JPH0535151B2 - - Google Patents

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JPH0535151B2
JPH0535151B2 JP5222686A JP5222686A JPH0535151B2 JP H0535151 B2 JPH0535151 B2 JP H0535151B2 JP 5222686 A JP5222686 A JP 5222686A JP 5222686 A JP5222686 A JP 5222686A JP H0535151 B2 JPH0535151 B2 JP H0535151B2
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solvent
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JP5222686A
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Kaoru Fuji
Manabu Noide
Yoshifusa Usami
Tetsuo Takigawa
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は式 で示される2,2−ジメチル−1,3−オキサチ
アン−3,3−ジオキシド 〔以下、これをスルホン()と記す〕に関す
る。 本発明により提供されるスルホン()はジヤ
スモン類などの香料、昆虫フエロモン類、昆虫ホ
ルモン類などの農薬、プロスタグランジン類、ス
テロイド類などの医薬として重要な天然生理活性
物質またはその類縁体を合成するための中間体と
して有用な一般式 (式中、Rはアルキル基、アルケニル基、シクロ
アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表
わす)で示されるγ−ヒドロキシケトン〔以下、
これをヒドロキシケトン()と記す〕を合成す
るための原料として有用である。 従来の技術 スルホン()は文献未載の新規化合物である
が、この化合物から誘導されるヒドロキシケトン
()およびそのエステルの合成法はいくつか知
られている。 例えば、吉岡らは薬学雑誌93巻1183〜1187頁
に、γ−ブチロラクトンとエステルとの縮合によ
り得られるα−アシル−γ−ブチロラクトンを酸
処理することにより、一般式()においてRが
イソブチル基、プロピル基またはベンジル基であ
るヒドロキシケトンを合成したと報告している。 M.LarchevequeらはSynthesis、1975年、256
〜259頁に、ケチミン塩基性化合物で処理し、生
成するアニオンとオキシランとを反応させること
により、一般式()においてRがイソブチル基
またはヘキシル基であるヒドロキシケトンを合成
したと報告している。 H.C.BrownらはJ.Am.Chem.Soc.、89巻 4530
〜4531頁に、ジシクロヘキシルボランとアリルベ
ンゾエートとを反応させ、得られるトリアルキル
ボランをカルボニル化することにより、一般式
()においてRがシクロヘキシル基であるヒド
ロキシケトンの安息香酸エステルを得たと報告し
ている。 P.J.WagnerらはJ.Am.Chem.Soc.、94巻7495〜
7499頁に、ベンゼンにコハク酸無水物をFriedel
−Crafts反応させ、得られるβ−ベンゾイルプロ
ピオン酸をエステル化後、そのカルボニル基をケ
タールで保護してエステル部分を還元し、次いで
該ケタールを除去するという5工程に及ぶ反応に
より、一般式()においてRがフエニル基であ
るヒドロキシケトンを合成したと報告している。 また、有機合成化学的にヒドロキシケトン
()と等価と考えられる一般式 (式中、Rは前記定義のとおりであり、Xはハロ
ゲン原子を表わす)で示されるγ−ハロケトン
〔以下、これをハロケトン()と記す〕の合成
法も知られている。 例えば、J.B.BickingらはJ.Med.Chem.、20巻、
35〜43頁に、4−クロロブチロニトリルに1−ブ
ロモペンタンより調製されるGrignard試薬を反
応させることにより、一般式()においてRが
n−ヘプチル基であり、かつXが塩素原子である
ハロケトンを合成したと報告している。 発明が解決しようとする問題点 前記の吉岡らの方法では、最終工程が10%塩酸
を用いる酸処理工程であり、ヒドロキシケトン
()が酸に対して不安定であることを考えると
好収率を期待することは困難であり、彼らの報告
にも収率の記載がない。M.Larchevequeらの方
法によれば、好収率でヒドロキシケトン()が
得られているが、アルキル基の異なるヒドロキシ
ケトン()を合成するためには、対応するアル
キル基を有するケチミンを必要とし、アルキル基
の異なるヒドロキシケトン()を簡単に多種類
合成することはできない。H.C.Brownらの方法
においてもこれと同様にアルキル基の異なるヒド
ロキシケトン()を合成するためには、対応す
るアルキル基を有するジアルキルボランを出発原
料とする必要があり、単離収率もあまり良くな
い。P.J.Wagnerらの方法は報文ではRがフエニ
ル基で表わされるヒドロキシケトン()の合成
に限定されているが、例えば、Rがアルキル基で
表わされるヒドロキシケトン()を合成する場
合に一般式 (式中、Rは前記定義のとおりである)で示され
るケトエステル〔以下、これをケトエステル
()と記す。〕を中間体として考えれば、この方
法もRがアルキル基で表わされるヒドロキシケト
ン()を合成する方法として適用可能である。 しかしながら、この方法は、工程数が多いこ
と、ケトエステル()のように同一分子内にケ
トンとエステルを有する化合物のケトンをエチレ
ンケタール化して保護する反応は一般にエステル
交換などの副反応のため収率が悪いことが知られ
ていること、最終工程の酸を用いる脱ケタール反
応も生成物であるヒドロキシケトン()にとつ
て過酷であると考えられることなどを考慮すると
優れた方法とは言えない。 また、J.B.Bickingらのハロケトン()を得
る方法は、該Grignard反応が20〜30%でしか進
行しないという問題点を有している。 このようにヒドロキシケトン()またはハロ
ケトン()の文献既知の合成法はいずれも上記
に示した問題点を有しており、アルキル基の異る
ヒドロキシケトン()またはハロケトン()
の工業的規模での生産を可能にする方法の開発が
望まれているのが現状である。 しかして、本発明の目的は、香料、農薬、医薬
などの有用物質の合成中間体であるヒドロキシケ
トン()を工業的規模で好収率で製造すること
が可能な方法における該ヒドロキシケトン()
の新規な合成中間体を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明によれば、上記の目的は、前記一般式
()で示されるスルホンを提供することによつ
て達成される。 上記一般式()中のRが表わすアルキル基と
してはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル
基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基など、
アルケニル基としては3−シス−ヘキセニル基な
ど、シクロアルキル基としてはシクロペンチル
基、シクロヘキシル基など、アラルキル基として
はベンジル基など、アリール基としてはフエニル
基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などがそ
れぞれ例示される。 本発明のスルホン()は文献既知の式 で示される2,2−ジメチル−1,3−オキサチ
アン〔以下、これをオキサチアン()と記す。
B.Sjo¨berg、Ber.、75B、13〜29(1942)参照〕を
酸化することによつて容易に得ることができる。
この酸化は通常スルフイドをスルホンに酸化する
ことが知られている多くの試薬のうちで、過酸化
水素、過酸などの過酸化物、過マンガン酸カリウ
ム、メタ過ヨウ素酸ナトリウムなど反応系をほぼ
中性に維持することの可能な酸化剤を用いて実施
することが好ましい〔新実験化学講座、有機化合
物の合成と反応()、1759〜1761頁、丸善
(1978)参照〕。酸化剤の量はオキサチアン()
に対し2当量以上であればよいが、通常2〜3当
量程度を使用する。酸化剤として、例えば、過酢
酸、メタクロロ過安息香酸などの過酸を使用する
際には、反応の進行に伴ない、それぞれ酢酸メタ
クロロ安息香酸などの酸が遊離してくる。オキサ
チアン()が酸に不安定であるため、反応系に
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリ
ウム、炭酸水素カリウムなどの塩基性物質を添加
し、生成してくる酸を中和することが好ましい。
塩基性物質の使用量は通常オキサチアン()に
対し2当量以上の過剰量であればよいが、好まし
くは3〜4当量である。通常、この反応は溶媒中
で行うのが好ましい。溶媒としては水およびメタ
ノール、エタノール、アセトンなどの親水性溶媒
を単独でもしくは混合して使用することができ、
また水およびこれらの親水性溶媒に塩化メチレ
ン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素系溶
媒を加えて使用することもできる。溶媒の使用量
は臨界的ではないが、オキサチアン()に対し
約1〜1000倍重量、好ましくは3〜500倍重量で
ある。反応温度は0℃から使用する溶媒の沸点ま
での範囲、好ましくは10℃から30℃の範囲であ
る。反応時間は用いる反応温度にもよるが、通常
10分〜10時間程度であり、薄層クロマトグラフイ
ーにより反応の進行を追跡し、原料由来のスポツ
トが消失したときをもつて反応の終了とするのが
簡便である。反応完結後、反応混合物からの生成
物の単離、精製は一般の有機合成反応により得ら
れた生成物の反応混合物からの単離、精製に用い
られる方法に従つて行なわれる。たとえば、親水
性溶媒を用いた場合は、必要に応じ減圧下に溶媒
を留去後、残渣に水を加え、エーテル、酢酸エチ
ルなどの溶媒または塩化メチレン、クロロホルム
などのハロゲン化炭化水素系溶媒を用いて抽出す
る。有機層を分離し、水層を溶媒でよく抽出す
る。有機層を合し、食塩水で洗浄したのち、無水
硫酸マグネシウム、無水硫酸ナトリウムなどの乾
