JP6162645B2 - ３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法及び４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸 - Google Patents
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Description
本発明は、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ ｐｒｉｏｎｕｓ（Ｐｒｉｏｎｕｓ ｃａｌｉｆｏｒｎｉｃｕｓ）の性フェロモンである３，５-ジメチルドデカン酸の製造方法及びその中間体である４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸に関するものである。
昆虫の性フェロモンは、通常雌個体が雄個体を誘引する機能をもつ生物活性物質であり、少量で高い誘引活性を示す。性フェロモンは、発生予察や地理的な拡散（特定地域への侵入）の確認の手段として、また、害虫防除の手段として広く利用されている。害虫防除の手段としては、大量誘殺（Ｍａｓｓ ｔｒａｐｐｉｎｇ）、誘引殺虫法（Ｌｕｒｅ ＆ Ｋｉｌｌ又はＡｔｔｒａｃｔ ＆ Ｋｉｌｌ）、誘引感染法（Ｌｕｒｅ ＆ ｉｎｆｅｃｔ又はＡｔｔｒａｃｔ ＆ ｉｎｆｅｃｔ）や交信攪乱法（Ｍａｔｉｎｇ ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ）と呼ばれる防除法が広く実用に供されている。性フェロモンの利用にあたっては必要量のフェロモン原体を経済的に製造することが、基礎研究のために、更には、応用のために必要とされる。
カミキリムシＣａｌｉｆｏｒｎｉａ ｐｒｉｏｎｕｓ（Ｐｒｉｏｎｕｓ ｃａｌｉｆｏｒｎｉｃｕｓ）は、アメリカ北西部に分布し、多くの種類の多年性植物を加害する害虫であり、中でもホップに対する被害が深刻な問題となっている。この害虫は３から５年という長いライフサイクルを有するが、その大部分を幼虫として土中のホップなど加害作物の根や幹の中で過ごすため、農薬による防除は困難である。
Ｍｉｌｌａｒらは、虫抽出物のマススペクトルから推定された候補化合物を合成することにより、この害虫の性フェロモンが３，５−ジメチルドデカン酸であることを明らかにした（非特許文献１）。また、彼らはこの文献において、２−メチル−１−ノナノールの臭素化、続くＧｒｉｇｎａｒｄ試薬への変換、β−ブチロラクトンとの反応により合成も行っている。
更に、Ｐｅｔｒｏｖらは、ヘプチルマグネシウムブロミドと２−クロロ−３−ペンテンとのカップリング、臭化水素の付加、マロン酸エチルのアルキル化、エステルの加水分解、脱炭酸により３，５−ジメチルドデカン酸を合成している（非特許文献２）。
また、Ｍｉｌｌａｒらは、２−デセン酸エステルに対してメチルマグネシウムブロミドを不斉１，４−付加させた後、エステルの還元、Ｗｉｔｔｉｇ反応を行い、得られた不飽和エステルに再度メチルマグネシウムブロミドの不斉１，４−付加を行い、最後にエステルを加水分解することにより、３，５−ジメチルドデカン酸の（３Ｒ，５Ｓ）−体と（３Ｓ，５Ｒ）−体を立体選択的に合成している（非特許文献３）。
Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｅｃｏｌ．，３５，５９０−６００（２００９）
Ｆｅｔｔｅ，Ｓｅｉｆｅｎ，Ａｎｓｔｒｉｃｈｍｉｔｔｅｌ，６１，９４０−９４６（１９５９）
Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｅｃｏｌ．，３７，１１４−１２４（２０１１）
しかしながら、非特許文献１の場合、反応に使用するβ−ブチロラクトンは非常に高価かつ工業的に入手することは困難であり、この方法で得られた３，５−ジメチルドデカン酸は蒸留精製が不可能なため、シリカゲルフラッシュクロマトグラフィーを用いて分離や精製を行っている点からも工業的合成方法とは言い難い。
また、非特許文献２は、マロン酸エチルのアルキル化が３２％という非常に低い収率である点や臭化水素の付加の際に気体状の臭化水素を使用する過酷な条件が必要な点などから工業的合成方法とは言い難い。
一方、非特許文献３の場合、３，５−ジメチルドデカン酸の合成に２−デセン酸から６工程もの工程数を要する上に、２回の不斉１，４−付加の収率がそれぞれ５３％と１２％であり、非常に低い。他の工程についても収率が低いため、２−デセン酸からの通算収率はわずか１．７％にすぎない。各工程の中間体の分離や精製にシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーを行っている点からも工業的合成方法とは言い難く、また、３，５−ジメチルドデカン酸については粗生成物として得ているのみで、その精製方法には触れられていない。
このように、従来の製造方法では、収率、中間体及び目的物の分離や精製の手段等の理由で、十分量の３，５−ジメチルドデカン酸を工業的に製造するのは非常に困難と考えられた。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、生物学的又は農学的活性試験や実際の応用又は利用等に必要な十分量の原体を供給するために短工程で簡便であり、かつ効率的なＣａｌｉｆｏｒｎｉａ ｐｒｉｏｎｕｓのフェロモン原体である３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法と、３，５−ジメチルドデカン酸を製造するための有用な中間体である４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸を提供することを目的とする。
また、非特許文献２は、マロン酸エチルのアルキル化が３２％という非常に低い収率である点や臭化水素の付加の際に気体状の臭化水素を使用する過酷な条件が必要な点などから工業的合成方法とは言い難い。
一方、非特許文献３の場合、３，５−ジメチルドデカン酸の合成に２−デセン酸から６工程もの工程数を要する上に、２回の不斉１，４−付加の収率がそれぞれ５３％と１２％であり、非常に低い。他の工程についても収率が低いため、２−デセン酸からの通算収率はわずか１．７％にすぎない。各工程の中間体の分離や精製にシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーを行っている点からも工業的合成方法とは言い難く、また、３，５−ジメチルドデカン酸については粗生成物として得ているのみで、その精製方法には触れられていない。
このように、従来の製造方法では、収率、中間体及び目的物の分離や精製の手段等の理由で、十分量の３，５−ジメチルドデカン酸を工業的に製造するのは非常に困難と考えられた。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、生物学的又は農学的活性試験や実際の応用又は利用等に必要な十分量の原体を供給するために短工程で簡便であり、かつ効率的なＣａｌｉｆｏｒｎｉａ ｐｒｉｏｎｕｓのフェロモン原体である３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法と、３，５−ジメチルドデカン酸を製造するための有用な中間体である４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸を提供することを目的とする。
本発明の一つの態様では、下記一般式
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同じでも異なってもよい炭素数１から５の１価の炭化水素基を示す。）
に示すように、３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステル（１）と２−ノナノン（２）を縮合後に加水分解して４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を得る工程と、前記４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を脱炭酸して３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を得る工程と、前記３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を水素添加して３，５−ジメチルドデカン酸（５）を得る工程とを少なくとも含む３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法を提供する。
また、他の態様では、上記一般式に示すように、３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステル（１）と２−ノナノン（２）を縮合後に加水分解して４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を得る工程と、前記４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を、分子内環化によるラクトン構造を経る脱炭酸及び加水分解により３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を得る工程と、前記３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を水素添加して３，５−ジメチルドデカン酸（５）を得る工程とを少なくとも含む３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法を提供する。
さらに、別の態様では、３，５−ジメチルドデカン酸を製造するための有用な中間体である前記式（３）に示す４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸を提供する。
に示すように、３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステル（１）と２−ノナノン（２）を縮合後に加水分解して４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を得る工程と、前記４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を脱炭酸して３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を得る工程と、前記３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を水素添加して３，５−ジメチルドデカン酸（５）を得る工程とを少なくとも含む３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法を提供する。
