JP6742230B2 - 7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物並びにこれを用いたアルデヒド化合物及びエステル化合物の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物並びにこれを用いたアルデヒド化合物及びエステル化合物の製造方法に関する。
3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとその対応するアルコール3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールは、フローラル系調合香料やフルーツ系フレーバーとして応用範囲が広い。また、これらの二重結合の位置異性体である7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールや7−メチル−3−メチレン−7−オクテノールも、同様の応用が期待されている。7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールは、Amomum tsaokoの種(seed)の精油(essential oil)中に存在することがStoyanovaら(非特許文献1)によ報告されている。
Quadraspidiotus 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=プロピオネート及び(E)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの三成分が有効成分であるとGieselmannら、Andersonら(非特許文献2−4)によって同定された。
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又はAttract & kill)、誘引感染法(Lure&infect又は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。
SJSの性フェロモンの合成例としては、下記(a)から(f)が挙げられる。
(a)Andersonらの有機銅試薬(Organocuprate reagent)のアルキンへの付加を鍵反応とする7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネートと(Z)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの合成(非特許文献3)、
(b)Weilerらによる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=プロピオネートと(E)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの合成(非特許文献5)、
(c)Weedonらによる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する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(非特許文献6)、
(d)Zhangら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する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(H.S.Zhangら、Chinese Chemical Letters,2,611(非特許文献7、8)、
(e)Andersonら及びChongらによる3−メチル−3−ブテン−1−オールのジアニオン(dianion)のアルキル化による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(非特許文献4、9)、
(f)Veselovskiiらによるアリル=クロリド混合物を経る非選択的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(非特許文献10)
R.Stoyanovaら、Godoshnik na Visshiya Khimikotekhnologicheski Institut,Sofiya,31,203(1991)、CODEN:GVKIAH、ISSN:0489−6211 Gieselmannら,J.Chem.Ecol.,5,891(1979) Andersonら,J.Chem.Ecol.,5,919(1979) Andersonら,J.Chem.Ecol.,7,695(1981) Weilerら、Can.J.of Chemistry,71,1955(1993) A.C.Weedonら、Tetrahedron Letters,27,5555(1986) H.S.Zhangら、Chinese Chemical Letters,2,611(1991) 張ら、化学通報,40,(1994) J.M.Chongら、J. of Org. Chem.,66,8248(2001) V.V.Veselovskiiら、Izvestiya Akademii Nauk SSSR,Seriya Khimicheskaya,3,591(1990)
非特許文献1では、Amomum tsaokoの種(seed)の精油(essential oil)の0.58%が7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールであることをマススペクトルにより同定している。しかし、マススペクトル以外の記述はない。また、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールの合成は報告されていない。
SJSの性フェロモン化合物を収率よく工業的に実施するためには、既存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光化学的異性化[合成(c)]では、望まない異性体の副生とその除去が問題となる。また、別な二重結合の異性化[合成(d)]や[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。そのため、十分量の性フェロモン化合物の供給が可能な効率の良い製造方法は工業的意義が高い。
SJSの性フェロモンである三成分は、誘引活性に差がなく、実用の際にはいずれかの成分を単独で用いてもよい。しかし、いずれかの成分を単独で用いるよりは、虫体中に存在する成分を混合して用いる方が、長期使用の場合において、将来の抵抗性の発現を避けることができるとも考えられる。
ここで、SJSの性フェロモンである三成分全てが、共通の中間体から合成する方法があれば、三成分を別々に合成する必要がなくなり工業的には意義が高い。
本発明者らは、上記課題を解決するために共通の中間体として7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)を想定し鋭意検討を重ねた結果、この化合物が工業的に容易に実現可能な方法により製造可能であることを見出した。更に、本発明者らは、この中間体から7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)、3、7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)、3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物(7)、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)と3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物(7)の混合物が製造できることを見出した。また、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)の製造に用いることができる3−アシロキシメチル−3−メチレン−ブテナール=アセタール化合物(10)が、保存安定性に優れることを見出し、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7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を加水分解することにより、下記式(2)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを得る工程を少なくとも含む7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールの製造方法が提供される。
本発明の別な態様では、下記一般式(1)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を加水分解することにより、下記式(2)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを得る工程と、前記7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを還元することにより、下記式(3)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテノールを得る工程と、前記7−メチル−3−メチレン−7−オクテノールをエステル化することにより、下記一般式(4)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物を得る工程を少なくとも含む7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造方法が提供される。
本発明の他の態様では、下記一般式(1)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を加水分解することにより、下記式(2)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを得る工程と、前記7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを塩基の存在下において異性化させることにより、下記式(5)で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールを得る工程を少なくとも含む3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの製造方法が提供される。
本発明の他の態様では、下記一般式(1)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を加水分解することにより、下記式(2)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを得る工程と、前記7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを塩基の存在下において異性化させることにより、下記式(5)で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールを得る工程と、前記3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールを還元することにより、下記式(6)で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールを得る工程と、前記3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールをエステル化することにより、下記式一般式(7)で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物を得る工程を少なくとも含む3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物の製造方法が提供される。
本発明の他の態様では、下記一般式(1)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物が提供される。
本発明の他の態様では、下記一般式(8)で表される3−メチル−3−ブテニル求核試薬と下記一般式(9)で表される脱離基Xを有するアセタール化合物とのカップリング反応により下記一般式(1)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を得る工程を少なくとも含む7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物の製造方法が提供される。
また、本発明の他の態様では、下記一般式(10)で表される3−アシロキシメチル−3−ブテナール=アセタール化合物が提供される。
また、本発明の他の態様では、下記一般式(1)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を加水分解し、一部を酸又は塩基存在下において異性化することにより、下記式(2)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールと下記式(5)で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの第1混合物を得る工程と、前記第1混合物を還元することにより、下記式(3)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテノールと、下記式(6)で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールの第2混合物を得る工程と、前記第2混合物をエステル化することにより、下記一般式(4)で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物と、下記一般式(7)で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物の第3混合物得る工程を少なくとも含む7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物の混合物の同時製造方法が提供される。
Figure 0006742230
式中、R及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基、又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12二価のアルキレン基を表し、Rは炭素数1から6の一価の炭化水素基を表し、Mはカチオン部を表し、Xは脱離基を表し、Xは炭素数1から6のアシロキシ基を表す。
本発明によれば、有用な中間体7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)を共通の中間体として、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)、3、7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)、3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物(7)、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)と3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物(7)の混合物また、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)を効率良く製造することができる。更に、保存安定性に優れる3−アシロキシメチル−3−メチレン−ブテナール=アセタール化合物を用いることで、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)を効率良く製造することができる。特に、SJSの性フェロモンである7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート、(Z)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート及び(E)−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートを同時に製造することが可能である。