燥剤で乾燥後、減圧下に溶媒を留去する。残渣を
塩化メチレンとヘキサンの混合溶媒から再結し、
スルホン()を得る。 本発明により提供されるスルホン()からヒ
ドロキシケトン()への変換はつぎのようにし
て行われる。 (上記式中、Rは前記定義のとおりである) すなわち、スルホン()を塩基性化合物で処
理したのち、一般式()で示されるアルデヒド
〔以下、これをアルデヒド()と記す〕と反応
させ、得られる一般式()で示されるスルホン
アルコール〔以下、これをスルホンアルコール
()と記す〕を酸化したのち、含水シリカゲル
で処理することによりヒドロキシケトン()を
得る。 スルホン()とアルデヒド()との反応
は、通常窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気
下にテトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエ
タンなどのエーテル系溶媒中、スルホン()を
n−ブチルリチウム、フエニルリチウムなどの有
機リチウム試薬、水素化ナトリウム、水素化リチ
ウムなどのアルカリ金属水素化物などの塩基性化
合物で処理して式 で示されるアニオン〔以下、これをアニオン
()と記す〕を生成させ、このアニオン溶液に
アルデヒド()を加えることによつて行う。ア
ニオン()を生成させる際の溶媒の使用量は臨
界的ではないが、スルホン()に対し約5〜
500倍重量、好ましくは約10〜100倍重量である。
反応温度は−100℃〜室温までの範囲、好ましく
は−78℃〜0℃の範囲、より好ましくは−78℃〜
−30℃の範囲である。反応時間は用いる反応温度
によるが、通常1分〜30分程度である。用いる塩
基性化合物の量はスルホン()に対し0.9〜1.2
当量、好ましくは1.0〜1.1当量である。このよう
にして生成させたアニオン()にアルデヒド
()を加える際、アルデヒド()をそのまま
またはアニオン()生成時に使用した溶媒など
を用いて希釈した溶液で滴下することもできる。
この反応も前記したアニオン()の生成時と同
様に−100℃〜室温の範囲、好ましくは−78℃〜
0℃の範囲、より好ましくは−78℃〜−30℃の範
囲の温度で、1分〜30分程度の反応時間で実施さ
れる。反応混合物から生成物の単離、精製は一般
の有機合成反応により得られた生成物の反応混合
物からの単離、精製に用いられる方法により同様
に行われる。たとえば、必要に応じ減圧下に溶媒
を留去したのち、水を添加し、エーテル、酢酸エ
チルなどの溶媒または塩化メチレン、クロロホル
ムなどのハロゲン化炭化水素系溶媒で抽出する。
有機層を分離し、水層は溶媒でよく抽出する。有
機層を合し、食塩水で洗浄したのち、無水硫酸マ
グネシウムまたは無水硫酸ナトリウムなどの乾燥
剤で乾燥し、減圧下に溶媒を留去し、スルホンア
ルコール()の粗生成物を得る。この粗生成物
はカラムクロマトグラフイーなどの操作により精
製することも可能である。 次にスルホンアルコール()からヒドロキシ
ケトン()への変換は、まずスルホンアルコー
ル()を酸化反応に付すことから始める。ここ
で用いる酸化剤としては、通常アルコールをカル
ボニル基に酸化することで知られている種々の酸
化剤が使用可能である〔新実験化学講座、酸化と
還元〔−1〕、〔−2〕、丸善(1976)参照〕。
反応操作の簡便性から、アセトン中でクロム酸、
硫酸を用いるJones酸化反応を採用するのが好ま
しい。アセトンの使用量はスルホンアルコール
()に対し約10〜200倍重量程度である。Jones
試薬の量はスルホンアルコール()に対し理論
的には1当量でよいが、通常少し過剰に用いる。
反応温度は約0℃前後であり、反応時間は30分以
内である。通常Jones試薬を少しづつ滴下してい
き、Jones試薬がスルホンアルコール()に対
し過剰になるとJones試薬の赤色が消失しないよ
うになるので、薄層クロマトグラフイーで原料の
消失を確認したのち、直ちに反応の後処理をする
ことが好ましい。反応の後処理は、まず反応混合
物にイソプロパノールをJones試薬の赤色が消失
するまで滴下し、過剰のJones試薬を分解する。
水を加えたのち、エーテル、酢酸エチルなどの溶
媒または塩化メチレン、クロロホルムなどのハロ
ゲン化炭化水素系溶媒で抽出する。有機層を分離
し、水層を溶媒で抽出する。有機層を合し、食塩
水で洗浄したのち、無水硫酸マグネシウム、無水
硫酸ナトリウムなどの乾燥剤を用いて乾燥し、減
圧下に溶媒を留去し、一般式 (式中、Rは前記定義のとおりである)で示され
るケトスルホン〔以下、これをケトスルホン
()と記す〕の粗生成物を得る。このケトスル
ホン()を精製することなく、ヘキサン、エー
テル、酢酸エチルなどの溶媒を単独または混合し
た溶液で希釈し、予め少量の水を加えることによ
り不活性化させたシリカゲルに吸着させ、これに
少量の水を加え、一晩静置または撹拌する。得ら
れたシリカゲル吸着物を新たに調製したシリカゲ
ルカラムの上部に載せたのちクロマトグラフイー
に付して精製することによりヒドロキシケトン
()が得られる。 また、スルホン()からヒドロキシケトン
()への変換の際に、つぎのような別法を用い
ることもできる。 (式中、Rは前記定義のとおりであり、R2は低
級アルキル基を表わす)すなわち、スルホン
()を前法と全く同様にして塩基で処理して生
成させたアニオン()に一般式()で示され
るエステル〔以下、これをエステル()と記
す〕を反応させると直接一般式()で示される
ケトスルホンが生成する。このケトスルホン
()を前述の方法で処理することによりヒドロ
キシケトン()が得られる。アニオン()と
エステル()との反応の際の各種条件および反
応終了後の反応混合物からのケトスルホン()
の単離の方法などはアニオン()とアルデヒド
()との反応の際用いた各種条件および反応混
合物からスルホンアルコールを単離するのに用い
た方法で同様に実施することができる。ケトスル
ホン()からヒドロキシケトン()への変換
は前述したとおりである。 このようにして得られるヒドロキシケトン
()は容易にハロケトン()に変換すること
ができる。例えば、ピリジン、トリエチルアミン
などの存在下に塩化チオニルで処理することによ
り、一般式()のXがクロル基であるハロケト
ンを得ることができる。 ヒドロキシケトン()又はハロケトン()
は香料、農薬、医薬などに変換可能である。 例えば、一般式()においてRが3−シス−
ヘキセニル基で表わされるヒドロキシケトンは下
記ルートで香料であるシス−ジヤスモンに変換す
ることができる。 上記式中、ジエノン(XI)からシス−ジヤスモ
ンへの変換はP.A.Griecoによつて既に報告され
ている〔J.Org.Chem.、37、2363〜2364(1972)
参照〕。全く同様にして、一般式()において
Rがヘキシル基で表わされるヒドロキシケトンか
らはジヒドロジヤスモンが合成可能である。ま
た、このシクロペンテノン骨格の合成法はプロス
タグランジン類の合成にも応用可能である。 一般式()においてRがエチル基で示される
ヒドロキシケトンからは欧州の森林に被害を与え
ている昆虫、Pityogenes Chalcographus(L)の主
な集合フエロモンであるChalcogranを合成する
ことができる。 一般式()においてRがn−ヘプチル基であ
り、かつXが塩素原子であるハロケトンは、下記
ルートでプロスタグランジンEの特微的作用とし
て知られているマウスの卵巣でのcAMPの生成を
高める能力を示す11,12−セコプロスタグランジ
ンに誘導される。 〔J.B.Bicking et al.、J.Med.Chem.、20、35〜
43(1977)参照〕 一般式()においてRがメチル基で表われ、
かつXが塩素原子またはヨウ素原子で表わされる
ハロケトンは幼若ホルモンの合成の際の構成単位
の原料として使用される。 〔上記式中R1はメチル基又はエチル基を表わし
Phはフエニル基を表わす。J.A.Findlay et al.、
J.Chem、Soc、(C)、1970、2631〜2635参照〕 一般式()においてRがメチル基、Xがブロ
ム基で表わされるハロケトンはエノールラクトン
とGrignard試薬との反応を利用するステロイド
類縁体合成の際のCrignard試薬の原料として使
用される。 〔上記式中Phはフエニル基、Pyはピリジンを表
わす。L.Velluz et al.、C.R.Acadl.Sci.、Paris、
257、3086(1963)参照〕 〔実施例〕 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定され
るものではない。なお、実施例および参考例中、
赤外吸収スペクトル分析(IR分析)はCHCl3
液で測定し、核磁気共鳴スペクトル分析(NMR
分析)はテトラメチルシラン(TMS)を内部標
準としてCDCl3を溶媒として用いて測定した。 実施例 1 13.2gのオキサチアン()を1の塩化メチ
レンに溶かし、500mlの炭酸ナトリウム水溶液を
加えて2層とし、室温で撹拌しつつ44gの80%メ
タクロロ過安息香酸を徐々に加えた。添加終了後
さらに室温で30分間撹拌を継続した。反応液を分
液ロートに移し分液後、有機層を分取し、水層は
250mlの塩化メチレンを用いて2回抽出した。有
機層を合し、食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウ
ムを用いて乾燥した。減圧下に溶媒を留去後、塩
化メチレン−ヘキサンの混合溶媒を用いて再結晶
し、11g(67%)のスルホン()を得た。 m.p. 63〜65℃ IR分析:1305、1290、1105、1075cm-1 1 H−NMR分析 δppm CDCl3:1.64(6H、s、C(C
2、2.32(2H、m、−CH2−C 2−CH2−)、
3.22(2H、t、J=6Hz、−C 2−O−)、3.90
(2H、t、J=6Hz、−C 2−SO2−) 元素分析:実測値 C、43.73:H、7.12 計算値 C、43.88:H、7.37 MS分析:165〔M+1〕 実施例 2 13.2gのオキサチアン()に22.8gの30%過
酸化水素水を加え、1時間室温で撹拌したのち、
4時間加熱還流下に撹拌を続けた。冷却後、反応
混合物を約100mlの水で希釈し、100mlの塩化メチ
レンを用いて3回抽出した。有機層を合し、食塩
水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥し
