JP3022406B2 - ジヒドロピラン誘導体の製造方法 - Google Patents
ジヒドロピラン誘導体の製造方法Info
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Description
導体の高選択的な製造方法に関する。より詳細には、本
発明は、5,6−ジヒドロ−2H−ピラン誘導体を高選
択的にかつ高収率で製造する方法に関するものである。
ロピラン誘導体は、香料の重要な工業原料である。例え
ば、α−フェニル−ジヒドロピランはピラン環の還元的
開環により、香料として特に重要である5−フェニルペ
ンタノールへ転化できる(スイス特許第655932
号)。また、6−フェニル−4−メチル−5,6−ジヒ
ドロ−2H−ピラン、6−フェニル−2,4−ジメチル
−5,6−ジヒドロ−2H−ピラン及び6−ブチル−
2,4−ジメチル−5,6−ジヒドロ−2H−ピラン等
のジヒドロピラン誘導体は、それ自身香料として有用で
ある(米国特許第3681263号及びArm. Khm. Zh.
(1976), 29 (3), 276-277ページ) 。
献に記載のように、一般にはベンズアルデヒド、バレル
アルデヒド(ペンタナール)などのアルデヒド類と、イ
ソプレノールなどの3−ブテン−1−オール類を触媒量
の酸の影響下で反応させて二重結合異性体の混合物とし
て得ることができる。しかし、所望の3−ブテン−1−
オール類は高価であるため、これらのジヒドロピラン誘
導体を、入手が容易でかつ安価な原料から製造する方法
が求められていた。
ジエン化合物とのヘテロディールス−アルダー反応によ
る方法が知られている。この場合にはイソプレンや2−
メチルペンタジエン等の共役ジエン化合物は容易に入手
可能であるが、一般にこの種のヘテロディールス−アル
ダー反応はグリオキシル酸エステルやトリクロロアセト
アルデヒドのような反応性の高いアルデヒドを使用する
場合にしか実用的な収率で生成物を得ることができなか
った(Comprehensive Organic Synthesis, Vol.5, p.43
1, Pergamon Press 1991) 。
て用いたアルデヒドとジエンの反応があり、例えば、ル
イス酸触媒として塩化アルミニウム又は四塩化スズを用
い、更に脂肪族又は芳香族ニトロ化合物を助触媒として
用いる方法(特公平6−99419号)が知られてい
る。しかしながら、この方法は反応後の廃棄物が多量に
発生し、収率も約50%と低く、収率及び生産性の点にお
いてなお十分満足のいくものではなかった。また、近
年、スカンジウムパーフルオレート等の希土類金属パー
フルオロアルカンスルホネートを触媒として用いてヘテ
ロディールス−アルダー反応を行う方法(New Journal
of Chemistry, 1995, vol 19, 707)も知られている。し
かし、この方法は用いられる触媒が高価であり、経済的
ではなく工業的には適さない。
ジエン化合物とのヘテロディールス−アルダー反応によ
り、高生産性かつ高収率で、しかも経済的にジヒドロピ
ラン誘導体を製造できる簡便な方法を提供することにあ
る。
解決すべく鋭意研究の結果、アルデヒド類とジエン化合
物とからルイス酸触媒の存在下でジヒドロピラン誘導体
を製造するに際し、助触媒として特定の化合物を用いる
ことにより高生産性かつ高収率で簡単にジヒドロピラン
誘導体が調製できることを見出し、本発明を完成した。
アルケニル基、アルキル基で置換されていてもよい総炭
素数3〜12のシクロアルキル基、あるいはアルキル基又
はアルコキシ基で置換されていてもよい総炭素数6〜12
のアリール基を示す。)で表されるアルデヒドと、一般
式(II)
素原子、炭素数1〜6のアルキル基又はアルケニル基を
示す。)で表されるジエン化合物とを、ルイス酸触媒の
存在下で反応させ、一般式(III)
を示す。)で表される5,6−ジヒドロ−2H−ピラン
誘導体を製造するに際し、助触媒として、一般式(I)
で表されるアルデヒドよりもルイス酸への配位力が弱
く、さらにルイス酸に配位してルイス酸を溶媒へ溶解さ
せる働きを有する化合物(但し、ニトロ化合物は除く)
