JPH03167180A

JPH03167180A - ４―置換γ―ラクトン化合物類の製造方法

Info

Publication number: JPH03167180A
Application number: JP30338489A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ehata; 恵畑　隆; Yukifumi Koseki; 幸史古関; Hiroshi Kawakami; 浩川上; Hajime Matsushita; 松下　肇
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1989-11-24
Filing date: 1989-11-24
Publication date: 1991-07-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、香料・昆虫フエロモン等に多く含有される
４一置換γ−ラクトン化合物類の製造に有用な方法に関
する。

〔従来の技術〕

天然界には４位にアルキル基またはアルケニル基等の置
換基を有する４一置換γ−ラクトン化合物が多く存在す
る。これらの化合物は、主として果物、花または乳脂肪
等の重要な香気成分であることが多い。またこれらの化
合物は昆虫界においてフエロモンや防御物質成分等とし
て広く利用されている。これらの化合物は一般に光学活
性な形で存在し、多くの場合に、その両異性体の間に生
物活性等の差が認められる。従って、このような化合物
の光学異性体を光学的に純粋な形で合成する製造方法を
開発することは極めて意義深いことである。

上述の化合物の一つとして、下記一般式で示される４一
置換γ−ラクトン化合物（１）がある。

（式中、Ｒは一般的なアルキル基を表す）このラクトン
化合物■の製造方法については種々の方法が試みられて
いる。例えば、グルタミン酸を出発原料とする方法（Ｔ
ｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｖｏｌ．３４．１４４９−１４
５２（１９７１））およびケトンの不斉還元法を用いる
方法（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｖｏ１．４１．９１９
−９２５（１９Ｂ５））等である。しかしながら前者は
不斉点の関与する工程が含まれているために、一部にラ
セミ化が起こり、再現性よく光学的に純粋な両異性体を
合威することは大変困難である。また後者は工程が複雑
で汎用性の点で問題があり、光学純度についても十分で
はない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の事情に鑑み、この発明の課題は純度の高い光学活
性体を容易に得ることが可能な４一置換γ−ラクトン化
合物（１）の製造方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するため、本発明者等はテトラヒドロ
フルフリルアルコールを出発物質とし、ラクトン環の形
成を酸化的に行うことにより、簡単な工程により光学純
度の高い４−１Ｆ換γ−ラクトン化合物ＣＩ）を得るこ
とができることを見出だした。

すなわち、この発明は、（ａ）　　下記の一般式で示されるテトラヒドロフルフ
リルアルコール（■）の水酸基を適当な脱離ＭＯＲ’　
に転化することにより、下記の一般式で示される化合物
（Ｉ［［）を得る工程と、（式中、ＯＲ’は一般的な脱
離基を表す）（ｂ）　　得られた化合物（ｍ）を酸化し
て、下記の一般式■で示されるラクトン（ＩＩ）を得る
工程と、（式中、ＯＲ’　は上記の通り）（Ｃ）　　得られたラクトン（■）をアルキル化するこ
とにより、化合物（１）を得る工程と、を具備すること
を特徴とする４一置換γ−ラクトン化合物類の製造方法
である。

上記の製造方法では、出発物質を用いたテトラヒドロフ
ルフリルアルコールの光学純度が保持される。

従ってテトラヒドロフルフリルアルコール（ｒＶ）のＲ
体またはＳ体のいずれか一方を出発物質として用いるこ
とにより、それぞれに対応して、４一置換γ−ラクトン
化合物（１）のＳ体・Ｒ体を光学的に純粋な形で容易に
製造することが可能である。なお、出発物質（ＩＶ）の
ラセミ体を用いれば、当然ながら目的物（１）のラセミ
体が得られる。

この発明の製造方法をさらに詳細に説明すると、この発
明の製造方法において、出発物質としてテトラヒドロフ
ルフリルアルコール（ＴＶ）を用いる。

光学純度１００％のテトラヒドロフルフリルアルコーノ
レ（ＩＶ）は、Ｊ．Ｃｈｅｇ．Ｓｏｃ．．３１３（１９
５１）に示されている方法により光学分離することがで
き、容易にＳ体およびＲ体が得られる。

