JP6279552B2

JP6279552B2 - 末端飽和カルボン酸エステルの化学選択的還元のためのプロセス

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Publication number: JP6279552B2
Application number: JP2015512059A
Authority: JP
Inventors: ウィルヘルムガイサー，ロジャー; ゲーケ，アンドレアス; シュレーダー，フリッテョフ
Original assignee: ジボダンエスエー
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2033-05-16
Also published as: MX2014012447A; CN104284875A; JP2015520156A; GB201208589D0; WO2013171302A1; SG11201406503VA; BR112014028156A2; EP2850050B1; US9193651B2; US20150152029A1; CN104284875B; MX363196B; IN2014DN08413A; EP2850050A1

Description

本発明は、フレグランス成分およびこれを生成させる方法に関する。

アルコール官能基を含む多くの興味深いフレグランス分子が存在する。
Ｒｏｓａｌｖａ^ＴＭ（９−デセノール）はかかる興味深いフレグランス成分の例であり、これはそのフローラル−ローズ様−ファッティアルデヒド性の匂いのために非常に望ましい。かかる興味深いフレグラントアルコールは、当該アルコールを製造するための、対応するエステルの接触水素化を伴い得る。

エステルをアルコールに還元するための合成手法および試薬は当該技術分野において既知である。WO2006106483は、エステルの触媒水素化において有用な二座ルテニウム（ＩＩ）錯体のクラスを開示し、WO 2013023307は、この目的のための三座錯体のクラスを開示する。同様に、WO2006106484は、エステルの触媒水素化において有用である四座ルテニウム錯体のクラスを開示する。

しかしながら、Ｒｏｓａｌｖａ^ＴＭは、対応するエステル（例えばメチルまたはエチルデセノエート）が競争力のある水素化に感受的な炭素−炭素二重結合を含有する点において、興味深い合成チャレンジを表す。確かに、炭素鎖の末端におけるその位置のおかけで、この二重結合は特に不安定であるとみなされる可能性がある。

Saudan et alはAngew. Chem. Int.Ed. 2007 46 7473 - 7476において、ルテニウム錯体、特に前述のWO2006106483およびWO2006106484において開示されたルテニウム錯体を使用したカルボン酸エステルのアルコールへの還元を考察している。著者は、エステル二重結合および炭素−炭素二重結合の両方を含有する特定の基質に言及して、水素化反応の化学選択性について考察している。エステル還元について非常に高い化学選択性である反応を記載していないが、１０−ウンデセノエート１ａを（脂肪族末端炭素−炭素二重結合を有する）基質として用いた場合、２．５時間後に反応はエステル基について全く化学選択的ではなく、しかしこれは炭素−炭素二重結合ならびにエステル官能基で還元された飽和アルコール生成物２ｂを与える。しかしながら、同じ反応をたった２３分で止めた場合、たった７５％の基質１ａが変換され、４７％の不飽和アルコール２ａ、５％の飽和アルコール２ｂ、３％の飽和エステル２ｃ、および２０％のエステル転移反応生成物３を与える。

（複数の）「エステル転移反応生成物」（３）への言及は、二重結合異性体が検出されていることを示している。これは、まわりまわって、不飽和アルコール２ａも二重結合異性体、例えば９−ウンデセノール２ｄを含有することを示している。末端二重結合において還元された望ましくない生成物（２ｂおよび２ｃ）を組み合わせた場合、エステル二重結合のための還元の化学選択性は、炭素−炭素二重結合（ＣＯ／ＤＢ選択性）の１つと比較して８５：１５である。２ｄなどの異性体を含有しているであろうことを考慮した場合、２ａに関しての化学選択性はさらに低いはずである。彼らの発見に基づき、著者はエステル１ａを２ａに選択的に還元するために反応を最適化することができたと結論付けている。

この結論は奇妙である。時間のただ１点において、そして５０％よりもわずかに多いエステル基の変換が存在するような早い期間の時間における反応混合物の含有物を分析することは、反応の経過を予測するとは考えらず、完全な、または実質的に完全なエステルの変換を伴って反応がひとたび進んだとすれば、反応混合物において存在することになるであろう不飽和および飽和アルコールの相対的な量について何も確かにいうことができない。最後に、著者はこの反応が非常に高いカルボン酸エステルの変換を伴って進行する化学選択的なプロセスを提供するためにどのように最適であり得るかについての説明またはガイダンスをなんら提供していない。

工業的背景においてプロセスが有用であるためには、求められる高い化学選択性を達成しなければならないが、これは完全な、または実質的に完全な、カルボン酸エステルの変換も伴って進行しなければならない。

エステルおよび末端炭素−炭素結合を両方含有する基質から、二重結合を有するアルコールを調製し、高い、例えば＞８０％、より具体的には＞８５％、より具体的には＞９０％、より具体的には＞９５％、よりさらに具体的には９９〜１００％の変換、およびエステル二重結合についての高い化学選択性を伴って進行する、工業的に許容可能なプロセスへの需要が存在する。「高い化学選択性」は、反応において生成される不飽和アルコールの飽和アルコールに対する割合が６：１以上、より具体的には７：１以上、よりさらに具体的には８：１以上、よりさらに具体的には９．１、よりさらに具体的には１０：１以上であることを意味する。

