(57)【要約】  下記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体の製造方法において、下記一般式（Ｉ）で示される化合物を酸と反応させることにより、下記一般式（ＩＩ）で示される化合物を得る工程を含むため、下記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体をより収率よく製造することができる。【化１】2014083911.tif 000028
2014083911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体の製造方法であって、
【化１】
2014083911.tif 000019
（式（ＩＩＩ）中、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のハロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のハロアルコキシ基、フェニル基、シアノ基またはニトロ基を表し、ｍは０〜５の整数を表し、ｍが２以上である場合、複数あるＸは同一でも異なっていてもよく、Ｇ１およびＧ２はそれぞれ酸性条件下で解離する保護基を表し、Ｇ１およびＧ２は同一でも異なっていてもよく、Ｇ１およびＧ２が互いに結合して環を形成していてもよい。）
下記一般式（Ｉ）で示される化合物を酸と反応させることにより、下記一般式（ＩＩ）で示される化合物を得る工程を含むことを特徴とするシクロペンタノン誘導体の製造方法。
【化２】
2014083911.tif 000020
（式（Ｉ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）中のＸおよびｍと同一であり、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基を表す。）
【化３】
2014083911.tif 000021
（式（ＩＩ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）中のＸおよびｍと同一である。）
【請求項２】
上記一般式（ＩＩ）で示される化合物のヒドロキシ基を、酸性条件下で解離する保護基によって保護して、上記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体を得る工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシクロペンタノン誘導体の製造方法。
【請求項３】
上記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体が、下記一般式（ＩＩＩａ）で示される化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載のシクロペンタノン誘導体の製造方法。
【化４】
2014083911.tif 000022
（式（ＩＩＩａ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）におけるＸおよびｍと同一であり、Ｙ１およびＹ２は、独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルケニル基、または置換もしくは無置換のフェニル基、ナフチル基もしくはベンジル基を表し、Ｙ１およびＹ２は互いに結合して環を形成していてよい。）
【請求項４】
Ｙ１およびＹ２は、独立に、水素原子、または炭素数１〜４のアルキル基であることを特徴とする請求項３に記載のシクロペンタノン誘導体の製造方法。
【請求項５】
Ｙ１およびＹ２が、何れもメチル基であるか、または何れも水素原子であることを特徴とする請求項３または４に記載のシクロペンタノン誘導体の製造方法。
【請求項６】
上記一般式（ＩＩＩ）中、ｍは０〜３の整数であり、ｍが１以上である場合、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基または炭素数１〜３のハロアルキル基であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のシクロペンタノン誘導体の製造方法。
【請求項７】
上記一般式（ＩＩＩ）中、ｍは０〜２の整数であり、ｍが１または２である場合、Ｘはハロゲン原子であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のシクロペンタノン誘導体の製造方法。
【請求項８】
下記一般式（ＩＩ）で示される化合物の製造方法であって、
【化５】
2014083911.tif 000023
（式（ＩＩ）中、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のハロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のハロアルコキシ基、フェニル基、シアノ基またはニトロ基を表し、ｍは０〜５の整数を表し、ｍが２以上である場合、複数あるＸは同一でも異なっていてもよい。）
下記一般式（Ｉ）で示される化合物を酸と反応させることを特徴とする製造方法。
【化６】
2014083911.tif 000024
（式（Ｉ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩ）中のＸおよびｍと同一であり、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基を表す。）
【請求項９】
下記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体の製造方法であって、
【化７】
2014083911.tif 000025
（式（ＩＩＩ）中、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のハロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のハロアルコキシ基、フェニル基、シアノ基またはニトロ基を表し、ｍは０〜５の整数を表し、ｍが２以上である場合、複数あるＸは同一でも異なっていてもよく、Ｇ１およびＧ２はそれぞれ酸性条件下で解離する保護基を表し、Ｇ１およびＧ２は同一でも異なっていてもよく、Ｇ１およびＧ２が互いに結合して環を形成していてもよい。）
下記一般式（ＩＩ）で示される化合物のヒドロキシ基を、酸性条件下で解離する保護基によって保護することを特徴とする製造方法。
【化８】
2014083911.tif 000026
（式（ＩＩ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）中のＸおよびｍと同一である。）
【請求項１０】
下記一般式（ＩＩ）で示される化合物。
【化９】
2014083911.tif 000027
（式（ＩＩ）中、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のハロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のハロアルコキシ基、フェニル基、シアノ基またはニトロ基を表し、ｍは０〜５の整数を表し、ｍが２以上である場合、複数あるＸは同一でも異なっていてもよい。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シクロペンタノン誘導体の新規な製造方法、ならびにその中間体化合物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
