JP5869006B2 - シクロペンタノン誘導体の製造方法、中間体化合物および中間体化合物の製造方法 - Google Patents
シクロペンタノン誘導体の製造方法、中間体化合物および中間体化合物の製造方法 Download PDFInfo
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Description
下記一般式(I)で示される化合物を酸と反応させることにより、下記一般式(II)で示される化合物を得る工程を含むことを特徴とする。
本発明はまた、上記一般式(II)で示される化合物の製造方法であって、上記一般式(I)で示される化合物を酸と反応させることを特徴とする製造方法を提供する。
上記一般式(I)で示される化合物を酸と反応させて上記一般式(II)で示される化合物を得、さらに当該化合物をホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド誘導体と反応させることを特徴とする製造方法を提供する。
上記一般式(I)で示される化合物を酸と反応させて上記一般式(II)で示される化合物を得、さらに当該化合物をホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド誘導体と反応させて上記一般式(III)で示される化合物を得、さらに当該化合物の一部のヒドロキシ基を酸性条件下で解離する保護基によって保護することを特徴とする製造方法を提供する。
まず、化合物(V)について説明する。
化合物(V)は、農園芸用薬剤および工業用材料保護剤の有効成分として好適に利用され得る化合物の中間体化合物である。
本発明に係る化合物(V)の製造方法は、下記一般式(I)で示される化合物(以下、「化合物(I)」と称する)を酸と反応させることにより、下記一般式(II)で示される化合物(以下、「化合物(II)」と称する)を得る工程(工程1)を含む方法である。
本発明に係る化合物(V)の製造方法は、工程1を含む限り他の工程について特に限定はないが、好ましい製造方法として、例えば、下記反応スキーム1に示すように、工程1に加えて、さらに工程2〜4を含む方法が挙げられる。以下、化合物(V)の製造方法の一実施形態として、反応スキーム1に示す反応を例に挙げて説明する。
工程1は、化合物(I)を酸と反応させることにより、加水分解・脱炭酸を行い、化合物(II)を得る工程である。
これに対し、本発明に係る工程1を含む化合物(V)の製造方法おいては、工程1を経ることによって、保護基を導入する前に酸性条件下で加水分解・脱炭酸を行っている。これにより、加水分解・脱炭酸の工程、およびその後の工程において、シクロペンタン環が開環する副反応が生じ得る反応を回避することができる。したがって、本発明に係る化合物(V)の製造方法では、副生成物が生じにくく、化合物(V)の収率の点で優れている。
工程2は、化合物(II)をホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド誘導体と反応させることにより、化合物(II)をヒドロキシメチル化して下記一般式(III)で示される化合物(以下、「化合物(III)」と称する)を得る工程である。
工程3は、化合物(III)の一部のヒドロキシ基を保護基によって保護し、下記一般式(IV)で示される化合物(以下、「化合物(IV)」と称する)を得る工程である。なお、導入される保護基は、酸性条件下で解離する保護基である。
工程4は、化合物(IV)を塩基性条件下で脱ヒドロキシメチル化して化合物(V)を得る工程である。
本発明に係るシクロペンタノン誘導体の製造方法において、化合物(II)をホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒド誘導体と反応させることにより、化合物(III)を得る工程をさらに含むことが好ましい。
(1)2−(4−クロロベンジル)−シクロペンタノン(化合物(2))の合成
化合物(1)(1.00g)にp−トルエンスルホン酸一水和物(3.57mg)および水(277μl)を加え、110℃で3時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えてしばらく撹拌した後、これを酢酸エチルで抽出した。さらに、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで飽和食塩水で洗浄した後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去して残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物(化合物(2))783mgを無色油状物として得た。
収量:783mg
収率:100%
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=
1.47-1.57(1H, m), 1.68-1.80(1H, m), 1.92-2.00(1H, m), 2.04-2.13(2H, m), 2.28-2.38(2H, m), 2.54(1H, dd, J=14.0, 9.1Hz), 3.09(1H, dd, J=14.0, 4.3Hz), 7.08-7.11(2H, m), 7.23-7.25(2H, m).
