JP3562131B2 - ３−オキソジシクロペンタジエンの製造法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の生理活性物質の合成中間体として有用な３−オキソジシクロペンタジエンの新規製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、３−オキソジシクロペンタジエンの製造法としては、３−ヒドロキシジシクロペンタジエンの酸化による方法が広く知られており、酸化剤としては、ビスマス酸亜鉛（Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，６５，１１３１（１９９２））、クロロクロム酸亜鉛（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，１９９２，９９９）、フルオロクロム酸ピリジニウム（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，１９８２，５８８）、フルオロクロム酸キノリニウム（Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，６７，１８９４（１９９４））、ジメチルスルホキシド／クロロスルホニルイソシアネート（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，１９８０，１４１）等多くの例がある。
しかしながらこれらの酸化剤はいずれも入手方法、廃水処理、反応温度等に問題があるため量産化に適した方法とは言い難く、より実用性の高い、効率的な製造法の開発が望まれていた。
本発明における３−オキソジシクロペンタジエンは、種々の生理活性物質の合成中間体として広範に利用できる有用な化合物である。例えば、本化合物を出発物質とすれば、経口避妊薬として有望なエストロゲンステロイドホルモンの一種である（＋）−エキレニン（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９０，１５４４）や（＋）−エストロン（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，３３，１９０９（１９９２））を容易に合成できる。また、麻酔・鎮痛作用を示すモルフィン系アルカロイドである（−）−アファノルフィン（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９０，２９０）や、中枢神経興奮作用を有する（−）−フィソベニン（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５６，５９８２（１９９１））も３−オキソジシクロペンタジエンから効率良く合成することが出来る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上の点を踏まえ、本発明者らは、３−オキソジシクロペンタジエンを効率よく得る方法を見出すべく鋭意検討した結果、４−アルコキシ−２−シクロペンテン−１−オンとシクロペンタジエンとを金属ハロゲン化物の存在下Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ反応させることにより前記式（ＩＩＩ ）で表される３−オキソジシクロペンタジエンを効率よく得る製造法を見い出し本発明に至った。以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、上述の方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の（１）から（７）の構成を有する。
【０００５】
（１）式（Ｉ）
【化１２】
（式中、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖または分枝アルキル基を表す。）で表される４−アルコキシ−２−シクロペンテン−１−オンを、金属ハロゲン化物存在下、シクロペンタジエンとＤｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ反応させることにより、式（ＩＩ）
【化１３】
及び式（ＩＩ’ ）
【化１４】
（式中、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖または分枝アルキル基を表す。）で表されるＤｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ付加体の異性体混合物を得、続いてチタン化合物を用いる脱アルキル化、塩基性条件下での脱水工程を経て式（ＩＩＩ ）
【化１５】
（式中、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖または分枝アルキル基を表す。）で表される３−オキソジシクロペンタジエンを得る製造法。
【０００６】
（２）金属ハロゲン化物がハロゲン化亜鉛またはハロゲン化チタンであり、チタン化合物がハロゲン化チタンである前記（１）記載の製造法。
【０００７】
（３）４−アルコキシ−２−シクロペンテン−１−オンのアルコキシ基がｔｅｒｔ−ブトキシ基である前記（１）記載の製造法。
【０００８】
（４）前記（１）において、式（Ｉ）
【化１６】
（式中、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖または分枝アルキル基を表す。）で表される４−アルコキシ−２−シクロペンテン−１−オンが光学活性体である式（ＩＩＩ ）
【化１７】
（式中、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖または分枝アルキル基を表す。）で表される３−オキソジシクロペンタジエンの光学活性体の製造法。
【００１２】
次に本発明について詳細に述べる。本発明の３−オキソジシクロペンタジエン（ＩＩＩ ）は、以下の工程に従って製造することが出来る。
【００１３】
【化２３】
【００１４】
（式中、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖または分枝アルキル基を表す。）
【００１５】
本発明に用いられる式（Ｉ）で表される化合物のラセミ体は、文献既知の方法（例えば、高野ら、Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，１６，６０５（１９８１））により容易に合成することができる。
すなわち、式（Ｉ）で表される化合物とシクロペンタジエン（ＶＩ）とを、金属ハロゲン化物存在下、Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ反応に付すことにより、式（ＩＩ）と式（ＩＩ’ ）で表される化合物の異性体混合物を得ることが出来る。
金属ハロゲン化物の例としては塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛等の亜鉛化合物、四塩化チタン等のチタン化合物等を挙げることができる。
金属ハロゲン化物は基質に対して０．０１〜１０当量用いることが出来るが、特に好ましくは０．１〜５当量である。反応は溶媒中で行うのが好ましく、反応溶媒としては塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒等を用いることが出来る。反応温度は−５０〜１５０℃が適当であり、特に好ましくは０〜５０℃である。
【００１６】
式（ＶＩＩ ）と式（ＶＩＩ’）で表される化合物の混合物は、式（ＩＩ）と式（ＩＩ’ ）で表される化合物の混合物をチタン化合物を用いて脱アルキル化することにより得ることが出来る。
チタン化合物の例としては四塩化チタンを挙げることができる。チタン化合物は基質に対して０．１〜１０当量用いることが出来るが、特に好ましくは０．５〜５当量である。反応溶媒としては、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒を好ましく用いることが出来る。反応温度は−５０〜１００℃が適当であり、特に好ましくは−１０〜５０℃である。
【００１７】
式（ＩＩＩ ）で表される化合物は、式（ＶＩＩ ）と式（ＶＩＩ’）で表される化合物の混合物を塩基性水溶液中で脱水することにより得ることができる。
