JP3787018B2

JP3787018B2 - ３，４−ジヒドロ−α−ピロン類の製造方法

Info

Publication number: JP3787018B2
Application number: JP14068197A
Authority: JP
Inventors: 修小林
Original assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2017-05-29
Also published as: JPH10330374A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、３，４−ジヒドロ−α−ピロン類の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来、各種の合成中間体として有用な、３，４−ジヒドロ−α−ピロン類の製造法としては、たとえば次式に示したように、ケトンをエナミンに変換した後、α，β−不飽和ケトンによりアルキル化、続いてケン化して得られる５−ケト酸を酸性条件下で環化する方法（J. Org. Chem.,５４巻，２３６４頁，１９８９年；J. Am. Chem. Soc.,８５巻，２０７頁，１９６３年）が一般的であった。
【０００３】
【化４】

【０００４】
（Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³およびＲ⁴は、水素原子または置換基を有してもよい炭化水素基を示す。）
しかしながら、この方法はステップ数が多いため繁雑であり、また、ケン化及び環化条件が過酷であるため、アルカリや酸に不安定な化合物には適用できないという問題があった。
【０００５】
そこで、この出願の発明は、以上のような従来技術の問題点を解消し、行程数が少なく簡便であり、さらには温和な条件で適用範囲の広い、３，４−ジヒドロ−α−ピロン類の製造方法を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、チオエステルのシリルエノールエーテルとα，β−不飽和ケトンをマイケル付加反応させ、次いで分子内ラクトン化反応させることを特徴とする３，４−ジヒドロ−α−ピロン類の製造方法を提供する。
【０００７】
また、この出願の発明は、前記マイケル付加反応を、トリチル塩を触媒として行うことや、前記分子内ラクトン化反応を水銀塩の存在下に行うこと、次式
【０００８】
【化５】

【０００９】
（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，およびＲｄは、各々、置換基を有してもよい炭化水素基を示し、Ｒ¹は、水素原子または置換基を有してもよい炭化水素基またはアルコキシ基を示す）
で表わされるチオエステルのシリルエノールエーテルと、次式
【００１０】
【化６】

【００１１】
（Ｒ²，Ｒ³およびＲ⁴は、各々、水素原子または置換基を有してもよい炭化水素基を示す）
で表わされるα，β−不飽和ケトンをマイケル付加反応させ、次いで分子内ラクトン化反応させる、次式
【００１２】
【化７】

【００１３】
（Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³およびＲ⁴は前記のものを示す）
で表わされる３，４−ジヒドロ−α−ピロン類を製造すること等もその態様として提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、上記のとおりのマイケル付加反応と分子内ラクトン化反応との２段階の反応によって、目的とする３，４−ジヒドロ−α−ピロン類を、温和な条件で、高い合成収率で製造することを可能としている。
原料物質としてのチオエステルのシリルエノールエーテルとα，β−不飽和ケトンについては、特にその種類に限定はなく、各種のものであってよく、たとえば前記の一般式において、Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄが置換基を有してもよい炭化水素基で、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³およびＲ⁴が、水素原子または置換基を有してもよい炭化水素基の任意のものからなるシリルエノールエーテルとα，β−不飽和ケトンであってよい。
【００１５】
この場合の置換基を有してもよい炭化水素基は、たとえば、飽和または不飽和の炭化水素基として、脂肪族、脂環族、芳香族、もしくは異種原子を環構成原子とする複素環族の任意のものであってよい。
なかでも、シリルエノールエーテルを構成する前記Ｒａ〜Ｒｄについては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル等のアルキル基、シクロペンチル、シクロヘキシル等のシクロアルキル基、シクロヘキシルメチル等のシクロアルキルアルキル基等が好ましいものとして例示される。また、目的物の３，４−ジヒドロ−α−ピロン類をも構成するＲ¹〜Ｒ⁴については、前記のアルキル基、シクロアル基等だけでなく、フェニル、ナフチル等の芳香族基、フェネチル等の芳香脂肪族基等の炭化水素基が好ましいものとして例示される。もちろん、これらの炭化水素基は、この発明の反応を阻害しないものであるならば、適宜な置換基、たとえばアルコキシ基、エステル基等の含酸素置換基、ニトロ基、アミノ基、シアノ基等の含窒素置換基、あるいは各種の炭化水素基や複素環基等を置換基として有していてもよい。Ｒ¹がアルコキシ基の場合も以上と同様である。
【００１６】
いずれの場合でも、この発明では、シリルエノールエーテルとα，β−不飽和ケトンという特有の構造を持つ物質を原料とすることが欠かせない。なお、シリルエノールエーテルについては、より具体的には、シリル基が、ｔ−ブチルジメチルシリル（ＴＢＳ）基等のｔ−ブチル基を持つものが推奨される。
マイケル付加反応については、触媒として前記のとおりのトリチル塩を用いることが好ましい。このトリチル塩については各種のものがあるが、アンチモン、バナジウム、ニオブ、タンタル、モリブデン等の多価遷移金属のトリチルハロゲン化合物としての塩、より具体的にはトリチルヘキサクロロアンチモナート等が好適に用いられる。
【００１７】
反応は、溶媒としてのハロゲン化合物、アミド化合物、ニトリル化合物等の存在下に、たとえば常温以下の温度、さらには冷却下において行うことができる。分子内ラクトン化反応には、前記のとおり、水銀塩、たとえば水銀のカルボン酸塩や錯塩を存在させることが好ましい。この場合にも、前記のような溶媒を使用し、常温以下の温度において反応を行うことができる。
【００１８】
たとえば、シリル基として、前記のＴＢＳを用い、トリチルヘキサクロロアンチモナート（ＴｒＳｂＣｌ₆）をマイケル付加反応に触媒として用い、トリフルオロ酢酸水銀を分子内ラクトン化反応に使用した場合を反応式として例示すると次のようになる。
なお、この反応式では、マイケル付加反応による合成中間体も記載されている。
【００１９】
反応はほぼ定量的に、温和な条件で、高い反応収率として実現されることになる。
【００２０】
【化８】