工程（ａ）の脱離反応は、通常のエステル化反応によっ
てＲ′基を水酸基の酸素原子に結合させることによって
行うことができる。Ｒ′基は、バラトルエンスルフオニ
ル基、メタンスルフォニル基、トリフルオロメタンスル
フォニル基等である。

この反応は、例えば、上記化合物のハロゲン化物を適当
な溶媒中、室温で一晩撹拌して行われる。

この適当な溶媒は、例えば、無水ビリジン等であるが特
に限定されない。

また、工程（ｂ）は、ルテニウムオキシドによる酸化反
応゜、若しくはクロム酸系酸化剤による酸化反応により
行うことができる。

ルテニウムオキシドによる酸化反応は、例えば、適当な
溶媒中で、共酸化剤として過ヨウ素酸ナトリウム、過ヨ
ウ素酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、臭素酸ナトリ
ウム等を用い、四酸化ルテニウム、二酸化ルテニウム、
または三塩化ルテニウム触媒を用いて一晩撹拌して行わ
れる。この適当な溶媒としては、例えば、四塩化炭素、
アセトニトリル及び水等の混合溶媒であるが、特に限定
されない。

また、クロム酸系酸化剤による酸化反応は、適当な溶媒
中、例えば、アセトン等の有機溶媒中で、二酸化クロム
、クロム酸ｔ−ブチル等を用いて行われる。

工程（Ｃ）において導入されるアルキル基は、一般的に
炭素数が１０個以下のアルキル基であり、通常は炭素数
７個以下のアルキル基が用いられる。

また、工程（Ｃ）のアルキル化反応はヨウ化銅、臭化銅
、塩化銅等の銅塩の存在下において、アルキルリチウム
またはアルキルマグネシウム等のアルキル化剤により行
うことができる。この反応は、例えば、適当な溶媒中、
不活性ガス雰囲気下で行われる。この適当な溶媒は、例
えば、エーテル等の有機溶媒であるが、特に限定される
ものではない。

〔実施例〕

以下の実施例により、この発明を更に詳細に説明する。

実施例１　　（Ｒ）−４−ヘキサノリドの製造方法［Ａ
］　　無水条件下、（Ｓ〉−テトラ中ヒドロフルフリル
アルコールＬＯｇ　（ｔ８．０ｓｍｏｌ）の無水ピリジ
ン１５０ｍｌｍＭに、水浴上でｐ−トルエンスルホニル
クロリド２４．３　ｇ　（　１２７ｍｓｏｌ）を、反応
溶液の温度が１０℃以上に上昇しないようにゆっくり加
えた。周囲温度で一晩撹拌した後、反応溶液を氷水中に
あけた。これをエーテルで抽出し、この有機層を最初は
水で洗浄し、ついで希塩酸水溶液で洗浄し、更に水で洗
浄し、最後は飽和硫酸銅水溶液にて順次洗浄した。その
後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下溶媒を留去
した。得られた残留物をシリカゲル力ラムクロマトグラ
フ（ｎ−へキサン：エーテル−　１０：１〜１：ｌ）に
て精製して、（Ｓ）一テトラヒド口フルフリルトかシレ
ート１９．７ｇ　（収率７８．８％）を得た。生成物の
物理的データは次の通りであった。

Ｈ　ＮＭＲ（ＣＤＣＩｉ　）：δ　Ｌ．Ｓ−１．７（Ｉ
Ｈ．厘）　．　　１．８−２．０（３Ｈ．ｍ）　，　　
２．４４（３Ｈ．ｓ），　　３．７−３．８　（２１．
Ｉ１），３．９５−４．１４（３Ｈ，一）　　，　　７
．３８（２８，ｄ．Ｊ−８．５　　Ｈｚ）７．８０（２
Ｈ，ｄ．Ｊ−８．５　Ｈｚ）この化合物は、これ以上精
製することなく次の反応に用いた。

