JP4113281B2 - Method for producing cyclopentenone derivative - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シクロペンテノン誘導体の製造方法に関するものである。シクロペンテノン誘導体は医薬品や農薬、重合触媒配位子の合成中間体として有用な物質である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、周期律表４族の遷移金属存在下アセチレン類２分子又はジインと一酸化炭素との反応によってシクロペンテノン誘導体を直接合成する方法は知られていない。また遷移金属存在下、異なるアセチレン２分子と一酸化炭素との反応によってシクロペンテノン誘導体を直接高選択的に合成する方法は知られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情を鑑み鋭意努力して達成されたもので、その目的はアセチレン２分子又はジインと一酸化炭素から直接特定の構造を有するシクロペンテノン誘導体を製造する新規な製造方法を提供することにあり、特に異なるアセチレン２分子を用いても高選択的にシクロペンテノン誘導体を製造することのできる方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、まず、下記一般式（１）で表されるメタラシクロペンタジエンと下記一般式（２）で表される金属化合物存在下、一酸化炭素と反応させ、ついでブレンステッド酸と反応させることを特徴とする下記一般式（３）で表されるシクロペンテノン誘導体の製造方法に存する。
【０００５】
【化２】

【０００６】
（一般式（１）〜（３）中、Ｒ¹〜Ｒ⁴、およびＲは、それぞれ、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族基、シリル基、アルコキシ基、エステル基、アミノ基、を表す。但しこれらの基は、炭素数が１〜２０でありかつ置換基を有していてもよい。またＲ¹〜Ｒ⁴のうち２つ以上が結合して環を形成していてもよい。一般式（１）中、Ｍはジルコニウム、Ｍ'はリチウム、Ｌはシクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基、アズレニル基、炭化水素オキシ基、アミド基、アセチルアセトナート基、カルボキシ基、ホスフィン配位子、アミン配位子、エーテル配位子、およびこれらが適当な架橋基により連結した配位子から選択されるものであって、各基はいずれも置換基を有していてもよい配位子、ｎは２を表す。）
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。まず、下記一般式（１）で表されるメタラシクロペンタジエンについて説明する。
【０００８】
【化３】

【０００９】
一般式（１）中、Ｍは遷移金属を表す。遷移金属は周期律表上の３〜１０族の金属を意味する。遷移金属としては、特に制限されないが、好ましくは３〜６族の遷移金属、更に好ましくは、チタン、ジルコニウム、ハフニウム等の４族の遷移金属およびバナジウム、ニオブ、タンタル等の５族の遷移金属である。
【００１０】
一般式（１）中、Ｌは配位子を表し、その具体例としては、シクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基、アズレニル基、炭化水素オキシ基、アミド基、アセチルアセトナート基、カルボキシ基、ホスフィン配位子、アミン配位子、エーテル配位子、及びこれらが適当な架橋基により、連結した配位子、を有する化合物が挙げられる。なお、上記の各基は、いずれも、置換基を有していてもよい。また、一般式（１）中、ｎは０〜８、好ましくは１〜４の整数を表す。そして、ｎが２以上の場合における各配位子は、同一であっても異なっていてもよい。
【００１１】
一般式（１）中、Ｒ^１〜Ｒ^４はそれぞれ、アルキル基、アルケニル基、芳香族基、シリル基、アルコキシ基、エステル基を表す。但し、これらの基は、炭素数が１〜２０であり、かつ置換基を有していてもよい。
【００１２】
上記のＲ^１〜Ｒ^４の具体例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル等のアルキル基、ビニル、アリル、１−プロペニル、１、２又は３−ブテニル、１〜５−ヘキセニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロオクテニル等のアルケニル基、フェニル、ナフチル、トリル、キシリル等の芳香族基、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリメトキシシリル、トリエトキシシリル、ジフェニルメチルシリル、ジメチルフェニルシリル、トリフェニルシリル等のシリル基、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｔ−ブトキシなどのアルコキシ基、フェノキシ、ナフトキシ等のアリロキシ基、メチルカルボキシレート、エチルカルボキシレート、プロピルカルボキシレート、イソプロピルカルボキシレート、ブチルカルボキシレート、イソブチルカルボキシレート、ｔ−ブチルカルボキシレート、フェニルカルボキシレート等のエステル基が挙げられる。
【００１３】
上記中では、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ヘキシル、フェニル、トリメチルシリル、メチルカルボキシレート、エチルカルボキシレート、ｔ−ブチルカルボキシレート、フェニルカルボキシレートが好ましく、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ヘキシル、トリメチルシリル、メチルカルボキシレートが更に好ましい。
【００１４】
一般式（１）で表されるメタラシクロペンタジエンは、対応する遷移金属化合物と２分子のアセチレン化合物あるいは１分子のジインとの反応で得ることができる。
【００１５】
一般式（２）で表される金属化合物のＲの意義は、前記一般式（１）中のＲ^１〜Ｒ^４におけるのと同義である。用いる金属化合物（２）の金属は通常遷移金属でも典型金属でもよいし、２つ以上の金属を含んだ複合金属化合物でもよい。
【００１６】
用いる金属化合物としては有機リチウム、有機マグネシウム化合物およびそれらと銅、亜鉛などとのアート型化合物、有機アルミニウム化合物、有機マンガン化合物、有機亜鉛化合物、有機銅化合物等であり、好ましくは有機リチウム、有機マグネシウム化合物である。
【００１７】
これらの一般式（２）で表される金属化合物の量は通常０．００１〜１０当量、好ましくは０．１〜３当量用いるのがよい。
【００１８】
各工程は非プロトン性溶媒の存在下、窒素やアルゴン等の不活性ガス下で行うのが好ましい。非プロトンの溶媒としては、例えば、トルエンのような炭化水素溶媒、クロロベンゼン、メチレンクロリドのようなハロゲン化炭化水素溶媒、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシメタンのようなエーテル系溶媒が挙げられる。これらの中で好ましくはテトラヒドロフランが好ましい。
【００１９】
【実施例】
次に実施例により、本発明の内容を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるべきものではない。
【００２０】
実施例１
２，３，４，５−テトラエチルシクロペンテノン
【００２１】
【化４】

