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JPS61106537A - シクロペンチル酢酸エステル類の製造法 - Google Patents

シクロペンチル酢酸エステル類の製造法

Info

Publication number
JPS61106537A
JPS61106537A JP22907884A JP22907884A JPS61106537A JP S61106537 A JPS61106537 A JP S61106537A JP 22907884 A JP22907884 A JP 22907884A JP 22907884 A JP22907884 A JP 22907884A JP S61106537 A JPS61106537 A JP S61106537A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
formula
cyclobentenone
water
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22907884A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayoshi Minamii
正好 南井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP22907884A priority Critical patent/JPS61106537A/ja
Publication of JPS61106537A publication Critical patent/JPS61106537A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般式(1) (式中、Rはアルキル基、アルケニル はアルキニル基を、B′はアルキル で示されるシクロペンチル酢酸エステル類の製造法に関
する。
上記一般式[I]化合物において、たとえばRがn−ペ
ンチル基であってRがメチル基である化合物は、香料あ
るいは植物の成長阻害作用等の作用があることがよく知
られている。
従来、かかる一般式(1)で示されるシクロペンチル酢
酸エステル類の製造法としては、たとえば几がローペン
チル基であってR′がメチル基である化合物については
、以下の方法が知られている。
a)  Agric、 Biol、 Chem、 44
(12)+2857〜b)  5ynthetic  
Communications、4(6)、835〜8
89(1974) しかしながら、この方法による場合には出発原料、使用
する試薬、用いる反応手段等が異なるなど製造方法は極
めて繁雑になり、工業的に製造するには決して満足のし
得るものではないちこのようなことから、本発明者はか
かるシクロペンチル酢酸エステル類の工業的安価な製造
法について検討した結果、高純度、高収率で目的物を得
る工業的有利な方法を見い出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、一般式(II) (式中、Rはアルキル基、アルケニル基またはアルキニ
ル基を示す。) で示される置換−4−シクロベンテノンに、塩基性触媒
の存在下、一般式[11r] %式%) (式中、R′はアルキル基を示す。) で示されるマロン酸エステルを付加させて一般式(IV
I (式中、几およびR′は前記と同じ意味を有する。) で示されるシクロペンタノン誘導体を得、次に水と加熱
処理することを特徴とする前記一般式〔I〕で示される
シクロペンチル酢酸エステル類の製造法を提供するもの
である。
本発明において原料として用いられる一般式(ff)で
示されるシクロベンテノン化合物は、たとえば以下に示
すような方法により、製造することができる。
011        O 〔[〕 このような2−置換−4−シクロベンテノンとしては、
たとえば以下の化合物が例示される。
2−エチル−4−シクロベンテノン、 2− n −プ
ロピル−4−シクロベンテノン、2−イソプロピル−4
−シクロベンテノン、2−ローブチル−4−シクロベン
テノン、2−イソブチル−4−シクロベンテノン、2−
n−ペンチル−4−シクロベンテノン、2−イソペンチ
ル−4−シクロベンテノン、2−n−へキシル−4−シ
クロベンテノン、2−n−へブチル−4−シクロベンテ
ノン、2−アリル−4−シクロベンテノン、2−(ω−
ブテニル)−4−シクロベンテノン、2  (2−ブチ
