WO2001079192A1 - Process for preparing 5-substituted-2(5h)-furanones - Google Patents

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WO2001079192A1
WO2001079192A1 PCT/JP2001/003225 JP0103225W WO0179192A1 WO 2001079192 A1 WO2001079192 A1 WO 2001079192A1 JP 0103225 W JP0103225 W JP 0103225W WO 0179192 A1 WO0179192 A1 WO 0179192A1
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substituent
general formula
carbonate
reaction
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Inventor
Kuniaki Tatsuta
Original Assignee
Kuraray Co., Ltd.
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/56Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/60Two oxygen atoms, e.g. succinic anhydride

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing 2 (5H) -furanone substituted at the 5-position with an alkoxyl group or the like.
  • the 5-Okida 2 (5H) 1-furanone, for example, 5-ethoxy-12 (5H) 1-furanone, obtained by the present invention is useful as a synthetic intermediate for pharmaceuticals such as anti-inflammatory agents.
  • 2- (5H) monofuranone in which the 5-position of 5-alkoxy-12 (5H) monofuranone is substituted by an alkoxyl group, etc., can be produced by (1) oxidation of furfural under light irradiation 5-Hydroxy-2 (5H) — a method of obtaining furanone and reacting it with alcohol [see Tetrahedron, Vol. 44, pp. 7213 (1988)], (2) acetylfuran or furan — 2-—Oxidation of carboxylic acid ester in alcohol or acetone solvent under light irradiation conditions [See Chemistry Ex press, vol. 1, p.
  • the method (7) uses carbon tetrachloride as a solvent, and has a problem that it has a large effect on the human body and the environment.
  • aqueous potassium carbonate solution is used], and the reaction conditions are not efficient because the decomposition of 5-promo 2 (5H) monofuranone derivative, which is unstable to water, occurs simultaneously. Therefore, none of these methods can be said to be industrially advantageous methods for producing 2 (5H) -furanone in which the 5-position is substituted with an alkoxyl group or the like.
  • R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent or an aralkyl group which may have a substituent
  • X represents a halogen atom.
  • halolactone (II) under non-aqueous conditions, lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium hydrogencarbonate and hydrogencarbonate.
  • a base selected from the group consisting of potassium
  • R 2 represents an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
  • Alcohol hereinafter abbreviated as alcohol (III)).
  • halolactone (II) (Wherein R 1 is as defined above) (hereinafter abbreviated as lactone (IV)) with a halogenating agent to give halolactone (II).
  • the halogenolactone (II) is converted to an alcohol (III) under non-aqueous conditions in the presence of a base selected from the group consisting of lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium bicarbonate and hydrogen bicarbonate.
  • a base selected from the group consisting of lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium bicarbonate and hydrogen bicarbonate.
  • the alkyl 3 ⁇ 4 represented by R 1 and R 2 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, for example, methyl 3 ⁇ 4, ethyl 1 ⁇ 2, propyl, isopropyl, butyl.
  • alkyl groups may have a ⁇ ′ exchange S, and examples of such substituents include an alkoxyl group such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group; a tert-butyldimethylsilyloxy group; trisubstituted silyloxy groups such as tert-butyldiphenylsilyloxy group; nitro group and the like.
  • the aralkyl group represented by R ′ and R 2 is preferably an aralkyl group having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms as an alkyl moiety and having an aralkyl group having 6 to 10 carbon atoms as an aryl moiety. Group, 11-naphthylmethyl group, phenethyl group and the like. These aralkyls may have a substituent such as methyl, ethyl: propyl, isopropyl !; butyl, isobutyl, and tort-butyl ⁇ .
  • Trifluoro chill ⁇ ⁇ Alkoxyl groups such as ethoxy, propoxy and butoxy groups; trisubstituted silyloxy groups such as tert-butyldimethylsilyloxy group and tert-butyldiphenylsilyloxy group; nitro groups; phenyl groups and p-methoxyphenyl. Groups such as aryl groups.
  • the aryl group represented by R 1 is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group. These aryl groups may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group and a tert-butyl group.
  • Trifluoromethyl group Trifluoromethyl group; alkoxyl group such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group; trisubstituted silyloxy group such as tert-butyldimethylsilyloxy group and tert-butyldiphenylsilyloxy group; nitro group; phenyl group And p-aryl groups such as a methoxyphenyl group.
  • the alkenyl group represented by R 2 is preferably a linear or branched alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, for example, a vinyl group, a propenyl group, a methallyl group, a butenyl group, a prenyl group, and an octenyl group. And the like. These alkenyl groups may have a substituent. Examples of such a substituent include a trifluoromethyl group; an alkoxyl group such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group; and iert monobutyldimethylsilyloxyl. Groups, tert-butyltriphenylsilyloxy groups and other trisubstituted silyloxy groups; nitro groups; phenyl groups and aryl-groups such as ⁇ -methoxy phenyl groups.
  • halogen atom represented by X examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • halogenating agent examples include chlorine, bromine, sulfuryl chloride, chloro-succinic acid imid, bromo-succinic acid imid, 5,5-dimethyl-1.3-dibromohydant , Pyridine dibumid hydropromide, bromine-dioxane, bromotrichloromethane and the like are used.
  • the amount of the halogenating agent to be used is preferably in the range of 0.1 to 10 mol, more preferably in the range of 0.5 to 2 mol, per 1 mol of lactone (IV).
  • the halogenating agent is preferably used in the presence of a radical initiator, from the viewpoint of allowing the reaction to proceed smoothly.
  • a radical initiator for example, dibenzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, ditert-butylperoxide, dicumylperoxide, tert-butyl perbenzoate and the like are used.
  • the amount thereof is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01 to 1 mol per mol of the halogenating agent, and is preferably 0.01 to 1 mol. More preferably, it is in the range of 0.01 mole.
  • the reaction is preferably performed in the presence of a solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction.
  • hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, petroleum ether, and benzene; getyl ether, tetrahydrofuran, and diisopropyl ether Ethers such as dioxane, dimethyloxetane and dibutyl ether; ditolyls such as acetonitrile, propionitrile and benzonitrile; methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethane Halogenated hydrocarbons such as loroethane, trichloroethane, and benzene; and mixtures thereof.
  • the solvent is preferably in the range of 0.5 to 100 times by weight the lactone
  • the reaction temperature is preferably in the range of 0 to 200 ° C, more preferably in the range of 50 to 100 ° C.
  • the reaction time varies depending on the type of the lactone (IV), the halogenating agent and the solvent, the ratio used, and the reaction temperature, but is preferably in the range of 0.5 to 30 hours.
  • the reaction is carried out, for example, by dissolving or suspending a halogenating agent, lactone (IV) and, if necessary, a radical initiator in a solvent at a predetermined temperature.
  • the thus-obtained halolactone (II) can be isolated and purified by a method generally used for isolation and purification of an organic compound. For example, water is added to the reaction mixture to separate an organic layer and an aqueous layer, and the aqueous layer is extracted with a solvent such as getyl ether, ethyl acetate, toluene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, and the like. The organic layers are combined, dried over anhydrous sodium sulfate, etc., and concentrated.
  • a solvent such as getyl ether, ethyl acetate, toluene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, and the like.
  • halolactone (II) is unstable to water and tends to decompose, it is desirable to perform the extraction operation in a short time. Further, if necessary, the purity of the obtained crude product can be further increased by subjecting it to ordinary purification means such as recrystallization, distillation and silica gel column chromatography.
  • lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium hydrogencarbonate or hydrogencarbonate As a base, it is necessary to use lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium hydrogencarbonate or hydrogencarbonate. These may be used alone or as a mixture of two or more.
  • the amount thereof is preferably in the range of 0.5 to 50 mol per mol of halolactone (II), and 0.5 to 50 mol. More preferably, 5 to 5 moles:
  • sodium bicarbonate or hydrogen carbonate bicarbonate the amount used is preferably in the range of 1 to 50 mol, and preferably 1 to 5 mol, per mol of halolactone (II). More preferably, it is within the range.