本発明は、従来技術の問題点に取り組み、第１の側面において、接触水素化による、特に遷移金属錯体、より具体的にはルテニウム（ＩＩ）錯体の存在下での、末端不飽和カルボン酸エステル（Ｉ）の末端不飽和アルコール（ＩＩ）への化学選択的還元のためのプロセスを提供する：

式中、Ａは直鎖または分枝の、置換または非置換の、脂肪族、芳香族であってもよく、または脂肪族および芳香族の両方の要素を含有してもよい、１〜３０の炭素原子を含有する二価のラジカルであり；Ｒは、置換または非置換の、飽和または不飽和であってもよい、炭化水素ラジカルまたは炭化水素から誘導されたラジカルであり；Ｒ_１は、水素原子またはＣ_１〜２０直鎖または分枝の、置換または非置換のアルキルまたはアルケン基であり；ｍは１〜６の整数である。

ラジカルＡが芳香族ラジカルであるか芳香族要素を含有する場合、これは１または複数の芳香族環を含有してもよく、いずれの芳香族環もＮ、ＯまたはＳ原子を含むヘテロ原子を含有してもよい。

本発明のある態様において、ラジカルＲは、直鎖または分枝の、飽和または不飽和の、置換または非置換のＣ_１〜２０炭化水素基から選択される。Ｒが置換されている場合、当該置換基は、上で言及した置換基から選択してもよい。さらに具体的な態様において、ラジカルＲはメチル、エチル、直鎖または分枝のプロピル、または直鎖または分枝のブチルである。より具体的には、ラジカルＲはエチルである。

具体的な態様において、本発明は、末端不飽和カルボン酸エステルの末端不飽和アルコールへの接触水素化による、特に遷移金属錯体、より具体的にはルテニウム（ＩＩ）錯体の存在下での化学選択的還元のためのプロセスを提供する：

式中、Ｒ、Ｒ_１およびｍは本明細書において定義されたとおりであり、式中ｎは１〜１０の整数である。

よりさらに具体的には、Ｒはメチルまたはエチルであり、ｍは１である。よりさらに具体的には、Ｒはメチルまたはエチルであり、ｍは１であり、ｎは７または８である。
よりさらに具体的には、カルボン酸エステルは、メチル９−デセノエート、エチル９−デセノエート、メチル１０−ウンデセノエートまたはエチル１０−ウンデセノエートである。
よりさらに具体的には、カルボン酸エステルは、エチル９−デセノエートまたはエチル１０−ウンデセノエートである。

他の態様において、Ｒは二価、三価または多価炭化水素ラジカルまたは炭化水素から誘導されたラジカルである。特に、Ｒは式
式中、ｐはゼロまたは１〜４の整数であり、ｎおよびＲ_１は上述の定義のとおりである、であらわされる式Ｉａのエステルであり得る。より具体的には、ｐはゼロまたは１である。よりさらに具体的には、ｐはゼロまたは１であり、ｎは７または８である。

本発明のプロセスにおける出発基質として役割を果たすことができるすべてのカルボン酸エステルＩの特徴は、それらが炭素−炭素二重結合を鎖の末端に含有していることである。これらのような、一または二置換アルケン基は、特に不安定であると信じられ、したがって、水素化の間にエステル二重結合と競合する余地がより高い。

本発明の特定の態様において、プロセスは、均質のルテニウム（ＩＩ）錯体の存在下において進行する。
本発明において用いられるルテニウム錯体は、WO2006106484に開示されるこれらの錯体のいずれかであり得、この文献は、そこに含まれるルテニウム錯体を開示するための目的で、本明細書に参照として組み込まれる。

本発明の特定の態様において、ルテニウム（ＩＩ）錯体は、四座配位子を有する錯体であり、ここで、かかる配位子の配位基は、少なくとも１つのイミノまたはアミノ基および少なくとも１つのホスフィノ基で構成される。好適な触媒の例はWO2006106484に記載されている。

より具体的にはさらに、ルテニウム錯体は式４ａまたは４ｂで表される：
これらの合成は、Gao et al.によってPolyhedron 15, 1241, 1996において報告されている。

上記で言及した不飽和カルボン酸エステルを、エステル水素化に関しての顕著に改善された化学選択性で、完全にまたはほぼ完全にそれらのアルケノールＩＩに変換することができることを今見出した。改善されたエステル水素化の化学選択性は、アルケン水素化および／またはアルケン異性体化が実質的に抑制されていることを意味する。

上述のとおり、本反応は高い化学選択性と、完全なまたは実質的に完全なエステル官能基の変換、例えば、＞８０％、より具体的には＞８５％、より具体的には＞９０％、より具体的には＞９５％、およびよりさらに具体的には９９〜１００％、のエステル官能基の変換を伴って進行する。

基質（出発材料）／触媒比は、本発明の反応の化学選択性および変換に影響を与えることができる。本発明の具体的な態様において、基質／触媒比は、２０００よりも大きく、より具体的には１００００よりも大きく、よりさらに具体的には２００００よりも大きく、ここで比率はモル比である。