【００２１】
【実施例】
以下に、この発明の実施例を説明する。もちろん、この発明は、以下の例によって限定されることはない。
なお、実施例において、各種の物性は以下の機器および方法で測定した。
（１）ＮＭＲスペクトル：ＪＥＯＬ−ＧＸ２７０（日本電子（株）製）（溶媒：ＣＤＣｌ₃）。
（２）ＩＲスペクトル：ＨＯＲＩＢＡＦＴ−３００（（株）堀場製作所製）。
（３）マススペクロル：ＪＥＯＬＪＭＳ−ＡＸ５０５ＨＡ（日本電子（株）製）
実施例１
＜３，４−ジヒドロ−４，６−ジフェニル−α−ピロンの製造＞
カルコン（０．４ｍｍｏｌ）、１−ｔ−ブチルジメチルシロキシ−１−ｔ−ブチルチオエテン（０．４４ｍｍｏｌ）、並びにトリチルヘキサクロロアンチモナート（０．０２ｍｍｏｌ）を塩化メチレン（４ｍｌ）中、−７８℃で１５時間攪拌した。この温度で、ピリジンのメタノール溶液（１Ｍ，１ｍｌ）を加えた後、室温に戻し、溶媒を減圧留去した。このものに、氷冷下にてトリフルオロ酢酸水銀（０．８ｍｍｏｌ）のアセトニトリル溶液（４ｍｌ）を加え、３０分間攪拌した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製したところ、下記式で表わされる化合物１を定量的に得た。
【００２２】
【化９】

【００２３】
【表１】

【００２４】
実施例２
＜３，４−ジヒドロ−３，６−ジメチル−４−フェニル−α−ピロンの合成＞
実施例１のカルコンに換えてベンザルアセトンを、また、１−ｔ−ブチルジメチルシロキ−１−ｔ−ブチルチオエテンに換えて、１−ｔ−ブチルジメチルシロキシ−１−ｔ−ブチルチオプロペンを用いて同様の反応を行ったところ、下記式で表わされる化合物２を定量的に得た（シス：トランス＝１９：１）。生成物の¹Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図１に、ＩＲスペクトルを図２に示した。
【００２５】
【化１０】

【００２６】
【発明の効果】
この出願の発明によれば、有機合成中間体として有用な、３，４−ジヒドロ−α−ピロン類を、温和な条件下、シリルエノールエーテルより２行程、１ポットで合成可能であり、合成収率も高く、その応用範囲は広い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例２で得られた化合物２のＮＭＲスペクトル図である。
【図２】実施例２で得られた化合物２のＩＲスペクトル図である。

Claims

次式

（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，およびＲｄは、各々、炭化水素基を示し、Ｒ ₁ は、水素原子または炭化水素基もしくはアルコキシ基を示す）
で表わされるチオエステルのシリルエノールエーテルと、次式

（Ｒ ² ，Ｒ ³ およびＲ ⁴ は、各々、水素原子または炭化水素基を示す）
で表わされるα，β−不飽和ケトンをマイケル付加反応させ、次いで分子内ラクトン化反応させる、次式

（Ｒ ¹ ，Ｒ ² ，Ｒ ³ およびＲ ⁴ は前記のものを示す）
で表される３，４−ジヒドロ−α−ピロン類を製造することを特徴とする３，４−ジヒドロ−α−ピロン類の製造方法。
マイケル付加反応を、トリチル塩を触媒として行う請求項１の製造方法。
分子内ラクトン化反応を水銀塩の存在下に行う請求項１の製造方法。
トリチル塩が、トリチルヘキサクロロアンチモナート（ＴｒＳｂＣｌ₆）である請求項２の製造方法。
水銀塩が、トリフルオロ酢酸水銀（Ｈｇ（ＯＣＯＣＦ₃)₂）である請求項３の製造方法。
シリルエノールエーテルのシリル基が、ｔ−ブチルジメチルシリル（ＴＢＳ）基である請求項１ないし５のいずれかの製造方法。
反応を１ポットで行う請求項１ないし６のいずれかに記載の３，４−ジヒドロ−α−ピロン類の合成方法。