た。減圧下に溶媒を留去後塩化メチレン−ヘキサ
ンの混合溶媒を用いて再結晶し、10.5g(64%)
のスルホン()を得た。このものの融点と各種
分析結果は実施例1で得たものと完全に一致し
た。 参考例 1 8.49gのスルホン()を500mlのテトラヒド
ロフランに溶かし、−78℃に冷却したのち窒素雰
囲気下に撹拌しつつ1.1当量のn−ブチルリチウ
ム溶液を徐々に滴下してアニオン()を発生さ
せた。−78℃で10分間撹拌を継続したのち、一般
式()においてRがn−ヘプチル基であるアル
デヒド7.8gを徐々に滴下した。滴下完了後、更
に10分間撹拌を続け、薄層クロマトグラフイーで
原料の消失を確認した。反応混合物に約1mlの水
を加えたのち、冷却用の浴を除き、室温でしばら
く撹拌した。減圧下に溶媒を留去し、得られた残
渣に約100mlの水を加え、これを100mlの塩化メチ
レンで3回抽出した。有機層を合し、食塩水で洗
浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧下に
溶媒を留去し、得られた濃縮物を塩化メチレンを
用いてシリカゲルカラムクロマトグラフイーに付
し、11.8(8.6%)の生成物を得た。このものは下
記分析結果により一般式()においてRがn−
ヘプチル基であるスルホンアルコールであること
が確認された。なお、再結晶の結果m.p.は50〜51
℃であつた。 IR分析:3540、3010、2950、2925、1295、1210、
1100、1075cm-1 1 H−NMR分析 δppm CDCl3 0.88(3H、t)、1.55
(3H、s)と1.72(3H、s)を含めて1.1〜3.0
(17H)、3.16(1H、ddd、J=1.5Hz、4Hz、13
Hz)、3.93(1H、d、J=2Hz)、4.02(1H、t、
J=2Hz)、4.44〜4.68(1H、bd) 元素分析:実測値 C、54.44:H、8.82 計算値 C、54.21:H、9.15 参考例 2 参考例1において使用した一般式()におい
てRがヘプチル基であるアルデヒド7.8gに代え
て一般式()においてRがシクロヘキシル基で
あるアルデヒド8.7gを用いた以外は参考例1と
同様の操作を行い、m.p.81〜83℃で下記分析結果
を有する一般式()においてRがシクロヘキシ
ル基であるスルホンアルコール11.5g(80%)を
得た。 IR分析:3530、2920、2850、1295、1280、1100、
1075cm-1 1 H−NMR分析 δppm CDCl3:1.56(s)、1.72(s)、1.73(s)
を含めて0.8〜3.2(20H)、3.24〜3.64(1H、m)、
3.93(1H、m)、4.02(1H、m)、4.20(1H、bd) 元素分析:実測値 C、56.46;H、8.52 計算値 C、56.49;H、8.75 参考例 3 参考例1において使用した一般式()におい
てRがヘプチル基であるアルデヒド7.8gに代え
て一般式()においてRがイソプロピル基であ
るアルデヒド5.6gを用いた以外は参考例1と同
様の操作を行ない、m.p.56〜58℃で下記の分析結
果を有する一般式()においてRがイソプロピ
ル基であるスルホンアルコール9.1g(74%)を
得た。 IR分析:3550、3020、2950、1295、1210、1100、
1075cm-1 1 H−NMR分析 δppm CDCl3:0.88〜1.16(6H、m、(C
32CH)、1.56(s)、1.74(s)、1.76(s)を含めて1.5
〜3.05(10H)、3.16(1H、m)3.80〜4.20(3H) 元素分析:実測値 C、50.41;H、8.28 計算値 C、50.82;H、8.53 参考例 4 参考例1において使用した一般式()におい
てRがヘプチル基であるアルデヒド7.8gに代え
て一般式()においてRがフエニル基であるア
ルデヒド8.3gを用いた以外は参考例1と同様の
操作を行い、m.p.123.5〜125℃の主成分と同じく
m.p.123.5〜125℃のジアステレオマーの混合物と
して一般式()においてRがフエニル基である
スルホンアルコールを9.5g(68%)得た。それ
ぞれの分析結果を下記に示す。 (i) 主成分 IR分析:3520、3015、1600、1295、1210、
1100、1070、1050、695cm-1 1H−NMR分析:1.59(3H、s)、1.72(3H、
s)、1.75(1H、m)、2.47〜3.00(2H、m)
3.30(1H、ddd、J=2Hz、4Hz、13Hz)、
3.81(1H、t、J=1.5Hz)、3.90(1H、d、
J=2Hz)、5.78(1H、br.、s)、7.24〜8.00
(5H、m) 元素分析:実測値 C、57.44;H、6.87 計算値 C、57.76;H、6.71 (ii) ジアステレオマー IR分析:3530、3020、1600、1290、1275、
1210、1100、1070、695cm-1 1H−NMR分析:1.08〜1.40(1H、m)、1.60
(3H、s)、1.78(3H、s)、1.80〜2.32(1H、
m)、3.1〜4.2(4H)、5.28(1H、d、J=6
Hz)、7.35(5H、s) 元素分析:実測値 C、57.27:H、6.63 計算値 C、57.76:H、6.71 参考例 5 2.7gの50%油性水素化ナトリウムを500mlのテ
トラヒドロフランに懸濁し、−30℃に冷却後窒素
雰囲気下に撹拌しつつ、8.49gのスルホン()
を徐々に滴下した。滴下完了後、更に10分間撹拌
を継続したのち、一般式()においてRがn−
ヘプチル基であるアルデヒド7.8gを徐々に滴下
した。滴下完了後、更に10分間撹拌したのち薄層
クロマトグラフイーで原料の消失を確認した。こ
の反応混合物から生成物の単離・精製は参考例1
と同様の操作により実施し、一般式()におい
てRがn−ヘプチル基であるスルホンアルコール
11.0g(80%)を得た。このもののm.p.および各
種分析結果は参考例1で得たスルホンアルコール
と全く同一であつた。 参考例 6〜8 参考例5において使用した一般式()におい
てRがn−ヘプチル基であるアルデヒド7.8gに
代えて一般式()においてRがそれぞれシクロ
ヘキシル基、イソプロピル基、フエニル基である
アルデヒドをそれぞれ8.7g、5.6g、8.3gを用い
た以外は参考例5と同様の操作を行い、それぞれ
一般式()においてRがシクロヘキシル基、イ
ソプロピル基、フエニル基であるスルホンアルコ
ールをそれぞれ10.8g(75%)、8.5g(69%)8.8
g(63%)得た。これらのm.p.および各種分析結
果はそれぞれ参考例2、3および4で得たスルホ
ンアルコールのそれらとよく一致した。 参考例 9 参考例1で得た一般式()においてRがn−
ヘプチル基であるスルホンアルコール11.3gをア
セトン200mlに溶かし、氷水浴で冷却したのち撹
拌下にJones試薬を少しずつ滴下していく。反応
混合物が赤色を維持するようになつたのち、薄層
クロマトグラフイーで原料の消失を確認した。反
応混合物の色が緑色になるまでイソプロパノール
を滴下し過剰のJones試薬を分解したのち、減圧
下に溶媒を留去した。得られた残渣に約100mlの
水を加えてよく溶かしたのち50mlのエーテルを用
いて3回抽出した。有機層を合し、水、食塩水で
順次洗浄したのち、無水硫酸マグネシウムで乾燥
した。減圧下に溶媒を留去して得られた油状物を
約20mlのヘキサン−酢酸エチル(5:1)の混合
溶媒で希釈したのち、約2mlの水で予め不活性化
したシリカゲル20gに吸着させた。一晩放置後、
これを約200gのシリカゲルカラムの上部に載せ
たのちヘキサン−酢酸エチルの混合溶媒を用いて
展開することにより精製し5.9g(87%)の無色
液体を得た。このものは下記分析結果により一般
式()においてRがn−ヘプチル基であるヒド
ロキシケトンであることが確認された。 IR分析:〜3450、3010、2950、2930、2870、
1705、1210、1080、1035cm-1 1 H−NMR分析 δppm CDCl3:0.88(3H、t、J=6
Hz)、1.0〜2.1(9H)、2.44(2H、t、J=7
Hz)、2.56(2H、t、J=7Hz)、3.64(2H、t、
J=6Hz) MS分析:158〔M+〕 HighMS:実測値 158.13068 計算値 158.13068(C9H18O2) 参考例 10 参考例9において使用した一般式()におい
てRがヘプチル基であるスルホンアルコール11.3
gの代わりに参考例2と同様の方法で合成した一
般式()においてRがシクロヘキシル基である
スルホンアルコール11.8gを用いて参考例9と同
様の操作を行い無色液体6.6g(91%)を得た。
このものは下記分析結果により一般式()にお
いてRがシクロヘキシル基であるヒドロキシケト
ンであることが確認された。 IR分析:3425、3005、2930、2850、1700、1450、
1085、1030cm-1 1 H−NMR分析 δppm CDCl3 1.00〜2.12(13H)、2.36
(1H、m)、2.58(2H、t、J=6Hz)、3.63
(2H、t、J=6Hz) MS分析:170〔M+〕 HighMS:実測値 170.13290 計算値 170.13490(C10H18O2) 参考例 11 参考例9において使用した一般式()におい
てRがヘプチル基であるスルホンアルコール11.3
gの代わりに参考例3と同様の方法で合成した一
般式()においてRがイソプロピル基であるス
ルホンアルコール10.1gを用いて参考例9と同様
の操作を行い無色液体2.83g(51%)を得た。こ
のものは下記分析結果により一般式()におい
てRがイソプロピル基であるヒドロキシケトンで
あることが確認された。 IR分析:3425、3010、2970、2930、2870、1700、
1460、1380、1360、1210、1090、1040cm-1 1 H−NMR分析:1.11(6H、d、J=6Hz)、1.4
〜2.2(3H、m、Oを含む)、2.4〜2.8(3H、
m)、3.66(2H、t、J=6Hz) MS分析:130〔M+〕 HighMS:実測値 130.09836 計算値 130.09736(C7H14O2) 参考例 12 参考例9において使用した一般式()におい
てRがヘプチル基であるスルホンアルコール11.3
gの代わりに参考例4と同様の方法で合成した一
