JPH09221445A - トランス置換ビシクロヘプタンジオン誘導体の立体選択的製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 トランス置換ビシクロヘプタンジオン誘導体の立体選択
的製造法 【課題】ビシクロヘプタン−２，４−ジオン誘導体
（Ｉ）のトランス異性体のみを立体選択的に製造する技
術を提供する。 【解決手段】α−アルコキシ−α−アルキル酢酸エステ
ル（ＩＩ）を出発原料として、リチウムアミド類、つい
で、ＸＣＨ₂ ＣＨ＝ＣＨＣＯＣＨ₃ で表されるγ−ハロ
ゲノ−α，β−不飽和ケトンを反応せしめる工程、およ
び、この生成物（ＩＩＩ）に、金属アルコキシドを反応
せしめる工程とからなることを特徴とするビシクロヘプ
タン−２，４−ジオン誘導体（Ｉ）の製造法。 【化１】 （式中、Ｒ¹ 、Ｒ ² 、Ｒ ³は、それぞれ、直鎖または
分枝のＣ₁ −Ｃ₆ アルキル基を表す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除草剤として有用
な一般式（Ｖ）

【０００２】

【化５】

【０００３】で表される３−置換ベンゾイルビシクロヘ
プタン−２，４−ジオン誘導体の製造中間体である、式
（Ｉ）

【０００４】

【化６】

【０００５】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² は、前記と同じ意味を
表す。）で表されるビシクロヘプタン−２，４−ジオン
誘導体のトランス異性体のみを、立体選択的に製造する
技術に関する。

【０００６】

【従来の技術】本出願人らにより開示されたＷＯ９１／
００２６０号に記載されている３−置換ベンゾイルビシ
クロヘプタン−２，４−ジオン誘導体は、優れた除草活
性を有する化合物である。そして、その明細書中には、
ビシクロヘプタンジオン環の５位の置換基とビシクロ環
との間にはシスおよびトランス異性体が存在し、異性体
の種類によって、除草活性や作物選択性に差がある場合
があることが開示されている。また、本発明者らは、Ｗ
Ｏ９２／０００８４号において、ビシクロヘプタンジオ
ン環の５位にアルキル基またはアルコキシ基が置換した
ビシクロヘプタン−２，４−ジオン誘導体の立体選択的
製造法を開示している。さらに、本発明者らは、先の出
願（国際出願番号ＪＰ９５／０２２５９号）において、
ビシクロヘプタンジオン環の５位にメチル基およびアル
コキシ基が置換した化合物が、特に優れた除草活性およ
び化合物安定性を与える旨も開示している。しかしなが
ら、このビシクロヘプタンジオン環の５位にメチル基お
よびアルコキシ基が置換した化合物を立体選択的に製造
する方法については、いまだ知られていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、上
記のビシクロヘプタン−２，４−ジオン誘導体のトラン
ス異性体のみを立体選択的に製造する技術を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、出発原料としてα
−アルコキシ−α−アルキル酢酸エステルを用い、リチ
ウムアミド類を作用させることによってエノールエーテ
ルとしたのち、γ−ハロ−α，β−不飽和ケトンをマイ
ケル付加させ、その後、塩基による閉環反応させること
によって、目的とするビシクロヘプタン−２，４−ジオ
ン誘導体（Ｉ）のトランス異性体を効率よく製造するこ
とができることを見い出し、本発明を完成した。以下、
本発明を詳細に説明する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、以下の（１）、（２）
および（３）の工程からなることを特徴とする式（Ｉ）
で表されるビシクロヘプタン−２，４−ジオン誘導体の
立体選択的製造法である。

【００１０】

【化７】

【００１１】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² は、それぞれ独立し
て、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、ｔ−ブチル基などの直鎖若しくは分枝のＣ_1-6 アル
キル基を表す。）

【００１２】（１）式（ＩＩ）

【００１３】

【化８】

【００１４】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² は前記と同じ意味を表
し、Ｒ³ はメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
ブチル、ｔ−ブチル基などの直鎖若しくは分枝のＣ_1-6
アルキル基を表す。）で表されるα−アルコキシ−α−
アルキル酢酸エステルに、式（ＩＩＩ）

【００１５】

【化９】

【００１６】（式中、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ は、それぞれ独立し
て、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、ｔ−ブチル基などの直鎖若しくは分岐のＣ_1-6 アル
キル基またはトリメチルシリル基を表す。）で表される
リチウムアミド類を反応させる工程。 （２）（１）の工程の反応物に、式（ＩＶ）

【００１７】

【化１０】

【００１８】（式中、Ｘは塩素、臭素などのハロゲン原
子を表す。）で表される１−ハロゲノ−２−ペンテン−
４−オンを反応させる工程。

【００１９】（３）（２）の工程の反応物に塩基を作用
させる工程。

【００２０】上記工程（１）において、使用することの
できる一般式（ＩＩ）で表されるα−アルコキシ−α−
アルキル酢酸エステルとしては、α−メトキシプロピオ
ン酸メチル、α−メトキシプロピオン酸エチル、α−エ
トキシプロピオン酸メチル、α−エトキシプロピオン酸
エチル、α−プロポキシプロピオン酸メチル、α−プロ
ポキシプロピオン酸エチル、α−イソプロポキシプロピ
オン酸メチル、α−イソプロポキシプロピオン酸エチ
ル、α−ブトキシプロピオン酸メチル、α−ブトキシプ
ロピオン酸エチルなどを例示することができる。

