JP2022163487A - (6z,9z)-6,9-ドデカジエン-1-イン及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
で表される(3Z,6Z)-10-ハロ-3,6-デカジエン化合物を、下記一般式(3):
MC≡CH (3)
(式中、Mは、Na、Li、K、Ag、Cu(I)又はMgZ、CaZ又はCu(II)Zを表し、Zはハロゲン原子又はエチニル基を表す。)
で表される金属アセチリドと反応させることにより、下記式(1):
を少なくとも含む、(6Z,9Z)-6,9-ドデカジエン-1-インの製造方法が提供される。
を少なくとも含む、(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オール(4)の製造方法が提供される。
該(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オール(4)を還元反応に付すことにより、下記式(5):
を少なくとも含む、(3E,8Z,11Z)-3,8,11-テトラデカトリエン-1-オール(5)の製造方法が提供される。
<(6Z,9Z)-6,9-ドデカジエン-1-イン(1)の製造>
下記式(1)で表される(6Z,9Z)-6,9-ドデカジエン-1-インは、下記一般式(2)で表される(3Z,6Z)-10-ハロ-3,6-デカジエン化合物を、下記一般式(3)で表される金属アセチリドと反応させることにより、製造することができる。該反応は、(3Z,6Z)-10-ハロ-3,6-デカジエン化合物(2)と金属アセチリド(3)との求核置換反応である。
(3Z,6Z)-10-クロロ-3,6-デカジエン、(3Z,6Z)-10-ブロモ-3,6-デカジエン及び(3Z,6Z)-10-ヨード-3,6-デカジエン。
該(3Z,6Z)-10-ハロ-3,6-デカジエン化合物(2)は市販されているものであってもよく、また、例えば、(4Z,7Z)-4,7-デカジエン-1-オールのハロゲン化等で独自に合成したものであってもよい。
次に、下記一般式(3)で表される金属アセチリドについて説明する。
MC≡CH (3)
反応性の観点から、Mとして、Na、Li、Cu(I)及びCu(II)Zが好ましい。
金属アセチリド(3)は、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。また、該金属アセチリド化合物(3)は市販されているものを用いることができる。
金属アセチリド(3)の使用量は、(3Z,6Z)-10-ハロ-3,6-デカジエン化合物(2)1molに対して、反応性の観点から、好ましくは1.0~10.0mol、より好ましくは1.0~3.0molである。
該溶媒としては、一般的な溶媒、例えば、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、4-メチルテトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン(THF)、シクロペンチルメチルエーテル及び1,4-ジオキサン等のエーテル類;ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン及びクメン等の炭化水素類;トリクロロエチレン、ジクロロメタン、クロロホルム等の塩素系溶媒類;ジメチル=スルホキシド、γ-ブチロラクトン(GBL)、N-メチルピロリドン(NMP)、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(DMAC)及び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;アセトニトリル及びプロピオニトリル等のニトリル類;並びに、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-プロピル及び酢酸n-ブチル等のエステル類が挙げられ、反応性の観点から、4-メチルテトラヒドロピラン及びテトラヒドロフラン等のエーテル類;トルエン及びキシレン等の炭化水素類;N,N-ジメチルホルムアミド及びN,N-ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性溶媒類が好ましく、炭化水素類及び非プロトン性極性溶媒類がより好ましい。
該溶媒は、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。また、該溶媒は、市販されているものを用いることができる。
該求核置換反応に用いる溶媒の使用量は、上記(3Z,6Z)-10-ハロ-3,6-デカジエン化合物(2)1molに対して、好ましくは0~7000g、より好ましくは0~3000gである。
該求核置換反応における反応時間は、用いる金属アセチリド(3)、溶媒及び/又は反応スケールにより異なるが、反応性の観点から、好ましくは0.5~100時間である。
下記式(4)で表される(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オールは、上記(6Z,9Z)-6,9-ドデカジエン-1-イン(1)を塩基と反応させ、次に、エチレン=オキシドとの増炭反応に付すことにより、製造することができる。
該塩基の使用量は、反応性の観点から、(6Z,9Z)-6,9-ドデカジエン-1-イン(1)1molに対して、好ましくは1.0~10.0mol、より好ましくは1.0~3.0molである。
エチレン=オキシドの使用量は、反応性の観点から、(6Z,9Z)-6,9-ドデカジエン-1-イン(1)1molに対して、好ましくは1.0~10.0mol、より好ましくは1.0~5.0molである。
