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技術 共役ジエン構造を含む化合物の製造方法

出願人 JNC株式会社
発明者 川島正敏
出願日 2017年10月20日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2017-203366
公開日 2019年5月23日 (4ヶ月経過) 公開番号 2019-077619
状態 未査定
技術分野 有機低分子化合物及びその製造
主要キーワード 共役ジエン構造 クロスメタセシス シクロプロピルメチルエーテル アリル型アルコール GCカラム ワンポット合成 オキシルフリーラジカル ガルビノキシル
関連する未来課題
重要な関連分野

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課題

入手性が良く、取扱いも容易な原料から、短い工程で、工業的に、共役ジエンまたは共役トリエンが製造できる方法を提供する。

解決手段

3−アルナールから、第一工程、第二工程、および第三工程の順に、反応を経て、共役ジエンを製造する。 第一工程:3−アルケナールに、グリニャール試薬を反応させ、ホモアリル型アルコールを得る工程。 第二工程:ホモアリル型アルコールに、エステル化剤またはハロゲン化剤を反応させ、スルホン酸エステルまたはハロゲン化物を得る工程。 第三工程:スルホン酸エステルまたはハロゲン化物に、塩基を作用させ、脱離反応を起こさせる工程。

概要

背景

共役ジエンを含む香料フェロモンなどの合成方法として、アルキニルアルデヒドアルキリデントリフェニルホスホランとのWittig反応によりエンインを合成後、三重結合還元によりジエンとする方法(非特許文献1)、アルキルアルデヒドと2−アルケニレントリフェニルホスホランとのWittig反応(非特許文献2)、α,β−不飽和アルデヒドとアルキリデントリフェニルホスホランとのWittig反応(非特許文献3,4)、ハロゲン化アルケニル有機金属化合物とのカップリング反応(非特許文献5,6)、クロスメタセシスによる方法(非特許文献7)、Julia−Kocienskiオレフィン化による方法(非特許文献8)など、数多くの方法が報告されている。
共役トリエンとなる場合の例としては、ジエニルアンモニウム塩脱離反応を利用する方法(非特許文献9)、ジエニルクロリドの脱離反応を利用する方法(非特許文献10、特許文献1)、エンジイン化合物の還元による方法(非特許文献11)などが、報告されている。

概要

入手性が良く、取扱いも容易な原料から、短い工程で、工業的に、共役ジエンまたは共役トリエンが製造できる方法を提供する。 3−アルナールから、第一工程、第二工程、および第三工程の順に、反応を経て、共役ジエンを製造する。 第一工程:3−アルケナールに、グリニャール試薬を反応させ、ホモアリル型アルコールを得る工程。 第二工程:ホモアリル型アルコールに、エステル化剤またはハロゲン化剤を反応させ、スルホン酸エステルまたはハロゲン化物を得る工程。 第三工程:スルホン酸エステルまたはハロゲン化物に、塩基を作用させ、脱離反応を起こさせる工程。 なし

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

式(Z)−1または式(E)−1で表される3−アルナールから、第一工程、第二工程、および第三工程を経て、式(E,Z)−4または式(E,E)−4で表される共役ジエンを製造する方法。第一工程:式(Z)−1または式(E)−1で表される3−アルケナールに、G−R2−MgXで表されるグリニャール試薬を反応させ、式(Z)−2または式(E)−2で表されるホモアリル型アルコールを得る工程。第二工程:式(Z)−2または式(E)−2で表されるホモアリル型アルコールに、エステル化剤またはハロゲン化剤を反応させ、式(Z)−3または式(E)−3で表されるスルホン酸エステルまたはハロゲン化物を得る工程。第三工程:式(Z)−3または式(E)−3で表されるスルホン酸エステルまたはハロゲン化物に、塩基を作用させ、脱離反応を起こさせる工程。これらの式、およびG−R2−MgXにおいて、R1は、水素炭素数1〜15のアルキル、または炭素数2〜15のアルケニルであり;R2は、炭素数1〜15のアルキレンまたは炭素数2〜15のアルケニレンであり;Gは、水素、2−テトラヒドロピラニルオキシ、1,3−ジオキソラン−2−イル、または1,3−ジオキサン−2−イルであり;Xはハロゲンであり;Yはスルホニルオキシまたはハロゲンであり;ここで、R2がメチレンであるとき、Gは水素である。

請求項2

第二工程で得られるのが、スルホン酸エステルである、請求項1に記載の共役ジエンを製造する方法。

請求項3

第二工程で得られるのが、ハロゲン化物である、請求項1に記載の共役ジエンを製造する方法。

請求項4

3−アルケナールが、式(Z)−1で表される化合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の共役ジエンを製造する方法。

請求項5

3−アルケナールが、式(E)−1で表される化合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の共役ジエンを製造する方法。

請求項6

3−アルケナールが、式(Z)−1および式(E)−1で表される化合物の混合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の共役ジエンを製造する方法。