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、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、以下の様に合成計画を考察した。7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物のうちプロピオネートを例に説明する。目的物7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート(A)は、本発明における目的物の一つである7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(C)が合成できれば、還元により7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(B)へ導き、次いで(B)をエステル化すれば得られると考えられる。7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(C)は、対応する7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(D)の二重結合の移動を伴わない温和な加水分解条件が実現できれば得られると考えられる。7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(D)は炭素数5の二つの合成単位(building blocks)、すなわち、求核試薬(nucleophilic reagent,nucleophile)である有機金属試薬(E)と脱離基(leaving goup)Xをアリル位に有する炭素数5の求電子試薬(electrophilic reagent,electrophile)(F)とのカップリング反応(coupling reaction)で合成することができると考えられる。一方、本発明における目的物の一つである3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート(G)は、対応する3、7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(I)が合成できれば、還元により3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(H)へ導き、次いで、エステル化すれば(G)が得られると考えられる。この3、7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(I)は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(C)の3位のexo−二重結合を熱力学的により安定と考えられる三置換共役二重結合に異性化することができれば得られると考えられる。
Figure 0006742230
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ーム、Xは脱離基、Mはカチオン部を表す。化学式(G)は、下記式(Gz)で表される(Z)−3,7−メチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート、下記式(Ge)で表される(E)−3,7−メチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート又はこれらの混合物を表す。また、化学式(H)は、下記式(Hz)で表される(Z)−3,7−メチル−2,7−オクタジエノール、下記式(He)で表される(E)−3,7−メチル−2,7−オクタジエノール又はこれらの混合物を表す。更に、化学式(I)は、下記式(Iz)で表される(Z)−3,7−メチル−2,7−オクテタジエナール、下記式(Ie)で表される(E)−3,7−メチル−2,7−オクテタジエナール又はこれらの混合物を表す。
Figure 0006742230
すなわち、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(D)を加水分解して得られる7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(C)は7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(B)と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(H)のいずれにも変換することが可能であり、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物の同時合成を可能とする。
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
[1]7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)の製造方法
7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)は、3−メチル−3−ブテニル求核試薬(8)と脱離基Xを有するアセタール化合物(9)とのカップリング反応によって製造できる。下記式中、Mはカチオン部を、Xは脱離基を、R及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基、又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12の二価のアルキレン基を表す。
Figure 0006742230
カップリング反応に用いられる3−メチル−3−ブテニル求核試薬(8)としては、I族又はII族の金属元素又は遷移金属元素を含む3−メチル−3−ブテニル求核試薬が例示できる。
I族又はII族の金属元素を含む3−メチル−3−ブテニル求核試薬のうち、3−メチル−3−ブテニルリチウム試薬(有機リチウム試薬)、3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ハライド(Grignard試薬)が、反応性や選択性、調製のし易さ等の観点から好ましい。
カップリング反応に用いられる遷移金属元素を含む3−メチル−3−ブテニル求核試薬は、有機リチウム試薬やGrignard試薬から化学量論量(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カップリング反応系内で生成させて用いてもよい。
カップリング反応に用いられる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=テトラクロロキュープレート(LiCuCl)等の銅化合物が特に好ましい。
カップリング反応に用いられる遷移金属化合物の使用量は、脱離基Xを有するアセタール化合物(9)1モルに対して、触媒量(0.0001から0.999モル)から化学量論量(1モル)、又は過剰量(1を超え100モル)であるが、触媒量の使用が経済性や安全性の点で特に好ましい。
カップリング反応において遷移金属化合物を用いる場合は、遷移金属化合物の溶媒への溶解性向上の観点から、亜リン酸トリアルキル、トリフェニルホスフィン等のリン化合物を用いることもできる。
カップリング反応に用いられる3−メチル−3−ブテニル求核試薬(8)中のカチオン部Mとして、Li、MgZ、ZnZ、Cu、CuZ、又はCuLiZ(Zはハロゲン原子又は3−メチル−3−ブテニル基を表す。)が試薬の調製のしやすさや反応性の点で特に好ましい。これらの3−メチル−3−ブテニル求核試薬(8)は、通常、対応するハロゲン化物である3−メチル−3−ブテニル=ハライド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られる反応基質の他方である脱離基Xを有するアセタール化合物(9)について述べる。脱離基Xを有するアセタール化合物(9)中のXは、カップリング反応で脱離基(アニオン部)として機能するハロゲン原子、アシロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルカンスルホニルオキシ基、アレーンスルホニルオキシ基等が挙げられ、このうち、好ましくはハロゲン原子又はアシロキシ基である。ハロゲン原子として、好ましくは、塩素原子、臭素原子であり、反応性や脱離基Xを有するアセタール化合物(9)の保存安定性の点から特に好ましくは塩素原子である。アシロキシ基として、好ましくは炭素数1から6のアシロキシ基であり、具体的にはホルミルオキシ基、アセトキシ基、クロロアセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、ヘキサノイルオキシ基、ジクロロアセチルオキシ基、トリクロロアセチルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基等の無置換又はハロゲン置換アシロキシ基等が挙げられる。反応性や原料の工業的な入手しやすさと価格や脱離基Xを有するアセタール化合物(9)の保存安定性の点から特に好ましくは、アセトキシ基である。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。アリールオキシ基としては、フェノキシ基等が挙げられる。アルカンスルホニルオキシ基としては、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、ブタンスルホニルオキシ基等が挙げられる。アレーンスルホニルオキシ基としては、ベンゼンスルホニルオキシ基、p−トルエンスルホニルオキシ基、ナフタレンスルホニルオキシ基等が挙げられる。
脱離基Xを有するアセタール化合物(9)中のR及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12の二価のアルキレン基を表す。炭素数1から6のアルキル基として、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−ヘキシル基の直鎖状一級アルキル基、イソブチル基、3−メチルブチル基、ネオペンチル基、4−メチルペンチル基等の分岐状一級アルキル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、1−メチルブチル基、1,2−ジメチルプロピル基、1−メチルペンチル基等の二級アルキル基、t−ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基の三級アルキル基が挙げられる。炭素数2から12の二価のアルキレン基として、エチレン基、1,2−プロピレン基、1,3−プロピレン基、1,2−ブチレン基、1,3−ブチレン基、2,3−ブチレン基、1,4−ブチレン基、2,2−ジメチル−1,3−プロピレン基等が挙げられる。これらのR及びRうち、原料の合成又は入手のしやすさや価格、後述の加水分解反応における反応性等の点で、炭素数1から6のアルキル基としては、直鎖状一級アルキル基が好ましく、メチル基、またはエチル基が特に好ましい。炭素数2から10の二価のアルキレン基としては、エチレン基、1,2−プロピレン基、1,3−プロピレン基、1,2−ブチレン基が好ましい。
このカップリング反応の基質である脱離基Xを有するアセタール化合物(9)は脱離基Xをアリル位に有するので、3−メチル−3−ブテニル求核試薬(8)の脱離基Xを有するアセタール化合物(9)への攻撃部位としてXの結合する炭素原子とexo−二重結合のメチレン炭素のいずれかが考えられるが、前者の場合S2型の、後者の場合アリル転位(Allylic rearrangement)を伴うS2’型の置換反応が起こり、いずれの場合も7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)が得られる。
カップリング反応に用いる3−メチル−3−ブテニル求核試薬(8)と脱離基Xを有するアセタール化合物(9)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、脱離基Xを有するアセタール化合物(9)1モルに対して、3−メチル−3−ブテニル求核試薬(8)は、好ましくは0.02から100モル、より好ましくは0.2から10モル、更に好ましくは0.5から5モルである。
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、又は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。
カップリング反応工程において、反応の触媒として、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アセタール化合物(9)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。
カップリング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7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)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することができる。工業的経済性の点から特に蒸留が好ましい。
脱離基Xがハロゲンである3−ハロメチル−3−ブテナール=アセタール化合物(9)の製造方法としては、例えば、3−ブロモメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタール(X=Br,R=R=Cの場合)の合成例として、I.V.Mineevaら、Russian Journal of Organic Chemistry,45,1623,(2009)に記載された方法がある。この3−ブロモメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタールは、本発明のカップリング反応の基質として用いることができるが、調製直後は淡黄色液体であるが、これを窒素下冷却して保存した場合でも速やかに黄色、褐色から黒色への着色が見られ、長期間の保存により純度が著しく低下し、また、工業的方法での精製が困難であるという欠点を有する。
その点、3−ブロモメチル−3−ブテナール=アセタール化合物の臭素原子をアシロキシ基に置換する置換反応によって製造できる3−アシロキシメチル−3−ブテナール=アセタール化合物は、本発明のカップリング反応の基質として十分な反応性を示し、長期保存の際に比較的安定で、減圧蒸留等の工業的方法による精製が可能ため好ましい。3−アシロキシメチル−3−ブテナール=アセタール化合物として、好ましくは、下記一般式(10)で表される化合物が挙げられる。式中、Xは、炭素数1から6のアシロキシ基を表す。
Figure 0006742230
臭素原子をアシロキシ基に置換する置換反応として、3−ブロモメチル−3−ブテナール=アセタール化合物と目的のアシル基に対応するカルボン酸の塩類を溶媒中加熱する等の方法により製造できる。
カルボン酸の塩類としては、例えば、ナトリウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属塩、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属塩等が挙げられる。
カルボン酸の塩類の使用量は、3−ブロモメチル−3−ブテナール=アセタール化合物1モルに対して、1から500モル、好ましくは1から50モル、より好ましくは1から5モルの範囲である。
反応溶媒としては、例えば、水、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、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジエチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジメチル=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、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール=モノメチル=エーテル、ジ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、アセトニトリル等のニトリル類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチル=スルホキシド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒類が好ましく、これらの溶媒は単独もしくは混合して使用することができ、特に非プロトン性極性溶媒類及びをこれらを含む混合溶媒は反応速度等の点から好ましい。
反応温度としては、用いるカルボン酸の塩類や反応条件により適切な反応温度を選択できるが、一般的には室温(5から35℃、以下同様。)から溶媒の沸点温度が好ましい。
また、脱離基の異なる、3−アルコキシメチル−3−ブテナール=アセタール化合物、3−アリールオキシメチル−3−ブテナール=アセタール化合物、3−アルカンスルホニルオキシメチル−3−ブテナール=アセタール化合物、3−アレーンスルホニルオキシメチル−3−ブテナール=アセタール化合物等についても常法により製造できる。