また、他の態様では、上記一般式に示すように、３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステル（１）と２−ノナノン（２）を縮合後に加水分解して４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を得る工程と、前記４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を、分子内環化によるラクトン構造を経る脱炭酸及び加水分解により３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を得る工程と、前記３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を水素添加して３，５−ジメチルドデカン酸（５）を得る工程とを少なくとも含む３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法を提供する。
さらに、別の態様では、３，５−ジメチルドデカン酸を製造するための有用な中間体である前記式（３）に示す４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸を提供する。
後述するように、本発明によれば、縮合後加水分解工程後の生成物には、１０種類以上の不飽和ジカルボン酸異性体混合物が存在する可能性があると考えられ、さらに、これらの不飽和ジカルボン酸が分子内環化したラクトンも存在する可能性があると考えられる。このうち、不飽和ジカルボン酸異性体混合物については、最終工程の水素添加で炭素−炭素二重結合部分は還元されて飽和のカルボン酸である３，５−ジメチルドデカン酸へと収束するので、これらの異性体が含まれていても単離や精製操作は必要としない。また、これらの不飽和ジカルボン酸が分子内環化したラクトンについても、次工程の脱炭酸で、不飽和ジカルボン酸の一部又は全部がこれらのラクトンを経由して反応が進行することから、粗生成物中にこれらのラクトンが含まれていても次工程に影響はなく、単離や精製操作は必要としない。
一方、脱炭酸又は脱炭酸及び加水分解工程後の生成物には、１０種類以上の不飽和モノカルボン酸異性体混合物が含まれる可能性があると考えられるが、次工程の水素添加工程で炭素−炭素二重結合部分は還元されて飽和のカルボン酸である３，５−ジメチルドデカン酸へと収束するので、これらの異性体が含まれていても問題はない。
従って、本発明では縮合後加水分解工程、脱炭酸又は脱炭酸及び加水分解工程において、それぞれ単離や精製操作を行わなくても、水素添加工程後に得られた最終生成物を蒸留することのみで精製が可能になる。
このように、本発明によれば、最終工程まで精製を必要とせず、最終生成物である３，５−ジメチルドデカン酸を蒸留のみで精製可能とし、短工程かつ効率的に合成するための製造方法を提供できる。また、３，５−ジメチルドデカン酸を製造するための有用な中間体である４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸も提供できる。
一方、脱炭酸又は脱炭酸及び加水分解工程後の生成物には、１０種類以上の不飽和モノカルボン酸異性体混合物が含まれる可能性があると考えられるが、次工程の水素添加工程で炭素−炭素二重結合部分は還元されて飽和のカルボン酸である３，５−ジメチルドデカン酸へと収束するので、これらの異性体が含まれていても問題はない。
従って、本発明では縮合後加水分解工程、脱炭酸又は脱炭酸及び加水分解工程において、それぞれ単離や精製操作を行わなくても、水素添加工程後に得られた最終生成物を蒸留することのみで精製が可能になる。
このように、本発明によれば、最終工程まで精製を必要とせず、最終生成物である３，５−ジメチルドデカン酸を蒸留のみで精製可能とし、短工程かつ効率的に合成するための製造方法を提供できる。また、３，５−ジメチルドデカン酸を製造するための有用な中間体である４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸も提供できる。
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の出発原料は、下記一般式（１）に示す３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステルである。式中、Ｒ１及びＲ２は同じでも異なってもよく、炭素数１から５、好ましくは１から３の１価の炭化水素基を示す。
本発明の出発原料は、下記一般式（１）に示す３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステルである。式中、Ｒ１及びＲ２は同じでも異なってもよく、炭素数１から５、好ましくは１から３の１価の炭化水素基を示す。
Ｒ１及びＲ２の１価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、１−メチルエチル基等の直鎖状、分岐状の飽和炭化水素基の他、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、エチニル基、プロピニル基、１−ブチニル基等の直鎖状、分岐状の不飽和炭化水素基が挙げられ、これらと異性体の関係にある炭化水素基でもよい。また、これらの１価の炭化水素基の水素原子中の一部がメチル基、エチル基等で置換されていてもよい。これらの１価の炭化水素基から、後の反応における反応性や入手の容易さを考慮して適切なものを選択できる。例えば、後述する縮合と加水分解により４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）へ導く際に、基質は加水分解の際に反応性の高い炭素数１から３のアルキル基や一級炭化水素基を有することが好ましいことから、Ｒ１及びＲ２としては、好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基を挙げられる。
３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステル（１）は、既存の方法、例えば、
Ｃｌｉｖｅ Ａ．Ｈｅｎｒｉｃｋ，Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．４０，１−７，（１９７５）及びその引用文献に記載された方法で合成できる。
Ｃｌｉｖｅ Ａ．Ｈｅｎｒｉｃｋ，Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．４０，１−７，（１９７５）及びその引用文献に記載された方法で合成できる。
次に、下記一般式に示すように、３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステル（１）と２−ノナノン（２）を縮合後に加水分解して、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物を得る工程について述べる。
３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステル（１）と２−ノナノン（２）の縮合反応では、基質の一部又は全部が上記式（６）又は（７）に示すようなラクトン構造を経由することが考えられる。これらのラクトンの開環とエステルの加水分解反応により、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物が得られる。
後述するように、縮合後加水分解工程後の生成物は、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）に加え、他にも二重結合の位置の異なる異性体やそれらの幾何異性体が存在する可能性があると考えられ、さらに、これらの不飽和ジカルボン酸が分子内環化したラクトンも存在する可能性があると考えられる。
粗生成物中に存在する可能性があると考えられる１０種類以上の不飽和ジカルボン酸異性体混合物については、最終工程の水素添加で炭素−炭素二重結合部分は還元されて飽和のカルボン酸である３，５−ジメチルドデカン酸へと収束するので、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−ドデカジエン酸（３）の他にも二重結合の位置の異なる異性体やそれらの幾何異性体が含まれていても問題はない。これらの不飽和ジカルボン酸が分子内環化したラクトンについても、後述するように、次工程の脱炭酸では不飽和ジカルボン酸の一部又は全部がこれらのラクトンを経由して反応が進行することから、粗生成物中にこれらのラクトンが含まれていても次工程に影響はなく、単離や精製操作は必要としない。
粗生成物中に存在する可能性があると考えられる１０種類以上の不飽和ジカルボン酸異性体混合物については、最終工程の水素添加で炭素−炭素二重結合部分は還元されて飽和のカルボン酸である３，５−ジメチルドデカン酸へと収束するので、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−ドデカジエン酸（３）の他にも二重結合の位置の異なる異性体やそれらの幾何異性体が含まれていても問題はない。これらの不飽和ジカルボン酸が分子内環化したラクトンについても、後述するように、次工程の脱炭酸では不飽和ジカルボン酸の一部又は全部がこれらのラクトンを経由して反応が進行することから、粗生成物中にこれらのラクトンが含まれていても次工程に影響はなく、単離や精製操作は必要としない。
縮合と加水分解後に得られる可能性のある不飽和ジカルボン酸の異性体と分子内環化したラクトンの異性体を下記に例示する。例示した化合物１０１から１１４以外にも、例えば二重結合の位置の異なる異性体やそれらの幾何異性体が存在する可能性はあると考えられた。
なお、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸のように幾何を明示していない化合物は、特に明示しない限り全ての幾何異性体の可能性があることを示す。例えば、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸の場合は、下記１０１、１０２、１０３及び１０４であり、これらが単独又は混合物の場合も含まれる。
なお、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸のように幾何を明示していない化合物は、特に明示しない限り全ての幾何異性体の可能性があることを示す。例えば、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸の場合は、下記１０１、１０２、１０３及び１０４であり、これらが単独又は混合物の場合も含まれる。
縮合反応では、通常、基質１モルに対して１モルから５００モルまでの塩基を用いて、溶媒中又は無溶媒で必要に応じて冷却又は加熱して反応を行うことが好ましい。