脱水反応に用いられる塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム等の金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の金属炭酸塩が挙げられる。塩基は基質に対して０．１〜５０当量用いることが出来るが、特に好ましくは１〜１０当量である。反応溶媒としては、反応を阻害しない有機溶媒であれば広く用いることができ、例えば塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶媒、エーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒等を好ましく用いることが出来る。反応温度は−５０〜１５０℃が適当であり、特に好ましくは−１０〜１００℃である。
【００１８】
以上の操作により、（±）−３−オキソジシクロペンタジエンを効率的に製造することが出来る。
上記三工程は各工程をステップワイズに行ってもよいが、反応溶媒に溶解した式（Ｉ）で表される化合物にシクロペンタジエン−金属ハロゲン化物、チタン化合物、塩基性水溶液を順次滴下、反応させることにより、（±）−３−オキソジシクロペンタジエンをワンポットで製造することも出来る。
また、本発明の出発原料として光学活性な（（＋）−Ｉ）及び（（−）−Ｉ）を用いれば、同様の工程を経て光学活性な３−オキソジシクロペンタジエンを製造することができる。
【００１９】
式（（＋）−Ｉ）及び式（（−）−Ｉ）で表される化合物は、文献既知の方法（例えば、Ｈａｍｂｌｅｙら、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５６，４７６０（１９９１））により容易に合成することができる。
あるいは、（±）−４−アルコキシ−２−シクロペンテン−１−オール（IV）をリパーゼ存在下、脂肪酸ビニルとのエステル交換反応に付すことにより光学分割し、得られる光学活性な（（−）−IV）と（（＋）−Ｖ）の混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー等の方法を用いて分離した後、脱エステル化、酸化を行うことによっても得ることができる。以下に工程を示す。
【００２０】
【化２４】
【００２１】
リパーゼとしては、次表に示した市販のリパーゼを用いることができる。
【００２２】
【表１】
【００２３】
これらの他にエステル交換能を有するリパーゼを産生する微生物であれば、その種類を問わずにそのリパーゼを使用することができる。かかる微生物の例として、
シュウドモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎｕｓ ）属、
クロモバクテリウム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ）属、
アルスロバクタ−（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）属、
アクロモバクタ−（Ａｃｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ）属、
アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ）属、
アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｉｕｓ ）属、
カンジダ（Ｃａｎｄｉｄａ ）属、
ムコ−ル（Ｍｕｃｏｒ ）属、
リゾプス（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ）属、
等に属するものが挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、シュウドモナス属由来のものである。
【００２４】
脂肪酸ビニルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等が挙げられる。脂肪酸ビニルは基質に対して０．１〜５０当量用いることができるが、特に好ましくは０．５〜１０当量である。反応溶媒としては、ヘプタン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒が代表的なものであるが、リパーゼ活性を阻害しない有機溶媒であれば広く用いることができる。反応温度は１０〜１００℃が適当であり、特に好ましくは２０〜５０℃である。反応時間は１〜３００時間であり、好ましくは１０〜１００時間である。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって制限されるものではない。
【００２８】
実施例１
（±）−３−オキソジシクロペンタジエンの合成
工程１
（±）−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（±）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（５３６ｍｇ、３．５ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（３０ｍｌ）に溶解し、塩化亜鉛（５７０ｍｇ、４．２ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下室温で３０分間攪拌した。次いでシクロペンタジエン（０．８４ｍｌ、１０．４ｍｍｏｌ）を滴下し、同温度で３時間攪拌した。反応液に氷冷下、飽和重曹水を加えてアルカリ性とし、混合物をセライトで濾過した。
セライト層を酢酸エチルで洗浄し、有機相を分取した。水相を酢酸エチルで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝２／９８（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（７０３ｍｇ、９２％）と無色油状の（±）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（４８ｍｇ、６％）を得た。
（±）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
ｍｐ：４２−４２．５℃
ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：１７３５ｃｍ−１
１ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３ ）：δ １．１９（ｓ），１．３４（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），１．４８（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），２．０５（ｄｄ，Ｊ＝１９．０，９．５Ｈｚ），２．３１（ｄｄｄ，Ｊ＝１９．０，９．０，１．５Ｈｚ），２．８７（ｄｄ，Ｊ＝８．５，４．８Ｈｚ），３．０６（ｍ），３．１３（ｂｒｓ），３．１９（ｂｒｓ），４．２８（ｑ，Ｊ＝９．２Ｈｚ），５．９４（ｄｄ，Ｊ＝５．５，２．９Ｈｚ），６．３３（ｄｄ，Ｊ＝５．５Ｈｚ）
（±）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
ＩＲ（Ｎｅａｔ）：１７３５ｃｍ−１
１ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３ ）：δ １．１９（ｓ），１．４１（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），１．５５（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），２．２４（ｄｄｄ，Ｊ＝１９．０，５．１，１．５Ｈｚ），２．３４（ｄｄ，Ｊ＝１９．０，７．３Ｈｚ），２．９５（ｄｔ，Ｊ＝６．６，２．９Ｈｚ），３．１７（ｍ），３．６９（ｍ），３．１９（ｂｒｓ），６．１５（ｂｒｓ）
【００２９】
工程２
（±）−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（±）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（３７５ｍｇ、１．７ｍｍｏｌ）を無水塩化メチレン（７ｍｌ）に溶解し、四塩化チタン（０．２３ｍｌ、２．０ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下０℃にて５分間攪拌した。反応液に飽和重曹水を加えてアルカリ性とし、混合物をセライトで濾過した。セライト層を塩化メチレンで洗浄し、有機相を分取した。