般式()においてRがフエニル基であるスルホ
ンアルコール11.6gを用いて参考例9と同様の操
作を行い無色液体4.8g(69%)を得た。このも
のは下記分析結果により一般式()においてR
がフエニル基であるヒドロキシケトンであること
が確認された。 IR分析:3425、3010、1680、1600、1445、1210、
1090、1000cm-1 1 H−NMR分析:2.03(2H、m)、3.15(2H、t、
J=7Hz)、3.76(2H、t、J=6Hz)、7.32〜
8.20(5H、m) MS分析:164〔M+〕 HighMS:実測値 164.08535 計算値 164.08375(C10H12O2) 参考例 13 8.49gのスルホン()を500mlのテトラヒド
ロフランに溶かし、−78℃に冷却したのち窒素雰
囲気下に撹拌しつつ、1.1当量のn−ブチルリチ
ウム溶液を徐々に滴下してアニオン()を発生
させた。−78℃で10分間撹拌を継続したのち、一
般式()においてRがn−ヘプチル基で、R2
がメチル基であるエステル10.1gを徐々に滴下し
た。滴下完了後、更に10分間撹拌を続け、薄層ク
ロマトグラフイーで原料の消失を確認した。反応
混合物に約1mlの水を加えたのち、冷却用の浴を
除き、室温でしばらく撹拌した。減圧下に溶媒を
留去し、得られた残渣に約100mlの水を加え、こ
れを100mlの塩化メチレンで3回抽出した。有機
層を合し、食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウム
で乾燥した。減圧下に溶媒を留去し、得られた濃
縮物を約20mlのヘキサン−酢酸エチル(5:1)
の混合溶媒で希釈したのち、約2mlの水で予め不
活性化したシリカゲル20gに吸着させた。一晩放
置後、これを約200gのシリカゲルカラムの上部
に載せたのちヘキサン−酢酸エチルの混合溶媒を
用いて展開することにより精製し5.8g〔スルホ
ン()より71%〕の無色液体を得た。このもの
は参考例9で得た一般式()においてRがn−
ヘプチル基であるヒドロキシケトンと各種分析結
果がよく一致した。 参考例 14 参考例9で得た一般式()においてRがn−
ヘプチル基であるヒドロキシケトン5.0gを10ml
のベンゼンに溶解し0.2mlのピリジンを加え、氷
水浴で十分冷却したのち5.8gの塩化チオニルを
撹拌しつつ約5分間で滴下した。滴下終了後、浴
を除去し室温で30分間撹拌を継続した。約10分間
80℃程度に加熱後冷却し、反応混合物を約100ml
の氷水の中に注ぎよく撹拌した。約20mlのエーテ
ルで3回抽出したのち、有機層を合し、水、重曹
水、食塩水で順次洗浄した。無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥後、減圧下に溶媒を留去し得られた黄色
液状物をシリカゲルカラムクロマトグラフイー
(ヘキサン−エーテルの混合溶媒を展開溶媒とし
て使用)で精製し、4.5g(81%)の淡黄色液状
物を得た。このものは下記の分析結果から一般式
()においてRがn−ヘプチル基であるハロケ
トンであることが確認された。 IR分析:3010、2950、2930、2870、1705cm-1 1 H−NMR分析:δppm CDCl3 0.88(3H、t、J=6
Hz)、1.0〜2.1(8H)、2.32〜2.70(4H、m)、
3.59(2H、t、J=6Hz) 〔発明の効果〕 本発明により提供される新規なスルホン()
は、実施例および参考例から明らかなとおり、香
料、農薬、医薬などの有用物質の合成中間体であ
るヒドロキシケトン()を工業的規模で好収率
で製造することが可能な方法における該ヒドロキ
シケトン()の前駆体として有用である。
[Detailed description of the invention] Industrial application field The present invention is based on the formula It relates to 2,2-dimethyl-1,3-oxathian-3,3-dioxide [hereinafter referred to as sulfone ()] shown by The sulfone () provided by the present invention synthesizes natural physiologically active substances or their analogs that are important as fragrances such as diasmones, pesticides such as insect pheromones and insect hormones, and pharmaceuticals such as prostaglandins and steroids. General formula useful as an intermediate for (In the formula, R represents an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group or an aryl group) [hereinafter,
This is useful as a raw material for the synthesis of hydroxyketone (referred to as hydroxyketone). BACKGROUND ART Although sulfone () is a new compound that has not been described in any literature, several methods for synthesizing hydroxyketone () derived from this compound and its ester are known. For example, Yoshioka et al. report in Pharmaceutical Journal, Vol. 93, pp. 1183-1187, that by acid-treating α-acyl-γ-butyrolactone obtained by condensation of γ-butyrolactone and an ester, R is an isobutyl group in the general formula (). reported the synthesis of hydroxyketones with propyl or benzyl groups. M. Larcheveque et al. Synthesis, 1975, 256
259, it is reported that a hydroxyketone in which R is an isobutyl group or a hexyl group in the general formula () was synthesized by treating with a ketimine basic compound and reacting the generated anion with oxirane. H.C.Brown et al. J.Am.Chem.Soc., vol. 89, 4530
-4531, it is reported that by reacting dicyclohexylborane and allyl benzoate and carbonylating the resulting trialkylborane, a benzoic acid ester of a hydroxyketone in which R is a cyclohexyl group in the general formula () was obtained. There is. P.J. Wagner et al. J.Am.Chem.Soc., vol. 94, 7495~
Friedel succinic anhydride in benzene on page 7499
-Crafts reaction, esterify the resulting β-benzoylpropionic acid, protect its carbonyl group with a ketal, reduce the ester moiety, and then remove the ketal. reported the synthesis of hydroxyketones in which R is a phenyl group. In addition, the general formula that is considered to be equivalent to hydroxyketone () in terms of organic synthesis chemistry A method for synthesizing a γ-haloketone (hereinafter referred to as haloketone ( )) represented by the formula (wherein R is as defined above and X represents a halogen atom) is also known. For example, JBBicking et al. J.Med.Chem., vol. 20,
