JP4709369B2 - エステル及びその合成法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、６−アルコキシカルボニルメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン誘導体、その製造方法、その製造プロセス上重要な中間体、及び前記誘導体を使用した３−オキソペンタンジカルボン酸エステルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
３−オキソペンタンジカルボン酸エステルは、医薬、農薬等のファインケミカル中間体や、ポリエステル原料として有用な化合物である。
【０００３】
この化合物を合成する手法として、例えばオーガニック・シンセシス・コレクティブボリューム１巻１０頁及び同巻２３７頁には、クエン酸を発煙硫酸で処理してアセトンジカルボン酸を生成させ、このジカルボン酸をエステル化することにより３−オキソペンタンジカルボン酸を得る方法が開示されている。しかし、この方法は、中間体であるアセトンジカルボン酸が不安定で、熱、酸、アルカリ等により容易に分解する。従って、特に工業的に実施した場合、目的化合物である３−オキソペンタンジカルボン酸エステルの収率及び選択率が低い。
【０００４】
特公平３−２４４６１号公報及び特開昭５９−７８１４６号公報には、ジケテン、亜硝酸アルキルエステル及び一酸化炭素から、パラジウム触媒を用いて３−オキソペンタンジカルボン酸を合成する方法が報告されている。しかし、亜硝酸アルキルエステルを得るためには、通常、一酸化窒素、二酸化窒素、三酸化二窒素、四酸化二窒素等の取り扱いに注意を要する窒素酸化物とアルコール又は水とを反応させる必要があり、作業性、反応操作性を低下させる。
【０００５】
従って、これらの方法は、工業的な実施という観点からは有利な方法とはいえない。さらに、これらの方法は、本質的に、非対称型のジエステル（すなわち２つのエステル基のアルコキシ部分が異なる構造のジエステル）を合成することができず、仮に合成したとしても対称型ジエステルとの混合物としてしか生成できない。
【０００６】
また、スイス特許６５９０６０号には、原料としてアセト酢酸エステル及びクロロギ酸エステルを用いる方法が開示されている。しかし、この方法は、工業的には必ずしも取り扱いが容易ではない液体アンモニア及びナトリウムアミドを使用しているため、工業的製造という観点からは、やはり有利な方法とはいえない。
【０００７】
一方、ケミストリーレターズ１９９０年６巻９０１−９０４頁や、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー６２巻２１号７１１４頁（１９９７）等には、６−置換−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンのアルコール又は水による開環反応が記載されている。
【０００８】
また、干鯛 眞信、市川 勝著、“化学セミナー１１ 均一触媒と不均一触媒入門−これからの触媒化学−”丸善株式会社（１９８３）４９頁などには、パラジウム触媒を用いて、アリールハライドのカルボニル化反応により、エステルを合成することが記載されている。
【０００９】
しかし、６−アルコキシカルボニルメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンについての記載はなく、これらの反応系を６−アルコキシカルボニルメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンに適用した例はない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、３−オキソペンタンジカルボン酸エステルを工業的に有利に（例えば、安価かつ安全に）製造できる方法及びその製造方法に用いる中間体を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、非対称型の３−オキソペンタンジカルボン酸エステルを効率よく製造できる方法及びその製造方法に用いる中間体を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、３−オキソペンタンジカルボン酸エステルを効率的に製造できる方法及びその製造方法に用いる中間体を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討の結果、特定のハロゲン化合物を一酸化炭素及びアルコール又は水と反応させることにより、特定の環状エステルを効率的に合成でき、さらに、この環状エステルから、３−オキソペンタンジカルボン酸エステルを工業的に有利に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明の環状エステルは、下記式（１）で表される。
【００１５】
【化６】

【００１６】
（式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は、同一又は異なって、水素原子、鎖状脂肪族炭化水素基、又は環状脂肪族炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基はさらに置換基で置換されていてもよい）
式（１）において、Ｒ¹は直鎖状又は分岐鎖状のＣ_1-6アルキル基、Ｃ_3-10シクロアルキル基、又はＣ_6-10アリール−Ｃ_1-4アルキル基であってもよく、Ｒ²及びＲ³は同一又は異なって水素原子又はＣ_1-4アルキル基であってもよい。
【００１７】
また、本発明には、下記式（２）で表されるハロゲン化合物と、一酸化炭素及び下記式（３）で表されるアルコール又は水とを反応させる工程を含む前記環状エステルの製造方法も含まれる。
【００１８】
【化７】

【００１９】
（式中、Ｘはハロゲン原子であり、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は前記式（１）と同様である）
この製造方法は、白金族金属（パラジウムなど）で構成された触媒（白金族金属単体又は白金族金属を含む化合物）の存在下で反応させてよい。
【００２０】
また、本発明には、前記環状エステルと、下記式（４）で表されるアルコール又は水とを反応させる工程を含む下記式（５）で表されるジカルボン酸エステルの製造方法も含まれる。
【００２１】
【化８】

【００２２】
（式中、Ｒ⁴は水素原子、鎖状脂肪族炭化水素基、又は環状脂肪族炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基はさらに置換基で置換されていてもよい。Ｒ¹乃至Ｒ³は前記に同じ）
さらに、本発明には、下記式（２）で表されるハロゲン化合物（特にＸが臭素原子又はヨウ素原子である化合物）も含まれる。この化合物は前記環状エステルを製造するための中間体として有用である。
【００２３】
【化９】

