JP7494164B2 - シクロペンテノンの合成 - Google Patents

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Description

合成シクロペンテノン。
導入
Ｕｅｍｉｃｈｉ，Ｙｏｓｈｉｏ；Ｋａｎｏｈ，Ｈｉｓａｏ．Ｋｅｎｋｙｕ Ｈｏｋｏｋｕ－Ａｓａｈｉ Ｇａｒａｓｕ Ｋｏｇｙｏ Ｇｉｊｕｔｓｕ Ｓｈｏｒｅｉｋａｉ，Ｖｏｌｕｍｅ ４９，Ｐａｇｅｓ ２２５－３０，１９８６．ＣＯＤＥＮ：ＡＧＫＧＡＡ．ＩＳＳＮ：０３６５－２５９９によれば、白金は、特にポリエチレン分解の強力な原料であると報告されている。Ｕｅｍｉｃｈｉ，Ｙｏｓｈｉｏ；Ｍａｋｉｎｏ，Ｙｕｔａｋａ；Ｋａｎａｚｕｋａ，Ｔａｋａｊｉ，Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｏ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ ｏｖｅｒ ｍｅｔａｌ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｃａｔａｌｙｓｔｓ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ（１９８９），１４（４），３３１－４４。
以下も参照されたい。Ｔａｂａｔａｂａｅｎｉａｎ，Ｋ．；Ｍａｍａｇｈａｎｉ，Ｍ．；Ｎｅｓｈａｔ，Ａ．；Ｍａｓｊｅｄｉ，Ｍ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ Ｎｅｗ Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ Ｄｉｎｕｃｌｅａｒ η５－４，５，６，７－Ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｉｎｄｅｎｙｌ Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ Ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ．Ｒｕｓｓｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．２００３，２９，７，５０１。Ａｕｓｔｉｎ，Ｒ．Ｎ．；Ｃｌａｒｋ，Ｔ．Ｊ．；Ｄｉｃｋｓｏｎ，Ｔ．Ｅ．；Ｋｉｌｌｉａｎ，Ｃ．Ｍ．；Ｎｉｌｅ，Ｔ．Ａ．；Ｓｈａｂａｃｋｅｒ，Ｄ．Ｊ．；ＭｃＰｈａｉｌ，Ｔ．Ａ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｎｏｖｅｌ Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ ４，５，６，７－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｉｎｄｅｎｅｓ ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｍｅｔａｌ Ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．１９９５，４９１，１１。Ｃｏｎｉａ，Ｊ．Ｍ．；Ｌｅｒｉｖｅｒｅｎｄ，Ｍ．Ｌ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ．１９６８，１７．２１０１（Ｃｏｎｉａ ｅｔ ａｌ．）。Ｌ．Ｒａｎｄ ａｎｄ Ｒ．Ｊ．Ｄｏｌｉｎｓｋｉ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９６６，３１，３０６３およびＬ．Ｒａｎｄ ａｎｄ Ｒ．Ｊ．Ｄｏｌｉｎｓｋｉ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９６６，３１，４０６１（総称して「ＲａｎｄおよびＤｏｌｉｎｓｋｉ」）。Ｙｏｋｏｔａ，Ｋ．；Ｋｏｈｓａｋａ，Ｔ．；Ｉｔｏ，Ｋ．；Ｉｓｈｉｈａｒａ，Ｎ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｓｔｙｒｅｎｅ／Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｈａｌｆ－Ｔｉｔａｎｏｃｅｎｅ Ｃａｔａｌｙｓｔｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ．２００５，４３，５０４１。ＪＰ１０３１６６９４Ａ Ｔｅｔｓｕｙａ，Ｉ．，ｅｔ．ａｌ．Ｂｒａｎｃａｃｃｉｏ Ｇ．；Ｌｅｔｔｉｅｒｉ，Ｇ．；Ｍｏｎｆｏｒｔｅ，Ｐ．；Ｌａｒｉｚｚａ，Ａ．Ｆａｒｍａｃｏ，Ｅｄｉｚｉｏｎｅ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａ．１９８３，９，７０２－８。Ｅａｔｏｎ，Ｐ．Ｅ．；Ｃａｒｌｓｏｎ，Ｇ．Ｒ．；Ｌｅｅ，Ｊ．Ｔ．Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｐｅｎｔｏｘｉｄｅ－Ｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ Ａｃｉｄ．Ａ Ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｔｏ Ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ Ａｃｉｄ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９７８，３８，４０７１。Ｐａｑｕｅｔｔｅ，Ｌ．Ａ．；Ｓｔｅｖｅｎｓ，Ｋ．Ｅ．，Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．１９８４，６２，２４１５。Ｐａｑｕｅｔｔｅ，Ｌ．Ａ．；Ｃｈｅｎｅｙ，Ｄ．Ｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９８９，５４，３３３４．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９６６，３０６５。
Ｃｏｎｉａらは、ポリリン酸（ＰＰＡ）存在下で、シクロヘキセンおよびクロトン酸を反応させることにより、排他的に唯一の生成物として２，３，４，５，６，７－ヘキサヒドロ－３－メチル－１Ｈ－インデン－１－オンが得られたと報告した（Ｃｏｎｉａらの構造１）。Ｃｏｎｉａらは、ＰＰＡの存在下で、クロトン酸シクロペンチルまたはクロトン酸シクロヘキシルを反応させことにより、３－メチル－ビシクロ［３．３．０］－２－オクテン－１－オン（４０％収率、Ｃｏｎｉａらの表１）または２，３，４，５，６，７－ヘキサヒドロ－３－メチル－１Ｈ－インデン－１－オン（６０％収率、Ｃｏｎｉａらの表２）がそれぞれ得られたと報告した。
