JP5617317B2

JP5617317B2 - ３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩の製造方法

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Publication number: JP5617317B2
Application number: JP2010087565A
Authority: JP
Inventors: 純大下; 一郎河本; 徹上川; 享志吉川
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2030-04-06
Also published as: TW201041832A; EP2418197A4; IL214929A0; US20120016150A1; US8461370B2; JP2010260854A; CN102365264A; EP2418197A1; KR20120041161A; EP2418197B1; WO2010117072A1; CN102365264B

Description

本発明は、３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩の製造方法等に関する。

３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩は、対応するエステルの加水分解により得られる。かかる３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルの製造方法としては、例えば、シクロプロパンアルデヒド化合物と、有機リン化合物の一種であるジエチル（１−シアノエチル）ホスホナートとの反応（いわゆるホーナー・ワズワース・エモンズ反応）が知られている（例えば、特許文献１。）。

特開２００４−２３６３号公報

本発明は、有機リン化合物を用いることなく、３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩を与える新規な製造方法を提供する。

かかる課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討したところ、以下の本発明を見出した。
すなわち、本発明は、
＜１＞３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルとプロピオニトリルとを塩基の存在下で反応させる工程を有することを特徴とする３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩の製造方法；

＜２＞塩基が、強塩基であることを特徴とする＜１＞記載の製造方法；
＜３＞塩基が、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、遷移金属水酸化物、テトラアルキルアンモニウム水酸化物およびアルカリ金属アルコキシドからなる群より選ばれる少なくとも１種の塩基であることを特徴とする＜１＞記載の製造方法；
＜４＞塩基が、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、遷移金属水酸化物およびテトラアルキルアンモニウム水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩基であることを特徴とする＜１＞記載の製造方法；
＜５＞塩基が、アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物であることを特徴とする＜１＞記載の製造方法；
＜６＞塩基が、水酸化カリウムまたは水酸化セシウムであることを特徴とする＜１＞記載の製造方法；

＜７＞前記工程が、さらに、溶媒を存在させて反応させる工程であることを特徴とする＜１＞〜＜６＞のいずれか記載の製造方法；
＜８＞溶媒が、エーテル溶媒またはスルホキシド溶媒であることを特徴とする＜７＞記載の製造方法；
＜９＞溶媒が、テトラヒドロフランまたはジメチルスルホキシドであることを特徴とする＜７＞記載の製造方法；

＜１０＞ジルコニウム化合物存在下、＜１＞〜＜９＞のいずれか記載の製造方法で得られた３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩、及び式（２）

（式中、Ｒ^２は、下記群Ａから選ばれる１種以上の置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。
群Ａ：ハロゲン原子、炭素数２〜７のアシル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜７のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３のアルキルチオ基、及び、置換基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基。）
で表されるモノヒドロキシ化合物を反応させて、式（４）

（式中、Ｒ^２は、前記と同じ意味を表す。）
で表される３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルを製造する方法；
等である。

本発明の製造方法によれば、有機リン化合物を用いることなく、３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩が提供可能である。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における反応は、以下の反応式で表わされる。

得られる、３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸は、通常、用いた塩基と塩を形成している。かかる塩を中和すれば、該カルボン酸が得られる。

３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルにおけるＲは、置換基を有していてもよい炭化水素基を表す。Ｒとしては、鎖状であっても環状であってもよい。
無置換の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基などの炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基、例えば、イソプロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数３〜１０の分枝状アルキル基、例えば、アリル基等の炭素数３〜１０のアルケニル基、例えば、プロパルギル基等の炭素数３〜１０のアルキニル基等の鎖状炭化水素基；例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数３〜１０のシクロアルキル基、例えば、フェニル基等の炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基などが挙げられる。

上記炭化水素が有し得る置換基としては、例えば、下記群Ａから選ばれる１種以上の基を挙げることができる。
群Ａ：ハロゲン原子、炭素数２〜７のアシル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜７のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３のアルキルチオ基、及び、置換基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基。

ここで、ハロゲン原子としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
無置換のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。
無置換のアルキルチオ基をとしては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基等が挙げられる。
無置換のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基等が挙げられる。

アルコキシ基、アルキルチオ基又はアリール基に結合し得る置換基としては、群Ａから選ばれる１種以上の基を挙げることができ、例えば、ハロゲン原子、炭素数２〜７のアシル基、炭素数１〜７のアルコキシ基、炭素数１〜３のアルキルチオ基、炭素数６〜１２のアリール基等が挙げられる。

