JPWO2008075468A1 - ２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−イル３−メチル−２−ブテノアートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
害虫であるコナカイガラムシ類のメスが作り出すフェロモンであり農薬として有用なＬＶＳＡを、工業的に大量生産する場合に生じる問題点を解決し、高収率で製造できる方法を提供する。具体的には、セネシオン酸とハロゲン化剤を反応させてセネシオン酸ハライドを得、得られたセネシオン酸ハライドと２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オールを有機塩基化合物の存在下に反応させて得られる粗２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−イル ３−メチル−２−ブテノアートを、塩基性物質の存在下に５０〜２５０℃で加熱処理することを特徴とする、２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−イル ３−メチル−２−ブテノアートの製造方法を提供する。
Description
本発明は、２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−イル ３−メチル−２−ブテノアート（以下、ＬＶＳＡと称する。）の製造方法に関する。かかるＬＶＳＡは、害虫であるコナカイガラムシ類のメスが作り出すフェロモンであり、農薬として有用である（非特許文献１参照）。
従来のＬＶＳＡの製造方法としては、セネシオン酸と塩化チオニルを反応させることによりセネシオン酸クロリドを得、得られたセネシオン酸クロリドと２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オールを有機塩基化合物の存在下に反応させる方法が知られている（非特許文献１参照）。
「テトラヘドロン レターズ（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、２００１年、第４２巻、第９刷、ｐ．１６１９−１６２１（Ｓｃｈｅｍｅ１．および第２頁右上欄第１５〜１８行目参照）
非特許文献１に記載の方法は、実験室で実施する程度の規模の小量の製造であれば、特に問題なく目的とするＬＶＳＡを得ることができる。しかしながら、工業的な規模での大量生産（例えば、１日あたり１ｋｇ以上の生産）を試みると、意外にも、副生成物が生じることなどによりＬＶＳＡの収率が低下するという問題が生じることが判明した。
しかして、本発明の目的は、工業的に大量生産する場合においても高収率を得ることができるＬＶＳＡの製造方法を提供することにある。
本発明によれば、上記目的は、セネシオン酸とハロゲン化剤を反応させてセネシオン酸ハライドを得、得られたセネシオン酸ハライドと２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オールを有機塩基化合物の存在下に反応させて得られる粗２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−イル ３−メチル−２−ブテノアート（以下、粗ＬＶＳＡと称する。）を、塩基性物質の存在下に５０〜２５０℃で加熱処理することを特徴とする、ＬＶＳＡの製造方法を提供することにより達成される。
本発明によれば、工業的な規模で大量生産する場合でも、簡単な操作および高収率でＬＶＳＡを製造することができる。
本発明は、上記した様に、
（１）セネシオン酸とハロゲン化剤を反応させてセネシオン酸ハライドを得る工程（以下、工程１と称する。）、
（２）こうして得られたセネシオン酸ハライドと２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オールを有機塩基化合物の存在下に反応させ、得られた反応混合液を、適宜、後述する中和処理などを施し、必要に応じて溶媒を留去することにより粗ＬＶＳＡを得る工程（以下、工程２と称する。）、および