を用いることを特徴とするジヒドロピラン誘導体の製造
方法を提供するものである。
に説明する。
で表されるアルデヒドにおいて、R1は、水素原子、炭素
数1〜12のアルキル基又はアルケニル基、アルキル基で
置換されていてもよい総炭素数3〜12のシクロアルキル
基、あるいはアルキル基又はアルコキシ基で置換されて
いてもよい総炭素数6〜12のアリール基を示すが、好ま
しくは炭素数3〜12のアルキル基、又はアルキル基で置
換されていてもよい総炭素数6〜12のアリール基であ
り、特に総炭素数6〜10のアリール基、更に特にはフェ
ニル基、o−,m−,p−トリル基が好ましい。
例としては、ベンズアルデヒド、o−, m−, p−トル
アルデヒド、ナフトアルデヒド、ブチルアルデヒド、バ
レルアルデヒド、カプロンアルデヒド、ヘプトアルデヒ
ド、カプリルアルデヒド、カプリンアルデヒド、ラウリ
ンアルデヒド等が挙げられる。
(II)で表されるジエン化合物において、R2及びR3は同
一又は異なって、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基
又はアルケニル基を示すが、好ましくは水素原子又はメ
チル基である。
体例としては、イソプレン、2−メチル−1,3−ペン
タジエン、ブタジエン、1,3−ペンタジエン等が挙げ
られ、イソプレン及び2−メチル−1,3−ペンタジエ
ンが特に好ましい。
物との反応割合は、モル比でジエン/アルデヒド=5/
1〜1/5が好ましく、特に2/1〜1/2が好まし
い。
イス酸としては、特に限定されないが、塩化アルミニウ
ム、四塩化スズ、三塩化鉄、三塩化チタン、四塩化チタ
ン、三フッ化ホウ素が好ましい。ルイス酸触媒は、アル
デヒド1モル当たり 0.001モル以上、好適には 0.005〜
0.4モルの割合で使用する。
物は、一般式(I)で表されるアルデヒドよりもルイス
酸への配位力が弱く、さらにルイス酸に配位してルイス
酸を溶媒へ溶解させる働きを有する化合物(但し、ニト
ロ化合物は除く)であり、例えば、脂肪族又は芳香族エ
ステル類、クロロ酢酸エステル類、エーテル類、ケトン
類及び炭酸エステル類からなる群から選ばれる1種又は
2種以上が挙げられる。
力は、ルイス酸との錯体生成熱の大きさにより見積もる
ことができる。生成熱は、J.A.Olahによる「Friedel-Cr
aftsand Related Reaction 」, 第1巻, 601(1963年)
記載の実測値を用いることができるし、また、半経験的
分子軌道法パッケージMOPAC 93のAM1法を用いて計算
してもよい。
肪族又は芳香族エステル類の具体例としては、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸オクチル、酢酸フ
ェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プ
ロピル、テレフタル酸ジエチル、p−クロロ安息香酸エ
チル等が挙げられ、クロロ酢酸エステル類の具体例とし
ては、モノクロロ酢酸メチル、モノクロロ酢酸エチル、
ジクロロ酢酸メチル、ジクロロ酢酸エチル、トリクロロ
酢酸メチル、トリクロロ酢酸エチル等が挙げられ、エー
テル類の具体例としては、アニソール、ジフェニルエー
テル等が挙げられ、ケトン類の具体例としては、アセト
フェノン、ベンゾフェノン等が挙げられ、炭酸エステル
類の具体例としては、ジメチルカーボネート、エチレン
カーボネート等が挙げられる。これらの中では、安息香
酸低級アルキルエステル、酢酸低級アルキルエステル、
モノクロロ酢酸低級アルキルエステル、アニソール、ベ
ンゾフェノン、エチレンカーボネートが特に好ましい。
酸1モルに対して 0.1〜10モルが好ましく、 0.5〜2.0
モルが更に好ましい。
溶媒を用いても行うことができる。本発明で用いられる
溶媒としては、炭化水素系溶媒や塩素系溶媒が好まし
く、炭化水素系溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、石油エ
ーテル等が挙げられ、塩素系溶媒としては、クロロベン
