JPH10265441A - 3−アセチル−シクロペンタンカルボン酸エステルの製造方法 - Google Patents

3−アセチル−シクロペンタンカルボン酸エステルの製造方法

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JPH10265441A
JPH10265441A JP7212597A JP7212597A JPH10265441A JP H10265441 A JPH10265441 A JP H10265441A JP 7212597 A JP7212597 A JP 7212597A JP 7212597 A JP7212597 A JP 7212597A JP H10265441 A JPH10265441 A JP H10265441A
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Toshihiko Tabuchi
敏彦 田淵
Junichi Iwazawa
潤一 岩澤
Hideki Kishi
秀樹 岸
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Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 農薬中間体等として有用な3−アセチル
−シクロペンタンカルボン酸エステルを工業的に有利に
製造する方法を提供する。 【構成】 過酸化水素、ペルオキソ硫酸及び有機過酸か
ら選択される少なくとも1種類の酸化剤を用いてメチレ
ンノルカンファーを酸化開裂反応に付し、酸化開裂反応
と同時あるいはこれに続いてアルコールと反応させるこ
とを特徴とする3−アセチル−シクロペンタンカルボン
酸エステルの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、農薬中間体等とし
て有用な3−アセチル−シクロペンタンカルボン酸エス
テルの製造方法に関する。さらに詳しく言えば、3−ア
セチル−シクロペンタンカルボン酸エステルは、特開平
7-82240号やヨーロッパ特許第338992号に農薬の中間体
として開示されているビシクロ[3.2.1]オクタン
−2,4−ジオンの有用な合成中間体となり得る化合物
であり、本発明はその工業的に有利な製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】農薬の中間体として知られ
るビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオンは
工業的に合成が困難な化合物であり、有利な合成法が求
められている。本発明で製造する3−アセチル−シクロ
ペンタンカルボン酸エステルは公知な化合物であり、ビ
シクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオンの有用
な合成中間体となり得る化合物であるが、この化合物に
ついても工業的に有利な合成法は知られていない。
【0003】先行技術としては、例えば、1,3−シク
ロペンタンジカルボン酸無水物をモノエステル化し、次
いでフリーのカルボン酸をクロル化して、得られた酸ク
ロル体をMeZnIと反応させケト・エステル体を製造
する方法が開示されている(Ber., 69B, 1199-1206 (19
36))。しかしながら、この反応は収率が低く、工業的
に有利な方法とは言い難い。従って、本発明の目的は3
−アセチル−シクロペンタンカルボン酸エステルを工業
的に有利な製造方法を提供せんとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために鋭意検討した結果、入手容易であり、
また製造も容易であるノルカンファーを出発原料として
得られるメチレンノルカンファーを特定の条件で酸化開
裂反応に付し、さらにアルコールでエステル化すること
により3−アセチルシクロペンタンカルボン酸エステル
が効率よく得られることを確認して本発明を完成した。
【0005】すなわち、本発明は 1)メチレンノルカンファーを酸化開裂反応に付し、酸
化開裂反応と同時あるいはこれに続いてアルコールと反
応させることを特徴とする3−アセチル−シクロペンタ
ンカルボン酸エステルの製造方法、 2)酸化剤として、過酸化水素、ペルオキソ硫酸及び有
機過酸から選択される少なくとも1種類の酸化剤を用い
て酸化開裂反応を行なう前記1に記載の方法、 3)酸の存在下に酸化開裂反応を行なう前記1〜2に記
載の方法、及び 4)酸として硫酸、塩酸、リン酸、p−トルエンスルホ
ン酸、ベンゼンスルホン酸及び酸性イオン交換樹脂から
選択される少なくとも1種類の酸を使用する前記3に記
載の方法を提供するものである。
【0006】次に本発明の方法を詳しく述べる。本発明
による3−アセチル−シクロペンタンカルボン酸エステ
ルの製造は、(1)メチレンノルカンファーをアルコー
ル存在下に、酸化剤を用いて酸化開裂反応を行ない、1
段階にて3−アセチル−シクロペンタンカルボン酸エス
テルを得る方法、あるいは(2)メチレンノルカンファ