[2]アセタール交換反応による7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)の製造方法
7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)は、沸点等の物性が変わることによる精製のしやすさ、保存安定性、次工程の加水分解反応における反応性等を考慮して、あるR及びRを有する化合物(1)から別のR及びRを有する化合物(1)へアセタール交換反応によって変換することもできる。アセタール交換反応は、実施例で後述するが、酸触媒条件下において目的のアセタールを構成するアルコールと加熱する等の方法によって実施できる。この酸触媒アセタール交換反応において、あるR及びRを有する化合物(1)から別のR及びRを有する化合物(1)への変換は二重結合の位置の異性化等の副反応を伴わずに収率よく進行することが示された。そのため、あるR及びRを有する化合物(1)から加水分解反応を経て合成される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)を経て、再びアセタール化反応して別のR及びRを有する化合物(1)を合成する方法に比べ好ましい。
[3]7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)の製造方法
次に、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)の加水分解反応による7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)の製造について述べる。
Figure 0006742230
加水分解反応は、アセタール化合物のアルデヒドへの変換反応として既知の種々の反応を適用できるが、工業的経済性の観点から、水の存在下に酸性条件で実施するのが好ましい。この際、水の他、補助的に溶媒を用いてもよい。
加水分解反応に用いられる酸としては、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、シリカゲル等の無機酸類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸類、Amberlyst−15等の酸性イオン交換樹脂を例示でき、これらは単独又は混合して用いられる。これらのうち、無機酸の塩酸、有機酸のギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸は工業的に安価に大量に入手可能であるため特に好ましい。
加水分解反応に用いられる酸の使用量は、R及びRや酸の種類にも依存するが、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)1モルにつき、好ましくは0.0001から1000モル、より好ましくは0.001から100モルの範囲である。
加水分解反応に用いられる補助的な溶媒としては、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエチレン等の塩素系溶剤類、へキサン、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、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジエチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジメチル=エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、エチレングリコール=ジメチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジメチル=エーテル等のエーテル類、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、tert−ブチルアルコール、エチレングリコール=モノメチル=エーテル、ジ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、アセトニトリル、プピオニトリル等のニトリル類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチル=スルホキシド、ヘキサメチルホスホリック=トリアミド等の非プロトン性極性溶媒類が挙げられ、単独あるいは2種類以上を混合して用いることができる。
加水分解反応の反応温度は、用いる酸や溶媒の種類の他、反応条件により適切な反応温度を選択できるが、一般的には−20℃から溶媒の沸点が好ましく、−20℃から室温が更に好ましい。
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)で追跡して最適化するとよい。通常、5分間から240時間が好ましい。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)を選択的に(できるだけ大きな割合で)合成したい場合には、上記加水分解反応の条件から、温和な条件、例えば、酸性度の低い酸を用いる、溶媒を多く用いて反応混合物中の基質濃度を小さくする、反応温度を低めにする、反応速度を制御しやすい程度に抑える等の条件を選択して、二重結合の異性化を伴わない条件が好ましい。
逆に、下記式に示すように、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)と共に化合物(2)から二重結合の位置の異性化を伴う3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)への変換を進行させて、これらの混合物を意図的に同時に合成することも可能である。
Figure 0006742230
この際、化合物(2)と化合物(5)の生成比と共に、化合物(5)の幾何異性体である(5z)と(5e)の生成比を考慮することができる。この点については、後述する。
Figure 0006742230
加水分解反応と異性化反応の進行を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)で追跡して、所望の比率で反応を停止させることも好ましい。ただし、後述するように、3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)を選択的に得たい場合には、この加水分解反応の酸性条件で反応を全て3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)に収束させる方法に比べ、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)を塩基性条件で異性化させて3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)に導く方法の方がより優れる。
上記の加水分解反応で得られた7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)はは、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することができる。工業的経済性の点から特に蒸留が好ましい。
[4]7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)の製造方法
上記の様にして得られた7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)から、ホルミル基を還元することにより対応する7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)が製造される。
Figure 0006742230
この還元反応には、公知のアルデヒドからアルコールへの還元反応を適用できる。還元反応は、通常溶媒中、必要に応じて冷却又は加熱しながら反応基質を還元剤と反応させる。
還元反応における還元剤(reducing agent)としては、例えば、水素、ボラン、アルキルボラン、ジアルキルボラン、ビス(3−メチル−2−ブチル)ボラン等のホウ素化合物、ジアルキルシラン、トリアルキルシラン、アルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウム、水素化ナトリウム、水素化リチウム、水素化カリウム、水素化カルシウム等の金属水素化物類、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素カルシウム、水素化アルミニウムナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、水素化トリメトキシホウ素ナトリウム、水素化トリメトキシアルミニウムリチウム、水素化ジエトキシアルミニウムリチウム、水素化トリtert−ブトキシアルミニウムリチウム、水素化ビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムナトリウム、水素化トリエチルホウ素リチウム、水素化ジイソブチルアルミニウム等の錯水素化塩類(Complex hydride)やそれらのアルコキシあるいはアルキル誘導体を例示できるが、反応条件や後処理の容易さや生成物の単離の容易さ等の点で錯水素化塩類を使用することが好ましい。
還元反応における還元剤の使用量は、使用する還元剤、反応条件等によって異なるが、一般的には基質1モルに対して好ましくは0.5モルから過剰量(1を超え1000000モル)でよいが、より好ましくは0.9から200モルの範囲である。
還元反応における溶媒としては、例えば、水、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、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジエチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジメチル=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、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール=モノメチル=エーテル、ジ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、アセトニトリル等のニトリル類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチル=スルホキシド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒類が好ましく、これらの溶媒は単独もしくは混合して使用することができる。
還元反応における溶媒は、用いられる還元剤の種類によって適切なものを選択して用いる。例えば、還元剤と溶媒の好ましい組み合わせとしては、還元剤として水素化ホウ素ナトリウムを用いる場合には、水、アルコール類、エーテル類、エーテル類とアルコール類との混合溶媒又はエーテル類と炭化水素類との混合溶媒等、還元剤として水素化アルミニウムリチウムを用いる場合には、エーテル類又はエーテル類と炭化水素類との混合溶媒等が挙げられる。
還元反応における反応温度は、用いる試薬や溶媒により種々異なるが、例えば、また、還元剤としてテトラヒドロフラン中水素化アルミニウムリチウムを用いる場合は、好ましくは−78から50℃、より好ましくは−70〜20℃である。
還元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)やシリカゲル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分間から240時間が好ましい。
還元剤や反応条件の選択の際には、基質の(2)及び又は(5)に存在する二重結合の還元が起こさない選択が好ましい。特に3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)から3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)への還元の際には、1,4−還元による3,7−ジメチル−7−オクテノールの副生の割合が少なく目的の1,2−還元による目的物3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の生成が優先するような還元剤や反応条件を選択することが好ましい。
上記の還元反応で得られた7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)は、十分な純度や異性体比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や異性体の分離方法から適宜選択して精製や異性体の分離をすることができる。工業的経済性の点から特に蒸留が好ましい。
[5]7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)の製造方法
上記の様にして得られた7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)から、エステル化反応により対応する7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)が製造される。
Figure 0006742230
は水素原子又は炭素数1から6の一価の炭化水素基を表す。炭素数1から6の一価の炭化水素基として直鎖状、分岐状、又は環状の、飽和又は不飽和のアルキル基、アルケニル基、アリール基が挙げられ、好ましくは、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、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ビニル基、イソペンテニル基、プロペニル基、アリル基、1−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、フェニル基等が例示できる。
エステル化反応として、公知のエステルの製造方法、例えば、アシル化剤との反応、カルボン酸との反応、エステル交換反応、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)をアルキル化剤に変換した後カルボン酸と反応させる方法を適用できる。
アシル化剤との反応では、単独あるいは2種類以上の混合溶媒中、反応基質の7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)を、アシル化剤及び塩基類と順次又は同時に反応させる。
アシル化剤との反応におけるアシル化剤としては、好ましくは塩化アシル、臭化アシル、カルボン酸無水物、カルボン酸トリフルオロ酢酸混合酸無水物、カルボン酸メタンスルホン酸混合酸無水物、カルボン酸トリフルオロメタンスルホン酸混合酸無水物、カルボン酸ベンゼンスルホン酸混合酸無水物、カルボン酸p−トルエンスルホン酸混合酸無水物、カルボン酸p−ニトロフェニル化合物等が挙げられる。
アシル化剤との反応に用いる塩基類としては、好ましくはトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、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等が挙げられる。
アシル化剤との反応に用いる溶媒としては、上記塩基類を溶媒として用いてもよいし、塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエチレン等の塩素系溶剤類、へキサン、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、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジエチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジメチル=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、アセトニトリル等のニトリル類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒類から選択した単独あるいは2種類以上の混合溶媒が挙げられる。カルボン酸無水物等のアシル化剤を用いる反応では、塩基の代わりに酸触媒下において反応を行うこともできる。
アシル化剤の使用量は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)の1モルに対して1から500モル、好ましくは1から50モル、より好ましくは1から5モルの範囲である。