縮合反応における塩基としては、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、リチウムｔ−ブトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムｔ−ブトキシド等の好ましくはＲ３ＯＭ（Ｒ３は、アルキル基、好ましくは炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｍは、金属原子、好ましくはアルカリ金属を表す。）で示されるアルコキシド類、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸塩類、メチルリチウム、エチルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、塩化メチルマグネシウム等の有機金属試薬、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムヘキサメチルジシラジド、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、リチウムジシクロヘキシルアミド等の金属アミド類、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化カルシウム等の水素化金属類、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピロリジン、ピペリジン、コリジン、ルチジン、モルホリン、ピペラジン等の有機塩基類が挙げられる。これらの塩基は単独で用いても複数の塩基を混合して用いてもよく、基質の種類や反応性や選択性を考慮して選択できる。これら塩基のうち、反応性や価格の点でアルコキシド類が好ましく、立体障害の少ない炭素数１から３のアルコキシドが特に好ましい。塩基としてＲ３ＯＭ（Ｒ３は、アルキル基、好ましくは炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｍは、金属原子、好ましくはアルカリ金属を表す。）で示されるアルコキシド類を用いる場合、基質のＲ１及びＲ２はエステル交換により、Ｒ３と交換される可能性があると考えられるので、複雑な生成物を与えないように基質のＲ１及びＲ２に対応するアルコキシド類を選択する方が縮合反応の評価は容易だが、縮合反応後の加水分解工程で基質のエステルはカルボン酸に変換されるので、エステル交換が起こっても反応に影響はない。
縮合反応における塩基としては、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、リチウムｔ−ブトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムｔ−ブトキシド等の好ましくはＲ３ＯＭ（Ｒ３は、アルキル基、好ましくは炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｍは、金属原子、好ましくはアルカリ金属を表す。）で示されるアルコキシド類、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸塩類、メチルリチウム、エチルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、塩化メチルマグネシウム等の有機金属試薬、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムヘキサメチルジシラジド、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、リチウムジシクロヘキシルアミド等の金属アミド類、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化カルシウム等の水素化金属類、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピロリジン、ピペリジン、コリジン、ルチジン、モルホリン、ピペラジン等の有機塩基類が挙げられる。これらの塩基は単独で用いても複数の塩基を混合して用いてもよく、基質の種類や反応性や選択性を考慮して選択できる。これら塩基のうち、反応性や価格の点でアルコキシド類が好ましく、立体障害の少ない炭素数１から３のアルコキシドが特に好ましい。塩基としてＲ３ＯＭ（Ｒ３は、アルキル基、好ましくは炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｍは、金属原子、好ましくはアルカリ金属を表す。）で示されるアルコキシド類を用いる場合、基質のＲ１及びＲ２はエステル交換により、Ｒ３と交換される可能性があると考えられるので、複雑な生成物を与えないように基質のＲ１及びＲ２に対応するアルコキシド類を選択する方が縮合反応の評価は容易だが、縮合反応後の加水分解工程で基質のエステルはカルボン酸に変換されるので、エステル交換が起こっても反応に影響はない。
縮合反応における塩基の使用量は、基質や塩基の種類によって種々異なるが、基質のエステル化合物１モルに対し、好ましくは１モルから１００モル、より好ましくは１モルから１０モルである。
縮合反応における溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ベンジルアルコール、メトキシエタノール、エトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール類、エーテル（ジエチルエーテル）、ジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類、Ｎ，Ｎ-ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、ヘキサメチルフォスフォリックトリアミド（ＨＭＰＡ）等の非プロトン性極性溶媒類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類が挙げられ、これらを単独又は混合して用いることができる。また、塩基と溶媒の選択において、上記のアルコキシドＲ３ＯＭを使用する場合には、対応するアルコール（Ｒ３ＯＨ）を溶媒として選択することが好ましい。
縮合反応における溶媒の使用量は、基質のエステル化合物１モルに対し、好ましくは０ｇから１０００００００ｇ、より好ましくは０ｇから１０００ｇである。
縮合反応における溶媒の使用量は、基質のエステル化合物１モルに対し、好ましくは０ｇから１０００００００ｇ、より好ましくは０ｇから１０００ｇである。
縮合反応における基質の反応温度は、好ましくは−７８℃から２００℃、より好ましくは−５℃から１００℃である。反応時間は、任意に設定できるが、薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）で反応の進行を追跡して反応を十分進行させるのがよく、通常５分間から２４時間が好ましい。
縮合反応後は基質のラクトンの開環とエステルの加水分解を行う。縮合反応後の反応溶液に水酸化物塩類の水溶液を加えて必要に応じて加熱することで、ラクトンの開環とエステルの加水分解を同時に行うことができる。水酸化物塩類としては、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム等が挙げられる。水酸化物塩類の使用量は、基質のエステル化合物１モルに対し、好ましくは０．１モルから１００モル、より好ましくは０．１モルから１０モルである。水酸化物塩類を水溶液として用いる場合は、好ましくは１質量％から５０質量％の濃度で使用される。
ラクトンの開環とエステルの加水分解における反応温度は、好ましくは２０℃から１００℃で行う。反応時間は、任意に設定できるが、ＴＬＣで反応を追跡して反応を完結させることが収率の点で望ましく、通常０．１から２０時間程度が好ましい。
なお、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析を行う場合、サンプルのインジェクション時の熱により生成物の不飽和ジカルボン酸は分子内環化によりラクトンを形成したり、脱炭酸が起こる可能性があり、正確な分析ができない可能性があると考えられるので、ＧＣのみによる反応追跡は好ましくないと考えられる。
反応終了後は減圧蒸留や各種クロマトグラフィー等の精製や単離を必要とせず、粗生成物のまま次の工程に用いることができる。
ラクトンの開環とエステルの加水分解における反応温度は、好ましくは２０℃から１００℃で行う。反応時間は、任意に設定できるが、ＴＬＣで反応を追跡して反応を完結させることが収率の点で望ましく、通常０．１から２０時間程度が好ましい。
なお、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析を行う場合、サンプルのインジェクション時の熱により生成物の不飽和ジカルボン酸は分子内環化によりラクトンを形成したり、脱炭酸が起こる可能性があり、正確な分析ができない可能性があると考えられるので、ＧＣのみによる反応追跡は好ましくないと考えられる。
反応終了後は減圧蒸留や各種クロマトグラフィー等の精製や単離を必要とせず、粗生成物のまま次の工程に用いることができる。
次に、例えば、下記式に示すように、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物を脱炭酸するか又は脱炭酸後に生じた不飽和モノカルボン酸異性体混合物とこれらが分子内環化したラクトンとの混合物を、ラクトンの開環と加水分解条件で処理することにより、３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）に導く。
４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物の脱炭酸反応では、基質の一部又は全部が分子内環化により上記式（８）又は（９）に示すラクトンになった後、脱炭酸により上記式（１０）又は（１１）に示すラクトンになると考えられる。このラクトンを開環することにより上記式（１２）に示すエステルもしくは上記式（４）に示す３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸を含む不飽和モノカルボン酸異性体混合物となる。エステルとなったものは加水分解することにより、上記式（４）に示す３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸を含む不飽和モノカルボン酸異性体混合物へ変換する。なお、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物の脱炭酸反応において、基質の一部が分子内環化を起こさないためラクトンを経由しない場合には、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物から（４）に示す３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を含む不飽和モノカルボン酸異性体混合物へ直接変換される。
脱炭酸反応では、基質１モルに対して好ましくは０．００１モルから５００モルまでの酸又は塩基を用いて、溶媒中又は無溶媒で必要に応じて加熱して反応を行う。基質の脱炭酸は溶媒中又は無溶媒で加熱するだけでも起こるが、酸又は塩基を加えることが好ましく、脱炭酸後にラクトンを開環させるために塩基を加える必要があることから、塩基を用いることが特に好ましい。
脱炭酸反応における酸としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸等の鉱酸類、酢酸、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルフォン酸、ベンゼンスルフォン酸、ｐ−トルエンスルフォン酸等の有機酸類、三塩化アルミニウム、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、四塩化錫、四臭化錫、二塩化ジブチル錫、ジブチル錫ジメトキシド、ジブチル錫オキシド、チタン（ＩＶ）メトキシド、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド、酸化チタン（ＩＶ）等のルイス酸（Ｌｅｗｉｓ ａｃｉｄ）類が挙げられ、これらは単独又は混合して用いてもよい。