（３）前記（２）で得られた粗ＬＶＳＡを、塩基性物質の存在下に５０〜２５０℃で加熱処理する工程（以下、工程３と称する。）、
からなる。
（１）セネシオン酸とハロゲン化剤を反応させてセネシオン酸ハライドを得る工程（以下、工程１と称する。）、
（２）こうして得られたセネシオン酸ハライドと２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オールを有機塩基化合物の存在下に反応させ、得られた反応混合液を、適宜、後述する中和処理などを施し、必要に応じて溶媒を留去することにより粗ＬＶＳＡを得る工程（以下、工程２と称する。）、および
（３）前記（２）で得られた粗ＬＶＳＡを、塩基性物質の存在下に５０〜２５０℃で加熱処理する工程（以下、工程３と称する。）、
からなる。
以下、工程１について説明する。
ハロゲン化剤としては特に制限は無く、公知のハロゲン化剤を使用できる。かかるハロゲン化剤としては、例えば塩化チオニル、臭化チオニル、塩化スルフリル、三塩化リン、三臭化リン、五塩化リン、塩化オキザリル、塩化ベンジル、ホスゲン、トリホスゲン、塩化シアヌル、臭化シアヌル、ジクロロトリフェニルホスホラン、ジブロモトリフェニルホスホランなどが挙げられる。どのハロゲン化剤を使用しても構わないが、代表例として、塩化チオニルを使用する方法について以下に記載する。
ハロゲン化剤としては特に制限は無く、公知のハロゲン化剤を使用できる。かかるハロゲン化剤としては、例えば塩化チオニル、臭化チオニル、塩化スルフリル、三塩化リン、三臭化リン、五塩化リン、塩化オキザリル、塩化ベンジル、ホスゲン、トリホスゲン、塩化シアヌル、臭化シアヌル、ジクロロトリフェニルホスホラン、ジブロモトリフェニルホスホランなどが挙げられる。どのハロゲン化剤を使用しても構わないが、代表例として、塩化チオニルを使用する方法について以下に記載する。
塩化チオニルの使用量に特に制限は無いが、セネシオン酸１モルに対して、通常、０．８〜１．５モルの範囲であるのが好ましく、１〜１．２モルの範囲であるのがより好ましい。
工程１は、触媒の不存在下に実施することもできるが、触媒の存在下に実施することが好ましい。かかる触媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ヘキサメチルリン酸トリアミド、ピリジンなどが挙げられる。これらの中でも、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを使用することが好ましい。触媒は１つを単独で使用してもよいし、２つ以上を併用してもよい。触媒を使用する場合、その使用量に特に制限は無いが、セネシオン酸１モルに対して、通常、０．００１〜０．５モルの範囲であるのが好ましく、０．０１〜０．１モルの範囲であるのがより好ましい。
また、工程１は、溶媒の存在下に実施することが好ましく、かかる溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素：テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテルなどのエーテルなどが挙げられる。溶媒は１つを単独で使用してもよいし、２つ以上を使用してもよい。溶媒を使用する場合、その使用量に特に制限は無いが、セネシオン酸に対して、通常、０．４〜５倍質量の範囲であるのが好ましく、０．７〜２倍質量の範囲であるのがより好ましい。
ハロゲン化剤として塩化チオニルを使用する工程１は、セネシオン酸、触媒および適宜使用する溶媒からなる混合液を、５０〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃に加温した後、塩化チオニルを滴下することによって行なう。滴下の際、溶液の温度は５０〜７０℃に維持しておくことが好ましい。かかる滴下時間は、セネシオン酸、塩化チオニルおよび溶媒の使用量により異なり、特に制限は無く、反応液の温度を一定範囲に保てるように適宜設定することができる。例えばセネシオン酸を５ｋｇ使用する場合、塩化チオニルを１０〜２０時間かけて滴下するのが好ましい。また、滴下終了後、５０〜７０℃でさらに１０〜２０時間攪拌して反応を追い込むことが好ましい。
