(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な工程により、アズレンから置換アズレンを、低コストで効率良く製造する方法を提供する。【解決手段】アズレン化合物を還元剤及びケイ素化合物の存在下に、不飽和化合物と反応させ、得られた化合物を酸化することを特徴とする、次の式（３）で表される置換アズレン化合物の製造方法。2010235592.tif 000020（式中、Ｒ1〜Ｒ９及びＸは、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、等を表し、Ｙはアシル基又はエステル基を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の式（１）で表されるアズレン化合物を
【化１】
2010235592.tif 000016
（式中、Ｒ1〜Ｒ7はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。）
還元剤及びケイ素化合物の存在下に、次の式（２）
【化２】
2010235592.tif 000017
（式中、Ｒ8及びＲ9はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表し、Ｘは水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族若しくは芳香族炭化水素基を表す。また、Ｙはアシル基又はエステル基を表し、ＸとＹは結合してカルボニル基又はエステル基を有する環を形成してもよい。）で表される不飽和化合物と反応させ、得られた化合物を酸化することを特徴とする、次の式（３）で表される置換アズレン化合物の製造方法。
【化３】
2010235592.tif 000018
（式中、Ｒ1〜Ｒ９、Ｘ及びＹは上記と同じものを表す。）
【請求項２】
前記式（１）で表されるアズレン化合物として、アズレンを用いることを特徴とする請求項１に記載の置換アズレン化合物の製造方法。
【請求項３】
前記式（２）で表される不飽和化合物として、メシチルオキシド、不飽和環状ケトン、クマリンから選択された化合物を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の置換アズレン化合物の製造方法。
【請求項４】
還元剤が金属マグネシウムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の置換アズレン化合物の製造方法。  
【請求項５】
ケイ素化合物がトリメチルシリルクロリドであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の置換アズレン化合物の製造方法。
【請求項６】
酸化剤が２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の置換アズレン化合物の製造方法。
【請求項７】
反応をマイナス７８℃〜還流条件下で行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の置換アズレン化合物の製造方法。
【請求項８】
次の式（３）で表される置換アズレン化合物:
【化４】
2010235592.tif 000019
（式中、Ｒ1〜Ｒ7はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。また、Ｒ8及びＲ9はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表し、Ｘは水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族若しくは芳香族炭化水素基を表す。そして、Ｙはアシル基又はエステル基を表し、ＸとＹは結合してカルボニル基又はエステル基を有する環を形成してもよい。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な置換アズレン及び、アズレンを出発原料とした新規で効率的な置換アズレンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アズレンは青色の結晶性化合物で、その誘導体は色剤や医薬品として用いられており、最近は有機エレクトロニクス材料等の機能性化学品として注目されている。
【０００３】
アズレンとその誘導体はその合成が容易ではなく、アズレンへの置換基導入についてもアズレンの七員環のカチオン性の性質と五員環のアニオン性の性質からその手法は限定されている。これまでの方法では電子欠乏性試薬は五員環の１位に導入され、電子豊富な試薬は七員環の４位または６位に導入されてきた。（例えば、特許文献１、非特許文献１、非特許文献２参照）
そのため、簡便で、温和な反応条件を用いる実用的な電子欠乏性試薬のアズレンの七員環への導入方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2008-285435
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Tetrahedron Lett., 2005, 46, 4895-4899.
【非特許文献２】Helv. Chim. Acta, 2005, 88, 873-884.