【００２２】
窒素下にしたシュレンク反応管に５ｍｌのテトラヒドロフランを加え、ジルコノセンジクロリドを０．２９２ｇ（１ｍｍｏｌ）溶解させる。−７８℃に冷却した後、ｎ−ブチルリチウムを２ｍｍｏｌ加え、１時間撹拌する。この溶液に３−ヘキシン０．１６４ｇ（２ｍｍｏｌ）加え、１時間室温で撹拌して生成するジルコナシクロペンタジエンを再び−７８℃に冷却する。この溶液にｎ−ブチルリチウムを１ｍｍｏｌ加え１０分撹拌したのち、一酸化炭素をゆっくりと反応液に吹き込みながら３０分間撹拌する。この液を希塩酸で処理して生成物を単離すると収率７５％で２，３，４，５−テトラエチルシクロペンテノンが得られた。生成物は^１Ｈ−ＮＭＲと^１３Ｃ−ＮＭＲ及び元素分析で確認した。
【００２３】
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ ｆｏｒ ｍａｊｏｒ ｉｓｏｍｅｒ：０．６３（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，３Ｈ），０．９８（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，３Ｈ），１．０５（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，３Ｈ），１．１２（ｔ，Ｊ＝ ７．７Ｈｚ，３Ｈ），１．３２−１．４５（ｍ，１Ｈ），１．５５−１．７３（ｍ，２Ｈ），１．７８−１．９０（ｍ．１Ｈ），２．１５−２．３２（ｍ，４Ｈ），２．５２−２．６２（ｍ，１Ｈ），２．９７−３．００（ｍ，１Ｈ）． ^１３Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ １０．７２， １２．１０， １３．３６，１３．５２， １６．３４ ，１８．６８， ２０．６９， ２１．８７， ４３．１１， ５１．６３， １４０．７６， １７３．４０， ２１０．５０． Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄ ｆｏｒＣ_１３Ｈ_２２Ｏ：Ｃ，８０．３５；Ｈ，１１．４１． Ｆｏｕｎｄ：Ｃ，７９．９２；Ｈ．１１．３８．
【００２４】
実施例２
２，３，４，５−テトラプロピルシクロペンテノン
【００２５】
【化５】

【００２６】
実施例１においての３−ヘキシンの代わりに４−オクチンを用いたところ２，３，４，５−テトラプロピルシクロペンテノンが収率７２％で得られた。生成物は^１３Ｃ−ＮＭＲ及びハイマス、元素分析で確認した。
【００２７】
^１３Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ １４．１７， １４．３１， １４．３５， １９．８３， ２０．８８， ２１．９０， ２２．０３， ２５．２４， ２７．８７， ３０．７８， ３０．８８． ４２．８８， ４９．８７． １３９．５１， １７３．１３， ２１０．７７． ＨＲＭＳ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ_１７Ｈ_３０Ｏ： ２５０．２２９５； Ｆｏｕｎｄ： ２５０．２３００． Ａｎａｌ． ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ_１７Ｈ_３０Ｏ： Ｃ，８１．５４； Ｈ，１２．０７． Ｆｏｕｎｄ：Ｃ ８１．３３；Ｈ，１２．１３．
【００２８】
実施例３
２，３，４，５−テトラブチルシクロペンテノンの合成
【００２９】
【化６】

