JP3749564B2 - テトラリンカルボン酸エステルの製造方法 - Google Patents
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テトラリンカルボン酸エステルの製造方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
従来、テトラリンカルボン酸エステル誘導体は、ナフタレンのバーチ還元によて製造されている。たとえばバーチ還元によりナフタレンを出発原料としてテトラリンカルボン酸エステル誘導体を製造する場合、アルコキシナフタレンカルボン酸を金属ナトリウムとともにアルコールの存在下で還流させるが、この反応には原料と当量の金属ナトリウムが必要であり、スケールアップする際には充分な安全管理が必要となる。また、生成物が溶媒に不溶であるため、攪拌効率が低下し、しかも、スラリー濃度を低くしなければならない。さらに長時間の加熱攪拌が必要であるため反応時間が長くなり、また未反応の原料は生成物と極性が近いため、生成物の分離精製の工程に困難を伴うなどの問題がある。
【０００３】
このため温和な反応条件でテトラリンカルボン酸エステルを製造しうる方法が見出されれば、より安全な条件のもと工業スケールでテトラリンカルボン酸エステルを製造することができ、その工業的価値は大きい。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、温和な条件で反応を進めることができるテトラリンカルボン酸エステルの製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【発明の概要】
本発明に係るテトラリンカルボン酸エステルの製造方法は、
下記式（Ｉ）で表わされるテトラロンと、
【０００６】
【化５】
【０００７】
（式中、Ｒは、炭素原子数が１〜２０のアルコキシ基または炭素原子数が６〜２０のアリールオキシ基を示し、前記アルコキシ基を構成する−ＣＨ2 −基のうち、酸素原子と直接結合しておらず、かつ互いに隣接していない基の少なくとも一個は−Ｏ−基で置き換えられていてもよい。）
下記式（II）で表されるエステル化合物とを、アルカリ存在下において反応させ、
【０００８】
【化６】
【０００９】
（式中、Ｒ’は、炭素原子数が１〜１０のアルキル基、炭素原子数が１〜１０のハロゲン化アルキル基、または不斉炭素を少なくとも１個有する炭素原子数が４〜２０の光学活性基を示し、Ｒ''は、ハロゲン原子または−Ｏ−Ｒ’を示す。）下記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルを調製し、
【００１０】
【化７】
【００１１】
（式中、ＲおよびＲ’は、前記と同じである。）
次いで、該テトラロンカルボン酸エステルを還元して、下記式（IV）
【００１２】
【化８】
【００１３】
（式中、ＲおよびＲ’は、前記と同じである。）
で表されるテトラリンカルボン酸エステルを製造することを特徴としている。
本発明のテトラリンカルボン酸エステルの製造方法は、温和な条件で反応を進めることができ、生成物の分離精製が容易である。また、テトラリンカルボン酸エステルを容易に工業スケールで製造することができる。
【００１４】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係るテトラリンカルボン酸エステルの製造方法について説明する。
【００１５】
本発明に係るテトラリンカルボン酸エステルの製造方法は、下記式（Ｉ）で表されるテトラロンと、下記式（II）で表されるエステル化合物とを、アルカリ存在下において反応させ、下記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルを調製し、次に該テトラロンカルボン酸エステルを還元して、下記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルを製造している。
【００１６】
本発明では、まず下記式（Ｉ）で表されるテトラロンと、下記式（II）で表されるエステル化合物とを、アルカリ存在下に反応させる。
【００１７】
【化９】
【００１８】
前記式（Ｉ）において、Ｒは、炭素原子数が１〜２０のアルコシキ基または炭素原子数が６〜２０のアリールオキシ基を示し、前記アルコキシ基を構成する−ＣＨ2 −基のうち、酸素原子と直接結合しておらず、かつ互いに隣接していない基の少なくとも一個は−Ｏ−基で置き換えられていてもよい。
【００１９】
炭素原子数が１〜２０のアルコシキ基は、直鎖状、分枝状および脂環状のいずれの形態であってもく、具体的には、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシチル、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、テトラデシルオキシ、ヘキサデシルオキシおよびオクタデシルオキシなどの直鎖状のアルコキシ基；