より具体的には、出願人は、用いられるルテニウム（ＩＩ）錯体の量が、高レベルの錯体が末端不飽和カルボン酸エステルを促進する傾向を有するが化学選択性が損なわされるように、カルボン酸エステルの変換の程度、ならびに反応の化学選択性に影響を与えることを見出した。逆に、低レベルでは、不完全な変換を観測したが、化学選択性は高くなる。しかしながら、驚くべきことに、本出願人は、特に、基質の量に対して、ルテニウム（ＩＩ）錯体が０．０５ｍｏｌ％よりも少ない、より具体的には０．０１ｍｏｌ％よりも少ない、よりさらに具体的には０．００５ｍｏｌ％よりも少ない量で用いられた場合に、上記で言及した変換率、より具体的には、９０％以上の、例えば、９０〜１００％が、同時に高い化学選択性、すなわち、不飽和アルコールの飽和アルコールに対する比率が６：１以上、より具体的には７：１以上、よりさらに具体的には８：１以上、よりさらに具体的には９．１、よりさらに具体的には１０：１以上を達成できることを見出した。本発明において有用であるルテニウム（ＩＩ）錯体のための濃度の例示的な範囲は、基質の量に対して０．０４〜０．００１ｍｏｌ％である。

さらに、低い触媒レベルは、触媒均質の接触水素化反応の全体のコストを効果的に減らすためにも重要である。
本発明の特定の態様において、基質（Ｉ）は、エチルエステルまたはより高級のエステル、例えば、ｎ−プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソ−ブチルまたはさらにより高級の分岐または非分岐エステルのいずれかである。

本出願人は、末端不飽和メチルアルケノエートと比較して、エチル、プロピルまたはより高級のアルカノエートが、予想外の速度加速をもたらすことを見出した。そういうことで、エチルおよびより高級のエステルを使用する場合、より低い触媒負荷量を用いることができ、それによってエステル官能基の還元のためにかなり高い選択性を提供される。

末端不飽和エチルまたはより高級のアルキルエステル基質の場合の速度加速は、予想外であり、驚くほど速かった。一方、Saudan et al によって、Angew. Chem. Int.Ed. 2007, 46, 7473 - 7476において、メチルベンゾエートよりも、分岐（イソプロピル）またはより高級な（ベンジル）アルキルベンゾエートがより効率的に還元されることが観測されているが、α位においてＣＨ_２基を有するアルカノエートまたはアルケノエートと比較して、ベンゾエートは、エステル還元反応における活性が正の隣接基効果を欠いているアルカノエートのそれと比較できない、活性化されたエステルである。

金属アルカノエートは本発明において使用するために好ましい塩基である。金属は、Ｎａ、ＫまたはＣｓであり得る；ここでアルカノエートは、直鎖または分枝であり得る、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルカノエートであり得る。

金属アルカノレートは、１基質あたり１モル等量および１触媒当たり１モル等量の間の量において使用してもよいが、再現性のある結果を得るために、および塩基のコストの寄与を低く維持するために、典型的には１基質当たり５〜１５％の量において使用してもよい。

塩基／溶媒系において用いられる溶媒は、均質な接触水素化反応において典型的に用いられるあらゆる触媒とすることができる。溶媒の非限定例は、トルエンまたはキシレンなどの芳香族溶媒；ヘキサンまたはシクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒；テトラヒドロフランまたはＭＴＢＥなどのエーテル類；ｔｅｒｔ−ブタノールなどの極性溶媒を含む。メタノールは避けるべきである。好ましい溶媒は、エーテル類、またはＴＨＦなどのフラン類、またはシクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）、メチルテトラヒドロフランなどの類似体であるが、ジオキサンまたはテトラエチレングリコールジエチルエーテルなどのあらゆる環状または環状ポリエーテルを用いることもできる。

より具体的には、低いレベルの溶媒、または溶媒フリーの系で用いた場合、反応は高い化学選択性で、完全なまたは実質的に完全なエステルの変換を伴って進行する。低いレベルの溶媒は、重量等価において基質当たり＜１００％（ｗ／ｗ）、＜５０％ｗ／ｗ、＜２５％ｗ／ｗまたは好ましくは＜１０％ｗ／ｗを含む。

溶媒を用いる場合、その使用は、単に触媒の溶解／乳化のために、および後続の転移および基質へのこのように調製された触媒溶液への添加のために丁度十分な量に限定される。これらの無視することのできる溶媒量から離れて、反応は、本質的に溶媒を含まないで実施することができる。
厳格な溶剤フリーの条件下で触媒が基質の一部分に溶解し、その後に、この画分を、残りの基質に添加するか、またはその逆である。

特に効率的な塩基／溶媒系は、ＴＨＦ中のＫＯＭｅまたはトルエン中のＮａＯＭｅを含む。これらの２つの塩基／溶媒系は、メチルウンデセノエート１ａのＣＯ−選択還元のためにSaudan et al（上記参照）によって用いられるシステムＮａＯＭｅ／ＴＨＦよりも好ましい。本出願人は、トルエン中のＮａＯＭｅまたはＴＨＦ中のＫＯＭｅなどの特定の塩基／溶媒系が、ターンオーバー数（ＴＯＮ）およびターンオーバー頻度（ＴＯＦ）を非常に高めることを見出した。所定の変換において、ＴＯＮは基質／触媒比に直接関連し、一方、ＴＯＦは、Jens Hagen, Industrial Catalysis: A Practical Approach, Weinheim, Germany: Wiley-VCH 2005においてよりしっかりと説明されるように、時間単位当たりのＴＯＮである。