ニル)−4−シクロベンテノン、2−(2−シス−ペン
テニル)−4−シクロベンテノン、2−(2−トランス
−ペンテニル)−4−シクロベンテノン、2−(2−シ
ス−ヘキセニル)−4−シクロペンチノンEL   I
 2  (8−’i Z−”%ヤヤ= /L/ ) −
4−、’7゜ベンテノン、2−(a−メチルアリル)−
4−シクロベンテノン、2−プロパルギル−4−シクロ
ベンテノン、2−(2−ペンチニル)−4−シクロペン
テノン。
かかる2−置換−4シクロベンテノンと一般式[1+1
3で示されるマロン酸エステルの付加反応は塩基性触媒
の存在下に行われる。
この反応において用いられるマロン勺エステルとしては
、たとえばマロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、→ロ
ン酸ジーn−プロピル、マロン酸ジイソプロピル、マロ
ン酸ジ−n−ブチル、マロン酸ジ−n−ペンチルなどの
マロン酸のジ低級アルキルエステルが挙げられ、その使
に 用量は前記混合物に対して1倍モル以上、好ましくは1
.2〜3倍モルである。
塩基性触媒としては、たとえばナトリウムメチラート、
ナトリウムエチラート、カリウム−1−ブチラードなど
の金属アルコラード、水素化ナトリウム、水素化リチウ
ム、水素化カリウムなどの金属水素化物、ナトリウム、
カリウム、リチウムなどの金属、DBUなどの強塩基性
アミン類が挙げられ、特に金属アルコラードが好ましく
用いられる。尚、触媒として金属を用いる場合にはアル
コール類が溶媒として使用される。
かかる触媒の使用量は、原料である2−f#換−4−シ
クロベンテノンに対して廼常0.01〜3倍モル、好ま
しくは0.03〜1.5倍モルの範囲である。
反応温度は−50〜80°C1好ましくは一40〜60
°Cの範囲である。
反応方法としては、たとえば2−置換−4−シクロベン
テノンに塩基性触媒を加えたのちマロン酸エステルを加
える方法、2−置換−4−シクロベンテノンとマロン酸
エステルとの混合物に塩基性触媒を加える方法、マロン
酸エステルと塩基性触媒の混合物に2−置換−4−シク
ロベンテノンを加える方法など任意の方法で行うことが
でき、特に制限されるものではない。
しかし、溶媒を使用しないかあるいはその使用量を極力
抑え、さらには塩基性触媒の使用量も抑え、しかも好収
率で一般式[IV)化合物を得るためには、2−置換−
4−シクロベンテノンとマロン酸エステルとの混合物に
塩基性触媒を加える方法が好ましい。この方法による場
合には冷却時の結晶の析出もなく、取扱いも極めて容易
である。
この反応には溶媒は必ずしも必要ではなく、加溶媒でも
実施することができる。
溶媒を使用する場合、溶媒としては反応に不溶性であれ
ば特に制限されることなく使用でき、たとえばメタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、トルエンなどのアルコール、エ
ーテルモジくは芳香族炭化水素等の単独または混合物が
挙げられる。
溶媒を使用する場合、その使用量は特に制限されないが
、一般には2−置換−4シクロベンテノンに対して0.
2〜20重量倍である。
反応時間については特に制限されない。
かくして、容易にかつ好収率で一般式(IV)で示され
るシクロペンタノン誘導体が得られ、これらは3q常の
分離手段、たとえば抽出1分液。
濃縮、蒸留等により反応液から容易に分離することがで
きるが、次工稈へは特に分離することなく、反応混合物
のまま使用することができる。
かくして得られるシクロペンタノン誘導体から目的とす
る一般式(1)で示されるシクロペンチル酢酸エステル
類を得るためには、シクロペンタノン誘導体を水ととも
に加熱することにより行われる。
この反応で使用される水の量はシクロペンタノン誘導体
に対して少なくとも等モル必要であり、好ましくは1〜
20モル倍の範囲である。
この反応においては特に溶媒を使用する必要はないが、
溶媒を使用することが好ましく、かかる溶媒としては、
たとえばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコ
ール、ブタノール:j・、    等0アル1−ル類・
テトラ8ド°7う′・′オキサン等のエーテル類、ジメ
チルスルホキシド。
スルホラン等のスルホキシド、スルホン酸、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド。
N−メチルピロリドン、 N 、 N’−ジメチルイミ
ダゾリトン、リン酸ヘキサメチルトリアミド等のアミド
