JP6249937B2 - 1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物及び4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレートの製造方法 - Google Patents

1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物及び4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレートの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、昆虫のフェロモン及びその関連の物質等の生物活性物質として、または有機合成化学における合成中間体として有用な4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレートの製造方法に関する。例えば、Quadraspiditus perniciosus(Comstock)(一般名:San Jose Scale、ナシマルカイガラムシ)の性フェロモンの主成分(Major component)等である7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネートの製造方法に関する。
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、大量誘殺法(Mass trapping)、誘引殺虫法(Lure & killまたはAttract & kill)、誘引感染法(Lure & infectまたはAttract & infect)や交信撹乱法(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。
Quadraspiditus perniciosus(一般名:San Jose Scale、ナシマルカイガラムシ、以下、「SJS」と略する。)は、世界の広い地域に分布し、果樹(fruit trees)や鑑賞用樹木(ornamental trees)、特に落葉性果樹(deciduous fruit trees)に被害を与え、経済的に非常に重要な害虫である。SJSの性フェロモンは、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート、(Z)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート、(E)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの3化合物が有効成分であるとGieselら(非特許文献1)によって同定された。
これらのSJSの性フェロモンは、互いに異性体の関係にあり、基礎的な生物学的研究や農学的研究のためにはそれぞれの化合物の選択的な製造方法が望まれている。また、応用や実用に供する目的には十分量のフェロモン原体の供給が可能な効率的な製造方法が強く望まれている。
SJSの性フェロモンのうち、主成分である7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネートの合成例としては、下記(a)から(f)が挙げられる。
(a)Andersonら(非特許文献2)の有機銅試薬(Organocuprate reagent)のアルキンへの付加を鍵反応とする合成、
(b)Weilerら(非特許文献3)によるβ−ケトエステル化合物、7−メチル−3−オキソ−7−オクテノエートから一炭素増炭工程を含む合成、
(c)Weedenら(非特許文献4)によるα,β−不飽和エステル(α,β−unsaturated ester)のβ,γ−不飽和エステルへの光化学的二重結合の位置の異性化を鍵反応とした合成、
(d)Zhangら(非特許文献5)による三置換二重結合の異性化を伴う塩素化で得られるアリル=クロリド(Allylic chloride)の還元によるexo−メチレン形成を鍵反応とした合成、
(e)Andersonら(非特許文献2)及びChongら(非特許文献6)による3−メチル−3−ブテン−1−オ−ルのジアニオン(dianion)のアルキル化による合成、
(f)Veselovskiiら(非特許文献7)によるアリル=クロリド混合物を経る非選択的合成
Gieselmannら J.Chem.Ecol.,5,891(1979) Andersonら J.Chem.Ecol.,5,919(1979) Weilerら Can.J.Chem.,71,1955(1993) Weedenら Tet.Lett.,27,5555(1986) Zhangら Chinese Chemical Letters,2,611(1991)、化学通報、40、(1994) Chongら J.Org.Chem.,66,8248(2001) Veselovskiiら Izvestiya Akademii Nauk SSSR,Seriya Khimicheskaya,3,513(1990)
しかし、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネートを選択的に収率よく工業的に実施するためには、これらの合成方法では多くの困難を伴う。例えば、n−ブチルリチウムやメチルリチウム等の有機リチウム試薬[合成(b),(e)]、水素化アルミニウムリチウム(LAH,Lithium aluminum hydride)[合成(a),(b),(d)]、化学量論量(Stoichiometric amount)の有機銅試薬[合成(a)]、Tebbe試薬(Tebbe reagent)[合成(b)]、塩化スルフリル[合成(f)]等の、高価であったり、工業的には取り扱いが困難であったりする試薬を使用している点が挙げられる。また、二重結合の異性化を意図的に行う合成経路では、光化学的異性化[合成(c)]であっても、アリル=クロリドを経由する異性化[合成(d)]であっても、比較的高い選択性での異性化が実現されたとしても少量の望まない異性体の副生とその除去が問題となる。合成中間体で意図しない異性体混合物が生じる合成[合成(f)]でも、同様に目的物とその異性体の分離の困難さとともに収率の低下の原因となるため大きな問題である。また、これらの合成(a)〜(f)では中間体や目的物の単離や精製の際に各種クロマトグラフィーを用いている点も工業的には実施が難しい。このように、これまでの合成例では、十分量の原体を経済的に、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、例えば、生物学的研究、農学的研究や実際の応用や利用等に必要なSJSの性フェロモンの主成分である7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート等の4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレートの充分量を供給するために、簡便で選択的で効率の良い製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、工業的に容易に実現可能な試薬や条件を選択することにより、高い選択性で4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物が合成できることを見出し、本発明を完成させたものである。
本発明の一つの態様では、下記一般式(1)で表される1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物をアシロキシ化して下記一般式(2)で表される1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物を得るアシロキシ化工程と、前記1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)をシクロプロピル−アリル転位を伴うハロゲン化により下記一般式(3)で表される3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレート化合物を得るハロゲン化工程と、前記3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレート化合物(3)を下記一般式(4)で表される有機金属試薬とカップリング反応させることにより下記式(5)で表される4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物を得るカップリング工程とを少なくとも含む4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物の製造方法が提供される。
