JP2019112380A - 3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法及び3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造方法 - Google Patents
3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法及び3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】3,7−ジメチル−7−オクテノール及びそのカルボン酸エステルの選択的且つ効率のよい製造方法を提供する。【解決手段】3−メチル−3−ブテニル求核試薬(2)と、1,3−ジハロ−2−メチルプロパン化合物(3)とのカップリング反応により、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物(4)を得る工程と、化合物(4)から2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)を調製する工程と、求核試薬(5)と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド及び1,3,5−トリオキサンからなる群から選ばれる少なくとも一つの求電子試薬との付加反応及び加水分解反応により、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)を得る工程とを少なくとも含む3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法を提供する。【化1】【選択図】なし
Description
本発明は、3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法及び3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造方法に関する。
3,7−ジメチル−7−オクテノールはローズ様香気を有し、フローラル系調合香料やフルーツ系フレーバーとして応用が広い。
3,7−ジメチル−7−オクテノールは、市販品が存在するが、天然のゼラニウム油から分離されたいずれか一方の鏡像体(enantiomer)が過剰になった光学活性体(スカレミック混合物)であったり、また、不純物としてゲラニオール(Geraniol、3,7−ジメチル−2,6−オクタジエノール)や3,7−ジメチル−6−オクタノール、リナロール(Linalool)を含む混合物であったりする。また、3,7−ジメチル−7−オクテノールとして市販されている商品には、供給元や原材料によって名称の混乱がみられ、ロジノール(Rhodinol)あるいはα―シトロネロール(α―citronellol)等の名称で入手できるものは、(S)−3,7−ジメチル−7−オクテノールあるいは3,7−ジメチル−6−オクテノールを主成分とする種々のモノテルペン=アルコール(Monoterpene alcohol)との混合物であったりする。そのため、化学的に純粋な3,7−ジメチル−7−オクテノール、特にその(±)−体の入手は困難であり、化学的に純粋な(±)−3,7−ジメチル−7−オクテノールの選択的且つ効率のよい合成方法が強く望まれている。
3,7−ジメチル−7−オクテノールは、市販品が存在するが、天然のゼラニウム油から分離されたいずれか一方の鏡像体(enantiomer)が過剰になった光学活性体(スカレミック混合物)であったり、また、不純物としてゲラニオール(Geraniol、3,7−ジメチル−2,6−オクタジエノール)や3,7−ジメチル−6−オクタノール、リナロール(Linalool)を含む混合物であったりする。また、3,7−ジメチル−7−オクテノールとして市販されている商品には、供給元や原材料によって名称の混乱がみられ、ロジノール(Rhodinol)あるいはα―シトロネロール(α―citronellol)等の名称で入手できるものは、(S)−3,7−ジメチル−7−オクテノールあるいは3,7−ジメチル−6−オクテノールを主成分とする種々のモノテルペン=アルコール(Monoterpene alcohol)との混合物であったりする。そのため、化学的に純粋な3,7−ジメチル−7−オクテノール、特にその(±)−体の入手は困難であり、化学的に純粋な(±)−3,7−ジメチル−7−オクテノールの選択的且つ効率のよい合成方法が強く望まれている。
3,7−ジメチル−7−オクテノールのカルボン酸エステル類である3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート類もまた香料やフレーバーとして利用される。
世界の広い地域に分布し、果樹(fruit trees)や鑑賞用樹木(ornamental trees)、特に落葉性果樹(deciduous fruit trees)に被害を与え、経済的に非常に重要な害虫であるQuadraspidiotus perniciosus(一般名:San Jose Scale、ナシマルカイガラムシ、以下、「SJS」ともいう。)の性フェロモンは、互いに異性体の関係にある7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート、(Z)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート、(E)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの3種の化合物が有効成分であるとGieselmannらとAndersonらによって同定された(非特許文献1〜3)。
世界の広い地域に分布し、果樹(fruit trees)や鑑賞用樹木(ornamental trees)、特に落葉性果樹(deciduous fruit trees)に被害を与え、経済的に非常に重要な害虫であるQuadraspidiotus perniciosus(一般名:San Jose Scale、ナシマルカイガラムシ、以下、「SJS」ともいう。)の性フェロモンは、互いに異性体の関係にある7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート、(Z)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート、(E)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの3種の化合物が有効成分であるとGieselmannらとAndersonらによって同定された(非特許文献1〜3)。
3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物は、3,7−ジメチル−7−オクテノールをエステル化することにより得られると考えられ、この点においても、3,7−ジメチル−7−オクテノールの経済的合成方法には意味がある。
3,7−ジメチル−7−オクテノール又は3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の合成例としては、Ishmuratovらによる4−メチルテトラヒドロピランから出発して数工程で得られる8−アセトキシ−6−メチルオクタン−2−オンのカルボニル基をWittig反応によりメチレン基に変換する3,7−ジメチル−7−オクテニル=アセテートと、その加水分解による3,7−ジメチル−7−オクテノールの合成(非特許文献4)、Veselovskiiらによる3,7−ジメチル−6−オクテニル=アセテートから得られるジメチルスルホニウム=パークロレートを電子還元して、3,7−ジメチル−7−オクテニル=アセテートを得る方法(非特許文献5)等が知られている。また、光学活性体の合成例ではあるが、シス−3,7−ジメチル−2,6−オクタジエニルアミン類を不斉異性化後、加水分解して得られたアルデヒドを還元することにより、主成分3,7−ジメチル−6−オクテノールに対して2から10重量部の3,7−ジメチル−7−オクテノールを混合物として得る方法(特許文献1)等が知られている。
Gieselmannら,J.Chem.Ecol.,5,891(1979)
Andersonら,J.Chem.Ecol.,5,919(1979)
Andersonら,J.Chem.Ecol.,7,695(1981)
Ishmuratovら,Chemistry of Natural Compounds.,37,486(2001)
Veselovskiiら,Bull.Acad.Sci.USSRDiv.Chem.Sci.,39,1722(1991)
しかしながら、非特許文献4に記載の3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法においては、製造に4工程を要し、精製にシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いるため、大量の目的物の合成には大きな困難を伴うという問題があった。また、非特許文献5に記載の3,7−ジメチル−7−オクテニル=アセテートの製造方法においては、過塩素酸塩を使用して電気化学的還元を行う点等で工業的ではない。更に、特許文献1に記載の3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法においては、3,7−ジメチル−7−オクテノールの前駆体となるα―ネリルアミンを主生成物としておらず、製造に4工程を要し、未反応イソプレンを回収する必要がある。また、テロメリゼーションを選択的に進行させるために、反応温度や反応時間等に厳密な調整が求められている。
このように、従来の製造方法には多くの問題点があり、3,7−ジメチル−7−オクテノールの簡便で、選択的且つ効率のよい製造方法が求められていた。
また、本発明の目的物の一つである3,7−ジメチル−7−オクテニル=プロピオネートは、SJSの性フェロモンである前記3種の化合物と類似の構造を有するため、フェロモン活性を示すと考えられ、フェロモン活性物質としての利用も期待できる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、香料として重要な3,7−ジメチル−7−オクテノール及びそのカルボン酸エステルである3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の簡便で、選択的且つ効率のよい製造方法を提供することを目的とする。
このように、従来の製造方法には多くの問題点があり、3,7−ジメチル−7−オクテノールの簡便で、選択的且つ効率のよい製造方法が求められていた。
また、本発明の目的物の一つである3,7−ジメチル−7−オクテニル=プロピオネートは、SJSの性フェロモンである前記3種の化合物と類似の構造を有するため、フェロモン活性を示すと考えられ、フェロモン活性物質としての利用も期待できる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、香料として重要な3,7−ジメチル−7−オクテノール及びそのカルボン酸エステルである3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の簡便で、選択的且つ効率のよい製造方法を提供することを目的とする。