ーを酸化剤を用いて酸化開裂反応を行ない、3−アセチ
ル−シクロペンタンカルボン酸とし、次いでアルコール
を用いてエステル化を行ない、3−アセチル−シクロペ
ンタンカルボン酸エステルとする方法により行なうこと
ができる。
【0007】本発明方法で使用する酸化剤としては、過
酸化水素、有機過酸、ペルオキソ硫酸などを用いること
ができる。過酸化水素は任意の濃度で用いることができ
るが、30〜60%の水溶液として使用するのが簡便で
ある。有機過酸としては、例えば、過ギ酸、過酢酸、ト
リフルオロ過酢酸、過安息香酸、メタクロロ過安息香
酸、モノペルオキシフタル酸など及びそれらの混合物が
使用でき、またペルオキソ硫酸としては、例えばペルオ
キソ一硫酸、ペルオキソ二硫酸及びその塩等が使用でき
る。これら酸化剤の中では主に経済性から、過酸化水
素、過酢酸、ペルオキソ硫酸を用いるのが好ましい。酸
化剤の使用量は、メチレンノルカンファー1モルに対し
て1モル当量以上で反応させることができるが、副反応
の点及び経済的な面から1〜5モル当量が好ましい。
【0008】これらの酸化剤は、市販のもの、合成した
もの、あるいは反応系中で発生させたものを用いること
ができる。反応系中で酸化剤を発生させるには、例えば
硫酸酸性下にカルボン酸と過酸化水素を用いることによ
り有機過酸が得られ、また、硫酸と過酸化水素あるいは
ペルオキソ二硫酸塩を用いることによりペルオキソ硫酸
が得られる。
【0009】上記酸化剤を調製する際に用いる過酸化水
素の使用量は、メチレンノルカンファー1モルに対して
1モル当量以上あればよいが、副反応及び経済面から1
〜5モル当量が好ましい。有機過酸を調製する際に用い
るカルボン酸は、メチレンノルカンファー1モルに対し
て0.01モル当量以上の触媒量でよいが、0.1〜5モル当
量が反応速度及び経済面から好ましい。硫酸の使用量
は、0.01モル当量以上であるが、好ましくは0.1〜3モ
ル当量である。また、同様にペルオキソ硫酸を調製する
際に用いる硫酸の使用は、0.01モル当量以上の触媒量で
よいが、好ましくは0.1〜3モル当量である。
【0010】この酸化開裂反応は、酸の存在下及び非存
在下に行なうことができるが、酸の存在下に行なうこと
が好ましい。酸としては、例えば酸化剤調製に用いた硫
酸、酢酸などの酸を用いることができ、また塩酸、リン
酸などの鉱酸類、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンス
ルホン酸などのスルホン酸類及び酸性イオン交換樹脂な
どを単独で、あるいは混合して用いることができる。酸
の使用量は触媒量以上で用いることができるが、好まし
くはメチレンノルカンファーに対し、0.1〜3モル当量
である。酸の非存在下では、反応が非常に遅くなるが酸
化剤の使用量を増やすことにより反応させることができ
る。
【0011】この反応では、アルコールの存在下、1段
階にて3−アセチル−シクロペンタンカルボン酸エステ
ルを得ることもできるし、また先ず酸化剤にて酸化し3
−アセチル−シクロペンタンカルボン酸とし、次いでア
ルコールを用いて適当な酸触媒の存在下にエステル化を
行ない2段階で3−アセチル−シクロペンタンカルボン
酸エステルを得ることもできる。
【0012】アルコールは、例えば、炭素数1〜4の低
級アルキルアルコールなどを用いることができるが、こ
れらに限定されるものではない。アルコールの使用量
は、メチレンノルカンファー1モルに対して1モル当量
以上で反応させることができるが、2〜100モル当量
が好ましい。
【0013】エステル化反応に用いる酸触媒は、酸化開
裂反応時に用いた酸をそのまま用いることができ、また
新たに加えてもよい。酸としては、例えば硫酸、塩酸、
リン酸などの鉱酸類、p−トルエンスルホン酸、ベンゼ
ンスルホン酸などのスルホン酸類、酸性イオン交換樹脂
などを単独で、あるいは混合して用いることができる。
酸の使用量は触媒量以上で用いることができる。
【0014】1段階に反応を行なう際の反応温度は、酸
化剤の種類等により異なるが、通常−40〜100℃の
範囲であり、好ましくは0〜80℃、さらに好ましくは
0〜45℃である。反応温度が低いと反応進行が遅く、
高いと過酸自身の分解が生じたり、ラクトン体やジエス
テル体などの副生成物が生成し収率の低下につながる。
反応は、原料ノルカンファーの消失をもって終了とする
が、通常、反応時間は1〜24時間である。
【0015】この反応は、無溶媒または溶媒の存在下で
行なうことができる。溶媒としては、水のほか、酸化剤
原料であるカルボン酸、エステル化剤であるアルコール
を用いることができる。さらに、ヘキサン、シクロヘキ
サン、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素、ジクロロメ
タン、ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、酢酸
メチル、酢酸エチルなどのエステル類などを含有する混
合溶媒を使用することもできる。主に試薬の取扱い易さ
から、水/アルコール類系、水/酢酸/アルコール類系
を用いるのが簡便である。
