JPS6323836A - ２−シクロペンテノン誘導体の製造方法 - Google Patents

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〉 本発明は、一般式（１） （式中、Ｒは水素原子または０１〜Ｃ６のアルキル基を
示す。ｎは４〜８の整数である。）で示される２−シク
ロベンテノンエステルの製造法に関する。

〈従来の技術〉 上記一般式（１）で示される２−シクロベンテノン誘導
体は、医、農薬中間体、とりわけプロスタグランジン中
間体として極めて重要である。

従来より、このような２−シクロベンテノン誘導体の製
造法としてはｌ々の方法が知られており、たとえば以下
に示される方法が例示される。

０Ｊ−０・Ｃ・　４５　　、　４７０２（１９８０）■
　　５ｙｎｔｈｅｓｉｓ　　１９９〜２００（１９８１
）一ヨ　○−（ＣＨ２）６ＣＯ２Ｍｅ ■　　Ｊ、○、Ｃ，４８、４２４７（１９７ｇ）ＯＨＣ
（ＣＨ２）７ＣＯ２Ｍｅ＋　Ｖ＼、ＭｇＢｒ　　−一→
〈発明が解決しようとする８Ｈ点〉 しかしながら、これらの方法はいずれも出発原料が高価
である、高価な試薬を必要とする、反応工程が長い等の
問題があり、工業的な製造法としてはかならずしも満足
のいくものではない。

このようなことから、本発明者らはかかる問題点を解決
し、工奥的有利に一般式（Ｉ）で示される２−シクロベ
ンテノン誘導体を製造すべく検討の結果、本発明に至っ
た。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、一般式（ＤおよびＩ ■　　　　　　　　Ｉ （式中、Ｒおよびｎは前記と同じ意味を有する。） で示されるヒドロキシシクロベンテノン類の混合物を炭
素数１〜５の脂肪族カルボン敗。

反応させて、一般式ＧＹ）および■ σ）１） （式中、Ｒ１は水素原子または０１〜Ｃ４のアルキル基
を示し、Ｒおよびｎは前記と同じ意味を有する。） で示されるシクロベンテノンエステル（５）と４−ヒド
ロキシ−２−シクロベンテノン類Ｉの混合物を得、該混
合物をアシル化剤と反応させて一般式面で示される単一
のシクロベンテノンエステルにしたのち、これを還元す
るこ′ｊ々 とから一般式（Ｉ）で示される２−シクロベンテノン誘
導体の製造法を提供するものである。

本発明において、一般式ｌおよび面で示されるメ溌ヒド
ロキシｆｌｌＰシクロベンテノン↓□　　　　−＝＾ 公の混合物から一般式ＧＹ）およびｌで示されるシクロ
ベンテノンエステルおよび４−ヒドロキシ−２−シクロ
ベンテノンの混合物を得る反応は、式■および式Ｉ化合
物と脂肪族カルボン酸を溶媒の存在もしくは非存在下に
加熱することにより実施される。

ここで、脂肪族カルボン酸とはギ酸、酢酸、プロピオン
酸、酪酸、吉草酸等の炭素数１〜５の低汲偕肪族カルボ
ン酸であり、これらは単独あるいはその金属塩あるいは
有礪アミン塩とともに用いられる。

ここで、金属塩としてはリチウム塩、ナトリウム塩、カ
リウム塩、カルシウム塩、銅塩、亜鉛塩、パラジウム塩
、鉛塩、スズ塩、マンガン塩、コバルト塩が例示され、
有１アミン塩としてはトリエチルアミン塩、ピリジン塩
、ピコリン塩、トリメチルアミン塩等が例示される。

この反応に才６いて、溶媒を使用する場合、その溶１．
１にとしてはだと丸はテトラヒドロフラン、エチルエー
テル、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、ベン
ゼン、クロルベンゼン、ジクロルメタン、ジクロルエタ
ン、クロロホルム、四塩化炭素、ジメチルホルムアミド
、ジメチルスルホキシド、ヘキサン等の脂肪族もしくは
芳香族炭化水素、エーテル、ハロゲン化炭化水素等の反
応に不活性な溶媒の単独または混合物があげられる。そ
の使用量については特に制限なく使用することができる
。また、脂肪族カルボン酸を溶媒として使用することも
できる。