ポリリン酸（ＰＰＡ）または五酸化リン（Ｐ２Ｏ５またはＰ４Ｏ１０）およびＰＰＡの混合物を使用して、アクリル酸またはクロトン酸などのα、β－不飽和カルボン酸で、シクロヘプテン、シクロヘキセン、またはシクロペンテンの反応を触媒させるというＲａｎｄおよびＤｏｌｉｎｓｋｉの報告によると、クロトン酸シクロヘプチル、クロトン酸シクロヘキシル、もしくはクロトン酸シクロペンチルなどのエステル副生成物を含むまたは含まない反応混合物が得られる。相対的にエステル副生成物がどれだけ作製されるかは、ＰＰＡとの混合物に使用される五酸化リンの量、またはシクロアルケンの量に対するＰＰＡもしくはＰ２Ｏ５／ＰＰＡ混合物の量に依存すると言われている。
本発明は、五酸化リン／メタンスルホン酸試薬（例えば、Ｅａｔｏｎ試薬）の存在下で、α、β－不飽和カルボン酸、シクロアルキルエステル化合物を環化して、置換シクロペンテノン化合物を作製する方法を含む。この合成は、より低い温度で実行することができ、さらにＣｏｎｉａらの従来のＰＰＡベースの合成よりも高収率であることができる。
この方法によって作製される置換シクロペンテノン化合物は、薬物、除草剤、殺虫剤、または置換メタロセン化合物などのオレフィン重合触媒などの触媒として有用な化合物の合成における中間体として使用することができる。
概要および要約は、参照により本明細書に援用される。
ある特定の発明の実施形態を、相互参照を容易にするために番号付きの態様として以下に説明する。追加の実施形態は、本明細書の他の箇所に記載される。
態様１．置換シクロペンテノン化合物を合成する方法であって、（Ａ）式（１）の化合物（「化合物（１）」）：
（式中、下付き文字ｎは、１、２、３または４であり、基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれが独立して、Ｈもしくは（Ｃ１～Ｃ４）アルキルであるか、または任意の２つの隣接したＲ１～Ｒ３基が、一緒に結合して（Ｃ１～Ｃ４）アルキレンを形成し、Ｒ１～Ｒ３のうちの残りの基が、Ｈもしくは（Ｃ１～Ｃ４）アルキルである）を、有効量の五酸化リン／メタンスルホン酸試薬（Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬）と、式（２）の化合物（「化合物（２）」）：
（式中、下付き文字ｎおよび基Ｒ１～Ｒ４は先に定義されたとおりである）を作製するのに十分な反応条件下で接触させることを含み、但し、接触工程（Ａ）はポリリン酸（ＰＰＡ）を含まない、方法。化合物（２）を作製するのに十分な反応条件は、無水環境および－８０℃～３０℃の温度を含む。工程（Ａ）は、ＰＰＡを含まなくてもよい。
態様２．Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬を作製するために使用されるＰ２Ｏ５対Ｈ３ＣＳＯ３Ｈの比は、０．０５／１～１／１（重量／重量）である、態様１に記載の方法。
態様３．Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬を作製するために使用されるＰ２Ｏ５対Ｈ３ＣＳＯ３Ｈの比は、０．１／１（重量／重量）である、態様１または２に記載の方法。Ｅａｔｏｎ試薬として知られている。
態様４．限定（ｉ）～（ｘｘｉ）：（ｉ）Ｒ１～Ｒ３のうちの少なくとも１つが（Ｃ１～Ｃ４）アルキルであるか、またはＲ４がＨであること、（ｉｉ）Ｒ１～Ｒ４のそれぞれがＨであること、（ｉｉｉ）Ｒ１～Ｒ３のそれぞれがＨであり、Ｒ４がメチルであること、（ｉｖ）Ｒ１およびＲ２のそれぞれがＨであり、Ｒ３およびＲ４のそれぞれがメチルであること、（ｖ）Ｒ１および／またはＲ２がメチルであり、Ｒ３がＨであること、（ｖｉ）Ｒ１がメチルであり、Ｒ２が１－メチルエチル（すなわち、イソプロピル）であり、Ｒ３がＨであること、（ｖｉｉ）Ｒ１が１－メチルエチル（すなわち、イソプロピル）であり、Ｒ２がメチルであり、Ｒ３がＨであること、（ｖｉｉｉ）Ｒ１およびＲ２が独立して、（Ｃ１～Ｃ４）アルキルであり、Ｒ３がＨであり、Ｒ１に結合した炭素原子の立体化学が（Ｒ）であり、Ｒ２に結合した炭素原子の立体化学が（Ｓ）であること、（ｉｘ）Ｒ１およびＲ２が独立して、（Ｃ１～Ｃ４）アルキルであり、Ｒ３がＨであり、Ｒ１に結合した炭素原子の立体化学が（Ｓ）であり、Ｒ２に結合した炭素原子の立体化学が（Ｒ）であること、（ｘ）（ｖｉ）および（ｖｉｉｉ）の両方、（ｘｉ）（ｖｉ）および（ｉｘ）の両方、（ｘｉｉ）（ｖｉｉ）および（ｖｉｉｉ）の両方、（ｘｉｉｉ）（ｖｉｉ）および（ｉｘ）の両方、（ｘｉｖ）Ｒ５がＨであること、（ｘｖ）Ｒ５がメチルであること、（ｘｖｉ）（ｉ）および（ｘｉｖ）または（ｘｖ）の両方、（ｘｖｉｉ）（ｉｉ）および（ｘｉｖ）または（ｘｖ）の両方、（ｘｖｉｉｉ）（ｉｉｉ）および（ｘｉｖ）または（ｘｖ）の両方、（ｘｉｘ）（ｉｖ）および（ｘｉｖ）または（ｘｖ）の両方、（ｘｘ）（ｖ）および（ｘｉｖ）または（ｘｖ）の両方、ならびに（ｘｘｉ）任意の２つの隣接したＲ１～Ｒ３基が、一緒に結合して（Ｃ１～Ｃ４）アルキレンを形成し、Ｒ１～Ｒ３のうちの残りの基が、Ｈまたは（Ｃ１～Ｃ４）アルキルであること、のうちのいずれか１つを特徴とする、態様１～３のいずれか１つに記載の方法。
態様５．化合物（２）は、化合物（２ａ）～（２ｅ）：構造（２ａ）を有する、化合物（２ａ）２，３，４，５，６，７－ヘキサヒドロ－３－メチル－１Ｈ－インデン－１－オン、
構造（２ｂ）を有する、化合物（２ｂ）ビシクロ［３．３．０］－１（５）－オクテン－２－オン、
構造（２ｃ）を有する、化合物（２ｃ）４－メチル－ビシクロ［３．３．０］－１（５）－オクテン－２－オン、
化合物（２ｄ）１０－メチル－ビシクロ［５．３．０］－１（７）－デセン－８－オン、および化合物（２ｅ）２，４，６，１１－テトラメチル－ビシクロ［６．３．０］－１（８）－ウンデセン－９－オン、のいずれか１つからなる群から選択される、態様１～４のいずれか１つに記載の方法。
化合物（２）は、白金、パラジウム、ニッケル、ロジウム、およびルテニウムを含まなくてもよい。化合物（２）は、薬物、除草剤、殺虫剤、または置換メタロセン化合物などのオレフィン重合触媒などの触媒として有用な化合物の合成における中間体として使用することができる。例えば、化合物（２）は、化合物（２）のカルボニル基（Ｃ＝Ｏ）をアルコールに還元し、アルコールを脱水して置換シクロペンタジエン化合物を得ることによって、置換シクロペンタジエン化合物へ変換することもできる。置換シクロペンタジエン化合物は、アルキルリチウムなどの強塩基によって脱プロトン化されて、置換シクロペンタジエンアニオンを得て、１つもしくは２つ、または第４族金属（例えば、Ｔｉ、ＺｒもしくはＨｆ）などの遷移金属と複合体を形成して、金属－（置換シクロペンタジエニル配位子）錯体を含む置換メタロセン化合物を得ることができる。置換メタロセン化合物は、オレフィン重合触媒として使用することができ、または活性化剤（例えば、トリアルキルアルミニウム）で活性化して、エチレンおよびα－オレフィンなどのオレフィンモノマーを重合するための置換メタロセン触媒を得ることができる。
「含まない」という用語は、検出可能な存在を含まないことを意味する。
下付き文字ｎおよび基Ｒ１～Ｒ４は、化合物（１）に対して定義されているため、化合物（２）に対して定義できる。