  • Examples of the alcohol (III) include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, 1-pentanol, and 2-pentanol. Fats such as 3-pentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 1-octanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 3-ethoxy-11-propanol Group-saturated alcohols: allylic alcohol, 2-butene-l-ol, 3-butene-l-l-ol, 2-pentene-l-l-ol, 3-penten-l-l-ol, 4-pentene-l-l-ol, 4-l-pentene-l-l .
  • Aliphatic unsaturated alcohols include aromatic alcohols such as benzyl alcohol, 1-phenylethanol, 1-naphthylenemethanol, 2-naphthylenemethanol, methylbenzyl alcohol and methoxybenzyl alcohol. Among them, methanol, ethanol, 1-propanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 1-year-old ketanol and the like are preferably used.
  • the amount of the alcohol (III) to be used is preferably 1 mol or more, more preferably 1 to 1,000 mol, per 1 mol of the halolactone (II).
  • the reaction must be carried out under non-aqueous conditions, because the presence of water degrades halactolone (II).
  • the reaction can be performed in the presence or absence of a solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction.
  • hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, petroleum ether, benzene, toluene, xylene, cumene; getyl ether, tetrahydrofuran Ethers such as diisopropyl ether, dioxane, dimethoxyethane and dibutyl ether; nitriles such as acetate nitrile, propionitrile and benzonitrile; methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, dichloroethane, trichloroethane Halogenated hydrocarbons such as ethane; aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide and N, N-dimethylformamide; and mixtures thereof.
  • a solvent is used, the use thereof is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 to 1,000 times the amount of halolactone (II).
  • the reaction temperature is preferably in the range of 20 to 200 ° C, more preferably in the range of 40 to 100 ° C ffl.
  • the reaction time varies depending on the type of the halolactone (I 1), the base and the alcohol (I I I), the ratio of the amounts used and the reaction temperature, but is preferably in the range of 0.5 to 30 hours.
  • the reaction is preferably carried out at a predetermined temperature, for example, by suspending a base in alcohol (III) and, if necessary, in a solvent, and then adding halolactone (II) to the mixture.
  • the 5-oxylactone (I) thus obtained can be isolated and purified by a method generally used in the isolation and purification of organic compounds.
  • the reaction mixture is filtered to remove solids, water is added to the filtrate to separate the organic layer from the aqueous layer, and the aqueous layer is separated into getyl ether, ethyl acetate, toluene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, etc.
  • the extract is combined with an organic solvent, and the extract and the organic layer are combined, dried over anhydrous sodium sulfate, etc., and concentrated.
  • the crude product obtained is recrystallized, distilled, or purified by silica gel column chromatography if necessary. Purify.
  • the lactone (IV) used in the present invention can be prepared, for example, by a method of oxidizing furfural with hydrogen peroxide [The Organic Preparation and Procedures International, Inc. (The O r g a n i c P r e p a ra n a tio n a n d
  • reaction solution was cooled to 40 ° C or lower, concentrated under reduced pressure at the same temperature or lower until no acetone nitrile distilled, and then 300 ml of toluene and 300 ml of water were added at room temperature. In addition, they were stirred for 30 minutes.
  • Separate ⁇ 'and Water 1' The organic layer is dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated under reduced pressure to give a brown liquid, 5_bromo-2 (5H) monofuranone 38.6 1 g (purity 95%) having the following physical properties. 225 mmo yield 75%).
  • Example 1 stirring was continued at 25 ° C without separating the organic layer and the aqueous layer, and the residual ratio was measured by gas chromatography in order to observe the stability of 5-promo 2 (5H) monofuranone. It was measured using a graph. 5-Promo 2 (5H) monofuranone decomposed at a rate of about 3% / hour.
  • Boiling point 7 6—7 8 ° C / 6 67 kPa
  • Example 2 the mixture was heated and stirred under ethanol reflux for 3 hours without adding lithium carbonate.
  • this reaction solution was analyzed by gas chromatography, a peak corresponding to 5-ethoxy-2 (5H) -furanone was not detected, and a complex mixed system was obtained. Comparative Example 2

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Abstract

A process for preparing 5-substituted-2(5H)-furanones of the general formula (I) wherein R1 is hydrogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted aralkyl; and R2 is optionally substituted alkyl, optionally substituted alkenyl, or optionally substituted aralkyl, characterized by reacting a compound of the general formula (II) wherein R1 is as defined above; and X is halogeno with an alcohol of the general formula (III) wherein R2 is as defined above under nonaqueous conditions in the presence of a base selected from the group consisting of lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium hydrogencarbonate, and potassium hydrogencarbonate.

Description

5—置換一 2 (5H) 一フラノンの製造方法 技術分野  Method for producing 5-substituted mono (5H) monofuranone
本発明は、 5位がアルコキシル基な明どで置換された 2 (5H) 一フラノンの製造方 法に関する。 本発明により得られる 5—置田換一 2 ( 5 H) 一フラノン、 例えば 5—ェ トキシ一 2 (5H) 一フラノンは、 抗炎症剤などの医藥の合成中間体として有用であ る。 背景技術  The present invention relates to a method for producing 2 (5H) -furanone substituted at the 5-position with an alkoxyl group or the like. The 5-Okida 2 (5H) 1-furanone, for example, 5-ethoxy-12 (5H) 1-furanone, obtained by the present invention is useful as a synthetic intermediate for pharmaceuticals such as anti-inflammatory agents. Background art
5—アルコキシ一 2 ( 5 H) 一フラノンなどの 5位がアルコキシル基などで置換さ れた 2 ( 5 H) 一フラノンの製造方法としては、 (1) フルフラールを光照射条件で 酸化することにより 5—ヒドロキシー 2 ( 5 H) —フラノンを得、 これをアルコール と反応させる方法 [テトラへドロン (Te t r a h e d r o n), 44巻、 72 1 3 頁 (1 988年) 参照]、 (2) ァセチルフランまたはフラン— 2—カルボン酸エステ ルをアルコールまたはァセトン溶媒中で光照射条件で酸化する方法 [ケミストリー エクスプレス (Ch em i s t r y Ex p r e s s)、 1巻、 475頁 (1 986 年) 参照]、 (3) 2—シリルォキシフラン誘導体をョードソベンゼンにより酸化する 方法 [テトラへドロン レターズ (T e t r a h e d r on L e t t .)、 30卷、 30 1 9頁 (1 989年) 参照]、 (4) グリオキシル酸とアルデヒドとのマンニッヒ 反応により、 4位に置換基を有する 5—アルコキシ一 2 (511) —フラノンを製造す る方法 [ジャーナル ォブ オーガニック ケミストリー (J. O r . Ch em. )、 46巻、 4889頁 ( 1 98 1华) 参照]、 (5) 3—ホルミルメ夕クリル酸を塩 酸中で加熱して 5—ヒドロキシ一 3—メチル— 2 (511) —フラ ノンを得、 これをァ ルコールと反応させる方法 [ジャーナル ォブ ザ ケミカル ソサイエティー ( c ) ( J . C h e m. S o c ., (c))、 1 984頁 (1 9 6 8年) 参照]、 (6) 5— プロモー 4—メ卜キシ _ 2 (5H) 一フラノンにアルコールを作用させる方法 [ジャ ーナル ォブ ザ ケミカル ソサイエティ一、 パーキン トランザクション I (2- (5H) monofuranone, in which the 5-position of 5-alkoxy-12 (5H) monofuranone is substituted by an alkoxyl group, etc., can be produced by (1) oxidation of furfural under light irradiation 5-Hydroxy-2 (5H) — a method of obtaining furanone and reacting it with alcohol [see Tetrahedron, Vol. 44, pp. 7213 (1988)], (2) acetylfuran or furan — 2-—Oxidation of carboxylic acid ester in alcohol or acetone solvent under light irradiation conditions [See Chemistry Ex press, vol. 1, p. 475 (1 986)], (3) 2— A method for oxidizing silyloxyfuran derivatives with odosobenzene [see Tetrahedron on Letters, vol. 30, p. 30 (1989)], (4) Mannich of glyoxylic acid and aldehyde By reaction , 4-Substituted 5-alkoxy 1 (511) —a method for producing furanone [Journal of Organic Chemistry (J. Or. Chem.), Vol. 46, p. 4889 (1998) (5) Heating 3-formylmethacrylic acid in hydrochloric acid to give 5-hydroxy-13-methyl-2 (511) -furanone, Method for reaction with alcohol [Journal of the Chemical Society (c) (see J. Chem. Soc., (C)), pp. 1984 (1966)], (6) 5—Promote 4-Methoxy _ 2 (5H) How to make alcohol act on one furanone [Journal of the Chemical Society, Parkin Transaction I (
J . Ch em. S o c ., P e r k i n T r a n s . 1 )、 7 1 7頁 ( 1 9 8 7年) 参照]、 (7) 2 (5 H) 一フラノン誘導体を四塩化炭素中、 N—プロモスクシンイミ ドにより臭素化して 5—ブロモ— 2 (5H) 一フラノン誘導体を得、 これを炭酸カリ ゥム水溶液の存在下にフエノールと反応させる方法 [シンセシス (S y n t h e s i s )、 7 6 0頁 ( 1 98 8年) 参照] が知られている。 J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1), pp. 717 (1989)], (7) 2 (5H) monofuranone derivative in carbon tetrachloride, N— Bromination with bromosuccinimide to obtain a 5-bromo-2 (5H) monofuranone derivative, which is reacted with phenol in the presence of an aqueous solution of potassium carbonate [Synthesis, p. (1988)] is known.