脱炭酸反応における塩基としては、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、リチウムｔ−ブトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムｔ−ブトキシド等の好ましくはＲ３ＯＭ（Ｒ３は、アルキル基、好ましくは炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｍは、金属原子、好ましくはアルカリ金属を表す。）で示されるアルコキシド類、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム等の水酸化物塩類、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸塩類、メチルリチウム、エチルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、塩化メチルマグネシウム、ジムシルナトリウム等の有機金属試薬、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムヘキサメチルジシラジド、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、リチウムジシクロヘキシルアミド等の金属アミド類、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化カルシウム等の水素化金属類、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピロリジン、ピペリジン、コリジン、ルチジン、モルホリン、ピペラジン等の有機塩基類が挙げられ、これらは単独又は混合して用いてもよい。これらの塩基のうち、収率の点で有機塩基類が好ましい。上記で例に挙げた有機塩基類の中でも、トリブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、コリジン等の高沸点のものは高温での反応が可能であり脱炭酸反応に特に好ましいと考えられる。
脱炭酸反応における酸又は塩基の使用量は、基質や酸もしくは塩基の種類によって種々異なるが、基質１モルに対して好ましくは０．００１モルから５００モル、より好ましくは０．０１モルから２０モルである。反応の進行が十分に早い場合には、化学量論量より少ない量の使用が経済的な面から好ましい。
脱炭酸反応における溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ベンジルアルコール、メトキシエタノール、エトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール類、エーテル（ジエチルエーテル）、ジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類、Ｎ，Ｎ-ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、ヘキサメチルフォスフォリックトリアミド（ＨＭＰＡ）等の非プロトン性極性溶媒類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類を挙げることができ、これらを単独又は混合して用いることができる。
脱炭酸反応における溶媒の使用量は、基質のエステル化合物１モルに対し、好ましくは０ｇから１０００００００ｇ、より好ましくは０ｇから１００００ｇである。
脱炭酸反応における溶媒の使用量は、基質のエステル化合物１モルに対し、好ましくは０ｇから１０００００００ｇ、より好ましくは０ｇから１００００ｇである。
脱炭酸反応における反応温度は、好ましくは２０℃から２００℃、より好ましくは１４０℃から１８０℃で行う。反応時間は任意に設定できるが、薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）で反応を追跡して反応を完結させることが収率の点で望ましく、通常５分から９６時間程度である。なお、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析を行う場合、サンプルのインジェクション時の熱により基質の不飽和ジカルボン酸は分子内環化によりラクトンを形成したり脱炭酸が起こる可能性があり、生成物の不飽和モノカルボン酸も分子内環化によりラクトンを形成する可能性があることから、正確な分析が行えない可能性があると考えられるので、ＧＣのみによる反応追跡は好ましくないと考えられる。
脱炭酸後に生成物として存在する可能性があると考えられる化合物の例を下記に示す。例示した化合物２０１から２１４以外にも、例えば二重結合の位置の異なる異性体やそれらの幾何異性体が存在する可能性はあると考えられる。
脱炭酸後は、一部又は全部の基質が上記式（１０）及び（１１）のようにラクトン化した状態で存在すると考えられるので、塩基を加えて開環反応を行う。開環反応における塩基としては、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド等の好ましくはＲ３ＯＭ（Ｒ３は、アルキル基、好ましくは炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｍは、金属原子、好ましくはアルカリ金属を表す。）で示されるアルコキシド類、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム等の水酸化物塩類等が挙げられ、反応性の点でアルコキシド類が好ましく、立体障害の少ない炭素数１から３のアルコキシド類が特に好ましい。
開環反応における塩基の使用量は、基質や塩基の種類によって種々異なるが、基質のラクトン１モルに対して好ましくは１モルから５００モル、より好ましくは１モルから１０モルである。
開環反応における塩基の使用量は、基質や塩基の種類によって種々異なるが、基質のラクトン１モルに対して好ましくは１モルから５００モル、より好ましくは１モルから１０モルである。
開環反応における反応温度は、好ましくは２０℃から２００℃、より好ましくは２０℃から１００℃で行う。反応時間は、任意に設定できるが、ＴＬＣで反応を追跡して反応を完結させることが収率の点で望ましく、通常５分から２４時間程度である。
開環反応後に得られた上記式（１２）のエステルは加水分解することにより上記式（４）の不飽和モノカルボン酸へ変換する。反応溶液に水を添加することで基質のエステルはカルボン酸へ変換されるが、水酸化ナトリウム等の水酸化物塩類の水溶液を加えることが、反応性の点で特に好ましい。
エステルの加水分解反応における反応温度は、好ましくは２０℃から１００℃で行う。反応時間は、任意に設定できるが、ＴＬＣで反応を追跡して反応を完結させることが収率の点で望ましく、通常５分から２４時間程度である。
エステルの加水分解反応における反応温度は、好ましくは２０℃から１００℃で行う。反応時間は、任意に設定できるが、ＴＬＣで反応を追跡して反応を完結させることが収率の点で望ましく、通常５分から２４時間程度である。
エステルの加水分解反応の終了後の粗生成物には、３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の他にも二重結合の位置の異なる異性体やそれらの幾何異性体が含まれる可能性があると考えられるが、反応終了後は減圧蒸留や各種クロマトグラフィー等の精製を必要とせず、粗生成物のまま次の工程に用いることができる。
また、粗生成物中には１０種類以上の不飽和モノカルボン酸異性体混合物が含まれる可能性があると考えられるが、次工程の水素添加で炭素−炭素二重結合部分は還元されて飽和のカルボン酸である３，５−ジメチルドデカン酸へと収束するので、３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の他にも二重結合の位置の異なる異性体やそれらの幾何異性体が含まれていても問題はない。
この粗生成物中に含まれる可能性がある不飽和モノカルボン酸異性体の例を下記に示す。例示した化合物３０１から３１２以外にも、例えば二重結合の位置の異なる異性体やそれらの幾何異性体が存在する可能性はあると考えられる。
また、粗生成物中には１０種類以上の不飽和モノカルボン酸異性体混合物が含まれる可能性があると考えられるが、次工程の水素添加で炭素−炭素二重結合部分は還元されて飽和のカルボン酸である３，５−ジメチルドデカン酸へと収束するので、３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の他にも二重結合の位置の異なる異性体やそれらの幾何異性体が含まれていても問題はない。
この粗生成物中に含まれる可能性がある不飽和モノカルボン酸異性体の例を下記に示す。例示した化合物３０１から３１２以外にも、例えば二重結合の位置の異なる異性体やそれらの幾何異性体が存在する可能性はあると考えられる。
最終工程は、下記式に示すように、３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を含む不飽和モノカルボン酸異性体混合物を水素添加して、目的の３，５−ジメチルドデカン酸（５）を得る水素添加工程である。
水素添加反応としては、通常、水素雰囲気下触媒を用い、溶媒中又は無溶媒で、均一系又は不均一系で必要に応じて冷却又は加熱して反応を行う。
水素添加反応における触媒としては、コバルト、ニッケル、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、オスミウム、白金、イリジウム、銅、鉄等の金属及びこれらを含む酸化物、水酸化物、ハロゲン化物等が挙げられ、これらを単独又は混合して用いることができる。また、上記に例示した金属触媒が担体に担持される場合の担体としては、カーボン、アルミナ、ゼオライト、シリカゲル等が挙げられ、パラジウムカーボンは特に好ましい例として挙げることができる。
水素添加反応における触媒としては、コバルト、ニッケル、ロジウム、パラジウム、ルテニウム、オスミウム、白金、イリジウム、銅、鉄等の金属及びこれらを含む酸化物、水酸化物、ハロゲン化物等が挙げられ、これらを単独又は混合して用いることができる。また、上記に例示した金属触媒が担体に担持される場合の担体としては、カーボン、アルミナ、ゼオライト、シリカゲル等が挙げられ、パラジウムカーボンは特に好ましい例として挙げることができる。
水素添加反応における溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ベンジルアルコール、メトキシエタノール、エトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール類、エーテル（ジエチルエーテル）、ジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の炭化水素類、Ｎ，Ｎ-ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、ヘキサメチルフォスフォリックトリアミド（ＨＭＰＡ）等の非プロトン性極性溶媒類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類を挙げることができ、これらを単独又は混合して用いることができる。