(2)2−(4−クロロベンジル)−2,5,5−トリスヒドロキシメチル−シクロペンタノン(化合物(3))の合成
化合物(2)(3.01g)をトリエチルアミン(3.01ml)に溶解した。次いで、37%ホルムアルデヒド水溶液(4.34ml)を加え、50℃で3.5時間撹拌した。そこに水(6ml)、次いで濃塩酸(3ml)をゆっくり加え、室温で終夜撹拌した。反応終了後、これを酢酸エチルで抽出し、水、次いで飽和食塩水で洗浄した後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、目的物(化合物(3))4.78gを無色結晶として得た。
粗収量:4.78g
粗収率:100%
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=
1.61-1.70(1H, m), 1.90-1.98(3H, m), 2.16-2.19(1H, m), 2.41-2.44(1H, m), 2.52-2.55(1H, m), 2.68(1H, d, J=13.4Hz), 2.84(1H, d, J=13.4Hz), 3.34-3.43(2H, m), 3.53(1H, dd, J=10.8, 4.2Hz), 3.65-3.69(2H, m), 3.81(1H, dd, J=10.9, 5.4Hz), 7.06-7.09(2H, m), 7.24-7.27(2H, m).
(3)2−(4−クロロベンジル)−2−ヒドロキシメチル−8,8−ジメチル−7,9−ジオキサスピロ[4,5]デカン−1−オン(化合物(4))の合成
化合物(3)(4.78g)をアセトンジメチルアセタール(9.80ml)とアセトン(2ml)との混合液に溶解した。次いで、p−トルエンスルホン酸一水和物(76.1mg)を加え、室温で終夜撹拌した。反応終了後、炭酸水素ナトリウム(53.8mg)を加えてしばらく撹拌し、半量になるまで溶媒を留去した。さらにそこに水を加えしばらく撹拌した。これをトルエンで抽出し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで飽和食塩水で洗浄した後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去して残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物(化合物(4))3.12gを無色結晶として得た。
収量:3.12g
収率:63.9%(化合物(2)からの収率)
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=
1.34(3H, s), 1.46(3H, s), 1.70-1.77(1H, m), 1.87-1.97(3H, m), 2.14-2.20(1H, m), 2.61(1H, d, J=13.3Hz), 2.84(1H, d, J=13.3Hz), 2.97(1H, dd, J=11.4, 2.6Hz), 3.47(1H, dd, J=10.8, 3.8Hz), 3.53(1H, dd, J=11.4, 2.6Hz), 3.63(1H, dd, J=10.8, 7.5Hz), 3.82(1H, d, J=11.4Hz), 3.91(1H, d, J=11.4Hz), 7.01-7.04(2H, m), 7.22-7.26(2H, m).
(4)化合物(5)の合成
化合物(4)(103mg)をトルエン(1ml)に溶解した。次いで、25%水酸化ナトリウム水溶液(3ml)を加え、120℃で3時間撹拌した。反応終了後、水を加えてしばらく撹拌した後、これをトルエンで抽出した。さらに、飽和食塩水で洗浄した後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去して残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物(化合物(5))90.9mgを無色結晶として得た。
収量:90.9mg
収率:96.8%
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=
1.38(3H, s), 1.49(3H, s), 1.49-1.59(1H, m), 1.80-1.88(1H, m), 2.04-2.12(1H, m), 2.39-2.50(2H, m), 2.60(1H, dd, J=13.9, 8.4Hz), 3.00(1H, dd, J=13.9, 4.5Hz), 3.24(1H, dd, J=11.4, 2.6Hz), 3.47(1H, dd, J=11.4, 2.6Hz), 3.78(1H, dd, J=11.4, 1.6Hz), 4.06(1H, d, J=11.4Hz), 7.04-7.07(2H, m), 7.22-7.25(2H, m).