On pages 35 to 43, by reacting 4-chlorobutyronitrile with a Grignard reagent prepared from 1-bromopentane, in the general formula (), R is an n-heptyl group and X is a chlorine atom. reported that they had synthesized a haloketone. Problems to be Solved by the Invention In the method of Yoshioka et al., the final step is an acid treatment step using 10% hydrochloric acid, and considering that hydroxyketone () is unstable to acids, the yield is good. It is difficult to predict the yield, and their report does not mention the yield. According to the method of M. Larcheveque et al., hydroxyketones () are obtained in good yields, but in order to synthesize hydroxyketones () with different alkyl groups, ketimines with corresponding alkyl groups are required. , it is not possible to easily synthesize many types of hydroxyketones () with different alkyl groups. Similarly, in the method of H.C.Brown et al., in order to synthesize hydroxyketones () with different alkyl groups, it is necessary to use dialkylborane having the corresponding alkyl group as the starting material, and the isolation yield is not very good. . In the paper, the method of PJ Wagner et al. is limited to the synthesis of hydroxyketones () in which R is represented by a phenyl group, but for example, when synthesizing hydroxyketones () in which R is represented by an alkyl group, the general formula (In the formula, R is as defined above.) [Hereinafter, this will be referred to as a ketoester (). ] is considered as an intermediate, this method can also be applied as a method for synthesizing hydroxyketone () in which R is an alkyl group. However, this method requires a large number of steps, and the reaction of protecting the ketone of a compound that has a ketone and an ester in the same molecule, such as ketoester (), by converting it into ethylene ketal generally reduces the yield due to side reactions such as transesterification. It cannot be said to be an excellent method, considering that it is known to be harmful and that the final step, the deketalization reaction using an acid, is also considered to be harsh on the product hydroxyketone (). Furthermore, the method of JBBicking et al. for obtaining haloketone () has a problem in that the Grignard reaction proceeds only at a rate of 20 to 30%. As described above, all of the synthesis methods known in the literature for hydroxyketones () or haloketones () have the problems shown above, and hydroxyketones () or haloketones () with different alkyl groups
Currently, there is a desire to develop a method that enables production on an industrial scale. Therefore, the object of the present invention is to provide a method for producing hydroxyketone (), which is a synthetic intermediate for useful substances such as fragrances, agricultural chemicals, and medicines, on an industrial scale and in good yield.
The purpose of this invention is to provide a novel synthetic intermediate. Means for Solving the Problems According to the present invention, the above object is achieved by providing a sulfone represented by the general formula (). The alkyl group represented by R in the above general formula () is methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group. groups, octyl groups, etc.
Alkenyl groups include 3-cis-hexenyl, cycloalkyl groups include cyclopentyl and cyclohexyl, aralkyl groups include benzyl, and aryl groups include phenyl, tolyl, xylyl, and naphthyl groups. Illustrated. The sulfone () of the present invention has a formula known in the literature. 2,2-dimethyl-1,3-oxathiane (hereinafter referred to as oxathiane).
B. Sjoberg, Ber., 75B , 13-29 (1942)].
This oxidation usually oxidizes the reaction system by using peroxides such as hydrogen peroxide, peracids, potassium permanganate, and sodium metaperiodate, among the many reagents known to oxidize sulfides to sulfones. It is preferable to use an oxidizing agent that can maintain neutrality [see New Experimental Chemistry Course, Synthesis and Reaction of Organic Compounds (), pp. 1759-1761, Maruzen (1978)]. The amount of oxidizing agent is oxathian ()
It is sufficient if the amount is 2 equivalents or more, but usually about 2 to 3 equivalents are used. For example, when a peracid such as peracetic acid or metachloroperbenzoic acid is used as the oxidizing agent, as the reaction progresses, acids such as acetic acid and metachlorobenzoic acid are liberated, respectively. Since oxathiane () is unstable to acids, it is preferable to add a basic substance such as sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, etc. to the reaction system to neutralize the generated acid.
The basic substance may be used in an excess amount of 2 equivalents or more relative to oxathian (), but preferably 3 to 4 equivalents. It is usually preferable to carry out this reaction in a solvent. As the solvent, water and hydrophilic solvents such as methanol, ethanol, and acetone can be used alone or in combination.
