JPS6212783B2

JPS6212783B2 -

Info

Publication number: JPS6212783B2
Application number: JP16607581A
Authority: JP
Inventors: Takeo Suzukamo; Masami Fukao; Mitsuhisa Tamura
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1987-03-20
Also published as: JPS5867648A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般式（）〔式中、Ｒは一般式

【式】または

【式】（ここにR′は低級アルキル基を表わす。）で示される基を表わす。〕で示される置換ジエンカルボン酸エステルの製造
方法に関し、さらに詳しくは一般式（）（式中、R′は前述と同じ意味を有する。）で示される第一菊酸の低級アルキルエステルをス
ルホン酸類で処理することを特徴とする上記一般
式（）で示される置換ジエンカルボン酸エステ
ルの製造方法に関する。本発明によつて得られるジエンカルボン酸エス
テルは医薬品、農業薬品および香料などの有機合
成化学工業上の中間体として重要な化合物であ
る。従来、一般式（）で示される置換ジエンカル
ボン酸エステル類の製造方法に関連するものとし
ては、次の方法が知られている。例えば第一菊酸エチルエステルを高温（500
℃）に加熱することにより置換ジエンカルボン酸
エチルエステルを得る方法が報告されており
（Tetrahedron Letters、3795（1965））、該文献
の記載によればその生成物は、上記一般式（）
の３・４−位の二重結合の立体配置はＥ型とされ
ている。しかしながら本発明者らの検討によれ
ば、該方法により得られる生成物はＺ型であり、
本発明の目的とするＥ型配置の置換ジエンカルボ
ン酸エステルではない。また、トランス−２・２−ジメチル−３−（１
−ヒドロキシ−２−メチルプロピル）シクロプロ
パン−１−カルボン酸のアルキルエステルを脱水
開環することによつて、置換ジエンカルボン酸の
アルキルエステルを得る方法（特公昭41−19056
号公報、Agr.Bio.Chem.、28、456（1964）、
Tetrahedron Letters、2441（1976））が知られ
ているが、この場合はその原料をトランス−カロ
ン酸あるいはイソ酪酸クロリドから、複雑な多工
程を経て合成せねばならず、工業的に実施するに
は満足すべき方法とは言えない。さらに、原料としてカルボン酸を用いるという
点で本発明の方法とは異なるが、トランス−第一
菊酸をピリジン塩酸塩と共に210℃に加熱するこ
とによつてジエンカルボン酸を得るとの報告（J.
Chem.Soc.Perkin Trans、Ｉ、196（1977））が
あるが、それによれば主成分は中性物であるオレ
フインおよびラクトン類であり、置換ジエンカル
ボン酸の収率は極めて低く本願目的の中間体とは
到底なり得ない。このような状況の下に本発明者らは、前記一般
式（）で示される置換ジエンカルボン酸エステ
ルの製法について鋭意検討を重ねた結果、一般式
（）で示される第一菊酸の低級アルキルエステ
ルをスルホン酸類で処理することにより、選択的
に三員環の２・３−位の開裂が起こり、一般式
（）で示される３・４−位の二重結合の配置が
Ｅ型である置換ジエンカルボン酸エステルが収率
よく得られることを見出し、これに種々の検討を
加え本発明を完成するに至つた。本発明方法により得られる一般式（）で示さ
れる置換ジエンカルボン酸エステルは、還元反応
により、香料として有用な式（）、（）で示される置換ジエンアルコールや、さらに式
