JP2570796B2 - 4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン誘導体の製造法 - Google Patents

4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン誘導体の製造法

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【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、一般式(I) (式中、XはCH2OHまたはCOORを示し、Rは水素原子
または炭素数1〜6のアルキル基を示す。nは4〜8の
整数である) で示される4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン誘導
体の製造法に関する。
<従来の技術> 上記一般式(I)で示される4−ヒドロキシ−2−シ
クロペンテノン誘導体は医、農薬等の中間体として重要
な化合物であり時にプロスタグランディンの中間体とし
て極めて重要である。
従来、かかる4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン
誘導体の製造法としては、たとえば3−ヒドロキシ−4
−シクロペンテノン化合物を、 硫酸または過塩素酸のような強酸の存在下、水と混和
し得る不活性非ヒドロキシル性有機溶媒と水との混合物
中で処理する方法(特開昭53−127462号公報) 塩基性アルミナで処理する方法〔Tetrahedron Letter
s,13 1131〜1134(1977)〕などが知られている。
<発明が解決しようとする課題> しかし、これらの公知方法はいずれも反応試剤を反応
基質に対して大量に必要とし、また反応処理の点からも
必ずしも工業的に有利な方法とは言えなかった。
このようなことから、本発明者らは工業的容易に、有
利に、好収率で一般式(I)で示される4−ヒドロキシ
−2−シクロペンテノン誘導体を製造すべく検討の結
果、3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン誘導体を特
定の触媒の存在下に異性化処理することにより前記目的
が達成されることを見出し、本発明に至った。
<課題を解決するための手段> 本発明は、一般式(II) (式中、Xおよびnは前記と同じ意味を有する) で示される3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン誘導
体を、クロラールおよび有機アミンの存在下に異性化処
理することを特徴とする前記一般式(I)で示される4
−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン誘導体の製造法を
提供するものである。
本発明において、原料である3−ヒドロキシ−4−シ
クロペンテノン誘導体は必ずしも単独である必要はな
く、反応に悪影響を与えない他の化合物を含んでいても
何ら差支えなく、たとえば原料の製造法等によって本発
明の目的化合物が原料中に含まれていてもよい。
かかる3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン誘導体
は、たとえば一般式(III) (式中、Xおよびnは前記と同じ意味を有する) で示されるフルフリルアルコール誘導体を、水を主溶媒
とする溶媒中、pHを3.5〜6の範囲に維持しながら触媒
の存在もしくは非存在下に転位させることにより、通常
一般式(I)で示される4−ヒドロキシ−2−シクロペ
ンテノン誘導体を一部伴いながら得ることができる。
本発明において、原料として用いられる上記一般式
(III)で示されるフルフリルアルコール誘導体は、た
とえば以下に示す方法によりフランから容易に製造する
ことができる。
一般式(III)で示されるフルフリルアルコール誘導
体の転位反応において用いられる溶媒は、水を主溶媒と
するものであって、水単独あるいは水に他の有機溶媒が
小量混入した水を主成分とする混合溶媒である。ここで
他の有機溶媒としては、たとえばエチレングリコール、
1,3−プロパンジオール、メタノール、エタノール、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン、DMF、DMSO、酢酸エチ
