bond with a hydroxyl group; N-methanesulfonyloxyphthalimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) phthalic acid A compound in which X in the formula (I) such as an imide is an —OR group and R is a sulfonyl group; Sulfuric esters of tall acid imide, nitrate, X in formula (I), such as phosphoric acid ester or boric acid ester and R is like compound is a group obtained by dividing the OH group from an inorganic acid by -OR groups.

好ましいイミド化合物のうち6員のN−置換環状イミド骨格を有する化合物の代表的な例として、例えば、N−ヒドロキシグルタルイミド、N−ヒドロキシ−α,α−ジメチルグルタルイミド、N−ヒドロキシ−β,β−ジメチルグルタルイミド、N−ヒドロキシ−1,8−デカリンジカルボン酸イミド、N,N′−ジヒドロキシ−1,8;4,5−デカリンテトラカルボン酸ジイミド、N−ヒドロキシ−1,8−ナフタレンジカルボン酸イミド(N−ヒドロキシナフタル酸イミド)、N,N′−ジヒドロキシ−1,8;4,5−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドなどの式(I)におけるXが−OR基で且つRが水素原子である化合物;これらの化合物に対応する、Rがアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基である化合物;N−メトキシメチルオキシ−1,8−ナフタレンジカルボン酸イミド、N,N′−ビス(メトキシメチルオキシ)−1,8;4,5−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドなどの式(I)におけるXが−OR基で且つRがヒドロキシル基とアセタール又はヘミアセタール結合を形成可能な基である化合物;N−メタンスルホニルオキシ−1,8−ナフタレンジカルボン酸イミド、N,N′−ビス(メタンスルホニルオキシ)−1,8;4,5−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドなどの式(I)におけるXが−OR基で且つRがスルホニル基である化合物;N−ヒドロキシ−1,8−ナフタレンジカルボン酸イミド又はN,N′−ジヒドロキシ−1,8;4,5−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドの硫酸エステル、硝酸エステル、リン酸エステル又はホウ酸エステルなどの式(I)におけるXが−OR基で且つRが無機酸からOH基を除した基である化合物などが挙げられる。   Representative examples of compounds having a 6-membered N-substituted cyclic imide skeleton among preferable imide compounds include, for example, N-hydroxyglutarimide, N-hydroxy-α, α-dimethylglutarimide, N-hydroxy-β, β-dimethylglutarimide, N-hydroxy-1,8-decalin dicarboxylic imide, N, N′-dihydroxy-1,8; 4,5-decalin tetracarboxylic diimide, N-hydroxy-1,8-naphthalenedicarboxylic X in formula (I) such as acid imide (N-hydroxynaphthalic acid imide), N, N′-dihydroxy-1,8; 4,5-naphthalenetetracarboxylic acid diimide and the like, and R is a hydrogen atom Compounds corresponding to these compounds, wherein R is an acyl group such as an acetyl group, a propionyl group or a benzoyl group X in formula (I) such as N-methoxymethyloxy-1,8-naphthalenedicarboxylic acid imide, N, N′-bis (methoxymethyloxy) -1,8; 4,5-naphthalenetetracarboxylic acid diimide, -OR group and R is a group capable of forming an acetal or hemiacetal bond with a hydroxyl group; N-methanesulfonyloxy-1,8-naphthalenedicarboxylic imide, N, N'-bis (methanesulfonyloxy) -1,8; 4,5-naphthalenetetracarboxylic acid diimide or the like compound in which X in the formula (I) is an -OR group and R is a sulfonyl group; N-hydroxy-1,8-naphthalenedicarboxylic acid imide or N , N′-dihydroxy-1,8; 4,5-naphthalene tetracarboxylic acid diimide sulfate, nitrate, Examples include compounds in which X in the formula (I) such as an acid ester or borate ester is an —OR group and R is a group obtained by removing an OH group from an inorganic acid.

前記窒素原子含有環状化合物には、上記環状イミド系化合物の他に、下記式(II)

Figure 2006182741
[式中、mは1又は2を示す。Gは炭素原子又は窒素原子を示し、mが2のとき、2つのGは同一でもよく異なっていてもよい。Rは前記に同じ]
で表される環状アシルウレア骨格を有する環状アシルウレア系化合物が含まれる。前記環状アシルウレア系化合物は、分子中に、式(II)で表される環状アシルウレア骨格を複数個有していてもよい。また、この環状アシルウレア系化合物は、式(II)で表される環状アシルウレア骨格のうちRを除く部分(N−オキシ環状アシルウレア骨格)が複数個、Rを介して結合していてもよい。前記環状アシルウレア骨格を構成する原子G、及び該Gに結合している窒素原子は各種置換基を有していてもよく、また、前記環状アシルウレア骨格には非芳香族性又は芳香族性環が縮合していてもよい。さらに、前記環状アシルウレア骨格は環に二重結合を有していてもよい。 The nitrogen atom-containing cyclic compound includes the following formula (II) in addition to the cyclic imide compound.
Figure 2006182741
[Wherein m represents 1 or 2. G represents a carbon atom or a nitrogen atom, and when m is 2, two Gs may be the same or different. R is the same as above]
And a cyclic acylurea compound having a cyclic acylurea skeleton represented by the formula: The cyclic acylurea compound may have a plurality of cyclic acylurea skeletons represented by the formula (II) in the molecule. In the cyclic acylurea compound, a plurality of portions (N-oxy cyclic acylurea skeleton) excluding R in the cyclic acylurea skeleton represented by the formula (II) may be bonded via R. The atom G constituting the cyclic acylurea skeleton and the nitrogen atom bonded to the G may have various substituents, and the cyclic acylurea skeleton has a non-aromatic or aromatic ring. It may be condensed. Furthermore, the cyclic acylurea skeleton may have a double bond in the ring.