【0016】一方、2段階に反応を行なう揚合の1段階
目の酸化反応時の反応温度は、前記1段階で行なう際の
反応温度と同じ、通常−40〜100℃の範囲であり、
好ましくは0〜80℃である。反応温度が低いと反応の
進行が遅く、高いと過酸自身の分解が生じたり、ラクト
ン体やジエステル体などの副生成物が生成し収率の低下
につながる。反応は、原料ノルカンファーの消失をもっ
て終了とするが、通常、反応時間は1〜24時間であ
る。
【0017】この反応は、無溶媒または溶媒の存在下で
行なうことができる。溶媒としては、水のほか、酸化剤
原料であるカルボン酸を用いることができる。さらに、
へキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンなどの
炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタンなどのハロ
ゲン化炭化水素、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステ
ル類などを含有する混合溶媒を使用することもできる。
主に試薬の取扱い易さから、水及び水/酢酸系を用いる
のが簡便である。
【0018】1段目の反応で生成した3−アセチル−シ
クロペンタンカルボン酸はそのまま、あるいは常法にて
単離後、アルコールを用いて適当な酸触媒存在下に行な
う2段目のエステル化反応により、目的の3−アセチル
−シクロペンタンカルボン酸エステルを得ることができ
る。反応温度は、通常−40〜100℃の範囲であり、
好ましくは0〜80℃である。反応時間は、反応温度に
より異なるが、好ましくは24時間以内である。
【0019】この反応は、無溶媒または溶媒の存在下で
行なうことができる。溶媒としては、エステル化剤であ
るアルコールを用いることが簡便である。さらに、へキ
サン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンなどの炭化
水素、ジクロロメタン、ジクロロエタンなどのハロゲン
化炭化水素、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類
などを含有した混合溶媒も使用可能である。
【0020】1段階あるいは2段階で得られた3−アセ
チル−シクロペンタンカルボン酸エステルは、反応終了
後、通常の分離、精製手段を適宜に採用することによ
り、高収率、高純度で得ることができる。
【0021】本発明の方法により得られる3−アセチル
−シクロペンタンカルボン酸エステルからは、以下の反
応工程式によって農薬の中間体として知られるビシクロ
[3.2.1]オクタン−2,4−ジオンを製造するこ
とができる。
【0022】ビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4
−ジオンは、3−アセチル−シクロペンタンカルボン酸
エステルを塩基存在下に環化縮合することにより製造す
ることができる。通常は、溶媒の存在下、塩基として金
属アルコラート及び/または金属水素化物を用いて、加
熱条件下に反応することができる。
【0023】塩基は、金属アルコラート及び金属水素化
物などを用いることができる。例えば、金属アルコラー
トとしては、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラ
ートなどがあり、金属水素化物としては、水素化カリウ
ム、水素化ナトリウムなどがあるが、これらに限定され
るものではない。中でも、特にナトリウムアルコラート
のアルコール溶液を使用することが安全性及び操作の簡
便性等の面から工業的に有利である。使用する塩基の量
は、3−アセチル−シクロペンタンカルボン酸エステル
の1モルに対して、通常1〜10モル当量、望ましくは
1〜3モル当量である。
【0024】前記反応は、通常溶媒の存在下で行なわれ
る。溶媒としては原料のケト・エステル体、反応試薬、
生成物のビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジ
オンに不活性なものであればよく、例えばベンゼン、ト
ルエン、キシレン等のような芳香族炭化水素類;ヘキサ
ン、シクロヘキサン等のような環状または非環状脂肪族
炭化水素類;ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチレ
ングリコールジメチルエーテル等のようなエーテル類;
メタノール、エタノール、イソプロパノールのようなア
ルコール類;ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムア
ミド、N−メチルピロリドン、ピリジン等のような非プ
ロトン性極性溶媒等が挙げられるが、必ずしもこれらに
限定されるものではない。なお、前述の溶媒は単独で使
用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
反応温度は、通常室温から200℃、望ましくは60〜
150℃である。反応時間は、反応温度により異なる
が、通常24時間以内である。生成したビシクロ[3.