本発明の特定の態様において、犠牲の末端アルケンを反応混合物において用いてもよい。
基質／触媒比、エステル置換基Ｒの性質、および基質／触媒比の性質は、効率、ならびにＩおよびＩＩなどの末端不飽和エステルの均質なエステル選択的接触水素化に正の影響を与えることができるが、それにもかかわらず、エステル官能基が減少した後の末端二重結合の水素化を避けることが望ましい。

これに影響を与えるために、反応条件（例えば、圧力、温度）を調整することができるが、出願人は、犠牲末端アルケン、例えば末端アルケンＩＩＩの使用が、この点で有益であることを見出した。

これらのアルケン（ＩＩＩ）は、端末一置換アルケン（Ｒ’＝Ｈ）または１，１−二置換メチレン化合物（Ｒ’およびＲ’’≠Ｈ）の群から選択される。Ｒ’およびＲ’’はＨ、または任意に置換され得るアルキル、アルケニル、またはアリールであることができる。Ｒ’およびＲ’’は環系（単数）または環系（複数）を形成するために一緒に結合することができる。環系（単数）または環系（複数）は、任意に置換することができる。Ｒ’またはＲ’’を表す基が置換される場合、当該置換基は、Ｏ、ＳまたはＮなどの主族元素のいずれを含むことができる。より具体的には、末端アルケン（ＩＩＩ）は、末端Ｃ_６〜Ｃ_３０アルケン、ジエン、トリエンまたはポリエンから選択され、ここでこれらはすべて置換されていても、非置換であってもよい。イソプレン、ミルセン、ファルネセンまたはスチレンにおけるような芳香族系の一部におけるように、不飽和は、共役させることができ、ここでこれらはすべて任意に置換されてもよい。

用いられる場合、犠牲アルケンは、０．１〜１０モル等量の量で、理想的には、０．１〜３モル等量の量で添加してもよい。犠牲アルケンの分子量は、水素化生成物から、蒸留により容易に分離することができるように選択される。

一置換アルケンまたは１，１’−二置換メチレン添加剤（ＩＩＩ）は、リモネンなどのあらゆるテルペン化合物から選択することができ、またはイソプレンまたはミルセンにおけるように、他の二重結合と共役することができ、または、（α−メチルスチレンにおけるように）芳香族系と共役することができる。

本発明の特定の態様において、本発明において使用される犠牲アルケンＩＩＩは、それが低粘度の液体であるように選択される。そういうことで、これは溶媒として働くことができ、ほかの溶媒を使用することなく、溶解し、基質への触媒の添加を助けるために使用することができる。したがって、この様に作用する犠牲アルケンで、本質的に溶媒フリーの条件下および溶媒への触媒の添加を可能にする工業的な条件下で水素化を実施することができる。

エステル中間体ＩＩＩａを犠牲アルケンとして使用することも可能である。Ｉが完全に消費された場合に、Ｉと比較してＩＩＩａの反応性が低い場合に、基質Ｉのエステル転移反応による本発明のプロセスの間に低減されたアルケノール生成物ＩＩを伴い、還元を経て、この中間体は生成し、蓄積される。

反応終了時のＩＩ及びＩＩＩの末端二重結合の異性化／水素化は反応の最後で行われるため、Ｉが完全に消費され、ＩＩＩａの約１〜１０％が残っており、ＩＩがまだ水素化および／または異性化をされていないときに、反応を止めることが好ましい。これらの非常に異なる分子量のおかげで、ワークアップの後、ＩＩはＩＩＩａから蒸留で容易に分離することができる。

本発明の特定の態様において、２０００よりも大きい、基質／触媒比を用いることにより；および／またはエチルエステルまたは上記で定義したようにより高級のエステルであるエステル基質（Ｉ）を用いることにより；ＮａＯＭｅ／トルエンまたはＫＯＭＥ／ＴＨＦのように効率的な塩基／溶媒系を用いることにより；およびまたは上記で定義したように犠牲アルケンを用いることにより、本発明のプロセスを進行することができる。

この反応のために用いられる遷移金属錯体、例えばルテニウム（ＩＩ）錯体４ａおよび４ｂは、それ自体が水素でのカルボン酸エステルの均質触媒還元における触媒でない場合がある。活性触媒種４ｃまたは４ｄは、塩基とｉｎｓｉｔｕで生成することができ、Ｘ＝Ｈおよび／またはハロゲンでＲｕＸ_２コアを構成することができる。錯体４ｃまたは４ｄは、湿気および空気フリー条件下で独立して合成されることができ、Ｉなどの基質の接触水素化に用いることができる。ＲｕＸ_２＝ＲｕＨ_２の場合、塩基がないか、または非常に低減させた量の塩基が必要とされ得る。