好ましい環状アシルウレア系化合物の代表的な例として、例えば、3−ヒドロキシヒダントイン、1,3−ジヒドロキシヒダントイン、4−ヒドロキシ−1,2,4−トリアゾリジン−3,5−ジオン、4−ヒドロキシ−1,2,4−トリアゾリン−3,5−ジオン、ヘキサヒドロ−3−ヒドロキシ−1,3−ジアジン−2,4−ジオン、ヘキサヒドロ−1,3−ジヒドロキシ−1,3−ジアジン−2,4−ジオン、ヘキサヒドロ−1,3−ジヒドロキシ−1,3−ジアジン−2,4,6−トリオン、3−ヒドロキシウラシル、ヘキサヒドロ−4−ヒドロキシ−1,2,4−トリアジン−3,5−ジオン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリヒドロキシ−1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリオン、1,3,5−トリアセトキシ−ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリオン、1,3,5−トリス(ベンゾイルオキシ)−ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリオン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(メトキシメチルオキシ)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリオン、ヘキサヒドロ−1−ヒドロキシ−1,3,5−トリアジン−2,6−ジオン、ヘキサヒドロ−1−ヒドロキシ−3,5−ジメチル−1,3,5−トリアジン−2,6−ジオン、1−アセトキシ−ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン−2,6−ジオン、1−アセトキシ−ヘキサヒドロ−3,5−ジメチル−1,3,5−トリアジン−2,6−ジオン、1−ベンゾイルオキシ−ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン−2,6−ジオン、1−ベンゾイルオキシ−ヘキサヒドロ−3,5−ジメチル−1,3,5−トリアジン−2,6−ジオン、ヘキサヒドロ−5−ヒドロキシ−1,2,3,5−テトラジン−4,6−ジオン等が挙げられる。   Representative examples of preferred cyclic acylurea compounds include, for example, 3-hydroxyhydantoin, 1,3-dihydroxyhydantoin, 4-hydroxy-1,2,4-triazolidine-3,5-dione, 4-hydroxy-1, 2,4-triazoline-3,5-dione, hexahydro-3-hydroxy-1,3-diazine-2,4-dione, hexahydro-1,3-dihydroxy-1,3-diazine-2,4-dione, Hexahydro-1,3-dihydroxy-1,3-diazine-2,4,6-trione, 3-hydroxyuracil, hexahydro-4-hydroxy-1,2,4-triazine-3,5-dione, hexahydro-1 , 3,5-trihydroxy-1,3,5-triazine-2,4,6-trione, 1,3,5-triacetoxy-hexa Dro-1,3,5-triazine-2,4,6-trione, 1,3,5-tris (benzoyloxy) -hexahydro-1,3,5-triazine-2,4,6-trione, hexahydro- 1,3,5-tris (methoxymethyloxy) -1,3,5-triazine-2,4,6-trione, hexahydro-1-hydroxy-1,3,5-triazine-2,6-dione, hexahydro -1-hydroxy-3,5-dimethyl-1,3,5-triazine-2,6-dione, 1-acetoxy-hexahydro-1,3,5-triazine-2,6-dione, 1-acetoxy-hexahydro 3,5-dimethyl-1,3,5-triazine-2,6-dione, 1-benzoyloxy-hexahydro-1,3,5-triazine-2,6-dione, 1-benzoylo Sheet - hexahydro-3,5-dimethyl-1,3,5-triazine-2,6-dione, hexahydro-5-hydroxy-1,2,3,5-tetrazine-4,6-dione, and the like.

前記窒素原子含有環状化合物のうち、Xが−OR基で且つRが水素原子である化合物(N−ヒドロキシ環状化合物)は、公知の方法に準じて、又は公知の方法の組み合わせにより製造することができる。また、前記窒素原子含有環状化合物のうち、Xが−OR基で且つRがヒドロキシル基の保護基である化合物は、対応するRが水素原子である化合物(N−ヒドロキシ環状化合物)に、慣用の保護基導入反応を利用して、所望の保護基を導入することにより調製することができる。   Among the nitrogen atom-containing cyclic compounds, a compound in which X is an —OR group and R is a hydrogen atom (N-hydroxy cyclic compound) can be produced according to a known method or by a combination of known methods. it can. Among the nitrogen atom-containing cyclic compounds, a compound in which X is an —OR group and R is a protecting group for a hydroxyl group is a conventional compound (N-hydroxy cyclic compound) in which R is a hydrogen atom. It can be prepared by introducing a desired protecting group using a protecting group introduction reaction.