なお、塩化チオニルの滴下開始後、反応が進行するにつれて塩酸ガスおよび二酸化硫黄ガスが発生するが、副生成物の生成を抑制するため、これらを反応系外に排出しながら反応を行なうことが極めて好ましい。
なお、塩化チオニルの滴下開始後、反応が進行するにつれて塩酸ガスおよび二酸化硫黄ガスが発生するが、副生成物の生成を抑制するため、これらを反応系外に排出しながら反応を行なうことが極めて好ましい。
工程１終了後、得られた反応混合液から溶媒を減圧下に留去する。次いで、未だ残留物中に混入している低沸点成分（塩酸ガス、二酸化硫黄ガス、塩化チオニルなど）を充分に低減するため、該残留物に好ましくは反応に用いたものと同じ溶媒を添加してから、低沸点成分と共に該溶媒を減圧下に留去する操作を２〜４回繰り返しておくことが好ましい。減圧下に留去する際の圧力および温度に特に制限はないが、例えば３．３ｋＰａおよび３０〜５０℃で実施すれば、残留物中の低沸点成分を低減することができる。さらに、その後、例えば３．３ｋＰａにて５０〜６０℃で蒸留することにより、セネシオン酸クロリドを得ることができる。
以下、工程２について説明する。
２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オールの使用量は、セネシオン酸ハライド１モルに対して、通常、０．４〜１．５モルの範囲であるのが好ましく、０．６〜１．２モルの範囲であるのがより好ましい。
２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オールの使用量は、セネシオン酸ハライド１モルに対して、通常、０．４〜１．５モルの範囲であるのが好ましく、０．６〜１．２モルの範囲であるのがより好ましい。
工程２で使用する有機塩基化合物としては、ピリジン、ピリミジン、キノリン、ジメチルアミノピリジンなどの含窒素複素環式芳香族化合物：トリエチルアミン、トリブチルアミンなどのアミンなどが挙げられる。これらの中でも、選択性の観点から、ピリジンを使用するのが好ましい。また、有機塩基化合物は１つを単独で使用してもよいし、２つ以上を併用してもよい。かかる有機塩基化合物の使用量としては、セネシオン酸ハライド１モルに対して、通常、０．６〜２．５モルの範囲であるのが好ましく、１〜２モルの範囲であるのがより好ましい。
工程２は、溶媒の存在下に実施してもよい。かかる溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素：ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテルなどのエーテルなどが挙げられる。溶媒は１つを単独で使用してもよいし、２つ以上を使用してもよい。溶媒を使用する場合、その使用量に特に制限は無いが、セネシオン酸ハライドに対して、通常、１〜１０倍質量の範囲であるのが好ましく、２〜６倍質量の範囲であるのがより好ましい。
工程２では、２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オール、有機塩基化合物および適宜使用する溶媒からなる混合液を０〜１０℃に冷却した後、工程１により得られたセネシオン酸ハライドを滴下することにより反応を行なう。この際、溶液の温度は０〜１５℃に維持しておくことが好ましい。セネシオン酸ハライドの滴下時間は、セネシオン酸ハライド、２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オールおよび溶媒の使用量により異なり、特に制限は無く、反応液の温度を一定範囲に保てるように適宜設定することができる。例えばセネシオン酸クロリドを５ｋｇ使用する場合、セネシオン酸クロリドを３〜６時間かけて滴下するのが好ましい。また、滴下終了後、０〜１５℃で１０〜２５時間攪拌して反応を追込むことが好ましい。
