【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トリクロロシラン
を用いてα，β−不飽和ケトン化合物を還元し、カルボ
ニル基のα位とβ位の炭素原子が単結合により結ばれた
ケトン化合物を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高純度多結晶シリコンの工業原料として
極めて重要な化合物であるトリクロロシランは、還元性
を有するばかりでなく、経済的にも安価でしかも取扱い
が容易な上、同じく還元作用を有する水素と比べて爆発
の危険性が小さいという特徴があるため、有機化学への
応用が近年盛んに検討されている。
【０００３】従来、水素等の危険な還元剤を用いた還元
により製造されていた化合物の製造にトリクロロシラン
を用いることができればより安全に反応を行うことがで
きる。また、従来の還元剤を用いた場合には、有効な還
元反応が起こらないような系についても、トリクロロシ
ランを用いることにより有効に還元反応が進行するよう
になれば、新たな合成ルートを提供するものであり、そ
の価値は大きい。
【０００４】この様な期待される反応の例としてα，β
−不飽和ケトン化合物を還元し、カルボニル基のα位と
β位の炭素原子が単結合により結ばれたケトン化合物を
得る反応を挙げることができる。上記反応は、従来水素
還元を用いて行われている。
【０００５】上記反応の生成物である前記α位とβ位の
炭素原子が単結合により結ばれたケトン化合物、さらに
はこれらの原料であるα，β−不飽和ケトン化合物は何
れも各種中間体等として工業的に重要な有機化合物であ
り、反応の安全性の向上、新規合成ルートの開発、及び
用途の拡大の観点から、上記のようなα，β−不飽和ケ
トン化合物を還元して前記α位とβ位の炭素原子が単結
合により結ばれたケトン化合物を得る反応にトリクロロ
シランを用いることの意義は大きい。
【０００６】このように、トリクロロシランを還元剤と
して使用することに対する期待は大きいものの、その反
応性については未知の部分も大きく、どのような還元反
応に使用できるかについてはその一部が明らかにされて
いるに過ぎない。
【０００７】例えば、ケトン化合物をトリクロロシラン
を用いて還元する報告例は少なく、ジメチルホルムアミ
ド存在下に還元反応を行った例｛ケミストリー・レター
ズ、４０７〜４０８頁、１９９６年（Ｃｈｅｍｉｓｔｒ
ｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，４０７〜４０８，１９９６）｝、
及び環状ホルムアミド化合物存在下に還元反応を行った
例｛テトラヘドロン レターズ、４０巻、７５０７−７
５１１頁、１９９９年（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ，４０，７５０７−７５１１，１９９９）｝
が知られている程度である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献ではケトン化合物の種類について系統的に検討されて
おらず、α，β−不飽和ケトン化合物の還元にトリクロ
ロシランが使用できるかは不明である。
【０００９】すなわち、上記文献では、α，β−不飽和
ケトン化合物のようにカルボニル基と共役する二重結合
を有する化合物について全く検討されておらず、この様
な化合物の還元にトリクロロシランが使用できるかは予
測できない。
【００１０】このように、α，β−不飽和ケトン化合物
を還元してカルボニル基のα位とβ位の炭素原子が単結
合により結ばれたケトン化合物を製造する方法であっ
て、トリクロロシランのような経済的にも安価でしかも
取扱いが容易な化合物を用いた製造方法は知られておら
ず、このような製造方法の開発が望まれていた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】かかる実情に鑑み、本発
明者らが鋭意検討を行った結果、ホルムアミド化合物の
存在下、α，β−不飽和ケトン化合物のトリクロロシラ
ンを還元剤として反応を行った場合には、単純ケトン化
合物のトリクロロシランによる還元反応とは異なり、カ
ルボニル基が還元を受けるのではなく、二重結合が優先
的に還元を受けることを、即ち１，４−還元が優先的に
起こることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち
本発明は、ホルムアミド化合物の存在下に、α，β−不
飽和ケトン化合物をトリクロロシランを用いて還元し、
カルボニル基のα位とβ位の炭素原子が単結合により結
ばれたケトン化合物を製造することを特徴とするケトン
化合物の製造方法である。
【００１２】本発明の製造方法においては、トリクロロ
シランとホルムアミド化合物等の共存化合物とが作用し
合って有効な活性種を形成することにより、この様な優
れた効果が得られたものと考える。その活性種の同定は
困難であるが、２９Ｓｉ−ＮＭＲ測定の結果等より、ト
リクロロシランにこれらの共存化合物が配意した５配位
及び６配位の珪素錯体であると考えられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法で原料として使
用されるα，β−不飽和ケトン化合物としては、カルボ
ニル基と共役する二重結合を有する化合物であれば特に
限定されず、公知の化合物が使用できる。好適には炭素
数４〜２０のものが好ましい。
【００１４】これらのα，β−不飽和ケトン化合物を具
体的に例示すると、メチルビニルケトン、１−ペンテン
−３-オン、３−ペンテン−２−オン、４−ヘキセン−
３−オン、２−シクロヘキセン−１−オン、２−シクロ
ペンテン−１−オン、２−メチル−２−シクロヘキセン
−１−オン、２−メチル−２−シクロペンテン−１−オ
ン、３−メチル−２−シクロヘキセン−１−オン、３−
メチル−２−シクロペンテン−１−オン、２−メチル−
５−（１−メチルエテニル）−２−シクロヘキセン−１
−オン、１，１，３−トリメチル−２−（３−オキソ−
１−ブテニル）−２−シクロへキセン等の脂肪族α，β
−不飽和ケトン化合物、４−フェニル−３−ブテン−２
−オン、５−フェニル−４−ペンテン−３−オン、１−
フェニル−２−ブテン−１−オン、１，３−ジフェニル
−２−プロペン−１−オン、１，３−ジフェニル−２−
ブテン−１−オン、１，５−ジフェニル−１，４−ペン
タジエン−３−オン等の芳香族α，β−不飽和ケトン化
合物を挙げることができる。
【００１５】これらの中でも特に高い収率が期待でき
る、２−シクロヘキセン−１−オン、２−シクロペンテ
ン−１−オン、３−メチル−２−シクロヘキセン−１−
オン、３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン等の
脂肪族α，β−不飽和ケトン化合物、４−フェニル−３
−ブテン−２−オン、５−フェニル−４−ペンテン−３
−オン、１−フェニル−２−ブテン−１−オン、１，３
−ジフェニル−２−プロペン−１−オン、１，３−ジフ
ェニル−２−ブテン−１−オン、１，５−ジフェニル−
１，４−ペンタジエン−３−オン等の芳香族α，β−不
飽和ケトン化合物が特に好適に使用できる。