さらに、触媒４のリガンドのいずれの炭素も、任意に置換することができる。
反応は、１〜８０ｂａｒ、またはそれ以上、より具体的には４０〜８０ｂａｒ以上の範囲のＨ_２圧力において、オートクレーブ中において実施してもよい。当業者は、Ｈ_２圧力が使用される錯体のレベルのために最適化するように調整され得ることを理解するであろう。

反応を実施することができる温度は、用いられる基質および反応生成物の溶融／沸点、粘度および極性、ならびに完全なまたは実質的に完全な変換を達成するために望ましい反応時間のような要因に依存して変化し得る。しかしながら、典型的には、反応は摂氏５０から１２０度の間で実施される。
ここで、本発明をさらに説明するためにさらに一連の例が続く。

一般的な条件：
非商業的なエステル基質は、使用前に、フラッシュクロマトグラフィーおよび／または蒸留によって精製した。

非極性ＧＣＭＳ：５０℃／２分、２０℃／分２００°Ｃ、３５°Ｃ／分２７０℃。ＨＰ７８９０ＡシリーズＧＣシステムを有するＧＣＭＳＡｇｉｌｅｎｔ５９７５ＣのＭＳＤ。非極性カラム：ＳＧＥからのＢＰＸ５、５％フェニル９５％のジメチルポリシロキサン０．２２ｍｍ×０．２５ｍｍ×１２ｍ。キャリアガス：ヘリウム。インジェクター温度：２３０℃。スプリット：１：５０。流量：１．０ｍｌ／分。トランスファーライン：２５０℃。ＭＳ−四重極：１０６℃。ＭＳ−ソース：２３０℃。

例１

アルゴン下で、トルエン（３ｍｌ）を、ＲｕＣｌ_２（ＰＮＮＰ）触媒４ａ（２．５ｍｇ、０．０１ｍｏｌ％）およびＮａＯＭｅ（０．１６３ｇ、３ｍｍｏｌ）を含有するガラスバイアル（５０ｍｌ）に添加する。懸濁液を赤み帯びた溶液が得られるまで（３〜５分）超音波浴において処理し、そこへ、トルエン（１８ｍｌ）中のエチル１０−ウンデセノエート（６．４ｇ、２９ｍｍｏｌ）を添加する。バイアルをキャップ（クリンプキャップ＆シリコーンセプタム）し、針で穴をあけ、Ｐａｒｒオートクレーブに入れる。マグネチックスターラーで攪拌しながら、オートクレーブを水素で３回フラッシュさせ、そして、水素圧（４０ｂａｒ）下に置き、１００℃まで加熱する。４時間後、加熱を停止し、圧力を解放する。無色の反応混合物に、２％Ｈ_３ＰＯ_４（４ｍｌ）およびジエチルエーテル（１０ｍｌ）を添加する。有機相を食塩水で洗浄し、ＭｇＳＯ_４で乾燥し、真空で濃縮する。ＧＣ−ＭＳ分析は、３％基質１ｂ、８７％１０−ウンデセノール２ａ、９％ウンデカノール２ｂ、および１％エステル転移反応生成物３を明らかにした。ＣＯ／ＤＢ選択性：９１：９。

エチルウンデカ−１０−エノエート１ｂ、１０−ウンデセノール２ａおよびウンデカノール２ｂの分析データは、これらの化合物の市販サンプルのものと同一であった。

例２

反応は、例１において説明したように、しかし（トルエンの代わりに）ＴＨＦにおいて、３０ｂａｒの水素下で実施した。４時間後、望ましく副生成物１ｃ（８％）および１ｄ（８％）への不完全な変換が検出された。

エチルウンデカノエート１ｃの分析データは、文献からものと同一であった。
エチルウンデカ−９−エノエート１ｄの分析データは、文献（J.Org.Chem.27, 3722, 1962）から部分的に知られている。１ｄのＭＳ：212 (3%, M⁺), 167 (11%), 166 (20%), 149 (10%), 137 (12%), 124 (38%), 123 (20%), 101 (32%), 88 (42%), 69 (40%), 55 (100%), 41 (51%), 29 (27%)。

例３

反応は、例１において説明したように、しかしメチルウンデセノエート１ａおよび０．０５％ＲｕＣｌ_２（ＰＮＮＰ）触媒４ａで実施した。３時間後、１０−ウンデセノール２ａ（５４％）、９−ウンデセノール２ｄ（８％）、ウンデカノール２ｂ（１５％）、メチルウンデカノエート２ｃ（３％）およびエステル転移反応生成物３（７％）への８７％変換がＧＣにより検出された。ＣＯ／末端二重結合（ＤＢ）選択性は、６８：３２であった。

１０−ウンデセノール２ａ、ウンデカノール２ｂおよびメチルウンデカノエート２ｃの分析データは、これらの化合物の市販サンプルから得られるものと同一である。９−ウンデセノール２ｄ（J.Organomet.Chem.691, 5278, 2006 および参考文献において部分的に）およびウンデセン酸ウンデセニルエステル３（Tetrahedron 63, 11325, 2007）の分析データは、文献において記載されるものと同一である。２ｄのＭＳ：152 (5%, [M-18]⁺), 124 (7%), 123 (8%), 110 (11%), 109 (14%), 96 (29%), 95 (30%), 82 (44%), 81 (49%), 68 (49%), 67 (54%), 55 (100%), 54 (36%), 41 (43%)。