【非特許文献３】Synlett, 2004, (1), 30-36.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明はこれら従来技術の問題点を解消して、アズレンを還元することで七員環に電子欠乏性試薬を反応させ、得られたジヒドロアズレン誘導体を酸化することにより、６位に位置選択的にこれまで導入できなかった電子欠乏性試薬を導入したアズレンを製造する方法を提供するとともに、該製造方法を用いて新規な置換アズレンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、これまでマグネシウム金属を用いた芳香族炭化水素への官能基導入反応について、報告してきた（非特許文献３参照）。本発明者等は、このマグネシウム金属からの電子移動型反応を応用し、得られた化合物を酸化することによって、６位に置換基を導入した置換アズレンを、低コストで効率良く製造できることを見出し、本発明を完成したものである。
【０００８】
すなわち、本発明はつぎの１〜８の構成を採用するものである。
１． 次の式（１）で表されるアズレン化合物を
【０００９】
【化１】
2010235592.tif 000002
【００１０】
（式中、Ｒ1〜Ｒ7はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。）
還元剤及びケイ素化合物の存在下に、次の式（２）
【００１１】
【化２】
2010235592.tif 000003
【００１２】
（式中、Ｒ8及びＲ9はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表し、Ｘは水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族若しくは芳香族炭化水素基を表す。また、Ｙはアシル基又はエステル基を表し、ＸとＹは結合してカルボニル基又はエステル基を有する環を形成してもよい。）で表される不飽和化合物と反応させ、得られた化合物を酸化することを特徴とする、次の式（３）で表される置換アズレン化合物の製造方法。
【００１３】
【化３】
2010235592.tif 000004
【００１４】
（式中、Ｒ1〜Ｒ９、Ｘ及びＹは上記と同じものを表す。）
２．前記式（１）で表されるアズレン化合物として、アズレンを用いることを特徴とする１．に記載の置換アズレン化合物の製造方法。また、アズレンに代えて反応性に差異のないアルキル置換アズレンを用いてもよい。
３．前記式（２）で表される不飽和化合物として、メシチルオキシド、不飽和環状ケトン、クマリンから選択された化合物を用いることを特徴とする１．又は２．に記載の置換アズレン化合物の製造方法。また、前記不飽和化合物としては、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル〔以下、両者を併せて〔（メタ）アクリル酸エステル〕と表記する。〕を用いてもよい。
４．還元剤が金属マグネシウムであることを特徴とする１．〜３．のいずれかに記載の置換アズレン化合物の製造方法。  
５．ケイ素化合物がトリメチルシリルクロリドであることを特徴とする１．〜４．のいずれかに記載の置換アズレン化合物の製造方法。
６．酸化剤が２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノンであることを特徴とする１．〜５．のいずれかに記載の置換アズレン化合物の製造方法。
７．反応をマイナス７８℃〜還流条件下で行うことを特徴とする１．〜４．のいずれかに記載の置換アズレン化合物の製造方法。
８．次の式（３）で表される置換アズレン化合物:
【００１５】
【化４】
2010235592.tif 000005
【００１６】
（式中、Ｒ1〜Ｒ7はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。また、Ｒ8及びＲ9はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表し、Ｘは水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族若しくは芳香族炭化水素基を表す。そして、Ｙはアシル基又はエステル基を表し、ＸとＹは結合してカルボニル基又はエステル基を有する環を形成してもよい。）
【００１７】
この置換アズレン化合物としては、次の式（３’）で表される化合物や、３−（６’−アズレニル）−３−メチルシクロペンタノン、３−（６’−アズレニル）シクロヘキサノン、３−（６’−アズレニル）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノン、４−（６’−アズレニル）−３，４−ジヒドロクマリン、４−（６’−アズレニル）−３−メチル−２−ペンタノン等が例示される。
【化５】
2010235592.tif 000006
【００１８】
（式中、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13およびＲ14はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。）
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、温和な反応条件を用いて、アズレンの６位に置換基を有するアズレン化合物を、低コストで効率良く製造することができる。また、この製造方法を用いることによって、新規な置換アズレンを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明では、原料として次の式（１）で表されるアズレン化合物を使用する。
