(57)【要約】【課題】  （１Ｅ）体に富む１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの新たな製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】  下記一般式（１）で表わされる１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの中の（１Ｚ）体に、触媒量のヨウ素を作用させて（１Ｅ）体へ異性化させることを特徴とする、（１Ｅ）−１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法。2019073451.tif 000006（一般式（１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよく、Ｒ３は、炭素数１〜３０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよく、Ｒ４は、炭素数１〜２０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよい。）【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表わされる１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの中の（１Ｚ）体に、触媒量のヨウ素を作用させて（１Ｅ）体へ異性化させることを特徴とする、（１Ｅ）−１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法。
2019073451.tif 000005
（一般式（１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよく、Ｒ３は、炭素数１〜３０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよく、Ｒ４は、炭素数１〜２０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよい。）
【請求項２】
前記一般式（１）において、Ｒ４が炭素数１〜４のアルキル基であることを特徴とする、請求項１に記載の（１Ｅ）−１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法。
【請求項３】
前記一般式（１）において、Ｒ１およびＲ２がそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ３が炭素数１〜１０のアルキル基であることを特徴とする、請求項１または２に記載の（１Ｅ）−１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法。
【請求項４】
前記一般式（１）において、Ｒ１およびＲ２が水素原子であり、Ｒ３がエチル基であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の（１Ｅ）−１−アシルオキシ−１，３−ヘキサジエンの製造方法。
【請求項５】
前記一般式（１）で表される１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの（１Ｚ）体を含む１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの異性体混合物に、触媒量のヨウ素を作用させて（１Ｚ）体を（１Ｅ）体に異性化させ、（１Ｅ）体の含有率を高めることを特徴とする、（１Ｅ）体に富む１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法。
【請求項６】
前記一般式（１）において、Ｒ１およびＲ２が水素原子であり、Ｒ３がエチル基であり、Ｒ４がメチル基であることを特徴とする、請求項５に記載の（１Ｅ）体に富む１−アセトキシー１，３−ヘキサジエンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、香料、フェロモン、あるいは医薬品構造中の不飽和結合を含む六員環の構築に有用なディールス−アルダー反応や、共役ジエン骨格の構築に有用なカップリング反応の原料として有用な、（１Ｅ）体に富む１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１−アセトキシ−１，３−ペンタジエンは、酢酸銅（ＩＩ）とｐ−トルエンスルホン酸を触媒とする２−ペンテナールと酢酸イソプロペニルの反応によって、（Ｅ，Ｚ）体と（Ｅ，Ｅ）体が５：４で得られているが、原料の酢酸イソプロペニルは高価であるため、一般的な（１E）−１−アセトキシ−１，３−アルカジエンの製造方法として工業的に適用するには問題がある（非特許文献１）。また同文献ではヨウ素を共存させたディールス−アルダー反応において（３Ｚ）−１−アセトキシ−１，３−ペンタジエンから（３Ｅ）体への異性化が記載されている。１−アセトキシ−１，３−アルカジエンの製造方法として、より安価な無水酢酸を用いる方法（無水酢酸と４−ジメチルアミノピリジンを使う方法や、無水酢酸と酢酸カリウムを使う方法）も知られているが、立体選択性は原料の構造に依存している（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５５，２４０９（１９９０）．