Furthermore, a halogenated hydrocarbon solvent such as methylene chloride or chloroform can be added to water and these hydrophilic solvents. The amount of solvent to be used is not critical, but it is about 1 to 1000 times the weight of oxathian (2000), preferably 3 to 500 times the weight of oxathian (). The reaction temperature ranges from 0°C to the boiling point of the solvent used, preferably from 10°C to 30°C. The reaction time depends on the reaction temperature used, but is usually
The reaction time is about 10 minutes to 10 hours, and it is convenient to follow the progress of the reaction by thin layer chromatography and to conclude the reaction when the spots originating from the raw materials disappear. After completion of the reaction, isolation and purification of the product from the reaction mixture are carried out in accordance with methods used for isolation and purification of products obtained by general organic synthesis reactions from the reaction mixture. For example, if a hydrophilic solvent is used, the solvent is distilled off under reduced pressure if necessary, water is added to the residue, and a solvent such as ether or ethyl acetate or a halogenated hydrocarbon solvent such as methylene chloride or chloroform is added. Extract using Separate the organic layer and extract the aqueous layer well with solvent. The organic layers are combined, washed with brine, dried with a desiccant such as anhydrous magnesium sulfate or anhydrous sodium sulfate, and then the solvent is distilled off under reduced pressure. The residue was reconsolidated from a mixed solvent of methylene chloride and hexane,
Get sulfone (). The conversion of sulfone ( ) to hydroxyketone ( ) provided by the present invention is carried out as follows. (In the above formula, R is as defined above.) That is, after treating the sulfone () with a basic compound, it is reacted with an aldehyde represented by the general formula () [hereinafter referred to as aldehyde ()]. After oxidizing the resulting sulfone alcohol represented by the general formula () [hereinafter referred to as sulfone alcohol ()], hydroxyketone () is obtained by treating with hydrous silica gel. The reaction between sulfone () and aldehyde () is usually carried out in an ethereal solvent such as tetrahydrofuran or 1,2-dimethoxyethane under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. Treatment with basic compounds such as organolithium reagents such as lithium, alkali metal hydrides such as sodium hydride, lithium hydride, etc. This is carried out by generating an anion represented by [hereinafter referred to as anion ()] and adding aldehyde () to this anion solution. The amount of solvent used to generate the anion () is not critical, but it is approximately
500 times the weight, preferably about 10 to 100 times the weight.
The reaction temperature is in the range of -100°C to room temperature, preferably in the range of -78°C to 0°C, more preferably in the range of -78°C to
-30℃ range. The reaction time depends on the reaction temperature used, but is usually about 1 minute to 30 minutes. The amount of basic compound used is 0.9 to 1.2 to sulfone ()
equivalent, preferably 1.0 to 1.1 equivalent. When adding the aldehyde () to the anion () produced in this way, the aldehyde () can be added dropwise as it is or a solution diluted with the solvent used to generate the anion ().
This reaction is also in the range of -100°C to room temperature, preferably -78°C to
The reaction is carried out at a temperature in the range of 0°C, more preferably in the range of -78°C to -30°C, and for a reaction time of about 1 minute to 30 minutes. Isolation and purification of the product from the reaction mixture are carried out in the same manner as those used for the isolation and purification of products obtained by general organic synthesis reactions from the reaction mixture. For example, after distilling off the solvent under reduced pressure if necessary, water is added and extraction is performed with a solvent such as ether or ethyl acetate or a halogenated hydrocarbon solvent such as methylene chloride or chloroform.
Separate the organic layer and thoroughly extract the aqueous layer with a solvent. The organic layers are combined, washed with brine, dried with a desiccant such as anhydrous magnesium sulfate or anhydrous sodium sulfate, and the solvent is distilled off under reduced pressure to obtain a crude product of sulfonic alcohol (2). This crude product can also be purified by operations such as column chromatography. Next, the conversion of sulfone alcohol () to hydroxyketone () starts by first subjecting sulfone alcohol () to an oxidation reaction. As the oxidizing agent used here, various oxidizing agents known to normally oxidize alcohol to carbonyl groups can be used [New Experimental Chemistry Course, Oxidation and Reduction [-1], [-2], See Maruzen (1976)].
Due to the ease of reaction operation, chromic acid,
Preferably, the Jones oxidation reaction using sulfuric acid is employed. The amount of acetone used is about 10 to 200 times the weight of sulfone alcohol (2018). Jones
Theoretically, the amount of the reagent may be 1 equivalent relative to the sulfonic alcohol (), but it is usually used in a slight excess.
The reaction temperature is around 0°C, and the reaction time is within 30 minutes. Normally, the Jones reagent is added dropwise little by little, and if the Jones reagent becomes excessive relative to the sulfonic alcohol (), the red color of the Jones reagent will not disappear, so after confirming the disappearance of the raw material by thin layer chromatography, immediately Post-treatment of the reaction is preferred. For post-treatment of the reaction, first, isopropanol is added dropwise to the reaction mixture until the red color of the Jones reagent disappears to decompose the excess Jones reagent.
After adding water, extraction is performed with a solvent such as ether or ethyl acetate, or a halogenated hydrocarbon solvent such as methylene chloride or chloroform. Separate the organic layer and extract the aqueous layer with a solvent. The organic layers were combined, washed with brine, dried using a desiccant such as anhydrous magnesium sulfate or anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. A crude product of ketosulfone (hereinafter referred to as ketosulfone ( )) represented by the formula (wherein R is as defined above) is obtained. Without purifying this ketosulfone (), it is diluted with a solution of solvents such as hexane, ether, and ethyl acetate alone or in a mixture, and adsorbed onto silica gel that has been inactivated by adding a small amount of water in advance. Add water and let stand or stir overnight. The obtained silica gel adsorbate is placed on the top of a freshly prepared silica gel column and purified by chromatography to obtain hydroxyketone (). Further, when converting sulfone () to hydroxyketone (), the following alternative method can also be used. (In the formula, R is as defined above, and R 2 represents a lower alkyl group.) That is, the general formula ( ) (hereinafter referred to as ester ()) directly produces a ketosulfone represented by the general formula (). Hydroxyketone () is obtained by treating this ketosulfone () by the method described above. Various conditions during the reaction between anion () and ester () and ketosulfone () from the reaction mixture after the reaction is complete
The isolation method can be carried out in the same manner as in the various conditions used in the reaction between the anion () and the aldehyde () and the method used to isolate the sulfonic alcohol from the reaction mixture. The conversion of ketosulfone ( ) to hydroxyketone ( ) is as described above. The hydroxyketone () thus obtained can be easily converted into a haloketone (). For example, by treating with thionyl chloride in the presence of pyridine, triethylamine, etc., a haloketone in which X in the general formula () is a chloro group can be obtained. Hydroxyketone () or Haloketone ()
can be converted into fragrances, pesticides, medicines, etc. For example, in the general formula (), R is 3-cis-
Hydroxyketone represented by a hexenyl group can be converted to cis-diasmone, a fragrance, by the following route. In the above formula, the conversion of dienone (XI) to cis-diasmone has already been reported by PAGrieco [J.Org.Chem., 37, 2363-2364 (1972)
reference〕. In exactly the same way, dihydrdiasmone can be synthesized from a hydroxyketone in which R is a hexyl group in the general formula (). Furthermore, this method for synthesizing the cyclopentenone skeleton can also be applied to the synthesis of prostaglandins. Chalcogran, which is the main aggregation pheromone of Pityogenes Chalcographus (L), an insect that damages forests in Europe, can be synthesized from hydroxyketone in which R is an ethyl group in the general formula (). In the general formula (), R is n-heptyl group and induced by 11,12-secoprostaglandins, which exhibit the ability to enhance [JBBicking et al., J.Med.Chem., 20 , 35~
43 (1977)] In the general formula (), R is a methyl group,
A haloketone in which X is a chlorine atom or an iodine atom is used as a raw material for a structural unit in the synthesis of juvenile hormone. [In the above formula, R 1 represents a methyl group or an ethyl group.
Ph represents a phenyl group. JAFindlay et al.
J. Chem, Soc, (C), 1970 , 2631-2635] In the general formula (), R is a methyl group and Used as raw material for Crignard reagent during synthesis. [In the above formula, Ph represents a phenyl group and Py represents pyridine. L.Velluz et al., CRAcadl.Sci., Paris;
257, 3086 (1963)] [Examples] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, in the examples and reference examples,
Infrared absorption spectroscopy (IR analysis) is measured in CHCl 3 solution, nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR
Analysis) was measured using tetramethylsilane (TMS) as an internal standard and CDCl3 as a solvent. Example 1 13.2 g of oxathian () was dissolved in 1 part of methylene chloride, 500 ml of an aqueous sodium carbonate solution was added to form two layers, and 44 g of 80% metachloroperbenzoic acid was gradually added while stirring at room temperature. After the addition was complete, stirring was continued for an additional 30 minutes at room temperature. Transfer the reaction solution to a separatory funnel, separate the liquids, separate the organic layer, and remove the aqueous layer.