水相を塩化メチレンで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９→１／４（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（４６ｍｇ、１９％）と（±）−エンド−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（２２５ｍｇ、８０％）を得た。
同様にして、（±）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（１５０ｍｇ、０．６８ｍｍｏｌ）から、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（１０ｍｇ、１０％）と（±）−エキソ−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（８４ｍｇ、７５％）を得た。
（±）−エンド−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
ｍｐ：１５４−１５５℃
ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：３２２０，１７２０ｃｍ−１
１ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３ ）：δ １．４２（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．５６（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．７０（ｂｒｓ），２．１０（ｄｄ，Ｊ＝１８．６，１０．３Ｈｚ），２．４９（ｄｄｄ，Ｊ＝１８．６，９．２，１．１Ｈｚ），３．００（ｍ），３．２１（ｍ），４．６２（ｍ），６．０５（ｄｄ，Ｊ＝５．５，２．９Ｈｚ），６．３８（ｄｄ，Ｊ＝５．５，２．６Ｈｚ）
（±）−エキソ−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
ＩＲ（Ｎｅａｔ）：３４１８，１７３１ｃｍ−１
１ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３ ）：δ １．４３（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．５５（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．７１（ｂｒｓ），２．１７（ｄ，Ｊ＝１９．０Ｈｚ），２．３４（ｄｄ，Ｊ＝１９．０，６．６Ｈｚ），２．９３（ｄｄ，Ｊ＝９．２，４．０Ｈｚ），３．０９（ｍ），３．１９（ｂｒｓ），４．０５（ｂｒｓ），６．１１（ｂｒｓ）
【００３０】
工程３
（±）−３−オキソジシクロペンタジエンの合成
（±）−エンド−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（３９ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（０．４８ｍｌ）に溶解し、５％水酸化ナトリウム水溶液（０．４８ｍｌ、０．６ｍｍｏｌ）を滴下して室温で３０分間攪拌した。反応液にエーテル（５ｍｌ）と水（１ｍｌ）を加えて有機相を分取した。
水相をエーテルで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィ−（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（３０ｍｇ、８７％）を得た。
同様にして、（±）−エキソ−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（３６ｍｇ、０．２２ｍｍｏｌ）から、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（２７ｍｇ、８５％）を得た。
ｍｐ：５２−５５℃
ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：１７１３ｃｍ−１
１ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３ ）：δ １．６２（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．７２，ｄｔ，Ｊ＝８．４，１．６Ｈｚ），２．８０（ｔ，Ｊ＝５．１Ｈｚ），２．９７（ｂｒｓ），３．２２（ｂｒｓ），３．４２（ｍ），５．７８（ｄｄ，Ｊ＝５．６，３．０Ｈｚ），５．９４（ｄｄ，Ｊ＝５．６，２．７Ｈｚ），５．９６（ｄｄ，Ｊ＝５．８，１．６Ｈｚ），７．３９（ｄｄ，Ｊ＝５．８，２．５Ｈｚ）
ＭＳ（ｍ／ｚ）：１４６（Ｍ＋ ），１１７，６６
【００３１】
実施例２〜４
（±）−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
実施例１工程１と同様にして、（±）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オンから（±）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン及び（±）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンを得た結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
実施例５
（±）−３−オキソジシクロペンタジエンの合成
（±）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（１８５ｍｇ、１．２ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（１０ｍｌ）に溶解し、アルゴン気流下、０℃にてシクロペンタジエン（０．２９ｍｌ、３．６ｍｍｏｌ）を加え、次いで四塩化チタン（６６μｌ、０．６ｍｍｏｌ）を滴下して同温度で１時間攪拌した。続いて無水塩化メチレン（２．５ｍｌ）を加え、攪拌下四塩化チタン（０．１３ｍｌ、１．２ｍｍｏｌ）を滴下した。同温度で５分間攪拌した後、５％水酸化ナトリウム水溶液（１０ｍｌ、１２．５ｍｍｏｌ）を滴下して室温で更に４０分間攪拌した。反応混合物をセライトで濾過し、セライト層をエーテルで洗浄し、有機相を分取した。
水相をエーテルで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（１４６ｍｇ、８３％）を得た。
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと完全に一致した。
【００３４】
実施例６
（±）−３−オキソジシクロペンタジエンの合成
（±）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（１８５ｍｇ、１．２ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（１０ｍｌ）に溶解し、アルゴン気流下、０℃にてシクロペンタジエン（０．２９ｍｌ、３．６ｍｍｏｌ）を加え、次いで塩化亜鉛（１９６ｍｇ、１．４ｍｍｏｌ）を滴下して同温度で１２時間攪拌した。続いて無水塩化メチレン（２．５ｍｌ）を加え、攪拌下四塩化チタン（０．１４ｍｌ、１．３ｍｍｏｌ）を滴下した。
同温度で５分間攪拌した後、５％水酸化ナトリウム水溶液（１０ｍｌ、１２．５ｍｍｏｌ）を滴下して室温で更に４０分間攪拌した。実施例５と同様に後処理及び精製を行い、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（１４１ｍｇ、８１％）を得た。
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと完全に一致した。
【００３６】
工程２
光学活性４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オンの合成
（＋）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オール（３５７ｍｇ、２．３ｍｍｏｌ）を塩化メチレン（８ｍｌ）に溶解し、室温にてピリジニウムクロロクロメート（７４１ｍｇ、３．４ｍｍｏｌ）を少量ずつ加えた。室温で１．５時間攪拌後、反応混合物を塩化メチレンで希釈し、シリカゲルで濾過した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色油状の（＋）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（２８９ｍｇ、８２％）を得た。