具体的には、前記環状イミド系化合物のうち、Xが−OR基で且つRが水素原子である化合物(N−ヒドロキシ環状イミド化合物)は、慣用のイミド化反応、例えば、対応する酸無水物とヒドロキシルアミンとを反応させ、酸無水物基の開環及び閉環を経てイミド化する方法により得ることができる。例えば、N−アセトキシフタル酸イミドは、N−ヒドロキシフタル酸イミドに無水酢酸を反応させたり、塩基の存在下でアセチルハライドを反応させることにより得ることができる。また、これ以外の方法で製造することも可能である。   Specifically, among the cyclic imide compounds, a compound in which X is an —OR group and R is a hydrogen atom (N-hydroxy cyclic imide compound) is a conventional imidization reaction, for example, a corresponding acid anhydride. Can be obtained by a method of reacting with hydroxylamine and imidizing via ring opening and ring closing of an acid anhydride group. For example, N-acetoxyphthalimide can be obtained by reacting N-hydroxyphthalimide with acetic anhydride or reacting acetyl halide in the presence of a base. It is also possible to manufacture by other methods.

特に好ましいイミド化合物は、脂肪族多価カルボン酸無水物(環状無水物)又は芳香族多価カルボン酸無水物(環状無水物)から誘導されるN−ヒドロキシイミド化合物(例えば、N−ヒドロキシコハク酸イミド、N−ヒドロキシフタル酸イミド、N,N′−ジヒドロキシピロメリット酸ジイミド、N−ヒドロキシグルタルイミド、N−ヒドロキシ−1,8−ナフタレンジカルボン酸イミド、N,N′−ジヒドロキシ−1,8;4,5−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミドなど);及び該N−ヒドロキシイミド化合物のヒドロキシル基に保護基を導入することにより得られる化合物などが含まれる。   Particularly preferred imide compounds are N-hydroxyimide compounds derived from aliphatic polycarboxylic anhydrides (cyclic anhydrides) or aromatic polycarboxylic anhydrides (cyclic anhydrides) (for example, N-hydroxysuccinic acid). Imide, N-hydroxyphthalimide, N, N'-dihydroxypyromellitic diimide, N-hydroxyglutarimide, N-hydroxy-1,8-naphthalenedicarboxylic imide, N, N'-dihydroxy-1,8; 4,5-naphthalenetetracarboxylic acid diimide and the like); and compounds obtained by introducing a protecting group into the hydroxyl group of the N-hydroxyimide compound.

前記環状アシルウレア系化合物のうち、例えば、1,3,5−トリアセトキシ−ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリオン(=1,3,5−トリアセトキシイソシアヌル酸)は、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリヒドロキシ−1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリオン(=1,3,5−トリヒドロキシイソシアヌル酸)に無水酢酸を反応させたり、塩基の存在下でアセチルハライドを反応させることにより得ることができる。   Among the cyclic acylurea compounds, for example, 1,3,5-triacetoxy-hexahydro-1,3,5-triazine-2,4,6-trione (= 1,3,5-triacetoxyisocyanuric acid) is , Hexahydro-1,3,5-trihydroxy-1,3,5-triazine-2,4,6-trione (= 1,3,5-trihydroxyisocyanuric acid) and acetic anhydride, It can be obtained by reacting acetyl halide in the presence.

式(i)で表される骨格を環の構成要素に含む窒素原子含有環状化合物は、反応において、単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。例えば、式(I)で表される環状イミド骨格を有する環状イミド系化合物と、式(II)で表される環状アシルウレア骨格を有する環状アシルウレア系化合物などとを併用することもできる。窒素原子含有環状化合物は反応系内で生成させてもよい。窒素原子含有環状化合物は、活性炭、シリカなどの担体に担持した形態で用いてもよい。   The nitrogen atom-containing cyclic compound containing the skeleton represented by formula (i) as a ring component can be used alone or in combination of two or more in the reaction. For example, a cyclic imide compound having a cyclic imide skeleton represented by formula (I) and a cyclic acylurea compound having a cyclic acylurea skeleton represented by formula (II) can be used in combination. The nitrogen atom-containing cyclic compound may be generated in the reaction system. The nitrogen atom-containing cyclic compound may be used in a form supported on a support such as activated carbon or silica.

前記窒素原子含有環状化合物の使用量は、広い範囲で選択でき、例えば、前記基質1モルに対して0.0000001〜1モル、好ましくは0.000001〜0.5モル、さらに好ましくは0.00001〜0.4モル程度であり、0.0001〜0.35モル程度である場合が多い。   The amount of the nitrogen atom-containing cyclic compound used can be selected within a wide range, for example, 0.0000001 to 1 mol, preferably 0.000001 to 0.5 mol, more preferably 0.00001, relative to 1 mol of the substrate. It is about -0.4 mol, and is often about 0.0001-0.35 mol.