発明者らは、目的物の1つである3,7−ジメチル−7−オクテノールの7位に存在するexo−二重結合を二重結合の位置の異性化を伴う反応(例えば、三置換二重結合からexo−二重結合への異性化反応)によって構築する方法は、異性化が完全に進行しない場合に、原料と異性化反応の生成物との分離が困難であることから避けるべきと考えた。目的物の7位に存在するexo−二重結合になるべきexo−二重結合を有する化合物を原料として選択し、更に、二重結合の異性化を伴う恐れのある反応、例えば、接触還元(Catalytic hydrogenation)や接触異性化反応(接触還元触媒等を用いた二重結合の異性化反応)を避けることで、分離困難な異性体不純物のない選択的な3,7−ジメチル−7−オクテノールの合成が可能であろうと考えた。また、3,7−ジメチル−7−オクテノールの炭素数10の炭素骨格(C10単位)を短工程で構築するためには、細切れに炭素鎖延長することなく、直截的(Straightforward)に結合させる経路、例えば、2つの単位(例えばC5単位+C5単位等)を結合させる経路又は3つの単位(例えば、C5単位+C4単位+C1単位等)を結合させる経路等が好ましく、且つ、合成経路中に余分な炭素単位を結合させた後でその余分な炭素単位を除去することがない様な合成経路が有利と考えた。
上記事情を考慮して検討を重ねた結果、3−メチル−3−ブテニル求核試薬と1,3−ジハロ−2−メチルプロパン化合物とのカップリング反応により2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物を得て、このハライド化合物から2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬を調製し、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド及び1,3,5−トリオキサンからなる群から選ばれる少なくとも一つの求電子試薬との付加反応及び加水分解反応により、3,7−ジメチル−7−オクテノールが高収率で得られることを見出し、更に3,7−ジメチル−7−オクテノールのエステル化反応により、3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物が得られることを知見し、この本発明を完成させた。
本発明の一つの態様によれば、
下記一般式(2)
(式中、MはLi、MgZ1、ZnZ1、Cu、CuZ1又はCuLiZ1を表し、Z1はハロゲン原子又は3−メチル−3−ブテニル基を表す。)
で表される3−メチル−3−ブテニル求核試薬と、下記一般式(3)
(式中、X及びYは、同じでも異なってもよいハロゲン原子を表す。)
で表される1,3−ジハロ−2−メチルプロパン化合物とのカップリング反応により、下記一般式(4)
(式中、Yはハロゲン原子を表す。)
で表される2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物を得る工程と、
前記2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物から下記一般式(5)
(式中、EはLi又はMgZ2を表し、Z2はハロゲン原子を表す。)
で表される2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬を調製する工程と、
前記2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド及び1,3,5−トリオキサンからなる群から選ばれる少なくとも一つの求電子試薬との付加反応及び加水分解反応により、下記式(6)
で表される3,7−ジメチル−7−オクテノールを得る工程と
を少なくとも含む3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、
前述の3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法の各工程と、
前記3,7−ジメチル−7−オクテノールのエステル化反応により、下記一般式(7)
(式中、Rは水素原子又は炭素数1から6の一価の炭化水素基を表す。)
で表される3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物を得る工程と
を少なくとも含む3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造方法が提供される。
下記一般式(2)
で表される3−メチル−3−ブテニル求核試薬と、下記一般式(3)
で表される1,3−ジハロ−2−メチルプロパン化合物とのカップリング反応により、下記一般式(4)
で表される2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物を得る工程と、
前記2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物から下記一般式(5)
で表される2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬を調製する工程と、
前記2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド及び1,3,5−トリオキサンからなる群から選ばれる少なくとも一つの求電子試薬との付加反応及び加水分解反応により、下記式(6)
を少なくとも含む3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、
前述の3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法の各工程と、
前記3,7−ジメチル−7−オクテノールのエステル化反応により、下記一般式(7)
で表される3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物を得る工程と
を少なくとも含む3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造方法が提供される。
本発明によれば、簡便に、選択的且つ効率良く3,7−ジメチル−7−オクテノール及び3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物が製造できる。
本明細書中の中間体、試薬や目的物の化学式において、構造上、エナンチオ異性体(enantiomer)あるいはジアステレオ異性体(diastereomer)等の立体異性体が存在し得るものがあるが、特に記載がない限り、いずれの場合も各化学式はこれらの異性体のすべてを表すものとする。また、これらの異性体は、単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。
まず、3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法における3−メチル−3−ブテニル求核試薬と、1,3−ジハロ−2−メチルプロパン化合物とのカップリング反応により、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物得る工程について説明する。3−メチル−3−ブテニル求核試薬は、例えば、3−メチル−3−ブテニル=ハライド化合物から調製される。
上記一般式(1)で表される3−メチル−3−ブテニル=ハライド化合物におけるWはハロゲン原子を表し、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられるが、反応性の観点から、塩素原子、臭素原子が好ましい。
3−メチル−3−ブテニル=ハライド化合物(1)の具体例としては、3−メチル−3−ブテニル=クロリド、3−メチル−3−ブテニル=ブロミド及び3−メチル−3−ブテニル=ヨージド等が挙げられるが、3−メチル−3−ブテニル求核試薬の調製のし易さ、化合物の安定性等の観点から、3−メチル−3−ブテニル=クロリド及び3−メチル−3−ブテニル=ブロミドが好ましい。
カップリング反応には、通常、I族若しくはII族の金属元素又は遷移金属元素を含む有機金属試薬が用いられる。
上記一般式(2)で表される3−メチル−3−ブテニル求核試薬におけるMは、Li、MgZ1、ZnZ1、Cu、CuZ1又はCuLiZ1を表し、Z1はハロゲン原子又は3−メチル−3−ブテニル基を表す。
一般式(2)で表される3−メチル−3−ブテニル求核試薬としては、反応性や選択性、調製のし易さ等の観点から、有機リチウム試薬(3−メチル−3−ブテニルリチウム)、有機マグネシウム試薬(Grignard試薬、3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ハライド化合物)等が好ましく、特にGrignard試薬が好ましい。
上記一般式(2)で表される3−メチル−3−ブテニル求核試薬におけるMは、Li、MgZ1、ZnZ1、Cu、CuZ1又はCuLiZ1を表し、Z1はハロゲン原子又は3−メチル−3−ブテニル基を表す。
一般式(2)で表される3−メチル−3−ブテニル求核試薬としては、反応性や選択性、調製のし易さ等の観点から、有機リチウム試薬(3−メチル−3−ブテニルリチウム)、有機マグネシウム試薬(Grignard試薬、3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ハライド化合物)等が好ましく、特にGrignard試薬が好ましい。
3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ハライド化合物の具体例としては、3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=クロリド、3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ブロミド及び3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ヨージド等が挙げられる。
3−メチル−3−ブテニル求核試薬(2)は、通常、対応するハロゲン化物である3−メチル−3−ブテニル=ハライド化合物(1)から常法によって調製することができる。
3−メチル−3−ブテニル求核試薬(2)は、通常、対応するハロゲン化物である3−メチル−3−ブテニル=ハライド化合物(1)から常法によって調製することができる。
カップリング反応に用いられる遷移金属元素を含む3−メチル−3−ブテニル求核試薬は、有機リチウム試薬や有機マグネシウム試薬から化学量論量(1モル以上)の遷移金属化合物を用いて金属交換(metal exchange)反応により調製して用いてもよいし、有機リチウム試薬やGrignard試薬と、触媒量の遷移金属化合物により系内で生成させて用いてもよい。
遷移金属化合物としては、銅、鉄、ニッケル、パラジウム、亜鉛、銀等を含む遷移金属化合物等が挙げられるが、塩化銅(I)、臭化銅(I)、ヨウ化銅(I)等の一価のハロゲン化銅、塩化銅(II)、臭化銅(II)、ヨウ化銅(II)等の二価のハロゲン化銅、シアン化銅(I)、シアン化銅(II)等のシアン化銅、酸化銅(I)、酸化銅(II)等の酸化銅、その他、ジリチウム=テトラクロロキュープレ−ト(Li2CuCl4)等の銅化合物が好ましく、ハロゲン化銅が特に好ましい。
遷移金属化合物の使用量は、触媒量(0.0001から0.999モル)から化学量論量(1モル)、又は過剰量(1を超え100モル)であるが、触媒量の使用が特に好ましい。
遷移金属化合物の使用量は、触媒量(0.0001から0.999モル)から化学量論量(1モル)、又は過剰量(1を超え100モル)であるが、触媒量の使用が特に好ましい。
カップリング反応において遷移金属化合物を用いる場合は、遷移金属化合物の溶媒への溶解性向上の観点から、更にリン酸トリエチル等の亜リン酸トリアルキル、トリフェニルホスフィン等のトリアリールホスフィン等のリン化合物等の補触媒を遷移金属化合物100部に対し、好ましくは0.001から1000部用いても良い。