【００１６】これらα，β−不飽和ケトン化合物は、試
薬及び工業原料として容易に入手することができる。
【００１７】本発明の製造方法で使用するトリクロロシ
ランとしては、試薬や工業原料として市販されているも
のが特に限定無く使用できる。トリクロロシランは、一
般に高純度シリコンの原料として使用されるため、極め
て高純度のものが市販されており、特に精製等を行うこ
となくこれらを使用することができる。
【００１８】本発明におけるα，β−不飽和ケトン化合
物とトリクロロシランとの反応は、いずれの場合も化学
量論的に進行するため、トリクロロシランの使用量とし
ては、α，β−不飽和ケトン化合物１モルに対して、１
モル以上使用すれば特に制限は無いが、あまり量が多い
と、後処理の中和工程において副生するシリカの除去操
作が煩雑となるため、通常、α，β−不飽和ケトン化合
物１モルに対して１〜１０モル、好ましくは１〜５モル
の範囲から採用するのが良い。
【００１９】本発明においては、α，β−ケトン化合物
をトリクロロシランを用いて還元する際に、ホルムアミ
ド化合物を共存させることが必須である。これら化合物
を共存させない場合には、反応収率が低下する。
【００２０】本発明に使用されるホルムアミド化合物と
しては、２級アミンのホルミル化物であれば、何ら制限
無く使用することができる。
【００２１】これらの化合物を具体的に例示すると、
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホル
ムアミド等の好適には炭素数４〜１０の鎖状ホルムアミ
ド化合物；１−ホルミルピロリジン、１−ホルミルピペ
リジン、１−ホルミルヘキサメチレンイミン、１−ホル
ミルヘプタメチレンイミン、１−ホルミルピロール、１
−ホルミルイミダゾール、１−ホルミルピラゾール等の
好適には３〜１０員環からなる環に置換基を有しない環
状アミンのホルミル化物；１−ホルミル−２−ヒドロキ
シメチルピロリジン、１−ホルミル−２−ベンジルオキ
シメチルピロリジン、１−ホルミル−２−ジフェニルヒ
ドロキシメチルピロリジン等のプロリノール誘導体；Ｎ
−フェニル−１−ホルミルプロリンアミド、Ｎ−ベンジ
ル−１−ホルミルプロリンアミド、Ｎ−ヘキシル−１−
ホルミルプロリンアミド、Ｎ−ジフェニル−１−ホルミ
ルプロリンアミド、Ｎ，Ｎ−ジフェニルメチル−１−ホ
ルミルプロリンアミド、Ｎ−（１−ナフチル）−１−ホ
ルミルプロリンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−１−ホ
ルミルプロリンアミド等のプロリンアミド誘導体；１−
ホルミルプロリンベンジルエステル、１−ホルミルプロ
リンｔｅｒｔ−ブチルエステル、１−ホルミルプロリン
ヘキシルエステル、１−ホルミルプロリンフェニルエス
テル、１−ホルミルプロリンメチルエステル、１−ホル
ミルプロリンエチルエステル等のプロリンエステル誘導
体；及びＮ−ホルミル−Ｎ−メチルグリシンベンジルエ
ステル等を挙げることができる。
【００２２】これらの中でも特に高い収率が期待できる
ということから、１−ホルミルピロリジン、１−ホルミ
ルピペリジン、１−ホルミルヘキサメチレンイミン、１
−ホルミルヘプタメチレンイミン等の環に置換基を有し
ない環状アミンのホルミル化物；１−ホルミル−２−ヒ
ドロキシメチルピロリジン等のプロリノール誘導体；Ｎ
−フェニル−１−ホルミルプロリンアミド、Ｎ−ベンジ
ル−１−ホルミルプロリンアミド、Ｎ−ヘキシル−１−
ホルミルプロリンアミド、Ｎ−ジフェニル−１−ホルミ
ルプロリンアミド、Ｎ，Ｎ−ジフェニルメチル−１−ホ
ルミルプロリンアミド、Ｎ−（１−ナフチル）−１−ホ
ルミルプロリンアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−１−ホ
ルミルプロリンアミド等のプロリンアミド誘導体；１−
ホルミルプロリンベンジルエステル、１−ホルミルプロ
リンｔｅｒｔ−ブチルエステル、１−ホルミルプロリン
ヘキシルエステル、１−ホルミルプロリンフェニルエス
テル、１−ホルミルプロリンエチルエステル等のプロリ
ンエステル誘導体；及びＮ−ホルミル−Ｎ−メチルグリ
シンベンジルエステル等を好適に使用できる。
【００２３】上記ホルムアミド化合物は、多くのものが
試薬、工業原料として市販されており入手は容易である
が、例えば、次のような方法により簡単に合成すること
もできる。
【００２４】即ち、環に置換基を有しない環状アミンの
ホルミル化物については、工業原料として或いは試薬と
して入手容易な環状アミンと蟻酸メチル、蟻酸エチル、
或いは蟻酸と酢酸からなる混合酸無水物のホルミル化剤
を反応させることによって合成することが可能である。
【００２５】また、プロリンアミド誘導体に関しては、
プロリンと塩化チオニルから酸クロライドを調整し、所
定のアミン化合物を反応させてアミド体とした後、上記
ホルミル化剤によって窒素原子をホルミル化することに
よって合成することができる。
【００２６】さらに、プロリンエステル誘導体に関して
は、同様に酸クロライドと所定のアルコール化合物を反
応させてエステル体にした後、上記ホルミル化剤を用い
てホルミル化することによって合成が可能であり、プロ
リナール誘導体に関しては、上記方法で得られるプロリ
ンエステルを水素化ホウ素ナトリウムによって還元し、
必要とあれば、水酸基をエーテル化し、ホルミル化剤で
ホルミル化を行うか、プロリンメチルエステルを過剰の
グリニャ−ル試薬と反応させることで合成が可能であ
る。
【００２７】さらにまた、Ｎ−メチル−Ｎ−メチルグリ
シンベンジルエステルに関しては、入手容易なＮ−メチ
ル−Ｎ−グリシンをベンジルエステル化した後、ホルミ
ル化することによって合成が可能である。
【００２８】なお、前記ホルミル化合物のうち、プロリ
ノール、プロリンアミド、又はプロリンエステルから誘
導される化合物については、ピロリジン環の２位に不斉
炭素を有するため、Ｓ体、Ｒ体の異性体が存在するが、
本発明においては、どちらの異性体も全く問題なく使用
できるし、ラセミ体でも一向に差し支えない。
【００２９】また、本発明において、プロリノール、プ
ロリンアミド、又はプロリンエステルから誘導される化
合物の光学的に純粋な異性体を用いた場合には、生成物
であるカルボニル基のα位とβ位の炭素原子が単結合に
より結ばれたケトン化合物に、光学活性が発現する場合
がある。
【００３０】本発明における、ホルムアミド化合物の使
用量としては特に制限は無いが、あまり量が少ないと反
応速度が著しく小さくなり、あまり量が多いと、後処理
工程での除去操作が煩雑となる上に、経済的にも不利で
あることから、通常、原料化合物であるα，β−不飽和
ケトン化合物１モルに対して０．０１〜３モル、好まし
くは０．０５〜２モルの範囲から選択するのが好まし
い。
【００３１】本発明における反応は、通常有機溶媒中で
実施される。このとき使用される溶媒については、還元
反応を阻害しない有機溶媒が何ら制限無く使用できる。
このような有機溶媒を具体的に例示すると、塩化メチレ
ン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化脂肪族炭