【００２１】
【化６】
2010235592.tif 000007
【００２２】
式（１）において、Ｒ1〜Ｒ7はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表す。製造方法に係る本発明においては、水素原子又は置換基を有する脂肪族炭化水素基のように、還元されやすさを示す指標である還元電位に与える影響が比較的小さい置換基がアズレン骨格のＲ１〜Ｒ7に置換しても反応に影響は与えない。
好ましいＲ1〜Ｒ7としては、水素又は炭素数１〜８のアルキル基が挙げられる。特に好ましいＲ1〜Ｒ7としては、すべて水素であるもの、Ｒ1、Ｒ4およびＲ7が炭素数１〜８のアルキル基で他が水素であるものが挙げられる。
特に好ましいアズレン化合物（１）の具体例としては、アズレン、炭素数１〜４のアルキル基で置換されたアルキル置換アズレン等が挙げられる。
【００２３】
本発明では、有機溶媒中で、上記の式（１）で表されるアズレン化合物と、下記の式（２）で表される不飽和化合物を、還元剤及びケイ素化合物の存在下に反応させ、さらに生成した化合物を酸化することによって、下記の反応式にしたがって、式（３）で表される置換アズレン化合物を製造する。
【００２４】
【化７】
2010235592.tif 000008
【００２５】
上記式（２）において、Ｒ8及びＲ9はそれぞれ独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基を表し、Ｘは水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族若しくは芳香族炭化水素基を表す。また、Ｙはアシル基又はエステル基を表し、ＸとＹは結合してカルボニル基又はエステル基を有する環を形成してもよい。
【００２６】
好ましいＲ8及びＲ9としては、水素原子又は炭素数１〜８、特に炭素数１〜４のアルキル基が挙げられる。好ましいＸとしては、水素原子又は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、置換フェニル基等が挙げられる。また、好ましいＹとしては、炭素数１〜５のアシル基、エステル基等が挙げられる。ＸとＹが結合してカルボニル基又はエステル基を有する環を形成する好ましい例としては、シクロペンテノン、シクロヘキセノンのような５員環或いは６員環を有する不飽和ケトン、不飽和エステル、さらにはこれらの環に炭素環が結合したもの等が挙げられる。
【００２７】
好ましい不飽和化合物(２)の具体例としては、例えばメシチルオキシド、３−メチル−３−ペンテン−２−オン、(メタ)アクリル酸メチル或いは(メタ)アクリル酸エチル等の(メタ)アクリル酸エステル、２−シクロペンテン−１−オン、３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン、２−シクロヘキセン−１−オン、３−メチル−２−シクロヘキセン−１−オン、３，５，５−トリメチル−２−シクロヘキセン−１−オン、クマリン等が挙げられる。
【００２８】
【化８】
2010235592.tif 000009
【００２９】
上記の反応式において、Ｒ1〜Ｒ９およびＸ、Ｙは上記と同じものを表す。
上記の還元反応において、反応に用いる化合物は溶媒に加えて反応させることができ、また化合物に溶媒を加えてもよい。還元生成物は単離せずに酸化剤で処理して直接置換アズレン（３）を得るようにしても良い。
【００３０】
還元剤としては、金属、或いはサマリウム、イッテルビウム塩のような還元力のある金属塩を使用することができる。また、還元剤に代えて電極を用いて電気的に還元してもよい。特に好ましい還元剤としては、グリニヤール反応用の削状マグネシウムのような金属マグネシウムが挙げられる。
【００３１】
ケイ素化合物としては、次の式（４）
Ｒ１5Ｒ１6Ｒ１7ＳｉＣｌ          （４）
（式中、Ｒ１5〜Ｒ１7は、各独立して炭素数１〜８のアルキル基又はフェニル基を表す。）
で表されるケイ素化合物を使用することができる。
好ましいケイ素化合物（４）の具体例としては、トリメチルシリルクロリド等が挙げられる。
【００３２】
上記の反応において、反応に用いる化合物は全ての成分を予め混合させて反応させることができ、また一部の反応成分を後から滴下又は添加するようにしてもよい。各反応成分の好ましい使用割合は、アズレン化合物（１）１当量に対して、還元剤（Ｍｇ）１〜１５当量、不飽和化合物（２）１〜２０当量、ケイ素化合物（４）１〜１５当量程度である。
【００３３】
酸化剤としては、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノンのような酸化性有機化合物、過酸化水素、過酸のような過酸化物或いは過マンガン酸塩のような酸化力のある金属塩を使用することができる。また、酸化剤に代えて電極を用いて電気的に酸化してもよい。特に好ましい酸化剤としては、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノンが挙げられる。
【実施例】
【００３４】
次に実施例により本発明をさらに説明するが，以下の実施例は本発明を限定するものではない。
（実施例１）４−（６’−アズレニル）−４−メチル−２−ペンタノンの合成
【００３５】
【化９】
2010235592.tif 000010
【００３６】