カップリング反応工程において、反応の触媒として、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム等のリチウム塩類を後述する1,3−ジハロ−2−メチルプロパン化合物(3)に対して、0.001から1,000モル共存させてもよい。
3−メチル−3−ブテニル求核試薬(2)の使用量は、試薬の種類や条件、反応の収率、中間体の価格等の経済性、反応生成物から目的物の単離精製の容易さ等を考慮して任意に決められるが、後述する1,3−ジハロ−2−メチルプロパン化合物(3)1モルに対して、好ましくは0.2から100モル、より好ましくは0.5から20モル、更に好ましくは0.8から2モルである。
上記一般式(3)で表される1,3−ジハロ−2−メチルプロパン化合物におけるX及びYはハロゲン原子であり、好ましくは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子である。
反応性や選択性等の観点から、特に好ましくは、X、Yの組合せとして、臭素原子と塩素原子、臭素原子と臭素原子、ヨウ素原子と塩素原子、ヨウ素原子と臭素原子の組み合わせが好ましい。
反応性や選択性等の観点から、特に好ましくは、X、Yの組合せとして、臭素原子と塩素原子、臭素原子と臭素原子、ヨウ素原子と塩素原子、ヨウ素原子と臭素原子の組み合わせが好ましい。
1,3−ジハロ−2−メチルプロパン化合物(3)の好ましい具体例としては、1,3−ジクロロ−2−メチルプロパン、1−ブロモ−3−クロロ−2−メチルプロパン、1,3−ジブロモ−2−メチルプロパン、1−ヨード−3−クロロ−2−メチルプロパン、1−ヨード−3−ブロモ−2−メチルプロパン、1,3−ジヨード−2−メチルプロパンが挙げられる。
カップリング反応は、通常溶媒中、必要に応じて冷却又は加熱する等して実施する。
カップリング反応に用いる溶媒としては、ジエチル=エーテル、ジ−n−ブチル=エーテル、t−ブチル=メチル=エーテル、シクロペンチル=メチル=エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル類が好ましく、これらにヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、ジメチル=スルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホリック=トリアミド(HMPA)等の非プロトン性極性溶媒類を混合して用いることもできる。
溶媒の使用量は、特に限定されないが、3−メチル−3−ブテニル求核試薬(2)1モルに対して、好ましくは10から1,000,000ml、より好ましくは100から100,000ml、更に好ましくは150から10,000mlである。
カップリング反応に用いる溶媒としては、ジエチル=エーテル、ジ−n−ブチル=エーテル、t−ブチル=メチル=エーテル、シクロペンチル=メチル=エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル類が好ましく、これらにヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、ジメチル=スルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホリック=トリアミド(HMPA)等の非プロトン性極性溶媒類を混合して用いることもできる。
溶媒の使用量は、特に限定されないが、3−メチル−3−ブテニル求核試薬(2)1モルに対して、好ましくは10から1,000,000ml、より好ましくは100から100,000ml、更に好ましくは150から10,000mlである。
カップリング反応における反応温度は、好ましくは−78℃から溶媒の沸点温度、より好ましくは−10から100℃である。
カップリング反応における反応時間は、任意に設定できるが、ガスクロマトグラフィ−(GC)や薄層クロマトグラフィ−(TLC)で反応の進行を追跡して最適化するとよく、通常5分間から240時間が好ましい。
カップリング反応における反応時間は、任意に設定できるが、ガスクロマトグラフィ−(GC)や薄層クロマトグラフィ−(TLC)で反応の進行を追跡して最適化するとよく、通常5分間から240時間が好ましい。
上記一般式(4)で表される2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物におけるYはハロゲン原子を表し、前述の通りである。
2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物(4)の具体例としては、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ブロミド及び2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ヨージドが挙げられるが、反応性の観点から、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリドが好ましい。
2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物(4)の具体例としては、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ブロミド及び2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ヨージドが挙げられるが、反応性の観点から、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリドが好ましい。
カップリング反応において得られた2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物(4)が十分な純度を有している場合には、粗生成物のまま次の工程に用いてもよいが、蒸留や各種クロマトグラフィ−等の通常の有機合成における精製方法から適宜選択して精製してもよく、工業的経済性の観点から、特に蒸留が好ましい。
次に、3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法における前記2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物(4)から2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬を調製する工程と、前記2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド及び1,3,5−トリオキサンからなる群から選ばれる少なくとも一つの求電子試薬とを付加反応させ、付加反応に続く加水分解反応により3,7−ジメチル-7−オクテノールを得る工程について説明する。
付加反応には、通常、I族若しくはII族の金属元素又は遷移金属元素を含む有機金属試薬が用いられる。
上記一般式(5)で表される2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬におけるEは、Li又はMgZ2を表し、Z2はハロゲン原子を表す。
2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)として、反応性や選択性、調製のし易さ等の観点から、有機リチウム試薬(2,6−ジメチル−6−ヘプテニルリチウム)、有機マグネシウム試薬(Grignard試薬、2,6−ジメチル−6−ヘプテニルマグネシウム=ハライド)等が好ましく、特にGrignard試薬が好ましい。
上記一般式(5)で表される2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬におけるEは、Li又はMgZ2を表し、Z2はハロゲン原子を表す。
2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)として、反応性や選択性、調製のし易さ等の観点から、有機リチウム試薬(2,6−ジメチル−6−ヘプテニルリチウム)、有機マグネシウム試薬(Grignard試薬、2,6−ジメチル−6−ヘプテニルマグネシウム=ハライド)等が好ましく、特にGrignard試薬が好ましい。
2,6−ジメチル−6−ヘプテニルマグネシウム=ハライド化合物の具体例としては、2,6−ジメチル−6−ヘプテニルマグネシウム=クロリド、2,6−ジメチル−6−ヘプテニルマグネシウム=ブロミド、2,6−ジメチル−6−ヘプテニルマグネシウム=ヨージド等が挙げられる。
2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)は、通常、対応するハロゲン化物である2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物から常法によって調製することができる。
2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)は、通常、対応するハロゲン化物である2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物から常法によって調製することができる。
付加反応には必要に応じて、前述の遷移金属化合物を用いても良い。
付加反応における求電子試薬としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド及び1,3,5−トリオキサン等のホルムアルデヒド等価体等を挙げることができる。
ホルムアルデヒドは、パラホルムアルデヒドや1,3,5−トリオキサン等のホルムアルデヒド等価体から加熱する等して発生させてガスとして、あるいは後述する付加反応に用いる溶媒に溶解して溶液として付加反応に用いてもよく、パラホルムアルデヒドや1,3,5−トリオキサン等のホルムアルデヒド等価体を直接付加反応に用いてもよい。更には、ホルムアルデヒドとパラホルムアルデヒドや1,3,5−トリオキサンの混合物を用いてもよい。
求電子試薬の使用量は、試薬の種類や条件、反応の収率、中間体の価格等の経済性、反応生成物から目的物の単離精製の容易さ、副生成物の生成等を考慮して任意に決められるが、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)1モルに対して、好ましくは0.8から100モル、より好ましくは0.9から10モル、更に好ましくは1.0から2.0モルである。求電子試薬の過剰使用は、ホルメート=エステル(2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ホルメート)や対応するアルデヒド(2,6−ジメチル−6−ヘプテナール)、更にこのアルデヒドが過剰のホルムアルデヒドと反応して生じる副生成物(3,7−ジメチル−2−メチレン−7−オクテナールや2,2−ジヒドロキシメチル3,7−ジメチル−7−オクテノール)等の副生につながり、収率の低下をもたらすので避けるべきである。
付加反応における求電子試薬としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド及び1,3,5−トリオキサン等のホルムアルデヒド等価体等を挙げることができる。
ホルムアルデヒドは、パラホルムアルデヒドや1,3,5−トリオキサン等のホルムアルデヒド等価体から加熱する等して発生させてガスとして、あるいは後述する付加反応に用いる溶媒に溶解して溶液として付加反応に用いてもよく、パラホルムアルデヒドや1,3,5−トリオキサン等のホルムアルデヒド等価体を直接付加反応に用いてもよい。更には、ホルムアルデヒドとパラホルムアルデヒドや1,3,5−トリオキサンの混合物を用いてもよい。