類などが挙げられ、一般には水に可溶性の溶媒が好まし
い。
尚、この反応において溶媒としてアルコールを使用する
場合、アルコールの種類としては原料である一般式(f
f)で示されるシクロペンタノン誘導体のエステルを形
成していると同一のアルキル基を有するアルコールであ
ることが好ましく、異ったアルキル基を有するアルコー
ルを使用した場合にはエステル交換反応がおこって、原
料であるシクロペンタノン誘導体とは異ったエステルが
生成することがある。
かかる溶媒の使用量は、通常シクロペンタノン誘導体に
対して1〜50重量倍である。
反応温度は90〜300°C1好ましくは100〜24
0℃である。
反応時間については特に制限はない。
この反応において、反応速度や収率の向上のために触媒
を使用することもでき、かかる紗媒としでは、たとえば
塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化カリウム、臭化
カリウム、塩化リチウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナト
リウム。
ヨウ化カリウムなどの金属ハロゲン化物、シアン化ナト
リウム、シアン化カリウムなどの金属シアン化物が挙げ
られる。
触媒を使用する場合、その使用量は通常シクロペンタノ
ン誘導体に対して0.1〜3モル倍である。
この反応は通常常圧で実施されるが、加圧下に行うこと
もできる。
反応方法としては、たとえばあらかじめ混合されたシク
ロペンタノン誘導体、水および溶媒の混合物を加熱する
方法、シクロペンタノン誘導体もしくはそれと溶媒との
混合溶液中に水もしくは水と溶媒との混合物を加熱下に
供給する方法、シクロペンタノン誘導体、水および溶媒
の混合物をパイプリアクター等を通じて短時間番と加熱
処理する方法等任意の方法が採用される。
かかる反応によって、目的とする一般式mで示されるシ
クロペンチル酢酸エステル類が容易にかつ好収率で得ら
れ、これらは通常の分離手段、たとえば抽出1分液、#
縮、蒸留等により反応混合物から容易に車前することが
できる。
以下、実施例により本発、明を説明する。
実施例1 攪拌装置、温度計を装着した4ツロフラスコに2−n−
ペンチル−4−シクロベンテノン(n−1)15.2F
、マロン酸ジメチルエステル18.5Fおよびメタノー
ル2−を仕込み、−10〜−20°Cに冷却しながらナ
トリウムメチラートの14%メタノール溶液2.69を
1時間を要して滴下する。滴下終了後、同温度にて8時
間保温する。
反応終了後、酢酸0.455’を加え、次にヘキサン5
0−および水20−を加える。
分液後、有機層を水20m/にて洗浄し、減圧下にヘキ
サンおよびマロン酸ジメチルを留去してジメチル−3−
n−ペンチル−4−オキソシクロペンチルマロ*−)(
If−1327、84 yを含む濃縮残渣29.20 
Pを得た。
この残渣全量を蒸留装置付反応装置に仕込み、200〜
210℃に加熱攪拌しながら水−メタノール混合液(水
/メタノール=l/2体積比)15m/を3時間を要し
て反応液面下に供給する。未反応の水と副生ずるメタノ
ールは連続的に留去する。
反応終了後、反応液を減圧蒸留して3− n−ヘンチル
−4−オキソ−シクロペンチル酢酸メチルエステル(1
−1121,275’を得た。
b、p、  117〜119℃/ 0.1 trrmH
9実施例2 実施例1で用いたと同様のフラスコに2−アリル−4−
シクロベンテノン(n−2)12.229.マロン酸ジ
メチルエステル19.1鍮   ′5′、tp′−ib
Bmlktkm乞−”0〜−15°Cに冷却しながらナ
トリウムメチラートの28%メタノール溶液1.87を
1時間を要して滴下する。滴下終了後、同温度で8時間
保温する。
反応終了後、酢90.45yを加え、次にヘキサン40
−および水20づを加える。
以下、実施例1と同様に処理してジメチル−3−アリル
−4−オキソ−シクロペンチルマロネート(rv−2〕
24.889を含む濃縮残渣25.987を得た。
この濃縮残渣全量を蒸留装置付反応装置に仕込み、20
0〜215°Cに加熱攪拌しながう水−メタノール混合
液(水/メタノール=1/2体積比)12−を4時間を
要して反応液面下に供給する。未反応の水と副生するメ
タノールは連続的に留去する。
反応終了後、反応液を減圧蒸留して3−アリル−4−オ
キソ−シクロペンチル酢酸メチルエステル(1−2)1
8.22yを得た。
b、p、  ioo 〜102°C/ 0.8〜0.5
1ranH5’実施例8 実施例1で用いたと同様のフラスコに2−2−シス−ペ