Extracted twice with 250 ml of methylene chloride. The organic layers were combined, washed with brine, and then dried using anhydrous sodium sulfate. After distilling off the solvent under reduced pressure, the residue was recrystallized using a mixed solvent of methylene chloride and hexane to obtain 11 g (67%) of sulfone (). mp 63-65℃ IR analysis: 1305, 1290, 1105, 1075 cm -1 1 H-NMR analysis δ ppm CDCl3 : 1.64 (6H, s, C( CH
3 ) 2 , 2.32 (2H, m, -CH2 - CH2 - CH2- ),
3.22 (2H, t, J=6Hz, -CH2 - O-), 3.90
(2H, t, J=6Hz, -CH2 - SO2- ) Elemental analysis: Actual value C, 43.73 : H, 7.12 Calculated value C, 43.88: H, 7.37 MS analysis: 165 [M+1] Example 2 13.2 After adding 22.8 g of 30% hydrogen peroxide solution to g of oxathian () and stirring at room temperature for 1 hour,
Stirring was continued under heating and reflux for 4 hours. After cooling, the reaction mixture was diluted with approximately 100 ml of water and extracted three times with 100 ml of methylene chloride. The organic layers were combined, washed with brine, and then dried using anhydrous sodium sulfate. After distilling off the solvent under reduced pressure, it was recrystallized using a mixed solvent of methylene chloride and hexane, yielding 10.5 g (64%).
The sulfone () was obtained. The melting point and various analysis results of this product were completely consistent with those obtained in Example 1. Reference Example 1 8.49 g of sulfone () was dissolved in 500 ml of tetrahydrofuran, cooled to -78°C, and 1.1 equivalents of n-butyllithium solution was gradually added dropwise with stirring under a nitrogen atmosphere to generate anion (). Ta. After continuing stirring at −78° C. for 10 minutes, 7.8 g of an aldehyde of the general formula () in which R is an n-heptyl group was gradually added dropwise. After the addition was completed, stirring was continued for another 10 minutes, and disappearance of the raw material was confirmed by thin layer chromatography. After about 1 ml of water was added to the reaction mixture, the cooling bath was removed and the mixture was stirred for a while at room temperature. The solvent was distilled off under reduced pressure, and about 100 ml of water was added to the resulting residue, which was extracted three times with 100 ml of methylene chloride. The organic layers were combined, washed with brine, and then dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting concentrate was subjected to silica gel column chromatography using methylene chloride to obtain 11.8 (8.6%) of the product. According to the analysis results below, this product has a general formula () in which R is n-
It was confirmed that it was a sulfone alcohol with a heptyl group. In addition, the result of recrystallization mp is 50-51
It was warm at ℃. IR analysis: 3540, 3010, 2950, 2925, 1295, 1210,
1100, 1075cm -1 1 H-NMR analysis δ ppm CDCl3 0.88 (3H, t), 1.55
1.1-3.0 including (3H, s) and 1.72 (3H, s)
(17H), 3.16 (1H, ddd, J = 1.5Hz, 4Hz, 13
Hz), 3.93 (1H, d, J=2Hz), 4.02 (1H, t,
J=2Hz), 4.44-4.68 (1H, bd) Elemental analysis: Actual value C, 54.44: H, 8.82 Calculated value C, 54.21: H, 9.15 Reference example 2 In the general formula () used in Reference example 1, R is The same procedure as in Reference Example 1 was carried out except that 8.7 g of aldehyde in which R in the general formula () is a cyclohexyl group was used instead of 7.8 g of aldehyde which is a heptyl group, and a general 11.5 g (80%) of a sulfonic alcohol in which R is a cyclohexyl group in formula () was obtained. IR analysis: 3530, 2920, 2850, 1295, 1280, 1100,
1075cm -1 1 H-NMR analysis δ ppm CDCl3 : 1.56(s), 1.72(s), 1.73(s)
Including 0.8~3.2 (20H), 3.24~3.64 (1H, m),
3.93 (1H, m), 4.02 (1H, m), 4.20 (1H, bd) Elemental analysis: Actual value C, 56.46; H, 8.52 Calculated value C, 56.49; H, 8.75 Reference example 3 Used in Reference example 1 The same operation as in Reference Example 1 was carried out except that 5.6 g of an aldehyde in which R is an isopropyl group in the general formula () was used instead of 7.8 g of an aldehyde in which R in the general formula () is a heptyl group. 9.1 g (74%) of a sulfonic alcohol having the general formula () in which R is an isopropyl group and having the following analytical results was obtained. IR analysis: 3550, 3020, 2950, 1295, 1210, 1100,
1075cm -1 1 H-NMR analysis δ ppm CDCl3 : 0.88 to 1.16 (6H, m, (C
H 3 ) 2 CH), 1.5 including 1.56(s), 1.74(s), 1.76(s)
~3.05 (10H), 3.16 (1H, m) 3.80 ~ 4.20 (3H) Elemental analysis: Actual value C, 50.41; H, 8.28 Calculated value C, 50.82; H, 8.53 Reference example 4 General formula used in Reference example 1 The same operation as in Reference Example 1 was performed except that 8.3 g of an aldehyde in which R is a phenyl group in the general formula () was used in place of 7.8 g of an aldehyde in which R is a heptyl group in (), and mp123.5-125℃ as well as the main component of
9.5 g (68%) of a sulfone alcohol having a general formula () in which R is a phenyl group was obtained as a mixture of diastereomers with a temperature of mp 123.5 to 125°C. The results of each analysis are shown below. (i) Principal component IR analysis: 3520, 3015, 1600, 1295, 1210,
1100, 1070, 1050, 695 cm -1 1 H-NMR analysis: 1.59 (3H, s), 1.72 (3H,
s), 1.75 (1H, m), 2.47-3.00 (2H, m)
3.30 (1H, ddd, J=2Hz, 4Hz, 13Hz),
3.81 (1H, t, J = 1.5Hz), 3.90 (1H, d,
J=2Hz), 5.78 (1H, br., s), 7.24~8.00
(5H, m) Elemental analysis: Actual value C, 57.44; H, 6.87 Calculated value C, 57.76; H, 6.71 (ii) Diastereomer IR analysis: 3530, 3020, 1600, 1290, 1275,
1210, 1100, 1070, 695cm -1 1 H-NMR analysis: 1.08-1.40 (1H, m), 1.60
(3H, s), 1.78 (3H, s), 1.80~2.32 (1H,
m), 3.1-4.2 (4H), 5.28 (1H, d, J=6
Hz), 7.35 (5H, s) Elemental analysis: Actual value C, 57.27: H, 6.63 Calculated value C, 57.76: H, 6.71 Reference example 5 2.7 g of 50% oily sodium hydride was suspended in 500 ml of tetrahydrofuran, After cooling to −30°C and stirring under nitrogen atmosphere, 8.49 g of sulfone ()
was gradually added dropwise. After the addition was completed, stirring was continued for another 10 minutes, and R was n- in the general formula ().
7.8 g of heptyl group aldehyde was gradually added dropwise. After the addition was completed, the mixture was stirred for an additional 10 minutes, and then disappearance of the raw material was confirmed by thin layer chromatography. Isolation and purification of the product from this reaction mixture is described in Reference Example 1.