求電子試薬の使用量は、試薬の種類や条件、反応の収率、中間体の価格等の経済性、反応生成物から目的物の単離精製の容易さ、副生成物の生成等を考慮して任意に決められるが、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)1モルに対して、好ましくは0.8から100モル、より好ましくは0.9から10モル、更に好ましくは1.0から2.0モルである。求電子試薬の過剰使用は、ホルメート=エステル(2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ホルメート)や対応するアルデヒド(2,6−ジメチル−6−ヘプテナール)、更にこのアルデヒドが過剰のホルムアルデヒドと反応して生じる副生成物(3,7−ジメチル−2−メチレン−7−オクテナールや2,2−ジヒドロキシメチル3,7−ジメチル−7−オクテノール)等の副生につながり、収率の低下をもたらすので避けるべきである。
付加反応は、通常溶媒中、必要に応じて冷却又は加熱する等して実施する。
付加反応に用いる溶媒としては、ジエチル=エーテル、ジ−n−ブチル=エーテル、t−ブチル=メチル=エーテル、シクロペンチル=メチル=エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル類が好ましく、これらにヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、ジメチル=スルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホリック=トリアミド(HMPA)等の非プロトン性極性溶媒類を混合して用いることもできる。
溶媒の使用量は、特に限定されないが、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)1モルに対し、好ましくは10から1,000,000ml、より好ましくは100から100,000ml、更に好ましくは150から10,000mlである。
付加反応に用いる溶媒としては、ジエチル=エーテル、ジ−n−ブチル=エーテル、t−ブチル=メチル=エーテル、シクロペンチル=メチル=エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル類が好ましく、これらにヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、ジメチル=スルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホリック=トリアミド(HMPA)等の非プロトン性極性溶媒類を混合して用いることもできる。
溶媒の使用量は、特に限定されないが、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)1モルに対し、好ましくは10から1,000,000ml、より好ましくは100から100,000ml、更に好ましくは150から10,000mlである。
付加反応における反応温度は、好ましくは−78℃から溶媒の沸点温度、より好ましくは−10から150℃である。パラホルムアルデヒドや1,3,5−トリオキサン等のホルムアルデヒド等価体を付加反応に用いる場合には、系内でホルムアルデヒドを生成させながら反応を行うので、30から150℃が好ましい。
付加反応における反応時間は、任意に設定できるが、ガスクロマトグラフィ−(GC)や薄層クロマトグラフィ−(TLC)で反応の進行を追跡して最適化するとよく、通常5分間から240時間が好ましい。
付加反応における反応時間は、任意に設定できるが、ガスクロマトグラフィ−(GC)や薄層クロマトグラフィ−(TLC)で反応の進行を追跡して最適化するとよく、通常5分間から240時間が好ましい。
上記一般式(6)で表される3,7−ジメチル-7−オクテノールは、付加反応に続く3,7−ジメチル―7−オクテノキシド化合物の加水分解反応により得られる。
加水分解反応は、付加反応により得られる反応混合物に対して、通常、酸性条件下での後処理を行うことにより実施する。
加水分解反応に用いる酸としては、塩化アンモニウム、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、リン酸等の無機酸類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、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有機酸類が挙げられ、これらは単独又は混合して用いられる。
加水分解反応に用いる酸の使用量は、十分量であれば特に制限されないが、加水分解反応を十分に進行させる観点から、好ましくは、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)1モルに対し、好ましくは1.0から100モルである。
加水分解反応は、付加反応により得られる反応混合物に対して、通常、酸性条件下での後処理を行うことにより実施する。
加水分解反応に用いる酸としては、塩化アンモニウム、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、リン酸等の無機酸類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、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有機酸類が挙げられ、これらは単独又は混合して用いられる。
加水分解反応に用いる酸の使用量は、十分量であれば特に制限されないが、加水分解反応を十分に進行させる観点から、好ましくは、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬(5)1モルに対し、好ましくは1.0から100モルである。
また、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)にホルメート=エステル(2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ホルメート)が、目的とする使用の妨げになる量含まれている場合は、例えば、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)の粗生成物を、通常の塩基性条件下での加水分解反応に付すことにより、ホルメート=エステルを3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)へと導くことができる。
通常の塩基性条件下での加水分解反応の様態としては、例えば水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ金属水酸化物水溶液を用いた加水分解反応が挙げられる。
加水分解反応に用いる塩基の使用量は、十分量であれば特に制限されないが、加水分解反応を十分に進行させる観点から、好ましくは、ホルメート=エステル(2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ホルメート)1モルに対し、好ましくは1.0から100モルである。
加水分解反応に用いる塩基の使用量は、十分量であれば特に制限されないが、加水分解反応を十分に進行させる観点から、好ましくは、ホルメート=エステル(2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ホルメート)1モルに対し、好ましくは1.0から100モルである。
付加反応及び加水分解反応において得られた3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)が十分な純度を有している場合には、粗生成物のまま3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造に用いてもよいが、蒸留や各種クロマトグラフィ−等の通常の有機合成における精製方法から適宜選択して精製してもよく、工業的経済性の観点から、特に蒸留が好ましい。
次に、3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造方法における前記3,7−ジメチル−7−オクテノールのエステル化反応により3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物を得る工程について説明する。
上記一般式(7)で表される3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物におけるRは、水素原子又は炭素数1から6の一価の炭化水素基を表す。
炭素数1から6の一価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基及びn−ヘキシル基等の直鎖状のアルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基、sec−ブチル基及びtert−ブチル基等の分岐状のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−メチルシクロペンチル基、シクロペンチルメチル基等の環状のアルキル基、ビニル基、アリル基、1−プロぺニル基、イソプロペニル基、1−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、イソペンテニル基及びシクロヘキセニル基等の直鎖状、分岐状、環状のアルケニル基、フェニル基等のアリール基等が挙げられる。
炭素数1から6の一価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基及びn−ヘキシル基等の直鎖状のアルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基、sec−ブチル基及びtert−ブチル基等の分岐状のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−メチルシクロペンチル基、シクロペンチルメチル基等の環状のアルキル基、ビニル基、アリル基、1−プロぺニル基、イソプロペニル基、1−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、イソペンテニル基及びシクロヘキセニル基等の直鎖状、分岐状、環状のアルケニル基、フェニル基等のアリール基等が挙げられる。
エステル化反応としては、公知のエステルの製造方法、例えば、アシル化剤との反応、カルボン酸との反応、エステル交換反応、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)をアルキル化剤に変換した後カルボン酸と反応させる方法等を適用できる。
アシル化剤との反応では、単独あるいは2種類以上の混合溶媒中、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)を、アシル化剤及び塩基と順次又は同時に反応させる。
アシル化剤としては、好ましくは塩化アシル、臭化アシル等のハロゲン化アシル、カルボン酸無水物、カルボン酸トリフルオロ酢酸混合酸無水物、カルボン酸メタンスルホン酸混合酸無水物、カルボン酸トリフルオロメタンスルホン酸混合酸無水物、カルボン酸ベンゼンスルホン酸混合酸無水物及びカルボン酸p−トルエンスルホン酸混合酸無水物等のカルボン酸混合酸無水物、その他、カルボン酸p−ニトロフェニル等が挙げられる。
アシル化剤の具体例としては、プロピオニル=クロリド、クロトノイル=クロリド、ベンゾイル=クロリド、プロピオン酸無水物等が挙げられる。