反応においては助触媒を用いることができる。上記触媒と助触媒とを併用することにより反応速度や反応の選択性を向上させることができる。助触媒として、少なくとも1つの有機基が結合した周期表15族又は16族元素を含む多原子陽イオン又は多原子陰イオンとカウンターイオンとで構成された有機塩が挙げられる。好ましい有機塩には、例えば、第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩、メタンスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩などが含まれる。有機塩の使用量は、例えば、前記触媒1モルに対して、0.001〜0.1モル程度、好ましくは0.005〜0.08モル程度である。   In the reaction, a promoter can be used. By using the catalyst and the cocatalyst together, the reaction rate and the selectivity of the reaction can be improved. Examples of the co-catalyst include an organic salt composed of a polyatomic cation or polyatomic anion containing a group 15 or 16 element of the periodic table to which at least one organic group is bonded, and a counter ion. Preferred organic salts include, for example, quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, methanesulfonate, p-toluenesulfonate, and the like. The amount of the organic salt used is, for example, about 0.001 to 0.1 mol, preferably about 0.005 to 0.08 mol, with respect to 1 mol of the catalyst.

また、助触媒として、強酸(例えば、pKa2(25℃)以下の化合物)が使用されることもある。好ましい強酸には、例えば、ハロゲン化水素、ハロゲン化水素酸、硫酸、ヘテロポリ酸などが含まれる。強酸の使用量は、前記触媒1モルに対して、例えば0.001〜3モル程度である。   A strong acid (for example, a compound having a pKa2 (25 ° C.) or lower) may be used as a cocatalyst. Preferred strong acids include, for example, hydrogen halides, hydrohalic acids, sulfuric acids, heteropoly acids and the like. The amount of the strong acid used is, for example, about 0.001 to 3 mol with respect to 1 mol of the catalyst.

さらに、助触媒として、電子吸引基が結合したカルボニル基を有する化合物が用いられる場合もある。電子吸引基が結合したカルボニル基を有する化合物の代表的な例として、ヘキサフルオロアセトン、トリフルオロ酢酸、ペンタフルオロフェニルケトン、ペンタフルオロフェニルケトン、安息香酸などが挙げられる。この化合物の使用量は、シクロアルカン類(基質)1モルに対して、例えば0.0001〜3モル程度である。   Furthermore, a compound having a carbonyl group to which an electron withdrawing group is bonded may be used as a cocatalyst. Typical examples of the compound having a carbonyl group to which an electron withdrawing group is bonded include hexafluoroacetone, trifluoroacetic acid, pentafluorophenyl ketone, pentafluorophenyl ketone, and benzoic acid. The amount of the compound used is, for example, about 0.0001 to 3 mol with respect to 1 mol of the cycloalkane (substrate).

また、反応系内にラジカル発生剤やラジカル反応促進剤を存在させることもある。このような成分として、例えば、ハロゲン(塩素、臭素など)、過酸(過酢酸、m−クロロ過安息香酸など)、過酸化物(過酸化水素、t−ブチルヒドロペルオキシド(TBHP)等のヒドロペルオキシドなど)、硝酸又は亜硝酸若しくはそれらの塩、二酸化窒素、ベンズアルデヒド等のアルデヒドなどが挙げられる。これらの成分を系内に存在させると、反応が促進される場合がある。これらの成分の使用量は、前記触媒1モルに対して、例えば0.001〜3モル程度である。   In addition, a radical generator or a radical reaction accelerator may be present in the reaction system. Examples of such components include hydrous such as halogen (chlorine, bromine, etc.), peracid (peracetic acid, m-chloroperbenzoic acid, etc.), peroxide (hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide (TBHP), etc. Peroxide), nitric acid or nitrous acid or salts thereof, nitrogen dioxide, aldehydes such as benzaldehyde, and the like. When these components are present in the system, the reaction may be accelerated. The usage-amount of these components is about 0.001-3 mol with respect to 1 mol of said catalysts.

酸化反応は通常溶媒の存在下で行われる。溶媒としては、例えば、ベンゼンなどの芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類;t−ブタノール、t−アミルアルコールなどのアルコール類;アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類;酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸;ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミドなどのアミド類などが例示でき、これらの溶媒は混合して使用してもよい。   The oxidation reaction is usually performed in the presence of a solvent. Examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene; halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane and dichlorobenzene; alcohols such as t-butanol and t-amyl alcohol; acetonitrile, Examples include nitriles such as benzonitrile; carboxylic acids such as acetic acid and propionic acid; amides such as formamide, acetamide, dimethylformamide (DMF), and dimethylacetamide. These solvents may be used as a mixture.

反応温度は、例えば0〜200℃、好ましくは10〜150℃、さらに好ましくは15〜120℃である。反応温度が0℃未満では反応速度が遅くなり、反応温度が高すぎると、目的物の選択率が低下しやすくなる。反応圧力は、常圧、加圧下の何れであってもよい。また、反応はバッチ式、セミバッチ式、連続式などの何れの方法で行うこともできる。   The reaction temperature is, for example, 0 to 200 ° C, preferably 10 to 150 ° C, more preferably 15 to 120 ° C. If the reaction temperature is less than 0 ° C., the reaction rate is slow, and if the reaction temperature is too high, the selectivity of the target product tends to decrease. The reaction pressure may be normal pressure or under pressure. Further, the reaction can be carried out by any method such as batch, semi-batch and continuous methods.