一般式中、XおよびXは同じでも異なってもよいハロゲン原子であり、RおよびRは同じでも異なってもよい炭素数1から10の不飽和結合を含んでもよい炭化水素基であり、Zは不飽和結合を含んでもよい炭素数1から10の炭化水素基であり、MはLi、MgQ、ZnQ、Cu、CuQおよびCuLiQ(Qはハロゲン原子またはR を表す。)からなる群から選ばれるカチオン部を表す。
本発明の別の態様では、1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)が提供される
Figure 0006249937
本発明によれば、有用な中間体1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物、3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレート化合物を経て、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート等の4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物を選択的、かつ効率的に合成することができる。
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。
なお、本明細書中の中間体、試薬や目的物の化学式において、構造上、置換位置の異なる異性体や、エナンチオ異性体(Enantiomer)あるいはジアステレオ異性体(Diastereomer)等の立体異性体が存在し得るものがあるが、特に記載がない限り、いずれの場合も各化学式はこれらの異性体のすべてを表すものとする。また、これらの異性体は、単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。
本発明者らは、4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物の合成経路を次の様に考察した。目的の4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物の一つであるSJSの性フェロモンの主成分である7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート(A)を例として説明する。目的物(A)の炭素数10の炭素骨格(Carbon framework)の構築のためには、原料の入手しやすさや価格を考慮して、下記の式中の炭素数5の二つの合成単位(Building blocks)を用いた結合形成、すなわち、求核試薬(nucleophilic reagent,nucleophile)である有機金属試薬(B)と脱離基(Leaving goup)Yと目的物に存在する官能基プロピオニルオキシ基を有する炭素数5の求電子試薬(electrophilic reagent,electrophile)(C)との脱離基Yが脱離するカップリング反応(coupling reaction)で合成することができれば、直截的(straightforward)で効率的な合成が短工程で可能と考えられる。
求電子試薬(C)は、既知の1−(2−ハロエチル)シクロプロパノール化合物(D)から、(1)水酸基のスルホニル化と、(2)得られたシクロプロピル=スルホネートのシクロプロピル−アリル転位を伴うハロゲン化反応と、(3)ハロゲン基Xのプロピオネートへのプロピオニルオキシ化反応を、適切な順番で組み合わせて実施することで調製可能と考えられる。
下記式中、白抜き矢印は逆合成解析(Retrosynthetic analysis)におけるトランスフォ−ム、Lは脱離基、Mはカチオン部を表す。化合物(C)に付けた小数字は炭素の位置番号を表す。
Figure 0006249937
この逆合成解析の求核試薬(B)と求電子試薬(C)のカップリング反応の際の選択性を実現することが重要である。求電子試薬(C)中の求核試薬(B)と炭素−炭素結合の形成(Carbon−Carbon bond formation)が起こる可能性のある反応点としては、1位、1’位、4位の炭素が考えられる。下記に、求電子試薬(C)において、1’位の炭素がカップリング反応する反応スキーム(i)、4位の炭素がカップリング反応する反応スキーム(ii)、1位の炭素がカップリング反応する反応スキーム(iii)、プロピオニルオキシ基のカルボニル基に付加反応する反応スキーム(iv)を示す。
Figure 0006249937
反応スキーム(i)では、1’位の炭素に求核攻撃(nucleophilic attack)が起こり、S2反応(二分子求核置換反応)が起こりLの脱離により目的物(A)を与える。反応スキーム(ii)では、4位の炭素に求核攻撃が起こり、S2’反応と称されるアリル転位(allylic rearrangement)を伴う形式での置換反応が起こり、この場合もLの脱離により同一の目的物(A)を与えることが期待される。
一方、反応スキーム(iii)では、1位の炭素に求核攻撃が起こり、プロピオニルオキシ基が脱離により目的物(A)とは異なる生成物となると考えられる。また、反応スキーム(iv)では、プロピオニルオキシ基のカルボニル基への付加反応が進行し、目的物(A)とは異なる生成物となると考えられる。また、脱離基Lがアシルオキシ基である場合のアシルオキシ基のカルボニル基も同様に目的物(A)とは異なる生成物となると考えられる。
以上から、求電子試薬(C)中の1’位の炭素または4位の炭素に求核攻撃が起こり脱離基Lが脱離するカップリング反応を、1位でのカップリング反応やカルボニル基への付加反応に対し、優先して進行する選択性を実現すればよいことになる。この合成戦略では、化合物(C)で1’位の脱離基Lと1位のプロピオニルオキシ基と二重結合との置換位置関係が異なる、すなわち、脱離基Lはアリル(allylic)位にあり、プロピオニルオキシ基はホモアリル(homoallylic)位にあるため、脱離基Lの種類や反応条件の選択により、目的の選択性は実現可能であろうと考えられる。
以上の考察を元に検討を重ねた結果、目的の高い選択性をもった効率の良い合成が実現されたので、以下に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。
本発明の出発原料である1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(1)は、例えば、下記反応式に示すように、1−(2−ハロエチル)シクロプロパノールを文献(Kulinkovich et. al.,Synthesis,2005,1713)に従い、スルホニル化して得られる。
Figure 0006249937
はハロゲン原子であり、Zは不飽和結合を含んでもよい炭素数1から10のアルキル基または炭素数6から10のアリール基を表す。なお、ハロゲン原子は、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子を含む。
Zは、不飽和結合を含んでもよい炭素数1から10の炭化水素基であり、好ましくは、不飽和結合を含んでもよい炭素数1から10のアルキル基または炭素数6から10のアリ−ル基である。炭素数1から10のアルキル基は、鎖状、分岐状または環状の炭化水素基であり、好ましくはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等の直鎖状飽和アルキル基である。炭素数6から10のアリ−ル基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等が挙げられる。Zの特に好ましい例としては、メチル基、n−ブチル基、フェニル基、p−トリル基が挙げられる。