アシル化剤の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは1から500モル、より好ましくは1から50モル、更に好ましくは1から5モルの範囲である。
アシル化剤としては、好ましくは塩化アシル、臭化アシル等のハロゲン化アシル、カルボン酸無水物、カルボン酸トリフルオロ酢酸混合酸無水物、カルボン酸メタンスルホン酸混合酸無水物、カルボン酸トリフルオロメタンスルホン酸混合酸無水物、カルボン酸ベンゼンスルホン酸混合酸無水物及びカルボン酸p−トルエンスルホン酸混合酸無水物等のカルボン酸混合酸無水物、その他、カルボン酸p−ニトロフェニル等が挙げられる。
アシル化剤の具体例としては、プロピオニル=クロリド、クロトノイル=クロリド、ベンゾイル=クロリド、プロピオン酸無水物等が挙げられる。
アシル化剤の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは1から500モル、より好ましくは1から50モル、更に好ましくは1から5モルの範囲である。
アシル化剤との反応に用いる塩基としては、好ましくはトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、ピリジン、2−エチルピリジン、4−ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。
塩基の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して1から500モルである。
塩基の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して1から500モルである。
アシル化剤との反応に用いる溶媒としては、上記塩基を溶媒として用いてもよいし、塩化メチレン、クロロフォルム、トリクロロエチレン等の塩素系溶剤類、へキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジエチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジメチル=エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル類、アセトニトリル等のニトリル類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒類から選択した単独あるいは2種類以上の混合溶媒等が挙げられる。
溶媒の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対し、好ましくは10から1,000,000mlである。
溶媒の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対し、好ましくは10から1,000,000mlである。
カルボン酸無水物、カルボン酸混合酸無水物及びカルボン酸p−ニトロフェニル等のアシル化剤を用いる反応では、塩基の代わりに酸触媒下に反応を行うこともできる。
酸触媒としては、好ましくは塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸類、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸類、三塩化アルミニウム、アルミニウム=エトキシド、アルミニウム=イソプロポキシド、酸化アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、四塩化錫、四臭化錫、二塩化ジブチル錫、ジブチル錫=ジメトキシド、ジブチル錫=オキシド、四塩化チタン、四臭化チタン、チタン(IV)メトキシド、チタン(IV)=エトキシド、チタン(IV)=イソプロポキシド、酸化チタン(IV)等のルイス酸(Lewis acid)類等が挙げられる。
カルボン酸無水物、カルボン酸混合酸無水物及びカルボン酸p−ニトロフェニル等のアシル化剤との反応に用いる酸触媒の使用量は、0.0001から100モルが好ましい。
酸触媒としては、好ましくは塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸類、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸類、三塩化アルミニウム、アルミニウム=エトキシド、アルミニウム=イソプロポキシド、酸化アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、四塩化錫、四臭化錫、二塩化ジブチル錫、ジブチル錫=ジメトキシド、ジブチル錫=オキシド、四塩化チタン、四臭化チタン、チタン(IV)メトキシド、チタン(IV)=エトキシド、チタン(IV)=イソプロポキシド、酸化チタン(IV)等のルイス酸(Lewis acid)類等が挙げられる。
カルボン酸無水物、カルボン酸混合酸無水物及びカルボン酸p−ニトロフェニル等のアシル化剤との反応に用いる酸触媒の使用量は、0.0001から100モルが好ましい。
アシル化剤との反応における反応温度は、用いるアシル化剤の種類や反応条件により適切な反応温度を選択できるが、一般的には−50℃から溶媒の沸点温度が好ましく、−20℃から室温(5℃から35℃、以下同様)がより好ましい。
アシル化剤との反応における反応時間は、通常5分間から240時間が好ましい。
カルボン酸との反応は、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)とカルボン酸との脱水反応であり、酸触媒存在下に行うのが一般的である。
アシル化剤との反応における反応時間は、通常5分間から240時間が好ましい。
カルボン酸との反応は、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)とカルボン酸との脱水反応であり、酸触媒存在下に行うのが一般的である。
3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)とカルボン酸との反応を用いる場合、カルボン酸は、下記一般式(8)で表される。
下記一般式(8)で表されるカルボン酸におけるRは、前述の通りである。
カルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸等の直鎖状の飽和カルボン酸、イソ酪酸、イソ吉草酸、4−メチルペンタン酸、2−メチルブタン酸、ピバル酸等の分岐状の飽和カルボン酸、アクリル酸、クロトン酸、3−ブテン酸等の直鎖状の不飽和カルボン酸、メタクリル酸、セネシオ酸、チグリン酸、アンゲリカ酸、3−メチル−4−ペンテン酸、4−メチル−4−ペンテン酸等の分岐状の不飽和カルボン酸、安息香酸等の芳香族カルボン酸等が挙げられる。
カルボン酸の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは1から500モル、より好ましくは1から50モル、更に好ましくは1から5モルである。
カルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸等の直鎖状の飽和カルボン酸、イソ酪酸、イソ吉草酸、4−メチルペンタン酸、2−メチルブタン酸、ピバル酸等の分岐状の飽和カルボン酸、アクリル酸、クロトン酸、3−ブテン酸等の直鎖状の不飽和カルボン酸、メタクリル酸、セネシオ酸、チグリン酸、アンゲリカ酸、3−メチル−4−ペンテン酸、4−メチル−4−ペンテン酸等の分岐状の不飽和カルボン酸、安息香酸等の芳香族カルボン酸等が挙げられる。
カルボン酸の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは1から500モル、より好ましくは1から50モル、更に好ましくは1から5モルである。
3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)とカルボン酸(8)との反応を用いる場合に、好ましくは酸触媒を用いてもよい。酸触媒としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸類、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸類、三塩化アルミニウム、アルミニウム=エトキシド、アルミニウム=イソプロポキシド、酸化アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、四塩化錫、四臭化錫、二塩化ジブチル錫、ジブチル錫=ジメトキシド、ジブチル錫=オキシド、四塩化チタン、四臭化チタン、チタン(IV)メトキシド、チタン(IV)=エトキシド、チタン(IV)=イソプロポキシド、酸化チタン(IV)等のルイス酸(Lewis acid)類等が挙げられ、これらは単独又は混合して用いられる。
酸触媒の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは0.0001から100モル、より好ましくは0.001から1モル、更に好ましくは0.01から0.05モルである。
酸触媒の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは0.0001から100モル、より好ましくは0.001から1モル、更に好ましくは0.01から0.05モルである。
3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)とカルボン酸(8)との反応に用いる溶媒及びその使用量は、前記アシル化剤との反応と同様である。
3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)とカルボン酸(8)との反応温度は、反応条件により適切な反応温度を選択できるが、一般的には−50℃から溶媒の沸点温度が好ましく、室温から溶媒の沸点温度が更に好ましい。へキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類を含む溶媒を用いて、生じる水を共沸により系外に除去しながら反応を進行させるのもよい。この場合、常圧で溶媒の沸点で還流しながら水を留去してもよいが、減圧下に沸点より低い温度で水の留去を行ってもよい。
カルボン酸との反応における反応時間は、通常5分間から240時間が好ましい。
3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)とカルボン酸(8)との反応温度は、反応条件により適切な反応温度を選択できるが、一般的には−50℃から溶媒の沸点温度が好ましく、室温から溶媒の沸点温度が更に好ましい。へキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類を含む溶媒を用いて、生じる水を共沸により系外に除去しながら反応を進行させるのもよい。この場合、常圧で溶媒の沸点で還流しながら水を留去してもよいが、減圧下に沸点より低い温度で水の留去を行ってもよい。
カルボン酸との反応における反応時間は、通常5分間から240時間が好ましい。
エステル交換反応は、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)とカルボン酸アルキルとを触媒存在下に反応させ、生じるアルコールを除去することにより実施する。
カルボン酸アルキルとしては、カルボン酸の一級アルキルエステルが好ましく、特にカルボン酸メチル、カルボン酸エチル、カルボン酸n−プロピルが価格、反応の進行のし易さ等の点から好ましい。カルボン酸は、カルボン酸と反応させるエステル化反応におけるカルボン酸(8)と同様の化合物が挙げられる。
カルボン酸アルキルの使用量は、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは1から500モル、より好ましくは1から50モル、更に好ましくは1から5モルである。