イソプロポキシ、sec-ブトキシ、t-ブトキシなどの分岐状のアルコキシ基；
シクロヘキシルオキシなどの脂環状のアルコキシ基などが挙げられる。
【００２０】
また、前記アルコキシ基を構成する−ＣＨ2 −基のうち、酸素原子と直接結合しておらず、かつ互いに隣接していない基の少なくとも一個は−Ｏ−基で置き換えられていてもよく、このような基としては、（2-ヘキシルオキシ）エトキシ、［（2'-ブトキシ）-2-エトキシ］エトキシ、ノニルオキシメトキシなどを挙げることができる。
【００２１】
炭素原子数が６〜２０のアリールオキシ基としてはベンジルオキシ、p-ニトロベンジルオキシ、2,4,6-トリメチルベンジルオキシなどを挙げることができる。これらのうちではベンジルオキシ基が好ましい。
【００２２】
【化１０】
【００２３】
式中、Ｒ’は、炭素原子数が１〜１０のアルキル基、炭素原子数が１〜１０のハロゲン化アルキル基、または不斉炭素を少なくとも１個有する炭素原子数が４〜２０の光学活性基を示し、Ｒ''は、ハロゲン原子または−Ｏ−Ｒ’を示す。
【００２４】
炭素原子数が１〜１０のアルキル基としては、たとえばメチル、エチル、n-プロピル、iso-プロピル、n-ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルなどが挙げられる。
【００２５】
炭素原子数が１〜１０のハロゲン化アルキル基としては、前記炭素原子数が１〜１０のアルキル基の炭素原子に結合した水素原子がハロゲン原子に置換した基が挙げられる。、
不斉炭素を少なくとも１個有する炭素原子数が４〜２０の光学活性基としては、たとえば次式で示される基が例示できる。
【００２６】
−Ｑ1 −Ｃ* Ｈ（Ｑ2 ）−Ｑ3
式中、Ｑ1 は−（ＣＨ2 ）q − （ｑは０〜６の整数）を示し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ2 −基または隣接しない２個以上の−ＣＨ2 −基は、−Ｏ−基により置き換えられていてもよい。
【００２７】
Ｑ2 は、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のハロゲン化アルキル基またはハロゲン原子である。
Ｑ3 は、炭素原子数１〜１０のアルキル基であり、これらの基を構成する−ＣＨ2 −基の一部は−Ｏ−基または−ＣＯＯ−基で置換されていてもよい。
【００２８】
なお、Ｑ2 とＱ3 とは、互いに異なる基を示す。
Ｑ2 は、ＣＦ3 、Ｃ2Ｆ5 、ＣＨ3 またはＣ2Ｈ5 であることが好ましく、
Ｑ3 は、Ｃ4Ｈ9、Ｃ5Ｈ11、Ｃ6Ｈ13、−（ＣＨ2）2ＯＣＨ3 、−（ＣＨ2）3ＯＣＨ3 、−（ＣＨ2）2ＯＣ2Ｈ5 、−（ＣＨ2）5ＯＣ2Ｈ5 、−ＣＨ2ＣＯ2Ｃ2Ｈ5 であること好ましい。
【００２９】
不斉炭素を少なくとも１個有する炭素原子数が４〜２０の光学活性基として具体的には、たとえば
【００３０】
【化１１】
【００３１】
などが挙げられる。
Ｒ''は、ハロゲン原子または−Ｏ−Ｒ’を示す。
このような式（II）で表されるエステル化合物として具体的には、
ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどのアルキルカーボネート；
ジフェニルカーボネートなどのアリールカーボネート；
クロロ蟻酸メチル、クロロ蟻酸エチルなどのハロ蟻酸アルキル；
クロロ蟻酸フェニルなどのハロ蟻酸アリールなどが挙げられる。
【００３２】
これらのなかでは、アルキルカーボネートおよびアリールカーボネートが好ましく、ジメチルカーボネートおよびジエチルカーボネートがより好ましい。
前記式（Ｉ）で表されるテトラロンと前記式（II）で表されるエステル化合物との反応に用いられるアルカリの例としてはＮａＨ、ＮａＯＲ1 、ＫＯＲ1 （Ｒ1 は炭素原子数が１〜４のアルキル基）などが挙げられる。このうちＮａＯＲ1 を用いると、反応がマイルドで進行するので好ましい。このようなアルカリは、テトラロンをアニオン化させるために用いられる。
【００３３】
前記式（Ｉ）で表されるテトラロンと前記式（II）で表されるエステル化合物との反応は、無溶媒下または溶媒中で行うことができ、このような溶媒としてはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ベンゼン、トルエンなどが挙げられる。
【００３４】
前記式（II）で表されるエステル化合物は、前記式（Ｉ）で表されるテトラロン１モルに対して通常１〜１０モル、好ましくは１〜８モルの範囲で用いられる。
【００３５】
反応を溶媒中で行う場合には、前記式（Ｉ）で表されるテトラロンの濃度は、通常０．３〜１．５モル／リットル（溶媒）、好ましくは０．５〜１モル／リットル（溶媒）の範囲である。
【００３６】