アシル化剤との反応において塩基の代わりに用いる酸触媒としては、好ましくは塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸類、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸類、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、酸化アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、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、四塩化チタン、四臭化チタン、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)類から選ばれる。
アシル化剤との反応に用いる反応温度は、用いるアシル化剤の種類や反応条件により適切な反応温度を選択できるが、一般的には−50℃から溶媒の沸点温度が好ましく、−20℃から室温が更に好ましい。
カルボン酸との反応は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)とカルボン酸との脱水反応であり、酸触媒下に行うのが一般的である。
カルボン酸の使用量は、基質7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)1モルに対して好ましくは1から500モル、より好ましくは1から50モル、更に好ましくは1から5モルの範囲である。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)とカルボン酸との反応に用いる酸触媒の例として、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸類、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸類、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、酸化アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、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、四塩化チタン、四臭化チタン、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)類を例示でき、これらは単独又は混合して用いられる。
カルボン酸との反応に用いる酸触媒の使用量は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)1モルに対して0.0001から100モル、好ましくは0.001から1モル、より好ましくは0.01から0.05モルの触媒量である。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)とカルボン酸との反応に用いる溶媒としては、上記アシル化剤との反応に挙げたものと同様のものを例示できる。
カルボン酸との反応における反応温度は、反応条件により適切な反応温度を選択できるが、一般的には−50℃から溶媒の沸点温度が好ましく、室温から溶媒の沸点温度が更に好ましい。また、へキサン、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を含む溶媒を用いて、生じる水を共沸により系外に除去しながら反応を進行させるのもよい。この場合、常圧で溶媒の沸点で還流しながら水を留去してもよいが、減圧下に沸点より低い温度で水の留去を行ってもよい。
エステル交換反応は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)とカルボン酸アルキルとを触媒存在下に反応させ、生じるアルコールを除去することにより実施する。カルボン酸アルキルとしては、カルボン酸の一級アルキルエステルが好ましく、特にカルボン酸メチル、カルボン酸エチル、カルボン酸n−プロピルが価格、反応の進行のし易さ等の点から好ましい。
エステル交換反応におけるカルボン酸アルキルの使用量は、原料の7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)1モルに対して1から500モル、好ましくは1から50モル、より好ましくは1から5モルの範囲である。
エステル交換反応に用いる触媒としては、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸類、シュウ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸類、ナトリウム=メトキシド、ナトリウム=エトキシド、カリウム=t−ブトキシド、4−ジメチルアミノピリジン等の塩基類、青酸ナトリウム、青酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、酢酸錫、酢酸アルミニウム、アセト酢酸アルミニウム、アルミナ等の塩類、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、酸化アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、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、四塩化チタン、四臭化チタン、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)類を挙げることができ、これらは単独又は混合して用いられる。
エステル交換反応に用いる触媒の使用量は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)の1モルに対して0.0001から100モル、好ましくは0.001から1モル、より好ましくは0.01から0.05モルの触媒量である。
エステル交換反応は、無溶媒(反応試薬であるカルボン酸アルキル自身を溶媒として用いてもよい)で行うことができ、余計な濃縮や溶媒回収等の操作を必要としないので好ましいが、溶媒を補助的に用いることも可能である。
エステル交換反応における溶媒として、例えば、へキサン、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、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジエチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジメチル=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の単独又は混合使用が好ましい。
エステル交換反応における反応温度は用いるカルボン酸アルキルの種類や反応条件により適切な反応温度を選択できるが、通常、加熱下に行われ、エステル交換反応で生じる低沸点の低級アルコール、即ち、メタノール、エタノール、1−プロパノール等の沸点付近で反応を行い、生じる低級アルコールを留去しながら行うのがよい結果を与える。減圧下に沸点より低い温度でアルコールの留去を行ってもよい。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)をアルキル化剤に変換した後カルボン酸と反応させる方法では、例えば、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)を対応するハライド(クロリド、ブロミド、ヨージド)やスルホネート(例えば、メタンスルホネート、トリフルオロメタンスルホネート、ベンゼンスルホネート、p−トルエンスルホネート等)に変換し、これらとカルボン酸を、通常溶媒中、塩基性条件下に反応させる。用いられる溶媒、塩基、反応温度、反応時間としては、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)とアシル化剤との反応で述べたものと同様のもの、条件を挙げることができる。カルボン酸と塩基の組み合わせの代わりに、カルボン酸ナトリウム、カルボン酸リチウム、カルボン酸カリウム、カルボン酸アンモニウム等のカルボン酸塩を用いてもよい。
上記のエステル化反応で得られた7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)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や異性体の分離方法から適宜選択して精製や異性体の分離をすることができる。工業的経済性の点から特に蒸留が好ましい。
[6]3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)の製造方法及び7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)の混合物の同時製造方法
7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)の二重結合の位置の異性化反応により3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)を製造できる。
Figure 0006742230
異性化反応は、酸性条件、塩基性条件等の種々の条件によって進行する。
酸存在下における異性化反応に用いられる酸の種類としては、上記7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)の加水分解反応で述べたもの及び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、酸化アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、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、四塩化チタン、四臭化チタン、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、これらから選択して7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)から3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)への異性化反応に用いることができる。この際、3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)の幾何異性体である(5z)と(5e)の生成比を考慮することができる。
Figure 0006742230
また、上記7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物(1)の加水分解反応の反応条件下、そのままこの異性化反応を進行させることもできる。ただし、酸性条件の異性化反応の際の強すぎる酸性条件や高温等の過激な条件は、酸触媒環化反応による副生物、例えば、2−(1,3−ジメチル−2−シクロヘキセニル)エタナール等が生じることがあるので、避けるべきである。
塩基存在下における異性化反応では、無溶媒又は溶媒中、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)に塩基を作用させる。反応はアルデヒドのα―位のプロトンの引き抜きと再プロトン化を経て進行すると考えられ、塩基としては、アルデヒドをエノール化させるものであれば使用できる。
塩基存在下における異性化反応に用いる塩基としては、アンモニア、ヒドロキシルアミンや水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラ−n−ブチルアンモニウム=ヒドロキシド等の水酸化物類、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の水素化物類、リチウム=メトキシド、リチウム=エトキシド、ナトリウム=メトキシド、ナトリウム=エトキシド、カリウム=t−ブトキシド等のアルコキシド類、リチウム=アミド、ナトリウム=アミド、リチウム=ジイソプロピルアミド、リチウム=ビストリメチルシリルアミド、リチウム=テトラメチルピリジド、リチウム=イソプロピルシクロヘキシルアミド等の金属アミド類、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン(DBN)、ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、トリアジン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、イミダゾール等の有機アミン類、トリフェニルメチルリチウム、トリフェニルメチルナトリウム、トリフェニルメチルカリウム、メチルリチウム、フェニルリチウム、n−ブチルリチウム、s−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、エチルマグネシウム=ハライド等の有機金属化合物が挙げられ、これらを単独又は混合して用いる。反応の容易性、必要な使用量や後処理のし易さ等の点で、有機アミン類が好ましい。
塩基存在下における異性化反応に用いる塩基の使用量は、原料の7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)1モルに対して触媒量(0.0001から0.999999モル)から化学量論量(1モル)又は過剰量(1を超え1000000モル)でよいが、好ましくは触媒量から200モルの範囲である。
塩基存在下における異性化反応に用いる溶媒としては、上記塩基類をそのまま溶媒として用いてもよいし、水、メタノール、エタノール、n−プロパノール等のアルコール類、塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロエチレン等の塩素系溶剤類、へキサン、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、ジエチル=エーテル、ジブチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジエチル=エーテル、ジエチレングリコール=ジメチル=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、アセトニトリル等のニトリル類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒類から選択した単独あるいは2種類以上の混合溶媒が挙げられる。
異性化反応における反応温度は、用いる塩基の種類や反応条件により適切な反応温度を選択できるが、一般的には−50℃から溶媒の沸点温度が好ましく、−20℃から室温が更に好ましい。塩基の種類、使用量、反応条件によって目的物(5)の幾何異性体比、すなわち、(5z)と(5e)の比が異なるためこの幾何異性体比を考慮して適切な試薬や条件を選択することができる。
異性化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)で追跡して変換率(Conversion)や異性体比を最適化できる。通常、5分間から240時間が好ましい。
上記の異性化反応で得られた3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)及び7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)の混合物は、十分な純度や異性体比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や異性体の分離方法から適宜選択して精製や異性体の分離をすることができる。工業的経済性の点から特に蒸留が好ましい。
[7]3、7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の製造方法
上記の様にして得られた3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)から、ホルミル基を還元することにより対応する3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)が製造される。
Figure 0006742230
この還元反応の条件は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)の製造方法と同様である。
還元剤や反応条件の選択の際には、3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)に存在する二重結合の還元が起こさない選択が好ましい。3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)から3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)への還元の際には、1,4−還元による3,7−ジメチル−7−オクテノールの副生の割合が少なく目的の1,2−還元による目的物3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の生成が優先するような還元剤や反応条件を選択することが好ましい。