カルボン酸アルキルとしては、カルボン酸の一級アルキルエステルが好ましく、特にカルボン酸メチル、カルボン酸エチル、カルボン酸n−プロピルが価格、反応の進行のし易さ等の点から好ましい。カルボン酸は、カルボン酸と反応させるエステル化反応におけるカルボン酸(8)と同様の化合物が挙げられる。
カルボン酸アルキルの使用量は、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは1から500モル、より好ましくは1から50モル、更に好ましくは1から5モルである。
エステル交換反応に用いる触媒としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸類、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸類、ナトリウム=メトキシド、ナトリウム=エトキシド、カリウム=t−ブトキシド、4−ジメチルアミノピリジン等の塩基類、青酸ナトリウム、青酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、酢酸錫、酢酸アルミニウム、アセト酢酸アルミニウム、アルミナ等の塩類、三塩化アルミニウム、アルミニウム=エトキシド、アルミニウム=イソプロポキシド、酸化アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、四塩化錫、四臭化錫、二塩化ジブチル錫、ジブチル錫=ジメトキシド、ジブチル錫=オキシド、四塩化チタン、四臭化チタン、チタン(IV)メトキシド、チタン(IV)=エトキシド、チタン(IV)=イソプロポキシド、酸化チタン(IV)等のルイス酸(Lewis acid)類を挙げることができ、これらは単独又は混合して用いられる。
触媒の使用量は、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは0.0001から100モル、より好ましくは0.001から1モル、更に好ましくは0.01から0.05モルである。
触媒の使用量は、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは0.0001から100モル、より好ましくは0.001から1モル、更に好ましくは0.01から0.05モルである。
エステル交換反応は、無溶媒(反応試薬であるカルボン酸アルキル自身を溶媒として用いてもよい)で行うことができ、余計な濃縮や溶媒回収等の操作を必要としないので好ましいが、溶媒を補助的に用いることも可能である。
エステル交換反応に用いる溶媒としては、へキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジエチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジメチル=エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル類の単独又は混合使用が好ましい。
溶媒の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは10から1,000,000mlである。
エステル交換反応に用いる溶媒としては、へキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジエチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジメチル=エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル類の単独又は混合使用が好ましい。
溶媒の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは10から1,000,000mlである。
エステル交換反応における反応温度は用いるカルボン酸アルキルの種類や反応条件により適切な反応温度を選択できるが、通常、加熱下に行われ、エステル交換反応で生じる低沸点の炭素数1から3の低級アルコール、即ち、メタノール、エタノール、1−プロパノール等の沸点付近で反応を行い、生じる低級アルコールを留去しながら行うのがよい結果を与える。減圧下に沸点より低い温度でアルコールの留去を行ってもよい。
エステル交換反応における反応時間は、通常5分間から240時間が好ましい。
エステル交換反応における反応時間は、通常5分間から240時間が好ましい。
エステル化反応として、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)をアルキル化剤に変換した後カルボン酸と反応させる方法では、例えば、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)を対応するハライド(クロリド、ブロミド、ヨージド)やスルホネート(例えば、メタンスルホネート、トリフルオロメタンスルホネート、ベンゼンスルホネート、p−トルエンスルホネート等)に変換し、これらとカルボン酸を、通常溶媒中、塩基類存在下に反応させる。
カルボン酸は、カルボン酸と反応させるエステル化反応におけるカルボン酸(8)と同様の化合物が挙げられる。
カルボン酸の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは1から500モル、より好ましくは1から50モル、更に好ましくは1から5モルである。
カルボン酸は、カルボン酸と反応させるエステル化反応におけるカルボン酸(8)と同様の化合物が挙げられる。
カルボン酸の使用量は、3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)1モルに対して、好ましくは1から500モル、より好ましくは1から50モル、更に好ましくは1から5モルである。
3,7−ジメチル-7−オクテノール(6)をアルキル化剤に変換した後、カルボン酸と反応させる方法に用いられる溶媒、溶媒の使用量、塩基類、塩基類の使用量、反応時間及び反応温度としては、3,7−ジメチル-7−オクテノールとアシル化剤との反応で述べたものと同様である。
カルボン酸を、通常溶媒中、塩基類存在下に反応させる代わりに、カルボン酸ナトリウム、カルボン酸リチウム、カルボン酸カリウム、カルボン酸アンモニウム等のカルボン酸塩を用いてもよい。カルボン酸塩の使用量は、カルボン酸と反応させるエステル化反応におけるカルボン酸の使用量と同様である。
エステル化反応において得られた3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレートは、減圧蒸留や各種クロマトグラフィー等の通常の有機合成における精製方法から適宜選択して精製でき、工業的経済性の観点から、蒸留が好ましい。
以上のようにして、簡便で、選択的且つ効率の良い3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法及び3,7−ジメチル−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造方法が提供される。
以下、実施例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
なお、原料、生成物、中間体の純度としてガスクロマトグラフィー(GC)分析によって得られた値を用い%GCと表記する。GC条件は、GC:SimadzuGC−14A、Column:5%Ph−Me silicone 0.25mmφx25m、Carrier gas:He、Detector:FIDであった。
収率は、原料及び生成物の純度(%GC)を考慮して、以下に示す換算収率で表す。
換算収率(%)=[(反応によって得られた生成物の重量×%GC)/生成物の分子量]
÷[(反応における出発原料の重量×%GC)/出発原料の分子量]×100
化合物のスペクトル測定用のサンプルは、必要に応じて粗生成物を精製した。
なお、原料、生成物、中間体の純度としてガスクロマトグラフィー(GC)分析によって得られた値を用い%GCと表記する。GC条件は、GC:SimadzuGC−14A、Column:5%Ph−Me silicone 0.25mmφx25m、Carrier gas:He、Detector:FIDであった。
収率は、原料及び生成物の純度(%GC)を考慮して、以下に示す換算収率で表す。
換算収率(%)=[(反応によって得られた生成物の重量×%GC)/生成物の分子量]
÷[(反応における出発原料の重量×%GC)/出発原料の分子量]×100
化合物のスペクトル測定用のサンプルは、必要に応じて粗生成物を精製した。
実施例1 2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド(4:Y=Cl)の製造1
窒素雰囲気下、3−メチル−3−ブテニル=クロリド(1)441g(99.6%GC)、テトラヒドロフラン600mlとマグネシウム102gからGrignard試薬3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=クロリドのテトラヒドロフラン溶液を調製した。このGrignard試薬溶液を窒素雰囲気下かき混ぜながら、氷冷した1−ブロモ−3−クロロ−2−メチルプロパン500g(99.9%GC)、ヨウ化銅(I)5.85g、亜リン酸トリエチル11.8gとテトラヒドロフラン350mlの混合物中に20℃以下に保ちながら3時間で滴下した。反応混合物を氷冷下40分間かき混ぜた後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を停止した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により、粗生成物を得た。この粗生成物を減圧蒸留して目的物2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド(4:Y=Cl)419g(〜99.0%GC、低純度の初留を含めた換算収率90%)を得た。
2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド(4:Y=Cl)
淡黄色油状物(yellowish oil)
沸点:64℃/800Pa
IR(D−ATR):ν=3074,2966,2935,2860,1650,1458,887cm−1。
1H−NMR(500MHz,CDCl3):δ=1.01(3H,d,J=6.5Hz),1.15−1.27(1H,m),1.39−1.52(3H,m),1.71(3H,s),1.78−1.88(1H,m),2.01(2H,br.t−like,J=〜6Hz),3.41(1H,dd,J=6.1,10.7Hz),3.48(1H,dd,J=5.3,10.7Hz),4.67(1H,br.s−like),4.71(1H,br.s−like)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl3):δ=17.75,22.30,24.75,33.52,35.43,37.79,51.14,109.92,145.68ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,56(ベースピーク),69,81,95,109,124,134,145,160(M+)。
淡黄色油状物(yellowish oil)
沸点:64℃/800Pa
IR(D−ATR):ν=3074,2966,2935,2860,1650,1458,887cm−1。