次に、1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(1)をアシロキシ化して、1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)に変換するアシロキシ化反応工程について説明する。
下記式中、Rは炭素数1から10の不飽和結合を含んでもよい炭化水素基である。
Figure 0006249937
中間体1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)の合成は、本発明の方法(すなわち、アシロキシ化工程を行った後に転位を伴うハロゲン化工程をこの順番で行う方法)は、別法として考えられる転位を伴うハロゲン化工程を行った後にアシロキシ化工程をこの順番で行う方法(すなわち、1−(2−ハロエチル)シクロプロパノールを先にアシロキシ化して1−(2−アシロキシエチル)シクロプロパノールを調製し、次いで得られた1−(2−アシロキシエチル)シクロプロパノールをスルホニル化して1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)とする方法)に比べて、中間体の抽出の容易さや収率の点で好ましい。
また、本中間体1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)の合成において、メチレン鎖上の脱離基Xにおいてのみ求核置換反応が起こり、シクロプロパン上の脱離基であるスルホニルオキシ基は影響されない(脱離、置換反応等の副反応が起こらない)という官能基選択性が実現されている。言い換えれば、この官能基選択性が実現できるように中間体が設計されている。
は、ハロゲン原子であり、好ましくは塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子である。
は、炭素数1から10の不飽和結合を含んでもよい鎖状、分岐状または環状の炭化水素基である。Rは合成の最終目的物の構造に対応する基を選択すればよい。R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、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、ビニル基、1−プロぺニル基、アリル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、5−ヘキセニル基、1−ヘプテニル基、9−デセニル基、1,3−ブタンジエニル基、1,3−ペンタジエニル基、1,5−ヘキサジエニル基、エチニル基等の直鎖状炭化水素基、イソプロピル基、2−エチルプロピル基、t−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、t−アミル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、1−プロピルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−メチルペンチル基、1−エチルペンチル基、イソプロペニル基、1−メチル−1−プロぺニル基、2−メチル−1−プロペニル基、1−メチル−1−ブテニル基、1,1−ジメチル−3−ブテニル基、1−エチル−1−ペンテニル基、2,6−ジメチル−5−ヘプテニル基、2,6−ジメチル−1,5−ヘプタジエニル基、2,6−ジメチル−1,6−ヘプタジエニル基、6−メチル−2−メチレン−5−ヘプテニル基、6−メチル−2−メチレン−6−ヘプテニル基、4−メチル−1−ペンテニル−3−ペンテニル基、1−イソプロピリデン−4−メチル−3−ペンテニル基等の分岐状炭化水素基、シクロプロピル基、2−メチルシクロプロピル基、2,2,3,3−テトラメチルシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、2−シクロペンチルエチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ジシクロヘキシルメチル基、2−シクロヘキシルエチル基、3−シクロヘキシルプロピル基、4−シクロヘキシルブチル基、1−メチルシクロヘキシル基、2−メチルシクロヘキシル基、3−メチルシクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、ノルボルニル基、ノルボルニルメチル基、イソボルニル基、メンチル基、フェンキル基、アダマンチル基、1−シクロペンテニル基、2−シクロペンテニル基、1−シクロヘキセニル基、1−メチル−2−シクロヘキセニル基、2−メチル−2,5−ジシクロヘキサジエニル基、フェニル基、ベンジル基、1−フェニルシクロプロピル基、2−フェニルシクロプロピル基、1−フェニルシクロペンチル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、1−メチル−2−フェニルエチル基、1−フェニルプロピル基、2−フェニルプロピル基、3−フェニルプロピル基、4−フェニルブチル基、1,2,3,4−テトラヒドロ−2−ナフチル基、2−フェニルエテニル基、3−フェニル−2−プロペニル基、1−メチル−3−フェニルエテニル基、p−トリル基、m−トリル基、o−トリル基、4−エチルフェニル基、4−プロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−ブチルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等の環状炭化水素基等が挙げられる。
アシロキシ化反応は、通常、1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(1)を対応するRを有するカルボン酸(RCOOH)の塩類と溶媒中でかき混ぜることで行われる。
アシロキシ化反応におけるカルボン酸塩としては、各種金属塩やオニウム塩が例示でき、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩、テトラアルキルホスホニウム塩等が好ましく例示できる。
カルボン酸塩の使用量は、種々の条件を考慮して任意に決められるが、1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(1)1モルに対して、好ましくは0.2から100モル、より好ましくは1から20モル、更に好ましくは1から10モルである。なお、収率の点から1モル以上の使用が好ましく、また、過激な条件でなければカルボキレートイオン(carboxylate ion、RCOO)によるシクロプロピル−アリル転位を伴うアシロキシ化による4−アシロキシ−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物や4−ハロ−2−メチレンブチル=カルボキシレート化合物が副生する副反応は通常起こらないことが検討の結果判明したので、1モルを超えた量を使用してもよい。
アシロキシ化反応に用いる好ましい溶媒としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、対応するRを有するカルボン酸(RCOOH)等のカルボン酸類、酢酸無水物、プロピオン酸無水物、対応するRを有するカルボン酸の無水物(RCO−O−COR)等のカルボン酸無水物類、メチル=ホルノート、エチル=ホルノート、メチル=アセテート、エチル=アセテート、対応するRを有するカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、n−プロピルエステル、n−ブチルエステル等のエステル類、ジエチル=エーテル、ジ−n−ブチル=エーテル、t−ブチル=メチル=エーテル、シクロペンチル=メチル=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、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン等の塩素系溶剤類、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)、N,N−ジメチルプロピオンアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、ジメチル=スルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホリック=トリアミド(HMPA)等の非プロトン性極性溶媒類が挙げられ、これらを単独または混合して用いる。溶媒の使用量は、特に限定されないが、1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(1)100部に対し、好ましくは0.1部から1,000,000部、より好ましくは1部から100,000部、更に好ましくは10部から10,000部である。