（）で示される置換アルコール、即ちテトラヒドロラ
バンジユロールに導くことができ、これらの中間
体として極めて重要である。次に、本発明方法につき詳しく説明する。本発明を実施するに際し、原料である一般式
（）で示される第一菊酸の低級アルキルエステ
ルは、トランス体、シス体またはその混合物の何
れでも差支えない。また、スルホン酸類としては、パラートルエン
スルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンス
ルホン酸、メタンスルホン酸などのアリールまた
はアルキルスルホン酸などが用いられ、その使用
量は通常、原料の第一菊酸エステル１モルに対し
て1/100から当モル、好ましくは1/10から1/2モル
の範囲である。本発明方法において、溶媒は必須ではないが、
反応をより円滑に進行させるために、本反応を本
質的に阻害しない溶媒を用いることが好ましい。
このような溶媒としてはクロロホルム、ジクロル
エタンなどのハロゲン化炭化水素、ベンゼン、ト
ルエンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタ
ンなどの飽和炭化水素およびこれらの混合溶媒を
挙げることができる。反応温度は通常30℃から150℃または使用する
溶媒の沸点の範囲、好ましくは70℃から150℃の
範囲である。また反応時間は、反応条件によつて
異なるが、10分から50時間で充分目的が達せら
れ、反応の進行度はガスクロマトグラフイーある
いは薄層クロマトグラフイーにより確認すること
ができる。反応は減圧下〜加圧下の何れでも実施すること
ができるが、常圧下でも容易に目的を達すること
ができる。また本発明を実施するに際しては、バツチ形
式、連続形式の何れの形式でも行なうことがで
き、仕込方法も原料をスルホン酸類と共に反応容
器に一括して入れる方式あるいは反応の進行に応
じて連続的にまたは断続的に入れる方式の何れの
方式をも採用することができる。以上のようにして反応が終了した反応液から、
用いたスルホン酸類を抽出、過、洗浄などによ
り除去した後、反応液を濃縮することにより、目
的とする置換ジエンカルボン酸エステルが得られ
る。このものは必要に応じて蒸留、クロマトグラフ
イーなどの手段により、さらに精製することもで
きる。次に実施例により本発明方法をさらに詳細に説
明する。実施例１２・２−ジメチル−３−（２−メチル−１−プ
ロペニル）−シクロプロパン−１−カルボン酸エ
チルエステル（シス／トランス＝35／65）20.0ｇ
にトルエン400mlを加え、これにパラトルエンス
ルホン酸5.0ｇを加えて110℃で６時間反応した。
反応液を水洗後濃縮し、残渣15.2ｇを得た。次い
でこれを蒸留（b.p50〜75℃／1.5mmHg）し、留
出物として12.8ｇの淡黄色油状物を得た。このも
のはそのガスクロマトグラフから、２つの主成分
からなり、その比は化合物（１）49.4％、化合物
（２）50.6％であつた。次いでこの留出物10ｇを精留（理論段数：80
段、還流比：50／１）し、沸点98〜100℃／11mm
Hgの留分4.0ｇ（化合物（１）の含量：95.5％）
と沸点71〜73℃／1.2mmHgの留分4.1ｇ（化合物
（２）の含量：95.6％）を分離取得した。これらの化合物は次のスペクトルデータから化
合物（１）： (E)−５−メチル−２−（１−メチル−エテニ
ル）−３−ヘキセン酸エチル化合物（２）： (E)−５−メチル−２−（１−メチル−エチリデ