水素添加反応における溶媒の使用量は、基質のエステル化合物１モルに対し、好ましくは０ｇから１０００００００ｇ、より好ましくは０ｇから１０００００ｇである。
水素添加反応における溶媒の使用量は、基質のエステル化合物１モルに対し、好ましくは０ｇから１０００００００ｇ、より好ましくは０ｇから１０００００ｇである。
水素添加反応における水素圧は、常圧から５ＭＰａが好ましく、反応温度は、好ましくは５℃から７０℃、より好ましくは２０℃から５０℃で行う。
水素添加反応における反応時間は、任意に設定できるが、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）や薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）で反応を追跡して反応を完結させることが収率の点で望ましく、５分間から２４０時間が好ましい。
なお、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析を行う場合、サンプルのインジェクション時の熱により基質の不飽和モノカルボン酸は分子内環化によりラクトンを形成する可能性があり、正確な分析が行えない可能性があると考えられるので、ＧＣのみによる反応追跡は好ましくないと考えられる。
水素添加反応における反応時間は、任意に設定できるが、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）や薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）で反応を追跡して反応を完結させることが収率の点で望ましく、５分間から２４０時間が好ましい。
なお、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析を行う場合、サンプルのインジェクション時の熱により基質の不飽和モノカルボン酸は分子内環化によりラクトンを形成する可能性があり、正確な分析が行えない可能性があると考えられるので、ＧＣのみによる反応追跡は好ましくないと考えられる。
目的の３，５−ジメチルドデカン酸の単離や精製は、減圧蒸留や各種クロマトグラフィー等の通常の有機合成における精製方法から適宜選択して用いることができるが、工業的経済性の観点から減圧蒸留が好ましい。
縮合後加水分解工程、脱炭酸後加水分解工程では、それぞれ単離や精製操作を行っていないので、脱炭酸後加水分解工程で得られる不飽和モノカルボン酸として存在する可能性のある異性体は１０種類以上考えられるが、水素添加により炭素−炭素二重結合部分を還元することでこれらの異性体は飽和のカルボン酸である３，５−ジメチルドデカン酸へと収束する。そのため、縮合後加水分解工程、脱炭酸後加水分解工程では、それぞれ単離や精製操作を必要とせず、水素添加工程後に減圧蒸留での精製が可能である。
縮合後加水分解工程、脱炭酸後加水分解工程では、それぞれ単離や精製操作を行っていないので、脱炭酸後加水分解工程で得られる不飽和モノカルボン酸として存在する可能性のある異性体は１０種類以上考えられるが、水素添加により炭素−炭素二重結合部分を還元することでこれらの異性体は飽和のカルボン酸である３，５−ジメチルドデカン酸へと収束する。そのため、縮合後加水分解工程、脱炭酸後加水分解工程では、それぞれ単離や精製操作を必要とせず、水素添加工程後に減圧蒸留での精製が可能である。
以上のようにして、応用及び利用等に必要な十分量の原体を供給するために簡便で、かつ効率的なＣａｌｉｆｏｒｎｉａ ｐｒｉｏｎｕｓのフェロモン原体３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法が実現でき、３，５−ジメチルドデカン酸を製造するために有用な中間体である４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸が提供できる。
以下、実施例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
合成例１
３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジメチルの合成
化合物（１）においてＲ１とＲ２がともにＣＨ３である３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジメチルを化合物（１ｄＭｅ）とも記載する。
窒素雰囲気下、２−オキソ−４，６−ジメチル−２Ｈ−ピラン−５−カルボン酸メチル９．０１ｇ［９９．１％純度（ＧＣによる、以下同様。）］とメタノール８ｇの混合物に、室温下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシドのメタノール溶液１．０４ｇを５分間で滴下した。反応混合物を加熱還流下１時間かき混ぜた。反応混合物を減圧濃縮後、減圧蒸留により目的物５．２２ｇ（９１．０％純度）を得た。前留フラクションを含めた全フラクションの重量ｘ純度の合計で算出した収率は７６．５％であった。
合成例１
３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジメチルの合成
化合物（１）においてＲ１とＲ２がともにＣＨ３である３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジメチルを化合物（１ｄＭｅ）とも記載する。
窒素雰囲気下、２−オキソ−４，６−ジメチル−２Ｈ−ピラン−５−カルボン酸メチル９．０１ｇ［９９．１％純度（ＧＣによる、以下同様。）］とメタノール８ｇの混合物に、室温下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシドのメタノール溶液１．０４ｇを５分間で滴下した。反応混合物を加熱還流下１時間かき混ぜた。反応混合物を減圧濃縮後、減圧蒸留により目的物５．２２ｇ（９１．０％純度）を得た。前留フラクションを含めた全フラクションの重量ｘ純度の合計で算出した収率は７６．５％であった。
実施例１
４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物の合成
（ナトリウムメトキシドを塩基として用いた例）。
窒素雰囲気下、３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジメチル（１ｄＭｅ）８９．３６g（９０．１％純度）、２−ノナノン（２）８２．１９g（９８．８％純度）、メタノール９０ｇの混合物に、室温下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシド メタノール溶液３００．３９ｇを４０分間で滴下した。反応混合物を６５℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を６５℃下かき混ぜながら、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液２４９．１２ｇ、水９３．４２ｇを１５分間で滴下した。反応混合物を６５℃で６時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却後、ｎ−ヘキサン４００ｍｌで２回抽出し、水相と有機相に分離した。水相に２０質量％塩酸６５０ｇを加え、ジエチルエーテル４００ｍｌで４回抽出した後、洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により目的物の粗生成物１３５．８３ｇを得た。この粗生成物は、このまま次の工程に用いた。この粗生成物中には、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む異性体混合物が含まれると考えられ、この粗生成物の物性を以下に示す。
４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物の合成
（ナトリウムメトキシドを塩基として用いた例）。
窒素雰囲気下、３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジメチル（１ｄＭｅ）８９．３６g（９０．１％純度）、２−ノナノン（２）８２．１９g（９８．８％純度）、メタノール９０ｇの混合物に、室温下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシド メタノール溶液３００．３９ｇを４０分間で滴下した。反応混合物を６５℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を６５℃下かき混ぜながら、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液２４９．１２ｇ、水９３．４２ｇを１５分間で滴下した。反応混合物を６５℃で６時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却後、ｎ−ヘキサン４００ｍｌで２回抽出し、水相と有機相に分離した。水相に２０質量％塩酸６５０ｇを加え、ジエチルエーテル４００ｍｌで４回抽出した後、洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により目的物の粗生成物１３５．８３ｇを得た。この粗生成物は、このまま次の工程に用いた。この粗生成物中には、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む異性体混合物が含まれると考えられ、この粗生成物の物性を以下に示す。
４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物
ＩＲ（Ｄ−ＡＴＲ）：ν＝２９５７，２９２７，２８５６，１６９４，１６４４，１６１４，１４０８，１３７８，１３３３，１２７５，１２５０，１２３５，１１１８，１０６０ｃｍ-1
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：０．８４−０．８９（１４．３Ｈ，ｍ），１．１７−１．４９（４３．６Ｈ，ｍ），１．５９（１．９Ｈ，ｓ），１．６５（０．９Ｈ，ｓ），１．７５−１．７７（５．６Ｈ，ｄ），１．８３（１．６Ｈ，ｓ），１．９３（４．１Ｈ，ｓ），１．９７（１．０Ｈ，ｓ），２．０１（１．６Ｈ，ｓ），２．０５−２．２７（５．６Ｈ，ｍ），２．３０（２．８Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１．６，４．０Ｈｚ），２．５３−２．５６（１．１Ｈ，ｍ），３．１２（１．４Ｈ，ｓ），３．２８（０．７Ｈ，ｓ），３．３３（０．１Ｈ，ｓ），３．６０（２．９Ｈ，ｓ），３．６２（０．５Ｈ，ｓ），３．７８（０．３Ｈ，ｓ），４．８８（０．３Ｈ，ｓ），５．１７−５．１９（０．３Ｈ，ｍ），５．２７（１．６Ｈ，ｄｔ，Ｊ＝１．５，７．３Ｈｚ），５．３１−５．４４（０．６Ｈ，ｍ），５．６９（１．０Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１．５，３．８Ｈｚ），５．８８−５．９２（０．６Ｈ，ｍ）ｐｐｍ。