反応温度は、通常５０〜１１０℃、好ましくは１００〜１１０℃の範囲である。雰囲気は窒素またはアルゴン雰囲気で行われる。
このように前記式（Ｉ）で表されるテトラロンと前記式（II）で表されるエステル化合物とを、アルカリの存在下に反応させることにより、下記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルが得られる。
【００３７】
【化１２】
【００３８】
式中、ＲおよびＲ’は、前記と同様である。
発生した沈澱は生成物を含んでおり、反応終了はＴＬＣなどで確認することができる。反応生成物は、残存するナトリウムを中和した後、あるいは中和せずにそのまま取り出すことができ、また反応生成物をろ過後、洗浄したのち中和して、取り出すことも可能である。
【００３９】
ここで得られた前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルは、再結晶可能なものが得られ、洗浄、再結晶を繰り返すことによって、純度を向上させることできる。
【００４０】
さらに前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルを還元すると下記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルが得られる。
【００４１】
【化１３】
【００４２】
式中、ＲおよびＲ’は、前記と同様である。
前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルの還元は、溶媒中で還元剤の存在下にＨ2 を導入することにより行うことができる。
【００４３】
このような還元剤としては、従来の公知のベンジル位を還元する還元剤を用いることができるが、このような還元剤は、エステルを加水分解しないものであることが好ましい。具体的には、ヒドラジン、Ｚｎ／ＨＣｌ、ＨＳｉＥｔ3 、Ｐｄ／Ｃ触媒が挙げられ、Ｚｎ／ＨＣｌ、ＨＳｉＥｔ3 ／ＣＦ3 ＣＯＯＨ、５％または１０％−Ｐｄ／Ｃ−Ｈ2 が好ましい。
【００４４】
溶媒としては、前記と同様の溶媒が挙げられる。
還元剤は、前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステル１モルに対して通常１〜５モル、好ましくは２〜４モルの範囲で用いられる。
【００４５】
前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルの濃度は、通常０．１〜１モル／リットル（溶媒）、好ましくは０．１〜０．７モル／リットル（溶媒）の範囲である。
【００４６】
反応は通常室温、または溶媒還流下で行われる。雰囲気は、窒素、アルゴン雰囲気下で行われることが好ましい。Ｐｄ／Ｃ触媒を用いる場合はＨ2 雰囲気下で塩酸などの酸で原料（前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステル）に対し１〜１０重量％添加して行うことが好ましい。
【００４７】
反応終了後は、反応生成物の濃縮および洗浄を行い、再結晶することによって前記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルを得ることができる。
上述した方法により得られた前記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルは、液晶物質または液晶物質の原料化合物として用いることができる。
【００４８】
前記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルを液晶物質として用いる場合、液晶物質としての特性を考慮すると、前記式（IV）においてＲ’は、メチルまたはエチルであることが好ましい。
【００４９】
また、前記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルを液晶物質の原料化合物として用いる場合には、前記式（IV）においてＲがＨＢｒ等で脱離しやすい基であると、新しい置換基を付ける場合に便利である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のテトラリンカルボン酸エステルの製造方法は、温和な条件で反応を進めることができ、生成物の分離精製が容易である。また、テトラリンカルボン酸エステルを容易に工業スケールで製造することができる。
【００５１】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５２】
【実施例１】
［6-メトキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステルの合成］
【００５３】
【化１４】
【００５４】