反応に用いる脂肪族カルボン酸の使用量は、一般式（′
！りで示されるヒドロキシシクロベンテノンｑに対して
１当量以上必要であり、好ましくは２当８以上である。

反応温度は０〜１５０″Ｃであるが、好ましくは８０〜
１４０℃の範囲である。

反応時間については特に制限はない。

かかる反応によって一般式（１）で示される。＃Ｉヒド
ロキシシクロベンテノン頌から一般式（ト）で示される
シクロベンテノンエステルが容易に、かつ好収率で得ら
れ、その結果、一般式面および一般式面で示される化合
物の混合物が容易に、かつ好収率で得られる。

このような混合物にアシル化剤を反応させることにより
、一般式面で示される単一のシクロベンテノンエステル
にすることができる。

この反応において、アシル化剤としては炭素数１〜６の
脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸ハライドあるいは
脂肪族カルボン酸無水物などが使用される。

このようなアシル化剤として、具体的にはギ酸、酢酸、
プロピオン酸、酪酸、吉草酸などの脂肪族カルボン酸、
これらの酸ハライド（たとえば酸クロライド）、これら
の酸無水物が挙げられる。

この反応におけるアシル化剤として脂肪族カルボン酸を
使用する場合には塩酸、硫酸等の鉱酸、芳香族スルホン
酸（たとえばｐ−トルエンスルホン酸）などの有機酸、
あるいはフッ化ホウ素エーテラートなどのルイス酸の触
媒量の存在下に行われ、アシル化剤として脂肪族カルボ
ン酸ハライドを使用する場合には、塩基たとえば水酸化
ナトリウムなどの無機塩基、トリエチルアミン、ジメチ
ルアニリンなどの有ｉ塩基を脂肪族カルボン酸ハライド
と同当量程度共存せしめて行われ、またアシル化剤とし
て脂肪族カルボン酸無水物を使用する場合には、硫酸、
ｐ−トＪＬ／　ｘ　：／スルホン酸、塩化亜鉛、ピリジ
ン、ジメチルアミノピリジンあるいは詣肪族カルボン酸
全屈塩等の触媒の触媒量の存在下に行われる。

このような反応におけるアシル化剤の使用量は、この反
応薯ζおける原料混合物に対して１〜８当量倍である。

これらの反応において溶媒を使用する場合、その溶媒と
してはたとえばテトラヒドロフラン、エチルエーテル、
アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、ベンゼン、
クロルベンゼン、ジ等の脂肪族もしくは芳香族炭化水素
、エーテル、ハロゲン化炭化水素等の反応に不活性な溶
條の単独または混合物があげられ、その使用量について
は特に制限されない。

また、反応温間は通常０〜１５０°Ｃの範囲であるが、
好ましくは１０〜ｔｏｏ’ｃの範囲であり、反応時間に
ついては特に制限されない。

かかる反応により、原料混合物中の一般式面で示される
４−ヒドロキシ−２−シクロベンテノン類が一般式（５
）で示されるシクロベンテノンエステルに容易にかつ好
収率で変換され、その結果、一般式面で示される単一の
シクロベンテノンエステルが容易に、かつ好収率で得ら
れる。

−２穴口■で示されるシクロペンチノンエステルから目
的とする一般式（１）で示される２−シクロベンテノン
窮導体への反応は、上記シクロベンテノンエステルに金
虜を加え、これを還元することにより行われる。

この反応においては酸が必要であり、多くの場合に前の
工程で用いた過剰分の脂肪族カルボン酸かでのまま利用
されるが、必要に応じて追加したり他の０を加えてもよ
い。

ここで使用される酸としては、たとえばギ酸、酢酸、プ
ロピオン酸、ラフυ、吉草酸等の脂肪族カルボン酸、無
水酢酸、無水プロピオン酸等の酸無水物、希塩酸、希硫
酸、リン酸、塩素酸等の無機酸が例示される。

酸の使用量は特に制限されないが、通常原料に対して同
型量〜３０倍重蒼である。

この反応において用いられる金属としては、たとえば亜
鉛、亜鉛アマルガム、鉄、スズ等の一般の還元反応に用
いられる金属が挙げられ、その使用量は原料に対して通
常０．５〜５０倍モルである。