例４

アルゴン下で、トルエン（５ｍｌ）中のＲｕＣｌ_２（ＰＮＮＰ）触媒４ａ（７．５ｍｇ、０．０１ｍｏｌ％）を、超音波で５分処理し、微細な懸濁液を得て、これをアルゴン下の１２０ｍｌＰｒｅｍｅｘオートクレーブにおいて、トルエン（１６ｍｌ）中のエチル１０−ウンデセノエート１ｂ（１９．２ｇ、９０ｍｍｏｌ）およびＮａＯＭｅ（０．５ｇ、９ｍｍｏｌ）の懸濁液に添加する。オートクレーブを水素で３回フラッシュさせ、そして５０ｂａｒ水素およびオーバーヘッド撹拌での１２００ｒｐｍ下、１００℃に加熱する。６時間後、ＧＣ−分析は、６％基質１ｂ、９０％１０−ウンデセノール２ａ、４％ウンデカノール２ｂを明らかにした。ＣＯ／ＤＢ選択性：９６：４。２０時間後、オートクレーブを冷却し、圧力を開放し、オートクレーブの内容物を２％Ｈ３ＰＯ４（１０ｍｌ）に注ぐ。相分離後、有機相を水で洗浄し（２×３０ｍｌ）、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過し、蒸発させる。ＧＣＭＳおよびＮＭＲによれば、１５．６ｇの残留物は、８０％１０−ウンデセノール２ａ、１５％ウンデカノール２ｂおよび５％異性体２ｄからなっていた。

例５
アルゴン下で、蒸留・脱気ＴＨＦ（５ｍｌ）中のＲｕＣｌ_２（ＰＮＮＰ）触媒４ａ（３．７ｍｇ、５０ｐｐｍ）を超音波で５分間処理し、微細な懸濁液を得て、これをアルゴン下の１２０ｍｌのＰｒｅｍｅｘオートクレーブにおいて、エチル１０−ウンデセノエート１ｂ（１９．２ｇ、９０ｍｍｏｌ）および蒸留・脱気ＴＨＦ（５８ｍｌ）中のＫＯＭｅ（０．６３ｇ、９ｍｍｏｌ）の懸濁液に添加する。オートクレーブを水素で３回フラッシュさせ、そして５０ｂａｒ水素およびオーバーヘッド撹拌での１２００ｒｐｍ下、１００℃に加熱する。５時間後加熱を停止し、圧力を開放し、オートクレーブの内容物を２％Ｈ_３ＰＯ_４（１０ｍｌ）に注ぐ。相分離後、有機相を水で先法し（２×３０ｍｌ）、ＭｇＳＯ_４、で乾燥し、濾過し、蒸発させる。定量的に得られた物質のＧＣ−分析は、９４％１０−ウンデセノール２ａおよび６％ウンデカノール２ｂと明らかにした。

例６
アルゴン下で、蒸留・脱気ＴＨＦ（５ｍｌ）中のＲｕＣｌ_２（ＰＮＮＰ）触媒４ａ（３．７ｍｇ、５０ｐｐｍ）を超音波で５分間処理し、微細な懸濁液を得て、これをアルゴン下の１２０ｍｌＰｒｅｍｅｘオートクレーブにおいて、追加の溶媒を含まないエチル１０−ウンデセノエート１ｂ（１９．２ｇ、９０ｍｍｏｌ）中のＫＯＭｅ（０．６３ｇ、９ｍｍｏｌ）の懸濁液に添加する。オートクレーブを水素で三回フラッシュさせ、そして５０ｂａｒ水素およびオーバーヘッド撹拌での１２００ｒｐｍ下、１００℃に加熱する。４時間後、加熱を停止し、圧力を開放した。ＧＣ−分析は、９２％１０−ウンデセノール２ａおよび８％ウンデカノール２ｂを明らかにした。

例７
反応を例６に記載したように、しかしＲｕＣｌ _２（ＰＮＨＮＨＰ）触媒４ｂで実施した。２時間後、ＧＣ−分析は、４％基質１ａ、９０％１０−ウンデセノール２ａ、６％ウンデカノール２ｂおよび１％メチルウンデカ−１０−エノエート１ａを明らかにした。ＣＯ／ＤＢ選択性：９４：６。

例８

アルゴン下で、蒸留・脱気ＴＨＦ（５ｍｌ）中のＲｕＣｌ_２（ＰＮＮＰ）触媒４ａ（７．６ｍｇ、０．０１％）を超音波で５分間処理し、微細な懸濁液を得て、これをアルゴン下の１２０ｍｌＰｒｅｍｅｘオートクレーブにおいて、エチル９−デセノエート５ａ（１８ｇ、９１ｍｍｏｌ）（P.Evans, M.Leffray, Tetrahedron 59, 7973 - 7981, 2003）中のＫＯＭｅ（０．６３ｇ、９ｍｍｏｌ）の懸濁液に添加する。オートクレーブを水素で三回フラッシュさせ、そして５０ｂａｒ水素およびオーバーヘッド撹拌での１２００ｒｐｍ下、８０℃に加熱する。３時間後、ＧＣ−分析は、８６％デカ−９−エノール６ａ、１０％デカノール６ｂおよび３％の中間体７を明らかにした。ＣＯ／ＤＢ選択性：９０：１０。