［α］Ｄ ２８ ＋４７．８゜（ＣＨＣｌ３ ）
光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９１％ｅｅであった。
同様にして、（−）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オール（１４７ｍｇ、０．９ｍｍｏｌ）から（−）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（１１７ｍｇ、８１％）を得た。
［α］Ｄ ２９ −５３．１゜（ＣＨＣｌ３ ）
光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９７％ｅｅであった。
【００３７】
実施例８
光学活性３−オキソジシクロペンタジエンの合成
工程１
（−）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン、及び（＋）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（＋）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（６４ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（２．５ｍｌ）に溶解し、塩化亜鉛（６７ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下室温で３０分間攪拌した。次いでシクロペンタジエン（０．１ｍｌ、１．２ｍｍｏｌ）を滴下し、同温度で２時間攪拌した。実施例１工程１と同様に後処理し、無色油状の（−）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（６９ｍｇ、７６％）と無色油状の（＋）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（７ｍｇ、８％）を得た。
（−）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
［α］Ｄ ２７ −１８５．５゜（ＣＨＣｌ３ ）
（＋）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
［α］Ｄ ２７ ＋１０３．２゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程１で得られたものと一致した。
【００３８】
工程２
光学活性３−オキソジシクロペンタジエンの合成
（−）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（５４ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）を無水塩化メチレン（１ｍｌ）に溶解し、四塩化チタン（３２μｌ、０．３ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下０℃にて５分間攪拌した。次いで５％水酸化ナトリウム水溶液（１．４ｍｌ、１．７ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で２．５時間攪拌した。反応液をエーテルで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィ−（酢酸エチル／ヘキサン＝１／６（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色結晶状の（−）−３−オキソジシクロペンタジエン（２８ｍｇ、７８％）を得た。
ｍｐ：７５．５−７６℃
［α］Ｄ ３０ −１６１．７゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと一致した。また、光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９９％ｅｅであった。
同様にして、（＋）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（２２ｍｇ、０．１ｍｍｏｌ）から（＋）−３−オキソジシクロペンタジエン（９ｍｇ、６２％）を得た。
ｍｐ：７４−７５℃
［α］Ｄ ２８ ＋１５１．１゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと一致した。また、光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９９％ｅｅ以上であった。
【００３９】
実施例９
光学活性３−オキソジシクロペンタジエンの合成
工程１
（＋）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン、及び（−）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（−）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（１３３ｍｇ、０．８６ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（７．５ｍｌ）に溶解し、塩化亜鉛（１４１ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下室温で３０分間攪拌した。次いでシクロペンタジエン（０．２ｍｌ、２．６ｍｍｏｌ）を滴下し、同温度で４時間撹拌した。実施例１工程１と同様に後処理し、無色油状の（＋）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（１３９ｍｇ、７３％）と無色油状の（−）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（２１ｍｇ、１１％）を得た。
（＋）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン：
［α］Ｄ ２５ ＋１８０．７゜（ＣＨＣｌ３ ）
（−）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
［α］Ｄ ２８ −９７．８゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程１で得られたものと一致した。
【００４０】
工程２
光学活性３−オキソジシクロペンタジエンの合成
（＋）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（１００ｍｇ、０．４５ｍｍｏｌ）を無水塩化メチレン（２ｍｌ）に溶解し、四塩化チタン（６０μｌ、０．５５ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下０℃にて５分間攪拌した。次いで５％水酸化ナトリウム水溶液（２．６ｍｌ、３．２ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で２．５時間攪拌した。実施例７工程２と同様に後処理し、（＋）−３−オキソジシクロペンタジエン（５０ｍｇ、７６％）を得た。
ｍｐ：７５−７６℃
［α］Ｄ ２５ ＋１５３．５゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと一致した。また、光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９９％ｅｅ以上であった。
同様にして、（−）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（１９ｍｇ、０．０９ｍｍｏｌ）から（−）−３−オキソジシクロペンタジエン（１１ｍｇ、８６％）を得た。
ｍｐ：７５．５−７６℃
［α］Ｄ ２６ −１５８．５゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと一致した。また、光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９９％ｅｅ以上であった。
【００４１】
【発明の効果】