上記 ( 1 ) および (2) の方法を工業的なスケールで実施する場合、 光照射のため の反応設備およびエネルギーが過大となる。 上記 (3) の方法で使用する 2—シリル ォキシフラン誘導体およびョードソベンゼンは高価である。 上記 (4) の方法は、 原 料が高価なうえ、 得られる生成物はすべて 4位に置換基を有する 5—アルコキシ一 2 When the methods (1) and (2) are performed on an industrial scale, the reaction equipment and energy for light irradiation are excessive. The 2-silyloxyfuran derivative and eodosobenzene used in the method (3) are expensive. In the above method (4), the raw materials are expensive and all the obtained products have 5-substituted alkoxy groups having a substituent at the 4-position.
(5H) —フラノン誘導体であり、 汎用性に欠ける。 上記 (5) の方法は原料が高価 なうえ、 収率が 3 5 %と低い。 上記 (6) の方法では、 強酸である臭化水素が副生し 、 かつその臭化水素が生成物に作用して、 生成物の開環反応を引起こす。 また、 n— ブチルリチウムの存在下にアルコールを作用させる反応が行われているが、 本発明に おける 4位に置換基を有さない 5—ハロゲノー 2 ( 5 H) 一フラノンに n—プチルリ チウムの存在下にアルコールを作用させた場合には、 選択性が悪く、 目的とする 5— アルコキシ一 2 ( 5 H) 一フラノンは低収率でしか得られない。 上記 ( 7) の方法は 、 四塩化炭素を溶媒として使用しており、 人体および環境に与える影響が大きいとい う問題を有している。 また、 炭酸カリウム水溶液を使月]しており、 水に対して不安定 な 5—プロモー 2 (5H) 一フラノン誘導体の分解を併発するため、 その反応条件は 効率的ではない。 したがって、 これらの方法はいずれも 5位がアルコキシル基などで 置換された 2 (5H) 一フラノンの工業的に有利な製造方法とは言い難い。 (5H) —Furanone derivative, lacking versatility. In the method (5), the raw materials are expensive and the yield is as low as 35%. In the above method (6), hydrogen bromide which is a strong acid is produced as a by-product, and the hydrogen bromide acts on the product to cause a ring-opening reaction of the product. In addition, although a reaction in which an alcohol is reacted in the presence of n-butyllithium is performed, n-butylyllithium is added to 5-halogeno 2 (5H) monofuranone having no substituent at the 4-position in the present invention. When an alcohol is allowed to act in the presence of a compound, the selectivity is poor and the desired 5-alkoxy-12 (5H) -furanone is obtained only in low yield. The method (7) uses carbon tetrachloride as a solvent, and has a problem that it has a large effect on the human body and the environment. In addition, aqueous potassium carbonate solution is used], and the reaction conditions are not efficient because the decomposition of 5-promo 2 (5H) monofuranone derivative, which is unstable to water, occurs simultaneously. Therefore, none of these methods can be said to be industrially advantageous methods for producing 2 (5H) -furanone in which the 5-position is substituted with an alkoxyl group or the like.
本発明の目的は、 5—アルコキシ— 2 ( 511) —フラ ノンのような 5—置換— 2 ( 5H) 一フラノンを、 安価に、 効率よく、 工業的に有利に製造し得る方法を提供する しとにめる。 発明の開示 It is an object of the present invention to provide 5-substituted-2 (511) -furanone-like 5H) To provide an inexpensive, efficient, and industrially advantageous method for producing monofuranone. Disclosure of the invention
本発明によれば、 上記の目的は、  According to the present invention, the above object is
①一般式 ( I I )
Figure imgf000005_0001
① General formula (II)
Figure imgf000005_0001
(式中、 R1は水素原子、 置換基を有していてもよいアルキル基、 置換基を有してい てもよぃァリール基または置換基を有していてもよいァラルキル基を表し、 Xはハロ ゲン原子を表す。) で示される化合物 [以下、 これをハロラク トン ( I I ) と略称す る] を、 非水条件下、 炭酸リチウム、 炭酸ナトリウム、 炭酸カルシウム、 炭酸水素ナ トリウムおよび炭酸水素カリウムからなる群より選ばれる塩基の存在下に、 一般式 ((Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent or an aralkyl group which may have a substituent, X Represents a halogen atom.) [Hereinafter, this is abbreviated as “halolactone (II)”], under non-aqueous conditions, lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium hydrogencarbonate and hydrogencarbonate. In the presence of a base selected from the group consisting of potassium, the general formula (
I I I ) I I I)
R2OH ( I I I ) R 2 OH (III)
(式中、 R2は置換基を有していてもよいアルキル基、 置換基を有していてもよいァ ルケニル基または置換基を有していてもよいァラルキル基を表す。) で示されるアル コール [以下、 これをアルコール ( I I I ) と略称する] と反応させることを特徴と する一般式 ( I )
Figure imgf000005_0002
(Wherein, R 2 represents an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.) Alcohol (hereinafter abbreviated as alcohol (III)).
Figure imgf000005_0002
(式屮、 R 1および R2は前記定義のとおりである。) で示される 5—置換 _ 2 ( 5 Η ) 一フラノン [以下、 これを 5—才キシラク 卜ン ( I ) と略称する] の製造方法、 お よび (The formulas B, R 1 and R 2 are as defined above.) 5 -substituted _ 2 (5)) 1 furanone [Hereinafter, this is abbreviated as 5-year old xylactone (I)] Manufacturing method And
②一般式 ( I V)
Figure imgf000006_0001
② General formula (IV)
Figure imgf000006_0001
(式中、 R1は前記定義のとおりである。) で示される化合物 [以下、 これをラク ト ン ( I V) と略称する] にハロゲン化剤を作用させてハロラクトン ( I I ) を得、 得 られたハロラク トン ( I I ) を、 非水条件下、 炭酸リチウム、 炭酸ナトリウム、 炭酸 カルシウム、 炭酸水素ナ卜リゥムおよび炭酸水素力リゥムからなる群より選ばれる塩 基の存在下に、 アルコール ( I I I) と反応させることを特徴とする 5—ォキシラク トン (I ) の製造方法を提供することによって達成される。 発明を実施するための最良の形態 (Wherein R 1 is as defined above) (hereinafter abbreviated as lactone (IV)) with a halogenating agent to give halolactone (II). The halogenolactone (II) is converted to an alcohol (III) under non-aqueous conditions in the presence of a base selected from the group consisting of lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium bicarbonate and hydrogen bicarbonate. This is achieved by providing a method for producing 5-oxylactone (I), which is characterized by reacting BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
上記一般式中、 R 1および R 2が表すアルキル ¾としては、 炭素数 1〜8の直鎖状 または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、 例えばメチル ¾、 ェチル½、 プロピル基、 イソプロピル基、 ブチル基、 イソブチル基、 t e r ί一ブチル基、 へキシル基、 ォク チル基などが举げられる。 これらのアルキル基は ίί'ί換 Sを有していてもよく、 かかる 置換基としては、 例えばメトキシ基、 エトキシ基、 プロポキシ基、 ブトキシ基などの アルコキシル基; t e r t—プチルジメチルシリルォキシ基、 t e r t一プチルジフ ェニルシリルォキシ基などの三置換シリルォキシ基; ニトロ基などが挙げられる。 In the above general formula, the alkyl ¾ represented by R 1 and R 2 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, for example, methyl ¾, ethyl ½, propyl, isopropyl, butyl. Group, isobutyl group, tertiary butyl group, hexyl group, octyl group and the like. These alkyl groups may have a ίί ′ exchange S, and examples of such substituents include an alkoxyl group such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group; a tert-butyldimethylsilyloxy group; trisubstituted silyloxy groups such as tert-butyldiphenylsilyloxy group; nitro group and the like.