【００２１】上記工程（１）において、使用することの
できるリチウムアミド類として、一般式（ＩＩＩ）

【００２２】

【化１１】

【００２３】（式中、Ｒ³ 、Ｒ⁴ は、それぞれ独立し
て、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル基などの
直鎖または分岐のＣ_1-6 アルキル基またはトリメチルシ
リル基を表す。）で表される化合物を例示することがで
きる。特に好ましいリチウムアミド類として、リチウム
ビス（トリメチルシリル）アミド、リチウムジイソプロ
ピルアミドなどを例示することができる。

【００２４】上記工程（１）において、リチウムアミド
類の使用量は、α−アルコキシ−α−アルキル酢酸エス
テル１．０モルに対し、通常、１．０モル〜２．０モル
が好ましい。

【００２５】また、上記工程（１）において、使用する
ことのできる溶媒の例としては、テトラヒドロフラン、
ジエチルエーテルなどのエーテル類、トルエンなどの炭
化水素類を挙げることができる。また、反応は、−７８
℃から室温の範囲で円滑に進行する。

【００２６】上記工程（２）において、反応させる１−
ハロゲノ−２−ペンテン−４−オン（ＩＶ）の使用量
は、α−アルコキシ−α−アルキル酢酸エステル１．０
モルに対し、通常０．５モル〜２．０モルが好ましい。

【００２７】また、この工程において使用することので
きる溶媒としては、テトラヒドロフラン、ジエチルエー
テルなどのエーテル類、トルエンなどの炭化水素類を挙
げることができる。反応は、−７８℃から使用される溶
媒の沸点までの温度範囲で円滑に進行する。

【００２８】上記工程（３）において、使用することの
できる塩基としては、ナトリウムメトキシド、ナトリウ
ムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシ
ド、カリウム ｔ−ブトキシド、マグネシウムメトキシ
ド、マグネシウムエトキシドなどのアルカリ金属アルコ
キシドやアルカリ土類金属アルコキシドを例示すること
ができる。

【００２９】また、反応させる塩基の使用量は、通常、
工程（２）の生成物１．０モルに対し、２．０モル〜
４．０モルが好ましい。

【００３０】この工程において、使用することのできる
溶媒としては、メタノール、エタノールなどのアルコー
ル類、ジエチルエーテルなどのエーテル類、ベンゼン、
トルエンなどの炭化水素類やＮ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド（ＤＭＦ）などのアミド類を例示することができ
る。また、反応は、−１０℃から使用される溶媒の沸点
までの温度範囲で円滑に進行する。

【００３１】なお、本発明の明細書において示されるビ
シクロヘプタンジオン誘導体の化学構造式は、シクロプ
ロピル環と５位置換基との相対的配置を便宜上表したも
のであり、絶対配置を表すものではない。また、原料化
合物および本発明化合物には光学活性体および互変異性
体も存在し得るが、かかる化合物はすべて本発明の範囲
に含まれる。

【００３２】いずれの工程においても反応終了後は、通
常の合成化学的処理操作により目的物を精製・単離する
ことができる。また、反応生成物の同定は、ＮＭＲ、Ｍ
ＡＳＳおよびＩＲの各スペクトルの測定により行った。

【００３３】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 （実施例１）５−メトキシ−５−メチルビシクロ[4.1.
0] ヘプタン−２，４−ジオン（ｔｒａｎｓ体）の製造

【００３４】

【化１２】

【００３５】２−メトキシプロピオン酸メチル ４．７
ｇ（０．０４ｍｏｌ）を無水テトラヒドロフラン（以
下、「ＴＨＦ」という）２０ｍｌに溶解させ、そこへ、
窒素雰囲気下にリチウムビス（トリメチルシリル）アミ
ドの１．０ＭＴＨＦ溶液４４ｍｌ（０．０４４ｍｏｌ）
を−７０℃でゆっくり滴下した。滴下終了後、０℃まで
昇温させ同温度で１時間攪拌したのち、再び、−７０℃
まで冷却し、１−クロロ−２−ペンテン−４−オン
４．７ｇ（０．０４ｍｏｌ）をゆっくり滴下した。滴下
終了後、低温浴をはずして０℃まで昇温させ同温度で１
時間攪拌したのち、反応液に水および希塩酸を加えて酸
性として塩化メチレンで抽出した。有機層を無水硫酸マ
グネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去して油状物質８．
９ｇを得た。このものにナトリウムメトキシド２８％メ
タノール溶液１５．４ｇ（０．０８ｍｏｌ）を加え、室
温で３時間攪拌した後、さらに１２時間加熱還流した。
反応終了後、反応液に水および希塩酸を加えて酸性と
し、塩化メチレンで抽出した。有機層を硫酸マグネシウ
ムで乾燥したのち溶媒を減圧留去して粗生成物を得た。
このものをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ベン
ゼン：酢酸エチル＝４：１の混合溶媒で溶出）により精
製して、目的物の白色結晶 ２．６ｇ（収率３８％）を
得た。融点 １３５−１３７℃。