化合物（１）は、商業的供給元から入手するか、またはα、β－不飽和カルボン酸、シクロアルキルエステルを作製するのに好適な出発材料から合成することができる。市販の化合物（１）の例は、（１ａ）（２Ｅ）－２－ブテン酸、シクロヘキシルエステル；（１ｂ）（２Ｅ）－２－ブテン酸、シクロペンチルエステル（ＣＡＳ１１９５３２８－０４－１）；（１ｃ）（２Ｅ）－２－ブテン酸、シクロヘプチルエステル（ＣＡＳ１０５５５－３９－２）；および（１ｄ）プロペン酸、シクロペンチルエステル（ＣＡＳ１６８６８－１３－６）である。（２Ｅ）－２－ブテン酸は、（Ｅ）－クロトン酸としても知られている。本明細書で特に明記しない限り、「クロトン酸」は、（２Ｅ）－２－ブテン酸を意味する。いくつかの実施形態では、化合物（１）は、化合物（１ａ）～（１ｄ）のいずれか１つであり、あるいは化合物（１）は、化合物（１ａ）～（１ｄ）の任意の３つからなる群から選択され、あるいは化合物（１）は化合物（１ａ）、あるいは化合物（１ｂ）、あるいは化合物（１ｃ）、あるいは化合物（１ｄ）である。
化合物（１）は、式（ａ）の対応するシクロアルカノール：
（式中、下付き文字ｎおよび基Ｒ１～Ｒ３は、化合物（１）に対して定義されたとおりである）を、式（ｂ）のα、β－不飽和カルボン酸：
、
（式中、Ｒ４は、脱水条件下で、化合物（１）に対して定義されたとおりである）と反応させることによって容易に合成することができる。好適な脱水条件としては、還流トルエン、パラトルエンスルホン酸（ｐＴｓＯＨ）などのプロトン酸、および生成される水を除去するためのディーンスタークトラップ、または分離するための乾燥剤が挙げられる。乾燥剤の例は、３オングストロームのモレキュラーシーブおよび無水硫酸ナトリウムである。対応するアルコールおよびカルボン酸からカルボン酸のエステルを合成するための方法ならびに条件はよく知られており、有用である。化合物（１）はまた、式（ａ）のシクロアルカノールを、対応するα、β－不飽和カルボン酸無水物と反応させることによって合成することができ、２モル等量の化合物（ｂ）を脱水することによって作製することができる。
シクロアルカノール化合物（ａ）は、商業的供給業者から入手するか、またはアルコールを作製する周知の方法によって合成することができる。下付き文字ｎが１である市販の化合物（ａ）の例は、（ａ１）シクロペンタノール（ＣＡＳ９６－４１－３）；（ａ２）３－メチル－シクロペンタノール（ＣＡＳ１８７２９－４８－１）；（ａ３）３，４－ジメチル－シクロペンタノール（ＣＡＳ７３３１６－５１－５）；および（ａ４）３，３－ジメチル－シクロペンタノール（ＣＡＳ６０６７０－４７－５）である。下付き文字ｎが２である市販の化合物（ａ）の例は、（ａ５）シクロヘキサノール（ＣＡＳ１０８－９３－０）；（ａ６）２－メチルシクロヘキサノール（立体異性体または単一鏡像異性体の混合物）；（ａ７）４－メチルシクロヘキサノール（ＣＡＳ５８９－９１－３）；（ａ８）２，５－ジメチルシクロヘキサノール（ＣＡＳ３８０９－３２－３）；および（Ａ９）５－メチル－２－（１－メチルエチル）－シクロヘキサノール（例えば、立体異性体の混合物として、または（１Ｒ，２Ｓ，５Ｒ）－メントールなどのその任意の１つの単一鏡像異性体として）である。下付き文字ｎが３である市販の化合物（ａ）の例は、（ａ１０）シクロヘプタノール（ＣＡＳ５０２－４１－０）；（ａ１１）４－メチルシクロヘプタノール（ＣＡＳ９０２００－６１－６）；および（ａ１２）４，４－ジメチルシクロヘプタノール（ＣＡＳ３５０９９－８４－４）である。下付き文字ｎが４である市販の化合物（ａ）の例は、（ａ１３）シクロオクタノール（ＣＡＳ６９６－７１－９）；および（ａ１４）３，５，７－トリメチルシクロオクタノール（ＣＡＳ１８２３７１１－２９－０）である。いくつかの実施形態では、化合物（ａ１）～（ａ１４）のいずれか１つ、あるいは化合物（ａ１）～（ａ１４）の任意の１３個からなる群から選択される化合物、あるいは下付き文字ｎが１、２または３である化合物（１）；あるいは下付き文字ｎが１または２である化合物（１）；あるいは下付き文字ｎが１である化合物（１）；あるいは下付き文字ｎが２である化合物（１）；あるいは下付き文字ｎが３または４である化合物（１）；あるいは下付き文字ｎが３である化合物（１）；あるいは下付き文字ｎが４である化合物（１）から、化合物（１）が作製され、Ｒ１～Ｒ３を含むアルコール由来部分が対応する。
α、β－不飽和カルボン酸化合物（ｂ）は、商業的供給業者から入手するか、またはカルボン酸を作製する周知の方法によって合成することができる。市販の化合物（ｂ）の例は、（ｂ１）アクリル酸（Ｒ４がＨである化合物（ｂ））；（ｂ２）クロトン酸（Ｒ４がメチルである化合物（ｂ））；（ｂ３）２－ペンテン酸（Ｒ４がエチルである化合物（ｂ））；および（ｂ４）２－ヘキセン酸（Ｒ４がプロピルである化合物（ｂ））である。いくつかの実施形態では、化合物（ｂ１）～（ｂ４）のいずれか１つ；あるいは化合物（ｂ１）～（ｂ４）の任意の３つからなる群から選択される化合物；あるいは化合物（ｂ１）または（ｂ２）；あるいは化合物（ｂ１）；あるいは化合物（ｂ２）；あるいは化合物（ｂ３）または（ｂ４）；あるいは化合物（ｂ３）；あるいは化合物（ｂ４）から、化合物（１）が作製され、Ｒ４を含むカルボン酸由来部分が対応する。
アルキルとは、直鎖（１つ以上の炭素原子）、分枝鎖（３つ以上の炭素原子の場合）、または環状（３つ以上の炭素原子の場合）である非置換一価飽和非環式炭化水素を意味する。各（Ｃ１～Ｃ４）アルキルは独立して、メチル、エチル、プロピル、１－メチルエチル、ブチル、１－メチルプロピル、２－メチルプロピル、または１，１－ジメチルエチルである。あるいは、各（Ｃ１～Ｃ４）アルキルは独立して、（Ｃ１～Ｃ３）アルキル；あるいは（Ｃ２～Ｃ４）アルキル；あるいは（Ｃ１～Ｃ２）アルキル；あるいは（Ｃ２～Ｃ３）アルキル；あるいは（Ｃ３～Ｃ４）アルキル；あるいはメチルまたは（Ｃ３）アルキルである。いくつかの態様では、各（Ｃ１～Ｃ４）アルキルは独立して、（Ｃ１～Ｃ３）アルキルであり、各（Ｃ１～Ｃ３）アルキルは独立して、メチル、エチル、プロピル、または１－メチルエチル；あるいはメチル、プロピルまたは１－メチルエチル；あるいはメチル；あるいはエチル；あるいはプロピル；あるいは１－メチルエチルである。置換アルキルは、１つ以上の水素原子が、非置換アルキル、ハロゲン、またはアルキルカルボン酸エステルなどの置換基によって形式的に置換されていることを除いて、先に定義されたとおりアルキルである。