アシロキシ化反応において、1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(1)として、1−(2−クロロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物や1−(2−ブロモエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物を基質とする場合、反応系中にヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化テトラアルキルアンモニウム、ヨウ化テトラアルキルホスホニウム等のヨウ化物塩類を1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(1)1モルに対して、好ましくは0.0001から5モル添加して、1−(2−ヨードエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物を系内で生じさせつつ(in situ)反応を行ってもよいし、予め1−(2−ヨードエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物を調製してから反応させてもよい。
また、アシロキシ化反応において、硝酸銀等の銀塩を1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(1)1モルに対して、好ましくは0.0001から5モル共存させて、生じるハロゲン化物イオン(Halide ion)を銀塩(ハロゲン化銀)として結晶化沈殿させて反応を加速してもよい。
アシロキシ化反応における反応温度は、好ましくは0℃から溶媒の沸点温度、より好ましくは20から100℃である。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)で反応の進行を追跡して最適化するとよいが、通常5分間から240時間が好ましい。
求核置換反応であるアシロキシ化反応における副反応としてハロゲン化水素の脱離反応が競争的に起こり、副生成物として1−ビニルシクロプロピル=スルホネートが生成する場合がある。この脱離反応の割合は通常小さいが、この脱離反応の割合が小さくかつ目的の置換反応(エステル形成反応)の割合が大きくなるように種々の反応条件を選択することが好ましい。
上記のアシロキシ化反応で得られた目的の1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)は、十分な純度を有している場合には、粗生成物のまま次の工程に用いてもよいが、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精製してもよい。
次に、1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)をシクロプロピル−アリル転位を伴うハロゲン化することにより3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレート化合物(3)に変換するハロゲン化反応工程について説明する。
Figure 0006249937
はハロゲン原子であり、好ましくは塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子である。
ハロゲン化反応は、通常、1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)をアニオン部として、Xを有する金属塩類と溶媒中かき混ぜるすることで行われる。
アニオン部としてXを有する塩としては、Lewis酸性を有する金属塩類が好ましい。金属塩としては、マグネシウム塩、カルシウム塩、チタン塩、ジルコニウム塩、鉄塩、コバルト塩、ニッケル塩、銅塩、ホウ素塩、アルミニウム塩、ガリウム塩、ゲルマニウム塩、スズ塩等が例示でき、特にマグネシウム塩、チタン塩、ジルコニウム塩、アルミニウム塩、スズ塩が好ましく例示できる。
金属塩類塩の使用量は、種々の条件を考慮して任意に決められるが、1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)1モルに対し反応するハロゲン部Yのモル数として、好ましくは0.2から100モル、より好ましく1から20モル、更に好ましくは1から10モルである。なお、収率の点から1モル以上の使用が好ましい。
ハロゲン化反応に用いる好ましい溶媒としては、ジエチル=エーテル、ジ−n−ブチル=エーテル、t−ブチル=メチル=エーテル、シクロペンチル=メチル=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、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン等の塩素系溶剤類、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)、N,N−ジメチルプロピオンアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、ジメチル=スルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホリック=トリアミド(HMPA)等の非プロトン性極性溶媒類が挙げられ、これらを単独または混合して用いる。
溶媒の使用量は、特に限定されないが、1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)100部に対し、好ましくは0.1部から1,000,000部、より好ましくは1部から100,000部、更に好ましくは10部から10,000部である。
ハロゲン化反応における反応温度は、好ましくは0℃から溶媒の沸点温度、より好ましくは20から100℃である。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)で反応の進行を追跡して最適化するとよいが、通常5分間から240時間が好ましい。
ハロゲン化反応で得られた目的の3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレート化合物(3)は、十分な純度を有している場合には、粗生成物のまま次の工程に用いてもよいが、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精製してもよい。
以上に述べた求電子試薬である3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレート化合物(3)の合成方法では、高収率でしばしば、ほぼ単一の生成物として目的の化合物(3)が得られ、二重結合の位置が異性化により移動した不純物である4−ハロ−3−メチル−2−ブテニル=カルボキシレートや4−ハロ−3−メチル−3−ブテニル=カルボキシレートはほとんど副生せず、この高い選択性の点で、従来技術、例えば、上記非特許文献7に記載のスルフリル=クロリド(SOCl)を用いたオレフィンのアリル位のハロゲン化による方法等に比べて優れる。