さらに、工程２終了後、得られた反応混合液に中和・洗浄処理を施しておくことが好ましい。例えば、工程２で得られた反応混合液１Ｌに対し、水１Ｌ、１モル％塩酸水溶液１Ｌ、水１Ｌ、５質量％炭酸ナトリウム水溶液１Ｌ、水１Ｌの順で洗浄する方法が挙げられる。かかる中和・洗浄処理の後、必要に応じて、得られた有機層から溶媒を減圧下に留去することにより、粗ＬＶＳＡを得ることができる。
以下、工程３について説明する。
工程３では、工程２で得られた粗ＬＶＳＡを、塩基性物質の存在下に５０〜２５０℃、好ましくは６０〜２３０℃で加熱処理する。加熱処理の温度が５０℃未満であると、工程３による収率向上効果が乏しくなるため、本発明の目的を充分に達成できず、一方、２５０℃を超えるとＬＶＳＡが分解する傾向にあり、収率が低下するため、好ましくない。
工程３では、工程２で得られた粗ＬＶＳＡを、塩基性物質の存在下に５０〜２５０℃、好ましくは６０〜２３０℃で加熱処理する。加熱処理の温度が５０℃未満であると、工程３による収率向上効果が乏しくなるため、本発明の目的を充分に達成できず、一方、２５０℃を超えるとＬＶＳＡが分解する傾向にあり、収率が低下するため、好ましくない。
工程３で使用する塩基性物質としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金属の炭酸水素塩：炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ土類金属の炭酸塩：酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウムなどの、カルボン酸のアルカリ金属塩：トリエチルアミン、トリブチルアミンなどのアルキルアミン：ピリジン、ピコリンなどの含窒素複素環式芳香族化合物：１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン（ＤＢＵ）、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネン（ＤＢＮ）などの含窒素二環性複素環式化合物などが挙げられる。これらは１つを単独で使用してもよいし、２つ以上を併用してもよい。また、塩基性物質の使用量は、粗ＬＶＳＡ１質量部に対して０．１〜２０質量部の範囲であるのが好ましく、１〜１０質量部の範囲であるのがより好ましい。加熱処理の時間は、粗ＬＶＳＡの量および塩基性物質の種類・使用量並びに加熱温度などにより異なるが、通常、１〜２４時間の範囲であるのが好ましい。
工程３の終了後、引き続いて減圧下に蒸留（１０５〜１０９℃／７９〜８１Ｐａ）することによりＬＶＳＡを分離・精製できる。
工業的な規模でＬＶＳＡを大量生産（例えば、１日あたり１ｋｇ以上生産）する場合でも、驚くべきことに、本工程３を経ることによりＬＶＳＡの収率を向上させることができる。工程３を経ない場合、工業的な規模でＬＶＳＡを大量生産すると、蒸留により精製する際に配管が閉塞するなどの問題が生じてＬＶＳＡの収率が大幅に減少する（本明細書の比較例１〜４参照）。かかる問題が生じる正確な原因は不明であるが、スケールアップに伴なって反応時間が長くなるため、それが原因で副生成物が生じ易くなっており、工程３の後の蒸留時に、前述の原因により生成した副生成物が悪影響を及ぼしているものと考えられる。
なお、工程２において使用する２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オールは、例えば、セネシオンアルデヒドジメチルアセタールと３−メチル−１−ブテン−３−オールを酸触媒の存在下に反応させ、得られた２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセナールを水素化ホウ素ナトリウムで還元することにより製造できる（特許文献１参照）。
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はかかる実施例に何ら限定されるものではない。
＜実施例１＞工程１：セネシオン酸クロリドの製造