R 'および R 2が表すァラルキル基としては、 アルキル部分として炭素数 1〜 8の アルキル基を有し、 ァリール部分として炭素数 6〜 1 0のァリール基を有するァラル キル基が好ましく、 例えばべンジル基、 1一ナフチルメチル基、 フエネチル基などが 挙げられる。 これらのァラルキル ¾は置換基を冇していてもよく、 かかる置換基とし ては、 例えばメチル¾、 ェチル: ¾、 プロピル- 、 イソプロピル !;、 ブチル ¾、 イソブ チル基、 t o r tーブチル^などのアルキル¾; 卜リフルォロ乂チル ½; メ 卜キシ^ 、 エトキシ基、 プロポキシ基、 ブトキシ基などのアルコキシル基; t e r t—ブチル ジメチルシリルォキシ基、 t e r t—プチルジフエニルシリルォキシ基などの三置換 シリルォキシ基;ニトロ基; フエニル基、 p —メトキシフエ二ル基などのァリール基 などが挙げられる。 The aralkyl group represented by R ′ and R 2 is preferably an aralkyl group having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms as an alkyl moiety and having an aralkyl group having 6 to 10 carbon atoms as an aryl moiety. Group, 11-naphthylmethyl group, phenethyl group and the like. These aralkyls may have a substituent such as methyl, ethyl: propyl, isopropyl !; butyl, isobutyl, and tort-butyl ^. ¾; Trifluoro chill チ ル; Alkoxyl groups such as ethoxy, propoxy and butoxy groups; trisubstituted silyloxy groups such as tert-butyldimethylsilyloxy group and tert-butyldiphenylsilyloxy group; nitro groups; phenyl groups and p-methoxyphenyl. Groups such as aryl groups.
R 1が表すァリール基としては、 炭素数 6〜 1 0のァリール基が好ましく、 例えば フエニル基、 ナフチル基などが挙げられる。 これらのァリール基は置換基を有してい てもよく、 かかる置換基としては、 例えばメチル基、 ェチル基、 プロピル基、 イソプ 口ピル基、 ブチル基、 イソブチル基、 t e r t —ブチル基などのアルキル基; トリフ ルォロメチル基; メ卜キシ基、 エトキシ基、 プロポキシ基、 ブトキシ基などのアルコ キシル基; t e r t —プチルジメチルシリルォキシ基、 t e r t —プチルジフエニル シリルォキシ基などの三置換シリルォキシ基;ニトロ基; フエニル基、 p —メ卜キシ フエニル基などのァリール基などが挙げられる。 The aryl group represented by R 1 is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group. These aryl groups may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group and a tert-butyl group. Trifluoromethyl group; alkoxyl group such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group; trisubstituted silyloxy group such as tert-butyldimethylsilyloxy group and tert-butyldiphenylsilyloxy group; nitro group; phenyl group And p-aryl groups such as a methoxyphenyl group.
R 2が表すアルケニル基としては、 炭素数 2〜 8の直鎖状または分岐鎖状のァルケ ニル基が好ましく、 例えばビニル基、 プロぺニル基、 メタリル基、 ブテニル基、 プレ ニル基、 ォクテニル基などが挙げられる。 これらのアルケニル基は ίΓί換基を有してい てもよく、 かかる置換基としては、 例えば卜リフルォロメチル基; メトキシ基、 エト キシ基、 プロポキシ基、 ブ卜キシ基などのアルコキシル基; i e r t 一ブチルジメチ ルシリルォキシ基、 t e r ί —プチルジフエニルシリルォキシ基などの三置換シリル ォキシ基; ニトロ基; フエニル基、 ρ —メ 卜キシフエニル基などのァリール-基などが 挙げられる。 The alkenyl group represented by R 2 is preferably a linear or branched alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, for example, a vinyl group, a propenyl group, a methallyl group, a butenyl group, a prenyl group, and an octenyl group. And the like. These alkenyl groups may have a substituent. Examples of such a substituent include a trifluoromethyl group; an alkoxyl group such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group; and iert monobutyldimethylsilyloxyl. Groups, tert-butyltriphenylsilyloxy groups and other trisubstituted silyloxy groups; nitro groups; phenyl groups and aryl-groups such as ρ-methoxy phenyl groups.
Xが表すハロゲン原子としては、 例えばフッ素原子、 塩素原子、 臭素原子、 ヨウ素 原子などが挙げられる。  Examples of the halogen atom represented by X include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
まず、 ラクトン ( I V ) にハロゲン化剤を作用させてハロラク トン ( I I ) を製造 する工程について説明する。  First, a process for producing halactone (II) by reacting lactone (IV) with a halogenating agent will be described.
ハロゲン化剤としては、 例えば塩素、 臭素、 塩化スルフリル、 Ν—クロロコハク酸 イミ ド、 Ν—ブロモコハク酸イミ ド、 5 , 5—ジメチルー 1 . 3—ジブロモヒダント イン、 ピリジンジブ口ミ ドヒドロプロミ ド、 臭素一ジォキサン、 ブロモトリクロロメ タンなどが使用される。 ハロゲン化剤の使用量は、 ラクトン ( I V) 1モルに対して 、 0. 1〜 1 0モルの範囲であるのが好ましく、 0. 5〜2モルの範囲であるのがよ り好ましい。 Examples of the halogenating agent include chlorine, bromine, sulfuryl chloride, chloro-succinic acid imid, bromo-succinic acid imid, 5,5-dimethyl-1.3-dibromohydant , Pyridine dibumid hydropromide, bromine-dioxane, bromotrichloromethane and the like are used. The amount of the halogenating agent to be used is preferably in the range of 0.1 to 10 mol, more preferably in the range of 0.5 to 2 mol, per 1 mol of lactone (IV).
反応を円滑に進行させる観点から、 ハロゲン化剤はラジカル開始剤の共存下に用い るのが好ましい。 かかるラジカル開始剤としては、 例えば過酸化ジベンゾィル、 ァゾ ビスイソプチロニトリル、 ジ t e r t —ブチルペルォキシド、 ジクミルペルォキシド 、 過安息香酸 t e r t 一ブチルなどが使用される。 ラジカル開始剤を共存させる場合 、 その使用量に特に制限はないが、 ハロゲン化剤 1モルに対して、 0. 0 0 1〜 1モ ルの範囲であるのが好ましく、 0. 0 0 1〜 0. 0 1モルの範囲であるのがより好ま しい。  The halogenating agent is preferably used in the presence of a radical initiator, from the viewpoint of allowing the reaction to proceed smoothly. As such a radical initiator, for example, dibenzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, ditert-butylperoxide, dicumylperoxide, tert-butyl perbenzoate and the like are used. When a radical initiator is used, the amount thereof is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01 to 1 mol per mol of the halogenating agent, and is preferably 0.01 to 1 mol. More preferably, it is in the range of 0.01 mole.