【００３０】
実施例１において３−ヘキシンの代わりに５−デシンを用いたところ２，３，４，５−テトラブチルシクロペンテノンを収率６６％で得た。生成物は^１Ｈ−ＮＭＲと^１３Ｃ−ＮＭＲ及びハイマスで確認した。
【００３１】
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ ０．８４−０．９７（ｍ，１２Ｈ），１．１９−１．７４（ｍ，２０Ｈ）， ２．０８−２．１５（ｍ，２Ｈ）， ２．２２−２．２９（ｍ，２Ｈ）， ２．４４−２．５２（ｍ，１Ｈ）， ２．９６（ｄｄ，Ｊ＝５．８， ９．６Ｈｚ，１Ｈ）． ^１３Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ １４．１５， １４．３０， １４．３３， １４．３８， ２０．０８， ２０．９１， ２１．２０， ２３．３８， ２６．５７， ２８．１０， ２８．３０， ３０．２６， ３２．１９， ３２．４６， ３４．２５， ３６．５５， ４２．８８， ４９．６５， １３９．８１， １７３．３２， ２１１．０９． ＨＲＭＳ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ_２１Ｈ_３８ Ｏ３０６．２９２１，ｆｏｕｎｄ３０６．２９２３．
【００３２】
実施例４
２，３，４，５−テトラフェニルシクロペンテノンの合成
【００３３】
【化７】

【００３４】
実施例１において３−ヘキシンの代わりにジフェニルアセチレンを用いたところ２，３，４，５−テトラフェニルシクロペンテノンを収率８９％で得た。生成物は^１Ｈ−ＮＭＲと^１３Ｃ−ＮＭＲ及びハイマスで確認した。
【００３５】
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ ｃｉｓ：４．４５（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，１Ｈ）， ４．９０（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，１Ｈ）， ６．８４−７．４１（ｍ，２０Ｈ）． ｔｒａｎｓ：３．７５（ｄ，Ｊ＝２．０Ｈｚ，１Ｈ），４．５６（ｄ，Ｊ＝２．２Ｈｚ，１Ｈ）， ６．８４−７．４０（ｍ，２０Ｈ）． １３Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，ＴＭＳ）δ ｃｉｓ：５４．７８， ５９．８２， １２６．３８， １２６．７４， １２７．６８， １２８．１７， １２８．２６， １２８．５１， １２８．９２， １２９．０２， １２９．４７， １２９．８１， １３０．０９， １３２．０９， １３５．１５， １３６．２３．１３８．８５，１４０．８３， １６６．２７，２０５．８１． ｔｒａｎｓ： ５７．６４， ６３．１１， １３１．７８， １３４．６５，１３９．３２， １４０．０８， １４１．４７， １６８．９５， １８２．７． ＨＲＭＳ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ_２９Ｈ_２２Ｏ： ３８６．１６７０；Ｆｏｕｎｄ： ３８６．１６７１．
【００３６】
実施例４
７，９−ジエチルビシクロ［４，３，０］−６−ノネ−８−ノン
【００３７】
【化８】

【００３８】
実施例２において３−ヘキシン（２ｍｍｏｌ）の代わりに３，８−ドデカジイン（１ｍｍｏｌ）を用いたところ収率４８％で２，４−ジエチルビシクロ［４，３，０］−１−ノネ−３−ノンを得た。生成物は^１Ｈ−ＮＭＲと^１３Ｃ−ＮＭＲ及びハイマスで確認した。
【００３９】
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ ｃｉｓ：０．９７ （ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，３Ｈ）， １．０６（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，３Ｈ）， １．２４−１．５８（ｍ，３Ｈ）， １．６９−２．２２（ｍ，８Ｈ）， ２．６６（ｍ，１Ｈ）， ２．８７（ｄｔ，Ｊ＝１３．３，２．０Ｈｚ，１Ｈ）． ^１３Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ ｃｉｓ：１３．６１， １３．６６， １５．８７， １９．２２， ２５．８３， ２７．６２， ２８．７９， ３０．７４．４４．００， ５０．１３， １３７．２７， １７４．５１， ２１０．５１ｔｒａｎｓ：１１．７７， １５．９２， ２３．８５， ２５．６８， ２６．７０， ２８．３７， ３５．０５， ４６．８７， ５３．６９， １３８．１６， １７３．６９， ２１０．２５． ＨＲＭＳ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ_１３Ｈ_２０Ｏ： １９２．１５１３； Ｆｏｕｎｄ：１９２．１５１０．
【００４０】
実施例５
２，３−ジメチルインダン−１−オンの合成
【００４１】
【化９】