【００３６】¹ Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃,δppm ）：３．
１６（ｓ，３Ｈ，ＯＣＨ₃ ）、３．３１、２．９８（Ａ
Ｂｑ，Ｊ＝１９Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ₂ ）、２．０８（ｍ，
２Ｈ）、１．４１（ｓ，３Ｈ，ＣＨ₃ ）、１．３０
（ｍ，１Ｈ）、０．８７（ｍ，１Ｈ）

【００３７】（参考例１）５−メトキシ−３−（３−メ
トキシ−２−メチル−４−メチルスルホニルベンゾイ
ル）−５−メチルビシクロ[4.1.0] ヘプタン−２，４−
ジオン（ｔｒａｎｓ）の製造

【００３８】

【化１３】

【００３９】実施例１で得られた５−メトキシ−５−メ
チルビシクロ[4.1.0] ヘプタン−２，４−ジオン（ｔｒ
ａｎｓ体）２．５５ｇ（１５．２ｍｍｏｌ）を３０ｍｌ
の塩化メチレンに溶解させ、１．６９ｇ（１６．０ｍｍ
ｏｌ）のトリエチルアミンを加え、室温で１０分間攪拌
した。そこへ、３−メトキシ−２−メチル−４−メチル
スルホニルベンゾイルクロリド４．０ｇ（１５．２ｍｍ
ｏｌ）を加えてさらに２時間攪拌した。反応液に水およ
び希塩酸を加え、塩化メチレンで抽出した。有機層を無
水硫酸マグネシウムで乾燥したのち、溶媒を減圧留去し
て、Ｏ−ベンゾイル体の粗生成物を得た。このものをシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー（ベンゼン：酢酸エ
チル＝４：１の混合溶媒で溶出）で精製し、粘稠液体
３．３ｇ（収率５５％）を得た。得られたＯ−ベンゾイ
ル体３．２４ｇ（８．２ｍｍｏｌ）をアセトニトリル３
０ｍｌに溶解させ、トリエチルアミン０．９１ｇ（９．
０ｍｍｏｌ）とアセントンシアンヒドリン０．１ｇ
（１．２ｍｍｏｌ）とを加えて、室温で１５時間攪拌し
た。反応液に水および希塩酸を加えて酸性として、塩化
メチレンで抽出した。有機層は無水硫酸マグネシウムで
乾燥し、溶媒を減圧留去して粗生成物を得た。このもの
をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホル
ム：メタノール＝５０：１の混合溶媒で溶出）で精製し
て標記化合物を白色結晶として１．６２ｇ（収率５０
％）得た。融点１９０−１９３℃。このものは優れた除
草活性を有し、除草剤として有用である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、除草剤
として有用な３−置換ベンゾイルビシウクロヘプタン−
２．４−ジオン誘導体の製造中間体であるビシクロヘプ
タン−２，４−ジオンのトランス異性体を立体選択的に
製造する方法である。本発明の製造方法によれば、工業
的に安価、かつ、短い製造工程でビシクロヘプタン−
２，４−ジオンのトランス異性体を立体選択的、かつ、
経済的に製造することがきる。

【化１４】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下の（１）、（２）および（３）の工程
   からなることを特徴とする一般式（Ｉ）で表されるビシ
   クロヘプタン−２，４−ジオン誘導体のトランス異性体
   の製造法。 【化１】 （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² は、それぞれ独立して、直鎖または
   分枝のＣ_1-6 アルキル基を表す。） （１）式（ＩＩ） 【化２】 （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² は前記と同じ意味を表し、Ｒ³ は直
   鎖または分枝のＣ_1-6 アルキル基を表す。）で表される
   α−アルコキシ−α−アルキル酢酸エステルに、式（Ｉ
   ＩＩ） 【化３】 （式中、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ は、それぞれ独立して、直鎖または
   分岐のＣ_1-6 アルキル基またはトリメチルシリル基を表
   す。）で表されるリチウムアミド類を反応させる工程。 （２）（１）の工程の反応物に、式（ＩＶ） 【化４】 （式中、Ｘはハロゲン原子を表す。）で表される１−ハ
   ロゲノ−２−ペンテン−４−オンを反応させる工程。 （３）（２）の工程の反応物に塩基を作用させる工程。
2. 【請求項２】工程（１）において使用されるリチウムア
   ミド類が、リチウムビス（トリメチルシリル）アミドま
   たはリチウムジイソプロピルアミドであることを特徴と
   する請求項１に記載の一般式（Ｉ）で表されるビシクロ
   ヘプタン−２，４−ジオン誘導体のトランス異性体の製
   造法。
3. 【請求項３】工程（３）において使用される塩基が、ア
   ルカリ金属アルコキシドまたはアルカリ土類金属アルコ
   キシドの一種であることを特徴とする請求項１に記載の
   ビシクロヘプタン−２，４−ジオン誘導体の製造法。