本製造法を用いることにより、ラセミまたは光学活性な３−オキソジシクロペンタジエンが効率的に製造できる。３−オキソジシクロペンタジエンは、種々の生理活性物質等の合成中間体として有用な化合物である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の生理活性物質の合成中間体として有用な３−オキソジシクロペンタジエンの新規製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、３−オキソジシクロペンタジエンの製造法としては、３−ヒドロキシジシクロペンタジエンの酸化による方法が広く知られており、酸化剤としては、ビスマス酸亜鉛（Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，６５，１１３１（１９９２））、クロロクロム酸亜鉛（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，１９９２，９９９）、フルオロクロム酸ピリジニウム（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，１９８２，５８８）、フルオロクロム酸キノリニウム（Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，６７，１８９４（１９９４））、ジメチルスルホキシド／クロロスルホニルイソシアネート（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，１９８０，１４１）等多くの例がある。
しかしながらこれらの酸化剤はいずれも入手方法、廃水処理、反応温度等に問題があるため量産化に適した方法とは言い難く、より実用性の高い、効率的な製造法の開発が望まれていた。
本発明における３−オキソジシクロペンタジエンは、種々の生理活性物質の合成中間体として広範に利用できる有用な化合物である。例えば、本化合物を出発物質とすれば、経口避妊薬として有望なエストロゲンステロイドホルモンの一種である（＋）−エキレニン（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９０，１５４４）や（＋）−エストロン（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，３３，１９０９（１９９２））を容易に合成できる。また、麻酔・鎮痛作用を示すモルフィン系アルカロイドである（−）−アファノルフィン（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９０，２９０）や、中枢神経興奮作用を有する（−）−フィソベニン（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５６，５９８２（１９９１））も３−オキソジシクロペンタジエンから効率良く合成することが出来る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上の点を踏まえ、本発明者らは、３−オキソジシクロペンタジエンを効率よく得る方法を見出すべく鋭意検討した結果、４−アルコキシ−２−シクロペンテン−１−オンとシクロペンタジエンとを金属ハロゲン化物の存在下Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ反応させることにより前記式（ＩＩＩ ）で表される３−オキソジシクロペンタジエンを効率よく得る製造法を見い出し本発明に至った。以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、上述の方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の（１）から（７）の構成を有する。
【０００５】
（１）式（Ｉ）
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【０００６】
（２）金属ハロゲン化物がハロゲン化亜鉛またはハロゲン化チタンであり、チタン化合物がハロゲン化チタンである前記（１）記載の製造法。
【０００７】
（３）４−アルコキシ−２−シクロペンテン−１−オンのアルコキシ基がｔｅｒｔ−ブトキシ基である前記（１）記載の製造法。
【０００８】
（４）前記（１）において、式（Ｉ）
【化１６】
【化１７】
【００１２】
次に本発明について詳細に述べる。本発明の３−オキソジシクロペンタジエン（ＩＩＩ ）は、以下の工程に従って製造することが出来る。
【００１３】
【化２３】
（式中、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖または分枝アルキル基を表す。）
【００１５】
本発明に用いられる式（Ｉ）で表される化合物のラセミ体は、文献既知の方法（例えば、高野ら、Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，１６，６０５（１９８１））により容易に合成することができる。
すなわち、式（Ｉ）で表される化合物とシクロペンタジエン（ＶＩ）とを、金属ハロゲン化物存在下、Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ反応に付すことにより、式（ＩＩ）と式（ＩＩ’ ）で表される化合物の異性体混合物を得ることが出来る。
金属ハロゲン化物の例としては塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛等の亜鉛化合物、四塩化チタン等のチタン化合物等を挙げることができる。
金属ハロゲン化物は基質に対して０．０１〜１０当量用いることが出来るが、特に好ましくは０．１〜５当量である。反応は溶媒中で行うのが好ましく、反応溶媒としては塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒等を用いることが出来る。反応温度は−５０〜１５０℃が適当であり、特に好ましくは０〜５０℃である。
【００１６】
式（ＶＩＩ ）と式（ＶＩＩ’）で表される化合物の混合物は、式（ＩＩ）と式（ＩＩ’ ）で表される化合物の混合物をチタン化合物を用いて脱アルキル化することにより得ることが出来る。
チタン化合物の例としては四塩化チタンを挙げることができる。チタン化合物は基質に対して０．１〜１０当量用いることが出来るが、特に好ましくは０．５〜５当量である。反応溶媒としては、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒を好ましく用いることが出来る。反応温度は−５０〜１００℃が適当であり、特に好ましくは−１０〜５０℃である。
【００１７】
式（ＩＩＩ ）で表される化合物は、式（ＶＩＩ ）と式（ＶＩＩ’）で表される化合物の混合物を塩基性水溶液中で脱水することにより得ることができる。
脱水反応に用いられる塩基としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム等の金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の金属炭酸塩が挙げられる。塩基は基質に対して０．１〜５０当量用いることが出来るが、特に好ましくは１〜１０当量である。反応溶媒としては、反応を阻害しない有機溶媒であれば広く用いることができ、例えば塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶媒、エーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒等を好ましく用いることが出来る。反応温度は−５０〜１５０℃が適当であり、特に好ましくは−１０〜１００℃である。
【００１８】
以上の操作により、（±）−３−オキソジシクロペンタジエンを効率的に製造することが出来る。
上記三工程は各工程をステップワイズに行ってもよいが、反応溶媒に溶解した式（Ｉ）で表される化合物にシクロペンタジエン−金属ハロゲン化物、チタン化合物、塩基性水溶液を順次滴下、反応させることにより、（±）−３−オキソジシクロペンタジエンをワンポットで製造することも出来る。
また、本発明の出発原料として光学活性な（（＋）−Ｉ）及び（（−）−Ｉ）を用いれば、同様の工程を経て光学活性な３−オキソジシクロペンタジエンを製造することができる。
【００１９】
式（（＋）−Ｉ）及び式（（−）−Ｉ）で表される化合物は、文献既知の方法（例えば、Ｈａｍｂｌｅｙら、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５６，４７６０（１９９１））により容易に合成することができる。