該溶媒は、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。また、該溶媒は、市販されているものを用いることができる。
該溶媒の使用量は、(6Z,9Z)-6,9-ドデカジエン-1-イン(1)1molに対して、反応性の観点から、好ましくは20~7000g、より好ましくは50~3000gである。
増炭反応における反応時間は、用いる塩基、溶媒及び/又は反応スケールにより異なるが、反応性の観点から、好ましくは0.5~100時間である。
下記式(5)で表される(3E,8Z,11Z)-3,8,11-テトラデカトリエン-1-オールは、上記(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オール(4)を還元反応に付すことにより、製造することができる。該還元反応により、該(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オール(4)中の炭素-炭素三重結合が二重結合に還元される。
該有機アルミニウム化合物による還元は、溶媒中、有機アルミニウム化合物を用いたヒドロアルミニウム化、そして、引き続き加水分解を行うことによって行われる。
該ヒドロアルミニウム化に用いる上記溶媒としては、例えば、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、4-メチルテトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン(THF)、シクロペンチルメチルエーテル、1,4-ジオキサン及びジエチレン=グリコール=ジメチル=エーテル等のエーテル類;ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン及びクメン等の炭化水素類が挙げられるが、反応性の観点からテトラヒドロフラン、4-メチルテトラヒドロピラン及びジエチレン=グリコール=ジメチル=エーテル等のエーテル類;並びに、ヘキサン及びトルエン等の炭化水素類が好ましい。
該溶媒は、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。また、該溶媒は、市販されているものを用いることができる。
該溶媒の使用量は、反応性の観点から、(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オール(4)1molに対して、好ましくは20~20000g、より好ましくは50~9000gである。
該ヒドロアルミニウム化における反応時間は、用いる有機アルミニウム化合物、溶媒及び/又は反応スケールにより異なるが、反応性の観点から、好ましくは0.1~100時間、より好ましくは0.1~5時間である。
該ヒドロアルミニウム化に続く加水分解に用いる酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、ピバル酸、ヘプタン酸、トリフルオロ酢酸、クロロ酢酸、ギ酸及びシュウ酸等のカルボン酸;p-トルエンスルホン酸等のスルホン酸;並びに、硫酸、塩酸、硝酸及びリン酸等の鉱酸を挙げることができるが、反応性の観点から、酢酸等のカルボン酸;及び塩酸等の鉱酸が好ましい。
該酸の使用量は、反応性の観点から、(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オール(4)1molに対して、好ましくは0.00010~100.0molである。
ヒドロアルミニウム化に続く加水分解に用いる塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。
該塩基の使用量は、反応性の観点から、(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オール(4)1molに対して、好ましくは0.00010~100.0molである。
該加水分解に用いる溶媒及びその使用量は、加水分解がヒドロアルミニウム化に続いて同一の反応系内で行われるため、ヒドロアルミニウム化に用いる溶媒及びその使用量と同じである。
該加水分解の反応時間は、反応温度及び/又は反応のスケールによって変動するが、反応性の観点から、好ましくは0.5~100時間である。
該バーチ還元は、アンモニア中、金属を用いて行われる。
該金属は、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。
該プロトン源とは、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。また、該プロトン源は、市販されているものを用いることができる。
該プロトン源の使用量は、反応性の観点から、(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オール(4)1molに対して、好ましくは1.0~10000mol、より好ましくは1.0~3000molである。
該バーチ還元における反応時間は、反応スケールにより異なるが、反応性の観点から、好ましくは0.5~100時間である。
該アンモニアフリーバーチ還元は、クラウンエーテル中、金属を用いて行われる。
該クラウンエーテルとは、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。また、該クラウンエーテルは、市販されているものを用いることができる。
該金属は、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。