デカ−９−エノール６ａおよびデカノール６ｂの分析データは、市販サンプル、例えばＲｏｓａｌｖａ^ＴＭから得られるものと同一であった。９−デセニル９−デセノエート７の分析データは、文献、例えばS. S. Narine et al., Ind. Eng. Chem. Res. 52, 2740, 2013から知られているものと同一であった。７のＭＳ： 171 (1%), 153 (3%), 152 (4%), 139 (6%), 135 (8%), 123 (5%), 110 (16%), 109 (15%), 97 (20%), 96 (29%), 95 (16%), 84 (12%), 83 (34%), 82 (30%), 81 (22%), 69 (36%), 68 (28%), 67 (29%), 55 (100%), 54 (26%), 43 (16%), 41 (46%)。

例９

アルゴン下で、スチレン（１２．７５ｇ、０．１２ｍｏｌ）中のＲｕＣｌ_２（ＰＮＮＰ）触媒４ａ（２１ｍｇ、０．０１％）を超音波で５分間処理し、微細な懸濁液を得て、これをアルゴン下の１２０ｍｌＰｒｅｍｅｘオートクレーブにおいて、エチル９−デセノエート５ａ（５０ｇ、０．２５ｍｏｌ）中のＫＯＭｅ（１．８ｇ、２５ｍｍｏｌ）の懸濁液に添加する。オートクレーブを水素で３回フラッシュさせ、そして５０ｂａｒ水素およびオーバーヘッド撹拌での１２００ｒｐｍ下、８０℃に加熱する。反応の進行をＧＣで観察した。５時間後（ＧＣによれば９６％デカ−９−エノール６ａおよび４％デカノール６ｂ）、反応を停止し、圧力を開放する。２％Ｈ_３ＰＯ_４（３０ｍｌ）の添加後、有機相を水で洗浄し（２ｘ５０ｍｌ）、ＭｇＳＯ_４で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮する。粗生成物（４１ｇ）をパラフィンオイル（４ｇ）およびＫ_２ＣＯ_３（０．３ｇ）で処理し、０．０２ｍｂａｒで蒸留し、３３．２ｇ（８４％）の生成物（９６％デカ−９−エノール６ａおよび４％デカノール６ｂ）を６５℃で無色のオイルとして得る。残留物：４．６ｇ。

反応プロファイル：

例１０：

B. Kowalczyk et al., Angew. Chem. Int. Ed. 49, 5737,2010によって記載されたように、ウンデカ−１０−エン−１−イルウンデカ−１０−エノエート３ａを調製した。
スチレン（１．２５ｇ、１２ｍｍｏｌ）中の触媒４ａ（４．２ｍｇ、０．０２％）、およびウンデカ−１０−エン−１−イルウンデカ−１０−エノエート３ａ（８．４ｇ、２５ｍｍｏｌ）中のＫＯＭｅ（１８０ｍｇ、２．５ｍｍｏｌ）を使用して、反応を例９に記載されるように実施した。８時間後、９０％ウンデカ−１０−エノール２ａおよび８％ウンデカノール２ｂへの９８％変換がＧＣによって検出された。ＣＯ／ＤＢ選択性９２：８。

例１１：

基質５ｂの調製について、例えばS.P.Morcilloetal.,J.Org.Chem.76,2277,2011参照。
スチレン（２．５ｇ、２３ｍｍｏｌ）中の触媒４ａ（４．５ｍｇ、０．０１％）、およびメチルデカ−９−エノエート５ｂ（１０ｇ、５４ｍｍｏｌ）中のＫＯＭｅ（３８０ｍｇ、５．４ｍｍｏｌ）を使用して、反応を例９に記載されるように実施した。７時間後、８５％デカ−９−エノール６ａおよび９％デカ−９−エン−１イルデカ−９−エノエート７への９４％変換がＧＣによって検出された。

例１２：

アルゴン下で、トルエン（２ｍｌ）をマグネチック撹拌バー、ＲｕＣｌ_２（ＰＮＮＰ）４ａ（１．７ｍｇ、０．０５％）およびＮａＯＭｅ（２３．０ｍｇ、１０％）を含有するガラスバイアルに添加する。この懸濁液に、A.Sharmaetal.,TetrahedronLett.48,3705,2007にしたがって調製したメチル１０−メチルウンデカ−１０−エノエート８（０．９ｇ、４．２４ｍｍｏｌ）を添加する。バイアルをキャップ（クリンプキャップ＆シリコーンセプタム）し、針で穴をあけ、オートクレーブに入れる。撹拌しながら、オートクレーブをアルゴンで１回フラッシュし、水素で２回フラッシュし、水素圧（３０ｂａｒ）下に置き、１００℃まで加熱する。３時間後、加熱を停止し、圧力を開放する。ＧＣ−ＭＳおよびＮＭＲ分析のために、反応混合物のアリコートを取り、ＭＴＢＥ（１．５ｍｌ）で希釈し、８の１０−メチルウンデカ−１０−エン−１−オール９（９６％）および１０−メチルウンデカ−１０−エン−１−イル−１０−メチルウンデカ−１０−エノエート１０（４％）への１００％変換を示した。