あるいは、（±）−４−アルコキシ−２−シクロペンテン−１−オール（IV）をリパーゼ存在下、脂肪酸ビニルとのエステル交換反応に付すことにより光学分割し、得られる光学活性な（（−）−IV）と（（＋）−Ｖ）の混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー等の方法を用いて分離した後、脱エステル化、酸化を行うことによっても得ることができる。以下に工程を示す。
【００２０】
【化２４】
リパーゼとしては、次表に示した市販のリパーゼを用いることができる。
【００２２】
【表１】
これらの他にエステル交換能を有するリパーゼを産生する微生物であれば、その種類を問わずにそのリパーゼを使用することができる。かかる微生物の例として、
シュウドモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎｕｓ ）属、
クロモバクテリウム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ）属、
アルスロバクタ−（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）属、
アクロモバクタ−（Ａｃｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ）属、
アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ）属、
アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｉｕｓ ）属、
カンジダ（Ｃａｎｄｉｄａ ）属、
ムコ−ル（Ｍｕｃｏｒ ）属、
リゾプス（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ）属、
等に属するものが挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、シュウドモナス属由来のものである。
【００２４】
脂肪酸ビニルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等が挙げられる。脂肪酸ビニルは基質に対して０．１〜５０当量用いることができるが、特に好ましくは０．５〜１０当量である。反応溶媒としては、ヘプタン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒が代表的なものであるが、リパーゼ活性を阻害しない有機溶媒であれば広く用いることができる。反応温度は１０〜１００℃が適当であり、特に好ましくは２０〜５０℃である。反応時間は１〜３００時間であり、好ましくは１０〜１００時間である。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって制限されるものではない。
【００２８】
実施例１
（±）−３−オキソジシクロペンタジエンの合成
工程１
（±）−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（±）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（５３６ｍｇ、３．５ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（３０ｍｌ）に溶解し、塩化亜鉛（５７０ｍｇ、４．２ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下室温で３０分間攪拌した。次いでシクロペンタジエン（０．８４ｍｌ、１０．４ｍｍｏｌ）を滴下し、同温度で３時間攪拌した。反応液に氷冷下、飽和重曹水を加えてアルカリ性とし、混合物をセライトで濾過した。
セライト層を酢酸エチルで洗浄し、有機相を分取した。水相を酢酸エチルで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝２／９８（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（７０３ｍｇ、９２％）と無色油状の（±）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（４８ｍｇ、６％）を得た。
（±）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
ｍｐ：４２−４２．５℃
ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：１７３５ｃｍ−１
１ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３ ）：δ １．１９（ｓ），１．３４（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），１．４８（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），２．０５（ｄｄ，Ｊ＝１９．０，９．５Ｈｚ），２．３１（ｄｄｄ，Ｊ＝１９．０，９．０，１．５Ｈｚ），２．８７（ｄｄ，Ｊ＝８．５，４．８Ｈｚ），３．０６（ｍ），３．１３（ｂｒｓ），３．１９（ｂｒｓ），４．２８（ｑ，Ｊ＝９．２Ｈｚ），５．９４（ｄｄ，Ｊ＝５．５，２．９Ｈｚ），６．３３（ｄｄ，Ｊ＝５．５Ｈｚ）
（±）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
ＩＲ（Ｎｅａｔ）：１７３５ｃｍ−１
１ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３ ）：δ １．１９（ｓ），１．４１（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），１．５５（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），２．２４（ｄｄｄ，Ｊ＝１９．０，５．１，１．５Ｈｚ），２．３４（ｄｄ，Ｊ＝１９．０，７．３Ｈｚ），２．９５（ｄｔ，Ｊ＝６．６，２．９Ｈｚ），３．１７（ｍ），３．６９（ｍ），３．１９（ｂｒｓ），６．１５（ｂｒｓ）
【００２９】
工程２
（±）−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（±）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（３７５ｍｇ、１．７ｍｍｏｌ）を無水塩化メチレン（７ｍｌ）に溶解し、四塩化チタン（０．２３ｍｌ、２．０ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下０℃にて５分間攪拌した。反応液に飽和重曹水を加えてアルカリ性とし、混合物をセライトで濾過した。セライト層を塩化メチレンで洗浄し、有機相を分取した。
水相を塩化メチレンで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９→１／４（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（４６ｍｇ、１９％）と（±）−エンド−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（２２５ｍｇ、８０％）を得た。
同様にして、（±）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（１５０ｍｇ、０．６８ｍｍｏｌ）から、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（１０ｍｇ、１０％）と（±）−エキソ−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（８４ｍｇ、７５％）を得た。
（±）−エンド−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
ｍｐ：１５４−１５５℃
ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：３２２０，１７２０ｃｍ−１
１ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３ ）：δ １．４２（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．５６（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．７０（ｂｒｓ），２．１０（ｄｄ，Ｊ＝１８．６，１０．３Ｈｚ），２．４９（ｄｄｄ，Ｊ＝１８．６，９．２，１．１Ｈｚ），３．００（ｍ），３．２１（ｍ），４．６２（ｍ），６．０５（ｄｄ，Ｊ＝５．５，２．９Ｈｚ），６．３８（ｄｄ，Ｊ＝５．５，２．６Ｈｚ）