温度計、還流冷却管および攪拌機を取り付けた３つ口フラスコに、３５．２ｇ（０．２ｍｏｌ）の6-メトキシ-1-テトラロンと２０５ｇ（１．７４ｍｏｌ）のジエチルカーボネートを加えた。還流させたのち、ジエチルカーボネートの還流がおきない温度まで冷却し、１６．３ｇ（０．２４ｍｏｌ）のナトリウムエトキサイドをゆっくり加えた。
【００５５】
３時間還流後、冷却し、酢酸２０ｍｌで中和し、水５０ｍｌを加え、エーテル５０ｍｌで２回抽出した。エーテル層を０．１N-塩酸５０ｍｌおよび水５０ｍｌで洗浄した。有機層を乾燥後、濃縮し４８．７ｇの濃縮物を得た。
【００５６】
濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー（ＴＨＦ／ヘキサン＝１／４）で分離、濃縮しヘキサンから再結晶することによって４５．１ｇ（収率９１％）の6-メトキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステルを得た。
【００５７】
［6-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチルエステルの合成］
【００５８】
【化１５】
【００５９】
上記のようにして合成した6-メトキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステル４９．６ｇ（０．２ｍｏｌ）を温度計と攪拌機を取り付けた３つ口フラスコに入れ、５００ｍｌのトリフルオロ酢酸に溶解させた。さらに、室温で５８．３ｇ（０．５ｍｏｌ）のトリエチルシランを加えて、５時間攪拌させた。反応終了後、水５００ｍｌを加え、エーテル５００ｍｌで抽出した。これに水５００ｍｌを入れ、攪拌しながら炭酸水素ナトリウムを発泡が無くなるまで加えた。エーテル層を分離し、乾燥後、濃縮し１００ｇの濃縮物を得た。これをさらに２０ｍｍＨｇ、８０℃にて濃縮し、濃縮物６１．０ｇを得た。
【００６０】
これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（塩化メチレン／ヘキサン＝６／４）で、分離し、３６．７ｇ（収率７８．４％）の6-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチルエステルを得た。
【００６１】
【実施例２】
［6-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチルエステルの合成］
【００６２】
【化１６】
【００６３】
実施例１と同様にして合成した6-メトキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステル４３．７ｇ（０．１８ｍｏｌ）を温度計と攪拌機を取り付けた３つ口フラスコに入れ、２００ｍｌのＴＨＦを加えた。さらに、１７．５ｇの１０％Ｐｄ／Ｃを加えて、Ｈ2 置換し、攪拌させた。反応終了後、これをろ過しＰｄ／Ｃを除いた。
【００６４】
これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（塩化メチレン）で、分離し、２４．７ｇ（収率６０％）の6-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチルエステルを得た。
【００６５】
【実施例３】
［6-ベンジルオキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステルの合成］
【００６６】
【化１７】
【００６７】
温度計、還流冷却管および攪拌機を取り付けた３つ口フラスコに、３８．３ｇ（０．３２ｍｏｌ）のジエチルカーボネート、１００ｍｌのベンゼンと３１．１ｇ（１．３ｍｏｌ）のＮａＨを加えた後、還流させながら４０．７ｇ（０．１６ｍｏｌ）の6-ベンジルオキシ-1-テトラロンのベンゼン溶液を滴下した。滴下とともに沈澱物が生成した。
【００６８】
３時間還流後、冷却し、酢酸５０ｍｌで中和したのち、水１０００ｍｌにあけ、エーテル１０００ｍｌで抽出した。有機層を乾燥後、濃縮し、濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー（ＴＨＦ／ヘキサン＝１／４）で分離、濃縮しヘキサンから再結晶することによって４４．２ｇ（収率８４％）の6-ベンジルオキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステルを得た。
【発明の属する技術分野】
本発明は、テトラリンカルボン酸エステルの製造方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