【００４２】
窒素下にしたシュレンク反応管に５ｍｌのテトラヒドロフランを加え、ジルコノセンジクロリドを０．２９２ｇ（１ｍｍｏｌ）溶解させる。−７８℃に冷却した後、フェニルリチウムを２ｍｍｏｌ加え、１時間撹拌する。この溶液に２−ブチン（１ｍｍｏｌ）加え、１時間８０℃で撹拌するとジルコナインデンが生成する。この溶液を再び−７８℃に冷却し、この溶液にｎ−ブチルリチウムを１ｍｍｏｌ加え１０分撹拌したのち、一酸化炭素をゆっくりと反応液に吹き込みながら３０分間撹拌する。この液を希塩酸で処理して生成物を単離すると収率７０％で２，３−ジメチルインダン−１−オンが得られた。生成物は^１Ｈ−ＮＭＲと^１３Ｃ−ＮＭＲ及びハイマスで確認した。
【００４３】
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ ｃｉｓ：１．２１（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，３Ｈ）， １．２３（ｄ，Ｊ＝ ７．５Ｈｚ，３Ｈ）， ２．７８−２．８５（ｍ，１Ｈ）． ３．４８−３．５４（ｍ，１Ｈ）， ７．３６， ７．４９， ７．５９， ７．７４ （４Ｈ）． ｔｒａｎｓ：１．３１（ｄ，Ｊ＝ ７．３Ｈｚ，３ Ｈ）， １．４５ （ｄ， Ｊ＝ ７．１ Ｈｚ， ３Ｈ）， ２．１９−２．２６（ｍ，１Ｈ）， ２．９０−２．９５（ｍ，１Ｈ）， ７．３６， ７．４９， ７．５９， ７．７４（４Ｈ）． ^１３Ｃ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ） δ ｃｉｓ：１１．１０， １７．３１， ３６．８６，４６．３０， １２３．７０， １２５．４２， １２７．４４，１３４．６４， １３５．３５， １５９．２５， ２０９．１０． ｔｒａｎｓ： １４．１４， １９．１５， ４１．７４， ５１．４５， １２３．５９， １２４．８４， １２７．４４， １３４．７５， １３５．９１， １５７．７３，２０８．２４． ＨＲＭＳ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ_１１Ｈ_１２Ｏ：１６０．０８８９；Ｆｏｕｎｄ：１６０．０８９４．
【００４４】
実施例６
２，３，４，５−テトラエチル−４，５−ジデュ−テロ−２−シクロペンテ−１−オンの合成
【００４５】
【化１０】