ゼン、ジクロロメタン、テトラクロロエチレン等が挙げ
られる。これらの溶媒は1種であっても、また2種以上
の混合物であってもよく、アルデヒドに対し50重量%以
上、特に 100重量%以上の量で使用するのが好ましい。
とジエン化合物との反応性、使用する触媒及び助触媒、
それらの使用量、さらには溶媒の有無や性質に依存する
が、一般には−30℃〜 100℃の温度が使われ、特に好適
には−20℃〜70℃である。
物、触媒及び助触媒を混合する方法は特に限定されない
が、有利に用いることのできる慣例法は、触媒及び助触
媒と溶媒を混合した中に所望の温度を保ちながら、アル
デヒドとジエン化合物と溶媒の混合物を滴下する方法で
ある。反応は水及び酸素の不在下で行うことが好まし
い。
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
5,6−ジヒドロ−2H−ピランの製造
4つ口フラスコに塩化アルミニウム3.20g(24mmol)を
仕込み、窒素置換した。ここへトルエン40mlと安息香酸
メチル3.27g(24mmol)を室温で加えた。これを0℃に
冷却し、ベンズアルデヒド12.70 g(120mmol )、イソ
プレン 19.00g(280mmol )、トルエン50mlの混合溶液
を0〜5℃の温度を維持しながら1時間かけて滴下し
た。滴下終了後、混合物を10分間攪拌した後、冷却して
から氷水にあけた。層を分離して、水層をいくらかのト
ルエンで洗浄し、集めた有機層を炭酸水素ナトリウム水
溶液、次いで飽和食塩水で洗浄した。溶媒を留去し、残
渣を減圧蒸留したところ、所望のジヒドロピランが15.9
g(収率:76%)得られた。
5,6−ジヒドロ−2H−ピランの製造 冷却管、温度計、攪拌機のついた 200mlの4つ口フラス
コに塩化アルミニウム3.20g(24mmol)を仕込み、窒素
置換した。ここへトルエン40mlと安息香酸メチル3.27g
(24mmol)を室温で加えた。これを0℃に冷却し、ベン
ズアルデヒド12.70 g(120mmol )、イソプレン10.7g
(156mmol)、トルエン50mlの混合溶液を0〜5℃の温度
を維持しながら1時間かけて滴下した。滴下終了後、混
合物を10分間攪拌した後、冷却してから氷水にあけた。
層を分離して、水層をいくらかのトルエンで洗浄し、集
めた有機層を炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで飽和食
塩水で洗浄した。溶媒を留去し、残渣を減圧蒸留したと
ころ、所望のジヒドロピランが14.4g(収率:70%)得
られた。
い、上記式 (IV) で表される6−フェニル−4−メチル
−5, 6−ジヒドロ−2H−ピランを表1に示す収率で
それぞれ得た。
ル−5,6−ジヒドロ−2H−ピランの製造
−ペンタジエン23g(280mmol )を用いた他は実施例1
に従い反応を行ったところ、所望のジヒドロピランが1
6.1g(収率:72%)得られた。
5,6−ジヒドロ−2H−ピランの製造
デヒド14.4g(120mmol )を用いた他は、実施例1に従
い反応を行ったところ、所望のジヒドロピランが16.8g
(収率:75%)得られた。
5,6−ジヒドロ−2H−ピランの製造
ヒド10.3g(120mmol )を用いた他は、実施例1に従い
反応を行ったところ、所望のジヒドロピランが13.5g
(収率:73%)得られた。
5,6−ジヒドロ−2H−ピランの製造 冷却管、温度計、攪拌機のついた 200mlの4つ口フラス
コに塩化アルミニウム6.4g(47mmol)及びトルエン60
gを仕込んだ。この混合物を、約5℃に冷却し、ベンズ
アルデヒド 3.8g(36mmol)を5分間で添加した。次い
でベンズアルデヒド 8.9g(84mmol)、イソプレン17.6
g(260 mmol)及びトルエン25gの混合物を5℃で徹底
的に攪拌しながら、30分で滴下した。混合物を15℃でさ
らに10分間攪拌した後、冷却してから氷水にあけた。層
を分離して、水層をいくらかのヘキサンで洗浄し、集め
た有機層を炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで飽和食塩