置換基を有するアルコキシ基としては、例えば、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基等のアルコキシ基を有する炭素数１〜７のアルコキシ基；ベンジルオキシ基等のベンジル基を有する炭素数１〜７のアルコキシ基；等が挙げられる。
置換基を有するアリール基としては、例えば、ブロモフェニル基等が挙げられる。

ハロゲン原子を有する炭化水素基としては、例えば、２−クロロエチル基、２，２，２−トリクロロエチル基等が挙げられる。
アシル基を有する炭化水素基としては、例えば、フェナシル基、ｐ−ブロモフェナシル基等が挙げられる。
アルコキシ基を有する炭化水素基としては、例えば、メトキシメチル基、メトキシメトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基等が挙げられる。
アルキルチオ基を有する炭化水素基としては、例えば、メチルチオメチル基、２−メチルチオエチル基等が挙げられる。
アリール基を有する炭化水素基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、４−ブロモベンジル基、４−メトキシベンジル基、２，３−ジフルオロベンジル基、２，３，５−トリフルオロベンジル基、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシメチルベンジル基、２−ニトロベンジル基、４−ニトロベンジル基、ビス（ｏ−ニトロフェニル）メチル基、２−（９，１０−ジオキソ）アントラニルメチル基等が挙げられる。

Ｒとしては、炭素数１〜１０の鎖状炭化水素基が好ましく、炭素数１〜４の鎖状炭化水素基がより好ましく、炭素数１〜４のアルキル基が更に好ましい。

３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルは、例えば、特開２００６−８９４２７号公報等に記載の方法等により得ることができる。３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルは、そのシクロプロパン環上のホルミル基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｈ）とカルボニルオキシ基（−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、以下、エステル残基と記すことがある）が、互いにシクロプロパン平面に対し、同じ側（シス体）であっても、反対側（トランス体）であってもよいが、トランス体であることが好ましく、（１Ｒ，３Ｒ）体であることがより好ましい。

プロピオニトリルは、通常、市販のものを用いることができる。プロピオニトリルの使用量は、３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステル１モルに対して０．８モル以上であればよい。プロピオニトリルは、溶媒を兼ねて過剰量用いてもよい。具体的には、３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステル１モルに対して、例えば、０．８〜３０モルの範囲等を挙げることができ、好ましくは１〜３モルの範囲等が挙げられる。

本発明で用いられる塩基は、例えば、無機塩基、有機塩基等が挙げられ、好ましくは強塩基が挙げられる。具体的には、例えば、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、遷移金属水酸化物、テトラアルキルアンモニウム水酸化物、アルカリ金属アルコキシドおよびホスファゼン化合物等を挙げることができる。
アルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム等が挙げられる。
アルカリ土類金属水酸化物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等が挙げられる。
遷移金属水酸化物としては、例えば、水酸化鉄（III）、水酸化クロム（III）、水酸化ニッケル（II）、水酸化銅（II）等が挙げられる。
テトラアルキルアンモニウム水酸化物とは、炭素数１〜４のアルキル基が窒素原子に４つ結合したものであり、該アルキル基は同一でも異なっていてもよい。具体的には、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム等が例示される。

アルカリ金属アルコキシドとしては、例えば、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシド等、炭素数１〜４のアルコシキ基を有するアルカリ金属アルコキシドが挙げられる。
ホスファゼン化合物としては、例えば、１，１，１，３，３，３−ヘキサキス（ジメチルアミノ）ジホスファゼニウムフルオライド、ヘキサキス（１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−パーフルオロプロポキシ）ホスファゼン、１−ｔｅｒｔ−ブチル−４，４，４，−トリス（ジメチルアミノ）−２，２−ビス［トリス（ジメチルアミノ）−ホスフォラニリデンアミノ］−２Λ，４Λ−カテナジ（ホスファゼン）等が挙げられる。

塩基の使用量としては、３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステル１モルに対して、例えば、１〜３モルの範囲等を挙げることができる。

塩基として、例えば、市販のものを用いることができる。
かかる塩基としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、遷移金属水酸化物およびテトラアルキルアンモニウム水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩基がより好ましく、アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物であることがさらに好ましく、アルカリ金属水酸化物であることが特に好ましい。なかでも、水酸化カリウムまたは水酸化セシウムが特に好ましい。