【００４６】
実施例１において希塩酸の代わりに重塩酸を用いたところ収率７２％で２，３，４，５−テトラエチル−４，５−ジデューテロ−２−シクロペンテ−１−オンを得た。生成物は^１Ｈ−ＮＭＲと^１３Ｃ−ＮＭＲ及びハイマスで確認した。
【００４７】
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＴＭＳ）δ ０．６３ （ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，３Ｈ）， ０．９８（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ， ３Ｈ）， １．０５（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，３Ｈ）， １．１２（ｔ，Ｊ＝７．７Ｈｚ，３Ｈ）， １．３２−１．４５（ｍ，１Ｈ）， １．５５−１．７３（ｍ，２Ｈ）， １．７８−１．９０（ｍ，１Ｈ）， ２．１５−２．３２（ｍ，３Ｈ）， ２．５２−２．６２（ｍ，１Ｈ）． ^１３Ｃ ＮＭＲ （ＣＤＣｌ_３， ＴＭＳ）δ １０．７２， １２．１０， １３．３６， １３．５２， １６．３４， １８．６８， ２０．６９， ２１．８７， ４２．６０， ５１．０５， １４０．７６， １７３．４０， ２１０．５０． ＨＲＭＳ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ_１３Ｈ_２０Ｄ_２Ｏ：１９６．１７９３； Ｆｏｕｎｄ：１９６．１７９２．
【００４８】
【発明の効果】
本発明の製造法はアセチレン類２分子又はジイン１分子と一酸化炭素からメタラシクロペンタジエンを経由してワンポットでシクロペンテノン誘導体を製造できる方法であり、特に２つの異なったアセチレン分子から高選択的にシクロペンテノン誘導体を製造できる方法であり、簡便で効率の良い製造方法を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a cyclopentenone derivative. Cyclopentenone derivatives are useful substances as synthetic intermediates for pharmaceuticals, agricultural chemicals, and polymerization catalyst ligands.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a method for directly synthesizing a cyclopentenone derivative by reacting two molecules of acetylenes or diyne with carbon monoxide in the presence of a transition metal of Group 4 of the periodic table is not known. In addition, there is no known method for directly and selectively synthesizing a cyclopentenone derivative by reacting two different acetylene molecules with carbon monoxide in the presence of a transition metal.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been accomplished with diligent efforts in view of the above circumstances, and its object is to provide a novel production method for producing a cyclopentenone derivative having a specific structure directly from two acetylene molecules or diyne and carbon monoxide. In particular, it is to provide a method capable of producing a cyclopentenone derivative with high selectivity even when two different acetylene molecules are used.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is to first react a metallacyclopentadiene represented by the following general formula (1) with carbon monoxide in the presence of a metal compound represented by the following general formula (2), and then react with a Bronsted acid. The present invention resides in a method for producing a cyclopentenone derivative represented by the following general formula (3).
[0005]
[Chemical 2]

[0006]
(In the general formulas (1) to (3), R ^{1 to} R ⁴ and R represent an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic group, a silyl group, an alkoxy group, an ester group, and an amino group, respectively. However, these groups each have 1 to 20 carbon atoms and may have a substituent, or two or more of R ^{1 to} R ⁴ may be bonded to form a ring. In general formula (1), M is zirconium , M ′ is lithium , L is cyclopentadienyl group, indenyl group, fluorenyl group, azulenyl group, hydrocarbon oxy group, amide group, acetylacetonate group, carboxy group, A phosphine ligand, an amine ligand, an ether ligand, and a ligand in which these are linked by an appropriate bridging group, each group having a substituent A good ligand , n represents 2. )
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the metallacyclopentadiene represented by the following general formula (1) will be described.
[0008]
[Chemical Formula 3]

[0009]
In general formula (1), M represents a transition metal. The transition metal means a metal of group 3 to 10 on the periodic table. The transition metal is not particularly limited, but is preferably a group 3-6 transition metal, more preferably a group 4 transition metal such as titanium, zirconium or hafnium, and a group 5 transition metal such as vanadium, niobium or tantalum. is there.
[0010]
In the general formula (1), L represents a ligand, and specific examples thereof include cyclopentadienyl group, indenyl group, fluorenyl group, azulenyl group, hydrocarbon oxy group, amide group, acetylacetonate group, carboxy group. And a compound having a group, a phosphine ligand, an amine ligand, an ether ligand, and a ligand in which these are linked by an appropriate crosslinking group. Each of the above groups may have a substituent. Moreover, in general formula (1), n represents 0-8, Preferably the integer of 1-4 is represented. And each ligand in the case where n is 2 or more may be the same or different.
[0011]
In the general formula (1), R ^{1 to} R ⁴ each represents an alkyl group, an alkenyl group, an aromatic group, a silyl group, an alkoxy group, or an ester group. However, these groups have 1 to 20 carbon atoms and may have a substituent.
[0012]
Specific examples of R ^{1 to} R ⁴ include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, octyl, nonyl, decyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl and the like. Alkyl groups, vinyl, allyl, 1-propenyl, 1,2 or 3-butenyl, alkenyl groups such as 1-5-hexenyl, cyclopentenyl, cyclohexenyl, cyclooctenyl, aromatic groups such as phenyl, naphthyl, tolyl, xylyl, Silyl groups such as trimethylsilyl, triethylsilyl, trimethoxysilyl, triethoxysilyl, diphenylmethylsilyl, dimethylphenylsilyl, triphenylsilyl, methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, t-butoxy Alkoxy groups such as phenoxy, naphthoxy, etc., ester groups such as methyl carboxylate, ethyl carboxylate, propyl carboxylate, isopropyl carboxylate, butyl carboxylate, isobutyl carboxylate, t-butyl carboxylate, phenyl carboxylate Is mentioned.
[0013]
Among the above, methyl, ethyl, n-butyl, t-butyl, hexyl, phenyl, trimethylsilyl, methyl carboxylate, ethyl carboxylate, t-butyl carboxylate, and phenyl carboxylate are preferable, and ethyl, n-butyl, t- Butyl, hexyl, trimethylsilyl and methylcarboxylate are more preferred.
[0014]
The metallacyclopentadiene represented by the general formula (1) can be obtained by reacting the corresponding transition metal compound with two molecules of acetylene compound or one molecule of diyne.
[0015]
The meaning of R in the metal compound represented by the general formula (2) is the same as that in R ^{1 to} R ⁴ in the general formula (1). The metal of the metal compound (2) to be used may be a transition metal or a typical metal, or a composite metal compound containing two or more metals.
[0016]
Examples of metal compounds to be used include organolithium, organomagnesium compounds and art-type compounds of these with copper, zinc, etc., organoaluminum compounds, organomanganese compounds, organozinc compounds, organocopper compounds, etc., preferably organolithium, organomagnesium A compound.
[0017]
The amount of the metal compound represented by the general formula (2) is usually 0.001 to 10 equivalents, preferably 0.1 to 3 equivalents.
[0018]
Each step is preferably performed in the presence of an aprotic solvent under an inert gas such as nitrogen or argon. Examples of the aprotic solvent include hydrocarbon solvents such as toluene, halogenated hydrocarbon solvents such as chlorobenzene and methylene chloride, and ether solvents such as ethyl ether, tetrahydrofuran and dimethoxymethane. Of these, tetrahydrofuran is preferred.
[0019]
【Example】
Next, the content of the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention should not be limited to these examples.
[0020]
Example 1
2,3,4,5-tetraethylcyclopentenone
[Formula 4]