技術分野

0001

本開示は、香料フェロモンなどの構造中に含まれる共役ジエン構造を含む化合物の製造方法である。

背景技術

0002

共役ジエンを含む香料やフェロモンなどの合成方法として、アルキニルアルデヒドアルキリデントリフェニルホスホランとのWittig反応によりエンインを合成後、三重結合還元によりジエンとする方法(非特許文献1)、アルキルアルデヒドと2−アルケニレントリフェニルホスホランとのWittig反応(非特許文献2)、α,β−不飽和アルデヒドとアルキリデントリフェニルホスホランとのWittig反応(非特許文献3,4)、ハロゲン化アルケニル有機金属化合物とのカップリング反応(非特許文献5,6)、クロスメタセシスによる方法(非特許文献7)、Julia−Kocienskiオレフィン化による方法(非特許文献8)など、数多くの方法が報告されている。
共役トリエンとなる場合の例としては、ジエニルアンモニウム塩脱離反応を利用する方法(非特許文献9)、ジエニルクロリドの脱離反応を利用する方法(非特許文献10、特許文献1)、エンジイン化合物の還元による方法(非特許文献11)などが、報告されている。

0003

特開2007−161676号公報

先行技術

0004

J.Braz.Chem.Soc.,23(11),1997(2012).
J.Chem.Ecology,37(11),1222(2011).
J.Org.Chem.,72(2),640(2007).
Agric.Biol.Chem.,53(9)2521(1989).
J.Org.Chem.,52(2),292(1987).
Tetrahedron Lett.,29(48),6243(1988).
J.Am.Chem.Soc.,138(42),14039(2016).
J.Org.Cem.,77(14),6358(2012).
Tetrahedron Lett.,33(18),2461(1992).
Tetrahedron Lett.,31(40),5749(1990).
Tetrahedron Lett.,51(4),1209(1995).

発明が解決しようとする課題

0005

従来の合成法は、Wittig反応に用いられるトリフェニルホスホラン調製用塩基として、ブチルリチウムカリウムブトキシドなどの強塩基を用いる反応が多用されていたり、原料入手性に難があるために、多くの工程を必要としたりすることなどから、工業的な手法として適しているとは言いがたい。
そこで、入手性も取扱いも共に容易な原料から、短い工程で、工業的に製造可能な方法が求められている。

課題を解決するための手段

0006

本発明者は、鋭意検討の結果、下記のスキームに示される式(Z)−1または式(E)−1で表わされる3−アルナールに、G−R2−MgXで表わされるグリニャール試薬を反応させて、式(Z)−2または式(E)−2で表わされるホモアリル型アルコールを得る第一工程、次いで、このホモアリル型アルコール(Z)−2またはホモアリル型アルコール(E)−2を、スルホン酸エステル化、またはハロゲン化して、式(Z)−3または式(E)−3で表わされるエステル、またはハロゲン化物を得る第二工程、最後に、このスルホン酸エステルまたはハロゲン化物に、塩基を作用させて、脱離反応させ、式(E,Z)−4または式(E,E)−4で表わされる共役ジエンを得る第三工程からなる、本発明を完成した。

発明の効果

0007

本発明によれば、入手性が良く、取扱いも容易な原料から、短い工程で、工業的に、共役ジエンまたは共役トリエンが製造できる。

0008

本発明は、以下の項1〜6などからなる。
項1. 式(Z)−1または式(E)−1で表される3−アルケナールから、第一工程、第二工程、および第三工程を経て、式(E,Z)−4または式(E,E)−4で表される共役ジエンを製造する方法。
第一工程:式(Z)−1または式(E)−1で表される3−アルケナールに、G−R2−MgXで表されるグリニャール試薬を反応させ、式(Z)−2または式(E)−2で表されるホモアリル型アルコールを得る工程。
第二工程:式(Z)−2または式(E)−2で表されるホモアリル型アルコールに、エステル化剤またはハロゲン化剤を反応させ、式(Z)−3または式(E)−3で表されるスルホン酸エステルまたはハロゲン化物を得る工程。
第三工程:式(Z)−3または式(E)−3で表されるスルホン酸エステルまたはハロゲン化物に、塩基を作用させ、脱離反応を起こさせる工程。


これらの式、およびG−R2−MgXにおいて、
R1は、水素炭素数1〜15のアルキル、または炭素数2〜15のアルケニルであり;
R2は、炭素数1〜15のアルキレンまたは炭素数2〜15のアルケニレンであり;
Gは、水素、2−テトラヒドロピラニルオキシ、1,3−ジオキソラン−2−イル、または1,3−ジオキサン−2−イルであり;
Xはハロゲンであり;
Yはスルホニルオキシまたはハロゲンであり;
ここで、R2がメチレンであるとき、Gは水素である。