［Ｂ］　　得られた（Ｓ）一テトラヒドロフルフリルト
苧シレート５．０　ｇ　（　１９．５ｗｓｏｌ）の四塩
化炭素５０ｍｌ、アセトニトリル５０ｍｔ，水７５ｍｌ
の二相系混合溶戒に、過ヨウ素酸ナトリウム１６．７ｇ
　（７８．１ＩＩｍｏｌ）　、塩化ルテニウム水和物ｆ
ｌｍｇ　（　０．０５ｍｍｏｌ）を加え、周囲温度で一
晩撹拌した。反応終了後、塩化メチレンにて抽出した。

この有ａｌ層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下
溶媒を留去した。得られた残渣をエーテルに溶解し不溶
物を濾別した。濾液を飽和炭酸水素ナトリウムで二回洗
浄した。この有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、
減圧下溶媒を留去した。得られた残留物をベンゼン二〇
一へキサン−３：２から再結晶して精製することにより
、（ｓ）−ｓ−トシロキシペンタ−４−オリド２．１９
．　（５３４％）を得た。生成物の物理的データは次の
通りであった。

’　ｉｆ　ＮＭＲ（ＣＤＣＩ３　）　　：δ　２．０−
２．７（４Ｈ，ｌ）　．　２．５０（３１１．ｓ），　
４．１０−４．２４（２１１，ｓ）　，　４．６３−４
．７４　（１１１．ｉ），７．３８（２１１，ｄ．Ｊ−
８．５　Ｈｚ）　，　７．８０（２＋１．ｄ．Ｊ−８．
５　Ｈｚ）融点＝８６〜８７℃ ［ａ］　２３＋４８．３　”　　（Ｃ−１．０２，　Ｃ
ＨＣＩ３　）Ｄ［Ｃ］　　ヨウ化銅１．９０ｇ　（　１０ｍｓｏｌ）を
無水工一テル５０ｍｌに懸濁する。これにアルゴン雰囲
気下−３０℃に冷却しながらメチルリチウム溶液１　３
　．　３　ｍｌ（　１．５Ｎ．２０ｓｖｏｌ）を滴下し
た。−３０℃で３０分撹拌した後、−７０℃に冷却し、
［Ｂ］で得られた（Ｓ）−５−トシロキシペンタ−４−
オリドＩ４５ｇ　＜５ｓｖｏｌ）の無水ベンゼン溶液を
滴下した。この反応溶液を−７０℃から０℃まで３時間
かけて上昇させた。その後反応溶液を飽和塩化アンモウ
ム水溶液中にあけ、エーテルにより抽出した。この抽出
液を最初は水で、次いで飽和食塩水にて洗浄した後、無
水硫酸マグネシウムにて乾燥した。溶媒を減圧下留去し
、残渣を減圧蒸留することにより（Ｒ）−４−ヘキサノ
リド３９７■（　８９．８％）を得た。

生成物の物理的データは次の通りであった。

沸点二８９〜９１”Ｃ　／　１３ｍｍＨｇｎ　”−１．
４３２８ｐ［＋２］　”　　＋５３．５°　（ｃ−１．（１　，　
Ｍｅ０１ＤＤ ’　Ｈ　ＮＭＲ（ＣＤＣＩ３　）　　：δ　１．００（
３Ｈ．ｔ．Ｊ−７．Ｏ　ＨＺ）　．１．５７−１．９５
（３Ｈ．■）　，　２．２６−２．４０（ＩＨ．ｉ）　
．　２．５０　−２．６３（２Ｈ，ｓ），　　４．３９
−４．５１（ＩＨ．■）口Ｃ　ＮＭＲＣＣＤＣＩ３）　
　：δ　ｇ．９６．２７．０．２８．０．２８．４，＄
１．８，１７６．９実施例２　　（Ｓ）−４−ヘキサノリドの製造方法実施
ｆｌｌ　［Ａ］の出発物質（Ｓ）一テトラ串ヒドロフル
フリルアルコールに代わり（Ｒ）一テトラ串ヒドロフル
フリルアルコールを使用して実施例１と同様の方法によ
り操作を行った。この結果、（Ｓ）−４−ヘキサノリド
を実施例１〔Ａ〕と同様の収量および収率で得た。