[0022]
5 ml of tetrahydrofuran is added to a Schlenk reaction tube under nitrogen to dissolve 0.292 g (1 mmol) of zirconocene dichloride. After cooling to −78 ° C., 2 mmol of n-butyllithium is added and stirred for 1 hour. To this solution, 0.164 g (2 mmol) of 3-hexyne is added, and the resulting zirconacyclopentadiene produced by stirring at room temperature is cooled to -78 ° C again. After adding 1 mmol of n-butyllithium to this solution and stirring for 10 minutes, it is stirred for 30 minutes while blowing carbon monoxide slowly into the reaction solution. When this solution was treated with dilute hydrochloric acid to isolate the product, 2,3,4,5-tetraethylcyclopentenone was obtained in a yield of 75%. The product was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and elemental analysis.
[0023]
¹ H NMR (CDCl ₃ , TMS) δ for major isomer: 0.63 (t, J = 7.4 Hz, 3H), 0.98 (t, J = 7.6 Hz, 3H), 1.05 (t, J = 7.4 Hz, 3H), 1.12 (t, J = 7.7 Hz, 3H), 1.32-1.45 (m, 1H), 1.55-1.73 (m, 2H), 1.78-1.90 (m.1H), 2.15-2.32 (m, 4H), 2.52-2.62 (m, 1H), 2.97-3.00 (m, 1H) ). ¹³ C NMR (CDCl ₃ , TMS) δ 10.72, 12.10, 13.36, 13.52, 16.34, 18.68, 20.69, 21.87, 43.11, 51.63 140.76, 173.40, 210.50. Anal. _{calcd forC 13 H 22 O: C} , 80.35; H, 11.41. Found: C, 79.92; 11.38.
[0024]
Example 2
2,3,4,5-tetrapropylcyclopentenone
[Chemical formula 5]

[0026]
When 4-octyne was used instead of 3-hexyne in Example 1, 2,3,4,5-tetrapropylcyclopentenone was obtained in a yield of 72%. The product was confirmed by ¹³ C-NMR, high mass and elemental analysis.
[0027]
¹³ C NMR (CDCl ₃ , TMS) δ 14.17, 14.31, 14.35, 19.83, 20.88, 21.90, 22.03, 25.24, 27.87, 30.78, 30.88. 42.88, 49.87. 139.51, 173.13, 210.77. _{HRMS calcd for C 17 H 30 O} : 250.2295; Found: 250.2300. Anal. _{calcd for C 17 H 30 O:} C, 81.54; H, 12.07. Found: C 81.33; H, 12.13.
[0028]
Example 3
Synthesis of 2,3,4,5-tetrabutylcyclopentenone
[Chemical 6]