上記の還元反応で得られた3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)は、十分な純度や異性体比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や異性体の分離方法から適宜選択して精製や異性体の分離をすることができる。工業的経済性の点から特に蒸留が好ましい。
[8]3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物(7)の製造方法
上記の様にして得られたアルコール化合物、3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)から、エステル化反応により対応する3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物(7)が製造される。
Figure 0006742230
は水素原子又は炭素数1から6の一価の炭化水素基を表す。炭素数1から6の一価の炭化水素基としては、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)の製造方法で記載したものと同様のものが例示できる。
エステル化反応の条件は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)の製造方法で記載したものと同様である。
上記のようにして製造した3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物(7)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精製できる。工業的経済性の観点から減圧蒸留が好ましい。
[9]7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)と3、7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の混合物の同時製造方法
上記の様にして得られた7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)の混合物から、ホルミル基を還元することにより対応する7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の混合物が製造される。
Figure 0006742230
この還元反応の条件は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)の製造方法と同様である。
還元剤や反応条件の選択の際には、3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)に存在する二重結合の還元が起こさない選択が好ましい。3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)から3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)への還元の際には、1,4−還元による3,7−ジメチル−7−オクテノールの副生の割合が少なく目的の1,2−還元による目的物3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の生成が優先するような還元剤や反応条件を選択することが好ましい。
上記の還元反応で得られた7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の混合物は、十分な純度や異性体比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や異性体の分離方法から適宜選択して精製や異性体の分離をすることができる。工業的経済性の点から特に蒸留が好ましい。
[10]7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)と3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物(7)の混合物の同時製造方法
上記の様にして得られた7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の混合物から、エステル化反応により対応する7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)と3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物(7)の混合物が製造される。
Figure 0006742230
は水素原子又は炭素数1から6の一価の炭化水素基を表す。炭素数1から6の一価の炭化水素基としては、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)の製造方法で記載したものと同様のものが例示できる。
エステル化反応の条件は、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)の製造方法で記載したものと同様である。
上記のエステル化反応で得られた7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物(4)と3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物(7)の混合物は、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や異性体の分離方法から適宜選択して精製や異性体の分離をすることができる。工業的経済性の点から特に蒸留が好ましい。
以上のように、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を共通の中間体として、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物、3、7−ジメチル−2,7−オクタジエナール、3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物と3、7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物の混合物を効率的に製造することができる。
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。
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。生成物、中間体の異性体比はGC分析の面積比を用いる。GC条件: GC: Simadzu GC−14A、Column: 5%Ph−Me silicone 0.25mmφx25m、Carriergas: He、Detector: FID。
収率は%GCに基づく換算収率の値である。反応に用いられる原料及び反応で得られる生成物は100%純度であるとは限らないので、換算収率(%)=[ (反応によって得られた生成物の重量×%GC)/生成物の分子量]÷[ ( (反応における出発原料の重量×%GC)/出発原料の分子量]×100とする。なお、化合物によってガスクロマトグラフィーの検出感度が異なるため、特に原料や生成物が粗生成物の場合には、換算収率が100%を超えることもあり得る。
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。
実施例1 3−アセトキシメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタール[一般式(10)においてR=R=CHCH=Et,X=OCOCH=OAcの場合]の製造
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、3−ブロモメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタール94.0g、酢酸ナトリウム100g及びN,N−ジメチルアセトアミド1000mlの混合物を100から120℃で2時間かき混ぜた。冷却後、反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液にあけ、n−ヘキサンで抽出した。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−アセトキシメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタール(1)63.6g(63.4%GC、収率47%)を得た。粗生成物の一部を減圧蒸留して86.5%GCのスペクトル測定用のサンプルとした。
3−アセトキシメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタール
無色油状物(colorless oil)。
沸点:69℃/399Pa。
IR(D−ATR):ν=2976,2931,2879,1743,1652,1444,1373,1230,1126,1058cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.18(6H,t,J=7.1Hz),2.07(3H,s),2.38(2H,d,J=5.7Hz),3.45−3.52(2H,m),3.60−3.68(2H,m),4.55(2H,s),4.58(1H,t,J=5.7Hz),5.04(1H,br.s),5.10(1H,br.s)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=15.19(2C),20.87,37.81,61.41(2C),67.04,102.02,114.84,139.65,170.58ppm。
GC−MS(EI,70eV):29,47,61,75,103(ベースピーク),127,171,215[(M−H)]。
実施例2 3−アセトキシメチル−3−ブテナール=ジブチル=アセタール[一般式(10)においてR=RCH CH CH CH Bu,X=OCOCH=OAcの場合]の製造
Figure 0006742230
実施例1の3−ブロモメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタールの代りに、3−ブロモメチル−3−ブテナール=ジブチル=アセタール9.10g(82.0%GC)を用いて、実施例1と同様の反応により粗3−アセトキシメチル−3−ブテナール=ジブチル=アセタール4.85g(70.0%GC、収率70%)を得た。粗生成物の一部をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して90.5%GCのスペクトル測定サンプルとした。
3−アセトキシメチル−3−ブテナール=ジブチル=アセタール
無色油状物(colorless oil)。
IR(D−ATR):ν=2959,2934,2873,1745,1653,1460,1374,1229,1116,1071,1046cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=0.90(6H,t,J=7.3Hz),1.32−1.40(2H,m),1.50−1.57(2H,m),2.07(3H,s),2.38(2H,d,J=5.8Hz),3.39−3.44(2H,m),3.56−3.60(2H,m),4.55(2H,s),4.56(1H,t,J=5.8Hz),5.03(1H,br.s),5.10(1H,br.s)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=13.83(2C),19.36(2C),20.88,31.86(2C),37.70,65.70(2C),67.09,102.24,114.80,139.71,170.58ppm。
GC−MS(EI,70eV):43,57(ベースピーク),83,103,159,199,271[(M−H)]。
実施例3 7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール[一般式(1)においてR=R=CHCH=Etの場合]の製造1
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、3−ブロモメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタール[この化合物はエチル=3,3−ジエトキシプロピオネートを出発原料として、文献I.V.Mineevaら、Russian Journal of Organic Chemistry,45,1623(2009)の方法に準じて調製した。]32.1g、ヨウ化銅(I)30mg、亜リン酸トリエチル45mg及びテトラヒドロフラン200mlの混合物を氷冷下かき混ぜた。この混合物に3−メチル−3−ブテニルマグネシウム=ブロミドのテトラヒドロフラン溶液0.75M、250ml(このGrignard試薬は、3−メチル−3−ブテニル=ブロミド、1,2−ジブロモエタン3.10g、マグネシウム4.44gとテトラヒドロフラン220mlから常法に従って調製した。)を15℃以下で40分間で滴下した。反応混合物を氷冷下100分間かき混ぜた後、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、得られた粗生成物を減圧蒸留して7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール18.38g(93%GC、収率74%)を得た。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール
無色油状物(colorless oil)。
沸点:71−74℃/266Pa。
IR(D−ATR):ν=3074,2975,2932,1648,1444,1372,1128,1061,1023,888cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.19(6H,t,J=7Hz),1.54−1.60(2H,m),1.70(3H,s),2.00(2H,t,J=7.6Hz),2.05(2H,t,J=7.6Hz),2.34(2H,d,J=5.7Hz),3.46−3.54(2H,m),3.61−3.68(2H,m),4.61(1H,t,J=5.7Hz),4.66(1H,br.s),4.69(1H,br.s),4.82−4.83(2H,m)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=15.24(2C),22.35,25.52,36.09,37.37,40.19,61.00(2C),102.07,109.86,111.68,145.20,145.77ppm。
GC−MS(EI,70eV):29,47,75,103(ベースピーク),119,135,225[(M−H)]。
実施例4 7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール[一般式(1)においてR=R=CHCH=Etの場合]の製造2
Figure 0006742230
実施例3の3−ブロモメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタールの代りに3−アセトキシメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタール10.0g(86.5%GC)を用いて、実施例3と同様の反応により7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール12.37g(80.8%GC、定量的収率)を得た。得られた目的物は実施例3の目的物と同一であった。
実施例5 7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジブチル=アセタール[一般式(1)においてR=R=CHCHCHCH=Buの場合]の製造
Figure 0006742230
実施例の3−ブロモメチル−3−ブテナール=ジエチル=アセタールの代りに3−アセトキシメチル−3−ブテナール=ジブチル=アセタール0.65g(90.5%GC)を用いて、実施例と同様の反応により7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジブチル=アセタール0.81g(82.3%GC、定量的収率)を得た。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジブチル=アセタール
無色油状物(colorless oil)。