化水素類；テトラハイドロフラン、ジエチルエーテル、
ジイソプロピルエーテル、１，４−ジオキサン等のエー
テル類；酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエ
ステル類、アセトニトリル、プロピオニトリル等の二ト
リル類；ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化
水素類；へキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類；ジ
メチルカーボネート等のカーボネート類、クロロベンゼ
ン等のハロゲン化芳香族炭化水素類等を挙げることがで
きる。
【００３２】これらの中でも、特に高い収率が期待でき
るハロゲン化脂肪族炭化水素類、エーテル類、エステル
類、芳香族炭化水素類、カーボネート類等が好適に採用
される。
【００３３】なお、本発明においては、水は反応阻害因
子として作用するため、上記溶媒は乾燥して用いるのが
好適である。溶媒の乾燥方法としては、溶媒によって最
適な乾燥方法が異なるため、一概には言えないが、塩化
カルシウム、ゼオライト、硫酸マグネシウム等の脱水剤
或いはカルシウムハイドライド等の水素化物と溶媒を接
触させた後、蒸留等の操作によって乾燥溶媒を調整する
ことができる。
【００３４】本発明におけるこれらの有機溶媒の使用量
としては、特に制限は無いが、あまり量が多いと、一バ
ッチあたりの収量が小さくなるため経済的ではなく、あ
まり量が少ないと撹拌等に支障をきたすため、通常、
α，β−不飽和ケトン化合物の濃度が０．１〜６０重量
％、好ましくは１〜５０重量％となるように有機溶媒を
使用することが好ましい。
【００３５】本発明に製造方法の操作手順は特に限定さ
れないが、例えば、反応容器中にα，β−不飽和ケトン
化合物、ホルムアミド化合物及び有機溶媒を加えた後、
所定の温度でトリクロロシランを添加することで実施さ
れる。
【００３６】本発明における反応温度としては特に制限
は無いが、あまり温度が高いと副反応を助長し、あまり
温度が低いと反応速度が著しく小さくなるため、通常、
−７８〜５0℃、好ましくは−３０〜４０℃の範囲で行
うのが良い。
【００３７】本発明における反応時間としては、用いる
α，β−不飽和ケトン化合物の種類によって異なるため
一概には言えないが、通常１〜５０時間あれば十分であ
る。
【００３８】また、反応は、常圧、減圧、加圧いずれの
状態でも実施可能であるが反応阻害因子として作用する
水が混入しない様に、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不
活性気体雰囲気下、或いは乾燥空気雰囲気下で行うこと
が好ましい。
【００３９】反応終了後、反応液を水やアルコール等の
活性水素を有する化合物に添加する等して接触させるこ
とにより目的物であるカルボニル基のα位とβ位の炭素
原子が単結合により結ばれたケトン化合物を得ることが
できる。活性水素を有する化合物としては特に限定され
ないが、未反応のトリクロロシランや反応したトリクロ
ロシランの処理も兼ね、その後の処理も容易であること
から、炭酸ナトリウム水溶液等の塩基性の水溶液を、反
応系を完全に中和し得る量用いることが好適である。
【００４０】このようにして、完全に反応系を中和した
後、水に相溶しない有機溶媒を加えて反応生成物を抽出
し、抽出された反応生成物を含む該有機溶媒を乾燥して
から有機溶媒を減圧留去した後、残渣をシリカゲルクロ
マトグラフィーによって分離精製することにより、精製
された目的物を得ることが出来る。
【００４１】
【実施例】以下、実施例を掲げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらによって何ら制限されるもので
はない。
【００４２】尚、実施例で使用するホルムアミド化合物
は以下の方法で製造した。
【００４３】即ち、環状アミンのホルミル化物に関し
て、環に置換基を有しない環状アミンのホルミル化物に
ついては、環状アミンと蟻酸メチルを反応させて製造し
た。
【００４４】プロリノール誘導体に関しては、後述する
プロリンエステル誘導体をナトリウムボロハイドライド
でプロリノール誘導体に変換した後、蟻酸メチルを反応
させることによって製造した。尚、必要に応じてベンジ
ルクロライドを用いて上記プロリノール誘導体の水酸基
のエーテル化を行った。さらには、上記プロリンエステ
ル誘導体に過剰のフェニルマグネシウムブロマイドを反
応させて製造した。
【００４５】また、プロリンアミド誘導体については、
プロリンと塩化チオニルを反応させて酸クロライドを調
整した後、この化合物に所定のアミンを反応させてプロ
リンアミド誘導体に変換し、蟻酸メチルを反応させて製
造した。また、プロリンエステル誘導体については、上
記酸クロライドに所定のアルコールを反応させて、プロ
リンエステル誘導体に変換した後、蟻酸メチルを反応さ
せて製造した。
【００４６】また、Ｎ−ホルミル−Ｎ−メチルグリシン
エステルに関しては、Ｎ−メチルグリシンを上記と同様
の方法でエステル化した後、蟻酸メチルを用いてホルミ
ル化することによって合成した。
【００４７】実施例１
窒素雰囲気下、３０ｍｌのナス型フラスコに、１−フェ
ニル−２−ブテン−1−オン（東京化成試薬）０．１４
６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）、１−ホルミルピロリジン０．
０２０ｇ（０．２ｍｍｏｌ）、塩化メチレン（和光純薬
試薬特級）２０ｍｌを加え、氷バス中で０℃に冷却す
る。この溶液に、トリクロロシラン（信越化学社製）
０．４０６ｇ（３．０ｍｍｏｌ）の塩化メチレン溶液１
０ｍｌを滴下した。滴下が終了した後、氷バスをはず
し、２４時間反応させた。
【００４８】反応終了後、反応溶液を５０ｍｌの飽和炭
酸ナトリウム水溶液に注いだ後、３０ｍｌの塩化メチレ
ンで３回抽出操作を行った。得られた塩化メチレン溶液
を硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮を行い、残渣をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製したとこ
ろ、１−フェニルブタン−１−オンを０．１０５ｇ（収
率７１％）で取得した。
【００４９】実施例２
窒素雰囲気下、３０ｍｌのナス型フラスコに、１，３−
ジフェニル−２−ブテン−１−オン（東京化成試薬）
０．２２２ｇ（１．０ｍｍｏｌ）、Ｎ−フェニル−１−
ホルミル−（Ｓ）−プロリンアミド０．０４４ｇ（０．
２ｍｍｏｌ）、塩化メチレン（和光純薬試薬特級）２０
ｍｌを加え、氷バス中で０℃に冷却する。この溶液に、
トリクロロシラン（信越化学社製）０．４０６ｇ（３．
０ｍｍｏｌ）の塩化メチレン溶液１０ｍｌを滴下した。
滴下が終了した後、氷バスをはずし、２４時間反応させ
た。
【００５０】反応終了後、反応溶液を５０ｍｌの飽和炭
酸ナトリウム水溶液に注いだ後、３０ｍｌの塩化メチレ
ンで３回抽出操作を行った。得られた塩化メチレン溶液
を硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮を行い、残渣をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製したとこ