ル、酢酸、ジクロルメタン、トルエン、ジメチルエーテ
ル等の脂肪族もしくは芳香族炭化水素、アルコール、脂
肪酸、エーテル、エステル、ハロゲン化炭化水素等の反
応に不活性な溶媒があげられる。しかしながら、一般に
は水にこれらの有機溶媒を共存させる有利さは特にみら
れない。
この反応は触媒を必ずしも必要としないが、触媒を添
加することにより反応速度が向上し、反応率が増大する
のでその使用は有効である。
この反応で触媒を用いる場合、その触媒としては例え
ば各種金属塩、有機第4級アンモニウム塩、界面活性
剤、アルコール等があげられる。
各種金属塩としては、例えばナトリウム、カリウム、
マグネシウム、亜鉛、鉄、カルシウム、マンガン、コバ
ルト、アルミニウム等のリン酸塩、硫酸塩、塩化物、臭
化部、酸化塩、有機脂肪酸塩、有機スルホン酸塩等があ
げられ、有機第4級アンモニウム塩の例としては、テト
ラブチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルア
ンモニウムクロリド、トリカプリルメチルアンモニウム
クロリド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、
カプリルベンジルジメチルアンモニウムクロリド等があ
げられ、界面活性剤としては、高級脂肪酸塩、ポリオキ
シエチレンアルキルフェノールエーテル、高級脂肪族ア
ルコール等があげられ、アルコールとしては先に溶媒と
して例示したメタノール、エタノール、エチレングリコ
ールなどが触媒としても使用され、これらは単独または
混合物として使用される。
触媒を用いる場合、その使用量は通常一般式(III)
で示されるフルフリルアルコール誘導体に対して1/200
〜5倍重量の範囲であるが、この範囲外での適用も可能
である。
ここで用いた触媒は、反応終了後回収して再使用する
ことができる。
反応pHは3.5〜6の範囲が好ましいが、更に好ましく
は3.5〜5の範囲である。
かかるpHを維持するために使用される酸としては、た
とえば塩酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、酢酸、プロピオン
酸、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の通常の
無機酸、有機酸があげられ、アルカリとしてはたとえば
苛性ソーダ、炭酸カリ、炭酸水素ナトリウム、リン酸1
水素カリ、有機アミン類等の通常の無機塩基、有機塩基
があげられる。
あるいはまた、上記酸−塩基の組合せによる緩衝溶液
があげられ、たとえばリン酸1水素カリーリン酸、酢酸
ソーダ−酢酸、酢酸ソーダ−リン酸、フタル酸−炭酸カ
リ、リン酸1水素カリ−塩酸、リン酸2水素カリ−炭酸
水素カリ、コハク酸−炭酸水素ナトリウム等が例示され
る。
一般には、pH調整用に使用する酸あるいはアルカリは
塩酸、臭化水素酸等の強酸や苛性ソーダ、苛性カリ等の
強アルカリを避けるほうがより好ましい。
反応温度は0〜200℃で任意であるが、好ましくは20
〜160℃である。
この転位反応の反応方法としては反応原料を一括して
反応容器を仕込んだのち加熱する方法、水を主溶媒とす
る溶媒中にフルフリルアルコール誘導体を反応に要する
時間をかけて極めてゆっくりと滴下する方法など任意の
方法が採られるが、後者の方法による場合には収率面で
有利となる。
このようにして得られる反応混合物から、抽出、分
液、濃縮、クロマトグラフィー等の操作により、通常一
般式(I)で示される4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノン誘導体を一部含む一般式(II)で示される3−ヒ
ドロキシ−4−シクロペンテノン誘導体が得られるが、
この混合物はこれらを特に分離することなく、このまま
次工程の異性化処理に用いることができる。
3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン誘導体の異性
化処理は、クロラールおよび有機アミンの存在下、通常
溶媒中で行われる。
クロラールの使用量は、原料である3−ヒドロキシ−
4−シクロペンテノンに対して通常0.005〜1倍モルで
あるが、好ましくは0.01〜0.3倍モルの範囲である。