生成物の物理的データは次の通りであった。

旋光度［ａ］　：”　　−５３．１　＠（ｃ−１．０　
，　ＭｅＯＨ）の他、沸点、屈折率、核磁気共鳴スペク
トルの結果は、実施例１と同様であった。

実施例３　　（Ｒ）−４−ドデカノリドの製造方法実施
ＰＪ１［Ｃ］において、メチルリチウムの代わりにヘブ
チルリチウムを用いて同様の方法に従ってアルキル化反
応を行った。この結果、実施例１　［Ｂ］で得られた（
Ｓ）−５−　｝シロキシベンタ−４−オリド１．３５ｇ
　（　５ｍｍｏｌ）から（Ｒ）−４−ドデカノリド５７
７　ｍｇ　（５８．３％）を得た。

生成物の物理的データは次の通りであった。

沸点：１１６〜１１８℃／０．３２ｇｍｌｇｎ　”−　
１．４４８１Ｄ［ａｌ　二”　　＋４１．１　”　　（ｃ−１．０　．
　ＭｅＯＨ）Ｈ　ＮＭＲ（ＣＤＣＩ３　）　　：δ　０
．８９（３Ｈ．ｔ，Ｊ−６．９　Ｈｚ），１．２０−１
．　９５　（１８Ｈ．　ｍ）　．　２．３５−２．４３
　（ＩＩＩ．　ｍ）　，　２．４５−２．８５（２Ｈ．
ｓ）　，’４．４３−４．８０（ＬＨ．ｓ）”Ｃ　ＮＭ
Ｒ（ＣＤＣ！３　）　　：δ　１３．７，２２．３，２
４．９，２７．７，２Ｂ．５．２Ｂ．９．２９．０．２
９．１　，３１．５，３５．２．８０．７，１７７．０
実施例４　　（Ｓ）−４−ドデカノリドの製造方法実施
例２の［Ｃ］において、メチルリチウムの代わりにヘブ
チルリチウムを用いて実施例３と同様の方法でアルキル
化反応を行った。この結果、（Ｓ）−４−ドデカノリド
を実施例２の［Ｃ］と同様の収量および収率で得た。

生成物の物理的データは次の通りであった。

旋光度（ａコ二’　　−４０．９　＠（ｃ−１．０　，
　ＭｅＯ｝１）の他は、沸点、屈折率、核磁気共鳴スペ
クトルの結果は、実施例３と同様であった。

〔発明の効果〕

この発明により、４−ＩＦ換γ−ラクトン化合物類を簡
便かつ安価に得ることができ、しかも光学純度の高い両
鏡像体を容易に得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記の一般式で示される４−置換γ−ラクトン化
合物（ I ）の製造方法であって、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、Ｒはアルキル基を表す。）下記の一般式で示されるテトラヒドロフルフリルアルコ
ール（IV）の水酸基を脱離基ＯＲ′に転化することによ
り、下記の一般式で示される化合物（III）を得る工程
と、 ▲数式、化学式、表等があります▼（IV） ▲数式、化学式、表等があります▼（III）（式中、ＯＲ′は脱離基を表す）得られた化合物（III）を酸化して、下記の一般式で示
される化合物（II）を得る工程と、 ▲数式、化学式、表等があります▼（II）（式中、ＯＲ′は上記の通り）得られた化合物（II）をアルキル化することにより、前
記化合物（ I ）を得る工程と、を具備したことを特徴
とする４−置換γ−ラクトン化合物類の製造方法。
（２）テトラヒドロフルフリルアルコール（IV）のＲ体
を出発物質として用い、光学的に活性な４−置換γ−ラ
クトン化合物（Ｉ）のＳ体を得ることを特徴とする請求
項１記載の製造方法。
（３）テトラヒドロフルフリルアルコール（IV）のＳ体
を出発物質として用い、光学的に活性な４−置換γ−ラ
クトン化合物（ I ）のＲ体を得ることを特徴とする請
求項１記載の製造方法。