(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）
【化１】
0003676222.tif 000009
（式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜８の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を示すか、あるいはＲ1とＲ2が一緒になって隣接する炭素原子と共にシクロペンタン環もしくはシクロヘキサン環を形成しても良い。）
で表される２−アルキリデンシクロペンタノンに、アミンとハロゲン化水素とをアミン／ハロゲン化水素（モル比）＝１．１／１〜５／１の割合で作用させ、異性化反応を行う、一般式（２）
【化２】
0003676222.tif 000010
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記の意味を有する。）
で表される２−アルキル−２−シクロペンテノンの製造法。
【請求項２】
アミンが芳香族アミン又は複素芳香環アミンである請求項１記載の製造法。
【請求項３】
一般式（１）で表される２−アルキリデンシクロペンタノンが、一般式（３）
【化３】
0003676222.tif 000011
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記の意味を有する。）
で表される２−（１−ヒドロキシアルキル）−シクロペンタノンを脱水して得られるものである請求項１又は２記載の製造法
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造法で得られた一般式（２）で表される２−アルキル−２−シクロペンテノンと、一般式（４）
【化４】
0003676222.tif 000012
（式中、Ｒ3は炭素数１〜３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、２個のＲ3は同一でも異なっていても良い。）
で表されるマロン酸ジエステルとを反応させ、次いで水を反応させる、一般式（５）で表されるジャスモン酸エステル誘導体の製造法。
【化５】
0003676222.tif 000013
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は前記の意味を有する。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生理活性物質や香料の合成中間体として有用な２−アルキル−２−シクロペンテノンの製造法、及びそれを用いた、香料素材や生理活性物質として有用なジャスモン酸エステル誘導体の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
２−アルキル−２−シクロペンテノンの製造法として、例えば、２−（１−ヒドロキシアルキル）−シクロペンタノンの脱水反応により２−アルキリデンシクロペンタノンを得た後、これを異性化する方法がある。その中では、２−アルキリデンシクロペンタノンにハロゲン化水素を接触させて２−アルキル−２−シクロペンテノンを製造する方法が知られており、その改良についても種々検討されている（特開昭５９−８０６２５号公報等）。
【０００３】
しかしながら、これらは低濃度の反応条件下でしか、高収率で目的物を得ることができず、工業化のためにさらなる改良が望まれていた。この改良方法として、ハロゲン化水素に代えアミンのハロゲン化水素塩を用いる方法も知られている（特開平６−８０６０６号公報）。しかしこの方法でも、溶媒を過剰に添加しないと十分満足できる収率が得られなかった。
【０００４】
また、２−（１−ヒドロキシアルキル）−シクロペンタノンから、脱水と異性化を一段階で行う方法も知られている（特開昭５６−１４７７４０号、特開平５−９２９３４号）。しかしながら、これらの方法は、反応に長時間を要する、収率が悪い、溶媒量が多く生産性が悪い等の欠点を有している。
【０００５】
本発明の課題は、生産効率の高い２−アルキル−２−シクロペンテノンの製造法、及びそれを用いたジャスモン酸エステル誘導体の製造法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一般式（１）
【０００７】
【化６】
0003676222.tif 000002
【０００８】
（式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜８の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を示すか、あるいはＲ1とＲ2が一緒になって隣接する炭素原子と共にシクロペンタン環もしくはシクロヘキサン環を形成しても良い。）
で表される２−アルキリデンシクロペンタノン（以下化合物（１）という）に、アミンとハロゲン化水素とをアミン／ハロゲン化水素（モル比）＝１．１／１〜５／１の割合で作用させ、異性化反応を行う、一般式（２）
【０００９】
【化７】
0003676222.tif 000003
【００１０】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記の意味を有する。）
で表される２−アルキル−２−シクロペンテノン（以下化合物（２）という）の製造法である。
【００１１】
また、本発明は、上記の製造法で得られた化合物（２）と、一般式（４）
【００１２】
【化８】
0003676222.tif 000004
【００１３】
（式中、Ｒ3は炭素数１〜３の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、２個のＲ3は同一でも異なっていても良い。）