有機アミン類としては、たとえばトリエチルアミン、
N−メチルモルホリン、N−メチルピペリジン、N,N′
−ジメチルピペラジン、ピリジン、ルチジンなどの有機
第3級アミンなどが好適であり、これらは単独または2
種以上で用いられる。
かかる有機アミン類の使用量は特に制限されないが、
通常は3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン誘導体に
対して0.005〜0.5倍モルの範囲である。
この異性化反応で使用される溶媒としては、たとえば
テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトン、ベンゼ
ン、トルエン、酢酸エチル、クロルベンゼン、ヘプタ
ン、ジクロルメタン、ジクロルエタン、ジエチルエーテ
ル、シクロヘキサン等の脂肪族もしくは芳香族炭化水
素、エーテル、ケトン、エステル、ハロゲン化炭化水素
のごとき反応に不活性な溶媒が例示され、これらは単独
または混合物として使用される。
反応温度は−10〜100℃、好ましくは0〜90℃の範囲
である。
反応時間については特に制限されない。
このようにして得られた反応混合物から、抽出、分
液、濃縮、蒸留等の一般的な操作によって目的とする一
般式(I)で示される4−ヒドロキシ−2−シクロペン
テノン誘導体を得ることができる。
<発明の効果> かくして、本発明の方法によれば一般式(I)で示さ
れる4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン誘導体を好
収率で、容易に得ることができ、その工業的価値は非常
に高い。
<実施例> 以下、実施例により本発明を説明する。
実施例1 フラスコに水1,000mlおよびリン酸2水素カリウム0.2
gを仕込み、5%リン酸にてpHを4.4に調整する。
これにα−(ω−ヒドロキシヘプチル)フルフリルア
ルコール21.2gを加え、12時間加熱撹拌する。
反応終了後、トルエン200mlにて2回抽出処理する。
有機層を減圧下に濃縮して、3−ヒドロキシ−2−(7
−ビドロキシヘプチル)−4−シクロペンテノンと4−
ヒドロキシ−2−(7−ヒドロキシヘプチル)−2−シ
クロペンテノンの混合物(重量混合比4;1)を20.3g得
た。
この混合物4.8gをクロラール0.5g、トリエチルアミン
0.4gおよびジクロルメタン100mlとともに30〜40℃にて
5時間撹拌する。
反応終了後、反応液を水、1%塩酸水、1%重ソウ
水、水にて順次洗浄する。有機層を濃縮し、4−ヒドロ
キシ−2−(7−ヒドロキシヘプチル)−2−シクロペ
ンテノン4.3gを得た。
実施例2 α−(ω−ヒドロキシヘプチル)フルフリルアルコー
ルに代えてα−(ω−メトキシカルボニルヘキシル)フ
ルフリルアルコール21.2gを用いる以外は実施例1と同
様に処理して3−ヒドロキシ−2−(6−メトキシカル
ボニルヘキシル)−4−シクロペンテノンと4−ヒドロ
キシ−2−(6−メトキシカルボニルヘキシル)−2−
シクロペンテノンの混合物(重量混合比3:1)を19.1g得
た。
この混合物5.0gをクロラール0.46g、ピリジン0.29gお
よびトルエン20mlとともに30〜40℃にて6時間撹拌す
る。
反応終了後、反応液を水、1%塩酸水、1%重ソウ
水、水にて順次洗浄する。
有機層を濃縮し、4−ヒドロキシ−2−(6−メトキ
シカルボニルヘキシル)−2−シクロペンテノン4.9gを
得た。
実施例3 4つ口フラスコにα−(5−ヒドロキシペンチル)フ
ルフリルアルコール50.0g、2,500gの水および2.5gの酢
酸と1N水酸化ナトリウム水溶液にてpH4.3に調整した緩
衝水溶液を仕込み、窒素雰囲気下に100℃にて原料が消
失するまで撹拌を続ける。
反応終了後、反応混合物を冷却し、トルエン200gにて
2回抽出、分液処理して3−ヒドロキシ−2−(5−メ
トキシペンチル)−4−シクロペンテノンと4−ヒドロ
キシ−2−(5−メトキシペンチル)−2−シクロペン
テノンとの混合物40gを含むトルエン溶液を得た。
このトルエン溶液にクロラール0.64gおよびトリエチ
ルアミン0.34gを加え、30℃にて6時間撹拌する。
反応終了後、反応液を水、1%塩酸水、1%重ソウ
水、水にて順次洗浄する。
有機層を濃縮し、4−ヒドロキシ−2−(5−ヒドロ
キシペンチル)−2−シクロペンテノン36.8g(収率73.