【００２４】
（式中、Ｘはハロゲン原子であり、Ｒ²及びＲ³は、前記式（１）と同様である）
【００２５】
【発明の実施の形態】
［環状エステル］
前記式（１）で表される環状エステル（６−アルコキシカルボニルメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン誘導体）において、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³で表される鎖状脂肪族炭化水素基には、直鎖状又は分岐鎖状炭化水素基、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が含まれる。環状脂肪族炭化水素基（脂環族炭化水素基）には、飽和又は不飽和の環状脂肪族炭化水素基、例えば、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基等が含まれる。
【００２６】
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基等の直鎖又は分岐鎖状Ｃ_1-10アルキル基（好ましくはＣ_1-6アルキル基、特にＣ_1-4アルキル基）などが例示できる。
【００２７】
アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基等の直鎖状又は分岐鎖状Ｃ_2-6アルケニル基（特にＣ_2-4アルケニル基）などが例示できる。
【００２８】
アルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基等の直鎖状又は分岐鎖状Ｃ_2-6アルキニル基（特にＣ_2-4アルキニル基）などが例示できる。
【００２９】
シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等のＣ_3-10シクロアルキル基、好ましくはＣ_4-8シクロアルキル基（特にＣ_4-6シクロアルキル基）などが例示できる。
【００３０】
シクロアルケニル基としては、例えば、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロオクテニル基等のＣ_3-10シクロアルケニル基、好ましくはＣ_4-8シクロアルケニル基（特にＣ_4-6シクロアルケニル基）などが例示できる。
【００３１】
シクロアルキニル基としては、例えば、シクロプロピニル基、シクロブチニル基、シクロペンチニル基、シクロヘキシニル基、シクロオクチニル基等のＣ_3-10シクロアルキニル基、好ましくはＣ_4-8シクロアルキニル基（特にＣ_4-6シクロアルキニル基）などが例示できる。
【００３２】
前記脂肪族炭化水素基は置換基を有していてもよい。このような置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基などのＣ_1-4アルキル基；アシル基［アセチル基などのＣ_1-4アルキル−カルボニル基；ベンゾイル基などのＣ_6-10アリール−カルボニル基など］；アシルオキシ基［アセチルオキシ基などのＣ_1-4アルキル−カルボニルオキシ基；ベンゾイルオキシ基などのＣ_6-10アリール−カルボニルオキシ基など］；メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基（Ｃ_1-4アルコキシ基など）；メトキシカルボニル基などのアルコキシカルボニル基（Ｃ_1-4アルコキシ−カルボニル基など）；フェノキシ基などのアリールオキシ基などが例示できる。
【００３３】
好ましい態様において、鎖状又は環状炭化水素基には、芳香族基、例えば、同素環基（アリール基）や複素環基（芳香族複素環基）が置換していてもよい。芳香族基のうちアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等のＣ_6-10アリール基が例示でき、芳香族複素環基としては、窒素原子、酸素原子およびイオウ原子から選択された少なくとも１つのヘテロ原子を有する５〜８員環基、例えば、ピリジニル基、ピペリジル基、フルフリル基等が例示できる。芳香族基で置換された脂肪族炭化水素基には、アリールアルキル基（例えば、ベンジル基、フェネチル基などのＣ_6-10アリール−Ｃ_1-4アルキル基）、アリールアルケニル基（例えば、Ｃ_6-10アリール−Ｃ_2-4アルケニル基）、アリールアルキニル基（例えば、Ｃ_6-10アリール−Ｃ_2-4アルキニル基）等が例示できる。これらの芳香族基は、適当な置換基で置換されてもよい。適当な置換基としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等のハロゲン原子、アルキル基（Ｃ_1-4アルキル基など）、ケトン基（メチルカルボニル基、エチルカルボニル基などのＣ_1-6アルキルカルボニル基、フェニルカルボニル基等のＣ_6-10アリール−カルボニル基など）、アルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのＣ_1-6アルコキシ基など）、アリールオキシ基（フェノキシル基等）、エステル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のＣ_1-6アルコキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基などのアリールオキシカルボニル基）等を例示できる。
【００３４】
また、Ｒ²とＲ³とは互いに結合して環（例えば、Ｃ_3-6シクロアルカン環、５〜１０員複素環等）を形成してもよい。
【００３５】
好ましいＲ¹は、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基等のＣ_1-6アルキル基）、シクロアルキル基（例えば、Ｃ_3-10シクロアルキル基、特にシクロヘキシル基などのＣ_5-8シクロアルキル基）、又はアラルキル基（例えば、ベンジル基、フェネチル基などのＣ_6-10アリール−Ｃ_1-4アルキル基、特にフェニル−Ｃ_1-4アルキル基）であり、好ましいＲ²及びＲ³は、水素原子、アルキル基（例えば、Ｃ_1-4アルキル基、特にメチル基などのＣ_1-2アルキル基）である。
【００３６】
このような環状エステル（１）としては、例えば、６−Ｃ_1-4アルコキシ−カルボニルメチル−２，２−ジＣ_1-4アルキル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン（例えば、６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン、６−エトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン、６−イソプロポキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン、６−ｔ−ブトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンなど）；６−Ｃ_3-10シクロアルキルオキシ−カルボニルメチル−２，２−ジＣ_1-4アルキル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン（例えば、６−シクロヘキシルオキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンなど）；６−Ｃ_6-10アリール−Ｃ_1-4アルキルオキシ−カルボニルメチル−２，２−ジＣ_1-4アルキル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン（例えば、６−ベンジルオキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンなど）などが挙げられる。
【００３７】
［環状エステルの製造方法］
前記環状エステル（１）は、下記式（２）で表されるハロゲン化合物と、一酸化炭素及び下記式（３）で表されるアルコール又は水（特にアルコール）とを反応させることにより生成できる。
【００３８】
【化１０】