本発明における反応は、溶媒の存在下で行うことが好ましい。かかる溶媒としては、例えば、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒；ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒；ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル等の炭素数２〜８の鎖状エーテル溶媒；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等の炭素数４〜８の環状エーテル溶媒；ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒；ニトロベンゼン等のニトロ溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド溶媒；ジメチルスルホキシド、ジフェニルスルフォン等の炭素数１〜１２の炭化水素基を有するスルホキシド溶媒；例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール溶媒；水等が挙げられる。
溶媒としては、例えば、環状エーテル溶媒または鎖状エーテル溶媒のエーテル溶媒、スルホキシド溶媒が好ましく、環状エーテル溶媒またはアルキルスルホキシド溶媒がより好ましく、テトラヒドロフランまたはジメチルスルホキシドが更に好ましい。とりわけ、ジメチルスルホキシドが好ましい。溶媒の使用量は、３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステル１重量部に対して、例えば、０．５〜２０重量部の範囲等が挙げられる。

本発明における反応は、必要により溶媒の存在下で、３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルとプロピオニトリルと塩基とを混合することにより行われ、それらの混合順序は特に限定されない。
反応温度は、例えば、−２０〜１５０℃の範囲等を挙げることができ、好ましくは−５〜１００℃の範囲が挙げられ、より好ましくは１０〜８０℃の範囲等が挙げられる。
反応の進行は、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等の手段により確認できる。具体的な反応時間は、例えば、５分間〜７２時間の範囲等を挙げることができる。

反応終了後の反応混合物には、３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩が含まれている。３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の塩としては、用いた塩基に対応するアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ホスファゼニウム塩等の塩が挙げられる。かかる反応混合物に、中和、水洗浄、抽出、濃縮等の後処理を施すことにより、３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩を単離することができる。
単離された３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩は、さらに、再結晶；抽出；蒸留；活性炭、シリカ、アルミナ等を用いた吸着処理；シリカゲルカラムクロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法；等の精製処理により精製されてもよい。

かくして得られる３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩におけるカルボキシ基と２−シアノ−１−プロペニル基の立体配置は、通常、用いた３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルにおけるホルミル基とエステル残基との立体配置がそれぞれ保持される傾向がある。すなわち、（１Ｒ，３Ｒ）−３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルを用いれば、通常、（１Ｒ，３Ｒ）−３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩が得られる。さらに、３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩は、通常、Ｚ体とＥ体の混合物である。ここで、Ｚ体とはシアノ基とシクロプロパン環とが互いに二重結合に対して同じ側にある構造を表わし、Ｅ体とはそれらが互いに二重結合に対して反対側にある構造を表わす。

かくして得られた３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩は（以下、総称してカルボン酸（１）と記すことがある）、さらに、エステル化反応に供することができる。具体的には、（ａ）カルボン酸（１）及びモノヒドロキシ化合物を触媒存在下、又は、触媒非存在下に脱水縮合する方法、（ｂ）カルボン酸（１）を、塩化チオニル、五塩化リンなどのハロゲン化剤で酸ハロゲン化物とし、ピリジンなどの塩基触媒存在下にモノヒドロキシ化合物を反応させる方法、（ｃ）カルボン酸（１）を（ａ）、（ｂ）の方法に準じて、一旦、炭素数１〜４の低級モノヒドロキシ化合物のエステル化物とし、リチウム化合物存在下、所望のモノヒドロキシ化合物（前記低級モノヒドロキシ化合物とは異なる）とエステル交換反応させる方法、
などを挙げることができる。
好ましくは、（ａ）の方法であり、より好ましくは、ジルコニウム化合物の存在下に脱水縮合する方法である。

ここで、モノヒドロキシ化合物としては、例えば、式（２）

（式中、Ｒ^２は、下記群Ａから選ばれる１種以上の置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の鎖式炭化水素基、炭素数３〜１０の環式炭化水素基を表す。
群Ａ：ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数２〜７のアシル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜７のアルコキシ基、炭素数１〜３のアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基。）
等のモノヒドロキシ化合物（以下、モノヒドロキシ化合物（２）と記すことがある）を挙げることができる。

群Ａとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素、沃素等のハロゲン原子、フリル基、フェノキシフリル基、ベンジルフリル基、ジフルオロメチル基、プロパルギルフリル基、メチルイソオキサゾリル基、トリフルオロメチルチアゾリル基、トリフルオロメトキシチアゾリル基、プロピニルピロリル基、プロピニルジオキソイミダゾリジニル基、オキソ基、プロペニル基、プロピニル基、ジオキソテトラヒドロイソインドリル基、オキソチアゾリル基等が挙げられる。

Ｒ^２が置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の鎖式炭化水素基であるモノヒドロキシ化合物（２）としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、アミルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、ｎ−オクチルアルコール、ｎ−デシルアルコール、２−フリルメチルアルコール、３−フリルメチルアルコール、（５−フェノキシ−３−フリル）メチルアルコール、（５−ベンジル−３−フリル）メタン−１−オール、｛５−（ジフルオロメチル）−３−フリル｝メタン−１−オール、５−プロパルギルフルフリ−ルアルコール、（５−メチルイソオキサゾル−３−イル）メタン−１−オール、１−｛２−（トリフルオロメチル）−１，３−チアゾル−４−イル｝プロプ−２−イン−１−オール、１−｛２−（トリフルオロメトキシ）−１，３−チアゾル−４−イル｝プロプ−２−イン−１−オール、１−｛１−プロプ−２−イニル−５−（トリフルオロメチル）ピロル−３−イル）プロプ−２−イン−１−オール、（１−プロプ−２−イニルピロル−３−イル）メタン−１−オール、３−（ヒドロキシメチル）−１−プロピニル−イミダゾリジン−２，４−ジオン、４−ヒドロキシ−３−メチル−２−（２−プロペニル）−２−シクロペンテン−１−オン、４−ヒドロキシ−３−メチル−２−（２−プロピニル）−２−シクロペンテン−１−オン、２−（ヒドロキシメチル）−４，５，６，７−テトラヒドロイソインドール−１，３−ジオン、｛１−（２−プロピニル）ピロール−３−イル｝メタン−１−オール、５−（ヒドロキシメチル）−４−メチル−（２−プロピニル）−１，３−チアゾリン−２−オン、４−メチルヘプト−４−エン−１−イン−３−オール、クロロメチルアルコール、ジクロロメチルアルコール、トリクロロメチルアルコール、ブロモメチルアルコール、ジブロモメチルアルコール、トリブロモメチルアルコール、フルオロメチルアルコール、ジフルオロメチルアルコール、トリフルオロメチルアルコール、フルオロエチルアルコール、ジフルオロエチルアルコール、トリフルオロエチルアルコール、テトラフルオロエチルアルコール、ペンタフルオロエチルアルコール、３，３−ジブロモ−２−プロペン−１−オール、パーフルオロプロピルアルコール、ヘキサフルオロイソプロピルアルコール、パーフルオロブチルアルコール、パーフルオロペンチルアルコール、パーフルオロヘキシルアルコール、パーフルオロオクチルアルコール、パーフルオロデシルアルコール、｛１−（２−プロピニル）−５−（トリフルオロメチル）−４−ピラゾリル｝メタン−１−オール、１−｛１−（２−プロピニル）−５−（トリフルオロメチル）ピロール−３−イル｝プロプ−２−イン−１−オール、１−｛２−（トリフルオロメチル）−１，３−チアゾール−４−イル｝プロプ−２−イン−１−オール、１−｛２−（トリフルオロメトキシ）−１，３−チアゾール−４−イル｝プロプ−２−イン−１−オール、４−フルオロヘプト−４−エン−１−イン−３−オール等が挙げられる。