0009

項2. 第二工程で得られるのが、スルホン酸エステルである、項1に記載の共役ジエンを製造する方法。

0010

項3. 第二工程で得られるのが、ハロゲン化物である、項1に記載の共役ジエンを製造する方法。

0011

項4. 3−アルケナールが、式(Z)−1で表される化合物である、項1〜3のいずれか1項に記載の共役ジエンを製造する方法。

0012

項5. 3−アルケナールが、式(E)−1で表される化合物である、項1〜3のいずれか1項に記載の共役ジエンを製造する方法。

0013

項6. 3−アルケナールが、式(Z)−1および式(E)−1で表される化合物の混合物である、項1〜3のいずれか1項に記載の共役ジエンを製造する方法。

0014

<R1、R2、G、X、Yについて>


これらの式、およびG−R2−MgXにおいて、
R1は、水素、炭素数1〜15のアルキル、または炭素数2〜15のアルケニルである。
R2は、炭素数1〜15のアルキレンまたは炭素数2〜15のアルケニレンである。
Gは、水素、2−テトラヒドロピラニルオキシ、1,3−ジオキソラン−2−イル、または1,3−ジオキサン−2−イルである。
Xはハロゲンである。
Yはスルホニルオキシまたはハロゲンであり;
ここで、R2がメチレンであるとき、Gは水素である。

0015

R1のアルキルとして、メチルエチルプロピルイソプロピルブチルペンチル、ヘキシルヘプチルオクチル、ノニルデシルウンデシルドデシルトリデシルテトラデシルペンタデシルなどが、挙げられる。

0016

R1のアルケニルとして、ビニル、1−プロペン−1−イル、2−プロペン−1−イル、1−ブテン−1−イル、2−ブテン−1−イル、3−ブテン−1−イル、1−ペンテン−1−イル、2−ペンテン−1−イル、3−ペンテン−1−イル、4−ペンテン−1−イル、1−ヘキセン−1−イル、2−ヘキセン−1−イル、3−ヘキセン−1−イル、4−ヘキセン−1−イル、5−ヘキセン−1−イル、1−ヘプテン−1−イル、2−ヘプテン−1−イル、3−ヘプテン−1−イル、4−ヘプテン−1−イル、5−ヘプテン−1−イル、6−ヘプテン−1−イル、1−オクテン−1−イル、2−オクテン−1−イル、3−オクテン−1−イル、4−オクテン−1−イル、5−オクテン−1−イル、6−オクテン−1−イル、7−オクテン−1−イル、1−ノネン−1−イル、2−ノネン−1−イル、3−ノネン−1−イル、4−ノネン−1−イル、5−ノネン−1−イル、6−ノネン−1−イル、7−ノネン−1−イル、8−ノネン−1−イル、1−デセン−1−イル、2−デセン−1−イル、3−デセン−1−イル、4−デセン−1−イル、5−デセン−1−イル、6−デセン−1−イル、7−デセン−1−イル、8−デセン−1−イル、9−デセン−1−イル、1−ウンデセン−1−イル、2−ウンデセン−1−イル、3−ウンデセン−1−イル、4−ウンデセン−1−イル、5−ウンデセン−1−イル、6−ウンデセン−1−イル、7−ウンデセン−1−イル、8−ウンデセン−1−イル、9−ウンデセン−1−イル、10−ウンデセン−1−イル、1−ドデセン−1−イル、2−ドデセン−1−イル、3−ドデセン−1−イル、4−ドデセン−1−イル、5−ドデセン−1−イル、6−ドデセン−1−イル、7−ドデセン−1−イル、8−ドデセン−1−イル、9−ドデセン−1−イル、10−ドデセン−1−イル、11−ドデセン−1−イル、1−トリデセン−1−イル、2−トリデセン−1−イル、3−トリデセン−1−イル、4−トリデセン−1−イル、5−トリデセン−1−イル、6−トリデセン−1−イル、7−トリデセン−1−イル、8−トリデセン−1−イル、9−トリデセン−1−イル、10−トリデセン−1−イル、11−トリデセン−1−イル、12−トリデセン−1−イル、1−テトラデセン−1−イル、2−テトラデセン−1−イル、3−テトラデセン−1−イル、4−テトラデセン−1−イル、5−テトラデセン−1−イル、6−テトラデセン−1−イル、7−テトラデセン−1−イル、8−テトラデセン−1−イル、9−テトラデセン−1−イル、10−テトラデセン−1−イル、11−テトラデセン−1−イル、12−テトラデセン−1−イル、13−テトラデセン−1−イル、1−ペンタデセン−1−イル、2−ペンタデセン−1−イル、3−ペンタデセン−1−イル、4−ペンタデセン−1−イル、5−ペンタデセン−1−イル、6−ペンタデセン−1−イル、7−ペンタデセン−1−イル、8−ペンタデセン−1−イル、9−ペンタデセン−1−イル、10−ペンタデセン−1−イル、11−ペンタデセン−1−イル、12−ペンタデセン−1−イル、13−ペンタデセン−1−イル、14−ペンタデセン−1−イルなどが、挙げられる。