【００３９】
前記ハロゲン化合物（２）において、Ｘとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子が例示できる。これらのハロゲン原子のうち、臭素原子又はヨウ素原子（特にヨウ素原子）が好ましい。前記ハロゲン化合物（２）は前記環状エステル（１）を製造するための中間体として有用である。
【００４０】
アルコールの種類によっては、前記式（２）で表される化合物のうち、Ｘが臭素原子又はヨウ素原子（特にヨウ素原子）である化合物を用いる方が、他のハロゲン化合物（例えば、６−クロロメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４オン）を用いるよりも、反応が速やかに進行する場合がある。
【００４１】
Ｘがヨウ素原子や臭素原子である化合物（６−ヨードメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンや６−ブロモメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン）は、予め合成して用いてもよいし、反応系内でＸがヨウ素原子や臭素原子である化合物（６−ヨードメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンや６−ブロモメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン）を形成する原料を使用してもよい。Ｘがフッ素原子や塩素原子などである場合、反応系中にヨウ素化剤や臭素化剤を添加してＸをヨウ素原子又は臭素原子に変換してもよい。ヨウ素化剤には、ヨウ素、アルカリ金属ヨウ化物（ヨウ化リチウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウムなど）などが含まれ、臭素化剤には、臭素、アルカリ金属臭化物（臭化リチウム、臭化カリウム、臭化ナトリウムなど）などが含まれる。例えば、６−クロロメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンと、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム等のヨウ化物塩やヨウ素等を系に添加し、系中で６−ヨードメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンなどを生成させてもよい。
【００４２】
ヨウ素化剤又は臭素化剤の使用量は、Ｘが塩素又はフッ素であるハロゲン化合物１モルに対して当モル用いてもよいし、触媒量用いてもよい。ヨウ素化剤や臭素化剤の使用量は、ハロゲン化合物１モルに対して、通常、０．００１〜０．８モル、好ましくは０．００５〜０．３モル、さらに好ましくは０．０１〜０．２モル程度である。
【００４３】
出発原料として用いるハロゲン化合物（２）とアルコール又は水との使用量の割合は、目的とする反応の進行度、経済上の理由、採用する反応形式を考慮して決定される。通常、アルコール又は水の使用量は、ハロゲン化合物（２）１モルに対して０．１〜１０００００モル、好ましくは０．５〜１０００モル、さらに好ましくは０．８〜１００モル程度の範囲である。アルコール又は水を溶媒として用いて、反応してもよい。
【００４４】
一酸化炭素の使用量は、ハロゲン化合物（２）１モルに対して、１モル以上（例えば、１〜１００００モル程度、好ましくは１〜１０００モル程度、さらに好ましくは１〜１００モル程度）であり、反応は、通常、一酸化炭素を含有する雰囲気中で行われる。
【００４５】
一酸化炭素との反応は、カルボニル化触媒、例えば、白金族金属で構成された触媒の存在下で反応させることが好ましい。
【００４６】
触媒として用いる白金族金属としては、ジェイ ディーリー著、浜口 博、菅野 等訳、“無機化学”東京化学同人（１９８２）３６０頁などに記載されている、白金族金属、例えば、周期表８族金属（例えば、鉄、ルテニウム、オスミウム等）、９族金属（例えば、コバルト、ロジウム、イリジウム等）、１０族金属（例えば、ニッケル、パラジウム、白金等）等を例示できる。触媒において、これらの金属は単独で又は二種以上組み合わせてもよい。これらの金属のうち、１０族金属（特にパラジウム）が好ましい。
【００４７】
触媒は、白金族金属で構成されていればよく、金属単体で使用してもよく、金属元素を含む化合物として使用してもよい。白金族金属を含む化合物としては、金属塩、例えば、無機酸塩［例えば、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、炭酸との塩（炭酸塩、炭酸水素塩等）、リン酸との塩（リン酸塩、リン酸水素塩、リン酸二水素塩など）、ホウ酸の塩等］、有機酸塩（例えば、ギ酸塩、酢酸塩、乳酸塩、シュウ酸塩等のカルボン酸の塩等）、ハロゲン化物（例えば、塩化物、臭化物等）、これらの金属成分又はその塩に配位子を配位させた錯体（例えば、テトラキストリフェニルホスフェインパラジウム（０））等が例示できる。配位子としては、ホスフィン（例えば、トリブチルホスフィンなどのトリアルキルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィンなどのトリシクロアルキルホスフィン、トリフェニルホスフィンなどのトリアリールホスフィン）などのリン化合物、ニトリル、ＯＨ（ヒドロキソ）、アルコキシ基（メトキシ、エトキシ基など）、アシル基（アセチル、プロピオニル基など）、アルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基など）、アセチルアセトナト、シクロペンタジエニル基、ハロゲン原子、ＣＯ、Ｈ₂Ｏ（アコ）、窒素含有化合物（例えば、ＮＨ₃、ＮＯ₂、ＮＯ₃、アルキレンジアミン、ピリジン等）等が例示できる。
【００４８】
触媒（白金族金属成分）の金属の価数は特に制限されず、通常、０〜４価、好ましくは０〜２価程度である。前記触媒は均一系であってもよく不均一系であってもよい。また、触媒成分は適当な担体（例えば、活性炭、シリカ（シリカゲル）、アルミナ、ゼオライト、ベントナイト等の多孔質担体）に担持させた形態で固体触媒として使用することもできる。これらの触媒は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００４９】