Ｒ^２が置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の炭素数３〜１０の環式炭化水素基であるモノヒドロキシ化合物（２）としては、例えば、ベンジルアルコール、２−メチル−３−フェニルベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メチルベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（メトキシメチル）ベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−アリルベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−プロパルギルベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（メチルチオメチル）ベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（ジフルオロメチル）ベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（ジフルオロメトキシ）ベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（２，２，２−トリフルオロアセチルオキシ）メチルベンジルアルコール、４−（トリフルオロメチル）ベンジルアルコール、２，３，４，５−テトラフルオロ−６−メチルベンジルアルコール、３−フェニルベンジルアルコール、２，６−ジクロロベンジルアルコール、３−フェノキシベンジルアルコール、２−ヒドロキシ−２−（３−フェノキシフェニル）エタンニトリル、２−ヒドロキシ−２−｛４−（メトキシメチル）フェニル｝エタンニトリル、２−｛３−（４−クロロフェノキシ）フェニル｝−２−ヒドロキシエタンニトリル、２−（４−アミノ−２，３，５，６−テトラフルオロフェニル）−２−ヒドロキシエタンニトリル、２−（４−フルオロ−３−フェノキシフェニル）−２−ヒドロキシエタンニトリル、（２−メチルフェニル）メチルアルコール、（３−メチルフェニル）メチルアルコール、（４−メチルフェニル）メチルアルコール、（２，３−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（２，４−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（２，５−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（２，６−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（３，４−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（２，３，４−トリメチルフェニル）メチルアルコール、（２，３，５−トリメチルフェニル）メチルアルコール、（２，３，６−トリメチルフェニル）メチルアルコール、（３，４，５−トリメチルフェニル）メチルアルコール、（２，４，６−トリメチルフェニル）メチルアルコール、（２，３，４，５−テトラメチルフェニル）メチルアルコール、（２，３，４，６−テトラメチルフェニル）メチルアルコール、（２，３，５，６−テトラメチルフェニル）メチルアルコール、（ペンタメチルフェニル）メチルアルコール、（エチルフェニル）メチルアルコール、（プロピルフェニル）メチルアルコール、（イソプロピルフェニル）メチルアルコール、（ブチルフェニル）メチルアルコール、（ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（ペンチルフェニル）メチルアルコール、（ネオペンチルフェニル）メチルアルコール、（ヘキシルフェニル）メチルアルコール、（オクチルフェニル）メチルアルコール、（デシルフェニル）メチルアルコール、（ドデシルフェニル）メチルアルコール、（テトラデシルフェニル）メチルアルコール、ナフチルメチルアルコール、アントラセニルメチルアルコール、１−フェニルエチルアルコール、１−（１−ナフチル）エチルアルコール、１−（２−ナフチル）エチルアルコール、４−プロプ−２−イニルフェニル）メタン−１−オール、３−プロプ−２−イニルフェニル）メタン−１−オール、（１−プロプ−２−イニル−２−メチルインドル−３−イル）メタン−１−オール、｛１−プロプ−２−イニル−２−（トリフルオロメチル）インドル−３−イル｝メタン−１−オール、４−プロプ−２−エニルインダン−１−オール、４−フェニルインダン−２−オール、４−（２−チエニル）インダン−２−オール、（２，３，６−トリフルオロ−４−ピリジル）メタン−１−オールおよび前記ハロアラルキルアルコールにおいてハロゲン原子をメトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシなどに任意に変更したアルコキシアラルキルアルコール、およびシアノアラルキルアルコール、ニトロアラルキルアルコール、フェノール、１−ナフトール、２−ナフトール、４−プロプ−２−イニルフェノール、３−プロプ−２−イニルフェノール、４−ヒドロキシアセトフェノン、４−ヒドロキシベンズアルデヒド及びこれらの芳香環がアルキル基、アルコキシ基もしくはハロゲン原子等で置換されたもの等が挙げられる。

好ましいモノヒドロキシ化合物（２）としては、例えば、一級アルコール類、ベンジルアルコール類等を挙げることができ、より好ましくは、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（メトキシメチル）ベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メチルベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−アリルベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−プロパルギルベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（メチルチオメチル）ベンジルアルコール等が挙げられる。

モノヒドロキシ化合物（２）の使用量としてはカルボン酸（１）１モルに対し、例えば、少なくとも１モルの使用量などを挙げることができ、必要に応じ過剰に用いてもよく、溶媒として使用できる程度の過剰量にすることもできる。一般にエステル化反応終了後、未反応のモノヒドロキシ化合物は、例えば蒸留、抽出、分液等の操作により回収することもできる。