1H−NMR(500MHz,CDCl3):δ=1.01(3H,d,J=6.5Hz),1.15−1.27(1H,m),1.39−1.52(3H,m),1.71(3H,s),1.78−1.88(1H,m),2.01(2H,br.t−like,J=〜6Hz),3.41(1H,dd,J=6.1,10.7Hz),3.48(1H,dd,J=5.3,10.7Hz),4.67(1H,br.s−like),4.71(1H,br.s−like)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl3):δ=17.75,22.30,24.75,33.52,35.43,37.79,51.14,109.92,145.68ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,56(ベースピーク),69,81,95,109,124,134,145,160(M+)。
実施例2 2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド(4:Y=Cl)の製造2
窒素雰囲気下、3−メチル−3−ブテニル=ブロミド(1)6.90g(98.3%GC)、1,2−ジブロモエタン(このものはマグネシウムの活性化に使用)6.20g、テトラヒドロフラン300mlの混合物をマグネシウム5.70gとテトラヒドロフラン10mlの混合物に滴下して、Grignard試薬3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ブロミドのテトラヒドロフラン溶液を調製した。このGrignard試薬を窒素雰囲気下かき混ぜながら、氷冷した1−ブロモ−3−クロロ−2−メチルプロパン35.5g、ヨウ化銅(I)240mg、亜リン酸トリエチル360mgとテトラヒドロフラン200mlの混合物中に25℃以下に保ちながら30分間で滴下した。滴下終了後、反応混合物を室温まで上昇させ、室温で14時間かき混ぜた後、再び氷冷して混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を停止した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により、目的物2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド(4:Y=Cl)21.32g(〜100%GC、低純度の初留を含めた換算収率66%)を得た。得られた生成物は実施例1の生成物と同じものであった。
実施例3 3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)の製造1
窒素雰囲気下、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド(4:Y=Cl)250g(99.6%GC)、テトラヒドロフラン800mlとマグネシウム37.8gからGrignard試薬2,6−ジメチル−6−ヘプテニルマグネシウム=クロリドのテトラヒドロフラン溶液を調製した。このGrignard試薬溶液に窒素雰囲気下還流させながらかき混ぜ、パラホルムアルデヒド60gとテトラヒドロフラン300mlの混合物(懸濁液)を4時間かけて滴下した。滴下終了後、反応混合物を室温まで冷却し14時間放置した後、再びかき混ぜながら30分間還流させた。反応混合物を氷冷し十分量の飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を停止した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により、目的物3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)の粗生成物237g(82.7%GC,収率81%)を得た。粗生成物の一部をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し99.9%GCのスペクトル測定用サンプルとした。
3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)
無色油状物(colorless oil)
沸点:71℃/533Pa
IR(D−ATR):ν=3329(br.),3073,2931,2872,1650,1456,1365,1057,886cm−1。
1H−NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.88(3H,d,J=6.7Hz),1.09−1.17(1H,m),1.25−1.34(1H,m),1.34−1.51(3H,m),1.64(1H,s),1.69(3H,s),1.98(2H,br.t−like,J=〜7Hz),3.61−3.71(2H,m),4.65(1H,br.s−like),4.68(1H,br.s−like)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl3):δ=19.55,22.30,24.83,29.34,36.63,37.95,39.86,61.07,109.64,146.07ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,55(ベースピーク),67,81,95,109,123,138,156(M+)。
GC−MS(CI,イソブタン):83,97,139,157[(M+1)+,ベースピーク]。
無色油状物(colorless oil)
沸点:71℃/533Pa
IR(D−ATR):ν=3329(br.),3073,2931,2872,1650,1456,1365,1057,886cm−1。
1H−NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.88(3H,d,J=6.7Hz),1.09−1.17(1H,m),1.25−1.34(1H,m),1.34−1.51(3H,m),1.64(1H,s),1.69(3H,s),1.98(2H,br.t−like,J=〜7Hz),3.61−3.71(2H,m),4.65(1H,br.s−like),4.68(1H,br.s−like)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl3):δ=19.55,22.30,24.83,29.34,36.63,37.95,39.86,61.07,109.64,146.07ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,55(ベースピーク),67,81,95,109,123,138,156(M+)。
GC−MS(CI,イソブタン):83,97,139,157[(M+1)+,ベースピーク]。
実施例4 3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)の製造2
窒素雰囲気下、2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=クロリド(4:Y=Cl)14.55g(99.1%GC)、テトラヒドロフラン55mlとマグネシウム2.20gからGrignard試薬2,6−ジメチル−6−ヘプテニルマグネシウム=クロリドのテトラヒドロフラン溶液を調製した。このGrignard試薬溶液に窒素雰囲気下かき混ぜ還流させながら、パラホルムアルデヒド3.6gとテトラヒドロフラン20mlの混合物(懸濁液)を15分間かけて滴下した。反応混合物を1時間還流させ、次いで室温まで冷却し62時間室温で放置した。反応混合物を氷冷し十分量の飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を停止し、ジエチル=エーテルで抽出した。有機層には目的物3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)と3,7−ジメチル−7−オクテニル=ホルメートが77.6:22.4のGC比で含まれていた。分離した有機層に十分量の25%水酸化ナトリウム水溶液を加え加熱還流しながら90分間かき混ぜ、含まれる3,7−ジメチル−7−オクテニル=ホルメートを目的物3,7−ジメチル−7−オクテノールへと加水分解した。分離した有機層に対して通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作、次いで減圧蒸留して、目的物3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)7.36g(〜88.3%GC,低純度の初留を含めた換算収率52%)を得た。得られた目的物は実施例3の目的物と同一であった。
3,7−ジメチル−7−オクテニル=ホルメート
GC−MS(EI,70eV):41,55(ベースピーク),67,81,95,109,123,138,184(M+)。
GC−MS(CI,イソブタン):83(ベースピーク),97,139,111、125,139,185[(M+1)+]。
GC−MS(CI,イソブタン):83(ベースピーク),97,139,111、125,139,185[(M+1)+]。
実施例5 3,7−ジメチル−7−オクテニル=プロピオネート(7:R=C2H5)の製造1
窒素雰囲気下、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)236g(82.7%GC)、ピリジン275gとトルエン400mlの混合物をかき混ぜながら、プロピオニル=クロリド153gを45分間かけて滴下した。反応混合物を室温で2日間放置した後、再びかき混ぜながら氷冷し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて反応を停止した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により、3,7−ジメチル−7−オクテニル=プロピオネートの粗生成物237g(82.7%GC,収率81%)を得た。この粗生成物を減圧蒸留して目的物3,7−ジメチル−7−オクテニル=プロピオネート(7:R=C2H5)289g(〜98.9%GC、低純度の初留を含めた換算収率86%)を得た。
3,7−ジメチル−7−オクテニル=プロピオネート(7:R=C2H5)
無色油状物(colorless oil)
沸点:109℃/800Pa
IR(D−ATR):ν=3329(br.),3073,2933,1740,1650,1463,1351,1187,1083,886cm−1。
1H−NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.90(3H,d,J=6.7Hz),1.10−1.18(1H,m),1.23(3H,t,J=7.5Hz),1.25−1.34(1H,m),1.35−1.50(3H,m),1.50−1.59(1H,m),1.61−1.69(1H,m)1.70(3H,s),1.97(2H,br.t−like,J=〜7Hz),2.30(2H,q,J=7.5Hz),4.05−4.14(2H,m),4.65(1H,br.s−like),4.68(1H,br.s−like)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl3):δ=9.12,19.46,22.30,24.80,27.61,29.72,35.48,36.41,37.92,62.82,109.72,145.95,174.54ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,57(ベースピーク),69,81,95,109,123,138,157。
GC−MS(CI,イソブタン):83,139(ベースピーク),213[(M+1)+,]。