パラジウム触媒を例にとって説明すると、触媒としては、硝酸パラジウム、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、アセチルアセトナトパラジウム(II)、テトラアンミンパラジウム(II)塩化物、ビス（エチレンジアミン）パラジウム(II)塩化物、テトラクロロパラジウム(II)酸カリウム、テトラニトロパラジウム(II)酸カリウム、ジクロロビス（トリアルキルホスフィン）パラジウム(II)、ジメチルビス（トリエチルホスフィン）パラジウム(II)、ビスシクロペンタジエニルパラジウム(II)、トリカルボニルシクロペンタジエニルパラジウム(I)、ジクロロ−μ−ビス［ビス（ジメチルホスフィノ）メタン］二パラジウム(I)、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム(0)、ビス（トリシクロヘキシルホスフィン）パラジウム(0)、テトラキス（トリエチルホスフィト）パラジウム(0)、カルボニルトリス（トリフェニルホスフィン）パラジウム(0)、ビス（シクロオクタ−１，５−ジエン）パラジウム(0)、トリス（ジベンジリデンアセトン）二パラジウム(0)などが挙げられる。
【００５０】
触媒の使用量は、特に制限はされないが、ハロゲン化合物（２）１モルに対して０．００１〜１モル、好ましくは０．００３〜０．５モル、さらに好ましくは０．００５〜０．５モル（例えば、０．０１〜０．２モル）程度である。
【００５１】
反応の進行につれ、反応系にはハロゲン酸が発生する。このハロゲン酸を中和するために、反応系に塩基を添加してもよい。塩基としては、無機塩基、例えば、アルカリ金属水酸化物（水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど）、アルカリ金属の炭酸塩（例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等）、アルカリ金属の炭酸水素塩（炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等）、アルカリ土類金属水酸化物（水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなど）、アルカリ土類金属の炭酸塩（例えば、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等）、アルカリ土類金属の炭酸水素塩（例えば、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素カルシウム等）等；有機塩基又はアミン類、例えば、アルキルアミン類（例えば、トリエチルアミンなどのトリＣ_1-4アルキルアミンなどの三級アミン類）、複素環式アミン類（例えば、ピリジンなど）、Ｃ_1-4アルキルアニリン（例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリンなどの三級アミン類など）；アルカリ金属のカルボン酸塩（例えば、酢酸ナトリム、酢酸カリウム等）、アルカリ土類金属のカルボン酸塩（例えば、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム等）等を例示できる。これらの塩基は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。なお、有機塩基やアミン類（例えば、第三級アミン類）を用いると、選択率が向上するようである。
【００５２】
反応には、溶媒を用いてもよい。溶媒を用いる場合には、反応の進行を阻害せず、かつ反応成分を溶解するものであれば特に制限はない。溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトニトリルなどのニトリル類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、スルホランなどのスルホン類、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、ブロモホルム、クロロベンゼン、ブロモベンゼン等の含ハロゲン化合物を例示できる。なお、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ターシャリーブタノール等）を溶媒とする場合には、原料であるアルコール自身を溶媒とすることが好ましい。これらの溶媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。用いる溶媒の量は特に限定されず、反応成分（ハロゲン化合物など）が充分に溶解できればよい。
【００５３】
この反応は、通常、常圧〜５００気圧（約５０ＭＰａ）、好ましくは常圧〜１００気圧（約１０ＭＰａ）、さらに好ましくは常圧〜５０気圧（例えば、常圧〜１０気圧（約１ＭＰａ））程度で行われる。なお、装置又は操作上の理由などにより、減圧下で反応を行ってもよい。反応を加圧下（例えば、２〜５０気圧（約０．２〜５ＭＰａ）、好ましくは５〜３０気圧（約０．５〜３ＭＰａ）程度）で行うと、選択率が向上するようである。
【００５４】
また、一酸化炭素は、純粋な一酸化炭素ガスであってもよく、不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリウムなど）との混合ガスとして用いてもよい。すなわち、気相に一酸化炭素以外に、不活性なガス、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等が存在してもよい。また、ガス成分の液相への溶解方法も、特に限定されない。反応では、一酸化炭素と反応成分とを接触させればよく、充分に溶解できるならば、気液接触によって溶解させてもよいし、例えば、吹き込み管によって、液相へ一酸化炭素を含む気体を吹き込んでもよい。
【００５５】
また、反応温度についても、反応条件下、反応系の融点以上沸点以下であれば、特に制限はない。反応温度は−３０℃〜２００℃、好ましくは−１０℃〜１００℃程度である。本反応はバッチ式、セミバッチ式及び連続式のいずれの方法でも行うことができる。
【００５６】
なお、前記環状エステルにおいて、Ｒ¹が水素原子である化合物（カルボン酸）は、アルコールを用いて反応させた後、通常のエステル加水分解を行い、アルコール由来のアルキル基を加水分解で除去することにより製造してもよい。
【００５７】
反応終了後、生成物は、慣用分離精製手段、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、吸着、カラムクロマトグラフィー等の分離精製手段やこれらを組み合わせた手段により容易に分離精製できる。
【００５８】
［ジカルボン酸エステルの製造方法］
下記式（５）で表されるジカルボン酸エステル（３−オキソペンタンジカルボン酸エステル）は、前記環状エステル（１）と、下記式（４）で表されるアルコール又は水（特にアルコール）とを反応させることにより生成できる。
【００５９】
【化１１】