反応温度は０〜１６０°Ｃ１好ましくは３０〜１５０　
”Ｃの範囲である。

反応時間は限定的ではないが、通常０．５〜１０時間で
ある。反応時間が長くなると生成した一般式（１）で示
されるシクロペンチノン誘導体が更に還元されてシクロ
ペンタノン化合物が生成するため、不必要な時間延長は
好ましくない。

このような反応によって得られた反応混合物からろ過１
，５縮、抽出、分液、蒸留等の一般的な操作により、目
的とする一般式（１）で示される２−シクロベンテノン
誘導体を収率よく得ることができる。

尚、本発明における原料化合物である一般式（１）およ
び（２）で示されるヒドロキシシクロベンテノン類の混
合物は、一般式ｆｆ） （式中、Ｒおよびｎは前記と同じ意味を百する。） で示されるフランカルビノール化合物を、水を主とする
溶媒中、反応液のｐＨを３．５〜Ｇに維持しながら、触
媒の存在もしくは非存在下に転位することにより容易に
製造することができる。

この反応において、原料として用いられる一般式ｆｆ）
で示されるフランカルビノール化合物は、たとえば ■　フランを原料とし、フリーデル−クラフト反応、還
元反応により合成する方法 （特開昭５８−１２７４６２号公報） ■　フランとアルデヒド類とを塩基性触媒の存在下に反
応させる方法 （Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔ−＋　ｔＦａ　１
８　、１１８１−４（１９７７））などの方法：ζより
製造することができる。

一般式（Ｖ）で示されるフランカルビノール化合物から
一般式（１）および（至）で示されるヒドロキシクロベ
ンテノン類の混合物を得る反応は、水を主溶媒とする溶
媒中、触媒の存在もしくは非存在下に実施される。

この反応において用いられる溶媒は水を主汀媒とするも
のであって、水単独あるいは水に他の有機溶媒が少量混
入した水を主成分とする混合溶媒である。ここで他の有
機溶媒としては、たとえばエチレングリコール、１．３
−プロパンジオール、メタノール、エタノール、ジオキ
サン、テトラヒドロフラン、ＤＭＦ％ＤＭＳＯ１酢ａエ
チル、　酢ａ、ジクロルメタン、トルエン、ジメチルエ
ーテル等のｌ１ｉ７肪族もしくは芳谷族炭化水Ｚ、アル
コール、脂肪酸、エーテル、エステル、ハロゲン化炭化
水素、ヒの反応に不活性な溶媒があげられる。しかしな
がら、−ｆｆには水にこれらの有鳴溶媒を共存させる有
利さは特にみられない。

この反応は触媒を必ずしも必要としないが、触媒を湛加
することにより反応速度が向上し、反応率が増大するの
でその使用は有効である。

この反応で触媒を用いる場合、その触媒としては例えば
各踵金属塩、有機第４級アンモニウム塩、界面活性剤、
アルコール等があげられる。

各面金属塩としては、例えばナトリウム、カリウム、マ
グネシウム、亜鉛、鉄、カルシウム、マンガン、コバル
ト、アルミニウム等のリン酸塩、硫酸塩、塩化物、臭化
物、酸化塩、有機脂肪酸塩、有機スルホン酸塩等があげ
られ、有機第４級アンモニウム塩の例としては、テトラ
ブチルアンモニウムプロミド、ベンジルトリメチルアン
モニウムクロリド、トリカプリルメチルアンモニウムク
ロリド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、カ
プリルベンジルジメチルアンモニウムクロリド等があげ
られ、界面活性剤としては、高級脂肪酸塩、ポリオキシ
エチレンアルキルフェノールエーテル、ｘｍｕ肪族アル
コール等があげられ、アルコールとしては先に溶媒とし
て例示したメタノール、エタノール、エチレングリコー
ルなどが触媒としても使用され、これらは単独または混
合物として使用される。