[0030]
When 5-decine was used instead of 3-hexyne in Example 1, 2,3,4,5-tetrabutylcyclopentenone was obtained in a yield of 66%. The product was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and high mass.
[0031]
¹ H NMR (CDCl ₃ , TMS) δ 0.84-0.97 (m, 12H), 1.19-1.74 (m, 20H), 2.08-2.15 (m, 2H), 2 .22-2.29 (m, 2H), 2.44-2.52 (m, 1H), 2.96 (dd, J = 5.8, 9.6 Hz, 1H). ¹³ C NMR (CDCl ₃ , TMS) δ 14.15, 14.30, 14.33, 14.38, 20.08, 20.91, 21.20, 23.38, 26.57, 28.10, 28.30, 30.26, 32.19, 32.46, 34.25, 36.55, 42.88, 49.65, 139.81, 173.32, 211.09. HRMS calcd for C ₂₁ H ₃₈ O 306.2921, found 306.2923.
[0032]
Example 4
Synthesis of 2,3,4,5-tetraphenylcyclopentenone
[Chemical 7]

[0034]
When diphenylacetylene was used instead of 3-hexyne in Example 1, 2,3,4,5-tetraphenylcyclopentenone was obtained in 89% yield. The product was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and high mass.
[0035]
¹ H NMR (CDCl ₃ , TMS) δ cis: 4.45 (d, J = 7.3 Hz, 1H), 4.90 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 6.84-7.41 ( m, 20H). trans: 3.75 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 4.56 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 6.84-7.40 (m, 20H). 13C NMR (CDCl 3, TMS) δ cis: 54.78, 59.82, 126.38, 126.74, 127.68, 128.17, 128.26, 128.51, 128.92, 129.02, 129.47, 129.81, 130.09, 132.09, 135.15, 136.23.138.85, 140.83, 166.27, 205.81. trans: 57.64, 63.11, 131.78, 134.65, 139.32, 140.08, 141.47, 168.95, 182.7. HRMS calcd for C ₂₉ H ₂₂ O: 386.1670; Found: 386.1671.
[0036]
Example 4
7,9-diethylbicyclo [4,3,0] -6-none-8-non
[Chemical 8]

[0038]
In Example 2, when 3,8-dodecadiine (1 mmol) was used instead of 3-hexyne (2 mmol), 2,4-diethylbicyclo [4,3,0] -1-none-3-y was obtained in a yield of 48%. Got non. The product was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and high mass.
[0039]
¹ H NMR (CDCl ₃ , TMS) δ cis: 0.97 (t, J = 7.6 Hz, 3H), 1.06 (t, J = 7.6 Hz, 3H), 1.24-1.58 ( m, 3H), 1.69-2.22 (m, 8H), 2.66 (m, 1H), 2.87 (dt, J = 13.3, 2.0 Hz, 1H). ¹³ C NMR (CDCl ₃ , TMS) δ cis: 13.61, 13.66, 15.87, 19.22, 25.83, 27.62, 28.79, 30.74.44.00, 50. 13, 137.27, 174.51, 210.51 trans: 11.77, 15.92, 23.85, 25.68, 26.70, 28.37, 35.05, 46.87, 53.69, 138.16, 173.69, 210.25. _{HRMS calcd for C 13 H 20 O} : 192.1513; Found: 192.1510.
[0040]
Example 5
Synthesis of 2,3-dimethylindan-1-one
[Chemical 9]

[0042]
5 ml of tetrahydrofuran is added to a Schlenk reaction tube under nitrogen to dissolve 0.292 g (1 mmol) of zirconocene dichloride. After cooling to −78 ° C., 2 mmol of phenyl lithium is added and stirred for 1 hour. When 2-butyne (1 mmol) is added to this solution and stirred at 80 ° C. for 1 hour, zirconaindene is produced. This solution is cooled again to -78 ° C., 1 mmol of n-butyllithium is added to this solution and stirred for 10 minutes, and then stirred for 30 minutes while carbon monoxide is slowly blown into the reaction solution. When this liquid was treated with dilute hydrochloric acid to isolate the product, 2,3-dimethylindan-1-one was obtained in a yield of 70%. The product was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and high mass.
[0043]
¹ H NMR (CDCl ₃ , TMS) δ cis: 1.21 (d, J = 7.8 Hz, 3H), 1.23 (d, J = 7.5 Hz, 3H), 2.78-2.85 ( m, 1H). 3.48-3.54 (m, 1H), 7.36, 7.49, 7.59, 7.74 (4H). trans: 1.31 (d, J = 7.3 Hz, 3 H), 1.45 (d, J = 7.1 Hz, 3H), 2.19-2.26 (m, 1H), 2.90 -2.95 (m, 1H), 7.36, 7.49, 7.59, 7.74 (4H). ¹³ C NMR (CDCl ₃ , TMS) δ cis: 11.10, 17.31, 36.86, 46.30, 123.70, 125.42, 127.44, 134.64, 135.35, 159. 25, 209.10. trans: 14.14, 19.15, 41.74, 51.45, 123.59, 124.84, 127.44, 134.75, 135.91, 157.73, 208.24. _{HRMS calcd for C 11 H 12 O} : 160.0889; Found: 160.0894.
[0044]
Example 6
Synthesis of 2,3,4,5-tetraethyl-4,5-didutero-2-cyclopent-1-one
[Chemical Formula 10]