A sulfone alcohol in which R is an n-heptyl group in the general formula ()
11.0g (80%) was obtained. The MP and various analysis results of this product were completely the same as those of the sulfone alcohol obtained in Reference Example 1. Reference Examples 6 to 8 Instead of 7.8 g of the aldehyde in which R is an n-heptyl group in the general formula () used in Reference Example 5, aldehydes in which R in the general formula () is a cyclohexyl group, an isopropyl group, or a phenyl group, respectively, were used. The same operation as in Reference Example 5 was carried out except that 8.7 g, 5.6 g, and 8.3 g were used, respectively, and 10.8 g (75 %), 8.5g (69%) 8.8
g (63%) was obtained. These mp and various analytical results were in good agreement with those of the sulfone alcohols obtained in Reference Examples 2, 3, and 4, respectively. Reference Example 9 In the general formula () obtained in Reference Example 1, R is n-
Dissolve 11.3 g of sulfonic alcohol, which is a heptyl group, in 200 ml of acetone, cool it in an ice-water bath, and then dropwise add Jones reagent while stirring. After the reaction mixture maintained its red color, disappearance of the starting material was confirmed by thin layer chromatography. Isopropanol was added dropwise until the reaction mixture turned green to decompose excess Jones reagent, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. Approximately 100 ml of water was added to the resulting residue to dissolve it well, and the mixture was extracted three times with 50 ml of ether. The organic layers were combined, washed successively with water and brine, and then dried over anhydrous magnesium sulfate. The oil obtained by distilling off the solvent under reduced pressure was diluted with about 20 ml of a mixed solvent of hexane-ethyl acetate (5:1), and then adsorbed onto 20 g of silica gel, which had been inactivated in advance with about 2 ml of water. Ta. After leaving it overnight,
This was placed on the top of an approximately 200 g silica gel column and purified by development using a mixed solvent of hexane and ethyl acetate to obtain 5.9 g (87%) of a colorless liquid. The following analysis results confirmed that this product was a hydroxyketone in the general formula () in which R was an n-heptyl group. IR analysis: ~3450, 3010, 2950, 2930, 2870,
1705, 1210, 1080, 1035 cm -1 1 H-NMR analysis δ ppm CDCl3 : 0.88 (3H, t, J=6
Hz), 1.0-2.1 (9H), 2.44 (2H, t, J=7
Hz), 2.56 (2H, t, J=7Hz), 3.64 (2H, t,
J=6Hz) MS analysis: 158 [M + ] HighMS: Actual value 158.13068 Calculated value 158.13068 (C 9 H 18 O 2 ) Reference example 10 Sulfone alcohol in which R is a heptyl group in the general formula () used in Reference example 9 11.3
6.6 g (91%) of a colorless liquid was obtained by performing the same operation as in Reference Example 9, using 11.8 g of a sulfonic alcohol of the general formula () in which R is a cyclohexyl group, which was synthesized in the same manner as in Reference Example 2, instead of g. Obtained.
The following analysis results confirmed that this product was a hydroxyketone in the general formula () in which R was a cyclohexyl group. IR analysis: 3425, 3005, 2930, 2850, 1700, 1450,
1085, 1030cm -1 1 H-NMR analysis δ ppm CDCl3 1.00-2.12 (13H), 2.36
(1H, m), 2.58 (2H, t, J=6Hz), 3.63
(2H, t, J=6Hz) MS analysis: 170 [M + ] HighMS: Actual value 170.13290 Calculated value 170.13490 (C 10 H 18 O 2 ) Reference example 11 In the general formula () used in Reference example 9, R is heptyl Sulfonic alcohols 11.3
The same procedure as in Reference Example 9 was carried out using 10.1 g of a sulfonic alcohol synthesized in the same manner as in Reference Example 3 in which R is an isopropyl group in place of 10.1 g of sulfonic alcohol synthesized in the same manner as in Reference Example 3 to obtain 2.83 g (51%) of a colorless liquid. Obtained. The following analysis results confirmed that this product was a hydroxyketone in the general formula () in which R was an isopropyl group. IR analysis: 3425, 3010, 2970, 2930, 2870, 1700,
1460, 1380, 1360, 1210, 1090, 1040cm -1 1 H-NMR analysis: 1.11 (6H, d, J = 6Hz), 1.4
~2.2 (including 3H, m, OH ), 2.4~2.8 (3H,
m), 3.66 (2H, t, J = 6Hz) MS analysis: 130 [M + ] HighMS: Actual value 130.09836 Calculated value 130.09736 (C 7 H 14 O 2 ) Reference example 12 General formula used in Reference example 9 () Sulfonic alcohol 11.3 in which R is a heptyl group
The same operation as in Reference Example 9 was carried out using 11.6 g of sulfonic alcohol synthesized in the same manner as in Reference Example 4, in which R is a phenyl group, in place of 11.6 g of sulfonic alcohol synthesized in the same manner as in Reference Example 4, to obtain 4.8 g (69%) of a colorless liquid. Obtained. According to the analysis results below, this product has R in the general formula ().
was confirmed to be a hydroxyketone with a phenyl group. IR analysis: 3425, 3010, 1680, 1600, 1445, 1210,
1090, 1000cm -1 1 H-NMR analysis: 2.03 (2H, m), 3.15 (2H, t,
J=7Hz), 3.76 (2H, t, J=6Hz), 7.32~
8.20 (5H, m) MS analysis: 164 [M + ] HighMS: Actual value 164.08535 Calculated value 164.08375 (C 10 H 12 O 2 ) Reference example 13 Dissolve 8.49 g of sulfone () in 500 ml of tetrahydrofuran and heat to -78°C. After cooling, 1.1 equivalents of n-butyllithium solution was gradually added dropwise while stirring under a nitrogen atmosphere to generate an anion (). After continuing stirring at -78°C for 10 minutes, in the general formula (), R is an n-heptyl group and R 2
10.1 g of an ester in which is a methyl group was gradually added dropwise. After the addition was completed, stirring was continued for another 10 minutes, and disappearance of the raw material was confirmed by thin layer chromatography. After about 1 ml of water was added to the reaction mixture, the cooling bath was removed and the mixture was stirred for a while at room temperature. The solvent was distilled off under reduced pressure, and about 100 ml of water was added to the resulting residue, which was extracted three times with 100 ml of methylene chloride. The organic layers were combined, washed with brine, and then dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting concentrate was mixed with about 20 ml of hexane-ethyl acetate (5:1).
After diluting with a mixed solvent, the mixture was adsorbed onto 20 g of silica gel, which had been previously inactivated with about 2 ml of water. After standing overnight, this was placed on the top of a 200 g silica gel column and purified by developing with a mixed solvent of hexane and ethyl acetate to obtain 5.8 g (71% from sulfone) of a colorless liquid. . In this product, in the general formula () obtained in Reference Example 9, R is n-
Various analysis results were in good agreement with hydroxyketone, which is a heptyl group. Reference Example 14 In the general formula () obtained in Reference Example 9, R is n-
10ml of 5.0g of hydroxyketone, which is a heptyl group.
was dissolved in benzene, 0.2 ml of pyridine was added, and after sufficiently cooling in an ice water bath, 5.8 g of thionyl chloride was added dropwise over about 5 minutes with stirring. After the dropwise addition was completed, the bath was removed and stirring was continued for 30 minutes at room temperature. Approximately 10 minutes
Heat to about 80℃, cool, and add about 100ml of the reaction mixture.
Pour into ice water and stir well. After extraction three times with about 20 ml of ether, the organic layers were combined and washed successively with water, sodium bicarbonate solution, and brine. After drying over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting yellow liquid was purified by silica gel column chromatography (using a hexane-ether mixed solvent as a developing solvent) to give 4.5 g (81%). A pale yellow liquid was obtained. From the following analysis results, it was confirmed that this product was a haloketone having the general formula () in which R was an n-heptyl group. IR analysis: 3010, 2950, 2930, 2870, 1705 cm -1 1 H-NMR analysis: δ ppm CDCl3 0.88 (3H, t, J=6
Hz), 1.0~2.1 (8H), 2.32~2.70 (4H, m),
3.59 (2H, t, J=6Hz) [Effects of the invention] Novel sulfone () provided by the present invention
As is clear from the Examples and Reference Examples, hydroxyketone (), which is a synthetic intermediate for useful substances such as fragrances, agricultural chemicals, and pharmaceuticals, can be produced in a good yield on an industrial scale. Useful as a precursor for ketones ().

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 式 で示される2,2−ジメチル−1,3−オキサチ
アン−3,3−ジオキシド。
[Claims] 1 formula 2,2-dimethyl-1,3-oxathian-3,3-dioxide represented by
JP5222686A 1986-03-09 1986-03-09 2,2-dimethyl-1,3-oxathiane-3,3-dioxide Granted JPS62209073A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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