上記反応により、原料として用いた式(3)で表されるアルケニル基を有するアルコールの酸素原子がアルケニル基が結合している炭素原子C2と結合して環化した環状エーテル化合物[式(1)で表される化合物]が生成する。 By the above reaction, the cyclic ether compound in which the oxygen atom of the alcohol having an alkenyl group represented by the formula (3) used as a raw material is bonded to the carbon atom C 2 to which the alkenyl group is bonded [cyclized ether compound ) Is produced.

反応生成物は、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の分離手段により分離精製できる。なお、反応生成物を分離することなく、反応で得た反応混合液をそのまま、或いは希釈又は濃縮等の簡単な処理を施した後、次の異性化反応に供してもよい。   The reaction product can be separated and purified by separation means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography and the like. The reaction mixture obtained by the reaction may be subjected to the next isomerization reaction as it is or after simple treatment such as dilution or concentration without separating the reaction product.

[異性化]
本発明では、前記式(1)で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物に酸を作用させて、炭素原子C1に結合しているR1と炭素原子C2に結合しているアルケニル基についての立体配置をトランス配置からシス配置へ、又はシス配置からトランス配置へ異性化する。
[Isomerization]
In the present invention, the formula is reacted with an acid to cyclic ether compound having a 2-position alkenyl group represented by (1), bonded to R 1 and the carbon atom C 2 bonded to the carbon atom C 1 The configuration of the alkenyl group is isomerized from the trans configuration to the cis configuration or from the cis configuration to the trans configuration.

酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸等の無機酸;メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等のスルホン酸類;強酸性陽イオン交換樹脂などが挙げられる。なかでも、硫酸、スルホン酸類、強酸性陽イオン交換樹脂などが好ましく、特にスルホン酸類が好適である。   Examples of the acid include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, and boric acid; methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, and the like. Sulfonic acids; strong acid cation exchange resins. Of these, sulfuric acid, sulfonic acids, strong acid cation exchange resins and the like are preferable, and sulfonic acids are particularly preferable.

酸の使用量は、酸の種類等によっても異なるが、通常、式(1)で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物に対して、0.5〜100モル%程度の範囲である。酸として、特にスルホン酸類を用いる場合には、その使用量は、式(1)で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物に対して、好ましくは1〜20モル%、さらに好ましくは1.5〜15モル%である。   The amount of acid used varies depending on the type of acid and the like, but is usually in the range of about 0.5 to 100 mol% with respect to the cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position represented by formula (1). is there. When sulfonic acids are used as the acid, the amount used is preferably 1 to 20 mol%, more preferably based on the cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position represented by the formula (1). 1.5 to 15 mol%.

反応は無溶媒下でも円滑に進行するが、反応に不活性な溶媒中で行ってもよい。溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素類;ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類;アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類;酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸;ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミドなどのアミド類;水などが例示でき、これらの溶媒は混合して使用してもよい。   The reaction proceeds smoothly even without solvent, but may be performed in a solvent inert to the reaction. Examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; aliphatic hydrocarbons such as hexane and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, dichlorobenzene, and the like. Examples include halogenated hydrocarbons; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; carboxylic acids such as acetic acid and propionic acid; amides such as formamide, acetamide, dimethylformamide (DMF), and dimethylacetamide; water and the like. May be used as a mixture.

異性化の反応温度は、式(1)で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物の種類や酸触媒の種類等によっても異なるが、一般には−40℃〜150℃、好ましくは0℃〜100℃の範囲である。   The reaction temperature of the isomerization varies depending on the kind of the cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position represented by the formula (1), the kind of the acid catalyst, etc., but is generally −40 ° C. to 150 ° C., preferably 0 It is the range of -100 degreeC.

異性化反応は熱力学的に安定な異性体の比率が増大する方向に進行する。したがって、式(1)で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物の種類により、シス体が有利に生成する場合とトランス体が有利に生成する場合とがある。式(1)で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物が4−メチル−2−(2−メチル−1−プロペニル)テトラヒドロ−2H−ピラン(ローズオキサイド)である場合など多くの場合は、シス体の比率が増大する方向に反応が進行する。   The isomerization reaction proceeds in the direction in which the ratio of thermodynamically stable isomers increases. Therefore, depending on the type of cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position represented by the formula (1), there are cases where a cis isomer is advantageously formed and trans isomers are advantageously formed. In many cases, the cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position represented by the formula (1) is 4-methyl-2- (2-methyl-1-propenyl) tetrahydro-2H-pyran (rose oxide). The reaction proceeds in the direction of increasing the ratio of cis isomers.

反応は酸を中和することにより停止できる。したがって、アルカリ等を加えて酸を中和する時期を選択することにより、所望の異性体比を有する2−アルケニル環状エーテル化合物を得ることができる。アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩;炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸水素塩;水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどのアルカリ土類金属炭酸塩などが挙げられる。アルカリは水溶液又は水懸濁液の形態で添加する場合が多い。   The reaction can be stopped by neutralizing the acid. Therefore, a 2-alkenyl cyclic ether compound having a desired isomer ratio can be obtained by selecting the timing of neutralizing the acid by adding an alkali or the like. Examples of the alkali include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate; alkali metal hydrogen carbonates such as sodium hydrogen carbonate; calcium hydroxide and hydroxide Examples include alkaline earth metal hydroxides such as magnesium; alkaline earth metal carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate. Alkalis are often added in the form of aqueous solutions or suspensions.