従来、テトラリンカルボン酸エステル誘導体は、ナフタレンのバーチ還元によて製造されている。たとえばバーチ還元によりナフタレンを出発原料としてテトラリンカルボン酸エステル誘導体を製造する場合、アルコキシナフタレンカルボン酸を金属ナトリウムとともにアルコールの存在下で還流させるが、この反応には原料と当量の金属ナトリウムが必要であり、スケールアップする際には充分な安全管理が必要となる。また、生成物が溶媒に不溶であるため、攪拌効率が低下し、しかも、スラリー濃度を低くしなければならない。さらに長時間の加熱攪拌が必要であるため反応時間が長くなり、また未反応の原料は生成物と極性が近いため、生成物の分離精製の工程に困難を伴うなどの問題がある。
【０００３】
このため温和な反応条件でテトラリンカルボン酸エステルを製造しうる方法が見出されれば、より安全な条件のもと工業スケールでテトラリンカルボン酸エステルを製造することができ、その工業的価値は大きい。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、温和な条件で反応を進めることができるテトラリンカルボン酸エステルの製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【発明の概要】
本発明に係るテトラリンカルボン酸エステルの製造方法は、
下記式（Ｉ）で表わされるテトラロンと、
【０００６】
【化５】
（式中、Ｒは、炭素原子数が１〜２０のアルコキシ基または炭素原子数が６〜２０のアリールオキシ基を示し、前記アルコキシ基を構成する−ＣＨ2 −基のうち、酸素原子と直接結合しておらず、かつ互いに隣接していない基の少なくとも一個は−Ｏ−基で置き換えられていてもよい。）
下記式（II）で表されるエステル化合物とを、アルカリ存在下において反応させ、
【０００８】
【化６】
（式中、Ｒ’は、炭素原子数が１〜１０のアルキル基、炭素原子数が１〜１０のハロゲン化アルキル基、または不斉炭素を少なくとも１個有する炭素原子数が４〜２０の光学活性基を示し、Ｒ''は、ハロゲン原子または−Ｏ−Ｒ’を示す。）下記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルを調製し、
【００１０】
【化７】
（式中、ＲおよびＲ’は、前記と同じである。）
次いで、該テトラロンカルボン酸エステルを還元して、下記式（IV）
【００１２】
【化８】
（式中、ＲおよびＲ’は、前記と同じである。）
で表されるテトラリンカルボン酸エステルを製造することを特徴としている。
本発明のテトラリンカルボン酸エステルの製造方法は、温和な条件で反応を進めることができ、生成物の分離精製が容易である。また、テトラリンカルボン酸エステルを容易に工業スケールで製造することができる。
【００１４】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係るテトラリンカルボン酸エステルの製造方法について説明する。
【００１５】
本発明に係るテトラリンカルボン酸エステルの製造方法は、下記式（Ｉ）で表されるテトラロンと、下記式（II）で表されるエステル化合物とを、アルカリ存在下において反応させ、下記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルを調製し、次に該テトラロンカルボン酸エステルを還元して、下記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルを製造している。
【００１６】
本発明では、まず下記式（Ｉ）で表されるテトラロンと、下記式（II）で表されるエステル化合物とを、アルカリ存在下に反応させる。
【００１７】
【化９】
前記式（Ｉ）において、Ｒは、炭素原子数が１〜２０のアルコシキ基または炭素原子数が６〜２０のアリールオキシ基を示し、前記アルコキシ基を構成する−ＣＨ2 −基のうち、酸素原子と直接結合しておらず、かつ互いに隣接していない基の少なくとも一個は−Ｏ−基で置き換えられていてもよい。
【００１９】
炭素原子数が１〜２０のアルコシキ基は、直鎖状、分枝状および脂環状のいずれの形態であってもく、具体的には、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシチル、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、テトラデシルオキシ、ヘキサデシルオキシおよびオクタデシルオキシなどの直鎖状のアルコキシ基；
イソプロポキシ、sec-ブトキシ、t-ブトキシなどの分岐状のアルコキシ基；
シクロヘキシルオキシなどの脂環状のアルコキシ基などが挙げられる。
【００２０】
また、前記アルコキシ基を構成する−ＣＨ2 −基のうち、酸素原子と直接結合しておらず、かつ互いに隣接していない基の少なくとも一個は−Ｏ−基で置き換えられていてもよく、このような基としては、（2-ヘキシルオキシ）エトキシ、［（2'-ブトキシ）-2-エトキシ］エトキシ、ノニルオキシメトキシなどを挙げることができる。
【００２１】