ろ、１，３−ジフェニルブタン−１−オンを０．１５７
ｇ（収率７０％）で取得した。また、この化合物の光学
純度を測定したところ、４３％ｅｅ（Ｒ）であった。
【００５１】実施例３〜７
α，β−不飽和ケトン化合物を表１に示した化合物に代
えた以外は実施例１と同様の操作を行った。その結果を
表１に示した。
【００５２】
【表１】
【００５３】実施例８〜１５
ホルムアミド化合物を表２に示した化合物に代えた以外
は実施例１と同様の操作を行った。その結果を表２に示
した。
【００５４】
【表２】
【００５５】比較例１
窒素雰囲気下、３０ｍｌのナス型フラスコに、１−フェ
ニル−２−ブテン−1−オン０．１４６ｇ（１ｍｍｏ
ｌ）、メタノール（和光純薬試薬特級）１０ｍｌを加
え、この溶液にナトリウムボロハイドライド（和光純薬
試薬特級）０．０１２ｇ（０．２ｍｍｏｌ）を滴下し
た。滴下が終了した後、室温下２４時間反応させた。
【００５６】反応終了後、反応溶液を５０ｍｌの飽和炭
酸ナトリウム水溶液に注いだ後、３０ｍｌの塩化メチレ
ンで３回抽出操作を行った。得られた塩化メチレン溶液
を硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮を行い、残渣をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製したとこ
ろ、１−フェニル−２−ブテン−1−オ−ルが０．１３
１ｇ（収率８９％）で取得し、１，２−還元のみが優先
的に進行していることが明らかとなった。
【００５７】
【発明の効果】本発明によれば、工業的に安価で取扱い
が容易なトリクロロシランを還元剤として、α,β−不
飽和ケトン化合物からカルボニル基のα位とβ位の炭素
原子が単結合により結ばれたケトン化合物を高収率で製
造できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for reducing an α, β-unsaturated ketone compound using trichlorosilane, wherein carbon atoms at the α-position and β-position of the carbonyl group are reduced. The present invention relates to a method for producing a ketone compound linked by a single bond. [0002] Trichlorosilane, which is an extremely important compound as an industrial raw material for high-purity polycrystalline silicon, has not only a reducing property, but is economically inexpensive and easy to handle. Since it has a feature that the danger of explosion is smaller than that of hydrogen having an action, application to organic chemistry has been actively studied in recent years. [0003] If trichlorosilane can be used for the production of a compound conventionally produced by reduction using a dangerous reducing agent such as hydrogen, the reaction can be carried out more safely. In addition, even for systems in which an effective reduction reaction does not occur when a conventional reducing agent is used, a new synthesis route will be provided if the reduction reaction can proceed effectively by using trichlorosilane. And its value is great. As examples of such expected reactions, α, β
A reaction of reducing an unsaturated ketone compound to obtain a ketone compound in which carbon atoms at the α-position and the β-position of the carbonyl group are connected by a single bond. The above reaction is conventionally performed using hydrogen reduction. The ketone compounds obtained by the above reaction, in which the carbon atoms at the α-position and the β-position are linked by a single bond, and the α, β-unsaturated ketone compounds as raw materials thereof, are all various intermediates. It is an organic compound that is industrially important as such. From the viewpoint of improving the safety of the reaction, developing a new synthetic route, and expanding the application, the above α, β-unsaturated ketone compound is reduced to The significance of using trichlorosilane in the reaction for obtaining a ketone compound in which the α-position and β-position carbon atoms are linked by a single bond is significant. As described above, although the use of trichlorosilane as a reducing agent is highly expected, its reactivity is largely unknown, and some of its reduction reactions are clearly evident. It has just been done. For example, there are few reports on reduction of ketone compounds using trichlorosilane, and examples of reduction reactions in the presence of dimethylformamide are described in Chemistry Letters, pp. 407-408, 1996 (Chemistr).