９の分析データ：

１０−メチルウンデカ−１０−エン−１−イル−１０−メチルウンデカ−１０−エノエート１０の分析データ：

例１３：

ＴＨＦ（５ｍｌ）中の触媒４ａ（７．６ｍｇ、０．０１％）、およびエチル４−メチルペンタ−４−エノエート１１（１２．９ｇ、９１ｍｍｏｌ）中のＫＯＭｅ（０．６３ｇ、９ｍｍｏｌ）、およびＴＨＦ（５８ｍｌ）を使用して、例８に記載したように反応を実行する。標準的なワークアップは、わずかに黄色がかった粗オイル（５．６ｇ、６１％）を与え、これは、ＣＧによると１００％純度の４−メチルペンタ−４−エン−１オール１２を含む。
４−メチルペンタ−４−エン−１オール１２の分析データは、この化合物の市販サンプルから得られたものと同一であった。

Claims

接触水素化による、ルテニウム（ＩＩ）錯体の存在下での、末端不飽和カルボン酸エステル（Ｉ）の末端不飽和アルコール（ＩＩ）への化学選択的還元のためのプロセスであって、前記ルテニウム（ＩＩ）錯体の濃度が基質の量に対して０．００１ｍｏｌ％以上０．０５ｍｏｌ％未満である、前記プロセス：
式中、Ａは直鎖または分枝の、非置換の脂肪族、芳香族であってもよく、または脂肪族および芳香族の両方の要素を含有してもよい、１〜３０炭素原子を含有する二価のラジカルであり；Ｒは直鎖または分枝の、飽和または不飽和の、非置換のＣ_１〜２０炭化水素ラジカルであり；Ｒ_１は、水素原子またはＣ_１〜２０直鎖または分枝の、非置換のアルキルまたはアルケン基であり；ｍは１〜６の整数である。
接触水素化による、末端不飽和カルボン酸エステルの末端不飽和アルコールへの化学選択的還元のための請求項１に記載のプロセス：
式中、Ｒ、Ｒ_１およびｍは請求項１に定義された通りであり、式中ｎは１〜１０の整数である。
末端不飽和カルボン酸エステルが、メチル９−デセノエート、エチル９−デセノエート、メチル１０−ウンデセノエートまたはエチル１０−ウンデセノエートからなる群から選択される、請求項１または２に記載のプロセス。
接触水素化による、ルテニウム（ＩＩ）錯体の存在下での、
式
式中ｐはゼロまたは１〜４の整数であり；
Ｒ_１は水素原子またはＣ_１〜２０直鎖または分枝の非置換のアルキルまたはアルケン基であり；
ｎは１〜１０の整数である、
で表される末端不飽和カルボン酸エステルの、対応する末端不飽和アルコールへの化学選択的還元のためのプロセスであって、前記ルテニウム（ＩＩ）錯体の濃度が基質の量に対して０．００１ｍｏｌ％以上０．０５ｍｏｌ％未満である、前記プロセス。
末端不飽和カルボン酸エステルの８０％よりも高い変換において、不飽和アルコールの飽和アルコールに対する比率が、６：１以上であるような化学選択性である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセス。
ルテニウム錯体が四座配位子を有する錯体であり、ここで、前記四座配位子の配位基が、少なくとも１つのイミノまたはアミノ基および少なくとも１つのホスフィノ基で構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロセス。
ルテニウム錯体が式４ａまたは４ｂ
で表される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロセス。
末端一置換アルケン（Ｒ’＝Ｈ）または１，１−二置換メチレン化合物（Ｒ’およびＲ’’≠Ｈ）からなる群から選択され、Ｒ’およびＲ’’は、それぞれ独立してＨ、アルキル、アルケニル、またはアリールであるか、または、Ｒ’およびＲ’’は単数の環系または複数の環系を形成するために結合することができる、犠牲アルケンIII
が、反応混合物に添加される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。
リモネンが犠牲アルケンとして反応混合物に添加される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセス。
式ＩＩＩａ
式中、Ｒ_１およびＡは請求項１に定義された通りである、
で表されるエステル中間体が犠牲アルケンとして反応混合物に添加される、請求項１〜３、５〜７のいずれか一項に記載のプロセス。
犠牲アルケンが、０．１〜１０ｍｏｌ当量の量で添加される、請求項８〜１０に記載のプロセス。
犠牲アルケンが、スチレンである、請求項８または１１に記載のプロセス。
請求項１〜３、５〜１２のいずれか一項に記載のプロセスにしたがって、カルボン酸エステルメチル９−デセノエートまたはエチル９−デセノエートの化学選択的還元により、９−デセノールを生成させる方法。
式ＩＩＩａ
式中、Ｒ _１は水素原子またはＣ _１〜２０直鎖または分枝の非置換のアルキルまたはアルケン基であり；
Ａは１〜１０の炭素原子を有するアルキレンである、
で表されるエステル中間体が犠牲アルケンとして反応混合物に添加される、請求項４に記載のプロセス。