JPS6121474B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシクロペンタデカノリドの新規な製造
方法に関するものである。

シクロペンタデカノリドは天然のじやこう香料
である。その種々の製造方法が知られているが、
それらは多くの欠点、特に収率が低くそして出発
物質が容易に入手できないという欠点、をを有し
ている。

２種類の方法だけが商業的に興味をもたれてい
る。米国特許第3890353号に記されている方法で
は、米国特許第3856815号に従つてシクロドデカ
ノンから容易に得られる13―オキサ―ビシクロ
〔10.4.0〕―ヘキサデセン―〔１（12）〕を、過酸
化水素又はアルキルハイドロパーオキシドを用い
て過酸化物に転化し、後者を熱により又は紫外線
照射により分解してシクロペンタデカノリド及び
シクロペンタデセノリドの混合物にし、そして混
合物を水素化する。この方法は、過酸化物を用い
る操作には特殊な注意が必要でありそしてシクロ
ペンタデカノリドの収率が13―オキサ―ビシクロ
〔10.4.0〕―ヘキサデセン―〔１（12）〕に関して
も多くとも57.9％にすぎないという欠点を有して
いる。

第２の方法では、15―ヒドロキシ―ペンタデカ
ン酸をそれのポリエステルの真空蒸留により環化
する〔ジヤーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミ
カル・ソサイエテイ58、654（1936）〕。この方法
は、15―ヒドロキシ―ペンタデカノン酸の製造用
の出発物質、例えば９，10，16―トリヒドロキシ
ヘキサデカンカルボン酸〔ジヤーナル・オブ・ケ
ミカル・ソサイエテイ1963、3505〕、エルシルア
ルコール〔ジヤーナル・オブ・ケミカル・ソサイ
エテイ1962、2348〕又はウンデセ―10―ノン酸
〔テトラヘドロン19、905（1963）、日本特許出願
68／04262（参照C.A.70（1969）19927z）〕が工
業的方法用には高価すぎるか、又は充分な量で得
られないという欠点を有している。。

ソ連特許第521274号（参照C.A.86（1977）１
巻、5536z）は、13―オキサ―ビシクロ
〔10.4.0〕―ヘキサデセン―〔１（12）〕を亜硝酸
ブチル／NaHSO₃を用いて12―ケト―シクロペン
タデカノリドに転化し、そして後者をクレメンソ
ン反応により還元してシクロペンタデカノリドに
する方法を記している。。しかしながら、この方
法では実施例からわかる如く、シクロペンタデカ
ノリドの収率は僅かに36％である。。さらにクレ
メンソン環元用に費やされる90時間という反応時
間は工業的にうけいれられるものではない。

従つて本発明の目的は、容易に入手可能な13―
オキサ―ビシクロ〔10.4.0〕―ヘキサデセン―
〔１（12）〕を出発物質として良好な収率でそして
費用のかかる工程段階を省いた方法で、高純度の
シクロペンタデカノリドを与える方法を開発する
ことである。

本発明に従うと、この目的は、13―オキサ―ビ
シクロ〔10.4.0〕―ヘキサデセン―〔１（12）〕
を、それ自体は公知の方法で、一般式 〔式中、Ｘは酸素原子又は基＝NOHもしくは
＝Ｎ−NH₂を示す〕 のラクトンに転化し、一般式()のラクトンを還
元してラクトン環を開環して15―ヒドロキシ―ペ
ンタデカンカルボン酸を与え、そして後者をそれ
自体は公知の方法で環化してシクロペンタデカノ
リドを与えることによつて達成される。

驚くべきことに、巨大環式構造の開環を伴なう
本発明方法においては、やはり13―オキサ―ビシ
クロ〔10.4.0〕―ヘキサデセン―〔１（12）〕を
出発物質として使用しかつ全反応段階において巨
大環式構造を保持する公知の方法よりも実質的に
良好な収率が得られる。本発明方法を用いると、
工業的に容易に実施できる工程段階により、13―
オキサ―ビシクロ〔10.4.0〕―ヘキサデセン―
〔１（12）〕を基にして理論値の75〜85％の収率で
高純度のシクロペンタデカノリドが得られる。

13―オキサ―ビシクロ〔10.4.0〕―ヘキサデセ
ン―〔１（12）〕を、Ｘが酸素原子を表わす式
()のラクトンへ転化する方法は、ドイツ公開公
報明細書第2410859号に記されている如く二重結
合のオゾン分解により、又はジヤーナル・オブ・
ジ・オーガニツク・ケミストリイ37、581
（1972）に従い過剰の過酸を用いて、行なわれ
る。

13―オキサ―ビシクロ〔10.4.0〕―ヘキサデセ
ン―〔１（12）〕をＸが基＝NOHを表わす式()
のラクトンへ転化するためには、J.C.S・Chem.
Comm.1972、1078に従い13―オキサ―ビシクロ
〔10.4.0〕―ヘキサデセン―〔１（12）〕を塩化ニ
トロシル又は反応条件下でニトロシルイオンを生
成する窒素化合物、例えばアルキル亜硝酸塩又は
アルカリ金属亜硝酸塩と反応させるのが有利であ
ると証せられた。