【００６０】
（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は、同一又は異なって、水素原子、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、又は飽和又は不飽和の環状脂肪族炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基はさらに芳香族基で置換されていてもよい）
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴で表される鎖状脂肪族炭化水素基、環状脂肪族炭化水素基、および又はこれらの脂肪族炭化水素基が有していてもよい芳香族基としては、前記Ｒ¹〜Ｒ³の項で例示した基などが例示できる。好ましいＲ⁴には、水素原子、Ｃ_1-10脂肪族炭化水素基（メチル基、エチル基などのＣ_1-6アルキル基、特にＣ_1-4アルキル基など）、Ｃ_4-8脂環族炭化水素基などが含まれる。
【００６１】
この方法において、環状エステルは、前記本発明の環状エステルの製造方法に限定されず、他の方法により調製してもよい。
【００６２】
出発原料として用いる環状エステルとアルコール又は水との割合は、目的とする反応の進行度、経済上の理由、採用する反応形式を考慮して決定される。通常、アルコール又は水の使用量は、環状エステル１モルに対して０．１〜１０００００モル、好ましくは０．５〜１０００モル、さらに好ましくは０．８〜１００モル程度の範囲である。なお、反応においては、アルコール又は水を溶媒として用いてもよい。
【００６３】
本反応は、反応系を加熱するのみでも進行する。しかし、反応の進行を促進する場合には、触媒を用いてもよい。触媒としては、無機酸（硫酸、塩酸、リン酸、硝酸等）、有機酸（スルホン酸、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸などのＣ_1-6アルカンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等の芳香族スルホン酸など；有機カルボン酸、例えば、酢酸、プロピオン酸等のＣ_1-10飽和又は不飽和モノ又はポリカルボン酸；ハロゲン化有機酸、例えば、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸などのハロゲン化カルボン酸；トリフルオロメタンスルホン酸などのハロゲン化アルカンスルホン酸など）、固体酸［硫酸塩（硫酸カルシウムなど）、金属酸化物（ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃など）、ゼオライト（酸性ＯＨを有するＹ型、Ｘ型、Ａ型ゼオライトなど）、ヘテロポリ酸、イオン交換樹脂（Ｈ型などの陽イオン交換樹脂など）］等を例示できる。これらの触媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００６４】
触媒の使用量は、特に制限されず、環状エステル１モルに対して０．００１〜１モル、好ましくは０．００５〜０．５モル、さらに好ましくは０．０１〜０．２モル程度である。
【００６５】
反応には、溶媒を用いてもよい。溶媒を用いる場合には、反応の進行を阻害せず、かつ反応成分を溶解するものであれば特に制限はない。溶媒としては、前記環状エステルの製造に用いた溶媒と同様の溶媒を用いることができる。
【００６６】
この反応は、通常、常圧で行われる。なお、装置又は操作上の理由などにより、減圧又は加圧下で反応を行ってもよい。
【００６７】
反応温度についても、反応条件下、反応系の融点以上沸点以下であればよい。反応温度は−３０℃〜３００℃、好ましくは−１０℃〜２００℃程度である。本反応はバッチ式、セミバッチ式及び連続式のいずれの方法でもよい。
【００６８】
なお、前記式（５）で表されるジカルボン酸エステルにおいて、Ｒ¹及び／又はＲ⁴が水素原子である誘導体を製造する場合は、アルコールを用いて反応させた後、通常のエステル加水分解を行うことにより、アルコール由来のアルキル基を加水分解で除去することもできる。
【００６９】
生成物の単離方法も前記環状エステルの製造と同様の方法を用いることができる。
【００７０】
前記環状エステルの製造と、前記ジカルボン酸エステルの製造とを連続して行う場合は、前者の反応で得られた環状エステルを単離して、後者の反応に供することも可能であるし、分離精製することなく、反応系中で生成した環状エステルをそのまま後者の反応に供することもできる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、入手及び取り扱いが比較的容易な化合物のみを用い、温和な反応条件で効率よく、３−オキソペンタンジカルボン酸エステルを合成することができ、又はその原料となる新規化合物である６−アルコキシカルボニルメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンを合成することができる。また、対称型のみならず、非対称型構造の３−オキソペンタンジカルボン酸エステルを容易に合成することができる。
【００７２】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。尚、以下の例においてメチル基はＭｅ、エチル基はＥｔ、イソプロピル基はｉ−Ｐｒ、ターシャリーブチル基はｔ−Ｂｕ、ベンジル基はＰｈＣＨ₂、シクロヘキシル基はｃ−Ｈｅｘ、トリメチルシランはＴＭＳ、テトラヒドロフランはＴＨＦと略する場合がある。
【００７３】
ＩＲスペクトルは、ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ １６００ Ｓｅｒｉｅｓ ＦＴ−ＩＲを用いて測定した。
【００７４】
ＮＭＲスペクトルは、ＢＲＵＫＥＲ ＡＭ５００を用い、５００ＭＨｚ（¹Ｈ−ＮＭＲ）又は１２５．７ＭＨｚ（¹³Ｃ−ＮＭＲ）にて、ＴＭＳを内部標準として測定した。
【００７５】
ＭＳスペクトルは、サーモクエスト社製ＬＣＱを用い、シリンジ法、イオン化モードＡＰＣＩで、ポジティブイオンを検出することにより測定した。
【００７６】
実施例１
６−ヨードメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成
ヨウ化ナトリウム２．１６ｇをアセトン１６ｍＬに溶解させ、アセトン４ｍＬで希釈した２，２−ジメチル−６−クロロメチル−１，３−ジオキシン−４−オン２．００ｇを加えて室温下、２時間攪拌した。反応液から不溶物を濾過して除去し、濾液を濃縮した。残査をクロロホルム２０ｍＬに溶解させ、再び不溶物を濾過して除去した後、濾液を濃縮した。得られた残査をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ヘキサン／酢酸エチル＝１／１（容積比））で精製して、６−ヨードメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン２．６５ｇを黄色液体状として得た。この化合物のＮＭＲスペクトルを以下に示す。
【００７７】
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ₃Ｃｌ）ｐｐｍ：１．７１（ｓ，６Ｈ，Ｍｅ），３．８３（ｓ，２Ｈ，ＣＨ₂Ｉ），５．５２（ｓ，１Ｈ，＝ＣＨ）。
【００７８】
実施例２
６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成（６−ヨードメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンからの合成）
容量５０ｍＬの２つ口フラスコに塩化パラジウム０．１００ｇ（０．５６４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．７８２ｇ（５．６６ｍｍｏｌ）、ヨウ化カリウム０．９４０ｇ（５．６６ｍｍｏｌ）を入れ、風船（大気圧）により一酸化炭素を導入して、系を一酸化炭素雰囲気とした。この系にメタノール１０ｍＬ、６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン１．０ｇ（５．６６ｍｍｏｌ）を加え、室温で１８時間攪拌した。
【００７９】
反応終了後、反応混合物を濾過し、得た濾液を濃縮した。この残査に酢酸エチル２５ｍＬと水２５ｍＬとを加えて混合し、二層に分液した。上層（有機層）を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、濾過、濃縮し、黒褐色残査０．４０８ｇを得た。
【００８０】
この残査を¹Ｈ−ＮＭＲにより確認したところ、６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンと２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンがモル比１．０：１．３の割合で検出できた。出発原料である６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの残存は確認できず、他の生成物もほぼ存在しなかった。
【００８１】
この混合物をシリカゲル薄層クロマトグラフィー（移動層はヘキサン／酢酸エチル＝２／１（容積比））により精製し、目的とする６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン６８．１ｍｇを得た。Ｒｆ値は０．２５だった。この化合物のＩＲスペクトル、ＮＭＲスペクトル及びＭＳスペクトルを以下に示す。