IR(D−ATR):ν=2959,2934,2872,1649,1456,1375,1232,1116,1072,1039cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=0.91(6H,t,J=7.3Hz),1.33−1.42(4H,m),1.51−1.60(6H,m),1.71(3H,s),2.00(2H,br.t,J=7.6Hz),2.05(2H,br.t,J=7.7Hz),2.34(2H,d,J=5.7Hz),3.39−3.44(2H,m),3.56−3.61(2H,m),4.58(1H,t,J=5.7Hz),4.67(1H,br.s),4.70(1H,br.s)4.81(1H,br.s),4.82(1H,br.s)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=13.88(2C),19.40(2C),22.35,25.56,31.93(2C),36.12,37.40,40.11,65.34(2C),102.35,109.85,111.63,145.29,145.80ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,57(ベースピーク),81,103,121,135,159,281[(M−H)]。
実施例6 7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジメチル=アセタール[一般式(1)においてR=R=CH=Meの場合]の製造
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール2.0g(83.6%GC)、メタノール15.0g及びピリジニウム=p−トルエンスルホネート・一水和物0.05gの混合物を室温で2時間かき混ぜた。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液にあけn−ヘキサンで抽出した。分離した有機層を通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジメチル=アセタール0.91g(86.6%GC、収率54%)を得た。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジメチル=アセタール
無色油状物(colorless oil)。
IR(D−ATR):ν=3074,2936,2830,1648,1446,1373,1192,1123,1078,1060,888cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.55−1.61(2H,m),1.71(3H,s),2.01(2H,t,J=7.6Hz),2.05(2H,t,J=7.8Hz),2.34(2H,d,J=5.7Hz),3.32(6H,s),4.51(1H,t,J=5.8Hz),4.67(1H,br.s),4.70(1H,br.s),4.79(2H,br.s)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=22.35,25.53,35.89,37.34,39.20,52.70(2C),103.41,109.91,111.86,144.88,145.73ppm。
GC−MS(EI,70eV):47,75(ベースピーク),109,197[(M−H)]。
実施例7 7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=エチレン=アセタール[一般式(1)においてR―R=CHCHの場合]の製造
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール3.0g(83.6%GC)、エチレングリコール4.00g、ピリジニウム=p−トルエンスルホネート・一水和物0.05g及びトルエン12mlの混合物をかき混ぜ加熱還流し生じるエタノールを留去した。留出が終了した2時間後に反応混合物を室温まで冷却し、水にあけn−ヘキサンで抽出した。分離した有機層を通常の洗浄、乾燥、濃縮による後処理操作により、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=エチレン=アセタール2.61g(83.4%GC、定量的収率)を得た。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=エチレン=アセタール
無色油状物(colorless oil)。
IR(D−ATR):ν=3074,2936,2883,1648,1444,1396,1213,1133,1044,889cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.55−1.62(2H,m),1.71(3H,s),2.01(2H,t,J=7.6Hz),2.08(2H,t,J=7.8Hz),2.38(2H,d,J=5.2Hz),3.82−3.88(2H,m),3.94−4.01(2H,m),4.67(1H,br.s−like),4.70(1H,br.s−like),4.88(2H,br.s−like),4.97(1H,t,J=5.2Hz)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=22.33,25.47,36.09,37.31,40.63,64.76(2C),103.60,109.88,112.22,144.48,145.70ppm。
GC−MS(EI,70eV):45,73(ベースピーク),195[(M−H)]。
実施例8 7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)の製造1
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール2.00g(93%GC)と水−酢酸−ギ酸の10:5:1(重量比)の混合物6.00gを50℃で1時間、60℃で4時間かき混ぜた。反応混合物を冷却後トルエンで希釈した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により、粗生成物として7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール、Z−3,7−ジメチル−2,7-オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの80.9:7.6:11.5(1H−NMR積分面積比)の混合物1.58g(65%GC、3化合物合計収率77%)を得た。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール
淡黄色液体
IR(D−ATR):ν=3075,2970,2937,1725,1675,1647,1445,1375,890cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.55−1.63(2H,m),1.71(3H,s),2.01(2H,t,J=7.7Hz),2.06(2H,t,J=7.7Hz),3.09(2H,d−like,J=2.7Hz),4.68(1H,br.s),4.2(1H,br.s),4.92(1H,br.s),5.05(1H,br.s),9.64(1H,t,J=2.7Hz)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=22.26,25.09,36.19,37.11,50.95,110.17,114.78,140.54,145.28,199.99ppm。
GC−MS(EI,70eV):41(ベースピーク),53,67,81,93,108,119,137,152(M)。
実施例9 7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)の製造2
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール20.0g(83%GC)、テトラヒドロフラン10ml及びトルエン10mlの混合物に10%塩酸50gを加えて室温で8時間、40℃で1時間かき混ぜた。反応混合物を冷却後有機層を分離した。反応変換率[=生成物GC%/(生成物GC%+原料GC%)x100]70%のこの有機層には、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールとZ−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールが82.8:7.3:9.9のGC%比で存在した。この有機層はこれ以上精製せずに次の工程に用いた。
実施例10 7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)の製造3
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジメチル=アセタール0.50g(87%GC)、シュウ酸2水和物1.8g、テトラヒドロフラン2ml及び水4mlの混合物を室温で6時間かき混ぜた。反応混合物を冷却後n−ヘキサンで希釈した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により、粗生成物として7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの83.1:6.6:10.3(GC%比)の混合物0.24g(87.7%GC、3化合物合計収率66%)を得た。得られた目的物は実施例8の目的物と同一であった。
実施例11 7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)の製造
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、水素化ホウ素ナトリウム3.50gと20%水酸化ナトリウム水溶液2mlと水60mlの混合物に氷冷しながら、実施例9で得た7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)を含む有機層を10℃以下で20分間で滴下した。反応混合物を24時間かき混ぜた後、有機層を分離した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により、粗生成物として13.45gを得た。この粗生成物には目的の7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール49.1%GC(換算収率49%)と、実施例の出発原料7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール24.8%GC(換算収率20.3%)が含まれていた。この粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製して、出発原料7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール3.66g(83.1%GC、実施例からの2工程で回収収率18%)と、目的物7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール5.00g(97.7%GC)及び0.84g(95.2%GC)の二つのフラクションを得た。7−メチル−3−メチレン−7−オクテノールの収率は、二つのフラクション合計で実施例から2工程収率54%であり、原料回収を考慮した収率は実施例から2工程収率66%であった。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール
淡黄色油状物
IR(D−ATR):ν=3336,3074,2936,1647,1445,1374,1046,887cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.54−1.64(2H,m),1.63(1H,OH,t−like,J=〜5Hz),1.71(3H,s),1.97−2.07(4H,m),2.29(2H,t−like,J=6.4Hz),3.70(2H,q−like,J=〜6Hz),4.67(1H,br.s),4.70(1H,br.s),4.82(1H,br.s),4.86(1H,br.s)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=22.31,25.53,35.26,37.30,39.09,60.31,109.97,111.59,145.59,145.91ppm。
GC−MS(EI,70eV):41,55,68(ベースピーク),81,93,109,121,139,154(M)。
GC−MS(CI,イソブタン):69,81,95,111,125,137,155[(M+H)]。
実施例12 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(4)においてR=CHCHの場合]の製造
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール5.45g(88.3%GC)、ピリジン10.0g及びテトラヒドロフラン30mlの混合物にプロピオン酸無水物4.80gを加えた。反応混合物を加熱還流させて5時間かき混ぜた後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて反応を停止した。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により、7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネートを粗生成物として7.44gを得た。この粗生成物を減圧蒸留して目的物7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=プロピオネート5.25g(95.5%GC、87.7%GCの初留を含め収率91%)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(colorless oil)
沸点:80℃/399Pa。
IR(D−ATR):ν=3076,2981,2938,1739,1648,1462,1376,1349,1273,1181,1084,1016,889cm-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13 7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=セネシオエート[一般式(4)においてR=CH:C(CHの場合]の製造
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール4.00g(95.2%GC)、メチル=セネシオエート10.0gとチタン(IV)=イソプロポキシド0.5mlの混合物をバス温を80℃から徐々に155℃まで上昇させながら加熱し、生成するメタノールを留去した。2時間後、還流を継続しメタノールの留出が終わると蒸気温度は、メチル=セネシオートの沸点である136℃まで上昇した。反応混合物を冷却後、そのまま減圧蒸留して、過剰分のメチル=セネシオエートを回収し、次いで目的物7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=セネシオエート2.89g(96.6%GC、84.7%GCの初留を含め収率56%)を得た。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=セネシオエート
無色油状物(colorless oil)
沸点:94−95℃/399Pa。
IR(D−ATR):ν=3075,2969,2937,2916,1720,1651,1446,1377,1348,1272,1228,1147,1080,1000,889,851cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.54−1.61(2H,m),1.70(3H,s),1.88(3H,d,J=1.3Hz),2.02(4H,quint−like,J=〜7Hz),2.15(3H,d,J=1.1Hz),2.35(2H,t−like,J=7Hz),4.19(2H,t,J=7.1Hz),4.66(1H,s−like),4.70(1H,s−like),4.79(1H,s−like),4.81(1H,s−like),5.66(1H,septet,J=1.3Hz)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=20.14,22.32,25.52,27.33,35.01,35.69,37.30,62.02,109.94,111.07,115.99,145.61,145.63,156.54,166.61ppm。