アルキレンとは、直鎖（１つ以上の炭素原子）、分枝鎖（３つ以上の炭素原子の場合）、または環状（３つ以上の炭素原子の場合）である非置換二価飽和非環式炭化水素である。各（Ｃ１～Ｃ４）アルキレンは、独立して、メチレン（ＣＨ２）、エチレン（ＣＨ２ＣＨ２）、プロピレン（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２）、１－メチルエチレン（ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２）、ブチレン（（ＣＨ２）４）、１－メチルプロピレン（ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２）、２－メチルプロピレン（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２）、または１，１－ジメチルエチレン（Ｃ（ＣＨ３）２ＣＨ２である。置換アルキレンは、１つ以上の水素原子が、非置換アルキル、ハロゲン、またはアルキルカルボン酸エステルなどの置換基によって形式的に置換されていることを除いて、先に定義されたとおりアルキレンである。
化合物とは、分子または分子の集まりを意味する。
有効量は、検出可能な量の目的の生成物（例えば、化合物（２））の作製を可能にするのに十分な量である。リン酸および／またはスルホン酸試薬の有効量は、検出可能な量の化合物（２）の作製を可能にするのに十分なそれらの量である。検出可能な量は、１Ｈ－核磁気共鳴（１Ｈ－ＮＭＲ）、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ、既知の標準に対して）、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ、既知の標準に対して）、または質量分析；一般的に１Ｈ－ＮＭＲなどの任意の好適な分析方法によって特徴付けることができる。工程（Ａ）で使用される五酸化リン／メタンスルホン酸試薬の有効量は、その組成物、反応条件およびコストに応じて変化してもよい。当業者は、（１）および９５重量％の五酸化リン／メタンスルホン酸試薬の初期反応混合物から始めて、その後、反応条件下で最適な結果が得られるまで、より低い重量％の五酸化リン／メタンスルホン酸試薬を含む反応混合物を体系的に試みることによって、その最適有効量を決定することができる。有効量は、（１）および五酸化リン／メタンスルホン酸試薬の総重量に基づいて、５０～９５重量％、あるいは５０～８０重量％であってもよい。あるいは、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬の有効量は、化合物（１）のモル数に対して、１～１０モル当量（ｍｏｌ当量）、あるいは１～５ｍｏｌ当量、あるいは１～３ｍｏｌ当量であってもよい。例えば、１．０モルの化合物（１）が接触工程（Ａ）で使用される場合、次いで、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬の有効量は、１～１０モル、あるいは１～５モル、あるいは１～３モルであってもよい。
メタンスルホン酸は、式Ｈ３ＣＳＯ３Ｈの化合物であり、ＣＡＳ番号７５－７５－２を有し、商業的供給業者から幅広く入手可能である。
五酸化リンは、式Ｐ２Ｏ５（Ｐ４Ｏ１０とも表記）の化合物であり、ＣＡＳ番号１３１４－５６－３を有し、商業的供給業者から幅広く入手可能である。
五酸化リンおよびメタンスルホン酸試薬（「Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬」、Ｐ４Ｏ１０／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬またはＰ２Ｏ５／ＭｅＳＯ３Ｈ試薬とも表記）は、Ｐ２Ｏ５（Ｐ４Ｏ１０とも表記）およびＨ３ＣＳＯ３Ｈの物理的ブレンド、またはその反応生成物である。試薬中のＰ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈの重量／重量比は、０．０５／１～１／１、あるいは０．１／１～１／１あるいは０．１５／１～１／１、あるいは０．２／１～１／１、あるいは０．０５／１～０．１４／１、あるいは０．１／１であってもよい。０．１／１（ｗｔ／ｗｔ）Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬は市販されており、Ｅａｔｏｎ試薬と呼ばれることもある。Ｐ２Ｏ５およびＣＨ３ＳＯ３Ｈの試薬は、例えば、接触工程（Ａ）に先だってまたはその間に、化合物（１）の存在下でその場で形成されてもよい。あるいは、Ｐ２Ｏ５およびＣＨ３ＳＯ３Ｈの試薬は、接触工程（Ａ）の前に（化合物（１）の非存在下で）予め形成されてもよい。接触工程（Ａ）の前にＰ２Ｏ５／ＣＨ３ＳＯ３Ｈ試薬を予め形成し、接触工程（Ａ）の実施形態で、後で使用するために、得られる予備成形試薬を貯蔵することが便利である。いくつかの態様では、方法はさらに、限定（ｉ）または（ｉｉ）：（ｉ）接触工程（Ａ）の前に、および化合物（１）の非存在下で、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬を予備成形する工程であること、または（ｉｉ）この接触工程はさらに、化合物（１）の存在下で、一緒に五酸化リンおよびメタンスルホン酸を接触させて、その場でＰ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬を形成することを含む。
ポリリン酸またはＰＰＡはＣＡＳ番号８０１７－１６－１を有し、一般に式ＨＯ－［Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）］ｎ－Ｈの化合物であり、下付き文字ｎは重合度を示す。ＰＰＡは酸素原子およびリン原子から構成され、硫黄原子および炭素原子を含まない。
いくつかの実施形態では、本発明の方法で使用される各反応物、試薬、溶媒、または他の材料、およびそれらの各生成物は、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、ＲｈおよびＲｕを含まない。
作製するのに十分な反応条件下としては、反応温度；反応圧力；反応雰囲気；もしあれば、反応溶媒；反応物および試薬濃度；反応物の相互および試薬に対するモル濃度比；ならびに、否定化合物の非存在が挙げられる。反応圧力は、一般的に、オレフィン重合反応の場合はより高いことを除いて、室内圧力（例えば、１０１キロパスカル（ｋＰａ））である。必要に応じて、反応（例えば、工程（Ａ））は、ドラフト内で、無水分子状窒素ガス雰囲気下で、またはシュレンク管技術および条件を使用して、実施されてよい。
作製するのに十分な反応条件下での反応温度は、工程ごとに異なる場合がある。例えば、工程（Ａ）（環化）において、化合物（２）を作製するのに十分な反応条件下としては、－７８℃～３０℃、あるいは－３０℃～２５℃、あるいは０℃～２５℃、あるいは－５℃～５℃の反応温度を挙げてもよい。