炭素原子数が６〜２０のアリールオキシ基としてはベンジルオキシ、p-ニトロベンジルオキシ、2,4,6-トリメチルベンジルオキシなどを挙げることができる。これらのうちではベンジルオキシ基が好ましい。
【００２２】
【化１０】
式中、Ｒ’は、炭素原子数が１〜１０のアルキル基、炭素原子数が１〜１０のハロゲン化アルキル基、または不斉炭素を少なくとも１個有する炭素原子数が４〜２０の光学活性基を示し、Ｒ''は、ハロゲン原子または−Ｏ−Ｒ’を示す。
【００２４】
炭素原子数が１〜１０のアルキル基としては、たとえばメチル、エチル、n-プロピル、iso-プロピル、n-ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルなどが挙げられる。
【００２５】
炭素原子数が１〜１０のハロゲン化アルキル基としては、前記炭素原子数が１〜１０のアルキル基の炭素原子に結合した水素原子がハロゲン原子に置換した基が挙げられる。、
不斉炭素を少なくとも１個有する炭素原子数が４〜２０の光学活性基としては、たとえば次式で示される基が例示できる。
【００２６】
−Ｑ1 −Ｃ* Ｈ（Ｑ2 ）−Ｑ3
式中、Ｑ1 は−（ＣＨ2 ）q − （ｑは０〜６の整数）を示し、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ2 −基または隣接しない２個以上の−ＣＨ2 −基は、−Ｏ−基により置き換えられていてもよい。
【００２７】
Ｑ2 は、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のハロゲン化アルキル基またはハロゲン原子である。
Ｑ3 は、炭素原子数１〜１０のアルキル基であり、これらの基を構成する−ＣＨ2 −基の一部は−Ｏ−基または−ＣＯＯ−基で置換されていてもよい。
【００２８】
なお、Ｑ2 とＱ3 とは、互いに異なる基を示す。
Ｑ2 は、ＣＦ3 、Ｃ2Ｆ5 、ＣＨ3 またはＣ2Ｈ5 であることが好ましく、
Ｑ3 は、Ｃ4Ｈ9、Ｃ5Ｈ11、Ｃ6Ｈ13、−（ＣＨ2）2ＯＣＨ3 、−（ＣＨ2）3ＯＣＨ3 、−（ＣＨ2）2ＯＣ2Ｈ5 、−（ＣＨ2）5ＯＣ2Ｈ5 、−ＣＨ2ＣＯ2Ｃ2Ｈ5 であること好ましい。
【００２９】
不斉炭素を少なくとも１個有する炭素原子数が４〜２０の光学活性基として具体的には、たとえば
【００３０】
【化１１】
などが挙げられる。
Ｒ''は、ハロゲン原子または−Ｏ−Ｒ’を示す。
このような式（II）で表されるエステル化合物として具体的には、
ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどのアルキルカーボネート；
ジフェニルカーボネートなどのアリールカーボネート；
クロロ蟻酸メチル、クロロ蟻酸エチルなどのハロ蟻酸アルキル；
クロロ蟻酸フェニルなどのハロ蟻酸アリールなどが挙げられる。
【００３２】
これらのなかでは、アルキルカーボネートおよびアリールカーボネートが好ましく、ジメチルカーボネートおよびジエチルカーボネートがより好ましい。
前記式（Ｉ）で表されるテトラロンと前記式（II）で表されるエステル化合物との反応に用いられるアルカリの例としてはＮａＨ、ＮａＯＲ1 、ＫＯＲ1 （Ｒ1 は炭素原子数が１〜４のアルキル基）などが挙げられる。このうちＮａＯＲ1 を用いると、反応がマイルドで進行するので好ましい。このようなアルカリは、テトラロンをアニオン化させるために用いられる。
【００３３】
前記式（Ｉ）で表されるテトラロンと前記式（II）で表されるエステル化合物との反応は、無溶媒下または溶媒中で行うことができ、このような溶媒としてはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ベンゼン、トルエンなどが挙げられる。
【００３４】
前記式（II）で表されるエステル化合物は、前記式（Ｉ）で表されるテトラロン１モルに対して通常１〜１０モル、好ましくは１〜８モルの範囲で用いられる。
【００３５】
反応を溶媒中で行う場合には、前記式（Ｉ）で表されるテトラロンの濃度は、通常０．３〜１．５モル／リットル（溶媒）、好ましくは０．５〜１モル／リットル（溶媒）の範囲である。
【００３６】
反応温度は、通常５０〜１１０℃、好ましくは１００〜１１０℃の範囲である。雰囲気は窒素またはアルゴン雰囲気で行われる。
このように前記式（Ｉ）で表されるテトラロンと前記式（II）で表されるエステル化合物とを、アルカリの存在下に反応させることにより、下記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルが得られる。
【００３７】
【化１２】
式中、ＲおよびＲ’は、前記と同様である。
発生した沈澱は生成物を含んでおり、反応終了はＴＬＣなどで確認することができる。反応生成物は、残存するナトリウムを中和した後、あるいは中和せずにそのまま取り出すことができ、また反応生成物をろ過後、洗浄したのち中和して、取り出すことも可能である。
【００３９】