反応は溶媒の存在下に行うのが好ましい。 溶媒としては、 反応に悪影響を与えない 限り特に限定されるものではなく、 例えばペン夕ン、 へキサン、 ヘプタン、 オクタン 、 石油エーテル、 ベンゼンなどの炭化水素; ジェチルエーテル、 テ卜ラヒドロフラン 、 ジイソプロピルエーテル、 ジォキサン、 ジメ卜キシェタン、 ジブチルェ一テルなど のエーテル; ァセトニトリル、 プロピオ二トリル、 ベンゾニ卜リルなどの二卜リル ; 塩化メチレン、 クロ口ホルム、 四塩化炭素、 1, 2—ジクロロェタン、 1 , 1ージク ロロェタン、 トリクロロェタン、 クロ口ベンゼンなどのハロゲン化炭化水素; または これらの混合物などが挙げられる。 溶媒の使用 _ に特に制限はないが、 ラクトン ( I V) に対して 0. 5〜 1 0 0 0重量倍の範 SIであるのが好ましい。  The reaction is preferably performed in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction. For example, hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, petroleum ether, and benzene; getyl ether, tetrahydrofuran, and diisopropyl ether Ethers such as dioxane, dimethyloxetane and dibutyl ether; ditolyls such as acetonitrile, propionitrile and benzonitrile; methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethane Halogenated hydrocarbons such as loroethane, trichloroethane, and benzene; and mixtures thereof. Although there is no particular limitation on the use of the solvent, it is preferably in the range of 0.5 to 100 times by weight the lactone (IV).
反応温度は、 0〜 2 0 0°Cの範囲であるのが好ましく、 5 0〜 1 0 0°Cの範 であ るのがより好ましい。 反応時間は、 ラクトン ( I V)、 ハロゲン化剤および溶媒の稗 類、 使用量比ならびに反応温度によっても異なるが、 0. 5〜 3 0時問の範囲である のが好ましい。  The reaction temperature is preferably in the range of 0 to 200 ° C, more preferably in the range of 50 to 100 ° C. The reaction time varies depending on the type of the lactone (IV), the halogenating agent and the solvent, the ratio used, and the reaction temperature, but is preferably in the range of 0.5 to 30 hours.
反応は、 例えばハロゲン化剤、 ラクトン ( I V) および必要に応じてラジカル開始 剤を溶媒に溶解または懸淘させ、 所定温度で 拃ドに ί このようにして得られたハロラクトン (I I ) は、 有機化合物の単離 '精製におい て通常行われる方法により単離 '精製することができる。 例えば、 反応混合液に水を 添加して有機層と水層を分離し、 水層をジェチルエーテル、 酢酸ェチル、 トルエン、 塩化メチレン、 1, 2—ジクロロェタンなどの溶媒で抽出し、 抽出液および有機層を 合わせて無水硫酸ナトリウムなどで乾燥後、 濃縮する。 ただし The reaction is carried out, for example, by dissolving or suspending a halogenating agent, lactone (IV) and, if necessary, a radical initiator in a solvent at a predetermined temperature. The thus-obtained halolactone (II) can be isolated and purified by a method generally used for isolation and purification of an organic compound. For example, water is added to the reaction mixture to separate an organic layer and an aqueous layer, and the aqueous layer is extracted with a solvent such as getyl ether, ethyl acetate, toluene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, and the like. The organic layers are combined, dried over anhydrous sodium sulfate, etc., and concentrated. However
、 ハロラクトン (I I ) は水に対して不安定であり、 分解する傾向があるため、 抽出 操作は短時間で行うことが望ましい。 また、 必要に応じて、 得られた粗生成物を再結 晶、 蒸留、 シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどの通常の精製手段に付すことに より、 その純度をさらに高めることもできる。  Since halolactone (II) is unstable to water and tends to decompose, it is desirable to perform the extraction operation in a short time. Further, if necessary, the purity of the obtained crude product can be further increased by subjecting it to ordinary purification means such as recrystallization, distillation and silica gel column chromatography.
次に、 ハロラクトン (I I ) を非水条件下、 塩基の存在下に、 アルコール ( I I I ) と反応させて 5—ォキシラクトン ( I ) を製造する工程について説明する。  Next, a process for producing 5-oxylactone (I) by reacting halolactone (II) with alcohol (III) under non-aqueous conditions in the presence of a base will be described.
塩基としては、 炭酸リチウム、 炭酸ナトリウム、 炭酸カルシウム、 炭酸水素ナトリ ゥムまたは炭酸水素力リゥムを使用する必要がある。 これらは単独で使用してもよい し、 2種類以上混合して使用してもよい。 塩基として炭酸リチウム、 炭酸ナトリウム または炭酸カルシウムを使用する場合には、 その使用量は、 ハロラク卜ン ( I I ) 1 モルに対して、 0. 5〜50モルの範囲であるのが好ましく、 0. 5〜5モルの: ϊ¾囲 であるのがより好ましい。 炭酸水素ナ卜リゥムまたは炭酸水素力リゥムを使用する ¾ 合には、 その使用量は、 ハロラクトン ( I I ) 1モルに対して、 1〜50モルの範囲 であるのが好ましく、 1〜 5モルの範囲であるのがより好ましい。  As a base, it is necessary to use lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium hydrogencarbonate or hydrogencarbonate. These may be used alone or as a mixture of two or more. When lithium carbonate, sodium carbonate or calcium carbonate is used as the base, the amount thereof is preferably in the range of 0.5 to 50 mol per mol of halolactone (II), and 0.5 to 50 mol. More preferably, 5 to 5 moles: When using sodium bicarbonate or hydrogen carbonate bicarbonate, the amount used is preferably in the range of 1 to 50 mol, and preferably 1 to 5 mol, per mol of halolactone (II). More preferably, it is within the range.
アルコール (I I I ) としては、 例えばメタノール、 エタノール、 1一プロパノー ル、 2—プロパノール、 1—ブ夕ノール、 2—ブ夕ノール、 t e r t—ブ夕ノール、 1一ペン夕ノール、 2—ペンタノ一ル、 3—ペン夕ノール、 1一へキサノール、 2— へキサノール、 3—へキサノール、 1一ォク夕ノール、 2—メ卜キシエタノール、 2 一エトキシエタノール、 3—エトキシー 1一プロパノールなどの脂肪族飽和アルコー ル; ァリルアルコール、 2—ブテン一 1一オール、 3—ブテン一 1一オール、 2—ぺ ンテン一 1一オール、 3—ペンテン一 1一オール、 4一ペンテン一 1一才一. 脂肪族不飽和アルコール;ベンジルアルコール、 1一フエニルエタノール、 1一ナフ 夕レンメタノール、 2—ナフ夕レンメタノール、 メチルベンジルアルコール、 メトキ シベンジルアルコールなどの芳香族アルコールが挙げられる。 これらの中でも、 メタ ノール、 エタノール、 1一プロパノール、 1一ペン夕ノール、 1—へキサノール、 1 一才クタノールなどが好ましく用いられる。 アルコール ( I I I ) の使用量は、 ハロ ラクトン ( I I ) 1モルに対して、 1モル以上であるのが好ましく、 1〜 1 000モ ルの範囲であるのがより好ましい。 Examples of the alcohol (III) include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, 1-pentanol, and 2-pentanol. Fats such as 3-pentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 1-octanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 3-ethoxy-11-propanol Group-saturated alcohols: allylic alcohol, 2-butene-l-ol, 3-butene-l-l-ol, 2-pentene-l-l-ol, 3-penten-l-l-ol, 4-pentene-l-l-ol, 4-l-pentene-l-l . Aliphatic unsaturated alcohols include aromatic alcohols such as benzyl alcohol, 1-phenylethanol, 1-naphthylenemethanol, 2-naphthylenemethanol, methylbenzyl alcohol and methoxybenzyl alcohol. Among them, methanol, ethanol, 1-propanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 1-year-old ketanol and the like are preferably used. The amount of the alcohol (III) to be used is preferably 1 mol or more, more preferably 1 to 1,000 mol, per 1 mol of the halolactone (II).