四つ口フラスコに、マグネシウム（０．２８ｇ，１１．５ｍｍｏｌ）を入れ、溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリジノン（２０ｍＬ）を加え、さらにトリメチルシリルクロリド（２．５４ｇ，２３ｍｍｏｌ）を加えて３０分間撹拌した後、−１５℃に冷却し、アズレン（０．５０ｇ，３．９ｍｍｏｌ）とメシチルオキシド（ＣＨ３）２Ｃ＝ＣＨＣＯＣＨ３（３．０６ｇ，３１ｍｍｏｌ）のＮ−メチル−２−ピロリジノン（５ｍＬ）の溶液を滴下した。反応終了後、未反応のマグネシウムを除去しながら、水（１０ｍＬ）とテトラヒドロフラン（５０ｍＬ）の混合溶液に注ぎ、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物（１．２ｇ）を加えて３０分間撹拌した。反応液に水２００ｍＬを加え、ジエチルエーテル（１００ｍＬ）を加えて抽出した。有機層を飽和食塩水（１００ｍＬ）で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒と未反応のメシチルオキシドを溜去し、カップリング生成物をカラムクロマトグラフィーにより精製した。精製したカップリング生成物（０．２０ｇ，０．８８ｍｍｏｌ）にベンゼン（５０ｍＬ）を加え、７℃に冷却し、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノン（０．２４ｇ，１．１ｍｍｏｌ，１．２ｅｑ．）を加えた。反応終了後、反応溶液に５％水酸化ナトリウム水溶液（１００ｍＬ）を加え、３０分間撹拌を行った。生成物はジエチルエーテル（１００ｍＬ）で抽出を行い、水層が中性になるまで飽和食塩水で洗浄を行った。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去することで粗生成物（０．３９ｇ）を得た。粗生成物はシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、４−（６’−アズレニル）−４−メチル−２−ペンタノン０．１４ｇ（全収率４５％）を得た。得られた化合物は、核磁気共鳴スペクトル及び赤外線吸収スペクトルにより同定した。
1H NMR (400MHz CDCl3) : δ=1.53 (6H,s), 1.85 (3H,s), 2.89 (2H,s) 7.29 (2H, d, J=10.4Hz), 7.33 (2H, d, J=3.2Hz), 7.84 (1H, t, J=3.2Hz), and 8.30 (2H, d, J=10.4Hz) ppm.
13C NMR (100MHz CDCl3): δ=29.91, 31.61, 40.76, 57.22, 117.67, 120.86, 135.50, 136.46, 138.91, 157.94 and 207.05 ppm
IR(neat): 3018, 2969, 1715, 1701, 1579, 1402, 1216, 761 and 666 cm-1
APCI-MS: m/z 227(MH+).
【００３７】
（実施例２）３−（６’−アズレニル）−３−メチルシクロペンタノンの合成
【００３８】
【化１０】
2010235592.tif 000011
【００３９】
上記実施例１において、メシチルオキシドに代えて３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを使用した以外は、実施例１と同様に処理して、目的とする上記化合物を製造した。得られた化合物は、核磁気共鳴及び赤外線吸収スペクトルにより同定した。（全収率４４％）
1H NMR (400MHz CDCl3): δ=1.46(3H, s), 2.32-2.78(6H, m), 7.16(2H, d, J=10.8Hz), 7.37(2H, d, J=4.0Hz), 7.87(1H, t, J=4.0Hz) and 8.33(2H, d, J=10.8Hz) ppm.
13C NMR (100MHz CDCl3) : δ=30.15, 35.55, 36.84, 47.76, 52.60, 118.20, 120.73, 135.95, 136.81, 138.94, 158.74 and 217.47 ppm.
IR (KBr): 3442, 3483, 3464, 3083, 3064, 2964, 2889, 1941, 1811, 1738, 1580, 1552, 1473, 1404, 1308, 1285, 1268, 1239, 1186, 1155, 1052, 981, 883, 837, 755, 675, 603, 579, 539, 506, 475, 466 and 441 cm-1
EI-MS: m/z 224(M+).
【００４０】
（実施例３）３−（６’−アズレニル）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノンの合成
【００４１】
【化１１】
2010235592.tif 000012
【００４２】
上記実施例１において、メシチルオキシドに代えて３，５，５−トリメチル−２−シクロヘキセン−１−オンを使用した以外は、実施例１と同様に処理して、目的とする上記化合物を製造した。得られた化合物は、核磁気共鳴及び赤外線吸収スペクトルにより同定した。（全収率２１％）
1H NMR (400MHz CDCl3): δ=0.40(3H, s), 1.05(3H, s), 1.50(3H, s), 2.03(1H, d, J=14.4Hz), 2.12-2.28(2H, m), 2.47-2.52(2H, m), 3.21(1H, d, J=14.4Hz), 7.30-7.32(4H, m), 7.83-7.84(1H, m), and 8.28(2H, d, J=10.4Hz) ppm.