溶媒の使用の有無、および作製するのに十分な反応条件下で使用される場合の溶媒の種類は、工程ごとに異なる場合がある。工程（Ａ）は、溶媒を含まない場合もあれば、溶媒を用いる場合もある。メタンスルホン酸の量が反応物を可溶化するのに十分である場合、溶媒を省略してもよい。あるいは、極性非プロトン性溶媒を用いることができる。極性非プロトン性溶媒は、スルホラン、１，２－ジメトキシエタン、１－メトキシ－２－（２－メトキシエトキシ）エタン、およびそれらの任意の２つ以上の混合物から選択することができる。用いられる極性非プロトン性溶媒の量は特に重要ではない。前述の極性非プロトン性溶媒は、化合物（１）および／またはＰ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬を可溶化するのに役立つ場合がある。用いられる溶媒の量は、その中の０．５モル濃度（（Ｍｏｌａｒ）Ｍ）～５Ｍ、または１Ｍ～２．５ＭのＰ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬である出発溶液を調製するのに十分であり得る。極性非プロトン性溶媒は、接触工程（Ａ）が、そのための上記の範囲内のより低温で実施されることを可能にし得る。プロトン性溶媒は、強力な脱水剤である、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬と不所望に反応することが予想されるため、極性非プロトン性溶媒がＰ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬のために使用される。極性非プロトン性溶媒は、化合物（１）およびＰ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬を共可溶化するために、中間極性であってよい。極性非プロトン性溶媒は、－２５℃～２５℃で、あるいは２５℃で、あるいは１０℃で、あるいは０℃で、あるいは－１０℃で、あるいは－２５℃で化合物（１）の均一溶液を生成することができ得る。Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬の存在下で、化合物（１）の反応を成功させるために、均一溶液を必要としない。
作製するのに十分な反応条件下に含まれる反応雰囲気は、工程（Ａ）（環化）のための無水分子状窒素ガスまたはシュレンク管条件であり得る。
作製するのに十分な反応条件下で含まれる反応物および試薬の反応濃度は、独立して０．１～１．４Ｍ、あるいは０．２５～１モル濃度（Ｍ）、あるいは０．４～１Ｍの範囲であり得る。
作製するのに十分な反応条件下で含まれる反応物の相互および試薬に対するモル濃度比は、使用される反応物および試薬に応じて、理論的反応化学量論の０．２５倍～１．５倍、あるいは理論的反応化学量論の０．９９倍～１．２倍、あるいは理論的反応化学量論の１．０倍～１．１倍に変化してもよい。
否定剤は、作製するのに十分な反応条件下で含まれるべきではない。工程（Ａ）（環化）において、否定剤は、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬の酸性度を中和するか、または別の方法で無効にする量の塩基性化合物であり得る。例えば、工程（Ａ）で使用される化合物（１）の純度は、少なくとも９５重量％、あるいは少なくとも９８重量％、あるいは少なくとも９９重量％、あるいは少なくとも９９．５重量％であり得る。
化合物は、そのすべての同位体および天然の存在量ならびに同位体濃縮型を含む。濃縮型は、医学的用途または偽造防止用途を有してもよい。
いくつかの態様では、本明細書の化合物、組成物、配合物、混合物、または反応生成物のいずれかは、Ｈ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、ランタノイド、およびアクチノイドからなる群から選択される化学元素のうちのいずれか１つを含まない可能性があるが、但し、化合物、組成物、配合物、混合物、または反応生成物に必要な化学元素（例えば、ポリオレフィンに必要なＣおよびＨ、またはアルコールに必要なＣ、Ｈ、およびＯ）は除外されない。
別途示されない限り、以下を適用する。あるいは、異なる実施形態に先行する。ＡＳＴＭとは、標準化機構であるＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｗｅｓｔ Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，ＵＳＡ）を意味する。いずれの比較例も説明の目的でのみ使用されており、先行技術ではない。含まないまたは欠いているは、完全に存在しないこと、代替として検出不可能であることを意味する。してもよい（ｍａｙ）は、必須ではなく、選択の許容を付与する。機能的は、機能的に可能または有効であることを意味する。任意の（ｏｐｔｉｏｎａｌ）（任意に（ｏｐｔｉｏｎａｌｙ））は、存在しない（除外される）、あるいは存在する（含まれる）ことを意味する。特性は、標準試験方法および測定条件（例えば、粘度：２３℃および１０１．３ｋＰａ）を使用して測定される。範囲は、端点、部分範囲、およびその中に包含される整数値および／または小数値を含むが、整数の範囲が小数値を含まない場合を除く。室温：２３℃。±１℃。化合物に関連するとき置換されているとは、水素の代わりに、置換ごとに１個または複数個（その数を含む）の置換基を有することを意味する。化合物の構造および名前の間に不一致がある場合は、構造が優先される。
本明細書に他に記載がない限り、特徴付けのために以下の調製方法を使用する。必要に応じて、グローブボックス内の乾燥窒素雰囲気下で合成を行う。乾燥窒素流下で冷却されたオーブン乾燥ガラス器具内で、乾燥窒素雰囲気下で無水条件を必要とする反応を行う。無水トルエン、ヘキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、および１，２－ジメトキシエタンは、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから入手する。窒素で満たされたグローブボックス内で行う実験に使用される溶媒は、活性化４オングストローム（Å）モレキュラーシーブ上で保管することによって、さらに乾燥する。すべての他の試薬は、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから購入し、受け入れたままの状態で使用する。例えば、０．１／１（ｗｔ／ｗｔ）Ｐ２Ｏ５／ＭｅＳＯ３Ｈ試薬は、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ ＣＡＳ＃３９３９４－８４－８から購入することができる。
１Ｈ－ＮＭＲ（プロトン磁気共鳴スペクトル法）化学シフトデータを、重水素化溶媒中の残留プロトンを参照として使用して、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、δスケールに対する低磁場を百万分率（ｐｐｍ）で報告する。ＣＤＣｌ３中で測定された１Ｈ－ＮＭＲ化学シフトデータは７．２６ｐｐｍ、ベンゼン－ｄ６（Ｃ６Ｄ６）中で測定されたデータは７．１６ｐｐｍ、テトラヒドロフラン－ｄ８（ＴＨＦ－ｄ８）中で測定されたデータは３．５８ｐｐｍを参照している。１Ｈ－ＮＭＲ化学シフトデータは、ｐｐｍ単位の化学シフト（多重度、ヘルツ（Ｈｚ）の結合定数（複数可））、および積分値の形式で報告される。多重度は、ｓ（シングレット）、ｄ（ダブレット）、ｔ（トリプレット）、ｑ（カルテット）、ｐｅｎｔ（ペンテット）、ｍ（マルチプレット）、およびｂｒ（ブロード）と省略される。ＧＣ／ＭＳ（ＥＩ）とは、ガスクロマトグラフィー－質量分析（電子イオン化）を意味する。