2.1]オクタン−2.4−ジオンは、通常の分離、精
製手段により単離することができる。
【0025】上記の反応は、塩基の懸濁下に基質を滴下
し、生成したビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4
−ジオンを塩として反応液中から析出させる方法により
行なわれ、高収率、高純度で目的物を得ることができ
る。塩基の分散性、生成物の塩の溶解度等から、塩基と
してナトリウムメチラートのメタノール溶液を用い、1
〜10%のジメチルホルムアミドを含有したトルエンを
用いるのが好ましい。また、塩基のアルコール溶液とし
て、あるいは反応生成物として混在するアルコールは、
収率の低下につながるため、反応条件下、反応系外に留
去することが望ましい。塩の溶解度の低い溶媒系を用い
ることにより、生成したビシクロ[3.2.1]オクタ
ン−2,4−ジオンは、ナトリウム塩として反応液中よ
り分離され、副反応を抑えることができるとともに、有
機性不純物を取り除くことができる。このナトリウム塩
は、水に溶解させ塩酸などの酸を加えて酸性とし、適当
な有機溶媒を用いて抽出後、濃縮することにより、高純
度でビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン
を得ることができる。酸性度は、pH6以下であればよ
いが、pH1〜3が好ましい。抽出溶媒は、例えばヘキ
サン、シクロヘキサン、べンゼン、トルエンなどの炭化
水素、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン
などのハロゲン化炭化水素、ジエチルエーテル、ジイソ
プロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテルなどの
エーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど
のエステル類を用いることができる。
【0026】本発明方法で出発原料として用いるメチレ
ンノルカンファーは、ノルカンファーを原料として、2
級アミン及び適当な酸の存在下にホルムアルデヒドと反
応させ、生成する反応中間体を熱分解することにより得
られることが知られているが、酸としてカルボン酸、特
に酢酸を用いれば2段階目の熱分解反応を行なうことな
く1工程でノルカンファーを効率よくメチレン化でき
る。
【0027】ホルムアルデヒドとしては、ホルマリン
(ホルムアルデヒド水溶液)、ホルムアルデヒドガス、
パラホルムアルデヒド(ホルムアルデヒド重合体)、ト
リオキサン(ホルムアルデヒド3量体)などの形で用い
ることができるが、ホルマリンを用いるのが簡便であ
る。ノルカンファー1モルに対してホルムアルデヒドは
1モル当量以上で反応させることができるが、好ましく
は1〜3モル当量である。
【0028】2級アミンとしては、式NHR12(式
中、R1及びR2は同一でも異なっていてもよく、炭素原
子1〜4個のアルキル基を表わす。)で示されるものの
他、例えば、ピペリジン、ピロリジン、モルホリン、N
−メチルピペラジン、ジエタノールアミン、メチルエタ
ノールアミンなどを用いることができる。これらは単独
であるいは2種以上で使用することができる。式NHR
12で示される2級アミンとしては、例えば、ジメチル
アミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチル
アミン、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、
メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、メチルイ
ソプロピルアミン、メチルブチルアミン、メチルイソブ
チルアミンなどが挙げられる。中でも、生成物の収率、
中間体の未分解量、未反応原料の量、副生成物の量など
から、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルア
ミン、ピロリジンが好ましく、特にジエチルアミンが最
も優れた結果を与える。2級アミンの使用量はノルカン
ファー1モルに対して0.5〜5モル当量、好ましくは1
〜3モル当量である。
【0029】反応は、無機酸及び/または有機カルボン
酸の存在下に実施できる。無機酸としては通常は、塩
酸、硫酸及びリン酸が用いられる。カルボン酸として
は、例えば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢
酸、メトキシ酢酸、酪酸、シュウ酸、こはく酸、酒石
酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸が
挙げられる。前記のように酸としてカルボン酸を使用す
ることにより付加反応及び分解反応が1工程で進行する
ため好ましい。特に好ましくは酢酸である。酸として塩
酸などの無機酸を使用した場合には付加反応は進行する
ものの分解反応が進行しないため、高温で加熱するなど
の分解工程が必要となる。酸は触媒量以上で用いること
ができ、また溶媒としても用いることができるが、ノル
カンファー1モルに対して1〜6モル当量、さらに好ま
しくは1.5〜3モル当量が反応成績及び経済的に有利で
あり好ましい。
【0030】反応は60℃以上の温度で行なうが、好ま
しくは70〜130℃、特に好ましくは80〜120℃
の温度である。温度が低いと反応が遅く、また高すぎる
と重合物などが増えるため好ましくない。
【0031】反応時間は、反応温度によって異なるが、
0.5〜10時間、好ましくは1〜5時間である。反応時
間が短すぎると未反応原料が残り、長すぎると副生物が
増える。
【0032】上記反応は、無溶媒、または溶媒の存在下
で行なうことができる。溶媒としては、水のほか、上記
カルボン酸を用いることができる。さらに有機溶剤、例
えばへキサン、シクロへキサン、ベンゼン、トルエンな
どの炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタンなどの
ハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、イソプロパノールなどのアルコール類、ジオキ
サン、テトラヒドロフランなどのエーテル類などを含有
した混合溶媒を用いることもできる。
【0033】生成したメチレンノルカンファーは、反応
終了液に酸性水溶液を加え、適当な有機溶媒を用いて抽
出後、濃縮することにより粗生成物として単離すること
ができる。酸としては、塩酸、硫酸及びリン酸を使用す
ることができる。酸の使用量は、2級アミンに対して0.
1モル当量以上で良いが、好ましくは0.5〜3モル当量、
最適には1〜2モル当量である。酸の量が少なすぎる
と、逆反応が起こり収率が低下する。
【0034】抽出溶媒は、例えばへキサン、シクロヘキ
サン、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素、ジクロロメ
タン、クロロホルム、ジクロロエタンなどのハロゲン化
炭化水素、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテ
ル、メチル−t−ブチルエーテルなどのエーテル類、酢
酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類を
用いることができる。この粗生成物は、そのまま本発明
方法に係る次の反応に用いることができ、また蒸留精製
も可能である(沸点65℃/11mmHg)。
【0035】反応はノルカンファーを酸の存在下、ホル
ムアルデヒドと2級アミンを加えて加熱することにより
行なうことができ、具体的にはノルカンファーを酸の存
在下、反応温度にてホルムアルデヒドと2級アミンを滴
下するか、あるいはノルカンファーを酸及び2級アミン
の存在下、反応温度にてホルムアルデヒドを滴下する。
またその他にも予めホルムアルデヒド、2級アミン及び
酸によりマンニッヒ塩基を調製し、これを反応温度でノ
ルカンファー(溶液)に滴下し反応させることもでき
る。これらの場合、滴下はゆっくり行なうことが好まし
く、10分〜5時間、好ましくは1〜3時間程度かけて
滴下する。これら滴下法によれば最小の反応剤量が実現
できる。
【0036】この製造において使用する原料のノルカン
ファーは、市販されており、また公知の方法(J.Org.Che
m., 45, p2030 (1980),米国特許第3338972号など)で
合成することにより容易に入手できる。
【0037】
【実施例】以下、本発明を実施例及び参考例によつて段
階的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるも
のではない。
【0038】参考例1:メチレンノルカンファーの合成
A ノルカンファー20g(0.18モル)を滴下ロート、冷却
管、温度計を備えた200ml三つ口反応容器に入れ、