ン）−３−ヘキセン酸エチルであることが確認された。化合物（１）赤外吸収スペクトル（NaCl、液体フイルム法） cm^-1 1740、1650、900 NMRスペクトル（CDCl₃、TMS、200MHz） δ（ppm） 5.54（Ｈ−３、Ｈ−４、ｍ） 4.87（Ｈ−9a、ｓ、ｓ） 4.15（Ｈ−10、ｑ、Ｊ₁₀、₁₁＝6.8Hz） 3.60（Ｈ−２、ｄ、Ｊ₂、₃＝6.8Hz） 2.36（Ｈ−５、ｍ） 1.76（Ｈ−８、ｓ） 1.26（Ｈ−11、ｔ、Ｊ₁₀、₁₁＝6.8Hz） 1.00（Ｈ−６、ｄ、Ｊ＝₅、₆＝6.8Hz）Ｈ−３、Ｈ−４の立体配置はEu（fod）₃をシフ
ト試薬として用いた60MHz NMRスペクトル（Ｊ
₃、₄＝15.7Hz）から、Ｅ型であることが判明し
た。化合物（２）赤外線吸収スペクトル（NaCl、液体フイルム
法） cm^-1 1735、1650、1630、970 NMRスペクトル（CDCl₃、TMS、60MHz） δppm 6.2（Ｈ−３、ｄ、Ｊ₃、₄＝17Hz） 5.45（Ｈ−４、ｑ、Ｊ₃、₄＝17Hz、Ｊ₄.₅＝７
Hz） 4.25（Ｈ−10、ｑ、Ｊ₁₀、₁₁＝７Hz） 2.2（Ｈ−５、ｍ） 1.8（Ｈ−８、Ｈ−９、ｓ） 1.3（Ｈ−11、ｔ、Ｊ₁₀、₁₁＝７Hz） 0.95（Ｈ−６、ｄ、Ｊ₅、₆＝６Hz）Ｈ−３、Ｈ−４の立体配置はＪ₃、₄＝17Hzであ
ることからＥ型であることが判明した。実施例２２・２−ジメチル−３−（２−メチル−１−プ
ロペニル）シクロプロパンカルボン酸エチルエス
テル（シス／トランス＝35／65）4.1ｇにトルエ
ン10mlを加え、これに２−ナフタレンスルホン酸
2.1ｇを加えて110℃で５時間反応した。反応終了
後、実施例１と同様の後処理をし、濃縮、蒸留す
ると沸点60〜71℃／1.0mmHgの留分1.96ｇを得
た。このものは、そのガスクロマトグラフから、前
記化合物（１）4.3％、化合物（２）81.4％、原
料14.3％の組成であつた。実施例３２・２−ジメチル−３−（２−メチル−１−プ
ロペニル）−シクロプロパン−１−カルボン酸エ
チルエステル（シス／トランス＝99／１）2.5ｇ
に１・２−ジクロロエタン47.5ｇを加え、これに
濃硫酸0.31ｇを加え、70℃で１時間反応した。反
応液を水洗後濃縮し、残渣2.3ｇを得た。次いで
これを蒸留（bp50〜75℃／1.5mmHg）し、留出物
として1.9ｇの淡黄色油状物を得た。このものは
そのガスクロマトグラフから前記化合物（１）
52.2％、化合物（２）22.3％、原料15.7％の組成
であつた。実施例４２・２−ジメチル−３−（２−メチル−１−プ
ロペニル）−シクロプロパン−１−カルボン酸エ
チルエステル（シス／トランス＝99／１）2.5ｇ
に１・２−ジクロロエタン47.5ｇを加え、これに
トリフルオロメタンスルホン酸0.19ｇを加え、21
℃で26時間反応した。反応液を水洗後濃縮し、残
渣2.4ｇを得た。次いでこれを蒸留（bp52〜75
℃／1.5mmHg）し、留出物として2.2ｇの淡黄色油
状物を得た。このものはそのガスクロマトグラフ
から前記化合物（１）58.5％、化合物（２）18.9
％、原料21.9％であつた。実施例５（1R）−２・２−ジメチル−３−（２−メチル
−１−プロペニル）−シクロプロパン−１−カル
ボン酸エチルエステル（シス／トランス＝19／
81）10.0ｇにジクロロエタン190.0ｇを加え、こ
れにメタンスルホン酸1.8ｇを加え70℃で２時間
反応した。反応液を水洗したのち、減圧下に濃
縮、蒸留し、沸点52〜74℃／1.5mmHgで留出物
9.12ｇを得た。このものはそのガスクロマトグラ
フから前記化合物(1)40.2％、前記化合物(2)39.0％
及び原料（シス体；0.5％、トランス体14.8％）
の組成であつた。次いでこの留出物8.95ｇを精留し、沸点99〜
101℃／16mmHgの留分として、光学活性な化合物
（１）2.9ｇを得た。このものは、旋光度（α^２０．^５ _Ｄ）が−18.04゜（neat）でガス
ク
ロマトグラフイーによる化学純度が97.5％のｌ−