温度計および攪拌機を備えた内容積２０Ｌの四口フラスコに、セネシオン酸５ｋｇ（４２．１７ｍｏｌ）、ＤＭＦ１１５．９ｍｌ（１．４９ｍｏｌ）およびトルエン７．５Ｌを入れ、得られた混合液を５５℃に昇温した後、塩化チオニル６．５５ｋｇ（５５．０７ｍｏｌ）を１４時間かけて滴下した。滴下中、混合液の温度は５５〜６５℃を維持していた。滴下終了後、５５〜６５℃に反応混合液の温度を保ちながら、さらに８時間攪拌を続けた。
反応終了後、減圧下にトルエンを留去（３０〜３５℃／３．３ｋＰａ）した後、トルエン２０００ｍｌを添加してからトルエンを留去し（３５〜４０℃／３．３ｋＰａ）、さらにトルエン２０００ｍｌを添加してから再度トルエンを留去（５０〜６０℃／３．３ｋＰａ）することにより、できる限り不純物を除去した。その結果、セネシオン酸クロリドのトルエン溶液１７．８７ｋｇ［セネシオン酸クロリド４．２８ｋｇ（３６．１ｍｏｌ）相当、収率８５．６％］を得た。
温度計および攪拌機を備えた内容積２０Ｌの四口フラスコに、セネシオン酸５ｋｇ（４２．１７ｍｏｌ）、ＤＭＦ１１５．９ｍｌ（１．４９ｍｏｌ）およびトルエン７．５Ｌを入れ、得られた混合液を５５℃に昇温した後、塩化チオニル６．５５ｋｇ（５５．０７ｍｏｌ）を１４時間かけて滴下した。滴下中、混合液の温度は５５〜６５℃を維持していた。滴下終了後、５５〜６５℃に反応混合液の温度を保ちながら、さらに８時間攪拌を続けた。
反応終了後、減圧下にトルエンを留去（３０〜３５℃／３．３ｋＰａ）した後、トルエン２０００ｍｌを添加してからトルエンを留去し（３５〜４０℃／３．３ｋＰａ）、さらにトルエン２０００ｍｌを添加してから再度トルエンを留去（５０〜６０℃／３．３ｋＰａ）することにより、できる限り不純物を除去した。その結果、セネシオン酸クロリドのトルエン溶液１７．８７ｋｇ［セネシオン酸クロリド４．２８ｋｇ（３６．１ｍｏｌ）相当、収率８５．６％］を得た。
＜実施例２＞工程２：粗ＬＶＳＡの製造
温度計および攪拌機を備えた内容積５０Ｌの四口フラスコに、２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オール４４３５ｇ（２８．７５ｍｏｌ）、ピリジン４０２６ｇ（５０．８９ｍｏｌ）、トルエン１０Ｌを入れ、得られた混合液を５℃まで冷却した。その後、実施例１にて得られたセネシオン酸クロリドのトルエン溶液１６．７９ｋｇ［セネシオン酸クロリド４．０２ｋｇ（３３．９２ｍｏｌ）相当］を４．５時間かけて滴下した。滴下中、混合液の温度は０〜５℃を維持していた。滴下終了後、０〜１０℃でさらに１７時間攪拌を続けた。
反応終了後、同温度で蒸留水２０Ｌを添加し、１時間攪拌した。分液した後、有機層を１モル％塩酸水溶液１０Ｌ、蒸留水１０Ｌ、５質量％炭酸ナトリウム水溶液１０Ｌ、蒸留水１０Ｌで順次、中和・洗浄した。中和・洗浄後の有機層を濃縮し、粗ＬＶＳＡ７．１２ｋｇ［ＬＶＳＡ５．４７ｋｇ（２３．１４ｍｏｌ）相当、純度７８％、収率８０．５％］を得た。
温度計および攪拌機を備えた内容積５０Ｌの四口フラスコに、２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オール４４３５ｇ（２８．７５ｍｏｌ）、ピリジン４０２６ｇ（５０．８９ｍｏｌ）、トルエン１０Ｌを入れ、得られた混合液を５℃まで冷却した。その後、実施例１にて得られたセネシオン酸クロリドのトルエン溶液１６．７９ｋｇ［セネシオン酸クロリド４．０２ｋｇ（３３．９２ｍｏｌ）相当］を４．５時間かけて滴下した。滴下中、混合液の温度は０〜５℃を維持していた。滴下終了後、０〜１０℃でさらに１７時間攪拌を続けた。
反応終了後、同温度で蒸留水２０Ｌを添加し、１時間攪拌した。分液した後、有機層を１モル％塩酸水溶液１０Ｌ、蒸留水１０Ｌ、５質量％炭酸ナトリウム水溶液１０Ｌ、蒸留水１０Ｌで順次、中和・洗浄した。中和・洗浄後の有機層を濃縮し、粗ＬＶＳＡ７．１２ｋｇ［ＬＶＳＡ５．４７ｋｇ（２３．１４ｍｏｌ）相当、純度７８％、収率８０．５％］を得た。
＜実施例３＞工程３