該プロトン源とは、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。また、該プロトン源は、市販されているものを用いることができる。
該プロトン源の使用量は、反応性の観点から、(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オール(4)1molに対して、好ましくは1.0~100.0mol、より好ましくは1.0~20.0molである。
該アンモニアフリーバーチ還元における反応時間は、用いる金属及び/又はクラウンエーテル及び/又は反応スケールにより異なるが、反応性の観点から、好ましくは0.1~100時間、より好ましくは0.1~5時間である。
該ベンケサー還元は、アルキルアミン中、金属を用いて行われる。
該金属は、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。
該ベンケサー還元における反応時間は、反応スケールにより異なるが、反応性の観点から、好ましくは0.5~100時間である。
下記式(6)で表される(3E,8Z,11Z)-3,8,11-テトラデカトリエニル=アセテートは、上記(3E,8Z,11Z)-3,8,11-テトラデカトリエン-1-オール(5)のアセチル化により、製造することができる。
該アセチル化剤としては、無水酢酸等の酸無水物、アセチル=クロリド、アセチル=ブロミド及びアセチル=ヨージド等のアセチル=ハライド化合物;並びに、酢酸メチル及び酢酸エチル等の酢酸エステル化合物が挙げられるが、汎用性の観点から、無水酢酸及びアセチル=ハライド化合物が好ましい。
該アセチル化剤の使用量は、(3E,8Z,11Z)-3,8,11-テトラデカトリエン-1-オール(5)1molに対して、反応性及び経済性の観点から、好ましくは1.0~10.0mol、より好ましくは1.0~5.0molである。
該酸としては、塩酸、硫酸及び硝酸等の鉱酸;ベンゼンスルホン酸及びp-トルエンスルホン酸等の芳香族スルホン酸;並びに、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、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、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)=イソプロポキシド及び酸化チタン(IV)等のルイス酸が挙げられる。
該酸は、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。
該酸の使用量は、(3E,8Z,11Z)-3,8,11-テトラデカトリエン-1-オール(5)1molに対して、反応性及び経済性の観点から、好ましくは0.001~3.00mol、より好ましくは0.01~1.50molである。
該塩基は、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。
該塩基の使用量は、(3E,8Z,11Z)-3,8,11-テトラデカトリエン-1-オール(5)1molに対して、反応性及び経済性の観点から、好ましくは0.010~10.0mol、より好ましくは1.0~5.0molである。
該溶媒としては、一般的な溶媒、例えば、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、4-メチルテトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン(THF)、シクロペンチルメチルエーテル及び1,4-ジオキサン等のエーテル類;ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン及びクメン等の炭化水素類;トリクロロエチレン、ジクロロメタン及びクロロホルム等の塩素系溶媒類;ジメチル=スルホキシド、γ-ブチロラクトン(GBL)、N-メチルピロリドン(NMP)、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(DMAC)及び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;アセトニトリル及びプロピオニトリル等のニトリル類;並びに、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-プロピル及び酢酸n-ブチル等のエステル類が挙げられるが、反応性の観点からトルエン及びキシレン等の炭化水素類が好ましい。
該溶媒は、1種類又は必要に応じて、2種類以上を使用してもよい。また、該溶媒は、市販されているものを用いることができる。
該アセチル化は、必要に応じて溶媒を用いてもよいが、無溶媒で反応を行ってもよい。
該アセチル化に用いる溶媒の使用量は、上記(3E,8Z,11Z)-3,8,11-テトラデカトリエン-1-オール(5)1molに対して、好ましくは0~5000g、より好ましくは0~2000gである。
なお、以下において、「純度」は、特に明記しない限り、ガスクロマトグラフィー(GC)分析によって得られた面積百分率を示し、「生成比」はGC分析によって得られた面積百分率の相対比を示す。また「収率」は、GC分析によって得られた面積百分率を基に算出した収率を示す。
各実施例において、反応のモニタリング及び収率の算出は、次のGC条件に従って行った。
GC条件:GC:島津製作所 キャピラリガスクロマトグラフ GC-2014,カラム:DB-WAX,0.25mmx0.25mmφx30m,キャリアーガス:He(1.55mL/分)、検出器:FID,カラム温度:150℃ 5℃/分昇温 230℃。