本発明は、上記のように、反応の停止を容易に行うことができるので、所望する異性体比(トランス−シス異性体比)を有する異性体混合物を得るのに好適であるほか、所望しない方の異性体又は所望する異性体の比率が比較的小さい異性体混合物から、所望する異性体又は所望する異性体の比率の大きい異性体混合物を得るのに有用である。例えば、所望する(又は比率を大きくしたい)幾何異性体Iaと所望しない(又は比率を小さくしたい)幾何異性体Ibとの比率(Ia/Ib)が0/100以上80/20未満(特に、0/100〜75/25)の単独異性体又は異性体混合物から、該異性体比率が100/0〜80/20(特に、100/0〜85/15)の単独異性体又は異性体混合物を得ることができる。   Since the present invention can easily stop the reaction as described above, it is suitable for obtaining an isomer mixture having a desired isomer ratio (trans-cis isomer ratio). It is useful to obtain a desired isomer or an isomer mixture having a high ratio of desired isomers from an isomer mixture having a relatively small ratio of the desired isomer or a desired isomer. For example, the ratio (Ia / Ib) between the desired (or higher ratio) geometric isomer Ia and the undesired (or lower ratio) geometric isomer Ib (Ia / Ib) is 0/100 or more and less than 80/20 (particularly 0 / 100 to 75/25) is obtained from a single isomer or isomer mixture having a isomer ratio of 100/0 to 80/20 (particularly 100/0 to 85/15). be able to.

反応生成物は、液性調整、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の分離手段により分離精製できる。なお、分離精製工程で分離された所望しない方の幾何異性体は反応工程にリサイクルできる。したがって、所望する幾何異性体を極めて効率よく製造することができる。   The reaction product can be separated and purified by separation means such as liquidity adjustment, filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography and the like. The undesired geometric isomer separated in the separation / purification step can be recycled to the reaction step. Therefore, the desired geometric isomer can be produced very efficiently.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

製造例1
冷却管と撹拌装置を装備した2Lのガラス製フラスコに、3,7−ジメチル−6−オクテン−1−オール198.27g(1.27モル)、N−ヒドロキシフタルイミド62.45g(0.38モル)、硝酸コバルト(II)六水塩7.37g(25.3ミリモル)、酢酸マンガン(II)四水和物6.30g(25.7ミリモル)、アセトニトリル806gを入れ、酸素雰囲気下(0.1MPa)、75℃で7時間撹拌した。得られた反応混合液中の組成をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、ローズオキサイドが68.11g(0.44モル、収率34.8%)、原料の3,7−ジメチル−6−オクテン−1−オールが65.23g(0.42モル、回収率32.9%)含まれていた。ローズオキサイドのシス体の比率は65.1%(ガスクロマトグラフィーによる分析値)であった。
上記で得られた反応混合液中の固形物を濾別し、濾液中のアセトニトリルをロータリーエバポレーターにより留去し、残渣を蒸留して得られた留分[留出温度48〜118℃/25mmHg(=3.3kPa)64.9g]には、ローズオキサイドが45.6g(純度70.4%)含まれており、そのシス体の比率は65.5%(ガスクロマトグラフィーによる分析値)であった。
Production Example 1
In a 2 L glass flask equipped with a condenser and a stirrer, 198.27 g (1.27 mol) of 3,7-dimethyl-6-octen-1-ol and 62.45 g of N-hydroxyphthalimide (0.38 mol) ), Cobalt nitrate (II) hexahydrate 7.37 g (25.3 mmol), manganese acetate (II) tetrahydrate 6.30 g (25.7 mmol), and acetonitrile 806 g were added under an oxygen atmosphere (0. 3). 1 MPa) and stirred at 75 ° C. for 7 hours. When the composition in the obtained reaction mixture was analyzed by gas chromatography, it was found that rose oxide was 68.11 g (0.44 mol, yield 34.8%), the raw material 3,7-dimethyl-6-octene- 1-ol was contained in 65.23 g (0.42 mol, recovery rate 32.9%). The ratio of the cis-isomer of rose oxide was 65.1% (analyzed value by gas chromatography).
The solid matter in the reaction mixture obtained above was filtered off, acetonitrile in the filtrate was distilled off by a rotary evaporator, and the residue was distilled to obtain a fraction [distillation temperature 48 to 118 ° C./25 mmHg ( = 3.3 kPa) 64.9 g] contains 45.6 g of rose oxide (purity 70.4%), and the cis-isomer ratio was 65.5% (analyzed by gas chromatography). It was.

実施例1
製造例1で得られたローズオキサイド37.1g(純分26.1g、0.17モル)に、メタンスルホン酸0.82g(8.53ミリモル、5モル%)を加え、窒素雰囲気下、40℃で4時間撹拌した。反応混合液を室温まで冷却した後、0.5N炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて中和した。上層(35.8g)を分離し、ガスクロマトグラフィーで分析したところ、ローズオキサイドが73.0%(26.1g、0.17モル)含まれていた。ローズオキサイドのシス体の比率は90.2%(ガスクロマトグラフィーによる分析値)であった。
Example 1
0.83 g (8.53 mmol, 5 mol%) of methanesulfonic acid was added to 37.1 g of rose oxide obtained in Production Example 1 (pure content 26.1 g, 0.17 mol), and the reaction was conducted under a nitrogen atmosphere. Stir at 4 ° C. for 4 hours. The reaction mixture was cooled to room temperature and then neutralized by adding a 0.5N aqueous sodium hydrogen carbonate solution. When the upper layer (35.8 g) was separated and analyzed by gas chromatography, it contained 73.0% (26.1 g, 0.17 mol) of rose oxide. The ratio of cis-isomer of rose oxide was 90.2% (analyzed value by gas chromatography).