<参考製造例:化合物(7)の合成>
(1)2−(4−クロロベンジル)−8,8−ジメチル−1−(1H−1,2,4−トリアゾール−1−イルメチル)−7,9−ジオキサスピロ[4,5]デカン−1−オール(化合物(6))の合成
まず、NaH(0.91g(ca.60% in mineral oil),0.0228mol)をN−メチルピロリドン(NMP)(8ml)に懸濁した後、1,2,4−トリアゾール(1.67g)を加え、0.5時間撹拌してナトリウム塩を生成させた。次いで、化合物(5)(5.00g)を加えた。これを約90℃(バス温)に昇温した後、トリメチルスルホキソニウムブロミド(TMSOB)(4.20g)およびt−BuONa(0.77g)を間欠的に1.5時間かけて添加し、その後1.5時間反応させた。さらにこの反応液を約125℃(バス温)に昇温して、1時間反応させた後、反応液に飽和塩化アンモニウムおよび水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を留去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物(化合物(6))をシス体:トランス体=93:7の異性体混合物として得た。
収量:4.68g
収率:74.3%
シス体
1H-NMR(CDCl3)δ=
1.37(3H,s),1.49(3H,s),1.53-1.57(1H,m),1.83-1.88(1H,m),2.04-2.10(1H,m),2.39-2.50(2H,m),2.60(1H,dd,J=14.0,8.4Hz),3.00(1H,dd,J=14.0,4.4Hz),3.24(1H,dd,J=11.4,2.6Hz),3.47(1H,dd,J=11.4,2.6Hz),3.78(1H,dd,J=11.4,2.0Hz),4.14(1H,d,J=11.4Hz),7.02-7.10(2H,m),7.21-7.27(2H,m).
トランス体
1H-NMR(CDCl3)δ=
1.22-1.60(3H,m), 1.38(3H,s),1.47(3H,s),1.65-1.80(1H,m),2.10-2.21(2H,m),2.72-2.86(1H,m),3.67(1H,d,J=12.0Hz),3.75(1H,d,J=12.5Hz),3.97(1H,dd,J=12.5,2.5Hz),4.25(1H,dd,J=12.0,2.5Hz), 4.65-4.75(3H,m),6.90(2H,d,J=8.3Hz), 7.13-7.23(3H,m),8.00(1H,s).8.39(1H,s).
(2)化合物(7)の合成
化合物(6)(8.98g)をメタノール(30ml)と6N塩酸水溶液(40ml)との混合液に溶解し、室温で4時間撹拌した。これに水を加えた後、炭酸ナトリウムおよび重曹で中和した。次いで、酢酸エチルで抽出した後、有機層を飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を留去し、目的物(化合物(7))を異性体混合物として得た。
収量:7.96g
収率:98.7%
シス体(トランス体は省略)
1H-NMR(CDCl3)δ=
1.20-1.25(1H,m),1.43-1.61(5H,m),2.05-2.15(2H,m),2.40-2.48(1H,m),3.63(1H,d,J=11.2Hz),3.75(1H,d,J=14.0Hz),3.77(1H,d,J=14.0Hz),3.86(1H,d,J=11.2Hz),4.45(1H,d,J=14.3Hz),4.75(1H,d,J=14.3Hz),4.84(1H,brs),6.97(2H,d,J=8.4Hz),7.20(2H,d,J=8.4Hz),8.00(1H,s),8.24(1H,s).
Claims (9)
- 下記一般式(IV)で示される化合物の製造方法であって、
請求項1に記載の製造方法によって得られた下記一般式(III)
- 下記一般式(V)で示される化合物の製造方法であって、
請求項2に記載の製造方法によって得られた下記一般式(IV)
で示される化合物を塩基性条件下で脱ヒドロキシメチル化することを特徴とする製造方法。 - 下記一般式(V)で示されるシクロペンタノン誘導体の製造における中間体化合物であって、
下記一般式(III)で示される化合物。
- 下記一般式(V)で示されるシクロペンタノン誘導体の製造における中間体化合物であって、
下記一般式(IV)で示される化合物。
- Y 1 およびY 2 は、何れもメチル基であることを特徴とする請求項6に記載の製造方法。
- 上記一般式(V)中、mは0〜3の整数であり、mが1以上である場合、Xはハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のハロアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基または炭素数1〜3のハロアルコキシ基であることを特徴とする請求項3に記載の製造方法。
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