GC−MS(EI,70eV):29,41,55,68,83(ベースピーク),95,107,121,136,236(M)。
実施例14 7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=アセテート[一般式(4)においてR=CHの場合]の製造
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール5.00g(95.2%GC)、ピリジン10.0g及び無水酢酸4.00gの混合物を室温で3時間かき混ぜた。反応混合物を冷水にあけジエチル=エーテルで抽出した。通常の洗浄、乾燥、濃縮で得られた粗生成物を減圧蒸留して、目的物7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=アセテート5.82g(96.4%GC、91.9%GCの初留を含め収率96%)を得た。
7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=アセテート
無色油状物(colorless oil)
沸点:56−58℃/399Pa。
IR(D−ATR):ν=3075,2967,2937,2866,1743,1648,1445,1365,1237,1036,889cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.53−1.60(2H,m),1.98−2.04(4H,m),2.03(3H,s),2.33(2H,t−like,J=7.1Hz),4.16(2H,t,J=7.1Hz),4.66(1H,s−like),4.70(1H,s−like),4.77(1H,s−like),4.81(1H,s−like)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=20.93,22.32,25.48,34.86,35.65,37.28,62.88,109.97,111.17,145.38,145.58,171.02ppm。
GC−MS(EI,70eV):29,43(ベースピーク),56,69,81,95,109,124,137。
実施例15 3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)の製造1
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール及びE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの76:9:16の混合物1.00g(65.6%GC、トルエン37.3%を含む)、ピリジン1.00gとトルエン5.00gの混合物をかき混ぜながら8時間加熱還流させた。反応混合物を冷却後希塩酸にあけ、n−ヘキサンで抽出した。有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により粗生成物としてZ−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの35:65の混合物0.80g(86.2%GC、定量的収率)を得た。
3,7-ジメチル-2,7-オクタジエナール
異性体比 Z:E= 35.0:65.0
淡黄色油状物
IR(D−ATR):ν=3074,2938,2861,1675,1444,1376,1195,1122,887cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.62−1.69(2H,m,Z&E),1.70(3H,s−like,Z&E),1.96(3x0.35H,d,J=1.2Hz,Z),2.00−2.06(2H,m,Z&E),2.15(3x0.65H,d,J=1.2Hz,E),2.19(2x0.65H,br.t,J=7.7Hz,E),2.55(2x0.35H,dd,J=7.6,8.1Hz,Z),4.66−4.74(2H,m,Z&E),5.86−5.88(2H,m,Z&E),9.93(0.35H,d,J=8Hz,Z),9.84(0.65H,d,J=8Hz,E)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=17.47(Z&E),22.19(Z&E),24.85(E),26.33(Z),31.89(Z),37.04(E),37.13(Z),39.94(E),110.50(E),110.69(Z),127.34(E),128.53(Z),144.56(E),144.79(Z),163.94(E),164.34(Z),190.67(Z),191.22(E)ppm。
GC−MS(EI,70eV):(Z)−異性体:41,53,67,84(ベースピーク),95,109,119,137,152(M)、(E)−異性体:41(ベースピーク),53,67,81,95,109,123,137,152(M)。
GC−MS(CI,イソブタン):(Z)−異性体:71,95,109(ベースピーク),135,153[(M+H)]、(E)−異性体:71,95,109(ベースピーク),135,153[(M+H)]。
実施例16 3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)の製造2
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール及びE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの39:23:38の混合物62.3g(52.4%GC、トルエン37.1%を含む)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン2.00gとトルエン80mlの混合物を室温で3時間かき混ぜた。この反応混合物には、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの37:63の混合物が含まれた。この反応混合物の成分は異性体比以外には実施例15のものと同一であった。
実施例17 3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)の製造3
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール及びE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの55:16:29の混合物200mg(87.3%GC)、トリエチルアミン0.1gとテトラヒドロフラン1mlの混合物を室温で18時間かき混ぜた。この反応混合物には、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの18:82の混合物が含まれた。この反応混合物の成分は異性体比以外には実施例15のものと同一であった。
実施例18 3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)の製造4
窒素雰囲気下、7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール及びE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの55:16:29の混合物28.5g(87.3%GC)、トリエチルアミン2.0gとテトラヒドロフラン100mlの混合物を室温で18時間かき混ぜた。この反応混合物には、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの19:81の混合物が含まれた。この反応混合物の成分は異性体比以外には実施例15のものと同一であった。
実施例19 3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の製造1
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、水素化ホウ素ナトリウム22.0g、15%水酸化ナトリウム水溶液10mlと水300mlの混合物を氷冷下かき混ぜながら、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの36:64の混合物128.4g(68.9%GC)とテトラヒドロフラン500mlの混合物を、12℃以下で1時間で滴下した。反応混合物を氷冷下40分、室温で1時間かき混ぜた後、有機層を分取し、水層をジエチル=エーテルで抽出した。合わせた有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により粗生成物を得た。この粗生成物は、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールの33:67の混合物(74.8%GC、定量的収率)であった。この粗生成物はこれ以上精製せずに次の工程に用いた。
3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール
異性体比 Z:E= 33:67。
淡黄色油状物(yellowish oil)
IR(D−ATR):ν=3336,3074,2968,2935,1649,1444,1375,999,886cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.45(1H,br,Z&E),1.48−1.59(2H,m,Z&E),1.66(3x0.64H,br.s,E),1.70(3H,br.s,Z&E),1.73(3x0.33H,br.s,Z),1.95−2.03(4x0.67H+2x0.33H,m,Z&E),2.06(2x0.33H,br.t,J=8Hz,Z),4.10(0.33H,br.s,Z),4.11(0.33H,br.s,Z),4.13(0.67H,br.s,E),4.15(0.67H,br.s,E),4.63−4.74(2H,m,Z&E),5.38−5.44(1H,m,Z&E)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=16.13(E),22.34(E+Z),23.34(Z),25.53(E),25.99(Z),31.38(Z),37.29(E),37.39(Z),39.04(E),58.97(Z),59.29(E),109.86(E),109.95(Z),123.39(E),124.27(Z),139.62(E),139.95(Z),145.55(Z),145.71(E)ppm。
GC−MS(EI,70eV):(Z)−異性体:41,55,69(ベースピーク),83,96,109,121,136,154(M)、(E)−異性体:41,55,69(ベースピーク),83,96,109,121,136,154(M)。
実施例20 3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の製造2
窒素雰囲気下、水素化ホウ素ナトリウム5.0g、20%水酸化ナトリウム水溶液5.0gと水50mlの混合物を氷冷下かき混ぜながら、実施例16で得たZ−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの37:63の混合物を含む反応混合物とエタノール100mlの混合物を20分間で滴下した。反応混合物を室温で16時間かき混ぜた後、有機層を分取し、水層をジエチル=エーテルで抽出した。合わせた有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により粗生成物を得た。この粗生成物は、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールの37:63の混合物(69.2%GC、定量的収率)であった。この混合物の成分は、異性体比以外は実施例19のものと同一であった。
実施例21 3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の製造
窒素雰囲気下、実施例18で得たZ−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの19:81の混合物を含む反応混合物を氷冷下かき混ぜながら、水素化ホウ素ナトリウム5.0g、20%水酸化ナトリウム水溶液0.4ml及び水100mlの混合物を12℃以下で20分間で滴下した。反応混合物を氷冷下に140分間かき混ぜた後、飽和食塩水を加えて有機層を分取した。この有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により粗生成物を得た。この粗生成物は、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールの19:81の混合物(78.8%GC、収率94%)であった。この混合物の成分は、異性体比以外は実施例19のものと同一であった。
実施例22 3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート[一般式(7)においてR=CHCHの場合]の製造1
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、実施例19で得たZ−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール及びE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールの33:67の混合物(74.8%GC)122g、ピリジン90.0gとt−ブチル=メチル=エーテル700mlの混合物に氷冷下かき混ぜながら、プロピオニル=クロリド55.0gを12℃以下で50分間で滴下した。反応混合物を室温で14時間かき混ぜた後、氷冷し飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えた。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により粗生成物144.16gを得た。この粗生成物は、目的物Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの33:67の混合物であった。この粗生成物を減圧蒸留で分画して、目的物Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの混合物、58.56g(87.6から95.5%GC,異性体比Z:E=42:58−18:84、低純度の初留を含めた収率51%)を得た。
3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート(95.5%GC)
異性体比 Z:E= 29:71。
淡黄色油状物(yellowish oil)
沸点:81−85℃/399Pa。
IR(D−ATR):ν=3073,2971,2939,1738,1650,1462,1377,1180,1081,887cm-1
1H−NMR(500MHz,CDCl):δ=1.13(3x0.29H,t,J=7.6Hz,Z),1.13(3x0.71H,t,J=7.6Hz),1.69(3H,br.s,Z&E),1.70(3H,br.s,Z&E),1.96−2.03(4x0.71+2x0.29H,m,Z&E),2.08(2x0.29H,br.t,J=7.7Hz,Z),2.31(2xH0.29H,q,J=7.6Hz,Z),2.32(2x0.71H,q,J=7.6Hz,E),4.55(0.29H,br.s,Z),4.56(0.29H,br.s,Z),4.58(0.71H,br.s,E),4.59(0.71H,br.s,E),4.66(2H,br.s,Z&E),4.70(2H,br.s,Z&E),5.31−5.38(1H,m,Z&E)ppm。
13C−NMR(125MHz,CDCl):δ=9.10(Z&E),16.31(E),22.32(Z&E),23.39(Z),25.44(E),25.97(Z),27.57(Z&E),31.57(Z),37.24(E),37.40(Z),39.01(E),60.87(Z),61.20(E),109.94(E),109.98(Z),118.48(E),119.23(Z),142.05(E),142.61(Z),145.47(Z),145.62(E),174.46(Z),174.47(E)ppm。
GC−MS(EI,70eV):(Z)−異性体:29,41,57(ベースピーク),69,81,93,107,121,136,154,167,181,195、(E)−異性体:29,41,57(ベースピーク),69,81,93,107,121,136,154,167,181,195。
実施例23 3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート[一般式(7)においてR=CHCHの場合]の製造2