y Letters, 407-408, 1996),
And reduction reaction in the presence of a cyclic formamide compound {Tetrahedron Letters, vol. 40, 7507-7
511, 1999 (Tetrahedron Le
ters, 40, 7507-7511, 1999)}
Is a known degree. [0008] However, the above literature does not systematically examine the types of ketone compounds, and it is unclear whether trichlorosilane can be used for the reduction of α, β-unsaturated ketone compounds. It is. That is, in the above-mentioned literature, there is no study on a compound having a double bond conjugated to a carbonyl group, such as an α, β-unsaturated ketone compound, and trichlorosilane is used for reduction of such a compound. It is unpredictable. Thus, a method for producing a ketone compound in which the α- and β-carbon atoms of the carbonyl group are linked by a single bond by reducing the α, β-unsaturated ketone compound, comprising the steps of: A production method using such an economically inexpensive and easily handled compound has not been known, and development of such a production method has been desired. In view of the above circumstances, the present inventors have conducted intensive studies. As a result, in the presence of a formamide compound, an α, β-unsaturated ketone compound, trichlorosilane, was used as a reducing agent. When the reaction is performed, unlike the reduction reaction of a simple ketone compound with trichlorosilane, the carbonyl group is not reduced but the double bond is preferentially reduced, that is, 1,4-reduction. Have been found to occur preferentially, and the present invention has been completed. That is, the present invention reduces an α, β-unsaturated ketone compound using trichlorosilane in the presence of a formamide compound,
A method for producing a ketone compound, which comprises producing a ketone compound in which carbon atoms at the α-position and the β-position of a carbonyl group are connected by a single bond. In the production method of the present invention, it is considered that such excellent effects are obtained by the fact that trichlorosilane and a coexisting compound such as a formamide compound act to form an effective active species. Although it is difficult to identify the active species, it is considered from the results of 29 Si-NMR measurement and the like that the coexisting compound is coordinated with trichlorosilane as a 5-coordinate and 6-coordinate silicon complex. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The α, β-unsaturated ketone compound used as a raw material in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it has a double bond conjugated to a carbonyl group. And known compounds can be used. Preferably those having 4 to 20 carbon atoms are preferred. Specific examples of these α, β-unsaturated ketone compounds include methyl vinyl ketone, 1-penten-3-one, 3-penten-2-one and 4-hexen-one.