以上の様にして合成した求電子試薬である3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレート化合物(3)を求核試薬(4)とカップリング反応することにより、目的の4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物(5)が得られる。
Figure 0006249937
はRと同じでも異なってもよい炭素数1から10の不飽和結合を含んでもよい鎖状、分岐状、または環状の炭化水素基であり、Rは合成の最終目的物の構造に対応する基を選択すればよく、Rと同様のものが例示できる。
なお、本明細書中では、Rの置換基としての名称は、炭化水素の任意の水素原子を結合手に替えた一価の置換基に対する的確な名称がないので、アルカン(alkane)の任意の水素原子を結合手に替えた一価の置換基に対する「アルキル(alkyl)」基の名称を、便宜上炭化水素の任意の水素原子を結合手に替えた一価の置換基に対する名称として用いて、化合物(5)を4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレートと呼んでいる。
このカップリング反応工程において条件を適切に選択することで、化合物(3)中のアリル位の脱離基X基とのカップリング反応を、化合物(3)中のホモアリル位のRCOO基とのカップリング反応より優先して進行させることができ、高収率で目的の4−アルキル−2−メチレンブチル=カルボキシレート化合物(5)が得られる。
カップリング反応工程に用いられる求核試薬(4)としては、I族若しくはII族の金属元素または遷移金属元素を含む目的物の構造に対応するRを有する有機金属試薬が例示できる。
I族若しくはII族の金属元素を含む有機金属試薬として、反応性や選択性、調製のし易さ等の観点から、好ましくは、有機リチウム試薬、有機マグネシウム試薬(Griganrd試薬)が挙げられる。
遷移金属元素を含む有機金属試薬は、有機リチウム試薬や有機マグネシウム試薬1モルに対して化学量論量(1モル)以上の遷移金属化合物を用いて金属交換(metal exchange)反応により調製して用いてもよいし、有機リチウム試薬やGrignard試薬と遷移金属化合物触媒から系内で生成させて用いてもよい。遷移金属化合物としては、銅、鉄、ニッケル、パラジウム、亜鉛、銀等を含む遷移金属化合物が例示できるが、塩化銅(I)、臭化銅(I)、ヨウ化銅(I)、シアン化銅(I)、酸化銅(I)、塩化銅(II)、臭化銅(II)、ヨウ化銅(II)、シアン化銅(II)、酸化銅(II)、ジリチウム=テトラクロロキュ−プレート(LiCuCl)等の銅化合物が特に好ましい。これらの場合の遷移金属化合物の使用量は、触媒量(0.0001から0.999モル)から化学量論量(1モル)、または過剰量(1を超え100モル)であるが、触媒量の使用が特に好ましい。
求核試薬(4)中のカチオン部Mとして、具体的には、Li、MgQ、ZnQ、Cu、CuQ、CuLiQ(Qはハロゲン原子またはRを表す)が特に好ましい。
求核試薬(4)として用いられる有機金属化合物は、通常、対応するRを有するハロゲン化物から常法によって調製される。ハロゲン化物としては、クロリド、ブロミド、ヨージドが好ましい。
カップリング反応に用いる求核試薬(4)と求電子試薬(3)の使用量は、基質の種類や条件や反応の収率、中間体の価格等の経済性を考慮して任意に決められるが、求核試薬(4)を求電子試薬(3)1モルに対して、好ましくは0.2から10モル、より好ましくは0.5から2モル、更に好ましくは0.8から1.5モルである。但し、目的物の生成後、更に求核試薬(4)が目的物である化合物(5)中のRCOO基のカルボニル基への付加反応が進行する可能性があるので、この副反応が進行するような条件下の場合には1モルを大きく超える過剰な求核試薬の使用は避けることが好ましい。
カップリング反応に用いる溶媒としては、例えば、ジエチル=エーテル、ジ−n−ブチル=エーテル、t−ブチル=メチル=エーテル、シクロペンチル=メチル=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が好ましく、これらにヘキサン、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)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、ジメチル=スルホキシド(DMSO)、ヘキサメチルホスホリック=トリアミド(HMPA)等の非プロトン性極性溶媒類を混合して用いることもできる。溶媒の使用量は、特に限定されないが、求電子試薬(3)100部に対し、好ましくは0.1部から1,000,000部、より好ましくは1部から100,000部、更に好ましくは10部から10,000部である。
カップリング反応に用いる触媒として、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム等のリチウム塩類を求電子試薬(3)1モルに対して、0.0001から5モル共存させてもよい。
カップリング反応における反応温度は、好ましくは−78℃から溶媒の沸点温度、より好ましくは−10℃から100℃である。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)で反応の進行を追跡して最適化するとよいが、通常5分間から240時間が好ましい。
上記のカップリング反応得られた目的の4−アルキル−2−メチレンブチル=カルボキシレート化合物(5)は、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精製してもよい。工業的経済性の観点から、特に蒸留が好ましい。
以上のようにして、応用や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SJSの性フェロモン原体である7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート等の4−アルキル−2−メチレンブチル=カルボキシレート化合物(5)の製造方法が提供される。
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。
なお、原料、生成物、中間体の純度としてガスクロマトグラフィー(GC)分析によって得られた値を用い%GCと表記する。GC条件: GC: Simazdu GC−14A、Column: 5%Ph−Me silicone 0.25mmφx25m、Carrier gas: He、Detector: FID。
化合物のスペクトル測定のサンプルは、必要に応じて粗生成物を精製した。
<一般式(2)で表される1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物の合成>
実施例1 1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート[一般式(2)において、Z=CH、R=CHCHの場合]の合成1
下記式に示すように、1−(2−クロロエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートから1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートを合成する。
Figure 0006249937
窒素雰囲気下、1−(2−クロロエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート13.0g(90.3%GC)、プロピオン酸ナトリウム(Sodium propionate)12.6g、ヨウ化ナトリウム2.0gとN,N−ジメチルアセトアミド70mlの混合物を90〜100℃で5時間かき混ぜた。氷冷後、反応混合物に水を加え酢酸エチルで抽出した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により、粗1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート17.84g(66%GC、目的物以外に副反応の塩化水素の脱離による1−ビニルシクロプロピル=メタンスルホネート6.5%GCとN,N−ジメチルアセトアミド18.1%GCを含む、収率84%)を得た。