調製１：（１ａ）（２Ｅ）－２－ブテン酸、シクロヘキシルエステルの合成。
ドラフト内で、シクロヘキサノール（３０ミリリットル（ｍＬ）、２８３．９ミリモル（ｍｍｏｌ））、クロトン酸（２５．９ｇ、３００．９８ｍｍｏｌ）、ｐ－トルエンスルホン酸（１．０８ｇ、５．６８ｍｍｏｌ）、および４０ｍＬのトルエンを２５０ｍＬ丸底フラスコ内に入れた。フラスコにディーンスタークトラップおよび還流冷却器を取り付けた。得られた反応混合物を加熱還流させ、生成した水を共沸的に除去した。１８時間還流した後、反応混合物を周囲温度に冷却し、水（５５ｍＬ）でクエンチした。得られた有機層を分離し、ＮａＨＣＯ３飽和水溶液（２×４０ｍＬ）、次いで食塩水（３０ｍＬ）で洗浄し、次いで硫酸マグネシウム上で乾燥させ、ろ過した。溶媒を減圧下で除去して、化合物（１ａ）を淡黄色液体（４０．６ｇ）として８５％の収率で得た。１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ、クロロホルム－ｄ）δ６．９３（ｄｑ、１Ｈ）、５．８１（ｄｑ、１Ｈ）、４．８４～４．７３（ｍ、１Ｈ）、１．９２～１．８０（ｍ、４Ｈ）、１．７７～１．６４（ｍ、３Ｈ）、１．５９～１．１２（ｍ、６Ｈ）およびＧＣ／ＭＳ（ＥＩ）（質量検出＝１６８、８７、６９）は、（２Ｅ）－２－ブテン酸、シクロヘキシルエステルと一致した。
調製２（仮想例）：（１ｂ）（２Ｅ）－２－ブテン酸、３，５，７－トリメチルシクロオクチルエステル（１ｅ）の合成。シクロヘキサノールを２８４ｍｍｏｌの（ａ１４）３，５，７－トリメチルシクロオクタノール（ＣＡＳ１８２３７１１－２９－０）で置換する以外は、調製１を繰り返すことにより、（２Ｅ）－２－ブテン酸、３，５，７－トリメチルシクロオクチルエステル（１ｂ）が得られる。
調製３：（２Ｅ）－２－ブテン酸、シクロペンチルエステル（１ｃ）の合成。
ドラフト内で、ディーンスタークトラップおよび還流冷却器を取り付けた５０ｍＬ丸底フラスコ内に、シクロペンタノール（２．１ｍＬ、２３．２ｍｍｏｌ）、クロトン酸（２．１１ｇ、２４．６ｍｍｏｌ）、ｐ－トルエンスルホン酸（０．０８８ｇ、０．４６ｍｍｏｌ）、および５ｍＬのトルエンを入れる。得られた混合物を加熱して還流させ、生成された水を共沸的に除去する。１８時間の還流後、反応混合物を周囲温度に冷却し、水（１０ｍＬ）でクエンチする。得られた有機層を分離し、ＮａＨＣＯ３飽和水溶液（２×１０ｍＬ）、次いで食塩水（２０ｍＬ）で洗浄し、次いで硫酸マグネシウム上で乾燥させる。ろ過し、減圧下でろ液から溶媒を除去して、２．８ｇ（７８％収率）の化合物（１ｃ）を無色の液体として得る。１ＨＮＭＲおよびＧＣ／ＭＳ（質量検出＝１５４）は、（２Ｅ）－２－ブテン酸、シクロペンチルエステルと一致した。化合物（１ｃ）は、ＧＣ／ＭＳ（ＥＩ）１５４（質量）、８７、６９を特徴とする。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、クロロホルム－ｄ）δ６．９１（ｄｑ、１Ｈ）、５．７９（ｄｑ、１Ｈ）、５．１８（ｔｔ、１Ｈ）、１．９４～１．７９（ｍ、５Ｈ）、１．８３～１．６３（ｍ、４Ｈ）、１．６７～１．４８（ｍ、２Ｈ）。
本発明例１：化合物（２ａ）２，３，４，５，６，７－ヘキサヒドロ－３－メチル－１Ｈ－インデン－１－オンの合成
（下付き文字ｎが２であり、Ｒ１～Ｒ３がＨであり、Ｒ４がメチルである化合物（２））。ドラフト内で、撹拌棒を備えた２５０ｍＬ丸底フラスコ内の窒素雰囲気下で、化合物（１ａ）（２Ｅ）－２－ブテン酸、シクロヘキシルエステル（３ｇ、１７．８ｍｍｏｌ）を添加した。フラスコ内のエステルを０℃に冷却した。次いで、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬（０．１／１））（８．４９ｍＬ、５３．５ｍｍｏｌ）を０℃で滴下した。得られた反応混合物を周囲温度（２３℃）まで撹拌しながら温め、周囲温度で７２時間撹拌を続けた。得られた粗生成物を２０ｍＬの水で希釈し、次いで、発泡がおさまるまで固体ＮａＨＣＯ３を少しずつ加えて、ｐＨ８～ｐＨ９を有するクエンチした混合物を得た。分液漏斗で、クエンチした混合物の水層と有機層を分離した。水層をジエチルエーテル（３×２０ｍＬ）で３回抽出した。有機層を３つの抽出物と混ぜ合わせ、その混合を食塩水（３０ｍＬ）で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、ろ過した。真空中で溶媒を除去して、２．４５ｇの化合物（２ａ）を薄茶色の油状生成物（９１．４％収率）として得た。１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ、クロロホルム－ｄ）δ２．７７～２．６７（ｍ、１Ｈ）、２．６１（ｄｄｄ、１Ｈ）、２．４８～２．３４（ｍ、１Ｈ）、２．３２～２．０３（ｍ、３Ｈ）、２．０３～１．４７（ｍ、５Ｈ）、１．１４（ｄ、３Ｈ）は、（２ａ）２，３，４，５，６，７－ヘキサヒドロ－３－メチル－１Ｈ－インデン－１－オンと一致した。
本発明例２（仮想例）：化合物（２ｂ）ビシクロ［３．３．０］－１（５）－オクテン－２－オンの合成
（下付き文字ｎが１であり、Ｒ１～Ｒ４がＨである化合物（２））。化合物（１ａ）を１８ｍｍｏｌの（１ｂ）プロペン酸、シクロペンチルエステル（ＣＡＳ１６８６８－１３－６）で置換する以外は、本発明例１を繰り返すことにより、化合物（２ｂ）が得られる。
本発明例３：化合物（２ｃ）（４－メチル－ビシクロ［３．３．０］－１（５）－オクテン－２－オン、すなわち、下付き文字ｎが１であり、Ｒ１～Ｒ３がＨであり、Ｒ４がメチルである化合物（２））の合成：
。
ドラフト内で、撹拌棒を備えた１００ｍＬ丸底フラスコ内の窒素雰囲気下で、調製３の化合物（１ｃ）（２Ｅ）－２－ブテン酸、シクロペンチルエステル（０．５ｇ、３．２４ｍｍｏｌ）を添加した。フラスコ内のエステルを０℃に冷却した。次いで、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬（０．１／１））（１．５ｍＬ、９．７３ｍｍｏｌ）を０℃で滴下した。得られた反応混合物を周囲温度（２３℃）まで撹拌しながら温め、７２時間撹拌を続けた。得られた粗生成物を５ｍＬの水で希釈し、次いで、発泡がおさまるまで固体ＮａＨＣＯ３を少しずつ加えて、ｐＨ８～ｐＨ９を有するクエンチした混合物を得た。分液漏斗で、クエンチした混合物の水層と有機層を分離した。水層をジエチルエーテル（３×８ｍＬ）で３回抽出した。有機層を３つの抽出物と混ぜ合わせ、その混合を食塩水（１５ｍＬ）で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、ろ過した。真空中で溶媒を除去して、０．４２ｇ（９５％収率）の化合物（２ｃ）をオレンジ色の油として得た。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、クロロホルム－ｄ）δ３．０５～２．８９（ｍ、１Ｈ）、２．８１（ｄｔ、１Ｈ）、２．６６～２．４７（ｍ、１Ｈ）、２．４７～２．２６（ｍ、６Ｈ）、１．１９（ｄ、３Ｈ）は、化合物（２ｃ）と一致した。
