JP4734974B2 - ２−（４−シアノテトラヒドロピラン−４−イル）−２−オキソ酢酸エステル及びその製法 - Google Patents

２−（４−シアノテトラヒドロピラン−４−イル）−２−オキソ酢酸エステル及びその製法 Download PDF

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Description

本発明は、2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステル及びその製法に関する。2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステルは、医薬や農薬等の原料や合成中間体として有用な化合物である。
本発明の2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステルは、新規な化合物であり、従来までにその存在や製法は全く知られていなかった。
本発明の課題は、即ち、上記問題点を解決し、簡便な方法によって、2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステルを高収率で製造出来る、工業的に好適な2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステル及びその製法を提供することである。
前記課題に鑑み、本発明者らが鋭意検討を行った結果、以下に示す簡便な方法によって2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステルを高収率で製造出来る方法を見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明の課題は、一般式（１）
Figure 0004734974
（式中、Ｒは、炭化水素基を示す。）
で示される2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステル（以下、化合物（１）と称する）によって解決される。
本発明の課題は、又、塩基の存在下、4-シアノテトラヒドロピランと一般式（２）
Figure 0004734974
（式中、Ｘは、ハロゲン原子、アルコキシ基、アラルキルオキシ基又はアリールオキシ基を示し、Ｒは、前記と同義である。）
で示されるシュウ酸化合物（以下、化合物（２）と称する）とを反応させることを特徴とする、一般式（１）
Figure 0004734974
（式中、Ｒは、前記と同義である。）
で示される化合物（１）の製法によっても解決される。
本発明により、簡便な方法によって、2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステルを高収率で製造することが可能であり、且つ、工業的に好適な2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステル及びその製法を提供することが出来る。
本発明の新規な化合物（１）は、前記の一般式（１）で示される。その一般式（１）において、Ｒは、炭化水素基であり、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基；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、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基が挙げられるが、好ましくはメチル基、エチル基である。なお、これらの基は、各種異性体を含む。
本発明の化合物（１）は、塩基の存在下、4-シアノテトラヒドロピランと前記の化合物（２）とを反応させることによって得られる。
本発明の反応において使用する化合物（２）は、前記の一般式（２）で示される。その一般式（２）において、Ｘ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；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基；ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基等のアラルキルオキシ基；フェノキシ基等のアリールオキシ基が挙げられるが、好ましくはハロゲン原子、アルコキシ基、更に好ましくはメトキシ基、エトキシ基である。なお、これらの基は、各種異性体を含む。又、Ｒは、前記と同義である。
本発明の反応において使用する塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属炭酸水素塩；ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド等のアルカリ金属アルコキシド；水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物；メチルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム等のアルカリ金属アルキル；リチウムジイソプロピルアミド、リチウムビス(トリメチルシリル)アミド、ナトリウムアミド、ナトリウムビス(トリメチルシリル)アミド等のアルカリ金属アミドが挙げられるが、好ましくはアルカリ金属アミド、更に好ましくはリチウムビス(トリメチルシリル)アミドが使用される。なお、これらの塩基は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
前記塩基の使用量は、4-シアノテトラヒドロピラン1モルに対して、好ましくは0.8〜5.0モル、更に好ましくは1.0〜2.0モルである。
本発明の反応は、溶媒中にて行われるのが好ましく、使用する溶媒としては、反応を阻害しないものならば特に限定されず、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のアミン類；ピリジン、メチルピリジン、ジメチルアミノピリジン等のピリジン類；キノリン、イソキノリン、メチルイソキノリン等のキノリン類；N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類；N,N'-ジメチルイミダゾリジノン等の尿素類；ジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホキシド類；n-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール等のアルコール類；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、シクロプロピルメチルエーテル等のエーテル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のカルボン酸エステル類が挙げられるが、好ましくはエーテル類、芳香族炭化水素類が使用される。なお、これらの溶媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
前記溶媒の使用量は、反応液の均一性や攪拌性により適宜調節するが、4-シアノテトラヒドロピラン1gに対して、好ましくは0.5〜50g、更に好ましくは1〜20gである。
本発明の反応は、例えば、4-シアノテトラヒドロピラン、化合物（２）及び塩基を混合し、攪拌しながら反応させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは-100〜150℃、更に好ましくは-50〜120℃であり、反応圧力は特に制限されない。
なお、本発明の反応によって化合物（１）が得られるが、これは、反応終了後、中和、抽出、濾過、濃縮、蒸留、再結晶、晶析、カラムクロマトグラフィー等の一般的な方法によって単離・精製される。
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
実施例１（化合物（１）［Ｒ＝エチル基］；2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エチルの合成）
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積100mlのガラス製フラスコに、1.0mol/lリチウムビス(トリメチルシリル)アミドのテトラヒドロフラン溶液56.7ml(56.8mmol)を加え、液温を-10〜0℃に維持しながら、4-シアノテトラヒドロピラン6.0g(54.0mmol)を滴下し、同温度で1時間攪拌させた。次いで、シュウ酸ジエチル18.7g(135mmol)を滴下し、攪拌しながら同温度で1時間反応させた。反応終了後、反応液の温度を0℃以下に保ちながら、ギ酸3.72g(81mmol)を加え1時間攪拌した後、アセトニトリル26mlを加えた。析出した固体を濾過し、濾液を減圧下で濃縮した後、濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製（展開溶媒；ヘキサン/酢酸エチル＝9/1→7/3）し、黄色液体として、2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エチル3.78gを得た（単離収率；33％）。
2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エチルは、以下の物性値で示される新規な化合物である。
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm))；1.42(3H,t,J=7.2Hz)、2.08〜2.14(4H,m)、3.76〜3.85(2H,m)、4.00〜4.06(2H,m)、4.42(2H,q,J=7.2Hz)
CI-MS(m/e)；212(M+1)
本発明は、2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステル及びその製法に関する。2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステルは、医薬や農薬等の原料や合成中間体として有用な化合物である。

Claims (2)

  1. 一般式（１）
    Figure 0004734974
     （式中、Ｒは、炭化水素基を示す。）
    で示される2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステル。
  2. 塩基の存在下、4-シアノテトラヒドロピランと一般式（２）
    Figure 0004734974
     （式中、Ｘは、ハロゲン原子、アルコキシ基、アラルキルオキシ基又はアリールオキシ基を示し、Ｒは、請求項１記載と同義である。）
    で示されるシュウ酸化合物とを反応させることを特徴とする、一般式（１）
    Figure 0004734974
     （式中、Ｒは、請求項１記載と同義である。）
    で示される2-(4-シアノテトラヒドロピラン-4-イル)-2-オキソ酢酸エステルの製法。
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