【非特許文献２】Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．１７，１２５７（２０１１）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、ヨウ素を用いた（１Ｚ）−１−アセトキシ−１，３−アセトキシアルカジエンから（１Ｅ）体への異性化方法は報告がない。本発明は、（１Ｅ）体に富む１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの新たな製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、鋭意検討の結果、下記（１）〜（５）で構成される発明を完成した。
【０００６】
下記一般式（１）で表わされる１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの中の（１Ｚ）体に、触媒量のヨウ素を作用させて（１Ｅ）体へ異性化させることを特徴とする、（１Ｅ）−１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法。
【化１】
2019073451.tif 000002
（一般式（１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよく、Ｒ３は、炭素数１〜３０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよく、Ｒ４は、炭素数１〜２０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよい。）
【０００７】
（２）前記一般式（１）において、Ｒ４が炭素数１〜４のアルキル基であることを特徴とする、上記（１）に記載の（１Ｅ）−１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法。
【０００８】
（３）前記一般式（１）において、Ｒ１およびＲ２がそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ３が炭素数１〜１０のアルキル基であることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の（１Ｅ）−１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法。
【０００９】
（４）前記一般式（１）において、Ｒ１およびＲ２が水素原子であり、Ｒ３がエチル基であることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の（１Ｅ）−１−アシルオキシ−１，３−ヘキサジエンの製造方法。
【００１０】
（５）前記一般式（１）で表される１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの（１Ｚ）体を含む１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの異性体混合物に、触媒量のヨウ素を作用させて（１Ｚ）体を（１Ｅ）体に異性化させ、（１Ｅ）体の含有率を高めることを特徴とする、（１Ｅ）体に富む１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法。
【００１１】
（６）前記一般式（１）において、Ｒ１およびＲ２が水素原子であり、Ｒ３がエチル基であり、Ｒ４がメチル基であることを特徴とする、上記（５）に記載の（１Ｅ）体に富む１−アセトキシー１，３−ヘキサジエンの製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの幾何異性体混合物に触媒量のヨウ素を作用させるだけで、（１Ｅ）体に富む異性体混合物へ異性化させることができ、（１Ｅ）体の純度を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、下記一般式（１）
【化２】
2019073451.tif 000003
（一般式（１）中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよく、Ｒ３は、炭素数１〜３０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよく、Ｒ４は、炭素数１〜２０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよい。）で表される（１Ｅ）−１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの製造方法である。
【００１４】
なお、本明細書中において、幾何異性体の構造を表す「Ｚ」および「Ｅ」については、一般の有機化合物命名法にしたがって構造が定義される。一般式（１）および「１−アシルオキシ−１，３−アルカジエン」は、特にことわりがない場合、幾何異性体の区別をせずに用いる（幾何異性体の混合物である場合も含む）が、必要に応じて「（１Ｚ）−」、「（１Ｚ）体」、「１Ｚ体」、また「（１Ｅ）−」、「（１Ｅ）体」、「１Ｅ体」等の付記により異性体を特定する。「１Ｚ」等と表記する場合は、「１Ｚ，３Ｚ体」、「１Ｚ，３Ｅ体」のいずれか、あるいはそれらの両者（混合物である場合を含む）を意味し、「１Ｅ」等と表記する場合は、「１Ｅ，３Ｚ体」「１Ｅ，３Ｅ」、あるいはそれらの両者（混合物である場合を含む）を意味する。実施例中で「ＺＺ」、「ＺＥ」、「ＥＥ」、「ＥＺ」と表記されているのは、それぞれ「１Ｚ，３Ｚ体」、「１Ｚ，３Ｅ体」、「１Ｅ，３Ｅ体」、「１Ｅ，３Ｚ体」を意味する。
【００１５】