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、実施例21で得たZ−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール及びE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールの19:81の混合物34.1g、ピリジン26.2gとt−ブチル=メチル=エーテル200mlの混合物に氷冷下かき混ぜながら、プロピオニル=クロリド25.6gを20℃以下で20分間で滴下した。反応混合物を室温で2.5時間かき混ぜた後、氷冷し飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えた。分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により、粗生成物43.90gを得た。この粗生成物を減圧蒸留で分画して、目的物Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの混合物31.90g(95.8%GC,異性体比Z:E=19:81、低純度の初留を含めた収率87%)を得た。この混合物は、異性体比以外は実施例22のものと同一であった。
実施例24 7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール(2)と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール(5)の混合物の同時製造
Figure 0006742230
7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=ジエチル=アセタール10.0g(83.6%GC)と水−酢酸−ギ酸の10:5:1(重量比)の混合物30gを70から80℃で8時間かき混ぜた。反応混合物を冷却後トルエンで希釈し、洗浄操作の後、有機層を分離した。この有機層には、目的物7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの33:26:41(GC面積比)の混合物が含まれていた。この混合物は実施例8と実施例15と同一のものの異性体比の異なる混合物であった。この有機層はこれ以上精製せずに次の工程に用いた。
実施例25 7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール(3)と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール(6)の混合物の同時製造
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、水素化ホウ素ナトリウム1.50g、20%水酸化ナトリウム水溶液50mlと水50mlの混合物を氷冷下かき混ぜながら、実施例24で得られた7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナール及びE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの33:26:41(GC面積比)の混合物とエタノール50mlの混合物を、15℃以下で30分間で滴下した。反応混合物を室温にあげ16時間かき混ぜた後、有機層を分取した。有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により、粗生成物5.63gを得た。この粗生成物は、目的物7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールの32:28:41(GC面積比)の混合物(71.9%GC、収率71%)であった。この混合物は実施例11と実施例19と同一のものの異性体比の異なる混合物であった。この粗生成物はこれ以上精製せずに次の工程に用いた。
実施例26 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(4)においてR=CHCHの場合]と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネート[一般式(7)においてR=CHCHの場合]の混合物の同時製造
Figure 0006742230
窒素雰囲気下、実施例25で得た7−メチル−3−メチレン−7−オクテノール、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノール及びE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールの32:28:41の混合物5.48g(71.9%GC)、ピリジン20.0gとテトラヒドロフラン20.0gの混合物を氷冷下かき混ぜながら、プロピオニル=クロリド4.00gを加えた。反応混合物を氷冷下2時間、室温で17時間かき混ぜた後、水を加えて反応を停止した。ヘキサンを加えて分離した有機層から通常の洗浄、乾燥、濃縮の後処理操作により、粗生成物として7.15gを得た。この粗生成物は、目的物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=プロピオネートとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの30:27:43の混合物であった。この粗生成物を減圧蒸留して目的物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=プロピオネートとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの30:27:44の混合物5.03g(89.3%GC、54.9%GCの初留を含め収率89%)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、Z−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートとE−3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=プロピオネートの30:27:44の混合物
沸点:75℃/332Pa。
この混合物は実施例12と実施例22と同一のものの異性体比の異なる混合物であった。

Claims (8)

  1. 下記一般式(1)
    Figure 0006742230
    (式中、R及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基、又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12の二価のアルキレン基を表す。)
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を加水分解することにより、下記式(2)
    Figure 0006742230
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを得る工程を少なくとも含む7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールの製造方法。
  2. 下記一般式(1)
    Figure 0006742230
    (式中、R及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基、又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12の二価のアルキレン基を表す。)
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を加水分解することにより、下記式(2)
    Figure 0006742230
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを得る工程と、
    前記7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを還元することにより、下記式(3)
    Figure 0006742230
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテノールを得る工程と、
    前記7−メチル−3−メチレン−7−オクテノールをエステル化することにより、下記一般式(4)
    Figure 0006742230
    (式中、Rは水素原子又は炭素数1から6の一価の炭化水素基を表す。)
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物を得る工程とを少なくとも含む7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物の製造方法。
  3. 下記一般式(1)
    Figure 0006742230
    (式中、R及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基、又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12の二価のアルキレン基を表す。)
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を加水分解することにより、下記式(2)
    Figure 0006742230
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを得る工程と、
    前記7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを塩基の存在下において異性化させることにより、下記式(5)
    Figure 0006742230
    で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールを得る工程とを少なくとも含む3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの製造方法。
  4. 下記一般式(1)
    Figure 0006742230
    (式中、R及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基、又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12の二価のアルキレン基を表す。)
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を加水分解することにより、下記式(2)
    Figure 0006742230
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを得る工程と、
    前記7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールを塩基の存在下において異性化させることにより、下記式(5)
    Figure 0006742230
    で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールを得る工程と、
    前記3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールを還元することにより、下記式(6)
    Figure 0006742230
    で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールを得る工程と、
    前記3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールをエステル化することにより、下記一般式(7)
    Figure 0006742230
    (式中、R水素原子又は炭素数1から6の一価の炭化水素基を表す。)
    で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物を得る工程とを少なくとも含む3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物の製造方法。
  5. 下記一般式(1)
    Figure 0006742230
    (式中、R及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基、又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12の二価のアルキレン基を表す。)
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物。
  6. 下記一般式(8)
    Figure 0006742230
    (式中、MはLi、MgZ、ZnZ、Cu、CuZ及びCuLiZ(Zはハロゲン原子又は3−メチル−3−ブテニル基を表す。)からなる群から選ばれるカチオン部を表す。)
    で表される3−メチル−3−ブテニル求核試薬と、下記一般式(9)
    Figure 0006742230
    (式中、R及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基、又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12の二価のアルキレン基を表し、Xは脱離基を表す。)
    で表され脱離基Xを有するアセタール化合物とのカップリング反応により、下記一般式(1)
    Figure 0006742230
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を得る工程を少なくとも含む7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物の製造方法。
  7. 下記一般式(10)
    Figure 0006742230
    (式中、R及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基、又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12の二価のアルキレン基を表し、Xは炭素数1から6のアシロキシ基を表す。)
    で表される3−アシロキシメチル−3−ブテナール=アセタール化合物。
  8. 下記一般式(1)
    Figure 0006742230
    (式中、R及びRは同じでも異なってもよい炭素数1から6のアルキル基、又は、R及びRは互いに結合して炭素数2から12の二価のアルキレン基を表す。)
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナール=アセタール化合物を加水分解し、一部を酸又は塩基存在下において異性化することにより、下記式(2)
    Figure 0006742230
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテナールと、下記式(5)
    Figure 0006742230
    で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエナールの第1混合物を得る工程と、
    前記第1混合物を還元することにより、下記式(3)
    Figure 0006742230
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテノールと、下記式(6)
    Figure 0006742230
    で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエノールの第2混合物を得る工程と、
    前記第2混合物をエステル化することにより、下記一般式(4)
    Figure 0006742230
    (式中、Rは水素原子又は炭素数1から6の一価の炭化水素基を表す。)
    で表される7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物と、下記一般式(7)
    Figure 0006742230
    (式中、Rは水素原子又は炭素数1から6の一価の炭化水素基を表す。)
    で表される3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物の第3混合物を得る工程を少なくとも含む7−メチル−3−メチレン−7−オクテニル=カルボキシレート化合物と3,7−ジメチル−2,7−オクタジエニル=カルボキシレート化合物の混合物の同時製造方法。
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