0017

Gが水素の場合のR2のアルキレンとして、メチレン、1,2−エチレン、1,3−プロピレン、1,4−ブチレン、1,5−ペンチレン、1,6−ヘキシレン、1,7−ヘプチレン、1,8−オクチレン、1,9−ノニレン、1,10−デシレン、1,11−ウンデシレン、1,12−ドデシレン、1,13−トリデシレン、1,14−テトラデシレン、1,15−ペンタデシレンなどが挙げられる。

0018

Gが水素でない場合のR2のアルキレンとしては、1,2−エチレン、1,3−プロピレン、1,4−ブチレン、1,5−ペンチレン、1,6−ヘキシレン、1,7−ヘプチレン、1,8−オクチレン、1,9−ノニレン、1,10−デシレン、1,11−ウンデシレン、1,12−ドデシレン、1,13−トリデシレン、1,14−テトラデシレン、1,15−ペンタデシレンなどが、挙げられる。

0019

R2のアルケニレンとしては、ビニレン、1−プロペン−1,3−ジイル、2−プロペン−1,3−ジイル、1−ブテン−1,4−ジイル、2−ブテン−1,4−ジイル、3−ブテン−1,4−ジイル、1−ペンテン−1,5−ジイル、2−ペンテン−1,5−ジイル、3−ペンテン−1,5−ジイル、4−ペンテン−1,5−ジイル、1−ヘキセン−1,6−ジイル、2−ヘキセン−1,6−ジイル、3−ヘキセン−1,6−ジイル、4−ヘキセン−1,6−ジイル、5−ヘキセン−1,6−ジイル、1−ヘプテン−1,7−ジイル、2−ヘプテン−1,7−ジイル、3−ヘプテン−1,7−ジイル、4−ヘプテン−1,7−ジイル、5−ヘプテン−1,7−ジイル、6−ヘプテン−1,7−ジイル、1−オクテン−1,8−ジイル、2−オクテン−1,8−ジイル、3−オクテン−1,8−ジイル、4−オクテン−1,8−ジイル、5−オクテン−1,8−ジイル、6−オクテン−1,8−ジイル、7−オクテン−1,8−ジイル、1−ノネン−1,9−ジイル、2−ノネン−1,9−ジイル、3−ノネン−1,9−ジイル、4−ノネン−1,9−ジイル、5−ノネン−1,9−ジイル、6−ノネン−1,9−ジイル、7−ノネン−1,9−ジイル、8−ノネン−1,9−ジイル、1−デセン−1,10−ジイル、2−デセン−1,10−ジイル、3−デセン−1,10−ジイル、4−デセン−1,10−ジイル、5−デセン−1,10−ジイル、6−デセン−1,10−ジイル、7−デセン−1,10−ジイル、8−デセン−1,10−ジイル、9−デセン−1,10−ジイル、1−ウンデセン−1,11−ジイル、2−ウンデセン−1,11−ジイル、3−ウンデセン−1,11−ジイル、4−ウンデセン−1,11−ジイル、5−ウンデセン−1,11−ジイル、6−ウンデセン−1,11−ジイル、7−ウンデセン−1,11−ジイル、8−ウンデセン−1,11−ジイル、9−ウンデセン−1,11−ジイル、10−ウンデセン−1,11−ジイル、1−ドデセン−1,12−ジイル、2−ドデセン−1,12−ジイル、3−ドデセン−1,12−ジイル、4−ドデセン−1,12−ジイル、5−ドデセン−1,12−ジイル、6−ドデセン−1,12−ジイル、7−ドデセン−1,12−ジイル、8−ドデセン−1,12−ジイル、9−ドデセン−1,12−ジイル、10−ドデセン−1,12−ジイル、11−ドデセン−1,12−ジイル、1−トリデセン−1,13−ジイル、2−トリデセン−1,13−ジイル、3−トリデセン−1,13−ジイル、4−トリデセン−1,13−ジイル、5−トリデセン−1,13−ジイル、6−トリデセン−1,13−ジイル、7−トリデセン−1,13−ジイル、8−トリデセン−1,13−ジイル、9−トリデセン−1,13−ジイル、10−トリデセン−1,13−ジイル、11−トリデセン−1,13−ジイル、12−トリデセン−1,13−ジイル、1−テトラデセン−1,14−ジイル、2−テトラデセン−1,14−ジイル、3−テトラデセン−1,14−ジイル、4−テトラデセン−1,14−ジイル、5−テトラデセン−1,14−ジイル、6−テトラデセン−1,14−ジイル、7−テトラデセン−1,14−ジイル、8−テトラデセン−1,14−ジイル、9−テトラデセン−1,14−ジイル、10−テトラデセン−1,14−ジイル、11−テトラデセン−1,14−ジイル、12−テトラデセン−1,14−ジイル、13−テトラデセン−1,14−ジイル、1−ペンタデセン−1,15−ジイル、2−ペンタデセン−1,15−ジイル、3−ペンタデセン−1,15−ジイル、4−ペンタデセン−1,15−ジイル、5−ペンタデセン−1,15−ジイル、6−ペンタデセン−1,15−ジイル、7−ペンタデセン−1,15−ジイル、8−ペンタデセン−1,15−ジイル、9−ペンタデセン−1,15−ジイル、10−ペンタデセン−1,15−ジイル、11−ペンタデセン−1,15−ジイル、12−ペンタデセン−1,15−ジイル、13−ペンタデセン−1,15−ジイル、14−ペンタデセン−1,15−ジイルなどが、挙げられる。