反応は、 水が存在するとハロラクトン ( I I ) が分解するため、 非水条件下で行う 必要がある。 反応は溶媒の存在下または不存在下に行うことができる。 溶媒としては 、 反応に悪影響を与えない限り特に限定されるものではなく、 例えばペンタン、 へキ サン、 ヘプタン、 オクタン、 石油エーテル、 ベンゼン、 トルエン、 キシレン、 クメン などの炭化水素; ジェチルエーテル、 テトラヒドロフラン、 ジイソプロピルエーテル 、 ジォキサン、 ジメトキシェタン、 ジブチルェ一テルなどのエーテル; ァセ卜二トリ ル、 プロピオ二トリル、 ベンゾニトリルなどの二トリル;塩化メチレン、 クロ口ホル ム、 四塩化炭素、 ジクロロェタン、 トリクロロェタンなどのハロゲン化炭化水素; ジ メチルスルホキシド、 N, N—ジメチルホルムアミ ドなどの非プロトン性極性溶媒; またはこれらの混合物などが挙げられる。 溶媒を使川する場合、 その使用 に特に制 限はないが、 ハロラクトン ( I I ) に対して 0. 5〜 1 000重 倍の範囲であるの が好ましい。  The reaction must be carried out under non-aqueous conditions, because the presence of water degrades halactolone (II). The reaction can be performed in the presence or absence of a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction. For example, hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, petroleum ether, benzene, toluene, xylene, cumene; getyl ether, tetrahydrofuran Ethers such as diisopropyl ether, dioxane, dimethoxyethane and dibutyl ether; nitriles such as acetate nitrile, propionitrile and benzonitrile; methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, dichloroethane, trichloroethane Halogenated hydrocarbons such as ethane; aprotic polar solvents such as dimethyl sulfoxide and N, N-dimethylformamide; and mixtures thereof. When a solvent is used, the use thereof is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 to 1,000 times the amount of halolactone (II).
反応温度は、 20〜200°Cの範囲であるのが好ましく、 40〜 1 00°Cの範 fflで あるのがより好ましい。 反応時間は、 ハロラク 卜ン ( I 1 )、 塩基およびアルコール ( I I I ) の種類、 使用量比ならびに反応温度によっても異なるが、 0. 5〜30時 間の範囲であるのが好ましい。  The reaction temperature is preferably in the range of 20 to 200 ° C, more preferably in the range of 40 to 100 ° C ffl. The reaction time varies depending on the type of the halolactone (I 1), the base and the alcohol (I I I), the ratio of the amounts used and the reaction temperature, but is preferably in the range of 0.5 to 30 hours.
反応は、 例えば塩基をアルコール ( I I I ) および必耍に応じて溶媒に懸濁させて 所定温度とし、 この混合液にハロラク トン ( I I ) を添加して揿抨下に行うのが好ま しい。 このようにして得られた 5—ォキシラクトン ( I ) は、 有機化合物の単離 '精製に おいて通常行われる方法により単離 ·精製することができる。 例えば、 反応混合液を 濾過して固形物を除去し、 濾液に水を加えて有機層と水層を分離し、 水層をジェチル エーテル、 酢酸ェチル、 トルエン、 塩化メチレン、 1, 2—ジクロロェタンなどの溶 媒で抽出し、 抽出液および有機層を合わせて無水硫酸ナトリウムなどで乾燥後、 濃縮 して得られた粗生成物を必要に応じて再結晶、 蒸留、 シリカゲルカラムクロマトダラ フィ一などで精製する。 The reaction is preferably carried out at a predetermined temperature, for example, by suspending a base in alcohol (III) and, if necessary, in a solvent, and then adding halolactone (II) to the mixture. The 5-oxylactone (I) thus obtained can be isolated and purified by a method generally used in the isolation and purification of organic compounds. For example, the reaction mixture is filtered to remove solids, water is added to the filtrate to separate the organic layer from the aqueous layer, and the aqueous layer is separated into getyl ether, ethyl acetate, toluene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, etc. The extract is combined with an organic solvent, and the extract and the organic layer are combined, dried over anhydrous sodium sulfate, etc., and concentrated.The crude product obtained is recrystallized, distilled, or purified by silica gel column chromatography if necessary. Purify.
なお、 本発明で用いるラクトン ( I V) は、 例えばフルフラールを過酸化水素によ り酸化する方法 [ザ オーガニック プレパレーシヨン アンド プロセデュア一ズ インターナショナ レ (Th e O r g a n i c P r e p a r a t i o n a n d The lactone (IV) used in the present invention can be prepared, for example, by a method of oxidizing furfural with hydrogen peroxide [The Organic Preparation and Procedures International, Inc. (The O r g a n i c P r e p a ra n a tio n a n d
P r o c e d u r e s I n t e r n a t i o n a l )、 2 8巻、 2 1 5頁 ( 1 9 9 6年) 参照]、 アセチレン誘導体をロジウム触媒またはパラジウム触媒の存在下、 一酸化炭素と反応させて環化カルボニル化する方法 [オルガノメタリックス (O r g a n ome t a 】 l i c s )、 1 0巻、 249 3頁 (1 9 9 1年) ; ジャーナル ォブ ジ アメリカン ケミカル ソサイエティー (J . Am. C h em. S o )、 8 8巻、 1 2 89頁 ( 1 966年) 参照] などにより容易に製造することができる。 以下、 実施例により本発明を異体的に説明するが、 本発明は実施例により何ら制限 されるものではない。 Procedures International), vol. 28, p. 15 (1996)], a method of reacting an acetylene derivative with carbon monoxide in the presence of a rhodium catalyst or a palladium catalyst to form a cyclic carbonylation [ Organometallics (Organome ta lics), Vol. 10, pp. 2493 (1991); Journal of the American Chemical Society (J. Am. Chem. So), Vol. 88 , P. 128 (1966)]. Hereinafter, the present invention will be described differently with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.
実施例 1 Example 1
温度計およびマグネチックスターラを装備した内容積 1 000m 1の 3口フラスコ に、 2 (5 H) —フラノン 2 5. 2 0 g ( 3 0 0 mm o 1 )、 5 , 5—ジメチル一 1 , 3—ジブロモヒダントイン 42. 8 9 g ( 1 5 Ommo I ) および過酸化ジベンゾ ィル 0. 7 3 gを入れ、 溶媒としてァセ卜二トリル 300m 1 を加えて系内を窒素置 換後、 80°Cに昇温して 3時問加熱攪拌した。 反応液を 40°C以下まで冷却し、 同温 度以下にて減圧下にァセ卜二トリルが留出しなくなるまで濃縮した後、 室温にてトル ェン 3 00 m 1 と水 3 00m 1 を加えて 3 0分問攪桦した。 ^機 Ιί' と水 1' を分離し、 有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、 減圧下に濃縮することにより、 褐色の液体と して、 下記の物性を有する 5 _ブロモ— 2 (5H) 一フラノン 38. 6 1 g (純度 9 5 %、 225mmo 収率 75 %) を得た。 In a three-necked flask equipped with a thermometer and a magnetic stirrer and having a capacity of 1 000 m 1, 2 (5H) -furanone 25.20 g (300 mmo 1), 5,5-dimethyl-1- 1, 3-Dibromohydantoin 42.89 g (15 Ommo I) and 0.73 g of dibenzoyl peroxide were added, 300 ml of acetate nitrile was added as a solvent, and the system was replaced with nitrogen. The temperature was raised to ° C, and the mixture was heated and stirred for 3 hours. The reaction solution was cooled to 40 ° C or lower, concentrated under reduced pressure at the same temperature or lower until no acetone nitrile distilled, and then 300 ml of toluene and 300 ml of water were added at room temperature. In addition, they were stirred for 30 minutes. ^ Separate 機 'and Water 1' The organic layer is dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated under reduced pressure to give a brown liquid, 5_bromo-2 (5H) monofuranone 38.6 1 g (purity 95%) having the following physical properties. 225 mmo yield 75%).