3-one, 2-cyclohexen-1-one, 2-cyclopenten-1-one, 2-methyl-2-cyclohexen-1-one, 2-methyl-2-cyclopenten-1-one, 3-methyl-2- Cyclohexen-1-one, 3-
Methyl-2-cyclopenten-1-one, 2-methyl-
5- (1-methylethenyl) -2-cyclohexene-1
-One, 1,1,3-trimethyl-2- (3-oxo-
Aliphatic α, β such as 1-butenyl) -2-cyclohexene
-Unsaturated ketone compound, 4-phenyl-3-butene-2
-One, 5-phenyl-4-penten-3-one, 1-
Phenyl-2-buten-1-one, 1,3-diphenyl-2-propen-1-one, 1,3-diphenyl-2-
Examples thereof include aromatic α, β-unsaturated ketone compounds such as buten-1-one and 1,5-diphenyl-1,4-pentadien-3-one. Among them, 2-cyclohexen-1-one, 2-cyclopenten-1-one, and 3-methyl-2-cyclohexene-1-one which can be expected to have a particularly high yield.
Aliphatic α, β-unsaturated ketone compounds such as on, 3-methyl-2-cyclopenten-1-one, 4-phenyl-3
-Buten-2-one, 5-phenyl-4-penten-3
-One, 1-phenyl-2-buten-1-one, 1,3
-Diphenyl-2-propen-1-one, 1,3-diphenyl-2-buten-1-one, 1,5-diphenyl-
Aromatic α, β-unsaturated ketone compounds such as 1,4-pentadien-3-one can be particularly preferably used. These α, β-unsaturated ketone compounds can be easily obtained as reagents and industrial raw materials. As the trichlorosilane used in the production method of the present invention, those commercially available as reagents or industrial raw materials can be used without any particular limitation. Since trichlorosilane is generally used as a raw material for high-purity silicon, it is commercially available in extremely high purity, and these can be used without particular purification. Since the reaction of the α, β-unsaturated ketone compound with trichlorosilane in the present invention proceeds stoichiometrically in any case, the amount of trichlorosilane used is α, β-unsaturated ketone. 1 to 1 mole of compound
There is no particular limitation as long as it is used in an amount of at least 1 mol, but if the amount is too large, the operation of removing silica by-produced in the neutralization step of the post-treatment becomes complicated. It is good to adopt from 1 to 10 moles, preferably from 1 to 5 moles. In the present invention, when the α, β-ketone compound is reduced using trichlorosilane, it is essential that a formamide compound coexist. When these compounds are not allowed to coexist, the reaction yield decreases. As the formamide compound used in the present invention, any formylated secondary amine can be used without any limitation. Specific examples of these compounds include:
A chain formamide compound having preferably 4 to 10 carbon atoms, such as N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide; 1-formylpyrrolidine, 1-formylpiperidine, 1-formylhexamethyleneimine, 1-formylhepta Methyleneimine, 1-formylpyrrole, 1
-A formyl compound of a cyclic amine having no substituent in a ring having preferably 3 to 10 members, such as formyl imidazole and 1-formyl pyrazole; 1-formyl-2-hydroxymethylpyrrolidine, 1-formyl-2-benzyl Prolinol derivatives such as oxymethylpyrrolidine and 1-formyl-2-diphenylhydroxymethylpyrrolidine;
-Phenyl-1-formylprolinamide, N-benzyl-1-formylprolinamide, N-hexyl-1-
Formylprolinamide, N-diphenyl-1-formylprolinamide, N, N-diphenylmethyl-1-formylprolinamide, N- (1-naphthyl) -1-formylprolinamide, N-tert-butyl-1-formyl A prolinamide derivative such as prolinamide; 1-
Proline ester derivatives such as formylproline benzyl ester, 1-formylproline tert-butyl ester, 1-formylproline hexyl ester, 1-formylproline phenyl ester, 1-formylproline methyl ester, 1-formylproline ethyl ester; and N- Formyl-N-methylglycine benzyl ester and the like can be mentioned. Among these, a particularly high yield can be expected, so that 1-formylpyrrolidine, 1-formylpiperidine, 1-formylhexamethyleneimine,
A formyl compound of a cyclic amine having no substituent on the ring such as -formylheptamethyleneimine; a prolinol derivative such as 1-formyl-2-hydroxymethylpyrrolidine;
-Phenyl-1-formylprolinamide, N-benzyl-1-formylprolinamide, N-hexyl-1-
Formylprolinamide, N-diphenyl-1-formylprolinamide, N, N-diphenylmethyl-1-formylprolinamide, N- (1-naphthyl) -1-formylprolinamide, N-tert-butyl-1-formyl A prolinamide derivative such as prolinamide; 1-
Proline ester derivatives such as formylproline benzyl ester, 1-formylproline tert-butyl ester, 1-formylproline hexyl ester, 1-formylproline phenyl ester and 1-formylproline ethyl ester; and N-formyl-N-methylglycine benzyl Esters and the like can be suitably used. Many of the above-mentioned formamide compounds are commercially available as reagents and industrial raw materials and are easily available. For example, they can be easily synthesized by the following method. That is, as for the formylation product of a cyclic amine having no substituent on the ring, cyclic amine which is easily available as an industrial raw material or as a reagent and methyl formate, ethyl formate,