本発明例４（仮想例）：化合物（２ｄ）１０－メチル－ビシクロ［５．３．０］－１（７）－デセン－８－オン（下付き文字ｎが３であり、Ｒ１～Ｒ３がＨであり、Ｒ４がメチルである化合物（２））の合成。化合物（１ａ）を１８ｍｍｏｌの（１ｃ）（２Ｅ）－２－ブテン酸、シクロヘプチルエステル（ＣＡＳ１０５５５－３９－２）で置換する以外は、本発明例１を繰り返すことにより、化合物（２ｄ）が得られる。
本発明例５（仮想例）：化合物（２ｅ）２，４，６，１１－テトラメチル－ビシクロ［６．３．０］－１（８）－ウンデセン－９－オン（下付き文字ｎが４であり、Ｒ１～Ｒ４がメチルである化合物（２））の合成。化合物（１ａ）を１８ｍｍｏｌの（１ｅ）（２Ｅ）－２－ブテン酸、３，５，７－トリメチルシクロオクチルエステル（調製２）で置換する以外は、本発明例１を繰り返すことにより、化合物（２ｅ）が得られる。
前述したように、ＰＰＡまたはＰ２Ｏ５／ＰＰＡ混合物を使用してアクリル酸またはクロトン酸などのα、β－不飽和カルボン酸で、シクロヘプテン、シクロヘキセン、またはシクロペンテンの反応を触媒するようなＣｏｎｉａら、ＲａｎｄおよびＤｏｌｉｎｓｋｉならびに他の報告によると、エステル副生成物を含む反応混合物（例えば、それぞれ、クロトン酸シクロヘプチル、クロトン酸シクロヘキシル、またはクロトン酸シクロペンチル）が得られる。五酸化リン／メタンスルホン酸試薬を使用して、アクリル酸またはクロトン酸などのα、β－不飽和カルボン酸で、シクロヘプテン、シクロヘキセン、またはシクロペンテンの反応を触媒することにより、エステル副生成物を含まない反応混合物（例えば、反応は、それぞれ、クロトン酸シクロヘプチル、クロトン酸シクロヘキシル、またはクロトン酸シクロペンチルを産生しない反応）を得られることが見出された。この発見は、ガスクロマトグラフィー－質量分析（ＧＣ－ＭＳ）による反応混合物の少なくとも１つの分析に基づいているが、エステル副生成物は示されていない。この発見はまた、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬の存在下で、シクロヘプテン、シクロヘキセン、またはシクロペンテンとアクリル酸やクロトン酸などのα、β－不飽和カルボン酸との反応が、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬の存在下で、それぞれクロトン酸シクロヘプチル、クロトン酸シクロヘキシル、またはクロトン酸シクロペンチルの反応よりもはるかに速く進行することを確認したことに基づいている。
理論に縛られることを望まないが、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬をα、β－不飽和カルボン酸（例えば、クロトン酸）と反応させることにより、一般式Ｒ４ＣＨ＝ＣＨＣ（＝Ｏ）－Ｏ－ＳＯ２－ＣＨ３の混合無水物（式Ｒ４ＣＨ＝ＣＨＣ＋（＝Ｏ）のアシリウムイオン（すなわち、アシルカルボニウムイオン）がその場で生成し、シクロアルケンのフリーデル－クラフツアシル化を急速に受ける）がその場で得られ、式Ｒａ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒｃのケトン（ＲａはＲ４ＣＨ＝ＣＨ－であり、Ｒｃはシクロアルケン－１－イルであり、ケトンは環化反応を受ける）がその場で得られ、対応するシクロペンテノンが得られると考えられている。例えば、シクロアルケンがシクロヘキセンであり、α、β－不飽和カルボン酸がクロトン酸である場合、Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬をクロトン酸と反応させることにより、一般式Ｈ３ＣＣＨ＝ＣＨＣ（＝Ｏ）－Ｏ－ＳＯ２－ＣＨ３の混合無水物（式Ｈ３ＣＣＨ＝ＣＨＣ＋（＝Ｏ）のアシリウムイオン（すなわち、アシルカルボニウムイオン）をその場で生成し、シクロアルケンのフリーデル－クラフツアシル化を急速に受ける）がその場で得られ、式Ｒａ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒｃのケトン（ＲａはＨ３ＣＣＨ＝ＣＨ－であり、Ｒｃはシクロヘキセン－１－イルであり、ケトンは環化反応を受ける）がその場で得られ、２，３，４，５，６，７－ヘキサヒドロ－３－メチル－１Ｈ－インデン－１－オンである対応するシクロペンテノン（すなわち、７－メチルビシクロ［４．３．０］－７－ノネン－９－オン）が得られると考えられている。したがって、シクロヘプテン、シクロヘキセン、またはシクロペンテンなどのシクロアルケンとアクリル酸またはクロトン酸などのα、β－不飽和カルボン酸との反応において、五酸化リン／メタンスルホン酸試薬を使用しても、ＰＰＡまたはＰ２Ｏ５／ＰＰＡ混合物を使用するＣｏｎｉａら、ＲａｎｄおよびＤｏｌｉｎｓｋｉ、ならびに他のものによって報告されたエステル副生成物（例えば、それぞれクロトン酸シクロヘプチル、クロトン酸シクロヘキシル、またはクロトン酸シクロペンチル）を本質的に作製しない。
本願は以下の態様にも関する。
（１） 置換シクロペンテノン化合物を合成する方法であって、（Ａ）式（１）の化合物（「化合物（１）」）：
（式中、下付き文字ｎは、１、２、３または４であり、基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれが独立して、Ｈもしくは（Ｃ １ ～Ｃ ４ ）アルキルであるか、または任意の２つの隣接したＲ１～Ｒ３基が、一緒に結合して（Ｃ １ ～Ｃ ４ ）アルキレンを形成し、Ｒ１～Ｒ３のうちの残りの基が、Ｈもしくは（Ｃ １ ～Ｃ ４ ）アルキルである）を、有効量の五酸化リン／メタンスルホン酸試薬（Ｐ ２ Ｏ ５ ／Ｈ ３ ＣＳＯ ３ Ｈ試薬）と、式（２）の化合物（「化合物（２）」）：
（式中、下付き文字ｎおよび基Ｒ１～Ｒ４は先に定義されたとおりである）を作製するのに十分な反応条件下で接触させることを含み、但し、前記接触工程（Ａ）は添加されたポリリン酸（ＰＰＡ）を含まない、方法。
（２） 前記Ｐ ２ Ｏ ５ ／Ｈ ３ ＣＳＯ ３ Ｈ試薬を作製するために使用されるＰ ２ Ｏ ５ 対Ｈ ３ ＣＳＯ ３ Ｈの比は、０．０５／１～１／１（重量／重量）である、前記（１）に記載の方法。
（３） 前記Ｐ ２ Ｏ ５ ／Ｈ ３ ＣＳＯ ３ Ｈ試薬を作製するために使用されるＰ ２ Ｏ ５ 対Ｈ ３ ＣＳＯ ３ Ｈの比は、０．１／１（重量／重量）である、前記（１）または（２）に記載の方法。