冷却器、温度計および攪拌機を備えた内容積２Ｌの三口フラスコに、実施例２で得られた粗ＬＶＳＡ９４９ｇ［ＬＶＳＡ８０８ｇ（３．４１ｍｏｌ）相当］および炭酸ナトリウム４６ｇ（０．４３４ｍｏｌ）を入れ、２００℃で１２時間攪拌して加熱処理を行なった。加熱処理後の混合物を室温に冷却し、固形物（炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび食塩など）をろ過した後、ろ液を理論段数２３段の蒸留塔（充填剤：ヘリパック）を用いて減圧下に蒸留（１０５〜１０９℃／８０Ｐａ）し、下記の物性を有するＬＶＳＡ７２５ｇ（３．０６ｍｏｌ、回収率８９．７％、純度９９．２％）を得た。
冷却器、温度計および攪拌機を備えた内容積２Ｌの三口フラスコに、実施例２で得られた粗ＬＶＳＡ９４９ｇ［ＬＶＳＡ８０８ｇ（３．４１ｍｏｌ）相当］および炭酸ナトリウム４６ｇ（０．４３４ｍｏｌ）を入れ、２００℃で１２時間攪拌して加熱処理を行なった。加熱処理後の混合物を室温に冷却し、固形物（炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび食塩など）をろ過した後、ろ液を理論段数２３段の蒸留塔（充填剤：ヘリパック）を用いて減圧下に蒸留（１０５〜１０９℃／８０Ｐａ）し、下記の物性を有するＬＶＳＡ７２５ｇ（３．０６ｍｏｌ、回収率８９．７％、純度９９．２％）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３、ＴＭＳ）δ：５．６６（１Ｈ，ｓ）、５．０７（１Ｈ，ｔ）、４．８２（１Ｈ，ｔ）、４．７５（１Ｈ，ｓ）、４．０７（２Ｈ，ｄ）、２．４２（１Ｈ，ｍ）、２．１５（３Ｈ，ｓ）、２．０３−２．２４（２Ｈ，ｍ）、１．８８（３Ｈ，ｓ）、１．７０（３Ｈ，ｓ）、１．６８（３Ｈ，ｓ）、１．６０（３Ｈ，ｓ）
＜実施例４＞
実施例３において、加熱処理時の温度を２５０℃にした以外は実施例３と同様に実験を行なった。その結果、ＬＶＳＡ７０７ｇ（２．９８ｍｏｌ、回収率８７．５％、純度９９．０％）を得た。
実施例３において、加熱処理時の温度を２５０℃にした以外は実施例３と同様に実験を行なった。その結果、ＬＶＳＡ７０７ｇ（２．９８ｍｏｌ、回収率８７．５％、純度９９．０％）を得た。
＜実施例５＞
実施例３において、炭酸ナトリウム４６ｇ（０．４３４ｍｏｌ）の代わりに１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン（ＤＢＵ）６６ｇ（０．４３４ｍｏｌ）を使用し、加熱処理時の温度を６２℃にした以外は実施例３と同様に実験を行なった。その結果、ＬＶＳＡ７００ｇ（２．９５ｍｏｌ、回収率８６．６％、純度９９．１％）を得た。
実施例３において、炭酸ナトリウム４６ｇ（０．４３４ｍｏｌ）の代わりに１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン（ＤＢＵ）６６ｇ（０．４３４ｍｏｌ）を使用し、加熱処理時の温度を６２℃にした以外は実施例３と同様に実験を行なった。その結果、ＬＶＳＡ７００ｇ（２．９５ｍｏｌ、回収率８６．６％、純度９９．１％）を得た。
＜比較例１＞工程３を経ずに粗ＬＶＳＡを蒸留した場合
冷却器、温度計および攪拌機を備えた内容積２Ｌの三口フラスコに、実施例２で得られた粗ＬＶＳＡ９４９ｇ［ＬＶＳＡ８０８ｇ（３．４１ｍｏｌ）相当］を入れ、理論段数１０段の蒸留塔（充填剤：ヘリパック）を用いて、減圧下に蒸留（１０５〜１０９℃／８０Ｐａ）した。しかし、すぐに蒸留塔の頭頂部などが閉塞してしまい、目的物であるＬＶＳＡを留出させることができなかった。なお、蒸留塔の閉塞部から、セネシオン酸が検出された。
冷却器、温度計および攪拌機を備えた内容積２Ｌの三口フラスコに、実施例２で得られた粗ＬＶＳＡ９４９ｇ［ＬＶＳＡ８０８ｇ（３．４１ｍｏｌ）相当］を入れ、理論段数１０段の蒸留塔（充填剤：ヘリパック）を用いて、減圧下に蒸留（１０５〜１０９℃／８０Ｐａ）した。しかし、すぐに蒸留塔の頭頂部などが閉塞してしまい、目的物であるＬＶＳＡを留出させることができなかった。なお、蒸留塔の閉塞部から、セネシオン酸が検出された。
＜比較例２＞工程３を経ずに粗ＬＶＳＡを理論段数の少ない蒸留塔を用いて蒸留した場合