(E)−５−メチル−２−（１−メチルエテニル）−３
−ヘキセン酸エチル、即ち光学活性な前記化合物
（１）であることが判明した。参考例１窒素ガス雰囲気下に、水素化リチウムアルミニ
ウム2.61ｇを乾燥エーテル100mlに加え、−20℃で
撹拌しながら(E)−５−メチル−２−（１−メチル
−エテニル）−３−ヘキセン酸エチルエステル
17.9ｇを乾燥エーテル100mlに溶解した液を徐々
に滴下した。滴下終了後、−20℃で１時間撹拌し
た後、窒素雰囲気下に反応液を徐々に氷水中に加
え、水素化リチウムアルミニウムを失活させ、希
塩酸で酸性とした。エーテル層を分液後、水層を
エーテルで抽出し、エーテル層を併せ濃縮すると
14.4ｇの淡黄色油状物が得られた。次いでこれを
蒸留し、沸点75〜77゜／６mmHgの留分12.9ｇを
油状物として得た。該留出物は下記のスペクトルデーターより、(E)
−５−メチル−２−（１−メチル−エテニル）−３
−ヘキセン−１−オールであることが確認され
た。赤外吸収スペクトル（NaCl、液体フイルム） cm^-1 3360、3080、1640、980、900 NMRスペクトル（CCl₄、TMS、200MHz） δ（ppm） 5.54（Ｈ−３、dd、Ｊ₃、₄＝15.1
Hz、Ｊ₂、₃＝6.3Hz） 5.26（Ｈ−４、dd、Ｊ₃、₄＝15.1Hz、Ｊ₄、₅
＝8.3Hz） 4.87（Ｈ−8s、ｓ） 4.78（Ｈ−8a、ｓ） 3.58（Ｈ−１、ｍ） 2.83（Ｈ−２、ｍ） 2.28（Ｈ−５、ｍ） 1.77（Ｈ−10、ｓ） 1.72（Ｈ−９、ｓ） 0.99（Ｈ、−６、ｄ、Ｊ₅、₆＝6.8Hz）Ｈ−３、Ｈ−４の立体配置はＪ₃、₄＝15.1Hzで
あることより、Ｅ型であることが判明した。参考例２窒素ガス雰囲気下で水素化リチウムアルミニウ
ム6.61ｇを乾燥エーテル200ml中に懸濁させ、こ
れに乾燥エタノール8.02ｇと乾燥エーテル50mlの
混合液を０℃で徐々に滴下した。滴下終了後、０
℃で１時間撹拌した後、−20℃に冷却し、この溶
液に(E)−５−メチル−２−（１−メチル−エチリ
デン）−３−ヘキセン酸エチルエステル24.9ｇを
乾燥エーテル75mlに溶解した液を徐々に滴下し
た。滴下終了後−20℃で７時間撹拌した後、参考
例１と同様に後処理し、有機層を分液し、水層は
エーテルで抽出した。有機層を併せ、濃縮し、残渣として淡黄色油状
物17.5ｇを得た。これを蒸留し、沸点72℃／２mm
Hg〜73℃／１mmHgの留分12.9ｇを抽状物として
得た。このものは下記スペクトルデーターより、
(E)−５−メチル−２−（１−メチル−エチリデ
ン）−３−ヘキセン−１−オールであることが確
認された。赤外吸収スペクトル（NaCl、液体フイルム） cm^-1 3450、1382、1160、1020 NMRスペクトル（CCl₄、TMS、60MHz） δ（ppm） 6.23（Ｈ−３、ｄ、Ｊ₃、₄＝16
Hz） 5.65（Ｈ−４、dd、Ｊ₃、₄＝16Hz、Ｊ₄、₅＝
6.5Hz） 4.17（Ｈ−１、ｓ） 2.57（Ｈ−９、ｓ） 2.3（Ｈ−５、ｍ） 1.83（Ｈ−８、ｓ） 1.80（Ｈ−８、ｓ） 1.0（Ｈ−６、ｄ、Ｊ₅、₆＝７Hz）参考例３窒素ガス雰囲気下に室温で５％パラジウム−炭
素1.5ｇを乾燥エタノール100mlに懸濁させた。次
いでこれに(E)−５−メチル−２−（１−メチル−
エテニル）−３−ヘキセン酸エチルエステル20.0
ｇを加え、系内を水素雰囲気下に保ちながら室温
で７時間激しく撹拌した。水素ガス約5.2を吸
収した時点で反応を中止し、触媒を去した後濃
縮し、淡黄色油状物17.5ｇを得た。次いでこれを
蒸留し、沸点69〜71℃／５mmHgの留分16.3ｇを
油状物として得た。このものは下記のスペクトル
データーより２−イソプロピル−５−メチル−ヘ