実施例2
製造例1で得られたローズオキサイド2.00g(純分1.41g、9.1ミリモル)に、メタンスルホン酸0.085g(0.88ミリモル、10モル%)を加え、窒素雰囲気下、40℃で2時間撹拌した。反応混合液を室温まで冷却した後、0.5N炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて中和した。上層(1.89g)を分離し、ガスクロマトグラフィーで分析したところ、ローズオキサイドが74.1%(1.40g、9.1ミリモル)含まれていた。ローズオキサイドのシス体の比率は90.7%(ガスクロマトグラフィーによる分析値)であった。
Example 2
To 2.00 g of rose oxide obtained in Production Example 1 (pure content: 1.41 g, 9.1 mmol), 0.085 g (0.88 mmol, 10 mol%) of methanesulfonic acid was added. Stir for 2 hours at ° C. The reaction mixture was cooled to room temperature and then neutralized by adding a 0.5N aqueous sodium hydrogen carbonate solution. When the upper layer (1.89 g) was separated and analyzed by gas chromatography, it contained 74.1% (1.40 g, 9.1 mmol) of rose oxide. The ratio of the cis-isomer of rose oxide was 90.7% (analyzed value by gas chromatography).

実施例3
製造例1で得られたローズオキサイド1.00g(純分0.70g、4.5ミリモル)に、98重量%硫酸0.25g(2.5ミリモル、5.6モル%)、水4.75gを加え、窒素雰囲気下、20℃で4時間撹拌した。反応混合液に0.5N炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて中和した。上層(0.95g)を分離し、ガスクロマトグラフィーで分析したところ、ローズオキサイドが70.8%(0.67g、4.4ミリモル)含まれていた。ローズオキサイドのシス体の比率は86.8%(ガスクロマトグラフィーによる分析値)であった。
Example 3
1.00 g of rose oxide obtained in Production Example 1 (pure content: 0.70 g, 4.5 mmol), 0.25 g (2.5 mmol, 5.6 mol%) of 98 wt% sulfuric acid, and 4.75 g of water And stirred at 20 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction mixture was neutralized with 0.5N aqueous sodium hydrogen carbonate solution. When the upper layer (0.95 g) was separated and analyzed by gas chromatography, it contained 70.8% (0.67 g, 4.4 mmol) of rose oxide. The ratio of the cis-isomer of rose oxide was 86.8% (analyzed value by gas chromatography).

実施例4
製造例1で得られたローズオキサイド1.00g(純分0.70g、4.5ミリモル)に、p−トルエンスルホン酸一水和物0.022g(0.11ミリモル、2.5モル%)を加え、窒素雰囲気下、40℃で4時間撹拌した。反応混合液を室温まで冷却した後、0.5N炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて中和した。上層(0.96g)を分離し、ガスクロマトグラフィーで分析したところ、ローズオキサイドが71.9%(0.69g、4.5ミリモル)含まれていた。ローズオキサイドのシス体の比率は87.0%(ガスクロマトグラフィーによる分析値)であった。
Example 4
To 1.00 g of rose oxide obtained in Production Example 1 (pure content 0.70 g, 4.5 mmol), 0.022 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate (0.11 mmol, 2.5 mol%) And stirred at 40 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction mixture was cooled to room temperature and then neutralized by adding a 0.5N aqueous sodium hydrogen carbonate solution. The upper layer (0.96 g) was separated and analyzed by gas chromatography. As a result, 71.9% (0.69 g, 4.5 mmol) of rose oxide was contained. The ratio of the cis-isomer of rose oxide was 87.0% (analyzed value by gas chromatography).