1３Ｃ−ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１４．００，１４．０４，１５．０８，１５．１２，１８．３４，２０．１７，２０．５３，２０．６４，２０．７６，２１．２６，２２．５７，２３．２１，２３．６６，２５．０６，２７．０５，２７．９１，２８．８９，２８．９９，２９．０２，２９．０６，２９．１１，２９．１３，２９．４０，２９．５９，２９．６０，２９．６２，２９．７６，３１．６１，３１．６３，３１．６７，３１．７０，３１．７５，３５．２１，３５．４９，３５．５２，３７．５６，３９．０８，４０．４５，４０．７５，４３．８０，５１．５６，５１．６４，５１．８７，８１．７６，８６．２６，１１３．５７，１１５．８０，１１８．１１，１１８．９６，１１９．３９，１１９．５１，１１９．５８，１１９．７４，１２９．６９，１３０．３５，１３０．４９，１３１．８３，１３４．４７，１５１．３０，１５５．５６，１５６．８０，１５７．９５，１５８．１９，１６５．１９，１６６．５４，１７０．９６，１７１．１１，１７１．２７，１７１．５２，１７１．５８，１７１．６６，１７１．７５，１７６．５６，１７７．３８ｐｐｍ。
ＩＲ（Ｄ−ＡＴＲ）：ν＝２９５７，２９２７，２８５６，１６９４，１６４４，１６１４，１４０８，１３７８，１３３３，１２７５，１２５０，１２３５，１１１８，１０６０ｃｍ-1
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：０．８４−０．８９（１４．３Ｈ，ｍ），１．１７−１．４９（４３．６Ｈ，ｍ），１．５９（１．９Ｈ，ｓ），１．６５（０．９Ｈ，ｓ），１．７５−１．７７（５．６Ｈ，ｄ），１．８３（１．６Ｈ，ｓ），１．９３（４．１Ｈ，ｓ），１．９７（１．０Ｈ，ｓ），２．０１（１．６Ｈ，ｓ），２．０５−２．２７（５．６Ｈ，ｍ），２．３０（２．８Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１．６，４．０Ｈｚ），２．５３−２．５６（１．１Ｈ，ｍ），３．１２（１．４Ｈ，ｓ），３．２８（０．７Ｈ，ｓ），３．３３（０．１Ｈ，ｓ），３．６０（２．９Ｈ，ｓ），３．６２（０．５Ｈ，ｓ），３．７８（０．３Ｈ，ｓ），４．８８（０．３Ｈ，ｓ），５．１７−５．１９（０．３Ｈ，ｍ），５．２７（１．６Ｈ，ｄｔ，Ｊ＝１．５，７．３Ｈｚ），５．３１−５．４４（０．６Ｈ，ｍ），５．６９（１．０Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１．５，３．８Ｈｚ），５．８８−５．９２（０．６Ｈ，ｍ）ｐｐｍ。
1３Ｃ−ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１４．００，１４．０４，１５．０８，１５．１２，１８．３４，２０．１７，２０．５３，２０．６４，２０．７６，２１．２６，２２．５７，２３．２１，２３．６６，２５．０６，２７．０５，２７．９１，２８．８９，２８．９９，２９．０２，２９．０６，２９．１１，２９．１３，２９．４０，２９．５９，２９．６０，２９．６２，２９．７６，３１．６１，３１．６３，３１．６７，３１．７０，３１．７５，３５．２１，３５．４９，３５．５２，３７．５６，３９．０８，４０．４５，４０．７５，４３．８０，５１．５６，５１．６４，５１．８７，８１．７６，８６．２６，１１３．５７，１１５．８０，１１８．１１，１１８．９６，１１９．３９，１１９．５１，１１９．５８，１１９．７４，１２９．６９，１３０．３５，１３０．４９，１３１．８３，１３４．４７，１５１．３０，１５５．５６，１５６．８０，１５７．９５，１５８．１９，１６５．１９，１６６．５４，１７０．９６，１７１．１１，１７１．２７，１７１．５２，１７１．５８，１７１．６６，１７１．７５，１７６．５６，１７７．３８ｐｐｍ。
また、この粗生成物を分析用にジエチルエーテルで再結晶して得られた（Ｚ，Ｅ）−４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸の物性を以下に示す。
（Ｚ，Ｅ）−４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）
白色結晶
融点：１３２．４℃
ＩＲ（Ｄ−ＡＴＲ）：ν＝２９５７，２９２５，２８５３，１７１２，１６７９，１６１４，１４２４，１４０８，１３７７，１３３５，１２７４，１２３４，１１８９，１０６０ｃｍ-1。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−Ｄ６）：δ＝０．８４（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ），１．２４−１．３５（８Ｈ，ｍ），１．６６（３Ｈ，ｓ），１．７６（３Ｈ，ｓ），２．０３（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝７．１Ｈｚ），３．３５−３．３９（２Ｈ，ｍ），５．１０（１Ｈ，ｄｔ，Ｊ＝１．５，７．３Ｈｚ），１２．１６（２Ｈ，ｓ）ｐｐｍ。
1３Ｃ−ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−Ｄ６）：δ＝１３．９２，１６．５８，２１．５９，２２．１１，２７．３７，２８．３１，２８．８５，３１．１５，３９．８３，１２９．６４，１３２．２９，１３５．７２，１３８．６３，１６８．７１，１７１，７９ｐｐｍ。
白色結晶
融点：１３２．４℃
ＩＲ（Ｄ−ＡＴＲ）：ν＝２９５７，２９２５，２８５３，１７１２，１６７９，１６１４，１４２４，１４０８，１３７７，１３３５，１２７４，１２３４，１１８９，１０６０ｃｍ-1。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−Ｄ６）：δ＝０．８４（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ），１．２４−１．３５（８Ｈ，ｍ），１．６６（３Ｈ，ｓ），１．７６（３Ｈ，ｓ），２．０３（２Ｈ，ｑ，Ｊ＝７．１Ｈｚ），３．３５−３．３９（２Ｈ，ｍ），５．１０（１Ｈ，ｄｔ，Ｊ＝１．５，７．３Ｈｚ），１２．１６（２Ｈ，ｓ）ｐｐｍ。
1３Ｃ−ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−Ｄ６）：δ＝１３．９２，１６．５８，２１．５９，２２．１１，２７．３７，２８．３１，２８．８５，３１．１５，３９．８３，１２９．６４，１３２．２９，１３５．７２，１３８．６３，１６８．７１，１７１，７９ｐｐｍ。
実施例２
３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の合成
（トリブチルアミンを塩基として用いて脱炭酸を行った例）
窒素雰囲気下、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物１５．３３ｇ、トリブチルアミン１．５８ｇの混合物を１４０℃で５時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃へ冷却し、７０℃下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシドメタノール溶液１３．２０ｇを５分間で滴下した。反応混合物を７０℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃下かき混ぜながら、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液２７．３６ｇ、水３０．００ｇを５分間で滴下した。反応混合物を７０℃で６時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却後、ｎ−ヘキサン２０ｍｌで２回抽出し、水相と有機相に分離した。水相に２０質量％塩酸５０ｇを加え、ジエチルエーテル１００ｍｌで４回抽出した後、洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により目的物の粗生成物１０．９３ｇを得た。この粗生成物は、このまま次の工程に用いた。この粗生成物は（Ｚ，Ｅ）−３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸と（Ｚ，Ｚ）−３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸が大部分であり、その他に（Ｅ，Ｅ）や（Ｅ，Ｚ）の幾何異性体、二重結合の位置の異なる異性体及びそれらの幾何異性体が含まれている可能性があると考えられた。この粗生成物の物性を以下に示す。
３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の合成
（トリブチルアミンを塩基として用いて脱炭酸を行った例）
窒素雰囲気下、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物１５．３３ｇ、トリブチルアミン１．５８ｇの混合物を１４０℃で５時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃へ冷却し、７０℃下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシドメタノール溶液１３．２０ｇを５分間で滴下した。反応混合物を７０℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃下かき混ぜながら、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液２７．３６ｇ、水３０．００ｇを５分間で滴下した。反応混合物を７０℃で６時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却後、ｎ−ヘキサン２０ｍｌで２回抽出し、水相と有機相に分離した。水相に２０質量％塩酸５０ｇを加え、ジエチルエーテル１００ｍｌで４回抽出した後、洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により目的物の粗生成物１０．９３ｇを得た。この粗生成物は、このまま次の工程に用いた。この粗生成物は（Ｚ，Ｅ）−３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸と（Ｚ，Ｚ）−３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸が大部分であり、その他に（Ｅ，Ｅ）や（Ｅ，Ｚ）の幾何異性体、二重結合の位置の異なる異性体及びそれらの幾何異性体が含まれている可能性があると考えられた。この粗生成物の物性を以下に示す。
３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を含む不飽和モノカルボン酸異性体混合物
ＩＲ（Ｄ−ＡＴＲ）：ν＝２９５６，２９２７，２８５６，１６８８，１６２６，１５９２，１４４２，１３７８，１２５６，１２０３ｃｍ-1。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．８４−０．９０（５．９Ｈ，ｍ），１．１０−１．４８（１９．５Ｈ，ｍ），１．７３（１．５Ｈ，ｄ），１．７８（０．１Ｈ，ｓ），１．８２（１．２Ｈ，ｄ），１．８５−１．８７（０．３Ｈ，ｍ），２．０３−２．０５（２．９Ｈ，ｍ），２．０５−２．１３（２．１Ｈ，ｍ），２．１４−２．２．１７（０．２Ｈ，ｍ），３．０５（０．２Ｈ，ｓ），３．０８（０．１Ｈ，ｓ），４．７７−５．６４（０．５Ｈ，ｍ），５．６４−５．６９（１．１Ｈ，ｍ），５．７６−５．７７（０．１Ｈ，ｄ），６．３６（０．４Ｈ，ｓ），６．４１（０．６Ｈ，ｓ）ｐｐｍ。