ジルコニウム化合物としては、例えば、ルイス酸性ジルコニウム化合物等が挙げられ、より好ましくは、式（３）
Ｚｒ（Ｏ）_ｍ（Ｘ）_ｎ（Ｙ）_{４−２ｍ−ｎ} （３）
（式中、Ｘ，Ｙはそれぞれ独立してハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数２〜１０のアシルオキシ基、アセチルアセトナート基、アミノ基またはシクロペンタジエニル基を示し、ｍは０または１、ｎは０、１または２を示す。）
で表される化合物が挙げられる。
ジルコニウム化合物の具体例としては、例えば、四弗化ジルコニウム、四塩化ジルコニウム、四臭化ジルコニウム、四沃化ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、ジルコニウムアセチルアセトナート、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムｎ−プロポキシド、ジルコニウム i-プロポキシド、ジルコニウム n-ブトキシド、ジルコニウム t-ブトキシド、オキシ塩化ジルコニウム、テトラキス（ジメチルアミノ）ジルコニウム、テトラキス（ジエチルアミノ）ジルコニウム、ジルコノセンジクロライド、ジルコノセンジメトキシド、デカメチルジルコノセンジクロライド等が挙げられ、好ましくは、四塩化ジルコニウム、ジルコニウムｎ−プロポキシドが挙げられる。

ジルコニウム化合物は、市販の無水物あるいは水和物をそのまま使用することができる。また、テトラヒドロフランやテトラメチルエチレンジアミンなどの配位性を有する化合物との錯体を用いることもできる。
ジルコニウム化合物の使用量としては、例えば、カルボン酸（１）１モルに対し０．００１〜２００モル程度であり、好ましくは０．０１〜１０モル程度の範囲である。

カルボン酸（１）とモノヒドロキシ化合物（２）とをジルコニウム化合物の存在下、エステル化反応させるにあたっては、例えば、アルゴン、窒素等の不活性ガスの雰囲気下で行うことが好ましい。エステル化反応は常圧、加圧及び減圧下、何れでも行うことができ、好ましくは、常圧もしくは減圧下に行う。また、脱水縮合反応の副生物である水を反応系外に連続的に蒸留等の方法により除去しながら行うことが好ましい。

エステル化反応温度としては、例えば、２０〜２００℃程度の範囲等を挙げることができる。
エステル化反応により式（４）

（式中、Ｒ^２は、前記と同じ意味を表す。）
で表される３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルを含む反応混合物を得ることができる。該反応混合物は、さらに、水もしくは酸性水で洗浄等を行うことにより触媒を除去することができ、必要に応じて蒸留、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の精製操作を行ってもよい。

かくして得られた３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルとしては、例えば、特許文献１に記載された有害生物防除剤等に用いることができる。３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルの具体例としては、４−メトキシメチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレート、４−メチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレート、４−アリル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレート、４−プロパルギル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレート、４−メチルチオメチル−２，３，５，６−テトラフルオロベンジル３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボキシレート等および、これらのエステル部分が対応するモノヒドロキシ化合物に置き換わったものなどが挙げられる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
各実施例において、Ｚ体比とは、下記式で表されるＺ体及びＥ体をガスクロマトグラフィーによる内部標準法で測定し、得られたＺ体及びＥ体の量を、Ｚ体／（Ｚ体＋Ｅ体）の式で求められる生成比を表わした値である。

実施例１
（１Ｒ，３Ｒ）−３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル１６．２ｇとプロピオニトリル６．９ｇとジメチルスルホキシド８０．８ｇとを室温（約２５℃）で混合し、そこに水酸化カリウム１１．７ｇを加えて１．５時間撹拌した。得られた混合物を４５℃に昇温し、さらに１時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却し、そこに１重量％水酸化ナトリウム水１５４．９ｇを加え、さらにキシレンを４８．５ｇ加えて撹拌した後、分液した。得られた水層にキシレン８０．８ｇを加え、得られた混合物を氷冷しながら、そこに７０重量％硫酸水３４ｇを滴下した後、分液し、油層を取得した。得られた水層にキシレン４８．５ｇを加えて室温で抽出し、得られた油層と先に取得した油層とを合一し、水４８．５ｇで洗浄した。得られた油層を減圧濃縮することにより、（１Ｒ，３Ｒ）−３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸を主成分とする油状物１３．４ｇを得た。ガスクロマトグラフィー（内部標準法）にて分析したところ、収率は６９％、Ｚ体比は６７％であった。

実施例２
（１Ｒ，３Ｒ）−３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル１．０ｇとプロピオニトリル０．４１ｇとジメチルスルホキシド１０ｇとを室温で混合し、そこに水酸化カリウム０．８２ｇを加えて室温で２時間攪拌した。得られた反応混合物をガスクロマトグラフィー（内部標準法）にて分析したところ、（１Ｒ，３Ｒ）−３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の収率は７８％、Ｚ体比は６７％であった。