冷却器、温度計および攪拌機を備えた内容積２Ｌの三口フラスコに、実施例２で得られた粗ＬＶＳＡ１２８５ｇ［ＬＶＳＡ１０００ｇ（４．２１ｍｏｌ）相当］を入れ、理論段数５段の蒸留塔（充填剤：ヘリパック）を用いて減圧下に蒸留（１２０℃／２６７Ｐａ）した。しかし、しばらくすると蒸留塔の頭頂部が閉塞してしまい、目的物であるＬＶＳＡを留出させることができなかった。なお、蒸留塔の閉塞部から、セネシオン酸が検出された。
冷却器、温度計および攪拌機を備えた内容積２Ｌの三口フラスコに、実施例２で得られた粗ＬＶＳＡ１２８５ｇ［ＬＶＳＡ１０００ｇ（４．２１ｍｏｌ）相当］を入れ、理論段数５段の蒸留塔（充填剤：ヘリパック）を用いて減圧下に蒸留（１２０℃／２６７Ｐａ）した。しかし、しばらくすると蒸留塔の頭頂部が閉塞してしまい、目的物であるＬＶＳＡを留出させることができなかった。なお、蒸留塔の閉塞部から、セネシオン酸が検出された。
＜比較例３＞工程３にて、加熱処理時の温度を２０℃にした場合
実施例３において、加熱処理時の温度を２０℃にした以外は実施例３と同様に実験を行なった。その結果、ＬＶＳＡを３３３ｇ（回収率４１．２％、純度７２．３％）しか得られなかった。
実施例３において、加熱処理時の温度を２０℃にした以外は実施例３と同様に実験を行なった。その結果、ＬＶＳＡを３３３ｇ（回収率４１．２％、純度７２．３％）しか得られなかった。
＜比較例４＞工程３にて、加熱処理時の温度を２７０℃にした場合
実施例３において、加熱処理時の温度を２７０℃にした以外は実施例３と同様に実験を行なった。その結果、ＬＶＳＡの分解が生じ、ＬＶＳＡを４８０ｇ（回収率６０．１％、純度９５．３％）しか得られなかった。
実施例３において、加熱処理時の温度を２７０℃にした以外は実施例３と同様に実験を行なった。その結果、ＬＶＳＡの分解が生じ、ＬＶＳＡを４８０ｇ（回収率６０．１％、純度９５．３％）しか得られなかった。
＜参考例１＞工程１および工程２を小規模で実施し、工程３を経ずに粗ＬＶＳＡを蒸留した場合
工程１：セネシオン酸クロリドの製造
温度計および攪拌機を備えた内容積２Ｌの四口フラスコに、セネシオン酸５００ｇ（５ｍｏｌ）、ＤＭＦ１１．１ｍｌ（０．１５ｍｏｌ）およびトルエン６５０ｍＬを入れ、得られた混合液を５５℃に昇温した後、塩化チオニル６５２ｇ（５．５ｍｏｌ）を２．５時間かけて滴下した。滴下中、混合液の温度は５４〜６８℃を維持していた。滴下終了後、さらに同温度で１時間攪拌を続けた。
反応終了後、減圧下にトルエンを留去（３０〜３５℃／３．３ｋＰａ）した後、トルエン４３０ｍｌを添加してからトルエンを留去し（３５〜４０℃／３．３ｋＰａ）、さらにトルエン４３０ｍｌを添加してから再度トルエンを留去（５０〜６０℃／３．３ｋＰａ）することにより、できる限り不純物を除去した。その結果、セネシオン酸クロリドのトルエン溶液７８４．９ｇ［セネシオン酸クロリド４１８ｇ（３．５３ｍｏｌ）相当、収率７０．６％］を得た。
工程２：粗ＬＶＳＡの製造
温度計および攪拌機を備えた内容積５Ｌの四口フラスコに、２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オール４２５．４ｇ（２．７５ｍｏｌ）、ピリジン３２５．９ｇ（４．１２ｍｏｌ）、トルエン１．９７Ｌを入れ、得られた混合液を５℃まで冷却した後、上記工程１にて得られたセネシオン酸クロリドのトルエン溶液７２７．８ｇ［セネシオン酸クロリド３８７．９ｇ（３．２７ｍｏｌ）相当］を１時間かけて滴下した（滴下中、混合液の温度は１０〜１３℃を維持していた。）。滴下終了後、３〜５℃でさらに４．５時間攪拌を続けた。
反応終了後、同温度で蒸留水１．７Ｌを添加し、１０分間攪拌した。分液した後、有機層を１モル％塩酸水溶液８６０ｍＬ、蒸留水８３０ｍＬ、５質量％炭酸ナトリウム水溶液８８０ｍＬ、蒸留水８３０ｍＬで順次、中和・洗浄した。中和・洗浄後の有機層を濃縮し、粗ＬＶＳＡ６８９．７ｇ［ＬＶＳＡ６１４．２ｇ（２．６ｍｏｌ）相当、純度８９％、収率９４．９％］を得た。
（工程３を経ずに蒸留）
次いで、冷却器、温度計および攪拌機を備えた内容積１Ｌの三口フラスコに、上記工程２で得られた粗ＬＶＳＡ６８９．７ｇ［ＬＶＳＡ６１４．２ｇ（２．６ｍｏｌ）相当］を入れ、理論段数１０段の蒸留塔（充填剤：ヘリパック）を用いて減圧下に蒸留した（１０５℃／８０Ｐａ）その結果、特に問題なくＬＶＳＡ５４６．０ｇ（２．３１ｍｏｌ、純度９９．０％、収率８８．９％）が得られた。