Alternatively, it can be synthesized by reacting a mixed acid anhydride formylating agent consisting of formic acid and acetic acid. Further, with respect to the prolinamide derivative,
It can be synthesized by preparing an acid chloride from proline and thionyl chloride, reacting a predetermined amine compound to form an amide, and then formylating a nitrogen atom with the above formylating agent. Further, the proline ester derivative can be synthesized by reacting an acid chloride with a predetermined alcohol compound to form an ester form and then formylating with the above formylating agent. With respect to reducing the proline ester obtained by the above method with sodium borohydride,
If necessary, the compound can be synthesized by etherifying a hydroxyl group and performing formylation with a formylating agent, or by reacting proline methyl ester with an excess of Grignard reagent. Furthermore, N-methyl-N-methylglycine benzyl ester can be synthesized by subjecting easily available N-methyl-N-glycine to benzyl ester followed by formylation. Among the above-mentioned formyl compounds, compounds derived from prolinol, prolinamide or proline ester have an asymmetric carbon at the 2-position of the pyrrolidine ring, so that the isomers of the S-form and the R-form are in the form. Exists, but
In the present invention, both isomers can be used without any problem, and a racemate may be used without any problem. In the present invention, when an optically pure isomer of a compound derived from prolinol, prolinamide or proline ester is used, the α- and β-positions of the carbonyl group as a product are An optical activity may be exhibited in a ketone compound in which carbon atoms of the above are connected by a single bond. The amount of the formamide compound used in the present invention is not particularly limited. However, if the amount is too small, the reaction rate becomes extremely low. If the amount is too large, the removal operation in the post-treatment step becomes complicated. Since it is economically disadvantageous, it is usually selected from the range of 0.01 to 3 mol, preferably 0.05 to 2 mol, per 1 mol of the α, β-unsaturated ketone compound as the raw material compound. Is preferred. The reaction in the present invention is usually carried out in an organic solvent. As the solvent used at this time, an organic solvent that does not inhibit the reduction reaction can be used without any limitation.
Specific examples of such an organic solvent include halogenated aliphatic hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, and carbon tetrachloride; tetrahydrofuran, diethyl ether,
Ethers such as diisopropyl ether and 1,4-dioxane; esters such as ethyl acetate, propyl acetate and butyl acetate; nitriles such as acetonitrile and propionitrile; aromatic hydrocarbons such as benzene, xylene and toluene; Examples thereof include aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; carbonates such as dimethyl carbonate; and halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene. Of these, halogenated aliphatic hydrocarbons, ethers, esters, aromatic hydrocarbons, carbonates, etc., which can be expected to have a particularly high yield, are preferably employed. In the present invention, since water acts as a reaction inhibitory factor, it is preferable to use the solvent after drying. As the drying method of the solvent, since the optimal drying method differs depending on the solvent, it cannot be said unconditionally, but after contacting the solvent with a hydride such as a dehydrating agent such as calcium chloride, zeolite, magnesium sulfate or calcium hydride, The dry solvent can be adjusted by an operation such as distillation. The amount of these organic solvents to be used in the present invention is not particularly limited. However, if the amount is too large, the yield per batch becomes small, so that it is not economical. In order to cause trouble,
It is preferable to use an organic solvent so that the concentration of the α, β-unsaturated ketone compound is 0.1 to 60% by weight, preferably 1 to 50% by weight. The operation procedure of the production method in the present invention is not particularly limited. For example, after adding an α, β-unsaturated ketone compound, a formamide compound and an organic solvent to a reaction vessel,
It is performed by adding trichlorosilane at a predetermined temperature. The reaction temperature in the present invention is not particularly limited. However, if the temperature is too high, a side reaction is promoted, and if the temperature is too low, the reaction rate becomes extremely low.