【００８２】
ＩＲ（ｎｅａｔ）：３０００，２９５６，１７３２，１６４３ ｃｍ^-1
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ₃Ｃｌ）ｐｐｍ：１．７１（ｓ，６Ｈ，ＣＭｅ₂），３．２９（ｓ，２Ｈ，ＣＨ₂ＣＯ），３．７５（ｓ，３Ｈ，ＣＯＯＭｅ），５．４０（ｓ，１Ｈ，ＣＨ＝Ｃ）
¹³Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）ｐｐｍ：２４．９（ＣＭｅ₂），３９．２（ＣＨ₂ＣＯ），５２．５（ＯＭｅ），９６．５（ＨＣ＝），１０７．３（Ｍｅ₂ Ｃ），１６０．７（Ｏ＝ＣＣＨ₂ Ｃ＝），１６３．７（ＣＯＯＭｅ），１６７．６（＝Ｃ−ＣＯ−Ｏ−ＣＭｅ₂−）
ＣＩ−ＭＳ（ｍ／ｚ）：２０１（Ｍ⁺＋１，１００％），１４３（Ｍ⁺＋１−５８）。
【００８３】
実施例３
６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成（６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンからの合成）
ヨウ化カリウムを用いない以外は、実施例２と同様に反応を行った。反応混合物を上記と同様に後処理し、残査０．５００ｇを得た。この残渣を¹Ｈ−ＮＭＲにより確認したところ、６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンと２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンがモル比１．０：３．０の割合で検出できた。
【００８４】
実施例４
６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１．３−ジオキシン−４−オンの合成（触媒パラジウム種の変更）
触媒として塩化パラジウムの代わりに酢酸パラジウム０．１３０ｇ（０．５７９ｍｍｏｌ）を用い、ヨウ化カリウムを用いない以外は、実施例２と同様に反応を行った。反応混合物を上記と同様に後処理し、残査０．４２８ｇを得た。この残渣を¹Ｈ−ＮＭＲにより確認したところ、６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンと２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキサン−４−オンがモル比１．０：９．０の割合で検出できた。
【００８５】
実施例５
６−イソプロポキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成
アルコールとしてメタノールの代わりにイソプロピルアルコール１０ｍＬを用いる以外は、実施例２と同様に反応を行った。反応混合物を上記と同様に処理し、分液操作により得た有機層を乾燥、濃縮することにより、ほぼ純粋な６−イソプロポキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン０．９９９ｇを得た。６−イソプロポキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの収率は、出発原料の６−クロロメチル−２，２−ジメチル４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンを基準にして７４モル％であった。この化合物のＮＭＲスペクトルデータを以下に示す。
【００８６】
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ₃Ｃｌ）ｐｐｍ：１．２６（ｄ，Ｊ＝６．４Ｈｚ，６Ｈ，ＣＨＭｅ ₂ ）、１．７１（ｓ，６Ｈ，ＣＭe₂）、３．２３（ｓ，２Ｈ，ＣＨ₂ＣＯ）、５．０−５．１（ｍ，１Ｈ，ＣＨＭe₂）、５．３８（ｓ，１Ｈ，ＣＨ＝Ｃ）。
【００８７】
他の生成物は２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンで、出発原料の６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンを基準にして収率５．８モル％で生成したが、出発原料の６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの残存は確認できなかった。
【００８８】
実施例６
６−ターシャリーブトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成
アルコールとしてメタノールの代わりにターシャリーブチルアルコール１０ｍＬを用いる以外は、実施例２と同様に反応を行った。反応混合物を上記と同様に処理し、分液操作により得た有機層を乾燥、濃縮することにより、６−ターシャリーブトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン０．４４ｇを得た。この化合物のＮＭＲスペクトルデータを以下に示す。
【００８９】
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ₃Ｃｌ）ｐｐｍ：１．４６（ｓ，９Ｈ，ｔ−Ｂｕ）、１．７１（ｓ，６Ｈ，ＣＭｅ₂）、３．１７（ｓ，２Ｈ，ＣＨ₂ＣＯ）、５．３６（ｓ，１Ｈ，ＣＨ＝Ｃ）。
【００９０】
他の生成物は２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンだった。出発原料である６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの残存は確認できなかった。
【００９１】
実施例７
６−エトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成
アルコールとしてメタノールの代わりにエタノール１０ｍＬを用いる以外は、実施例２と同様に反応を行った。反応混合物を上記と同様に処理し、分液操作により得た有機層を乾燥、濃縮することにより、６−エトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン０．７０ｇを得た。この化合物のＮＭＲスペクトルデータを以下に示す。
【００９２】
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ₃Ｃｌ）ｐｐｍ：１．２８（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ，ＣＨ ₃ ＣＨ₂）、１．７１（ｓ，６Ｈ，ＣＭｅ₂）、３．２５（ｓ，２Ｈ，ＣＨ₂ＣＯ）、４．２０（ｑ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ₃ ＣＨ ₂ ）、５．３９（ｓ，１Ｈ，ＣＨ＝Ｃ）。
【００９３】
他の生成物は２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンだった。出発原料の６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの残存は確認できなかった。
【００９４】
実施例８
６−ベンジルオキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成
アルコールとしてメタノールの代わりにベンジルアルコール０．６ｇを用い、溶媒としてＴＨＦ１０ｍＬを用いる以外は、実施例２と同様に反応を行った。反応混合物を上記と同様に処理し、分液操作により得た有機層を乾燥、濃縮することにより、６−ベンジルオキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン０．７５ｇを得た。この化合物のＮＭＲスペクトルデータを以下に示す。出発原料の６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの残存は確認できなかった。
【００９５】
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ₃Ｃｌ）ｐｐｍ：１．６３（ｓ，６Ｈ，ＣＭｅ₂）、３．３０（ｓ，２Ｈ，ＣＨ₂ＣＯ）、５．１６（ｓ，２Ｈ，ＰｈＣＨ ₂ ）５．３８（ｓ，１Ｈ，ＣＨ＝Ｃ）、７．３−７．５（ｍ，５Ｈ，Ｐｈ）。
【００９６】
実施例９
６−シクロヘキシルオキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成
アルコールとしてメタノールの代わりにシクロヘキサノール０．６ｇを用い、溶媒としてアセトニトリル１０ｍＬを用いた以外は、実施例２と同様に反応を行った。反応混合物を上記と同様に処理し、分液操作により得た有機層を乾燥、濃縮することにより、６−シクロヘキシルオキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン０．９２ｇを得た。この化合物のＮＭＲスペクトルデータを以下に示す。出発原料の６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの残存は確認できなかった。
【００９７】
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ₃Ｃｌ）ｐｐｍ：１．１−２．０（ｍ，１０Ｈ，シクロヘキサン環のメチレン）、１．７１（ｓ，６Ｈ，ＣＭｅ₂）、３．２４（ｓ，２Ｈ，ＣＨ₂ＣＯ）、４．８−４．９（ｍ，１Ｈ，ＯＣＨ（ＣＨ₂）₂）、５．３８（ｓ，１Ｈ，ＣＨ＝Ｃ）。
【００９８】
実施例２〜９の結果をまとめ、表１に示す。
【００９９】
【表１】