水で洗浄した。溶媒を留去し、残渣を減圧蒸留したとこ
ろ、所望のジヒドロピランが10.1g(収率:48%)得ら
れた。
5,6−ジヒドロ−2H−ピランの製造 冷却管、温度計、攪拌機のついた 200mlの4つ口フラス
コに塩化アルミニウム5.3g(40mmol) 及びn−ヘキサ
ン40mlを仕込んだ。この混合物を、約−5℃に冷却した
後、2−ニトロプロパン3.56g(40mmol)をこの温度で
10分間で添加した。ついでベンズアルデヒド10.6g(10
0mmol)、イソプレン14.9g(220mmol)及びn−ヘキサン
30mlの混合物を−5℃で徹底的に攪拌しながら、30分で
滴下した。混合物を−5℃でさらに10分間攪拌した後、
冷却してから氷水にあけた。層を分離して、水層をいく
らかのヘキサンで洗浄し、集めた有機層を炭酸水素ナト
リウム水溶液、次いで飽和食塩水で洗浄した。溶媒を留
去し、残渣を減圧蒸留したところ、所望のジヒドロピラ
ンが9.38g(収率:54%)得られた。
Claims (5)
- 【請求項1】 一般式(I) R1−CHO (I) (式中、R1は水素原子、炭素数1〜12のアルキル基又は
アルケニル基、アルキル基で置換されていてもよい総炭
素数3〜12のシクロアルキル基、あるいはアルキル基又
はアルコキシ基で置換されていてもよい総炭素数6〜12
のアリール基を示す。)で表されるアルデヒドと、一般
式(II) 【化1】 (式中、R2及びR3は同一又は異なって、水素原子、炭素
数1〜6のアルキル基又はアルケニル基を示す。)で表
されるジエン化合物とを、ルイス酸触媒の存在下で反応
させ、一般式(III) 【化2】 (式中、R1, R2及びR3は前記の意味を示す。)で表され
る5,6−ジヒドロ−2H−ピラン誘導体を製造するに
際し、助触媒として、一般式(I)で表されるアルデヒ
ドよりもルイス酸への配位力が弱く、さらにルイス酸に
配位してルイス酸を溶媒へ溶解させる働きを有する化合
物(但し、ニトロ化合物は除く)を用いることを特徴と
するジヒドロピラン誘導体の製造方法。 - 【請求項2】 助触媒として用いられる化合物が、脂肪
族又は芳香族エステル類、クロロ酢酸エステル類、エー
テル類、ケトン類及び炭酸エステル類からなる群から選
ばれる1種又は2種以上である請求項1記載の製造方
法。 - 【請求項3】 助触媒を、ルイス酸1モルに対して 0.1
〜10モル用いる請求項1又は2記載の製造方法。 - 【請求項4】 ルイス酸が、塩化アルミニウム、四塩化
スズ、三塩化鉄、三塩化チタン、四塩化チタン又は三フ
ッ化ホウ素である請求項1〜3のいずれか一項に記載の
製造方法。 - 【請求項5】 R1が炭素数3〜12のアルキル基、又はア
ルキル基で置換されていてもよい総炭素数6〜12のアリ
ール基であり、R2及びR3が同一又は異なって、水素原子
又はメチル基である請求項1〜4のいずれか一項に記載
の製造方法。
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EP97116860A EP0834509B1 (en) | 1996-10-03 | 1997-09-29 | Process for preparing dihydropyrane compound |
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JP5276339B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2013-08-28 | 東ソー・ファインケム株式会社 | ジヒドロピラン化合物の製造方法 |
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- 1997-06-05 JP JP9147559A patent/JP3022406B2/ja not_active Expired - Fee Related
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