収率は、原料及び生成物の純度(%GC)を考慮して、以下の式に従い計算した。
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
なお、THFはテトラヒドロフラン、及びDMFはN,N-ジメチルホルムアミドを表す。
<(6Z,9Z)-6,9-ドデカジエン-1-イン(1)の製造>
〔核磁気共鳴スペクトル〕1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.97(3H,t,J=7.7Hz),1.60(2H,dt,J=7.3Hz,7.3Hz),1.95(1H,t,J=2.7Hz),2.08(2H,quin-like,J=7.3Hz),2.16-2.23(4H,m),2.80(2H,dd,J=6.9Hz,6.9Hz),5.27-5.45(4H,m);13C-NMR(500MHz,CDCl3):δ=14.27,17.84,20.52,25.51,26.10,28.34,68.32,84.35,127.15,128.61,129.22,131.88
〔マススペクトル〕EI-マススペクトル(70eV):m/z 161(M+-1),147,133,119,105,91,79,67,55,41
〔赤外吸収スペクトル〕(D-ATR):ν=3309,3010,2963,2934,1456,1274,718,632
<(8Z,11Z)-8,11-テトラデカジエン-3-イン-1-オール(4)の製造>
〔核磁気共鳴スペクトル〕1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.97(3H,t,J=7.3Hz),1.55(2H,dt,J=7.3Hz,7.3Hz),1.89(1H,br.s),2.07(2H,quin-like,J=7.5Hz),2.15(2H,t,J=6.5Hz),2.17(2H,ddt,J=2.3Hz,2.3Hz,7.3Hz),2.42(2H,ddt,J=2.3Hz,2.3Hz,6.5Hz),2.78(2H,dd,J=6.5Hz,6.5Hz),3.67(2H,t,J=6.5Hz),5.26-5.41(4H,m);13C-NMR(500MHz,CDCl3):δ=14.24,18.19,20.50,23.13,25.48,26.24,28.79,61.33,76.55,82.31,127.17,128.80,129.02,131.87
〔マススペクトル〕EI-マススペクトル(70eV):m/z 205(M+-1),175,159,145,119,105,91,67,41
〔赤外吸収スペクトル〕(D-ATR):ν=3336,2962,2933,1455,1434,1337,1045,849,718
<(3E,8Z,11Z)-3,8,11-テトラデカトリエン-1-オール(5)の製造>
〔核磁気共鳴スペクトル〕1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.97(3H,t,J=7.7Hz),1.43(2H,tt,J=7.3Hz,7.3Hz),1.54(1H,t-like,J=5.4Hz),1.98-2.11(6H,m),2.26(2H,q-like,J=6.7Hz),2.76(2H,t-like,J=6.5Hz),3.61(2H,q-like,J=6.1Hz),5.29(1H,dtt,J=10.7Hz,7.3Hz,1.6Hz),5.32-5.43(4H,m),5.55(1H,dtt,J=15.3Hz,6.9Hz,1.2Hz);13C-NMR(500MHz,CDCl3):δ=14.25,20.50,25.48,26.63,29.33,32.18,35.95,61.99,126.06,127.25,128.32,129.63,131.78,133.82
〔マススペクトル〕EI-マススペクトル(70eV):m/z 208(M+),190,163,149,135,121,107,93,79,67,55,41
〔赤外吸収スペクトル〕(D-ATR):ν=3336,2962,2929,1455,1398,1048,968,914,718
<(3E,8Z,11Z)-3,8,11-テトラデカトリエニル=アセテート(6)の製造>
〔核磁気共鳴スペクトル〕1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=0.97(3H,t,J=7.3Hz),1.41(2H,tt,J=7.3Hz,7.3Hz),1.98-2.10(6H,m),2.03(3H,s),2.31(2H,dq,J=1.2Hz,6.9Hz),2.76(2H,dd,J=6.5Hz,6.5Hz),4.06(2H,t,J=6.9Hz),5.28(1H,dtt,J=10.7Hz,6.9Hz,1.5Hz),5.32-5.41(4H,m),5.51(1H,dtt,J=15.3Hz,6.9Hz、1.5Hz);13C-NMR(500MHz,CDCl3):δ=14.25,20.50,20.95,25.49,26.58,29.26,31.91,32.11,64.07,125.34,127.27,128.30,129.65,131.78,133.14,171.08
〔マススペクトル〕EI-マススペクトル(70eV):m/z 250(M+),190,161,147,122,108,93,79,65,43
〔赤外吸収スペクトル〕(D-ATR):ν=2962,2931,1743,1456,1364,1237,1035,969,720
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