【０１００】
なお、表１において、目的物は６−アルコキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンであり、副生成物は２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンである。
【０１０１】
実施例１０
３−オキソペンタンジカルボン酸ターシャリーブチルメチルの合成
クロロホルム１２ｍＬに６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン５１．７ｍｇ（０．２５８ｍｍｏｌ）、ターシャリーブチルアルコール２０．６ｍｇ（０．２７７ｍｍｏｌ）を溶解し、封管中に封入した。この系を８０℃で９時間加熱し、目的とする３−オキソペンタンジカルボン酸ターシャリーブチルメチルを、８１モル％の収率で得た。この化合物のＮＭＲスペクトルデータを以下に示す。副生成物は存在せず、原料６−エトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンが回収された。
【０１０２】
¹Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤ₃Ｃｌ）ｐｐｍ：１．４７（ｓ，９Ｈ，ｔ−Ｂｕ）、３．５１（ｓ，２Ｈ，ＣＨ₂）、３．６１（ｓ，２Ｈ，ＣＨ₂）、３．７４（ｓ，３Ｈ，Ｍｅ）。
【０１０３】
実施例１１
一酸化炭素加圧条件下での６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成
容量１００ｍＬのマイクロボンベを用い、ヨウ化カリウム量を０．０９４ｇ（０．５６６ｍｍｏｌ）、反応系を１ＭＰａの一酸化炭素雰囲気とした以外は、実施例２と同様に反応をおこなった。
【０１０４】
反応終了後、反応混合物を上記と同様に処理し、¹Ｈ−ＮＭＲにより確認したところ、６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンと２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンがモル比１．０：０．５２の割合で検出できた。出発原料である６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの残存は確認できず、他の生成物もほぼ存在しなかった。ヨウ化カリウム量を低減しても反応は効率よく進行し、反応を加圧（１ＭＰａ）することにより選択性が向上した。
【０１０５】
実施例１２
一酸化炭素加圧条件下での６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成（アミンの使用）
塩基として、炭酸カリウムの代わりにトリエチルアミン１．２ｇ（１１．８ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例１１と同様に反応をおこなった。
【０１０６】
反応終了後、反応混合物を上記と同様に処理し、¹Ｈ−ＮＭＲにより確認したところ、６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンと２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンがモル比１．０：０．３０の割合で検出できた。出発原料である６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの残存は確認できず、他の生成物もほぼ存在しなかった。塩基として有機塩基又はアミン類を用いることにより、選択性が向上した。
【０１０７】
実施例１３
６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成（Ｐｄ量の低減）
容量１００ｍＬのマイクロボンベに塩化パラジウム０．０３２ｇ（０．１８ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン６．０ｇ（５９．２ｍｍｏｌ）、ヨウ化カリウム０．４７０ｇ（２．８３ｍｍｏｌ）、メタノール２５ｍＬ、６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オン５．０ｇ（２８．３ｍｍｏｌ）を加え、室温で２２時間攪拌した。
【０１０８】
反応終了後、反応混合物を濾過し、濾液を濃縮した。この残査に酢酸エチル３０ｍＬを加え、水３０ｍＬで２回洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、濾過、濃縮し、黒褐色残査４．０１３ｇを得た。
【０１０９】
この反応混合物を¹Ｈ−ＮＭＲにより確認したところ、６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンと２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンがモル比１．０：０．２７の割合で検出できた。出発原料である６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの残存は確認できず、他の生成物もほぼ存在しなかった。
【０１１０】
実施例１４
６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの合成（Ｐｄ量の低減）
塩化パラジウム０．０１６ｇ（０．０９ｍｍｏｌ）を用い、室温で５０時間攪拌した以外は、実施例１３と同様に反応をおこなった。
【０１１１】
反応終了後、反応混合物を¹Ｈ−ＮＭＲにより確認したところ、６−メトキシカルボニルメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンと２，２，６−トリメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンがモル比１．０：０．２９の割合で検出できた。出発原料である６−クロロメチル−２，２−ジメチル−４Ｈ−１，３−ジオキシン−４−オンの残存は確認できず、他の生成物もほぼ存在しなかった。