1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート
褐色油状物(brown oil)
IR(D−ATR):ν=3022,2979,2943,1733,1352,1189、1163、933cm−1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=0.73−0.77(2H,m),1.12(3H,t,J=7Hz),1.26−1.30(2H,m),2.17(2H,t,J=7Hz),2.32(2H,q,J=7.5Hz),3.00(3H,s),4.72(1H,s−like),4.32(2H,t,J=7.5Hz)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=8.98,11.50(2C),27.47,35.03,39.71,60.91,63.48,174.29ppm。
13C−NMRスペクトルにおいて分子の対称性のためシグナルの重なりが起こっている。上記の場合、シクロプロピル環を構成する二つのメチレン基は等価で2C分のシグナルとなっている。以下、類似の化合物のスペクトルにおいても同様。
GC−MS(EI,70eV):29,42,57(ベースピーク),83。
GC−MS(CI,イソブタン):141,163,237[(M+H)]。
実施例2 1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート[一般式(2)において、Z=CH、R=CHCHの場合]の合成2
下記式に示すように、1−(2−ブロモエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートから1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートを合成する。
Figure 0006249937
実施例1の1−(2−クロロエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートの代わりに1−(2−ブロモエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート30.0g(75.2%GC)を用いて、実施例1と同様の反応により粗1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート28.83g(72%GC、目的物以外に副反応の塩化水素の脱離による1−ビニルシクロプロピル=メタンスルホネート5.5%GCを含む、収率90%)を得た。この生成物は実施例1の生成物と同じものであった。
実施例3 1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=p−トルエンスルホネート[一般式(2)において、Z=p−CH−C、R=CHCHの場合]の合成
下記式に示すように、1−(2−クロロエチル)シクロプロピル=p−トルエンスルホネートから1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=p−トルエンスルホネートを合成する。
Figure 0006249937
実施例1の1−(2−クロロエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートの代わりに1−(2−クロロエチル)シクロプロピル=p−トルエンスルホネート25.0g(80%GC)を用いて、実施例1と同様の反応により粗1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=p−トルエンスルホネート33.83g(53%GC、収率79%)を得た。
1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=p−トルエンスルホネート
褐色油状物(brown oil)
IR(D−ATR):ν=2967,2942,2881,1737,1361,1193、1172、932cm−1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=0.64−0.68(2H,m),1.08−1.16(5H,m),2.12(2H,t,J=7Hz),2.28(2H,q,J=7.5Hz),2.43(3H,s),4.24(1H,t,J=7Hz),7.32(2H,d−like,J=8Hz),7.76(2H,d−like,J=8Hz)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=8.99,11.33(2C),21.59,27.47,35.02,60.96,63.98,127.52(2C),129.75(2C),174.28ppm。
GC−MS(EI,70eV):29,57,91(ベースピーク),119,139,155,174,211。
GC−MS(CI,イソブタン):83,141,155,174,211,313[(M+H)]。
実施例4 1−(2−アセトキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート[一般式(2)において、Z=R=CHの場合]の合成
下記式に示すように、1−(2−ブロモエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートから1−(2−アセトキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートを合成する。
Figure 0006249937
実施例1の1−(2−クロロエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートの代わりに1−(2−ブロモエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート10.0g(76%GC)を、実施例1のプロピオン酸ナトリウムの代わりに酢酸ナトリウム8.00gを用いて、実施例1と同様の反応により粗1−(2−アセトキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート7.05g(72%GC、目的物以外に副反応の塩化水素の脱離による1−ビニルシクロプロピル=メタンスルホネート5.6%を含む、収率74%)を得た。
1−(2−アセトキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート
黄色油状物(yellow oil)
IR(D−ATR):ν=3023,2968,2941,1737,1345,1193、1164、932cm−1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=0.73−0.77(2H,m),1.36−1.30(2H,m),2.04(3H,s),2.17(2H,t,J=7Hz),3.00(3H,s),4.31(1H,t,J=7Hz)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=11.49(2C),20.88,34.99,39.71,61.05,63.48,170.89ppm。
GC−MS(EI,70eV):43(ベースピーク),55,67,83,101。
比較例1 1−ヒドロキシシクロプロピル=プロピオネートの合成の試み
下記式に示すように、1−(2−クロロエチル)シクロプロパノールから1−ヒドロキシシクロプロピル=プロピオネートを合成し、さらに1−ヒドロキシシクロプロピル=プロピオネートを合成する。
Figure 0006249937
実施例1の1−(2−クロロエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートの代わりに1−(2−クロロエチル)シクロプロパノール11.7g(78%GC)を用いて、実施例1と同様の反応で1−ヒドロキシシクロプロピル=プロピオネートの合成を試みたが、生成した目的物の極性が溶媒のN,N−ジメチルアセトアミドのそれに近いために溶媒抽出による分離が困難であった。1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(3)の合成では、上記実施例1−4の様に、1−(2−クロロエチル)シクロプロパノールをスルホニル化で得られる1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートをアシロキシ化する方法の方が優れていることが示された。