0020

Yのスルホニルオキシとしては、メタンスルホニルオキシクロロメタンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシベンゼンスルホニルオキシ、トルエンスルホニルオキシ基などが、挙げられる。
Yのハロゲンとしては、ヨウ素、臭素塩素などが、挙げられる。

0021

<第一工程(グリニャール試薬と3−アルケナールの反応)について>
グリニャール試薬と3−アルケナールの反応に用いられる溶媒としては、グリニャール試薬やアルデヒドと反応しないものであればよく、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランシクロプロピルメチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル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系溶媒トルエンキシレンヘキサンヘプタンシクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒、およびこれらの2つ以上の混合溶媒が好ましく用いられる。
反応温度は−100℃〜100℃が好ましく、−30℃〜30℃がより好ましく、−10℃〜室温が更に好ましい。
また、グリニャール試薬または3−アルケナールのどちらを滴下してもよく、滴下中にほとんど反応は進行し、発熱するため、これらの滴下中は低温で行い、滴下終了後、室温で反応させることが好ましい。必要に応じて加熱し、反応を熟成させてもよい。

0022

<第二工程(ホモアリル型アルコールのエステル化またはハロゲン化)について>
ホモアリル型アルコールのスルホン酸エステル化またはハロゲン化に用いる溶媒は、原料のアルコール、塩基、エステル化剤、またはハロゲン化剤と反応しなければよく、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、シクロプロピルメチルエーテル、1,4−ジオキサン、t−ブチルメチルエーテル、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系溶媒、ジクロロメタンクロロホルム四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素アセトニトリル、またはトルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒などが挙げられ、これらの内2種類以上の混合溶媒も用いられる。
反応温度は−100℃〜100℃が好ましく、−30℃〜30℃がより好ましく、−10℃〜室温が更に好ましい。

0023

スルホン酸エステル化剤としては、メタンスルホニルクロリド、クロロメタンスルホニルクロリドトリフルオロメタンスルホニルクロリドベンゼンスルホニルクロリドp−トルエンスルホニルクロリドなどが挙げられる。
スルホン酸エステル化の場合に副生する塩化水素捕捉するための塩基としては、トリエチルアミンジイソプロピルエチルアミンピリジンなどが好ましく用いられる。
ハロゲン化の方法としては、塩化チオニル塩化スルフリル塩化オキサリル三塩化リン五塩化リン三臭化リン五臭化リン臭化水素ヨウ化水素などを用いる方法、トリフェニルホスフィンと、四塩化炭素、四臭化炭素またはヨウ素を用いるアッペル反応、またはメシラートなどを経由するフィンルシタイン反応などを用いることができる。

0024

<第三工程(脱離反応)について>
塩基としては、ナトリウムメトキシドナトリウムエトキシドナトリウムプロポキシド、カリウムt−ブトキシド、ナトリウムt−ブトキシド、リチウムt−ブトキシド、カリウムt−ペントキシド、ナトリウムt−ペントキシド、水酸化カリウム水酸化ナトリウム水酸化リチウムジアザビシクロウンデセンなどが挙げられる。
溶媒としては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、シクロプロピルメチルエーテル、1,4−ジオキサン、t−ブチルメチルエーテル、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系溶媒、メタノールエタノールプロパノール、i−プロパノール、ブタノール、i−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノールなどのアルコール系溶媒、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒が挙げられる。

0025

溶解性が高い塩基を用いると、反応速度が向上するので好ましい。アルカリ金属アルコキシドアルコール溶媒アルカリ金属水酸化物を使用する場合は、嵩高いアルコキシドまたはアルコールの方が好ましく、副反応求核置換反応が抑制される。また水酸化カリウムの方が水酸化ナトリウムより好ましく、副反応を抑制できる。
溶媒の誘電率を下げることによっても副反応を抑制できる。また、塩基をよく溶解する溶媒が好ましい。。
副反応の起こりやすさはR2の種類によっても影響を受け、R2が1−アルケニル基の場合には、より副反応が起こりやすいため、嵩高いアルコールと水酸化カリウムの組み合わせが好ましく使用される。
反応温度は−30℃から100℃が好ましく、−10℃から80℃がより好ましい。ここで、溶解性の高い塩基を用いる場合には、低温で反応するが、溶解性の低い塩基を用いる場合には塩基の溶解性が律速となるため、加熱により溶解性を高め、脱離反応を促進させることができる。