実施例5
冷却管と撹拌装置を装備した20mlのガラス製フラスコに、3,7−ジメチル−6−オクテン−1−オール1.98g(12.7ミリモル)、N−ヒドロキシフタルイミド207mg(1.27ミリモル)、コバルト(III)アセチルアセトナト181mg(0.51ミリモル)、酢酸コバルト(II)四水和物32mg(0.127ミリモル)、アセトニトリル8.1gを入れ、酸素雰囲気下(0.1MPa)、30℃で4時間撹拌した。得られた反応混合液にメタンスルホン酸61mg(0.64ミリモル、5モル%)を加え、窒素雰囲気下、40℃で4時間撹拌した。得られた反応混合液中の組成をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、ローズオキサイドが0.55g(3.6ミリモル、収率28%)、原料の3,7−ジメチル−6−オクテン−1−オールが0.86g(5.5ミリモル、回収率43.3%)が含まれていた。ローズオキサイドのシス体の比率は90.3%(ガスクロマトグラフィーによる分析値)であった。
Example 5
In a 20 ml glass flask equipped with a condenser and a stirrer, 1.98 g (12.7 mmol) of 3,7-dimethyl-6-octen-1-ol, 207 mg (1.27 mmol) of N-hydroxyphthalimide, Cobalt (III) acetylacetonate (181 mg, 0.51 mmol), cobalt acetate (II) tetrahydrate (32 mg, 0.127 mmol), and acetonitrile (8.1 g) were placed in an oxygen atmosphere (0.1 MPa) at 30 ° C. For 4 hours. To the obtained reaction mixture, 61 mg (0.64 mmol, 5 mol%) of methanesulfonic acid was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. The composition of the obtained reaction mixture was analyzed by gas chromatography. As a result, 0.55 g of rose oxide (3.6 mmol, yield 28%), the raw material 3,7-dimethyl-6-octene-1- All contained 0.86 g (5.5 mmol, recovery 43.3%). The ratio of the cis-isomer of rose oxide was 90.3% (analyzed value by gas chromatography).

Claims (4)

下記式(1)
Figure 2006182741
(式中、環Zは酸素原子を含有する3員以上の飽和環であり、C1、C2はそれぞれ環Zを構成している炭素原子である。R1は有機基を示し、R2、R3、R4は、同一又は異なって、水素原子又は有機基を示す。R2、R3、R4は、2以上が結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素二重結合とともに環を形成していてもよい)
で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物に酸を作用させて、炭素原子C1に結合しているR1と炭素原子C2に結合しているアルケニル基についての立体配置をトランス配置からシス配置へ、又はシス配置からトランス配置へ異性化することを特徴とする2−アルケニル環状エーテル化合物の異性化方法。
Following formula (1)
Figure 2006182741
(In the formula, ring Z is a 3 or more member saturated ring containing an oxygen atom, and C 1 and C 2 are each a carbon atom constituting ring Z. R 1 represents an organic group, R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group, and R 2 , R 3 and R 4 are bonded together to form an adjacent carbon atom or carbon-carbon double bond. A ring may be formed)
An acid is allowed to act on the cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position represented by formula ( 1) to convert the configuration of R 1 bonded to the carbon atom C 1 and the alkenyl group bonded to the carbon atom C 2 to trans. A method for isomerizing a 2-alkenyl cyclic ether compound, characterized by isomerization from a configuration to a cis configuration or from a cis configuration to a trans configuration.
下記式(2)
Figure 2006182741
で表される4−メチル−2−(2−メチル−1−プロペニル)テトラヒドロ−2H−ピランに酸を作用させて、トランス体をシス体に異性化する請求項1記載の2−アルケニル環状エーテル化合物の異性化方法。
Following formula (2)
Figure 2006182741
The 2-alkenyl cyclic ether according to claim 1, wherein an acid is allowed to act on 4-methyl-2- (2-methyl-1-propenyl) tetrahydro-2H-pyran represented by formula (I) to isomerize the trans isomer to the cis isomer. Compound isomerization method.
式(1)で表される化合物に酸を作用させて、炭素原子C1に結合しているR1と炭素原子C2に結合しているアルケニル基についての立体配置をトランス配置からシス配置へ異性化する請求項1記載の2−アルケニル環状エーテル化合物の異性化方法。 By the action of an acid to the compound of formula (1), the cis configuration the configuration of the alkenyl groups bonded to R 1 and the carbon atom C 2 bonded to the carbon atom C 1 from trans-configuration The method for isomerizing a 2-alkenyl cyclic ether compound according to claim 1, wherein the isomerization is performed. 下記式(1)
Figure 2006182741
(式中、環Zは酸素原子を含有する3員以上の飽和環であり、C1、C2はそれぞれ環Zを構成している炭素原子である。R1は有機基を示し、R2、R3、R4は、同一又は異なって、水素原子又は有機基を示す。R2、R3、R4は、2以上が結合して、隣接する炭素原子又は炭素−炭素二重結合とともに環を形成していてもよい)
で表される2位にアルケニル基を有する環状エーテル化合物に酸を作用させて、炭素原子C1に結合しているR1と炭素原子C2に結合しているアルケニル基についての立体配置をトランス配置からシス配置へ、又はシス配置からトランス配置へ異性化することにより、該化合物のシス体又はトランス体を得ることを特徴とするシス又はトランス−2−アルケニル環状エーテル化合物の製造方法。
Following formula (1)
Figure 2006182741
(In the formula, ring Z is a 3 or more member saturated ring containing an oxygen atom, and C 1 and C 2 are each a carbon atom constituting ring Z. R 1 represents an organic group, R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group, and R 2 , R 3 and R 4 are bonded together to form an adjacent carbon atom or carbon-carbon double bond. A ring may be formed)
An acid is allowed to act on the cyclic ether compound having an alkenyl group at the 2-position represented by formula ( 1) to convert the configuration of R 1 bonded to the carbon atom C 1 and the alkenyl group bonded to the carbon atom C 2 to trans. A process for producing a cis or trans-2-alkenyl cyclic ether compound, wherein a cis isomer or a trans isomer of the compound is obtained by isomerization from a configuration to a cis configuration or from a cis configuration to a trans configuration.
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