実施例３
実施例２において、水酸化カリウム０．８２ｇに代えて水酸化セシウム１水和物２．０８ｇを用い、４５℃にて１時間攪拌した以外は、実施例２と同様に反応を行った。（１Ｒ，３Ｒ）−３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の収率は８４％、Ｚ体比は６４％であった。

実施例４
プロピオニトリル０．７０ｇとジメチルスルホキシド５．０ｇと水酸化カリウム０．７３ｇの混合物を４５℃に調整し、そこに（１Ｒ，３Ｒ）−３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル１．０ｇとジメチルスルホキシド５．０ｇの混合液を１時間かけて滴下した。滴下中の混合物の内温は４５〜４７℃の範囲であった。得られた混合物を４８℃で３時間攪拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、ガスクロマトグラフィー（内部標準法）にて分析したところ、（１Ｒ，３Ｒ）−３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の収率は８３％、Ｚ体比は６１％であった。

実施例５
（１Ｒ，３Ｒ）−３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル１．０ｇとプロピオニトリル１０．０ｇの混合液に、カリウムｔｅｒｔ−ブトキシド１．４４ｇを室温で加え、得られた混合物を４５℃に昇温し、同温度で１時間攪拌した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、ガスクロマトグラフィー（内部標準法）にて分析したところ、（１Ｒ，３Ｒ）−３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸の収率は５４％、Ｚ体比は６３％であった。

実施例６
２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシメチル−ベンジルアルコール２．２４ｇ、塩化ジルコニウム７０ｍｇおよびキシレン２０ｍｌの混合物を約１０分間、加熱還流させた後、キシレン１０ｍｌを留去する。得られた混合物を８０℃まで放冷し、そこに実施例１で得た（１Ｒ，３Ｒ）−３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸１．９７ｇを加えて、得られた混合物をキシレン還流温度にて、副生する水をキシレン共沸条件下で反応系外に除きながら撹拌すれば、（１Ｒ，３Ｒ）−３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシメチル−ベンジルエステルが得られる。

実施例７
２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシメチル−ベンジルアルコール８．０ｇ、７０重量％ジルコニウムテトライソプロポキシド／２−プロパノール溶液０．３ｇおよびキシレン５５ｇの混合物を加熱還流させた後、留出液を３９ｇ除去する。得られた混合物を８０℃まで放冷し、そこに実施例１で得た（１Ｒ，３Ｒ）−３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸７．４ｇを加えて、得られた混合物をキシレン還流温度にて、副生する水をキシレン共沸条件下で反応系外に除きながら撹拌すれば、（１Ｒ，３Ｒ）−３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メトキシメチル−ベンジルエステルが得られる。

Claims

３−ホルミル−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルとプロピオニトリルとを、アルカリ金属水酸化物、およびアルカリ金属アルコキシドからなる群より選ばれる少なくとも１種の塩基の存在下で反応させる工程を有することを特徴とする３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩の製造方法。
水酸化カリウム、水酸化セシウムまたはカリウムｔｅｒｔ−ブトキシドの存在下で反応させる、請求項１記載の製造方法。
溶媒を存在させて反応させる、請求項１または２に記載の製造方法。
溶媒が、エーテル溶媒またはスルホキシド溶媒であることを特徴とする請求項３記載の製造方法。
溶媒が、テトラヒドロフランまたはジメチルスルホキシドであることを特徴とする請求項３記載の製造方法。
ジルコニウム化合物存在下、請求項１〜５のいずれか記載の製造方法で得られた３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸またはその塩、及び式（２）

（式中、Ｒ²は、下記群Ａから選ばれる１種以上の置換基を有していてもよい炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。
群Ａ：ハロゲン原子、炭素数２〜７のアシル基、置換基を有していてもよい炭素数１〜７のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数１〜３のアルキルチオ基、及び、置換基を有していてもよい炭素数６〜１８のアリール基。）
で表されるモノヒドロキシ化合物を反応させて、式（４）

（式中、Ｒ²は、前記と同じ意味を表す。）
で表される３−（２−シアノ−１−プロペニル）−２，２−ジメチルシクロプロパンカルボン酸エステルを製造する方法。
式（２）で表されるモノヒドロキシ化合物が、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（メトキシメチル）ベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メチルベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−アリルベンジルアルコール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−プロパルギルベンジルアルコール、又は２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（メチルチオメチル）ベンジルアルコールである、請求項６記載の製造方法。