ンテニル−4−シクロベンテノン[1l−a)aop、
マロン酸ジメチルエステル87.2 Fおよびメタノー
ル4−を仕込み、−10〜−20℃に冷却しながらナト
リウムメチラートの14%メタノール溶液5.22を1
時間を要して滴下する。滴下終了後、同温度で4時間保
温する。
反応終了後、酢酸0.97を加え、次にヘキサジ60i
および水80dを加える。
以下、実施例1と同様に処理し、濃縮残渣トシてジメチ
ル−3−2−シス−ペンテニル−4−オキソ−シクロペ
ンチルマロネート[rv−3] 53.68 Fを含む
油状物56.042を得た。
この油状物51.465’を蒸留装置付反応装置に仕込
み、205〜215°Cに加熱攪拌しながら水−メタノ
、−ル混合溶液(水/メタノール=173体積比)15
m4を3時間を要して反応液面下に供給する。未反応の
水とメタノールは連続的に留去する。
反応終了後、反応液を減圧蒸留して2′−シス−ペンテ
ニル−4−オキソ−シクロペンチル酢酸メチルエステル
Cl−3)85.66Pを得た。
b、p、  119〜b 実施例4 実施例1で用いたと同様のフラスコに2−〇−ペンチル
ー4−シクロベンテノン[n−1)30.4Fおよびマ
ロン酸ジメチルエステル87yを仕込み、−5〜−10
°Cに冷却しなからナトリ”ラムメチラートの14%メ
タノール溶液5.2yを1時間を要して滴下する。
滴下終了後、同温度にて4時間保温するっ反応終了後、
酢酸0.97を加え、さら1こヘキサン60−および水
30−を加える。
以下、実施例1と同様に処理し、ジメチル3  n−ヘ
ンチル−4−オキソーシクロペンチルマロネ°−ト(I
V−1)55.127を含む濃縮残渣58.065’を
得た。
この濃縮残渣5a、atyにジメチルホルムアミド15
09および水7.59を加え、180〜140°Cにて
15時間攪拌する。反応終了後、反応液を冷却し、水3
0rnlを加えたのちへキサンにて抽出する。抽出有機
層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥後、濃縮し
、さらに減圧蒸留して3− n−ペンチル−4−オキソ
−シクロペンチル酢酸メチルエステル[T−1)35.
267を得た。
実施例5 実施例1で用いたと同様のフラスコに2−口一ペンチル
ー4−シクロベンテノン[11−1]80.4S’マロ
ン酸ジメチルエステル36.87およびメタノール8r
nlを仕込み、−10°Cに冷却しながらナトリウムメ
チラートの28係メタノール溶液2.62を1時間にて
加える。
終了後、同温度にて3時間保温する。
反応終了後、酢酸0.97を加え、次にヘキ4.1. 
    サン80−/および水40−1を加える。
分液後、有機層を水40−にて洗浄し、減圧下にヘキサ
ン村よびマロン酸ジメチルを留去してジメチル3−n−
ペンチル−4−オキソシクロペンチルマロ* −) (
ff −1155,562を含む残渣57.92 Fを
得た。この残渣全鷲をメタノール25m/、水8rnl
に溶解し、溶液を直径1mmのステンレス管を通じて、
210°Cのオイルバス中に通じる。
反応液のオイルバス中の滞留時間は10分とする。留出
する反応混合物を集め、減圧にン て蒸留する。3− n−ペンチル−4−オキlシクロペ
ンチル酢酸メチルエステル(T−1)41.6yを得た

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rはアルキル基、アルケニル基またはアルキニ
    ル基を示す。) で示される2−置換−4−シクロペンテノンに、塩基性
    触媒の存在下、一般式 CH_2(COOR′)_2 (式中、R′はアルキル基を示す。) で示されるマロン酸エステルを付加させて一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (式中、RおよびR′は前記と同じ意味を有する。) で示されるシクロペンタノン誘導体を得、次に水と加熱
    処理することを特徴とする一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、RおよびR′は前記と同じ意味を有する。) で示されるシクロペンチル酢酸エステル類の製造法
JP22907884A 1984-10-30 1984-10-30 シクロペンチル酢酸エステル類の製造法 Pending JPS61106537A (ja)

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