生成した12―オキシミノシクロペンタデカノリ
ドを次にそれ自体は公知の方法で、例えば重亜硫
酸ナトリウムを用いて、加水分解して12―ケト―
シクロペンタデカノリドすなわちＸが酸素原子を
表わす式(I)の化合物を与えるか、又はヒドラジ
ン水和物を用いて対応するヒドラゾンすなわちＸ
が＝NNH₂基を表わす()の化合物に転化するこ
とができる。ヒドラゾンはウオルフ―キシナー法
によりナトリウムもしくはナトリウムアルコレー
トを用いて還元され、ケトンはフアン―ミンロン
法により水酸化ナトリウム又はカリウムの存在下
でヒドラジンを用いて還元され同時にラクトン環
が分解されて15―ヒドロキシペンタデカン酸を与
える。

しかしながら、本発明方法の特に好適な態様に
おいては、12―オキシミノ―シクロペンタデカノ
リドはアルカリ金属水酸化物の存在下で過剰のヒ
ドラジン水和物を用いて直接的に、すなわちそれ
をけん化してケトンにすることなしに還元して、
ラクトン環を分解して、15―ヒドロキシペンタデ
カン酸を与える。この還元分解はオキシム、ヒド
ラジン及びアルカリ金属水酸化物を、例えばエチ
レングリコール又はジエチレングリコールの如き
比較的高沸点の有機溶媒中で150〜200℃の温度に
加熱することにより行なわれる。ヒドラジン対12
―オキシミノシクロペンタデカノリドのモル比は
1.5：１乃至３：１の間であるべきである。ヒド
ラジンは好適には80％強度ヒドラジン水和物の形
で使用される。アルカリ金属水酸化物としては、
好適には水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムが
使用される。アルカリ金属水酸化物対12―オキシ
ミノシンクロペンタデカノリドのモル比は有利に
は３：１乃至５：１である。

原則的には、ウオルフ―キシナー又はフアン―
ミンロン法によりオキシム及びヒドラゾンだけで
なく、12―ケトシクロペンタデカノリドの他のア
ゾメチン誘導体、例えばセミカルバゾン又は置換
されたフエニルヒドラゾンも還元して15―ヒドロ
キシペンタデカン酸にすることができる。しかし
ながら、これらの誘導体はオキシム又はヒドラゾ
ンより良い利点をを与えず、しかもそれらは単に
余分な工程段階を必要ととするだけである。

15―ヒドロキシペンタデカン酸の環化は、ヒド
ロキシカルボン酸からのラクトンの製造に関する
文献から公知である一般的方法に従つて実施でき
る。特に有利な方法はスパナゲル（Spanagel）
及びカロザース（Carothers）の上記の方法〔ジ
ヤーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソ
サエテイ（J.Am.Chem.Soc.）58、654（1936）〕
であることが確認され、そこではまず15―ヒドロ
キシペンタデカン酸から線状ポリエステルが製造
され、次にそれを解重合触媒、例えば塩化マグネ
シウム、酸化マグネシウム、二酸化鉛などの存在
下で解重合する。

本発明に従う方法においては、事実上全ての中
間生成物及び最終生成物が結晶形で得られるた
め、いずれの段階においても精製に便利である。
このような方法で、最終生成物は高純度で得ら
れ、そして特別な精製は省かれる。

実施例 １ 221ｇ（1.85モル）の亜硝酸イソアミル、378ｇ
（1.7モル）の13―オキサ―ビシクロ〔10.4.0〕―
ヘキサデセン―〔〔１（12）〕、850mlのエタノール
及び850mlの水の混合物を―５℃に冷却し、そし
て129mlの10％濃度塩酸を75分間にわたつて滴々
添加した。反応混合物を０〜＋５℃において２時
間撹拌し、次に1000mlの水を加えた。沈でんした
結晶性生成物を分離し、中性となるまで洗浄し、
そして乾燥した。収量：443.3ｇ（＝理論置の97
％）の12―オキシミノシクロペンタデカノリド。

実施例 ２ 379.5ｇ（5.5モル）の亜硝酸ナトリウム、1.110
ｇ（５モル）の13―オキサ―ビシクロ〔10.4.0〕
―ヘキサデセン―〔１（12）〕、2520mlのイソプロ
パノール及び2520mlの水の混合物を０〜＋５℃の
間に冷却し、そしてこの温度範囲内で420ｇの38
％濃度塩酸を２時間にわたつて適々添加した。次
に138ｇの38％濃度塩酸を20分間にわたつて、特
に強く冷却しながら加えた。反応混合物を０〜＋
５℃において２時間撹拌し、次に氷水を2.5時間
にわたつて加えた。沈でんした結晶性生成物を分
離し、中性となるまで洗浄し、そして乾燥した。
収量：1299ｇ（＝理論値の95.7％）の12―オキシ
ミノシンクロペンタデカノリド。