ここで得られた前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルは、再結晶可能なものが得られ、洗浄、再結晶を繰り返すことによって、純度を向上させることできる。
【００４０】
さらに前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルを還元すると下記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルが得られる。
【００４１】
【化１３】
式中、ＲおよびＲ’は、前記と同様である。
前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルの還元は、溶媒中で還元剤の存在下にＨ2 を導入することにより行うことができる。
【００４３】
このような還元剤としては、従来の公知のベンジル位を還元する還元剤を用いることができるが、このような還元剤は、エステルを加水分解しないものであることが好ましい。具体的には、ヒドラジン、Ｚｎ／ＨＣｌ、ＨＳｉＥｔ3 、Ｐｄ／Ｃ触媒が挙げられ、Ｚｎ／ＨＣｌ、ＨＳｉＥｔ3 ／ＣＦ3 ＣＯＯＨ、５％または１０％−Ｐｄ／Ｃ−Ｈ2 が好ましい。
【００４４】
溶媒としては、前記と同様の溶媒が挙げられる。
還元剤は、前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステル１モルに対して通常１〜５モル、好ましくは２〜４モルの範囲で用いられる。
【００４５】
前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステルの濃度は、通常０．１〜１モル／リットル（溶媒）、好ましくは０．１〜０．７モル／リットル（溶媒）の範囲である。
【００４６】
反応は通常室温、または溶媒還流下で行われる。雰囲気は、窒素、アルゴン雰囲気下で行われることが好ましい。Ｐｄ／Ｃ触媒を用いる場合はＨ2 雰囲気下で塩酸などの酸で原料（前記式（III）で表されるテトラロンカルボン酸エステル）に対し１〜１０重量％添加して行うことが好ましい。
【００４７】
反応終了後は、反応生成物の濃縮および洗浄を行い、再結晶することによって前記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルを得ることができる。
上述した方法により得られた前記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルは、液晶物質または液晶物質の原料化合物として用いることができる。
【００４８】
前記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルを液晶物質として用いる場合、液晶物質としての特性を考慮すると、前記式（IV）においてＲ’は、メチルまたはエチルであることが好ましい。
【００４９】
また、前記式（IV）で表されるテトラリンカルボン酸エステルを液晶物質の原料化合物として用いる場合には、前記式（IV）においてＲがＨＢｒ等で脱離しやすい基であると、新しい置換基を付ける場合に便利である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のテトラリンカルボン酸エステルの製造方法は、温和な条件で反応を進めることができ、生成物の分離精製が容易である。また、テトラリンカルボン酸エステルを容易に工業スケールで製造することができる。
【００５１】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５２】
【実施例１】
［6-メトキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステルの合成］
【００５３】
【化１４】
温度計、還流冷却管および攪拌機を取り付けた３つ口フラスコに、３５．２ｇ（０．２ｍｏｌ）の6-メトキシ-1-テトラロンと２０５ｇ（１．７４ｍｏｌ）のジエチルカーボネートを加えた。還流させたのち、ジエチルカーボネートの還流がおきない温度まで冷却し、１６．３ｇ（０．２４ｍｏｌ）のナトリウムエトキサイドをゆっくり加えた。
【００５５】
３時間還流後、冷却し、酢酸２０ｍｌで中和し、水５０ｍｌを加え、エーテル５０ｍｌで２回抽出した。エーテル層を０．１N-塩酸５０ｍｌおよび水５０ｍｌで洗浄した。有機層を乾燥後、濃縮し４８．７ｇの濃縮物を得た。
【００５６】
濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー（ＴＨＦ／ヘキサン＝１／４）で分離、濃縮しヘキサンから再結晶することによって４５．１ｇ（収率９１％）の6-メトキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステルを得た。
【００５７】