（４） 制限（ｉ）～（ｘｘｉ）：（ｉ）Ｒ １ ～Ｒ ３ のうちの少なくとも１つが（Ｃ １ ～Ｃ ４ ）アルキルであるか、またはＲ４がＨであること、（ｉｉ）Ｒ１～Ｒ４のそれぞれがＨであること、（ｉｉｉ）Ｒ１～Ｒ３のそれぞれがＨであり、Ｒ４がメチルであること、（ｉｖ）Ｒ１およびＲ２のそれぞれがＨであり、Ｒ３およびＲ４のそれぞれがメチルであること、（ｖ）Ｒ１および／またはＲ２がメチルであり、Ｒ３がＨであること、（ｖｉ）Ｒ１がメチルであり、Ｒ２が１－メチルエチルであり、Ｒ３がＨであること、（ｖｉｉ）Ｒ１が１－メチルエチルであり、Ｒ２がメチルであり、Ｒ３がＨであること、（ｖｉｉｉ）Ｒ１およびＲ２が独立して、（Ｃ １ ～Ｃ ４ ）アルキルであり、Ｒ３がＨであり、Ｒ１に結合した炭素原子の立体化学が（Ｒ）であり、Ｒ２に結合した炭素原子の立体化学が（Ｓ）であること、（ｉｘ）Ｒ１およびＲ２が独立して、（Ｃ １ ～Ｃ ４ ）アルキルであり、Ｒ３がＨであり、Ｒ１に結合した炭素原子の立体化学が（Ｓ）であり、Ｒ２に結合した炭素原子の立体化学が（Ｒ）であること、（ｘ）（ｖｉ）および（ｖｉｉｉ）の両方、（ｘｉ）（ｖｉ）および（ｉｘ）の両方、（ｘｉｉ）（ｖｉｉ）および（ｖｉｉｉ）の両方、（ｘｉｉｉ）（ｖｉｉ）および（ｉｘ）の両方、（ｘｉｖ）Ｒ５がＨであること、（ｘｖ）Ｒ５がメチルであること、（ｘｖｉ）（ｉ）および（ｘｉｖ）または（ｘｖ）の両方、（ｘｖｉｉ）（ｉｉ）および（ｘｉｖ）または（ｘｖ）の両方、（ｘｖｉｉｉ）（ｉｉｉ）および（ｘｉｖ）または（ｘｖ）の両方、（ｘｉｘ）（ｉｖ）および（ｘｉｖ）または（ｘｖ）の両方、（ｘｘ）（ｖ）および（ｘｉｖ）または（ｘｖ）の両方、ならびに（ｘｘｉ）任意の２つの隣接したＲ１～Ｒ３基が、一緒に結合して（Ｃ １ ～Ｃ ４ ）アルキレンを形成し、Ｒ１～Ｒ３のうちの残りの基が、Ｈまたは（Ｃ １ ～Ｃ ４ ）アルキルであること、のうちのいずれか１つを特徴とする、前記（１）～（３）のいずれか一項に記載の方法。
（５） 前記化合物（２）は、化合物（２ａ）～（２ｅ）：
構造（２ａ）を有する、化合物（２ａ）２，３，４，５，６，７－ヘキサヒドロ－３－メチル－１Ｈ－インデン－１－オン、
構造（２ｂ）を有する、化合物（２ｂ）ビシクロ［３．３．０］－１（５）－オクテン－２－オン、
構造（２ｃ）を有する、化合物（２ｃ）４－メチル－ビシクロ［３．３．０］－１（５）－オクテン－２－オン、
化合物（２ｄ）１０－メチル－ビシクロ［５．３．０］－１（７）－デセン－８－オン、および
化合物（２ｅ）２，４，６，１１－テトラメチル－ビシクロ［６．３．０］－１（８）－ウンデセン－９－オン、のいずれか１つからなる群から選択される、前記（１）～（４）のいずれか一項に記載の方法。

Claims (5)

  1. 置換シクロペンテノン化合物を合成する方法であって、
    （Ａ）式（１）の化合物（「化合物（１）」）：
    Figure 0007494164000018
    （式中、下付き文字ｎは、１、２、３または４であり、基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれが独立して、Ｈもしくは（Ｃ１～Ｃ４）アルキルであるか、または任意の２つの隣接したＲ１～Ｒ３基が、一緒に結合して（Ｃ１～Ｃ４）アルキレンを形成し、Ｒ１～Ｒ３のうちの残りの基が、Ｈもしくは（Ｃ１～Ｃ４）アルキルである）を、
    有効量の五酸化リン／メタンスルホン酸試薬（Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬）と、
    式（２）の化合物（「化合物（２）」）：
    Figure 0007494164000019
    （式中、下付き文字ｎおよび基Ｒ１～Ｒ４は先に定義されたとおりである）を作製するのに十分な反応条件下で接触させることを含み、但し、前記接触工程（Ａ）は添加されたポリリン酸（ＰＰＡ）を含まない、方法。
  2. 前記Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬を作製するために使用されるＰ２Ｏ５対Ｈ３ＣＳＯ３Ｈの比は、０．０５／１～１／１（重量／重量）である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記Ｐ２Ｏ５／Ｈ３ＣＳＯ３Ｈ試薬を作製するために使用されるＰ２Ｏ５対Ｈ３ＣＳＯ３Ｈの比は、０．１／１（重量／重量）である、請求項１または２に記載の方法。
  4. 制限（ｉ）～（ｘｉｉｉ）、および（ｘｘｉ）：
    （ｉ）Ｒ １ ～Ｒ ３ のうちの少なくとも１つが（Ｃ１～Ｃ４）アルキルであるか、またはＲ ４ がＨであること、
    （ｉｉ）Ｒ １ ～Ｒ ４ のそれぞれがＨであること、
    （ｉｉｉ）Ｒ １ ～Ｒ ３ のそれぞれがＨであり、Ｒ ４ がメチルであること、
    （ｉｖ）Ｒ １ およびＲ ２ のそれぞれがＨであり、Ｒ ３ およびＲ ４ のそれぞれがメチルであること、
    （ｖ）Ｒ １ および／またはＲ ２ がメチルであり、Ｒ ３ がＨであること、
    （ｖｉ）Ｒ １ がメチルであり、Ｒ ２ が１－メチルエチルであり、Ｒ ３ がＨであること、
    （ｖｉｉ）Ｒ １ が１－メチルエチルであり、Ｒ ２ がメチルであり、Ｒ ３ がＨであること、
    （ｖｉｉｉ）Ｒ １ およびＲ ２ が独立して、（Ｃ１～Ｃ４）アルキルであり、Ｒ ３ がＨであり、Ｒ １ に結合した炭素原子の立体化学が（Ｒ）であり、Ｒ ２ に結合した炭素原子の立体化学が（Ｓ）であること、
    （ｉｘ）Ｒ １ およびＲ ２ が独立して、（Ｃ１～Ｃ４）アルキルであり、Ｒ ３ がＨであり、Ｒ １ に結合した炭素原子の立体化学が（Ｓ）であり、Ｒ ２ に結合した炭素原子の立体化学が（Ｒ）であること、
    （ｘ）（ｖｉ）および（ｖｉｉｉ）の両方、
    （ｘｉ）（ｖｉ）および（ｉｘ）の両方、
    （ｘｉｉ）（ｖｉｉ）および（ｖｉｉｉ）の両方、
    （ｘｉｉｉ）（ｖｉｉ）および（ｉｘ）の両方、
    ならびに
    （ｘｘｉ）任意の２つの隣接したＲ １ ～Ｒ ３ 基が、一緒に結合して（Ｃ１～Ｃ４）アルキレンを形成し、Ｒ １ ～Ｒ ３ のうちの残りの基が、Ｈまたは（Ｃ１～Ｃ４）アルキルであること、
    のうちのいずれか１つを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記化合物（２）は、化合物（２ａ）～（２ｅ）：
    構造（２ａ）を有する、化合物（２ａ）２，３，４，５，６，７－ヘキサヒドロ－３－メチル－１Ｈ－インデン－１－オン、
    Figure 0007494164000020
     構造（２ｂ）を有する、化合物（２ｂ）ビシクロ［３．３．０］－１（５）－オクテン－２－オン、
    Figure 0007494164000021
     構造（２ｃ）を有する、化合物（２ｃ）４－メチル－ビシクロ［３．３．０］－１（５）－オクテン－２－オン、
    Figure 0007494164000022
     化合物（２ｄ）１０－メチル－ビシクロ［５．３．０］－１（７）－デセン－８－オン、および
    化合物（２ｅ）２，４，６，１１－テトラメチル－ビシクロ［６．３．０］－１（８）－ウンデセン－９－オン、のいずれか１つからなる群から選択される、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
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