で表されるマロン酸ジエステル（以下化合物（４）という）とを反応させ、次いで水を反応させる、一般式（５）で表されるジャスモン酸エステル誘導体（以下化合物（５）という）の製造法である。
【００１４】
【化９】
0003676222.tif 000005
【００１５】
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は前記の意味を有する。）
【００１６】
【発明の実施の形態】
［製造法１：化合物（１）から化合物（２）を得る製造法］
本発明に用いられる化合物（１）は、従来公知の方法により製造でき、例えばシクロペンタノンのエナミンとアルデヒドを脱水・縮合させ、その生成物を酸で分解する方法や、一般式（３）
【００１７】
【化１０】
0003676222.tif 000006
【００１８】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記の意味を有する。）
で表される２−（１−ヒドロキシアルキル）−シクロペンタノン（以下化合物（３）という）を脱水する方法等により簡便に合成できる。
【００１９】
化合物（１）としては、２−ブチリデンシクロペンタノン、２−（２’−メチルブチリデン）シクロペンタノン、２−ペンチリデンシクロペンタノン、２−ヘキシリデンシクロペンタノン、２−シクロペンチリデンシクロペンタノン、２−シクロヘキシリデンシクロペンタノン、２−（１’−メチルブチリデン）−シクロペンタノン等が挙げられる。
【００２０】
本製造法に用いられるアミンとハロゲン化水素とは、低溶媒量でも高収率の化合物（２）を得るために、アミン／ハロゲン化水素（モル比）＝１．１／１〜５／１、好ましくは１．２／１〜３／１、より好ましくは１．５／１〜３／１の割合で反応させる。
【００２１】
本製造法に用いられるアミンは、弱塩基である芳香族アミン又は複素芳香環アミンが好ましく、具体的には、アニリン、ジフェニルアミン、ピリジン、ピコリン、キノリン、ポリビニルピリジン等が挙げられ、特にピリジン、ピコリン及びキノリンが好ましい。ハロゲン化水素としては、塩化水素、臭化水素又はヨウ化水素等が挙げられ、特に塩化水素又は臭化水素が好ましい。
【００２２】
アミンとハロゲン化水素とは、予めアミンとハロゲン化水素とを上記のようなアミン過剰の割合で混合したものを用いても、あるいは反応容器中にアミンとハロゲン化水素を上記割合で添加しても良い。ハロゲン化水素の使用量は、化合物（１）に対して、１〜50モル％、特に２〜20モル％が好ましい。
【００２３】
反応は、アルコール溶媒中又は無溶媒下で行うのが好ましい。アルコール溶媒としては、例えば炭素数１〜８の低級アルコール類、又はジオール類、トリオール類等が使用されるが、炭素数１〜８の低級アルコール類が特に好ましい。具体例としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、２−エチルヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、１，８−オクタンジオール、グリセリン、ポリエチレングリコール等が挙げられる。溶媒使用量は、化合物（１）に対し0.5〜５重量倍が好ましく、経済的には0.5〜２重量倍が更に好ましい。なお、反応溶媒は、使用する化合物（１）の物性により適宜選択されるが、選択された溶媒の沸点が反応温度以下である場合は、加圧下反応を行えばよい。
【００２４】
反応温度は80〜200℃、特に100〜180℃が好ましく、適当な時間反応させ、反応終了後常法に従って後処理をすることにより、化合物（２）が得られる。
【００２５】
反応手順としては、化合物（１）、溶媒、アミン及びハロゲン化水素を同時に仕込み反応させることもできるが、反応温度に達してから、触媒と化合物（１）を接触させることが好ましく、化合物（１）と溶媒を仕込み、そこへ所定の温度でアミン及びハロゲン化水素の混合液を滴下して反応させる方法、先に溶媒とアミン及びハロゲン化水素を仕込み、所定の温度で化合物（１）を滴下する方法等が挙げられるが、いずれの方法を採用してもよい。
【００２６】
化合物（１）の原料として用いられる化合物（３）において、１−ヒドロキシアルキル基を構成するアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基等が挙げられる。
【００２７】
この化合物（３）は、従来公知の方法により製造でき、例えばシクロペンタノンと、式（６）
【００２８】
【化１１】
0003676222.tif 000007
【００２９】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記の意味を有する。）
で表されるアルデヒド又はケトンを反応させることにより得ることができる。
【００３０】
［化合物（５）の製造法］
上記製造法１により得られた化合物（２）を原料とし、例えばＥＰ３３６０４号明細書に記載の方法により香料素材や生理活性物質として有用な化合物（５）を得ることができる。
【００３１】
具体的には、まず化合物（２）と化合物（４）とを塩基性触媒存在下に反応させ、一般式（７）で表される化合物（以下化合物（７）という）を得る。
【００３２】
【化１２】
0003676222.tif 000008
【００３３】
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は前記の意味を有する。）
化合物（２）に対して化合物（４）を、１〜５モル培、好ましくは１．２〜２モル培の割合で反応させることが好ましい。
【００３４】