無色油状物(colorless oil)
沸点:109℃/800Pa
IR(D−ATR):ν=3329(br.),3073,2933,1740,1650,1463,1351,1187,1083,886cm−1。
1H−NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.90(3H,d,J=6.7Hz),1.10−1.18(1H,m),1.23(3H,t,J=7.5Hz),1.25−1.34(1H,m),1.35−1.50(3H,m),1.50−1.59(1H,m),1.61−1.69(1H,m)1.70(3H,s),1.97(2H,br.t−like,J=〜7Hz),2.30(2H,q,J=7.5Hz),4.05−4.14(2H,m),4.65(1H,br.s−like),4.68(1H,br.s−like)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl3):δ=9.12,19.46,22.30,24.80,27.61,29.72,35.48,36.41,37.92,62.82,109.72,145.95,174.54ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,57(ベースピーク),69,81,95,109,123,138,157。
GC−MS(CI,イソブタン):83,139(ベースピーク),213[(M+1)+,]。
実施例6 3,7−ジメチル−7−オクテニル=プロピオネート(7:R=C2H5)の製造2
窒素雰囲気下、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)7.00g(88.3%GC)、ピリジン8.4g、ジエチル=エーテル60ml、4−ジメチルアミノピリジン10mgの混合物に、氷冷下かき混ぜながら、プロピオン酸無水物(プロピオニック=アンヒドリド)10.40gとジエチル=エーテル20mlの混合物を5分間かけて滴下した。反応混合物を室温で14時間かき混ぜた後、反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液にあけて反応を停止した。分離した有機層に対して通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作、次いで減圧蒸留して目的物3,7−ジメチル−7−オクテニル=プロピオネート(7:R=C2H5)7.69g(86.4〜98.9%GC、換算収率81%)を得た。得られた目的物は実施例5の目的物と同一であった。
実施例7 3,7−ジメチル−7−オクテニル=ベンゾエート(7:R=Ph)の製造
窒素雰囲気下、3,7−ジメチル−7−オクテノール2.00g(92.1%GC)、ピリジン10gの混合物に、かき混ぜながら、ベンゾイル=クロリド2.20gとジエチル=エーテル10mlの混合物を5分間かけて滴下した。反応混合物を室温で30分間かき混ぜた後、反応混合物を水にあけて反応を停止した。分離した有機層に対して通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作、ついで減圧蒸留して目的物3,7−ジメチル−7−オクテニル=ベンゾエート(7:R=Ph)2.87g(95.8〜98.3%GC、換算収率90%)を得た。
3,7−ジメチル−7−オクテニル=ベンゾエート(7:R=Ph)
無色油状物(colorless oil)
沸点:118℃/399Pa
IR(D−ATR):ν=3072,2959,2932,1792,1721,1452,1274,1111,886cm−1。
1H−NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.92(3H,d,J=6.5Hz),1.16−1.24(1H,m),1.34−1.54(3H,m),1.55−1.63(1H,m),1.63−1.70(1H,m),1.71(3H,s),1.78−1.85(1H,m),2.00(2H,br.t−like,J=〜7Hz),4.32−4.41(2H,m),4.67(1H,br.s−like),4.70(1H,br.s−like),7.44(2H,t−like,J=8Hz),7.55(1H,t−like,J=7.5Hz),8.04(2H,d−like,J=7Hz)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl3):δ=19.54,22.32,24.82,29.86,35.54,36.45,37.92,63.47,109.75,128.28,129.48,130.47,132.76,145.95,166.64ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,55,77,105(ベースピーク),123,138,205。
無色油状物(colorless oil)
沸点:118℃/399Pa
IR(D−ATR):ν=3072,2959,2932,1792,1721,1452,1274,1111,886cm−1。
1H−NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.92(3H,d,J=6.5Hz),1.16−1.24(1H,m),1.34−1.54(3H,m),1.55−1.63(1H,m),1.63−1.70(1H,m),1.71(3H,s),1.78−1.85(1H,m),2.00(2H,br.t−like,J=〜7Hz),4.32−4.41(2H,m),4.67(1H,br.s−like),4.70(1H,br.s−like),7.44(2H,t−like,J=8Hz),7.55(1H,t−like,J=7.5Hz),8.04(2H,d−like,J=7Hz)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl3):δ=19.54,22.32,24.82,29.86,35.54,36.45,37.92,63.47,109.75,128.28,129.48,130.47,132.76,145.95,166.64ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,55,77,105(ベースピーク),123,138,205。
実施例8 3,7−ジメチル−7−オクテニル=クロトネート(7:R=CH(CH)CH3)の製造
窒素雰囲気下、3,7−ジメチル−7−オクテノール(6)2.50g(92.1%GC)、ピリジン12gの混合物に、かき混ぜながら、クロトノイル=クロリド2.50gとトルエン20mlの混合物を5分間かけて滴下した。反応混合物を氷冷下3時間かき混ぜた後、反応混合物を水にあけて反応を停止した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作、ついで減圧蒸留して目的物3,7−ジメチル−7−オクテニル=クロトネート(7:R=CH(CH)CH3)2.50g(94.5%GC、E−異性体:Z−異性体=94:6、換算収率76%)を得た。
3,7−ジメチル−7−オクテニル=クロトネート(7:R=CH(CH)CH3)
(E-異性体:Z-異性体=94:6)
淡黄色油状物(yellowish oil)
沸点:83℃/399Pa
IR(D−ATR):ν=3074,2933,2872,1723,1660,1650,1445,1312,1294,1265,1182,1103,969,886cm−1。
1H−NMR(500MHz,CDCl3),主要なE−異性体のスペクトル:δ=0.91(3H,d,J=6.8Hz),1.11−1.18(1H,m),1.27−1.35(1H,m),1.36−1.51(3H,m),1.51−1.61(1H,m),1.64−1.72(1H,m),1.70(3H,s),1.86(3H,dd,J=1.7,7.1Hz),1.98(2H,br.t−like,J=〜8Hz),4.11−4.19(2H,m),4.65(1H,br.s−like),4.68(1H,br.s−like),5.83(1H,dq,J=15.5,1.7Hz),6.95(1H,dq,J=15.5,6.9Hz)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl3),主要なE−異性体のスペクトル:δ=17.90,19.46,22.31,24.80,29.73,35.51,36.43,37.93,62.65,109.71,122.79,144.33,145.98,166.61ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,55,69(ベースピーク),81,95,109,123,138,224(M+)。E−異性体とZ−異性体ともフラグメント強度に若干の差があるが、同一のマススペクトルを示した。
(E-異性体:Z-異性体=94:6)
淡黄色油状物(yellowish oil)
沸点:83℃/399Pa
IR(D−ATR):ν=3074,2933,2872,1723,1660,1650,1445,1312,1294,1265,1182,1103,969,886cm−1。
1H−NMR(500MHz,CDCl3),主要なE−異性体のスペクトル:δ=0.91(3H,d,J=6.8Hz),1.11−1.18(1H,m),1.27−1.35(1H,m),1.36−1.51(3H,m),1.51−1.61(1H,m),1.64−1.72(1H,m),1.70(3H,s),1.86(3H,dd,J=1.7,7.1Hz),1.98(2H,br.t−like,J=〜8Hz),4.11−4.19(2H,m),4.65(1H,br.s−like),4.68(1H,br.s−like),5.83(1H,dq,J=15.5,1.7Hz),6.95(1H,dq,J=15.5,6.9Hz)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl3),主要なE−異性体のスペクトル:δ=17.90,19.46,22.31,24.80,29.73,35.51,36.43,37.93,62.65,109.71,122.79,144.33,145.98,166.61ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,55,69(ベースピーク),81,95,109,123,138,224(M+)。E−異性体とZ−異性体ともフラグメント強度に若干の差があるが、同一のマススペクトルを示した。
Claims (3)
- 下記一般式(2)
で表される3−メチル−3−ブテニル求核試薬と、下記一般式(3)
で表される1,3−ジハロ−2−メチルプロパン化合物とのカップリング反応により、下記一般式(4)
で表される2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物を得る工程と、
前記2,6−ジメチル−6−ヘプテニル=ハライド化合物から下記一般式(5)
で表される2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬を調製する工程と、
前記2,6−ジメチル−6−ヘプテニル求核試薬と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド及び1,3,5−トリオキサンからなる群から選ばれる少なくとも一つの求電子試薬との付加反応及び加水分解反応により下記式(6)
を少なくとも含む3,7−ジメチル−7−オクテノールの製造方法。
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