触媒を用いる場合、その使用語は通常一般式α）で示さ
れるフランカルビノール化合物に対して１／２００〜５
倍Ｍ量の範囲であるが、この範囲外でも適用可能である
。

ここで用いた触媒は、反応終了後、回収して再使用する
ことができる。

反応ｐＨは８．５〜６の範囲が好ましいが、更に好まし
くは８．５〜５．５の範囲であろうかかるｐＨを維持す
るために使用される酸としては、たとえば塩酸、硫酸、
リン酸、ホウ酸、酢酸、プロピオン酸、トルエンスルホ
ン酸、メタンスルホン酸等の通常の無礪酸、有機酸があ
げられ、アルカリとしてはたとえば苛性ソーダ、炭酸カ
リ、炭酸水素ナトリウム、リン酸／水素カリ、有機アミ
ン類等の通常の無機塩基、有機塩基があげられる。

あるいはまた、上記酸−塩基の組合せによる＆１＠溶液
があげられ、たとえばリン酸／水素カリ−リン酸、酢酸
ソーダー酢酸、酢酸ソーダーリン酸、フタル酸−炭酸カ
リ、リン酸／水素カリ−塩酸、リン酸２水素カリ−炭酸
水素カリ、コハク酸−炭酸水素ナトリウム等が例示され
る。

一般には、ｐＨ調整用に使用する酸あるいはアルカリは
塩酸、臭化水素酸等の強酸や苛性ソーダ、苛性カリ等の
強アルカリを避けるほうがより好ましい。

反応温度は０〜２００°Ｃで任意であるが、好ましくは
２０〜１６０℃である。

このようにして得られた反応混合物から、抽出、分液、
濃縮、蒸留等の操作により、一般式１）および面で示さ
れるヒドロキシシクロベンテノン類の混合物が収率よく
得られ、この混合物はそのまま前記した脂肪族カルボン
酸との反応に供することができる。

〈発明の効果〉 かくして、本発明の方法により一般式（１）および■で
示されるヒドロキシシクロベンテノン類の混合物から目
的とする一般式（１）で示される２−シクロベンテノン
誘導体を工業的有利に製造することができ、また、一般
式ｆｆ）で示されるフランカルビノール化合物から一般
式（Ｄおよび■で示されるヒドロキシシクロベンテノン
類の混合物を得る反応と、前記した該混合物から一般式
（１）で示される２−シクロベンテノン誘導体を得る反
応工程を結合することにより、フランカルビノール化合
物から２−シクロベンテノン誘導体を工業的有利に製造
することができる。

〈実施例〉 以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１ 攪拌装置、温度計を備えた四ツロフラスコに２−（１−
ヒドロキシ−７−メドキシカルボニルヘプチル）フラン
１１４１および４５６０ｆの水と８．８ｙのリン酸／水
素カリとリン酸にてｐ　Ｈ４，２に調整した緩衝水溶液
を仕込み、窒素気流下に１００’Ｃにて原料がなくなる
まで攪拌を続ける。

反応終了後、反応混合物を冷却し、メチルイソブチルケ
トン６００−にて２回抽出、分液し、得られた有機層か
らメチルイソブチルケトンを留去して、８−ヒドロキシ
−２−（６−メドキシカルボニルヘキシル）−４−シク
ロベンテノン（１−１）および４−ヒドロキシ−２−（
６−メドキシカルボニルヘキシル）−２−シクロベンテ
ノン（ＩＩ−１）ヲ混合物として９６ｆ得た。（収率８
４，２％）。

上記混合物２４ｆ！に酢酸ナトリウム３．６ノおよび酢
酸９６１を加え、１１０〜１２０°Ｃにて４時間加熱す
る。

反応液をガスクロマトグラフィーにてチェックし、反応
液中に（１−１’）が検出されないことを１認して反応
を終了する。

次に反応液を室温まで冷却し、無水酢酸Ｌ　Ｏ，２ｆを
加え、室温で８時間攪拌した。

その役、亜鉛末２００ｙを加え、９０〜１００’Ｃにて
さらに４時間加熱する。反応終了後、不溶物をろ別して
除き、反応液を減圧にて濃縮する。ｃ１縮残渣にヘキサ
ン２００ｒＪおよび水１００−を加丸、分液して有機層
を得る。有機層は３％重そう水にて洗浄後さらに水洗す
る。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、
濃縮して２−（６−メドキシカルボニルヘキシル）−２
−シクロペンチノン２１．３ｙを得た（”　（１−４）
および（ＩＩ−１）（７）合計に対する収率：　９５　
ｏ／’ｅ　〕２−（６−メドキシカルボニルヘキシル）
シクロペンタノンの副生量は０．５％であった。