0026

ワンポット合成について>
第一工程から第三工程までの内、連続する2つないし3つの工程をワンポットで行うこともできる場合もある。3つの工程をワンポットで行う場合を例に挙げれば、第一工程の3−アルケナールとグリニャール試薬の反応を停止する前の反応生成物、すなわちホモアリル型アルコールのハロゲン化マグネシウム塩にメタンスルホニルクロリドやトルエンスルホニルクロリドなどを反応させれば、新たに塩基や溶媒を加える必要もなく、反応は進行し、ホモアリル型アルコールのメシラートやトシラートなどを与える。更にそこへt−ブタノールと水酸化カリウムを添加し、脱離反応を行わせることができる。
ワンポット反応を行う場合に使用される溶媒としては、塩基と反応するようなハロゲン系炭化水素溶媒やアセトニトリルなどは使用できない。好ましくはテトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、シクロプロピルメチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、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系溶媒が挙げられる。

0027

重合禁止剤について>
共役ジエン類は、重合などにより純度が低下しやすいため、反応開始前に重合禁止剤などを添加してもよい。
重合禁止剤としては、4−t−ブチルピロカテコール、t−ブチルヒドロキノン、1,4−ベンゾキノン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、1,1−ジフェニル−2−ピクリルヒドラジルフリーラジカルガルビノキシルフリーラジカル、ヒドロキノン、4−メトキシフェノールイルガノックス、4−オキソ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシルフリーラジカルフェノチアジン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシルフリーラジカル、カプフェロン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩キノパワー登録商標)、4−t−ブチルカテコールジブチルジチオカルバミン酸銅、2−オキシジフェニルアミン1−ナフトール2−ナフトール酸素などが挙げられる。
重合禁止剤の添加量は生成する共役ジエンの重量の1〜1000ppmであり、好ましくは100〜500ppmである。

0028

本発明の方法によれば、以下のようにして、目的の化合物を得る製造に用いることができる。
(1)(10E,12Z)−Hexadeca−10,12−dien−1−ol

0029

(2)(9E,11Z)−Tetradeca−9,11−dien−1−ol

0030

(3)(4E,6Z)−Hexadeca−4,6−dien−1−ol

0031

(4)(8E,10E)−Dodeca−8,10−dien−1−ol

0032

(5)(7E,9E)−Dodeca−7,9−dien−1−ol

0033

(6)(9E,11E)−Tetradeca−9,11−dien−1−ol

0034

(7)(7E,9Z)−Dodeca−7,9−dienal

0035

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によって、なんら限定されるものではない。
生成物は、ガスクロマトグラフィー分析を行い、組成比面積百分率にて算出した。測定条件は以下の通りである。

0036

装置:島津製作GC−2014
カラム:Agilent J&WGCカラムDB-1ms(L60m×φ0.250mm、D:0.25μm)(キャピラリーカラム
カラム温度:50℃(5分保持)→10℃/min→250℃(5分保持)
インジェクション温度:280℃
キャリヤーガス:純ヘリウムG1
検出器水素炎イオン化検出器(FID)

0037

<実施例1>
(7E,9Z)−ドデカ−7,9−ジエン−1−イルアセテート(Lobesia botrana, the European grapevine mothのフェロモン)の合成
[工程1]
既知の方法(Polym.Chem.,2,175(2011))により調製した(6−((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)ヘキシル)マグネシウムクロリドの0.47Mテトラヒドロフラン溶液(67ml)を氷冷し、(Z)−3−ヘキセナール(3.09g、E/Z=23/77)のテトラヒドロフラン(10ml)溶液を20分間かけて滴下した。滴下終了後5分間攪拌した後、飽和塩アンモニウム水溶液を加えて反応を停止させ、反応液をt−ブチルメチルエーテル(40ml)で抽出した。
抽出液水洗後、硫酸ナトリウムで乾燥し、エバポレーター減圧下に濃縮した。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(Merck60シリカゲル300ml、ヘプタン/酢酸エチル=20/1→3/1)で精製し、(3Z)−12−((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)−3−ドデセン−6−オール(6.32g)を収率71%で得た。
1H−NMR(500MHz,CDCl3)δ0.97(t,J=7.4Hz,3H),1.30〜1.85(m,17H),2.03〜2.09(m,3H),2.19〜2.26(m,1H),3.36〜3.41(m,1H),3.48〜3.52(m,1H),3.53〜3.65(m,1H),3.71〜3.75(m,1H),3.85〜3.89(m,1H),4.57(dd,J=4.2Hz,J=2.9Hz,1H),5.36〜5.62(m,2H).