[0046]
When deuterated hydrochloric acid was used in place of dilute hydrochloric acid in Example 1, 2,3,4,5-tetraethyl-4,5-dideutero-2-cyclopent-1-one was obtained in a yield of 72%. The product was confirmed by ¹ H-NMR, ¹³ C-NMR and high mass.
[0047]
¹ H NMR (CDCl ₃ , TMS) δ 0.63 (t, J = 7.4 Hz, 3H), 0.98 (t, J = 7.6 Hz, 3H), 1.05 (t, J = 7. 4 Hz, 3H), 1.12 (t, J = 7.7 Hz, 3H), 1.32-1.45 (m, 1H), 1.55-1.73 (m, 2H), 1.78- 1.90 (m, 1H), 2.15-2.32 (m, 3H), 2.52-2.62 (m, 1H). ¹³ C NMR (CDCl ₃ , TMS) δ 10.72, 12.10, 13.36, 13.52, 16.34, 18.68, 20.69, 21.87, 42.60, 51.05 140.76, 173.40, 210.50. _{HRMS calcd for C 13 H 20 D} 2 O: 196.1793; Found: 196.1792.
[0048]
【The invention's effect】
The production method of the present invention is a method in which a cyclopentenone derivative can be produced from two acetylene molecules or one diyne molecule and carbon monoxide via a metallacyclopentadiene in one pot, and particularly highly selective from two different acetylene molecules. In addition, a cyclopentenone derivative can be produced, and a simple and efficient production method can be provided.

Claims (2)

下記一般式（１）で表されるメタラシクロペンタジエンと下記一般式（２）で表される金属化合物と一酸化炭素とを反応させ、次いでブレンステッド酸を反応させることを特徴とする下記一般式（３）で表されるシクロペンテノン誘導体の製造方法。

（一般式（１）〜（３）中、Ｒ¹〜Ｒ⁴、およびＲは、それぞれ、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族基、シリル基、アルコキシ基、エステル基、アミノ基、を表す。但しこれらの基は、炭素数が１〜２０でありかつ置換基を有していてもよい。またＲ¹〜Ｒ⁴のうち２つ以上が結合して環を形成していてもよい。一般式（１）中、Ｍはジルコニウム、Ｍ'はリチウム、Ｌはシクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基、アズレニル基、炭化水素オキシ基、アミド基、アセチルアセトナート基、カルボキシ基、ホスフィン配位子、アミン配位子、エーテル配位子、およびこれらが適当な架橋基により連結した配位子から選択されるものであって、各基はいずれも置換基を有していてもよい配位子、ｎは２を表す。）。A metallacyclopentadiene represented by the following general formula (1), a metal compound represented by the following general formula (2) and carbon monoxide are reacted, and then a Bronsted acid is reacted. (3) The manufacturing method of the cyclopentenone derivative represented by.

(In the general formulas (1) to (3), R ^{1 to} R ⁴ and R represent an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic group, a silyl group, an alkoxy group, an ester group, and an amino group, respectively. However, these groups each have 1 to 20 carbon atoms and may have a substituent, or two or more of R ^{1 to} R ⁴ may be bonded to form a ring. In general formula (1), M is zirconium , M ′ is lithium , L is cyclopentadienyl group, indenyl group, fluorenyl group, azulenyl group, hydrocarbon oxy group, amide group, acetylacetonate group, carboxy group, A phosphine ligand, an amine ligand, an ether ligand, and a ligand in which these are linked by a suitable bridging group, each group having a substituent good ligand, n represents represents 2.) 一般式（１）中のＬがシクロペンタジエニルである請求項１に記載のシクロペンテノン誘導体の製造方法。The method for producing a cyclopentenone derivative according to claim 1 , wherein L in the general formula (1) is cyclopentadienyl.