Claims (13)

1. 下記式（１）で表される環状エステル。
   

   

   （式中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、同一又は異なって、水素原子、鎖状脂肪族炭化水素基、又は環状脂肪族炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基はさらにハロゲン原子、Ｃ _１−４ アルキル基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシ基、又は芳香族基で置換されていてもよい）
2. 式（１）において、Ｒ^１が直鎖状又は分岐鎖状Ｃ_１−６アルキル基、Ｃ_３−１０シクロアルキル基、又はＣ_６−１０アリール−Ｃ_１−４アルキル基であり、Ｒ^２及びＲ^３が水素原子又はＣ_１−４アルキル基である請求項１記載の環状エステル。
3. 式（１）において、Ｒ^２及びＲ^３がメチル基である請求項１記載の環状エステル。
4. 下記式（２）で表されるハロゲン化合物と、一酸化炭素及び下記式（３）で表されるアルコール又は水とを反応させる工程を含む請求項１記載の環状エステルの製造方法。
   

   

   （式中、Ｘはハロゲン原子であり、Ｒ^２及びＲ^３は前記式（１）と同様である）
   Ｒ^１−ＯＨ （３）
   （式中、Ｒ^１は前記式（１）と同様である）
5. 式（２）において、Ｘがヨウ素原子又は臭素原子である請求項４記載の製造方法。
6. 式（２）においてＸがフッ素原子又は塩素原子であるハロゲン化合物と、一酸化炭素及び前記アルコール又は水とを、ヨウ素化剤および臭素化剤から選択された少なくとも一種の存在下で反応させる請求項４記載の製造方法。
7. 白金族金属で構成された触媒の存在下で反応させる請求項４記載の製造方法。
8. 周期表１０族金属で構成された触媒の存在下で反応させる請求項４記載の製造方法。
9. 白金族金属がパラジウムである請求項７記載の製造方法。
10. 無機塩基又は有機塩基の存在下で反応させる請求項４記載の製造方法。
11. 塩基がアミン類である請求項１０記載の製造方法。
12. 加圧下で反応させる請求項４記載の製造方法。
13. 下記式（１）で表される環状エステルと、下記式（４）で表されるアルコール又は水とを反応させ、下記式（５）で表されるジカルボン酸エステルを製造する方法。
    

    

    （式中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、同一又は異なって、水素原子、鎖状脂肪族炭化水素基、又は環状脂肪族炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基はさらにハロゲン原子、Ｃ _１−４ アルキル基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシ基、又は芳香族基で置換されていてもよい）
    Ｒ^４−ＯＨ （４）
    （式中、Ｒ^４は水素原子、鎖状脂肪族炭化水素基、又は環状脂肪族炭化水素基を表し、前記脂肪族炭化水素基はさらに芳香族基で置換されていてもよい）
    

    

    （式中、Ｒ^１及びＲ^４は、前記に同じ）