0038

[工程2]
工程1で得られた(3Z)−12−((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)−3−ドデセン−6−オール(3.00g)を窒素置換したフラスコへ入れ、ジクロロメタン(15ml)とトリエチルアミン(1.60g)を加え、−5℃まで冷却後、メタンスルホニルクロリド(1.45g)を、0℃を超えないように滴下した。冷却浴を外し、室温まで昇温し、室温で19時間攪拌した。氷浴で冷却し、水を加えた後、分液し、有機層を1N塩酸飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過し、ろ液エバポレータで減圧下に濃縮し、(Z)−12−((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)−3−ドデセン−6−イルメタンスルホナート(3.43g)を、収率90%で得た。
1H−NMRのOSO2CH3のプロトン比より、E/Z=24/76であった。
1H−NMR(500MHz,CDCl3)δ0.99(t,J=7.4Hz,3H),1.30〜1.85(m,16H),2.02〜2.09(m,2H),2.39〜2.55(m,2H),2.98(s,0.73H),2.99(s,2.27H),3.35〜3.40(m,1H),3.48〜3.51(m,1H),3.70〜3.75(m,1H),3.84〜3.88(m,1H),4.56〜4.57(dd,J=4.2Hz,J=2.9Hz,1H),4.66〜4.70(m,1H),5.33〜5.62(m,2H).

0039

[工程3]
フラスコに、砕いた水酸化カリウム(5.31g)、t−ブタノール(17ml)、t−ブチルメチルエーテル(10ml)を入れ、攪拌し、内温5℃まで氷冷した。工程2で得られた(Z)−12−((テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ)−3−ドデセン−6−イルメタンスルホナート(3.43g)のt−ブチルメチルエーテル(7ml)溶液を内温が10℃を超えないように滴下した。室温で24時間攪拌した後、3N塩酸33ml加えて反応を停止させ、t−ブチルメチルエーテルを加えて分液した。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、ついで水で洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過し、ろ液をエバポレーターで減圧下に濃縮し、(7E,9Z)−2(((ドデカ−7,9−ジエン−1−イル)オキシ)テトラヒドロ−2H−ピランを含む異性体混合物(2.41g、GC純度92%)を収率88%で得た。
異性体比は、7Z9E:7E9Z:7Z9Z:7E9E=12:39:38:11であった。
1H−NMR(500MHz,CDCl3)δ1.00(t,J=7.4Hz,3H),1.30〜1.85(m,14H),2.01〜2.21(m,4H),3.36〜3.41(m,1H),3.48〜3.51(m,1H),3.70〜3.75(m,1H),3.84〜3.89(m,1H),4.57(dd,J=4.2Hz,J=2.9Hz,1H),5.29〜6.29(m,4H).

0040

[工程4]
フラスコに、工程3で得られた(7E,9Z)−2−(((ドデカ−7,9−ジエン−1−イル)オキシ)テトラヒドロ−2H−ピラン(2.4g)、メタノール(12ml)、p−トルエンスルホン酸(97mg)を加えて室温で20時間攪拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液とt−ブチルメチルエーテルを加えて、分液し、有機層を水洗後、硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過し、ろ液をエバポレーターで減圧下に濃縮し、(7E,9Z)−ドデカ−7,9−ジエン−1−オール(1.74g)を含む異性体混合物(1.74g、GC純度83%)を収率88%で得た。
1H−NMR(500MHz,CDCl3)δ1.00(t,J=7.4Hz,3H),1.30〜1.85(m,9H),2.01〜2.13(m,2H),2.13〜2.22(m,2H),3.64(t,J=6.7Hz,2H),5.29〜6.33(m,4H).

0041

[工程5]
フラスコに、工程4で得られた(7E,9Z)−ドデカ−7,9−ジエン−1−オール(1.60g)、無水酢酸(0.99g)、トリエチルアミン(0.98g)、4−ジメチルアミノピリジン(1.1mg)を加えて、室温で3時間攪拌した。水を加えて30分間攪拌後、t−ブチルメチルエーテルmlを加えて分液、有機層を水洗後、硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過、ろ液をエバポレーターで減圧下に濃縮し、1.7gを得た(GC純度67%、収率58%)。ついでシリカゲルカラムクロマト(シリカゲル60(68ml),ヘプタン/酢酸エチル=10/1)で精製し、(7E,9Z)−ドデカ−7,9−ジエン−1−イルアセテートを含む異性体混合物(0.95g、GC純度90%)を収率43%で得た。
異性体比は、7Z9E:7E9Z:7Z9Z:7E9E=12:36:41:11であった。
1H−NMR(500MHz,CDCl3)δ1.00(t,J=7.4Hz,3H),1.30〜1.45(m,6H),1.58〜1.65(m,2H),2.04(s,3H),2.05〜2.13(m,2H),2.13〜2.21(m,2H),4.05(t,J=6.8Hz,2H),5.27〜6.32(m,4H).