3.5g(0.06モル)の酢酸に溶かし、100℃に昇温し
撹拌しておき、そこへジエチルアミン20g(0.27モ
ル)及び37%ホルムアルデヒド水溶液22.5g(0.27モ
ル)を16.5g(0.27モル)の酢酸に溶かした溶液を1.5
時間かけて滴下した。滴下終了後、更にこの溶液を10
0℃で1時間撹拌した。反応終了後、30%硫酸水溶液
45gを添加し、更に水200gを加えて塩化メチレン
80mlで2回抽出を行ない、溶媒を留去することによ
り粗生成物20.1gを得た。収率は75.5%(純度83.2%)
であった。
【0039】実施例1:メチル−3−アセチルシクロペ
ンタンカルボキシレートの合成A 30%過酸化水素水溶液20.4g(0.18モル)を滴下ロー
ト、温度計を備えた200ml三つ口反応容器に入れ、
冷却・撹拌下95%濃硫酸16.8g(0.16モル)を内温1
5℃を超えないように20分かけて滴下した。滴下終了
後、メチレンノルカンファー20.0g(0.16モル)をメタ
ノール50gに溶解したものを内温15℃以下に保ちな
がら、1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、室温にて
2時間撹拌し反応を行なった。反応終了後、水100g
を加えて塩化メチレン100mlで3回抽出を行なっ
た。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で洗浄
し、溶媒を留去することにより粗生成物24.5gを得た。
収率は88%(純度95%)であった。
【0040】実施例2:メチル−アセチルシクロペンタ
ンカルボキシレートの合成B 30%過酸化水素水溶液20.4g(0.18モル)を滴下ロー
ト、温度計を備えた200ml三つ口反応容器に入れ、
冷却、撹拌下、36%塩酸18.3g(0.18モル)を内温2
0℃を越えないように20分かけて滴下した。滴下終了
後、メチレンノルカンファー20.0g(0.16モル)をメタ
ノール50gに溶解したものを内温20℃程度に保ちな
がら1時間かけて滴下した。滴下終了後、室温にて18
時間反応を行なった。反応終了後、反応液をガスクロマ
トグラフィーで調べたところ目的物は74%生成してい
た。
【0041】実施例3:メチル−アセチルシクロペンタ
ンカルボキシレートの合成C 30%過酸化水素水溶液20.4g(0.18モル)を滴下ロー
ト、温度計を備えた200ml三つ口反応容器に入れ、
メタノール25gを加えた。その後、冷却、撹拌下、p
−トルエンスルホン酸・1水和物31.1g(0.16モル)を
内温20℃を越えないように加えた。ここに、メチレン
ノルカンファー20.0g(0.16モル)をメタノール25g
に溶解したものを内温20℃程度に保ちながら1時間か
けて滴下した。滴下終了後、室温にて18時間反応を行
なった。反応終了後、反応液をガスクロマトグラフィー
で調べたところ目的物は90%生成していた。
【0042】実施例4:メチル−アセチルシクロペンタ
ンカルボキシレートの合成D メチレンノルカンファー10.0g(0.082モル)を滴下ロ
ート、温度計を備えた100ml三つ口反応容器に入
れ、室温で酢酸4.92g(0.082モル)及び28.2%硫酸水
溶液28.5g(0.082モル)を加えた。その後、撹拌下3
0%過酸化水素水溶液10.2g(0.090モル)を内温40
℃を超えないように35分かけて滴下した。滴下終了
後、水浴にて内温40℃以下に保ちながら3時間撹拌し
反応を行なった。反応終了後、水50gを加えて1,2
−ジクロロエタン100mlで3回抽出を行なった。抽
出液を100mlまでに濃縮し、メタノール7.9g(0.2
5モル)及び触媒量の濃硫酸を加え、90℃で2時間撹
拌還流し反応を行なった。反応終了後、水100gを加
えて分液し、さらに水層を1,2−ジクロロエタン50
mlで2回抽出した。有機層を集めて飽和食塩水で洗浄
し、溶媒を留去することにより粗生成物12.9gを得た。
収率は93%(純度95%)であった。
【0043】実施例5:メチル−3−アセチルシクロペ
ンタンカルボキシレートの合成E エステル化の際に酸触媒として触媒量のp−トルエンス
ルホン酸を用いて、実施例2と同様に反応を行ない、後
処理を行なうことにより粗生成物11.9gを得た。収率は
86%(純度93%)であった。
【0044】実施例6:3−アセチル−シクロペンタン
カルボン酸の合成 メチレンノルカンファー20.0g(0.16モル)を滴下ロー
ト、温度計を備えた200ml三つ口反応容器に入れ、