本発明において、ヨウ素を作用させる対象の１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンは、１Ｚ体であり、１Ｚ体が含まれていれば１Ｅ体を含む幾何異性体の混合物でもよい。ヨウ素による１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの異性化は、１Ｚ体から１Ｅ体への異性化が主反応として起こり、逆反応も起こるが、化学平衡により１Ｅ体に富む状態に到達する。すなわち、１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンに含まれている１Ｅ体の含有量がヨウ素を作用させることによって増加する。１Ｅ体が増加したことは、ガスクロマトグラフ等の測定で確認することができ、本発明の効果を確認することができる。なお、ヨウ素の作用によって３Ｚ体から３Ｅ体への異性化も進行するが、本発明では１Ｅ体の増加をもって発明の効果を評価する。
【００１６】
＜Ｒ１〜Ｒ４について＞
Ｒ１〜Ｒ４については、特に制約は無いが、具体的には以下の構造の基を挙げることができる。すなわち、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜３０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよい。Ｒ３は、炭素数１〜３０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよい。Ｒ４は、炭素数１〜２０のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐であってもよい。
【００１７】
アルキル基として、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基などが挙げられる。
【００１８】
＜ヨウ素について＞
使用するヨウ素の量は、触媒量でよい。この量については、特に限定されないが、１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンに対し、少なくとも０．０１ｍｏｌ％使用すれば１Ｚ体から１Ｅ体への異性化は進行する。０．１ｍｏｌ％使用すれば、異性化には十分であり好ましい。また使用量の上限についても特に制限はなく、通常１ｍｏｌ％程度で十分であるが、それを超える量（例えば１０ｍｏｌ％）を使用する場合を妨げることはない。
【００１９】
＜溶媒について＞
溶媒を使用しなくても異性化反応は進行するが、溶媒を使用する場合には、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、１，４−ジオキサン、アニソール、ジメトキシエタン、エチレングリコールジメチルエーテル、トリメチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶媒、１−メチル−２−ピロリドン、１−シクロヘキシル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロピレン尿素、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネート、１，２−プロピレンカーボネート、アセトニトリルなどの非プロトン性高極性溶媒、トルエン、キシレン、メシチレン、プソイドクメン、ヘキサン、ヘプタンなどの非プロトン性低極性溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔ−ブタノールなどのアルコール溶媒を単独で使用してもよく、これらの溶媒を２つ以上混合して使用してもよい。
【００２０】
＜反応温度および反応時間について＞
反応温度は、通常−３０〜１８０℃、好ましくは０〜１５０℃、より好ましくは２０〜１００℃である。反応時間は、ヨウ素の量、溶媒の有無、溶媒の種類や必要とする異性体の目的の比率によって異なり、反応が早い場合は通常１時間以内であり、遅い場合は１週間以内である。
【００２１】
＜原料合成と異性化の同時並行について＞
本異性化反応は、その原料として用いる１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの異性体混合物の合成と同時に行わせることができる。すなわち、α，β−不飽和アルデヒドから１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの各種の合成法、たとえば無水酢酸と酢酸カリウムを用いる方法、無水酢酸と４−ジメチルアミノピリジンを用いる方法、無水酢酸、トリエチルアミンと４−ジメチルアミノピリジンを用いる方法、無水酢酸とカリウムｔ−ブトキシドを用いる方法、酢酸銅（ＩＩ）、ｐ−トルエンスルホン酸と酢酸イソプロペニルを用いる方法など様々な方法を実施する際に、同時にヨウ素を添加することで行われる。
【００２２】
＜重合禁止剤について＞
重合禁止剤を用いる場合は、４−ｔ−ブチルピロカテコール、ｔ−ブチルヒドロキノン、１，４−ベンゾキノン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジルフリーラジカル、ガルビノキシルフリーラジカル、ヒドロキノン、４−メトキシフェノール、イルガノックス、４−オキソ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシルフリーラジカル、フェノチアジン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシルフリーラジカル、カプフェロン、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩、キノパワー（登録商標）、４−ｔ−ブチルカテコール、ジブチルジチオカルバミン酸銅、２−オキシジフェニルアミン、１−ナフトール、２−ナフトール、酸素などが挙げられる。重合禁止剤の添加量は１，３−ブタジエンの重量の１〜１０００ｐｐｍであり、好ましくは１００〜５００ｐｐｍである。