（±）−エキソ−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
ＩＲ（Ｎｅａｔ）：３４１８，１７３１ｃｍ−１
１ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３ ）：δ １．４３（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．５５（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．７１（ｂｒｓ），２．１７（ｄ，Ｊ＝１９．０Ｈｚ），２．３４（ｄｄ，Ｊ＝１９．０，６．６Ｈｚ），２．９３（ｄｄ，Ｊ＝９．２，４．０Ｈｚ），３．０９（ｍ），３．１９（ｂｒｓ），４．０５（ｂｒｓ），６．１１（ｂｒｓ）
【００３０】
工程３
（±）−３−オキソジシクロペンタジエンの合成
（±）−エンド−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（３９ｍｇ、０．２３ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（０．４８ｍｌ）に溶解し、５％水酸化ナトリウム水溶液（０．４８ｍｌ、０．６ｍｍｏｌ）を滴下して室温で３０分間攪拌した。反応液にエーテル（５ｍｌ）と水（１ｍｌ）を加えて有機相を分取した。
水相をエーテルで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィ−（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（３０ｍｇ、８７％）を得た。
同様にして、（±）−エキソ−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（３６ｍｇ、０．２２ｍｍｏｌ）から、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（２７ｍｇ、８５％）を得た。
ｍｐ：５２−５５℃
ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：１７１３ｃｍ−１
１ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３ ）：δ １．６２（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．７２，ｄｔ，Ｊ＝８．４，１．６Ｈｚ），２．８０（ｔ，Ｊ＝５．１Ｈｚ），２．９７（ｂｒｓ），３．２２（ｂｒｓ），３．４２（ｍ），５．７８（ｄｄ，Ｊ＝５．６，３．０Ｈｚ），５．９４（ｄｄ，Ｊ＝５．６，２．７Ｈｚ），５．９６（ｄｄ，Ｊ＝５．８，１．６Ｈｚ），７．３９（ｄｄ，Ｊ＝５．８，２．５Ｈｚ）
ＭＳ（ｍ／ｚ）：１４６（Ｍ＋ ），１１７，６６
【００３１】
実施例２〜４
（±）−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
実施例１工程１と同様にして、（±）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オンから（±）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン及び（±）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンを得た結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
実施例５
（±）−３−オキソジシクロペンタジエンの合成
（±）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（１８５ｍｇ、１．２ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（１０ｍｌ）に溶解し、アルゴン気流下、０℃にてシクロペンタジエン（０．２９ｍｌ、３．６ｍｍｏｌ）を加え、次いで四塩化チタン（６６μｌ、０．６ｍｍｏｌ）を滴下して同温度で１時間攪拌した。続いて無水塩化メチレン（２．５ｍｌ）を加え、攪拌下四塩化チタン（０．１３ｍｌ、１．２ｍｍｏｌ）を滴下した。同温度で５分間攪拌した後、５％水酸化ナトリウム水溶液（１０ｍｌ、１２．５ｍｍｏｌ）を滴下して室温で更に４０分間攪拌した。反応混合物をセライトで濾過し、セライト層をエーテルで洗浄し、有機相を分取した。
水相をエーテルで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（１４６ｍｇ、８３％）を得た。
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと完全に一致した。
【００３４】
実施例６
（±）−３−オキソジシクロペンタジエンの合成
（±）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（１８５ｍｇ、１．２ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（１０ｍｌ）に溶解し、アルゴン気流下、０℃にてシクロペンタジエン（０．２９ｍｌ、３．６ｍｍｏｌ）を加え、次いで塩化亜鉛（１９６ｍｇ、１．４ｍｍｏｌ）を滴下して同温度で１２時間攪拌した。続いて無水塩化メチレン（２．５ｍｌ）を加え、攪拌下四塩化チタン（０．１４ｍｌ、１．３ｍｍｏｌ）を滴下した。
同温度で５分間攪拌した後、５％水酸化ナトリウム水溶液（１０ｍｌ、１２．５ｍｍｏｌ）を滴下して室温で更に４０分間攪拌した。実施例５と同様に後処理及び精製を行い、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（１４１ｍｇ、８１％）を得た。
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと完全に一致した。
【００３６】
工程２
光学活性４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オンの合成
（＋）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オール（３５７ｍｇ、２．３ｍｍｏｌ）を塩化メチレン（８ｍｌ）に溶解し、室温にてピリジニウムクロロクロメート（７４１ｍｇ、３．４ｍｍｏｌ）を少量ずつ加えた。室温で１．５時間攪拌後、反応混合物を塩化メチレンで希釈し、シリカゲルで濾過した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色油状の（＋）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（２８９ｍｇ、８２％）を得た。
［α］Ｄ ２８ ＋４７．８゜（ＣＨＣｌ３ ）
光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９１％ｅｅであった。
同様にして、（−）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オール（１４７ｍｇ、０．９ｍｍｏｌ）から（−）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（１１７ｍｇ、８１％）を得た。
［α］Ｄ ２９ −５３．１゜（ＣＨＣｌ３ ）
光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９７％ｅｅであった。
【００３７】
実施例８
光学活性３−オキソジシクロペンタジエンの合成
工程１