ｂ、ｐ、１２５〜１８０°Ｃ１０，２〜０．８鴫Ｈｇ実
施例２ 実施例１と同様の方法で得た８−ヒドロキシ−２−（６
−メドキシカルボニルヘキシル）−４−シクロベンテノ
ン（Ｘ−２）および４−ヒドロキシ−２−（６−メドキ
シカルボニルヘキシル）−２−シクロベンテノン（Ｐｌ
−２）の混合物２４ｆに酢酸ナトリウム３，６ｙおよび
酢酸９６ｙを加え、１１０〜１２０°Ｃにて４時間加熱
する。

反応液を室温まで冷却後、減圧濃縮し、残渣にトルエン
１００ｒｎｔ、水１００−を加え、分液して有機１八を
得る。水層を更に５Ｑｒｄのトルエンで２回抽出し、こ
の抽出した有機層Ｂと先の有機／ＩＡを合わせ、６％炭
酸ナトリウム水溶液と水で順次洗浄したのち、缶水硫酸
マグネシウムで乾燥する。乾燥した有機層を濃縮し、残
渣を１５９　ＦＪの・クロロホルムに溶解したのち７．
９１のアセチルクロリドを加える。

これに、０〜１０°Ｃにて歳拌下、１０．１１のトリエ
チルア足ンを滴下する。滴下終了後、２５、＄°Ｃにて
３時間攪拌する。反応終了後、反応液を水洗し、無水ａ
？マグネシウムで乾燥後、クロロホルムを留去して、４
−アセトキシ−２−（６−メドキシカルボニルへキシル
−２−シクロベンテノン２７．６９　ＦＪた（収率９８
％）、。

このものに酢！８０９および亜鉛末２００ｉを加え、９
０〜１００″Ｃにて４時間加熱する。反応終了後、実施
例１に準じて後処理して２−（６−メドキシカルボニル
ヘキシル）−２−シクロベンテノン２１．５ｙを得た〔
（１−２）および（Ｉ−２）の合計に対する収率：９６
％〕 ２−（６−メルキシカルボニルヘキシル）シクロペンタ
ノンの副生量は０．５％であった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化学
   式、表等があります▼ （式中、Ｒは水素原子またはＣ＿１〜Ｃ＿６のアルキル
   基を示す。ｎは４〜８の整数である。 で示されるヒドロキシシクロペンテノン類の混合物を炭
   素数１〜５の脂肪族カルボン酸と反応させて、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化学
   式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１は水素原子またはＣ＿１〜Ｃ＿４のアル
   キル基を示し、Ｒおよびｎは前記と同じ 意味を有する。） で示されるシクロペンテノンエステルと４−ヒドロキシ
   −２−シクロペンテノン類の混合物を得、該混合物をア
   シル化剤と反応させて一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ、Ｒ＿１およびｎは前記と同じ意味を有する
   。） で示される単一のシクロペンテノンエステル類を得、次
   いでこれを還元することを特徴とする一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒおよびｎは前記と同じ意味を有 する。） で示される２−シクロペンテノン誘導体の製造方法。
2. （２） ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは水素原子またはＣ＿１〜６のアルキル基を
   示し、ｎは４〜８の整数を示す。）で示されるフランカ
   ルビノール化合物を、水を主とする溶媒中、触媒の存在
   もしくは非存在下に転位して、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化学
   式、表等があります▼ （式中、Ｒおよびｎは前記と同じ意味を有 する。） で示されるヒドロキシシクロペンテノン類の混合物を得
   、これを炭素数１〜５の脂肪族カルボン酸と反応させて
   、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼および▲数式、化学
   式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１は水素原子またはＣ＿１〜Ｃ＿４のアル
   キル基を示し、Ｒおよびｎは前記と同 じ意味を有する。） で示されるシクロペンテノンエステルと４−ヒドロキシ
   −２−シクロペンテノン類の混合物を得、該混合物をア
   シル化剤と反応させて一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ、Ｒ＿１およびｎは前記と同じ意味を有する
   。） で示される単一のシクロペンテノンエステル類を得、次
   いでこれを還元することを特徴とする一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒおよびｎは前記と同じ意味を有 する。） で示される２−シクロペンテノン誘導体の製造方法。