冷却、撹拌下、30%過酸化水素水溶液92.8%(0.82モ
ル)を内温20℃に保ちながら1時間かけて滴下した。
滴下終了後、室温にて10日間反応を行なった。反応液
をガスクロマトグラフィーで調べたところ3−アセチル
−シクロペンタンカルボン酸が60%生成していた。
【0045】参考例2:ビシクロ[3.2.1]オクタ
ン−2,4−ジオンの合成A 卜ルエン95ml及びジメチルホルムアミド(DMF)
5mlを脱水反応装置、滴下ロート、温度計を備えた3
00ml三つ口反応容器に入れ、110℃に昇温した。
この5%DMF/トルエン溶液中に加熱撹拌下、ナトリ
ウムメチラートの28%メ夕ノール溶液17.0g(0.088
モル)を30分かけて滴下した。メタノールを含めた溶
液20mlを留去した後、実施例4の方法で合成したメ
チル−3−アセチルシクロペンタンカルボキシレート1
0.0g(0.059モル)を5%DMF/トルエン20mlに
溶解したものを30分かけて滴下した。さらに溶液10
mlを留去した後、2時間撹拌還流し反応を行なった。
反応終了後、反応溶液をろ過し、ろ過物を氷水300m
lに溶解した。3規定の塩酸水溶液にて溶液中のpHを
2〜3に調整し、酢酸エチル200mlで3回抽出し
た。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を
留去することにより粗生成物7.2gを淡黄色結晶として
得た。収率は89%(純度98%)であった。
【0046】参考例3:ビシクロ[3.2.1]オクタ
ン−2,4−ジオンの合成B 卜ルエン15ml及び60%水素化ナトリウム0.82g
(0.021モル)を脱水反応装置、滴下ロート、温度計を
備えた100ml三つ口反応容器に入れ、130℃に昇
温した。加熱撹拌下、メチル−3−アセチルシクロペン
タンカルボキシレー卜2.5g(0.015モル)をトルエン5
mlに溶解したものを30分かけて滴下した。メタノー
ルを含めた溶液5mlを留去した後、16時間撹拌還流
し反応を行なった。反応終了後、反応溶液を濃縮し、3
規定の塩酸水溶液を加えて過剰の水素化ナ卜リウムを分
解し、塩化メチレン50mlで3回抽出した。有機層を
無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を留去すること
により粗生成物1.9gを淡黄色結晶として得た。収率は
92%(純度98%)であった。
【0047】
【発明の効果】本発明の方法によれば、入手容易なノル
カンファーを出発原料として、安価で取扱いが比較的容
易な過酸化水素、ペルオキソ硫酸及び有機過酸などの試
薬を使用し、1ポットの反応で収率よく、農薬中間体等
として有用な3−アセチル−シクロペンタンカルボン酸
エステルを製造することができる。
フロントページの続き (72)発明者 田淵 敏彦 茨城県つくば市緑ケ原2丁目1番 株式会 社エス・ディー・エスバイオテックつくば 研究所内 (72)発明者 岩澤 潤一 茨城県つくば市緑ケ原2丁目1番 株式会 社エス・ディー・エスバイオテックつくば 研究所内 (72)発明者 岸 秀樹 茨城県つくば市緑ケ原2丁目1番 株式会 社エス・ディー・エスバイオテックつくば 研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メチレンノルカンファーを酸化開裂反応
    に付し、酸化開裂反応と同時あるいはこれに続いてアル
    コールと反応させることを特徴とする3−アセチル−シ
    クロペンタンカルボン酸エステルの製造方法。
  2. 【請求項2】 酸化剤として、過酸化水素、ペルオキソ
    硫酸及び有機過酸から選択される少なくとも1種類の酸
    化剤を用いて酸化開裂反応を行なう請求項1に記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 酸の存在下に酸化開裂反応を行なう請求
    項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 酸として硫酸、塩酸、リン酸、p−トル
    エンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸及び酸性イオン交
    換樹脂から選択される少なくとも1種類の酸を使用する
    請求項3に記載の方法。
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