0042

<実施例2>
(3E,5Z)−1,3,5−ウンデカトリエン(galbanum decatriene、galbanolene super (Firmenich))の合成
[工程1]
フラスコに窒素雰囲気下、1Mビニルマグネシウムブロミドのテトラヒドロフラン溶液(ml)を入れ、寒剤で内温を−10℃まで冷却し、3−ノネナール(6.1g、E/Z=42/58)のテトラヒドロフラン溶液(30ml)を内温−10〜−5℃で45分間かけて滴下した。同温度で更に1時間攪拌後、1N塩酸(60ml)を加えて反応を停止させ、t−ブチルメチルエーテル(60ml)を加えて分液し、有機層を水洗後、硫酸ナトリウムで乾燥、ろ過し、ろ液をエバポレーターで減圧下に濃縮し、ウンデカ−1,5−ジエン−3−オール(7.1g)の異性体混合物を収率97%で得た。
異性体比は、E:Z=42:58であった。
1H−NMR(500MHz,CDCl3)δ0.89(t,J=6Hz,3H),1.20〜1.40(m,6H),1.7(br,1H),1.98〜2.08(m,2H),2.15〜2.40(m,2H),4.12(m,1H),5.10〜5.95(m,5H).

0043

[工程2]
フラスコに窒素雰囲気下、工程1で得られたウンデカ−1,5−ジエン−3−オールと塩化メチレンを加え、寒剤で内温−15℃まで冷却し、トリエチルアミンついでメタンスルホニルクロリドを、内温−10℃を超えないように20分間かけて滴下した。5℃まで1時間かけて昇温後、水を加えて反応を停止させた。
分液し、有機層を1N塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄後、エバポレーターで減圧下に濃縮し、ウンデカ−1,5−ジエン−3−イルメタンスルホナートの異性体混合物(9.6g)を、収率92%で得た。
GCでは熱分解するため異性体比を求めることはできなかった。
1H−NMR(500MHz,CDCl3)δ0.89(t,J=6Hz,3H),1.20〜1.45(m,6H),1.98〜2.10(m,2H),2.40〜2.62(m,2H),2.98(s,3H),4.99〜5.05(m,1H),5.28〜5.91(m,5H).

0044

[工程3]
フラスコに窒素雰囲気下、砕いた水酸化カリウム(2.28g)、t−ブタノール(10ml)、t−ブチルメチルエーテル(10ml)を入れ、攪拌、氷冷し、内温5℃まで冷却した中に、工程2で得られたウンデカ−1,5−ジエン−3−イルメタンスルホナート(1.0g)のt−ブチルメチルエーテル溶液(2ml)を滴下した。室温で23時間攪拌し、ウンデカ−1,3,5−トリエンの生成をGCおよびGC−MSで確認した。
各異性体の収率は、3E5E体43.6%、3E5Z体34.1%、3Z5E体4.7%であった。
1H−NMR(500MHz,CDCl3)δ0.90(t,J=6Hz,3H),1.20〜1.45(m,6H),2.08〜2.23(m,2H),5.02〜6.79(m,7H).

実施例

0045

<実施例3>
(3E,5Z)−1,3,5−ウンデカトリエンの3工程ワンポット合成
[工程1]
フラスコに窒素雰囲気下、1Mビニルマグネシウムブロマイドのテトラヒドロフラン溶液(39ml)を入れ、内温−10℃まで冷却した。3−ノネナール(E/Z=37/63)のテトラヒドロフラン溶液(15ml)を約5分間かけて滴下し、7℃まで発熱した。
室温で1時間攪拌後、再度氷冷し1Mビニルマグネシウムブロマイドのテトラヒドロフラン溶液(4ml)を追加した。室温で2.5時間攪拌後、寒剤で再度冷却し、内温−10℃〜0℃の範囲内に収まるように、メタンスルホニルクロリドを約5分間かけて滴下した。
室温で1時間攪拌後、t−ブタノールを25ml加え、内温0℃まで冷却し、砕いた水酸化カリウムを添加した。室温で15時間攪拌、ついで2時間還流下で攪拌した後、t−ブタノール40mlを追加し、5時間還流下で攪拌した。氷冷下で1N塩酸とt−ブチルメチルエーテルを加えて分液し、水洗後、硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過後エバポレータで濃縮し、1,3,5−ウンデカトリエン(5.9g)を得た。
各異性体の含有量は、EZ体33.0%、EE体16.5%、ZE体11.0%であり、異性体比は、3E5E:3E5Z=33.4:66.6であった。

0046

本発明によれば入手性が良く、取扱いも容易な原料から短い工程で工業的に共役ジエンまたは共役トリエンが製造でき、香料やフェロモンを製造する方法として有用である。

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