1３Ｃ−ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１４．０８，１５．１８，１５．５０，１６．６７，１６．７４，１７．８０，１８．６２，２１．４４，２２．４９，２２．５９，２２．６３，２２．６６，２３．８０，２４．２７，２５．６６，２５．７６，２７．８０，２７．９６，２９．１６，２９．１７，２９．６４，３１．５７，３１．７３，３１．８０，３３．７２，４０．８８，４２．０８，４２．８４，４３．８１，４４．５３，４４．７４，４５．４５，４５．７１，６５．８４，１１３．５９，１１５．６７，１１６．６６，１１６．８２，１１８．９８，１２３．３９，１２３．８３，１２４．６４，１２７．２８，１２７．５８，１２７．７５，１２８．８０，１２９．２３，１２９．２９，１２９．７３，１３０．６９，１３０．７２，１３１．１０，１３１．８８，１３２．１２，１３２．３３，１３２．７５，１３３．６６，１４２．９６，１４３．４７，１４５．６８，１４７．８１，１４９．８１，１５６．２５，１５６．３５，１７１．２３，１７１．３０，１７１．７６，１７２．８４，１７３．５９，１７８．２７ｐｐｍ。
ＩＲ（Ｄ−ＡＴＲ）：ν＝２９５６，２９２７，２８５６，１６８８，１６２６，１５９２，１４４２，１３７８，１２５６，１２０３ｃｍ-1。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．８４−０．９０（５．９Ｈ，ｍ），１．１０−１．４８（１９．５Ｈ，ｍ），１．７３（１．５Ｈ，ｄ），１．７８（０．１Ｈ，ｓ），１．８２（１．２Ｈ，ｄ），１．８５−１．８７（０．３Ｈ，ｍ），２．０３−２．０５（２．９Ｈ，ｍ），２．０５−２．１３（２．１Ｈ，ｍ），２．１４−２．２．１７（０．２Ｈ，ｍ），３．０５（０．２Ｈ，ｓ），３．０８（０．１Ｈ，ｓ），４．７７−５．６４（０．５Ｈ，ｍ），５．６４−５．６９（１．１Ｈ，ｍ），５．７６−５．７７（０．１Ｈ，ｄ），６．３６（０．４Ｈ，ｓ），６．４１（０．６Ｈ，ｓ）ｐｐｍ。
1３Ｃ−ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１４．０８，１５．１８，１５．５０，１６．６７，１６．７４，１７．８０，１８．６２，２１．４４，２２．４９，２２．５９，２２．６３，２２．６６，２３．８０，２４．２７，２５．６６，２５．７６，２７．８０，２７．９６，２９．１６，２９．１７，２９．６４，３１．５７，３１．７３，３１．８０，３３．７２，４０．８８，４２．０８，４２．８４，４３．８１，４４．５３，４４．７４，４５．４５，４５．７１，６５．８４，１１３．５９，１１５．６７，１１６．６６，１１６．８２，１１８．９８，１２３．３９，１２３．８３，１２４．６４，１２７．２８，１２７．５８，１２７．７５，１２８．８０，１２９．２３，１２９．２９，１２９．７３，１３０．６９，１３０．７２，１３１．１０，１３１．８８，１３２．１２，１３２．３３，１３２．７５，１３３．６６，１４２．９６，１４３．４７，１４５．６８，１４７．８１，１４９．８１，１５６．２５，１５６．３５，１７１．２３，１７１．３０，１７１．７６，１７２．８４，１７３．５９，１７８．２７ｐｐｍ。
実施例３
３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の合成
（２，４−ルチジンを塩基として用いて脱炭酸を行った例）。
窒素雰囲気下、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物１．１１ｇ、２，４−ルチジン１．３２ｇ、トルエン１０ｍｌの混合物を１００℃で５時間かき混ぜた。反応混合物を１００℃下かき混ぜながら、２，４−ルチジン１．３２ｇを加え、１００℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃へ冷却し、７０℃下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシド メタノール溶液０．９５ｇを１分間で滴下した。反応混合物を７０℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却し、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液５ｇ、水５ｇを加えて室温下で６時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却後、水相と有機相に分離した。水相に２０質量％塩酸１０ｇを加え、ジエチルエーテル１０ｍｌで２回抽出した後、洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により目的物の粗生成物０．８９ｇを得た。この粗生成物は、このまま次の工程に用いた。
３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の合成
（２，４−ルチジンを塩基として用いて脱炭酸を行った例）。
窒素雰囲気下、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物１．１１ｇ、２，４−ルチジン１．３２ｇ、トルエン１０ｍｌの混合物を１００℃で５時間かき混ぜた。反応混合物を１００℃下かき混ぜながら、２，４−ルチジン１．３２ｇを加え、１００℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃へ冷却し、７０℃下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシド メタノール溶液０．９５ｇを１分間で滴下した。反応混合物を７０℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却し、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液５ｇ、水５ｇを加えて室温下で６時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却後、水相と有機相に分離した。水相に２０質量％塩酸１０ｇを加え、ジエチルエーテル１０ｍｌで２回抽出した後、洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により目的物の粗生成物０．８９ｇを得た。この粗生成物は、このまま次の工程に用いた。
実施例４
３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の合成
（無溶媒で加熱のみによる脱炭酸を行った例）。
窒素雰囲気下、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物０．７２ｇを１４０℃下５時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシド メタノール溶液０.６３ｇを１分間で滴下した。反応混合物を７０℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃下かき混ぜながら、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液１．３０ｇ、水５．００ｇを３分間で滴下した。反応混合物を７０℃で６時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却後、ｎ−ヘキサン１０ｍｌで２回抽出し、水相と有機相に分離した。水相に２０質量％塩酸７ｇを加え、ジエチルエーテル５ｍｌで４回抽出した後、洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により目的物の粗生成物０．５０ｇを得た。反応の追跡はＴＬＣにより行ったが、脱炭酸の反応途中から構造不明の副生成物が多く生成した。この結果より、脱炭酸反応は酸又は塩基を用いて行うことが好ましいと考えられた。
３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の合成
（無溶媒で加熱のみによる脱炭酸を行った例）。
窒素雰囲気下、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物０．７２ｇを１４０℃下５時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシド メタノール溶液０.６３ｇを１分間で滴下した。反応混合物を７０℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃下かき混ぜながら、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液１．３０ｇ、水５．００ｇを３分間で滴下した。反応混合物を７０℃で６時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却後、ｎ−ヘキサン１０ｍｌで２回抽出し、水相と有機相に分離した。水相に２０質量％塩酸７ｇを加え、ジエチルエーテル５ｍｌで４回抽出した後、洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により目的物の粗生成物０．５０ｇを得た。反応の追跡はＴＬＣにより行ったが、脱炭酸の反応途中から構造不明の副生成物が多く生成した。この結果より、脱炭酸反応は酸又は塩基を用いて行うことが好ましいと考えられた。
実施例５
３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の合成
（酸（硫酸）による脱炭酸を行った例）
窒素雰囲気下、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物１．０１ｇ、濃硫酸０．０５ｇ、酢酸３ｍｌの混合物を加熱還流下５時間かき混ぜた。反応混合物を氷冷し、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液１０ｇを滴下した。反応混合物を室温下１時間かき混ぜた。反応混合物に、室温下かき混ぜながら２０％塩酸１２ｇを滴下し、１５分間かき混ぜた。反応混合液を、ジエチルエーテル５ｍｌで４回抽出した後、洗浄・乾燥・濃縮による後処理操作により粗生成物１．５４ｇを得た。この粗生成物１．５４ｇとメタノール２ｍｌの混合物に、７０℃下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシド メタノール溶液０．９５ｇを１分間で滴下した。反応混合物を７０℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃下かき混ぜながら、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液５ｇ、水５ｇを１分間で滴下した。反応混合物を７０℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却後、ｎ−ヘキサン５ｍｌで２回抽出し、水相と有機相に分離した。水相に２０質量％塩酸６ｇを加え、ジエチルエーテル５ｍｌで４回抽出した後、洗浄、乾燥、濃縮による後処理操により目的物の粗生成物１．２０ｇを得た。脱炭酸後にラクトン化していると推測される基質を開環するためには、反応液を酸性条件から塩基性条件にする必要があることから、脱炭酸反応は塩基を用いて行うことが効率的で好ましいと考えられた。