［6-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチルエステルの合成］
【００５８】
【化１５】
上記のようにして合成した6-メトキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステル４９．６ｇ（０．２ｍｏｌ）を温度計と攪拌機を取り付けた３つ口フラスコに入れ、５００ｍｌのトリフルオロ酢酸に溶解させた。さらに、室温で５８．３ｇ（０．５ｍｏｌ）のトリエチルシランを加えて、５時間攪拌させた。反応終了後、水５００ｍｌを加え、エーテル５００ｍｌで抽出した。これに水５００ｍｌを入れ、攪拌しながら炭酸水素ナトリウムを発泡が無くなるまで加えた。エーテル層を分離し、乾燥後、濃縮し１００ｇの濃縮物を得た。これをさらに２０ｍｍＨｇ、８０℃にて濃縮し、濃縮物６１．０ｇを得た。
【００６０】
これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（塩化メチレン／ヘキサン＝６／４）で、分離し、３６．７ｇ（収率７８．４％）の6-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチルエステルを得た。
【００６１】
【実施例２】
［6-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチルエステルの合成］
【００６２】
【化１６】
実施例１と同様にして合成した6-メトキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステル４３．７ｇ（０．１８ｍｏｌ）を温度計と攪拌機を取り付けた３つ口フラスコに入れ、２００ｍｌのＴＨＦを加えた。さらに、１７．５ｇの１０％Ｐｄ／Ｃを加えて、Ｈ2 置換し、攪拌させた。反応終了後、これをろ過しＰｄ／Ｃを除いた。
【００６４】
これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（塩化メチレン）で、分離し、２４．７ｇ（収率６０％）の6-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチルエステルを得た。
【００６５】
【実施例３】
［6-ベンジルオキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステルの合成］
【００６６】
【化１７】
温度計、還流冷却管および攪拌機を取り付けた３つ口フラスコに、３８．３ｇ（０．３２ｍｏｌ）のジエチルカーボネート、１００ｍｌのベンゼンと３１．１ｇ（１．３ｍｏｌ）のＮａＨを加えた後、還流させながら４０．７ｇ（０．１６ｍｏｌ）の6-ベンジルオキシ-1-テトラロンのベンゼン溶液を滴下した。滴下とともに沈澱物が生成した。
【００６８】
３時間還流後、冷却し、酢酸５０ｍｌで中和したのち、水１０００ｍｌにあけ、エーテル１０００ｍｌで抽出した。有機層を乾燥後、濃縮し、濃縮物をシリカゲルクロマトグラフィー（ＴＨＦ／ヘキサン＝１／４）で分離、濃縮しヘキサンから再結晶することによって４４．２ｇ（収率８４％）の6-ベンジルオキシ-1-テトラロン-2-カルボン酸エチルエステルを得た。
Claims (1)
- 下記式（Ｉ）で表されるテトラロンと、
下記式（II）で表されるエステル化合物とを、アルカリ存在下において反応させ、
次いで、該テトラロンカルボン酸エステルを還元して下記式（IV）
で表されるテトラリンカルボン酸エステルを製造することを特徴とするテトラリンカルボン酸エステルの製造方法。
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| JPH09255625A JPH09255625A (ja) | 1997-09-30 |
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Family Applications (1)
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| JP06429496A Expired - Fee Related JP3749564B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | テトラリンカルボン酸エステルの製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3749564B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP06429496A patent/JP3749564B2/ja not_active Expired - Fee Related
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