（−）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン、及び（＋）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（＋）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（６４ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（２．５ｍｌ）に溶解し、塩化亜鉛（６７ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下室温で３０分間攪拌した。次いでシクロペンタジエン（０．１ｍｌ、１．２ｍｍｏｌ）を滴下し、同温度で２時間攪拌した。実施例１工程１と同様に後処理し、無色油状の（−）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（６９ｍｇ、７６％）と無色油状の（＋）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（７ｍｇ、８％）を得た。
（−）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
［α］Ｄ ２７ −１８５．５゜（ＣＨＣｌ３ ）
（＋）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
［α］Ｄ ２７ ＋１０３．２゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程１で得られたものと一致した。
【００３８】
工程２
光学活性３−オキソジシクロペンタジエンの合成
（−）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（５４ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）を無水塩化メチレン（１ｍｌ）に溶解し、四塩化チタン（３２μｌ、０．３ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下０℃にて５分間攪拌した。次いで５％水酸化ナトリウム水溶液（１．４ｍｌ、１．７ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で２．５時間攪拌した。反応液をエーテルで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィ−（酢酸エチル／ヘキサン＝１／６（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色結晶状の（−）−３−オキソジシクロペンタジエン（２８ｍｇ、７８％）を得た。
ｍｐ：７５．５−７６℃
［α］Ｄ ３０ −１６１．７゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと一致した。また、光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９９％ｅｅであった。
同様にして、（＋）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（２２ｍｇ、０．１ｍｍｏｌ）から（＋）−３−オキソジシクロペンタジエン（９ｍｇ、６２％）を得た。
ｍｐ：７４−７５℃
［α］Ｄ ２８ ＋１５１．１゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと一致した。また、光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９９％ｅｅ以上であった。
【００３９】
実施例９
光学活性３−オキソジシクロペンタジエンの合成
工程１
（＋）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン、及び（−）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（−）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシ−２−シクロペンテン−１−オン（１３３ｍｇ、０．８６ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（７．５ｍｌ）に溶解し、塩化亜鉛（１４１ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下室温で３０分間攪拌した。次いでシクロペンタジエン（０．２ｍｌ、２．６ｍｍｏｌ）を滴下し、同温度で４時間撹拌した。実施例１工程１と同様に後処理し、無色油状の（＋）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（１３９ｍｇ、７３％）と無色油状の（−）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（２１ｍｇ、１１％）を得た。
（＋）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン：
［α］Ｄ ２５ ＋１８０．７゜（ＣＨＣｌ３ ）
（−）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン；
［α］Ｄ ２８ −９７．８゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程１で得られたものと一致した。
【００４０】
工程２
光学活性３−オキソジシクロペンタジエンの合成
（＋）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（１００ｍｇ、０．４５ｍｍｏｌ）を無水塩化メチレン（２ｍｌ）に溶解し、四塩化チタン（６０μｌ、０．５５ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下０℃にて５分間攪拌した。次いで５％水酸化ナトリウム水溶液（２．６ｍｌ、３．２ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で２．５時間攪拌した。実施例７工程２と同様に後処理し、（＋）−３−オキソジシクロペンタジエン（５０ｍｇ、７６％）を得た。
ｍｐ：７５−７６℃
［α］Ｄ ２５ ＋１５３．５゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと一致した。また、光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９９％ｅｅ以上であった。
同様にして、（−）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（１９ｍｇ、０．０９ｍｍｏｌ）から（−）−３−オキソジシクロペンタジエン（１１ｍｇ、８６％）を得た。
ｍｐ：７５．５−７６℃
［α］Ｄ ２６ −１５８．５゜（ＣＨＣｌ３ ）
各スペクトルデータは、実施例１工程３で得られたものと一致した。また、光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＢ，イソプロパノール：ヘキサン＝１：９）を用いたＨＰＬＣにより光学純度を求めたところ、光学純度は９９％ｅｅ以上であった。
【００４１】
【発明の効果】
本製造法を用いることにより、ラセミまたは光学活性な３−オキソジシクロペンタジエンが効率的に製造できる。３−オキソジシクロペンタジエンは、種々の生理活性物質等の合成中間体として有用な化合物である。
Claims (4)
- 式（Ｉ）
- 金属ハロゲン化物がハロゲン化亜鉛またはハロゲン化チタンであり、チタン化合物がハロゲン化チタンである請求項１記載の製造法。
- ４−アルコキシ−２−シクロペンテン−１−オンのアルコキシ基がｔｅｒｔ−ブトキシ基である請求項１記載の製造法。
- 請求項１において、式（Ｉ）で表される４−アルコキシ−２−シクロペンテン−１−オンが光学活性体である式（ III ）で表される３−オキソジシクロペンタジエンの光学活性体の製造法。
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| JP10450296A JP3562131B2 (ja) | 1995-10-27 | 1996-04-01 | ３−オキソジシクロペンタジエンの製造法 |
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|---|---|---|---|
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1996
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| JPH09176079A (ja) | 1997-07-08 |
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