It is good to carry out in the range of -78 to 50 ° C, preferably -30 to 40 ° C. The reaction time in the present invention cannot be unconditionally determined because it varies depending on the kind of the α, β-unsaturated ketone compound used, but usually 1 to 50 hours is sufficient. The reaction can be carried out under any of normal pressure, reduced pressure and pressurized conditions, but under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, helium, argon or the like so that water acting as a reaction inhibitor is not mixed. Alternatively, it is preferable to perform the treatment in a dry air atmosphere. After completion of the reaction, the reaction solution is added to a compound having active hydrogen such as water or alcohol and brought into contact with the reaction solution to form a single bond between the carbon atoms at the α-position and the β-position of the target carbonyl group. The obtained ketone compound can be obtained. The compound having active hydrogen is not particularly limited, but also serves as a treatment of unreacted trichlorosilane and reacted trichlorosilane, and is easy to perform subsequent treatment. Is preferably used in an amount capable of completely neutralizing the compound. After the reaction system is completely neutralized in this way, an organic solvent incompatible with water is added to extract the reaction product, and the organic solvent containing the extracted reaction product is dried. After the organic solvent is distilled off from the residue under reduced pressure, the residue is separated and purified by silica gel chromatography to obtain a purified target product. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. The formamide compound used in the examples was produced by the following method. That is, with respect to the formylated cyclic amine, the formylated cyclic amine having no substituent on the ring was prepared by reacting the cyclic amine with methyl formate. The prolinol derivative was produced by converting a proline ester derivative described later into a prolinol derivative with sodium borohydride and then reacting with methyl formate. Incidentally, the hydroxyl group of the above prolinol derivative was etherified using benzyl chloride as needed. Furthermore, the proline ester derivative was produced by reacting an excess of phenylmagnesium bromide. Further, as for the prolinamide derivative,
After adjusting the acid chloride by reacting proline and thionyl chloride, the compound was reacted with a predetermined amine to convert it into a prolinamide derivative, and then reacted with methyl formate to produce the compound. The proline ester derivative was produced by reacting the above acid chloride with a predetermined alcohol to convert the acid chloride into a proline ester derivative and then reacting with methyl formate. The N-formyl-N-methylglycine ester was synthesized by esterifying N-methylglycine in the same manner as described above, followed by formylation using methyl formate. Example 1 0.13 1-phenyl-2-buten-1-one (Tokyo Kasei Reagent) was placed in a 30 ml eggplant-shaped flask under a nitrogen atmosphere.
6 g (1.0 mmol), 1-formylpyrrolidine.
020 g (0.2 mmol) and 20 ml of methylene chloride (special grade of Wako Pure Chemical Reagent) are added, and the mixture is cooled to 0 ° C. in an ice bath. To this solution, add trichlorosilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
0.406 g (3.0 mmol) of methylene chloride solution 1
0 ml was added dropwise. After the addition was completed, the ice bath was removed and the reaction was carried out for 24 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was poured into 50 ml of a saturated aqueous solution of sodium carbonate and extracted three times with 30 ml of methylene chloride. The obtained methylene chloride solution was dried over magnesium sulfate, concentrated, and the residue was separated and purified by silica gel column chromatography to obtain 0.105 g (yield 71%) of 1-phenylbutan-1-one. . Example 2 In a 30 ml eggplant-shaped flask under a nitrogen atmosphere, 1,3-
Diphenyl-2-buten-1-one (Tokyo Chemical Reagents)
0.222 g (1.0 mmol), N-phenyl-1-
0.044 g of formyl- (S) -prolinamide (0.
2 mmol), methylene chloride (special grade of Wako Pure Chemical Reagent) 20
Add ml and cool to 0 ° C. in an ice bath. In this solution,
0.406 g of trichlorosilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (3.
(0 mmol) of methylene chloride solution (10 ml) was added dropwise.
After the addition was completed, the ice bath was removed and the reaction was carried out for 24 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was poured into 50 ml of a saturated aqueous solution of sodium carbonate, and extracted three times with 30 ml of methylene chloride. The obtained methylene chloride solution was dried over magnesium sulfate, concentrated, and the residue was separated and purified by silica gel column chromatography to give 1,3-diphenylbutan-1-one in 0.157%.
g (70% yield). The optical purity of this compound was measured to be 43% ee (R). Examples 3 to 7 The same operation as in Example 1 was carried out except that the α, β-unsaturated ketone compound was changed to the compound shown in Table 1. The results are shown in Table 1. [Table 1] Examples 8 to 15 The same operation as in Example 1 was carried out except that the formamide compounds were changed to the compounds shown in Table 2. The results are shown in Table 2. [Table 2] COMPARATIVE EXAMPLE 1 Under a nitrogen atmosphere, 0.146 g (1 mmol) of 1-phenyl-2-buten-1-one was placed in a 30 ml eggplant-shaped flask.
1) and 10 ml of methanol (special grade of Wako Pure Chemical Reagent) were added, and 0.012 g (0.2 mmol) of sodium borohydride (special grade of Wako Pure Chemical Reagent) was added dropwise to this solution. After the completion of the dropwise addition, the reaction was carried out at room temperature for 24 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 50 ml of an aqueous saturated sodium carbonate solution, and extracted three times with 30 ml of methylene chloride. The obtained methylene chloride solution was dried over magnesium sulfate, concentrated, and the residue was separated and purified by silica gel column chromatography to find that 1-phenyl-2-buten-1-ol was 0.13%.
1 g (89% yield), and it was found that only 1,2-reduction was proceeding preferentially. According to the present invention, trichlorosilane, which is industrially inexpensive and easy to handle, is used as a reducing agent to convert carbon atoms at the α-position and β-position of a carbonyl group from an α, β-unsaturated ketone compound. Can be produced in a high yield.