実施例 ３ 内部温度計、還流冷却器及び撹拌器付きの内容
４の３口フラスコ中に、最初に1000mlのジエチ
レングリコールを加えた。次に280ｇ（５モル）
の水酸化カリウム、269ｇ（１モル）の12―オキ
シミノシクロペンタデカノリド及び187.5ｇの80
％強度ヒドラジン水和物を冷却しながら順次に加
えた。次に装置に窒素を流し、そして反応混合物
を還流温度に２時間加熱した。次に液温を185〜
195℃に上昇させながら、過剰のヒドラジン水和
物を水との混合物として蒸留除去した。窒素の発
生がやむまで（約９時間）この温度を保つた。１
の氷水を反応混合物に加え、次にそれを塩酸を
用いてpH値２まで酸性化した。沈でんした反応
生成物を暖かい酢酸エチルで抽出した。暖かい酢
酸エチル溶液を冷却すると、生成物が再び結晶化
した。それを分離し、そして乾燥した。

収量：239ｇ（＝理論値の92.6％）の15―ヒド
ロキシペンタデカン酸（融点84℃）。

５モルの水酸化カリウムの代りに、５モルの水
酸化リチウム、水酸化ナトリウム又はナトリウム
エチレートを使用すると、15―ヒドロキシペンタ
デカン酸の収率は理論値の87〜91.6％であつた。

実施例 ４ ２のエタノール及び２の40％強度重亜硫酸
ナトリウム溶液の混合物中で、403ｇ（1.5モル）
の12―オキシミノシクロペンタデカノリド（実施
例１に従つて製造された）を還流温度に2.5時間
にわたつて加熱した。次に反応混合物を３の水
と混合し、そしてエーテルで抽出した。有機相を
分離し、中性となるまで洗浄し、そして乾燥し
た。次に溶媒を蒸留除去し、そして残渣を真空中
で蒸留した（沸点：150〜153℃／1.3mmHg）。収
量：332ｇ（＝理論値の87％）の12―ケト―シク
ロペンタデカノリド。

実施例 ５ 150mlのジエチレングリコール中で、実施例３
に記されている反応条件下で、50ｇの12―ケト―
シクロペンタデカノリド（実施例４で記されてい
る如くして製造された）を36.6ｇの80％強度ヒド
ラジン水和物及び54.7ｇの水酸化カリウムと反応
させた。

収量：48ｇ（理論値の94.4％）の15―ヒドロキ
シペンタデカン酸。

実施例 ６ 蒸留装置中で385ｇ（1.49モル）の15―ヒドロ
キシペンタデカン酸を160℃に３時間加熱した。
次に残りの水を除くために水流ポンプで真空にし
た。残渣を23ｇの塩化マグネシウムと混合し、そ
して撹拌しながら0.5mmHgの真空下で、280℃に
あらかじめ加熱されている蒸留装置中に滴下し
た。140℃／0.5mmHgにおいて、380ｇ（使用した
15―ヒドロキシペンタデカン酸を基にして理論値
の92.3％）のシクロペンタデカノリドが出た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シクロペンタデカノリドの製造方法におい
   て、 (a) 13―オキサービシクロ〔10.4.0〕―ヘキサデ
   セン―〔１（12）〕を、それ自体公知の方法に
   より、一般式 〔式中、Ｘは酸素原子又は基＝NOHもしく
   は＝Ｎ−NH₂を示す〕 のラクトンに転化し、 (b) 一般式()のラクトンを Ｘが基＝Ｎ−NH₂であるときには、ナトリウム
   又はナトリウムアルコラートを用いてウオルフ
   ーキシナー法により、 Ｘが酸素原子又は基＝NOHであるときには、
   水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの存在下
   にヒドラジンを用いてフアン―ミンロン法によ
   り、還元してラクトン環を開環して15―ヒドロ
   キシ―ペンタデカンカルボン酸とし、そして (c) 該15―ヒドロキシ―ペンタデカンカルボン酸
   ををそれ自体公知の方法により、15―ヒドロキ
   シ―ペンタデカンカルボン酸を重合し、ついで
   生成した線状ポリエステルを解重合触媒の存在
   下に加熱して解重合する工程により環化するシ
   ンクロペンタデカノリドの製造方法。 ２ (a) 13―オキサ―ビシクロ〔10.4.0〕―ヘキ
   サデセン―〔〔１（12）〕を塩化ニトロシル又は
   反応条件下でニトロシルイオンを生成する窒素
   化合物と反応させて12―オキシミノシクロペン
   タデカノリドとし、 (b) 該12―オキシミノシクロペンタデカノリドを
   アルカリ金属水酸化物の存在下で過剰のヒドラ
   ジン水和物を用いてフアン―ミンロン法により
   還元してラクトン環を開環し、15―ヒドロキシ
   ―ペンタデカン酸を与える。 特許請求の範囲第１項記載の製造方法。