キサン酸エチルエステルであることが確認され
た。 NMRスペクトル（CCl₄、TMS、60MHz） δ（ppm） 4.05（Ｈ−９、ｑ、Ｊ₉、₁₀＝７
Hz） 2.1〜0.7（Ｈ−２、３、４、５、７、ｍ） 1.25（Ｈ−10、ｔ、Ｊ₉、₁₀＝７Hz） 0.85（Ｈ−６、Ｈ−８、ｄ、Ｊ₅、₆＝Ｊ₇、₈
＝5.5Hz）次いで該エステルを参考例１と同様にして、水
素化リチウムアルミニウム1.95ｇおよび乾燥エー
テル210mlを用いて還元し、淡黄色油状物13.1ｇ
を得た。次いでこれを蒸留し、沸点72〜73℃／４
mmHgの留分10.5ｇを抽出物として得た。このも
のは下記のスペクトルデーターより２−イソプロ
ピル−５−メチル−ヘキサン−１−オールである
ことが確認された。赤外吸収スペクトル（NaCl、液体フイルム） cm^-1 3330、1460、1380、1365、1050 NMRスペクトル（CCl₄、TMS、60MHz） δ（ppm） 3.43（Ｈ−１、ｄ） 3.07（Ｈ−９、br） 2.1〜0.6（Ｈ−２、３、４、５、７、ｍ） 0.87（Ｈ−６、８、ｄ、Ｊ₅、₆＝Ｊ₇、₈＝６
Hz）参考例４窒素ガス置換したフラスコに酸化白金0.06ｇと
エタノール３mlを仕込んだ。水素ガス置換したの
ち、同雰囲気下、室温で激しく撹拌した。30分
後、同フラスコに実施例５で得られた光学活性な
化合物（１）0.5ｇをエタノール２mlに溶解した
液を滴下し、室温下で水素ガスの吸収が止まるま
で激しく撹拌した。反応後触媒を去したのち、
減圧下に濃縮し、クーゲルロールを用いて蒸留
し、沸点65〜75℃／５mmHgで留出液0.44ｇを得
た。このものは旋光度α^２１ _Ｄ＋9.27（neat）を有す
るｄ−２−イソプロピル−５−メチル−ヘキサン
酸エチルで、NMRスペクトルは参考例３のもの
と一致した。このものの一部を加水分解して対応するカルボ
ン酸とし、下記光学活性アルコールとジアステレ
オマーエステルを合成し、ガスクロマトグラフイ
ーにより、カルボン酸の光学異性体比率を分析し
たところ次のようになつた。

【表】参考例５窒素ガス置換したフラスコに水素化リチウムア
ルミニウム0.2ｇと乾燥したエチルエーテル３ml
を加え−30℃に冷却し撹拌した後、参考例４で得
たｄ−２−イソプロピル−５−メチル−ヘキサン
酸エチル0.42ｇと乾燥エチルエーテル２mlの溶液
を滴下した。−30〜−10℃で３時間撹拌した後、
酢酸エチルを加えて失活し、氷水中に注加した。
反応液は希塩酸洗浄、希アルカリ洗浄、水洗後硫
酸ソーダを加えて乾燥した。濃縮後クーゲルロー
ルを用いて蒸留し、沸点130−135℃／20mmHgで
0.32ｇの留出液を得た。このものの旋光度はα^２０ _Ｄ
＋12.89゜（neat）、次に示したスペクトルデータ
からｄ−テトラヒドロラバンジユロールであるこ
とが確認された。 NMRスペクトルC¹³（22.5MHZ、CDCl₃） δ（ppm）；63.8（ｔ、Ｃ−１） 47.0（ｄ、Ｃ−２） 37.2（ｔ、Ｃ−３又は４） 28.5（ｄ、Ｃ−８） 28.0（ｄ、Ｃ−５） 25.5（ｔ、Ｃ−４又は３） 22.8（ｑ、Ｃ−６又は７又は９又は10） 22.5（ｑ、〃） 19.8（ｑ、〃） 19.3（ｑ、〃） H¹（90MHZ CDCl₃） δ（ppm）；3.55（bm、Ｈ−１） 1.7付近（bm、Ｈ−５、Ｈ−８、Ｈ−２） 1.62（bs、OH） 1.25（bm、Ｈ−３、Ｈ−４） 0.89（ｄ、Ｈ−６、７、９、10）

Claims

【特許請求の範囲】１第一菊酸の低級アルキルエステルをスルホン
酸類で処理することを特徴とする一般式〔式中、Ｒは一般式【式】または【式】（ここにR′は低級アルキル基を表わす。）で示される基を表わす。〕で示される置換ジエンカルボン酸エステルの製造
方法。