工程１：セネシオン酸クロリドの製造
温度計および攪拌機を備えた内容積２Ｌの四口フラスコに、セネシオン酸５００ｇ（５ｍｏｌ）、ＤＭＦ１１．１ｍｌ（０．１５ｍｏｌ）およびトルエン６５０ｍＬを入れ、得られた混合液を５５℃に昇温した後、塩化チオニル６５２ｇ（５．５ｍｏｌ）を２．５時間かけて滴下した。滴下中、混合液の温度は５４〜６８℃を維持していた。滴下終了後、さらに同温度で１時間攪拌を続けた。
反応終了後、減圧下にトルエンを留去（３０〜３５℃／３．３ｋＰａ）した後、トルエン４３０ｍｌを添加してからトルエンを留去し（３５〜４０℃／３．３ｋＰａ）、さらにトルエン４３０ｍｌを添加してから再度トルエンを留去（５０〜６０℃／３．３ｋＰａ）することにより、できる限り不純物を除去した。その結果、セネシオン酸クロリドのトルエン溶液７８４．９ｇ［セネシオン酸クロリド４１８ｇ（３．５３ｍｏｌ）相当、収率７０．６％］を得た。
工程２：粗ＬＶＳＡの製造
温度計および攪拌機を備えた内容積５Ｌの四口フラスコに、２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オール４２５．４ｇ（２．７５ｍｏｌ）、ピリジン３２５．９ｇ（４．１２ｍｏｌ）、トルエン１．９７Ｌを入れ、得られた混合液を５℃まで冷却した後、上記工程１にて得られたセネシオン酸クロリドのトルエン溶液７２７．８ｇ［セネシオン酸クロリド３８７．９ｇ（３．２７ｍｏｌ）相当］を１時間かけて滴下した（滴下中、混合液の温度は１０〜１３℃を維持していた。）。滴下終了後、３〜５℃でさらに４．５時間攪拌を続けた。
反応終了後、同温度で蒸留水１．７Ｌを添加し、１０分間攪拌した。分液した後、有機層を１モル％塩酸水溶液８６０ｍＬ、蒸留水８３０ｍＬ、５質量％炭酸ナトリウム水溶液８８０ｍＬ、蒸留水８３０ｍＬで順次、中和・洗浄した。中和・洗浄後の有機層を濃縮し、粗ＬＶＳＡ６８９．７ｇ［ＬＶＳＡ６１４．２ｇ（２．６ｍｏｌ）相当、純度８９％、収率９４．９％］を得た。
（工程３を経ずに蒸留）
次いで、冷却器、温度計および攪拌機を備えた内容積１Ｌの三口フラスコに、上記工程２で得られた粗ＬＶＳＡ６８９．７ｇ［ＬＶＳＡ６１４．２ｇ（２．６ｍｏｌ）相当］を入れ、理論段数１０段の蒸留塔（充填剤：ヘリパック）を用いて減圧下に蒸留した（１０５℃／８０Ｐａ）その結果、特に問題なくＬＶＳＡ５４６．０ｇ（２．３１ｍｏｌ、純度９９．０％、収率８８．９％）が得られた。
実施例１〜５、比較例１〜４および参考例１より、粗ＬＶＳＡの製造を工業的な規模にて行なった場合には、工程３を経ずにそのまま蒸留操作を実施すると、蒸留塔の頭頂部などの閉塞により蒸留できなくなるが、塩基性物質の存在下に５０〜２５０℃で加熱処理するという「工程３」を経ることにより、工程３後の蒸留操作における前記問題が解決し、高純度および高収率でＬＶＳＡを製造できることがわかった。
本発明は、２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−イル ３−メチル−２−ブテノアート（以下、ＬＶＳＡと称する。）の製造方法に関する。かかるＬＶＳＡは、害虫であるコナカイガラムシ類のメスが作り出すフェロモンであり、農薬として有用である。
Claims (1)
- セネシオン酸とハロゲン化剤を反応させてセネシオン酸ハライドを得、得られたセネシオン酸ハライドと２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−オールを有機塩基化合物の存在下に反応させて得られる粗２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−イル ３−メチル−２−ブテノアートを、塩基性物質の存在下に５０〜２５０℃で加熱処理することを特徴とする、２−イソプロペニル−５−メチル−４−ヘキセン−１−イル ３−メチル−２−ブテノアートの製造方法。
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