<一般式(3)で表される3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレートの合成>
実施例5 3−ブロモメチル−3−ブテニル=プロピオネート[一般式(3)において、X=Br、R=CHCHの場合]の合成1
下記式に示すように、1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートから3−ブロモメチル−3−ブテニル=プロピオネートを合成する。
Figure 0006249937
窒素雰囲気下、マグネシウム6.10g、1,2−ジブロモエタン45.5gとジエチル=エーテル100mlから調製した臭化マグネシウム−ジエチル=エーテル溶液をかき混ぜ、加熱還流させながら、実施例2で得た粗1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート28.1gとトルエン100mlの混合物を滴下した。2時間還流させた後、室温で13時間かき混ぜた。反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により、粗3−ブロモメチル−3−ブテニル=プロピオネート22.59g(78%GC、収率96%)を得た。
3−ブロモメチル−3−ブテニル=プロピオネート
黄色油状物
IR(D−ATR):ν=2980,2943,1737,1349,1210,1182、1084、914cm−1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.13(2H,t,J=7.5Hz),2.31(2H,q,J=7.5Hz),2.55(2H,t−like,J=6.5Hz),4.01(2H,s),4.23(1H,t,J=6.5Hz),5.01(1H,s−like),5.25(1H,s)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=9.08,27.52,32.53,36.45,61.99,117.08,141.75,174.31ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,57(ベースピーク),141,221(M)。
実施例6 3−ブロモメチル−3−ブテニル=プロピオネート[一般式(3)において、X=Br、R=CHCHの場合]の合成2
下記式に示すように、1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=p−トルエンスルホネートから3−ブロモメチル−3−ブテニル=プロピオネートを合成する。
Figure 0006249937
実施例5において実施例2で得た粗1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートの代わりに、実施例3で得た粗1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=p−トルエンスルホネート20.0g(53%GC)を用いて、実施例5と同様の反応により粗3−ブロモメチル−3−ブテニル=プロピオネート15.8g(53%GC)を得た。この粗生成物を減圧蒸留して3−ブロモメチル−3−ブテニル=プロピオネート5.83g(92%GC、収率78%)を得た。この生成物は実施例5の生成物と同じものであった。
実施例7 3−ブロモメチル−3−ブテニル=アセテートの合成1[一般式(3)において、X=Br、R=CHの場合]
下記式に示すように、1−(2−アセトキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートから3−ブロモメチル−3−ブテニル=アセテートを合成する。
Figure 0006249937
実施例5において実施例2で得た粗1−(2−プロピオニルオキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネートの代わりに、実施例4で得た粗1−(2−アセトキシエチル)シクロプロピル=メタンスルホネート6.58g(72%GC)を用いて、実施例5と同様の反応により粗3−ブロモメチル−3−ブテニル=アセテート5.58g(77%GC、収率97%)を得た。
3−ブロモメチル−3−ブテニル=アセテート
黄色油状物
IR(D−ATR):ν=2963,1739,1383,1365,1236,1038、915cm−1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=2.03(3H,s),2.54(2H,t,J=7Hz),3.99(2H,s),4.22(1H,t,J=7Hz),5.01(1H,s−like),5.25(1H,s)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=20.87,32.45,36.33,62.12,117.06,141.66,170.87ppm。
GC−MS(EI,70eV):43(ベースピーク),67,85,97,109,127,146,163,206(M)。
以上の実施例5〜7で合成した3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレートのスペクトル解析の結果、3位のexo−メチレンの内部オレフィンへの異性化、例えば、4−ハロ−3−メチル−2−ブテニル=カルボキシレート等の生成は観察されなかった。この事実は、本発明の合成方法が高い選択性を実現していることの証左である。
<一般式(5)で表される4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレートの合成>
実施例8 7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート[一般式(5)において、R=CH=C(CH)−CHCH、R=CHCHの場合]の合成1
下記式に示すように、3−メチル−3−ブテニル=ブロミドと3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ブロミドを反応させて7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネートを合成する。
Figure 0006249937
窒素雰囲気下、3−メチル−3−ブテニル=ブロミド25.0g(83%GC)、1,2−ジブロモエタン(このものはマグネシウムの活性化に使用)2.50g、テトラヒドロフラン200mlの混合物をマグネシウム4.40gとテトラヒドロフラン10mlの混合物に滴下してGrignard試薬3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ブロミドを調製した。このGrignard試薬を、窒素雰囲気下かき混ぜながら、氷冷した実施例5で合成した粗3−ブロモメチル−3−ブテニル=プロピオネート22.1g、ヨウ化銅(I)20mg、亜リン酸トリエチル30mgとテトラヒドロフラン50mlの混合物中に25℃以下を保ちながら70分間で滴下した。反応混合物を氷冷下1.5時間かき混ぜた後、反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液を加えてジエチル=エーテルで抽出した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により、粗7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート22.77gを得た。この粗生成物を減圧蒸留して7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート14.58g(95%GC、収率85%)を得た。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート
無色油状物
IR(D−ATR):ν=3075,2981,2938,1739,1645,1462,1375,1349,1182,1084,889cm−1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.12(3H,t,J=7.6Hz),1.53−1.61(2H,m),1.71(3H,s),1.97−2.06(4H,m),2.31(2H,q,J=7.6Hz),2.33(2H,t−like,J=7Hz),4.17(2H,t,J=7.1Hz),4.67(1H,s−like),4.70(1H,s−like),4.77(1H,s−like),4.81(1H,s−like)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=9.10,22.32,25.51,27.56,34.95,35.86,37.29,62.73,109.96,111.18,145.44,145.60,174.41ppm。
GC−MS(EI,70eV):29,41,57(ベースピーク),68,79,93,107,121,136,210(M)。
実施例9 7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート[一般式(5)において、R=CH=C(CH)−CHCH、R=CHCHの場合]の合成3
下記式に示すように、1−(2−プロピオニルオキシ)シクロプロピル=メタンスルホネートから3−クロロメチル−3−ブテニル=プロピオネートを合成し、さらに7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネートを合成する。
Figure 0006249937
窒素雰囲気下、1−(2−プロピオニルオキシ)シクロプロピル=メタンスルホネート13.25g(88%GC)とジクロロメタン50mlの混合物を氷冷下にかき混ぜながら、四塩化チタン[Titanium(IV) chloride]25.0gを20℃以下で1時間かけて滴下した。反応混合物を室温にあげ4時間かき混ぜた後、再び氷冷し、水を加えジエチル=エーテルで抽出した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により、中間体粗3−クロロメチル−3−ブテニル=プロピオネート22.59g(78%GC、収率96%)を得た。
実施例8において実施例5で合成した粗4−ブロモ−3−メチレンブチル=プロピオネートの代わりに、上記で得た中間体の粗3−クロロメチル−3−ブテニル=プロピオネート10.20gを用いて、実施例8と同様の反応と精製により7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート10.46g(97%GC、収率99%)を得た。この生成物は実施例9の生成物と同じものであった。
実施例10 3−プロピル−3−ブテニル=アセテート[一般式(5)において、R=CHCH、R=CHの場合]の合成
下記式に示すように、3−ブロモメチル−3−ブテニル=アセテートとエチルマグネシウム=クロリドを反応させて3−プロピル−3−ブテニル=アセテートを合成する。
Figure 0006249937
目的物3−プロピル−3−ブテニル=アセテートはオーストラリアや南太平洋に分布する異翅亜目カメムシ科(Heteroptera: Pentatomidae)の捕食性昆虫Oechalia schellenbergiiの外分泌腺抽出物の主成分である[J.R.Aldrichら、Journal of Chemical Ecology,22,729(1996)]。
実施例8において実施例5で合成した粗4−ブロモ−3−メチレンブチル=プロピオネートの代わりに、実施例7で合成した粗3−ブロモメチル−3−ブテニル=アセテート5.20g(77%GC)を用いて、実施例8のGrignard試薬3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ブロミドの代わりに、Grignard試薬エチルマグネシウム=クロリドを用いて、実施例9と同様の反応と精製により3−メチレンヘキシル=アセテート2.76g(90.1%GC、収率86%)を得た。
3−プロピル−3−ブテニル=アセテート
無色油状物
IR(D−ATR):ν=2960,2933,2874,1743,1365,1237,1035,895cm−1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ= 0.89(3H,t,J=7.7Hz),1.44(2H,hex−like,J=7.7Hz),1.99(2H,t,J=7.7Hz),2.03(3H,s),2.31(2H,t,J=7.1Hz),4.15(2H,t,J=7.1Hz),4.75(1H,s−like),4.79(1H,s−like)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=13.73,20.70,20.92,34.79,37.87,62.90,111.06,145.42,171.03ppm。
GC−MS(EI,70eV): 43,55,68,81(ベースピーク),96,111。

Claims (3)

  1. 下記一般式(1)で表される1−(2−ハロエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物をアシロキシ化して下記一般式(2)で表される1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物を得るアシロキシ化工程と、
    前記1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物(2)をシクロプロピル−アリル転位を伴うハロゲン化により下記一般式(3)で表される3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレート化合物を得るハロゲン化工程と、
    前記3−ハロメチル−3−ブテニル=カルボキシレート化合物(3)を下記一般式(4)で表される有機金属試薬とカップリング反応させることにより下記式(5)
    Figure 0006249937
    (式中、XおよびXは同じでも異なってもよいハロゲン原子であり、RおよびRは同じでも異なってもよい炭素数1から10の不飽和結合を含んでもよい炭化水素基であり、Zは不飽和結合を含んでもよい炭素数1から10の炭化水素基であり、MはLi、MgQ、ZnQ、Cu、CuQおよびCuLiQ(Qはハロゲン原子またはR を表す。)からなる群から選ばれるカチオン部を表す。)
    で表される4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物を得るカップリング工程と
    を少なくとも含む4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物の製造方法。
  2. 前記Rがエチル基であり、前記Rが3−メチル−3−ブテニル基であり、前記4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物が下記式(5a)
    Figure 0006249937
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネートである請求項1に記載の4−アルキル−3−メチレンブチル=カルボキシレート化合物の製造方法。
  3. 下記一般式(2)
    Figure 0006249937
    (式中、Rは炭素数1から10の不飽和結合を含んでもよい炭化水素基であり、Zは不飽和結合を含んでもよい炭素数1から10の炭化水素基を表す。)
    で表される1−(2−アシロキシエチル)シクロプロピル=スルホネート化合物。
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