6%)を得た。
実施例4 フラスコに水1、酢酸ナトリウム0.4gおよびα−
(ω−ヘキシルオキシカルボニルヘキシル)フルフリル
アルコール20gを仕込み、酢酸にてpH4.3に調整する。反
応系をpH4.3〜4.5に保持しながら100℃にて12時間撹拌
する。反応終了後、トルエン200mlにて2回抽出処理す
る。有機層を減圧下に濃縮して3−ヒドロキシ−2−
(ω−ヘキシルオキシカルボニルヘキシル)−4−シク
ロペンテノンと4−ヒドロキシ−2−(ω−ヘキシルオ
キシカルボニルヘキシル)−2−シクロペンテノンの混
合物(重量混合物比4;1)を19.3g得た。
この混合物5.0gをクロラール0.5g、トリエチルアミン
0.4gおよびジクロルメタン100mlとともに30〜40℃にて
5時間撹拌する。
反応終了後、反応液を水、1%塩酸水、1%重ソウ
水、水にて順次洗浄する。有機層を濃縮し、4−ヒドロ
キシ−2−(ω−ヘキシルオキシカルボニルヘキシル)
−2−シクロペンテノン4.5gを得た。
実施例5 フラスコに水1および8−ヒドロキシ−8−(2−
フリル)オクタン酸22.6gを仕込み、5%水酸化ナトリ
ウムおよび酢酸にてpH4.3に調整する。反応系をpH4.3〜
4.5に保持しながら100℃にて12時間撹拌する。反応終了
後、室温まで冷却し、塩酸でpH2とし、食塩100gを加え
たのち、エチルエーテル200mlにて3回抽出処理する。
有機層を飽和食塩水100mlで洗浄したのち減圧下に濃縮
して、7−(2−オキソ−5−ヒドロキシ−3−シクロ
ペンテニル)ヘプタン酸および7−(5−オキソ−3−
ヒドロキシシクロペンテニル)ヘプタン酸を混合物とし
て15.1gを得た。
この混合物3.0gをクロラール0.6g、トリエチルアミン
2.0gおよびジクロルメタン100mlとともに30℃〜40℃に
て5時間撹拌する。
反応終了後、反応液に水50mlを加え、塩酸でpH2とし
たのち分液し、有機層を飽和食塩水20mlにて洗浄する。
有機層を減圧下に濃縮して7−(5−オキソ−3−ヒド
ロキシシクロペンテニル)ヘプタン酸2.1gを得た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 69/738 9546−4H C07C 69/738 A // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 甲斐 静一 大阪府大阪市此花区春日出中3丁目1番 98号 住友化学工業株式会社内 (72)発明者 南井 正好 大阪府大阪市此花区春日出中3丁目1番 98号 住友化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−112533(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(II) (式中、Xは,CH2OHまたはCOORを示し、Rは、水素原子
    または炭素数1〜6のアルキル基を示し、nは4〜8の
    整数を示す。) で示される3−ヒドロキシ−4−シクロペンテノン誘導
    体を、該誘導体に対して0.01〜0.3倍モルのクロラール
    および該誘導体に対して0.005〜0.5倍モルの有機アミン
    の存在下に異性化処理することを特徴とする一般式
    (I) (式中、Xおよびnは前記と同じ意味を有する。) で示される4−ヒドロキシ−2−シクロペンテノン誘導
    体の製造法。
  2. 【請求項2】一般式(III) (式中、Xおよびnは前記と同じ意味を有する。) で示されるフルフリルアルコール誘導体を、水を主溶媒
    とする溶媒中、pHを3.5〜6の範囲に維持しながら転移
    させて、一般式(II)で示される3−ヒドロキシ−4−
    シクロペンテノン誘導体を得て、ついで該誘導体に対し
    て0.01〜0.3倍モルのクロラールおよび該誘導体に対し
    て0.005〜0.5倍モルの有機アミンの存在下に異性化処理
    することを特徴とする一般式(I)で示される4−ヒド
    ロキシ−2−シクロペンテノン誘導体の製造法。
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US4933576A (en) * 1988-05-13 1990-06-12 Fujitsu Limited Gate array device having macro cells for forming master and slave cells of master-slave flip-flop circuit
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