塩基性触媒としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシド等のアルカリ金属アルコキシド等が挙げられる。触媒の使用量は化合物（２）に対して、０．０２〜０．２モル倍が好ましい。溶媒としてはアルコール類等の極性溶媒が好ましい。反応温度は−１０℃〜３０℃の範囲が好ましく、０〜２０℃の範囲がより好ましい。
【００３５】
次に、得られた化合物（７）と水とを反応させることにより、化合物（５）を製造することができる。水は、化合物（７）に対して１〜３モル倍量を反応系中に滴下しながら反応させることが好ましい。反応温度は１５０〜２２０℃の範囲が好ましい。
【００３６】
【実施例】
実施例１
２−ペンチリデンシクロペンタノン19.0ｇ（0.125モル）を、ｎ−ブタノール19.0ｇに溶かし、130℃に昇温した後、同温度で３−ピコリン1.8ｇ(0.019モル）と35％塩酸1.3ｇ（0.013モル）の混合液を30分で滴下した。滴下終了後、同温度で3.5時間加熱攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、有機層をガスクロマトグラフィーで分析を行った［分析は、ＤＢ−ＷＡＸカラムを用い、標準物質としてトリデカンを加えて行った。昇温条件：60℃−５℃／min−220℃］。その結果、反応終了品中には、２−ペンチル−２−シクロペンテノンが15.8ｇ含まれていることがわかった（収率：83.2％）。
【００３７】
実施例２
３−ピコリン2.3ｇ（0.025モル）と35％塩酸1.3ｇ（0.013モル）の混合液を用いた以外は実施例１と同様にして２−ペンチル−２−シクロペンテノンを15.5ｇ得た（収率；81.7％）。
【００３８】
実施例３
３−ピコリン4.7ｇ（0.050モル）と35％塩酸1.3ｇ（0.013モル）の混合液を用いた以外は実施例１と同様にして２−ペンチル−２−シクロペンテノンを15.0ｇ得た（収率；78.6％）。
【００３９】
比較例１
３−ピコリン1.2ｇ（0.013モル）と35％塩酸1.3ｇ（0.013モル）の混合液を用いた以外は実施例１と同様にして２−ペンチル−２−シクロペンテノンを14.3ｇ得た（収率；75.2％）。
【００４０】
実施例４
ｎ−ヘキサノール82.2ｇに３−ピコリン15.09ｇ（0.16モル）と35％塩酸5.63ｇ（0.055モル）を混合し、160℃に昇温した後、同温度で２−ペンチリデンシクロペンタノン164.4ｇ（1.08モル）を２時間かけて、また、同時に35％塩酸を1.41ｇ（0.014モル）／ｈの速度で２時間滴下した。滴下終了後、同温度で35％塩酸は滴下を続けながら５時間加熱攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、有機層を実施例１と同様にして分析を行った結果、２−ペンチル−２−シクロペンテノンを148.3ｇ得た（収率；90.2％）。
【００４１】
実施例５
溶媒として２−エチルヘキサノール82.2ｇを用いた以外は実施例４と同様にして２−ペンチル−２−シクロペンテノンを144.7ｇ得た（収率；88.0％）。
【００４２】
実施例６
２−エチルヘキサノール100.0ｇに３−ピコリン5.44ｇ（0.058モル）と35％塩酸5.54ｇ（0.053モル）を混合し、140℃に昇温した後、同温度で２−ペンチリデンシクロペンタノン100.0ｇ（0.53モル）を２時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で２時間加熱攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、有機層を実施例１と同様にして分析を行った結果、２−ペンチル−２−シクロペンテノンを69.2ｇ得た（収率；86.0％）。
【００４３】
実施例７
３−ピコリン7.42ｇ（0.080モル）と35％塩酸5.54ｇ（0.053モル）を用い、実施例６に従い、滴下反応を行った。滴下終了後、同温度で５時間加熱攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液で中和した後、有機層を実施例１と同様にして分析を行った結果、２−ペンチル−２−シクロペンテノンを65.2ｇ得た（収率；80.8％）。
【００４４】
実施例８
窒素雰囲気下、マロン酸ジメチル２３６ｇ（1.8mol）を無水メタノール７６ｇに溶解し、０℃に冷却した。そこに、ナトリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）１２．９ｇ（0.072mol）を添加した後、実施例１と同様に合成して得られた２−ペンチル−２−シクロペンテノン１９０ｇ（1.2mol）を０℃で、２時間かけて滴下した。滴下終了後、未反応のマロン酸ジメチルを減圧留去し、３２０ｇのマイケル付加物を得た。
【００４５】
蒸留留出管をつけた反応装置に、上記で得られたマイケル付加物を加え、２１５℃に加熱し、水を6.4ｇ／ｈ（２％／ｈ）の速度で滴下した。発生する二酸化炭素とメタノールを留出させながら、２１５℃で、４時間滴下反応を行った。反応終了後、粗生成物２５１ｇ中に、３−オキソ−２−ペンチルシクロペンチル酢酸メチル２４５ｇを得た（２工程収率７６％）。
【００４６】
粗生成物を精留して得られた３−オキソ−２−ペンチルシクロペンチル酢酸メチルは、フルーティでジャスミン様の香気を有しており、香料素材としても優れたものであった。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の方法によると溶媒を過剰に添加しなくても、高収率で２−アルキル−２−シクロペンテノンを得ることができる。また、この方法で得られた２−アルキル−２−シクロペンテノンを原料として用い、効率的にジャスモン酸エステル誘導体を製造することができる。