XH-NMR ( 270 MHz, CDC 13、 TMS、 p pm) (5 : 7. 62 (d, 1 H, J =4. 9Hz)、 6. 95 (s, 1H)、 6. 24 (d, 1 H, J = 4 X H-NMR (270 MHz, CDC 1 3, TMS, p pm) (5:. 7. 62 (d, 1 H, J = 4 9Hz), 6. 95 (s, 1H), 6. 24 (d , 1 H, J = 4
. 9 H z ) . 9 H z)
参考例 1 Reference example 1
実施例 1において、 有機層と水層を分離せずに 2 5°Cにて攪拌を続け、 5—プロ モー 2 (5H) 一フラノンの安定性を観察するために、 その残存率をガスクロマ卜グ ラフィーを用いて測定した。 5—プロモー 2 ( 5 H) 一フラノンは約 3 %/時間の割 合で分解した。  In Example 1, stirring was continued at 25 ° C without separating the organic layer and the aqueous layer, and the residual ratio was measured by gas chromatography in order to observe the stability of 5-promo 2 (5H) monofuranone. It was measured using a graph. 5-Promo 2 (5H) monofuranone decomposed at a rate of about 3% / hour.
実施例 2 Example 2
温度計、 マグネチックスターラおよび滴下ロートを装備した内容積 50 Om 1の 3 口フラスコに炭酸リチウム 39. 90 g ( 540 mm o 1 ) を入れ、 エタノール 27 Om 1を加えて系内を窒素置換し、 80°Cに加熱した。 この溶液に、 実 例 1の方法 で得られた 5—ブロモ— 2 ( 5 H) 一フラノン 46. 46 g (純度 95%、 270 m mo 1 ) を 3時問かけて滴下し、 滴下終了後、 80°Cにて 7時問攪拌した。 反応液を 室温まで冷却後、 不溶物を濾過により除去し、 濾液を減圧下に濃縮した。 得られた残 留物に酢酸ェチル 25 Om 1および水 25 Om 1を加え、 有機履と水層を分離した。 水層を酢酸ェチル 100m lで 2回抽出し、 抽出液を先の有機暦と合わせて無水硫酸 ナトリウムで乾燥後、 減圧下に濃縮した。 得られた粗生成物をさらに蒸留精製するこ とにより、 無色透明の液体として、 下記の物性を有する 5—エトキシー 2 (5H) 一 フラノン 27. 65 g (収率 80 %) を得た。  In a three-necked flask equipped with a thermometer, a magnetic stirrer, and a dropping funnel and having a capacity of 50 Om1, 39.90 g (540 mmo1) of lithium carbonate was placed, and 27 Om1 of ethanol was added to purge the system with nitrogen. Heated to 80 ° C. To this solution, 46.46 g (purity 95%, 270 mMol) of 5-bromo-2 (5H) monofuranone obtained by the method of Example 1 was added dropwise over 3 hours, and after the addition was completed. The mixture was stirred at 80 ° C for 7 hours. After the reaction solution was cooled to room temperature, insolubles were removed by filtration, and the filtrate was concentrated under reduced pressure. 25 Om1 of ethyl acetate and 25 Om1 of water were added to the obtained residue, and the organic layer and the aqueous layer were separated. The aqueous layer was extracted twice with 100 ml of ethyl acetate, and the extract was dried over anhydrous sodium sulfate in accordance with the previous organic calendar, and then concentrated under reduced pressure. The obtained crude product was further purified by distillation to obtain 27-65 g (yield 80%) of 5-ethoxy-2 (5H) -furanone having the following physical properties as a colorless and transparent liquid.
]H-NMR (270 MHz , CDC 13、 TMS、 m) (5 : 7. 2 1 (d, 1 H, J = 1 0. 9Hz), 6. 23 ( d . 1 II . J = 6. 9 II z )、 5. 94 ( s . 1 I- 1)' 4. 00 - 3. 88 (m. 1 H)、 3. 82— 3. 70 (m. 1 H)、 1. 2 9 ( t , 3H, J = 6. 9Hz) ] H-NMR (270 MHz, CDC 1 3, TMS, m) (5:.. 7. 2 1 (d, 1 H, J = 1 0. 9Hz), 6. 23 (d 1 II J = 6. 9 II z), 5.94 (s.1 I-1) '4.00-3.88 (m.1H), 3.82--3.70 (m.1H), 1.29 (t, 3H, J = 6.9 Hz)
沸点: 7 6— 7 8°C/6 67 k P a Boiling point: 7 6—7 8 ° C / 6 67 kPa
実施例 3 Example 3
実施例 2において、 炭酸リチウム 3 9. 90 gの代わりに炭酸カルシウム 54. 0 0 g (54 Ommo 1 ) を用いた以外は同様にして反応および後処理を行い、 5—ェ トキシー 2 (5H) —フラノン 2 8. 68 g (単離収率 8 3 %) を得た。  The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 2 except that 54.00 g (54 Ommo 1) of calcium carbonate was used instead of 39.90 g of lithium carbonate, to give 5-ethoxy-2 (5H). — 2.68 g of furanone (isolation yield 83%) was obtained.
実施例 4 Example 4
実施例 2において、 エタノール 2 7 0m lの代わりにメタノール 2 7 Om 1 を用い た以外は同様にして反応を行い、 得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトダラ フィー (展開溶媒 : へキサン Z酢酸ェチル = 1 0/ 1 (容量比)) で精製することに より、 下記の物性を有する 5—メトキシ— 2 (5H) 一フラノン 2 6. 1 6 g (単離 収率 85 %) を得た。  The reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that methanol 27 Om 1 was used instead of ethanol 270 ml, and the obtained crude product was subjected to silica gel column chromatography (developing solvent: hexane Z acetic acid). (10: 1 (volume ratio)) to give 26.16 g (85% isolated yield) of 5-methoxy-2 (5H) -furanone having the following physical properties. .
JH-NMR ( 2 7 0MH z、 CDC 1 3、 TMS、 p pm) δ 7. 2 3 (d , 1 Η, J = 5. 9 Η ζ )、 6. 24 (d d, 1 Η, J = 5. 9, 2. ΟΗ ζ )、 5. 8 7 J H-NMR (2 7 0MH z, CDC 1 3, TMS, p pm) δ 7. 2 3 (d, 1 Η, J = 5. 9 Η ζ), 6. 24 (dd, 1 Η, J = 5. 9, 2.ΟΗ ζ), 5. 8 7
(d, 1 Η, J = 2. ΟΗ ζ)、 3. 59 ( s , 3 Η) (d, 1Η, J = 2.ΟΗΟΗ), 3.59 (s, 3Η)
実施例 5 Example 5
実施例 2において、 炭酸リチウム 3 9. 90 gの代わりに炭酸ナトリウム 5 7. 2 3 g (54 Ommo 1 ) を用いた以外は同様にして反応および後処理を行い、 5—ェ トキシー 2 ( 5 H) 一フラノン 1 6. 3 3 g (単離収率 7 2 %) を得た。  The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 2 except that 57.23 g (54 Ommo 1) of sodium carbonate was used instead of 39.90 g of lithium carbonate. H) 16.33 g of monofuranone (isolation yield: 72%) was obtained.
実施例 6 Example 6
実施例 2において、 炭酸リチウム 3 9. 90 gの代わりに炭酸水素ナトリウム 4 5 . 3 7 g ( 54 Ommo 1 ) を用いた以外は同様にして反応および後処理を行い、 5 一エトキシ— 2 ( 5 H) 一フラノン 1 9. 50 g (単離収率 8 6 %) を得た。  The reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 2 except that sodium hydrogencarbonate 45.37 g (54 Ommo 1) was used in place of lithium carbonate 39.90 g, to give 5 monoethoxy-2 ( 5 H) 19.50 g of monofuranone (86% isolated yield) was obtained.
実施例 7 Example 7
実施例 2において、 炭酸リチウム 3 9. 90 gの代わりに炭酸水素カリウム 5 4. 0 6 g ( 540 mm () 1 ) を川いた以外は同様にして k応および後処 fl!を行い、 5— エトキシ _ 2 (5H) 一フラノン 1 7. 0 1 g (単離収率 7 5 %) を得た。 In the same manner as in Example 2, except that potassium hydrogen carbonate 54.06 g (540 mm () 1) was used instead of lithium carbonate 39.90 g, k reaction and after-treatment fl! — Ethoxy_2 (5H) monofuranone 17.01 g (isolation yield 75%) was obtained.