３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）の合成
（酸（硫酸）による脱炭酸を行った例）
窒素雰囲気下、４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を含む不飽和ジカルボン酸異性体混合物１．０１ｇ、濃硫酸０．０５ｇ、酢酸３ｍｌの混合物を加熱還流下５時間かき混ぜた。反応混合物を氷冷し、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液１０ｇを滴下した。反応混合物を室温下１時間かき混ぜた。反応混合物に、室温下かき混ぜながら２０％塩酸１２ｇを滴下し、１５分間かき混ぜた。反応混合液を、ジエチルエーテル５ｍｌで４回抽出した後、洗浄・乾燥・濃縮による後処理操作により粗生成物１．５４ｇを得た。この粗生成物１．５４ｇとメタノール２ｍｌの混合物に、７０℃下かき混ぜながら、２８質量％ナトリウムメトキシド メタノール溶液０．９５ｇを１分間で滴下した。反応混合物を７０℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を７０℃下かき混ぜながら、２５質量％水酸化ナトリウム水溶液５ｇ、水５ｇを１分間で滴下した。反応混合物を７０℃で３時間かき混ぜた。反応混合物を室温まで冷却後、ｎ−ヘキサン５ｍｌで２回抽出し、水相と有機相に分離した。水相に２０質量％塩酸６ｇを加え、ジエチルエーテル５ｍｌで４回抽出した後、洗浄、乾燥、濃縮による後処理操により目的物の粗生成物１．２０ｇを得た。脱炭酸後にラクトン化していると推測される基質を開環するためには、反応液を酸性条件から塩基性条件にする必要があることから、脱炭酸反応は塩基を用いて行うことが効率的で好ましいと考えられた。
実施例６
３，５−ジメチルドデカン酸（５）の合成
内容積５００ｍｌのステンレス鋼製オートクレーブに３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を含む不飽和モノカルボン酸異性体混合物１０．１８ｇ、１０質量％パラジウムカーボン１．２ｇ、エタノール１００ｇを充填し、水素を室温で０．５ＭＰａ加え、２時間かき混ぜた。反応混合物をろ過、濃縮による後処理操作により目的物の粗生成物１０．０１ｇを得た。この粗生成物を減圧蒸留によって精製して、目的物５．３５ｇ（８５．１６％純度）を得た。
縮合工程の塩基としてナトリウムメトキシドを用い、脱炭酸工程の塩基としてトリブチルアミンを用いた場合、原料の３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジメチルの仕込み量から換算した、全フラクションの重量ｘ純度の合計で算出した総収率は４４．９％であった。また、同様に縮合工程の塩基としてナトリウムメトキシドを用い、脱炭酸工程の塩基として２，４−ルチジンを用いた場合、原料の３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジメチルの仕込み量から換算した、総収率は２１．６％であった。この結果から、脱炭酸反応はより高温で行った方が良く、塩基の沸点も高いものを用いることが好ましいと考えられた。
３，５−ジメチルドデカン酸（５）の合成
内容積５００ｍｌのステンレス鋼製オートクレーブに３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を含む不飽和モノカルボン酸異性体混合物１０．１８ｇ、１０質量％パラジウムカーボン１．２ｇ、エタノール１００ｇを充填し、水素を室温で０．５ＭＰａ加え、２時間かき混ぜた。反応混合物をろ過、濃縮による後処理操作により目的物の粗生成物１０．０１ｇを得た。この粗生成物を減圧蒸留によって精製して、目的物５．３５ｇ（８５．１６％純度）を得た。
縮合工程の塩基としてナトリウムメトキシドを用い、脱炭酸工程の塩基としてトリブチルアミンを用いた場合、原料の３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジメチルの仕込み量から換算した、全フラクションの重量ｘ純度の合計で算出した総収率は４４．９％であった。また、同様に縮合工程の塩基としてナトリウムメトキシドを用い、脱炭酸工程の塩基として２，４−ルチジンを用いた場合、原料の３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジメチルの仕込み量から換算した、総収率は２１．６％であった。この結果から、脱炭酸反応はより高温で行った方が良く、塩基の沸点も高いものを用いることが好ましいと考えられた。
３，５−ジメチルドデカン酸（５）
ＩＲ（Ｄ−ＡＴＲ）：ν＝２９５８，２９２５，２８５４，１７０８，１４６３，１４１１，１３８０，１２９５ｃｍ-1。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．８４−０．８９（６Ｈ，ｍ），０．９２−０．９７（３Ｈ，ｍ），１．００−１．１７（２Ｈ，ｍ），１．２３−１．３４（１２Ｈ，ｍ），１．４３−１．５０（１Ｈ，ｍ），２．０３−２．１８（２Ｈ，ｍ），２．２８−２．４０（１Ｈ，ｍ）ｐｐｍ。
1３Ｃ−ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１４．１０，１９．２７，１９．３７，２０．０２，２０．２９，２２．６８，２６．８２，２７．００，２７．６３，２７．６８，２９．３７，２９．９１，２９．９３，３０．００，３１．９０，３６．６２，３７．６８，４１．４７，４２．４０，４４．３０，４４．５５，１７９．８７，１８０．００ｐｐｍ
ＧＣ条件：Ｃｏｌｕｍｎ：ＤＢ−ＷＡＸ，（Ｊ＆Ｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）３０ｍｘ０．２５ｍｍφ、Ｔｅｍｐ：１００℃＋１０℃／分→２３０℃Ｍａｘ、Ｉｎｊ：２３０℃、Ｃａｒｒｉｅｒ：Ｈｅ １ｍｌ／分、Ｓｐｌｉｔ ｒａｔｉｏ：１００：１、Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＩＤ、保持時間：１３．８１２分（ｓｙｎ体）、１３．９２５分（ａｎｔｉ体）。
ＩＲ（Ｄ−ＡＴＲ）：ν＝２９５８，２９２５，２８５４，１７０８，１４６３，１４１１，１３８０，１２９５ｃｍ-1。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝０．８４−０．８９（６Ｈ，ｍ），０．９２−０．９７（３Ｈ，ｍ），１．００−１．１７（２Ｈ，ｍ），１．２３−１．３４（１２Ｈ，ｍ），１．４３−１．５０（１Ｈ，ｍ），２．０３−２．１８（２Ｈ，ｍ），２．２８−２．４０（１Ｈ，ｍ）ｐｐｍ。
1３Ｃ−ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１４．１０，１９．２７，１９．３７，２０．０２，２０．２９，２２．６８，２６．８２，２７．００，２７．６３，２７．６８，２９．３７，２９．９１，２９．９３，３０．００，３１．９０，３６．６２，３７．６８，４１．４７，４２．４０，４４．３０，４４．５５，１７９．８７，１８０．００ｐｐｍ
ＧＣ条件：Ｃｏｌｕｍｎ：ＤＢ−ＷＡＸ，（Ｊ＆Ｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）３０ｍｘ０．２５ｍｍφ、Ｔｅｍｐ：１００℃＋１０℃／分→２３０℃Ｍａｘ、Ｉｎｊ：２３０℃、Ｃａｒｒｉｅｒ：Ｈｅ １ｍｌ／分、Ｓｐｌｉｔ ｒａｔｉｏ：１００：１、Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＩＤ、保持時間：１３．８１２分（ｓｙｎ体）、１３．９２５分（ａｎｔｉ体）。
Claims (3)
- 下記一般式
に示すように、
３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステル（１）と２−ノナノン（２）を縮合後に加水分解して４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を得る工程と、
前記４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を脱炭酸して３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を得る工程と、
前記３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を水素添加して３，５−ジメチルドデカン酸（５）を得る工程と
を少なくとも含む３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法。 - 下記一般式
に示すように、
３−メチル−２−ペンテン−１，５−二酸ジエステル（１）と２−ノナノン（２）を縮合後に加水分解して４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を得る工程と、
前記４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸（３）を、分子内環化によるラクトン構造を経る脱炭酸及び加水分解により３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を得る工程と、
前記３，５−ジメチル−２，４−ドデカジエン酸（４）を水素添加して３，５−ジメチルドデカン酸（５）を得る工程と
を少なくとも含む３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法。 - 下記式（３）
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| EP15168196.2A EP2949642B1 (en) | 2014-05-27 | 2015-05-19 | Method for producing 3,5-dimethyldodecanoic acid; and 4-carboxy-3,5-dimethyl-3,5-dodecadienoic acid |
| CN201510276302.6A CN105294422B (zh) | 2014-05-27 | 2015-05-26 | 生产3,5-二甲基十二烷酸的方法以及4-羧基-3,5-二甲基-3,5-十二碳二烯酸 |
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| JP2014109166A JP6162645B2 (ja) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | ３，５−ジメチルドデカン酸の製造方法及び４−カルボキシ−３，５−ジメチル−３，５−ドデカジエン酸 |
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