13C NMR (100MHz CDCl3): δ=28.26, 33.01, 35.54, 36.11, 46.39, 52.11, 52.26, 54.50, 117.92, 121.33, 135.47, 136.70, 138.93, 157.41 and 210.91 ppm.
IR (neat): 3081, 3017, 2959, 1714, 1579, 1403, 1215, 842 and 756 cm-1
EI-MS: m/z 266(M+).
【００４３】
（実施例４）３−（６’−アズレニル）シクロヘキサノンの合成
【００４４】
【化１２】
2010235592.tif 000013
【００４５】
上記実施例１において、メシチルオキシドに代えて２−シクロヘキセン−１−オンを使用した以外は、実施例１と同様に処理して、目的とする上記化合物を製造した。得られた化合物は、核磁気共鳴及び赤外線吸収スペクトルにより同定した。（全収率１９％）
1H NMR (400MHz CDCl3): δ=1.70-2.70(8H,m), 3.30-3.18(1H, m), 7.07(2H, d, J=10.0Hz), 7.37(2H, d, J=3.2Hz), 7.86(1H, t, J=3.2Hz) and 8.30(2H, d, J=10.0Hz)
13C NMR (100MHz CDCl3): δ=25.59, 32.97, 41.11, 49.26, 50.19, 118.27, 121.81, 136.17, 136.61, 138.97, 153.68 and 210.17 ppm.
IR (neat): 3065, 2926, 1708, 1578, 1399, 1226, 826 and 757 cm-1
EI-MS: m/z 224(M+).
【００４６】
（実施例５）４−（６’−アズレニル）−３，４−ジヒドロクマリンの合成
【００４７】
【化１３】
2010235592.tif 000014
【００４８】
上記実施例１において、メシチルオキシドに代えてクマリンを使用した以外は、実施例１と同様に処理して、目的とする上記化合物を製造した。得られた化合物は、核磁気共鳴及び赤外線吸収スペクトルにより同定した。（全収率１４％）
1H NMR (400MHz CDCl3): δ=3.14(2H, m), 4.50(1H, dd, J=8.6Hz, 6.3Hz), 6.98(1H, d, J=7.6Hz), 7.01(2H, d, J=10.2Hz), 7.09(1H, t, J=7.6Hz), 7.18(1H, d, J=7.6Hz), 7.34(1H, t, J=7.6Hz), 7.41(2H, d, J=3.6Hz), 7.92(1H, t, J=3.6Hz) and 8.30(2H, d, J=10.2Hz) ppm.
13C NMR (100MHz CDCl3): δ=37.49, 45.73, 117.23, 119.03, 122.61, 124.78, 125.34, 128.58, 129.14, 136.10, 137.55, 139.31, 149.56, 151.80 and 166.98 ppm.
IR (neat): 3036, 2979, 2907, 1759, 1586, 1488, 1455, 1410, 1342, 1283, 1208, 1168, 1108, 836 and 774 cm-1
EI-MS: m/z 274(M+).
【００４９】
（実施例６）４−（６’−アズレニル）−３−メチル−２−ペンタノンの合成
【００５０】
【化１４】
2010235592.tif 000015
【００５１】
上記実施例１において、メシチルオキシドに代えて３−メチル−３−ペンテン−２−オンを使用した以外は、実施例１と同様に処理して、目的とする上記化合物を製造した。得られた化合物は、核磁気共鳴スペクトル及び赤外線吸収スペクトルにより同定した。（ジアステレオマー比９：１）（全収率１４％）
1H NMR (400MHz CDCl3): δ=0.85-0.89(3H, m), 1.29(2.7H, d, J=6.6Hz), 1.36(0.3H, d, J=6.6Hz), 2.25(2.7H, s), 2.29(0.3H, s), 2.82-2.89(1H, m), 3.03-3.10(1H, m), 7.05-7.17(2H, m), 7.36(1.8H, d, J=3.6Hz), 7.45(0.2H, d, J=3.6Hz), 7.84-7.86(1H, m), 8.30(1.8H, d, J=10.0Hz) and 8.37(0.2H, d, J=10.0Hz) ppm.
13C NMR (100MHz CDCl3): δ=16.28, 21.19, 29.55, 47.86, 53.99, 118.07, 122.76, 136.11, 136.33, 138.98, 154.87 and 212.3 ppm.（主生成物）