比較例 1 Comparative Example 1
実施例 2において、 炭酸リチウムを添加せずに、 エタノール還流下に 3時間加熱 攪拌した。 この反応液をガスクロマトグラフィーにて分析したところ、 5—エトキシ - 2 (5H) 一フラノンに相当するピークは検出されずに、 複雑な混合系となった。 比較例 2  In Example 2, the mixture was heated and stirred under ethanol reflux for 3 hours without adding lithium carbonate. When this reaction solution was analyzed by gas chromatography, a peak corresponding to 5-ethoxy-2 (5H) -furanone was not detected, and a complex mixed system was obtained. Comparative Example 2
実施例 2において、 炭酸リチウム 3 9. 9 0 gの代わりに炭酸カリウム 74. 6 3 g (54 Ommo 1 ) を用いた以外は同様にして反応および後処理を行ったが、 5 一エトキシ— 2 (5H) —フラノンに相当するピークは検出されずに、 複雑な混合系 となった。  The reaction and work-up were carried out in the same manner as in Example 2, except that 74.63 g (54 Ommo 1) of potassium carbonate was used instead of 3.990 g of lithium carbonate. (5H) — No complex corresponding to furanone was detected.
比較例 3 Comparative Example 3
温度計、 マグネチックス夕一ラおよび滴下ロートを装備した内容^ 1 0 Om 1 の 3 口フラスコに無水エタノール 0. 2 7 6 g (6mmo 1 ) と無水テ卜ラヒドロフラン 3 Om 1 を入れて系内を窒素置換し、 0°Cに冷却した。 この溶液に、 n—プチルリチ ゥム (6mmo 1 ) のへキサン溶液 3. 7 5m l ( 1. 6mo l Zリツ トル) のを 5 °C以下で滴下し、 さらに 5で以下にて 1 0分間攒拌した。 この溶液に突施例 1の方法 で得られた 5—プロモー 2 (5 II) —フラノン 0. 8 5 8 g (純度 9 5 %、 5 mm o 1 ) を 5 °C以下で 1 5分間かけて滴下し、 滴下終了後  Contents equipped with a thermometer, a magnetics mixer and a dropping funnel ^ In a 3-neck flask of 10 Om 1, add 0.276 g (6 mmo 1) of absolute ethanol and 3 Om 1 of anhydrous tetrahydrofuran to the system. Was replaced with nitrogen and cooled to 0 ° C. To this solution, 3.75 ml (1.6 mol Z liter) of a hexane solution of n-butyllithium (6 mmo 1) was added dropwise at 5 ° C or less, and further at 5 for 10 minutes or less. Stirred. To this solution was added 0.85 58 g (purity 95%, 5 mmo1) of 5-promo 2 (5 II) -furanone obtained by the method of Example 1 over 15 minutes at 5 ° C or less. And after dripping,
、 室温に戻して 1 2時間攪拌した。 この反応液を減圧下に濃縮し、 残留物に水 3 0m 1 と酢酸ェチル 3 Om I を加え、 有機層と水層を分離した。 水歷を酢酸ェチル 1 5m 】で 2回抽出し、 抽出液を先の有機層と合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥後、 減圧 下に濃縮した。 得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー (展 | 溶媒 : へキサン/酢酸ェチル =4 1 (容量比)) にて精製することにより、 5—ェトキ シ一 2 (5 II) —フラノン 0. 0 96 g (収率 1 5 %) を得た。 産業上の利用可能性 本発明によれば、 5—アルコキシ一 2 (5H) 一フラノンに代表される 5—ォキシ ラクトン (I) を安価に、 効率よく、 工業的に有利に製造することができる。 The mixture was returned to room temperature and stirred for 12 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure, 30 ml of water and 3 OmI of ethyl acetate were added to the residue, and the organic layer and the aqueous layer were separated. The aqueous solution was extracted twice with 15 ml of ethyl acetate, and the extract was combined with the organic layer, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The crude product obtained was purified by silica gel column chromatography (extension | solvent: hexane / ethyl acetate = 41 (volume ratio)) to give 5-ethoxy-1 2 (5 II)-furanone 0. 0 96 g (yield 15%) was obtained. Industrial applicability According to the present invention, 5-oxylactone (I) represented by 5-alkoxy-12 (5H) -furanone can be produced inexpensively, efficiently and industrially advantageously.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
-般式 ( I I )
Figure imgf000016_0001
-General formula (II)
Figure imgf000016_0001
(式中、 R1は水素原子、 置換基を有していてもよいアルキル基、 置換基を有してい てもよぃァリール基または置換基を有していてもよいァラルキル基を表し、 Xはハロ ゲン原子を表す。) (Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent or an aralkyl group which may have a substituent, X Represents a halogen atom.)
で示される化合物を、 非水条件下、 炭酸リチウム、 炭酸ナトリウム、 炭酸カルシウム 、 炭酸水素ナ卜リゥムおよび炭酸水素力リゥムからなる群より選ばれる塩基の存在下 に、 一般式 ( I I I ) Under non-aqueous conditions in the presence of a base selected from the group consisting of lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium bicarbonate and hydrogen carbonate bicarbonate, under the general formula (III)
R2OH ( I I I ) R 2 OH (III)
(式中、 R2は置換基を有していてもよいアルキル基、 置換越を有していてもよいァ ルケニル基または置換基を有していてもよいァラルキル基を表す。) (In the formula, R 2 represents an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent or an aralkyl group which may have a substituent.)
で示されるアルコールと反応させることを特徴とする一般式 ( I )
Figure imgf000016_0002
General formula (I) characterized by reacting with an alcohol represented by
Figure imgf000016_0002
(式中、 R 1および R2は前記定義のとおりである。) (Wherein, R 1 and R 2 are as defined above.)
で示される 5 置換 2 (5H) フラノンの製造方法 For producing 5-substituted 2 (5H) furanone represented by
2. 一般式 ( I V) 2. General formula (IV)
( I V) (I V)
R1一 0 R 1 1 0
(式屮、 R 1は水素原子、 置換 Sをィ ίしていてもよいアルキル^、 (¾換¾を有してい てもよぃァリール基または置換基を有していてもよいァラルキル基を表す。) で示される化合物にハロゲン化剤を作用させて一般式 ( I I )
Figure imgf000017_0001
(Formula, R 1 is a hydrogen atom, alkyl optionally substituted with S ^ And represents an aryl group or an aralkyl group which may have a substituent. The compound represented by the general formula (II)
Figure imgf000017_0001
(式中、 R1は前記定義のとおりであり、 Xはハロゲン原子を表す。) (Wherein, R 1 is as defined above, and X represents a halogen atom.)
で示される化合物を得、 得られた一般式 ( I I ) で示される化合物を、 非水条件下、 炭酸リチウム、 炭酸ナトリウム、 炭酸カルシウム、 炭酸水素ナトリウムおよび炭酸水 素カリウムからなる群より選ばれる塩基の存在下に、 一般式 ( I I I ) A compound selected from the group consisting of lithium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, sodium hydrogencarbonate and potassium hydrogencarbonate under non-aqueous conditions is obtained by obtaining the compound represented by the general formula (II). In the presence of the general formula (III)
R20H ( I I I R 2 0H (III
(式中、 R2は置換基を有していてもよいアルキル基、 置換基を有していてもよいァ ルケニル基または置換基を有していてもよいァラルキル基を表す。) (In the formula, R 2 represents an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.)
で示されるアルコールと反応させることを特徴とする一般式 ( I ) General formula (I) characterized by reacting with an alcohol represented by
( I(I
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0002
(式中、 R 1および R2は前記定義のとおりである。) (Wherein, R 1 and R 2 are as defined above.)
で示される 5—置換一 2 (5H) 一フラノンの製造方法 For producing 5-substituted mono 2 (5H) monofuranone represented by
PCT/JP2001/003225 2000-04-19 2001-04-16 Process for preparing 5-substituted-2(5h)-furanones WO2001079192A1 (en)

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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WOLFF STEFAN, HOFFMANN H.M.R.: "Aflatoxins revisited: convergent synthesis of the ABC-moiety", SYNTHESIS, vol. 10, 1988, pages 760 - 763, XP002942071 *

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