【００２３】
＜後処理および精製方法について＞
反応後は、反応液をそのまま、あるいは必要に応じてエーテル系、エステル系、炭化水素系、ハロゲン系などの溶媒で希釈後、亜硫酸ナトリウム水溶液、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムなどでヨウ素を還元、水洗後、硫酸ナトリウムなどで乾燥後、減圧蒸留あるいはクロマトグラフィーにより１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンを得ることができる。エーテル系溶媒としては、ジエチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、シクロプロピルメチルエーテルなどが挙げられる。エステル系溶媒としては酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどが挙げられる。炭化水素系溶媒としてはヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。ハロゲン系溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルムなどが挙げられる。またエーテル系溶媒、エステル系溶媒、パラフィン系溶媒、ハロゲン系溶媒の内、２種以上の混合溶媒を用いることもできる。クロマトグラフィー用の担体としてはシリカゲル、アルミナ、セライト、活性炭などを用いることができる。
【実施例】
【００２４】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によって、なんら限定されるものではない。
実施例で得られた反応溶液は、ガスクロマトグラフィー（以下、ＧＣという）で分析を行い、純度を面積百分率にて算出した。測定条件は以下の通りである。
【００２５】
装置：島津製作所ＧＣ−２０１４
カラム：Agilent J&W   GCカラム  DB-1ms（L60m×φ0.250mm、D:0.25μm）  （キャピラリーカラム）
カラム温度：５０℃（５分保持）→１０℃／ｍｉｎ→２５０℃（５分保持）
インジェクション温度：２８０℃
キャリヤーガス：純ヘリウム  Ｇ１
検出器：水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）
【００２６】
＜実施例１〜９＞
フラスコに窒素雰囲気下、１−アセトキシ−１，３−ヘキサジエン（ＥＺ：ＺＥ：ＺＺ：ＥＥ＝１４：１７：３９：２９［１Ｅ体４３％］）（１．００ｇ）に溶媒（５ｍｌ）を加え、あるいは無溶媒で、１ｍｏｌ％のヨウ素（１８ｍｇ）を添加し、所定の温度で攪拌した後、反応液をＧＣで分析した。ＧＣの測定（測定条件は上記）では、保持時間が早い方からＥＺ体、ＺＥ体、ＺＺ体、ＥＥ体の順で示されることがわかっているので、それにしたがってＧＣピークの同定を行った。いずれの系も新たな副生成物は認められなかった。使用した溶媒、反応温度、反応時間、および異性化後の１−アセトキシ−１，３−ヘキサジエンの幾何異性体比を表１に示す。
【００２７】
【表１】
2019073451.tif 000004
【００２８】
＜実施例１０＞
フラスコに窒素雰囲気下、ｔｒａｎｓ−２−ヘキセナール（１ｇ）、無水酢酸（１．５６ｇ）、酢酸カリウム（０．２ｇ）、１ｍｏｌ％のヨウ素（２６ｍｇ）を加え、１２０℃で２時間攪拌した。反応液をＧＣで分析し、転化率１００％、選択率９９％、幾何異性体比は、ＥＺ：ＺＥ：ＺＺ：ＥＥ＝８：１５：２２：５５であり、１Ｅ体は６３％であった。
【００２９】
＜比較例＞
フラスコに窒素雰囲気下、ｔｒａｎｓ−２−ヘキセナール（２１ｇ）、無水酢酸（３３ｇ）、酢酸カリウム（４．２ｇ）を加え、１２０℃で２時間攪拌した。反応液をＧＣで分析したところ、転化率１００％、選択率９９％で１−アセトキシ−１，３−ヘキサジエンが得られており、異性体比は、EＺ：ＺＥ：ＺＺ：ＥＥ＝１３：１７：３２：３８であり、１E体は５１％であった。
【００３０】
＜実施例１１＞
フラスコに窒素雰囲気下、１−アセトキシ−１，３−ノナジエン（ＺＥ：ＺＺ：ＥＺ：ＥＥ＝５：１０：６０：２５［１Ｅ体３０％］）（１．００ｇ）に、１ｍｏｌ％のヨウ素（１４ｍｇ）を添加し、室温で５時間攪拌した後、反応液をＧＣで分析し、新たな副生成物は認められなかった。異性体比は、ＺＥ：ＺＺ：ＥＺ：ＥＥ＝１５：３：１６：６６であり、１Ｅ体は８２％であった。
【００３１】
＜実施例１２＞
フラスコに窒素雰囲気下、１−アセトキシ−１，３−ヘキサジエン（ＥＺ：ＺＥ：ＺＺ：ＥＥ＝１２：１７：３４：３７［１Ｅ体４９％］）（１００ｇ）に、０．１ｍｏｌ％のヨウ素（１８１ｍｇ）を添加し、室温で７６時間攪拌した後、反応液をＧＣで分析し、新たな副生成物は認められなかった。異性体比は、ＥＺ：ＺＥ：ＺＺ：ＥＥ＝２２：７：５：６６であり、１Ｅ体は８８％であった。１００ｍｌのクロマト用活性炭を通し、ｔ−ブチルメチルエーテル（１５０ｍｌ）を流し、流出液を減圧下で濃縮後、減圧蒸留し、ｂｐ４８〜４９℃／０．４ｋＰａの留分として定量的に得た１−アセトキシ−１，３−ヘキサジエンの異性体比は、ＥＺ：ＺＥ：ＺＺ：ＥＥ＝２５：６：４：６５であり、１Ｅ体は９０％であった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの異性化方法は、１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンの幾何異性体混合物に触媒量のヨウ素を作用させ、１Ｅ体に富む１−アシルオキシ−１，３−アルカジエンを製造する方法として有用である。