農園芸用薬剤および工業用材料保護剤等の有効成分として利用できる化合物として、特許文献１には、ある種の２−（ハロゲン化炭化水素置換）−５−ベンジル−１−アゾリルメチルシクロペンタノール誘導体が記載されている。同文献には、当該誘導体の製造方法における工程の一部として、１−ベンジル−２−オキソシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル誘導体からヒドロキシ基が保護された２−ベンジル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−シクロペンタノン誘導体を製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１１／０７０７７１号（２０１１年６月１６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒドロキシ基が保護された２−ベンジル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−シクロペンタノン誘導体を、より安価で大量に製造するためには、１−ベンジル−２−オキソシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル誘導体からヒドロキシ基が保護された２−ベンジル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−シクロペンタノン誘導体を製造する場合における収率を向上させることが求められる。【０００５】
本願発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、農園芸用薬剤および工業用材料保護剤等の有効成分として利用できる化合物の中間体化合物であるヒドロキシ基が保護された２−ベンジル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−シクロペンタノン誘導体を、より収率よく製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、下記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体の製造方法であって、【０００７】
【化１】
2014083911.tif 000003
（式（ＩＩＩ）中、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のハロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のハロアルコキシ基、フェニル基、シアノ基またはニトロ基を表し、ｍは０〜５の整数を表し、ｍが２以上である場合、複数あるＸは同一でも異なっていてもよく、Ｇ１およびＧ２はそれぞれ酸性条件下で解離する保護基を表し、Ｇ１およびＧ２は同一でも異なっていてもよく、Ｇ１およびＧ２が互いに結合して環を形成していてもよい。）
下記一般式（Ｉ）で示される化合物を酸と反応させることにより、下記一般式（ＩＩ）で示される化合物を得る工程を含むことを特徴とする。【０００８】
【化２】
2014083911.tif 000004
（式（Ｉ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）中のＸおよびｍと同一であり、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基を表す。）【０００９】
【化３】
2014083911.tif 000005
（式（ＩＩ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）中のＸおよびｍと同一である。）
本発明の別の態様は、上記一般式（ＩＩ）で示される化合物の製造方法であって、上記一般式（Ｉ）で示される化合物を酸と反応させることを特徴とする。【００１０】
本発明のさらに別の一態様は、上記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体の製造方法であって、上記一般式（ＩＩ）で示される化合物のヒドロキシ基を、酸性条件下で解離する保護基によって保護することを特徴とする。【００１１】
本発明はまた、上記一般式（ＩＩ）で示される化合物を包含する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、ヒドロキシ基が保護された２−ベンジル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−シクロペンタノン誘導体を、より収率よく製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るシクロペンタノン誘導体の製造方法の一実施形態について説明する。
【００１４】
本発明の一実施形態に係るシクロペンタノン誘導体の製造方法は、下記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体（以下、「化合物（ＩＩＩ）」と称する）の製造方法である。
【００１５】
【化４】
2014083911.tif 000006
（式（ＩＩＩ）中、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のハロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のハロアルコキシ基、フェニル基、シアノ基またはニトロ基を表し、ｍは０〜５の整数を表し、ｍが２以上である場合、複数あるＸは同一でも異なっていてもよく、Ｇ１およびＧ２はそれぞれ酸性条件下で解離する保護基を表し、Ｇ１およびＧ２は同一でも異なっていてもよく、Ｇ１およびＧ２が互いに結合して環を形成していてもよい。）
〔１．化合物（ＩＩＩ）〕
化合物（ＩＩＩ）について以下に説明する。
【００１６】
化合物（ＩＩＩ）は、農園芸用薬剤および工業用材料保護剤の有効成分として好適に利用され得る化合物の中間体化合物である。
【００１７】
式（ＩＩＩ）中、Ｘは、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のハロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のハロアルコキシ基、フェニル基、シアノ基またはニトロ基を表している。
【００１８】
Ｘにおけるハロゲン原子としては、具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子が挙げられる。なかでも、フッ素原子、塩素原子および臭素原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。
【００１９】
Ｘにおける炭素数１〜４のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基およびｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。なかでも、炭素数１〜３のアルキル基が好ましく、炭素数１〜２のアルキル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
【００２０】
Ｘにおける炭素数１〜４のハロアルキル基は、１または２以上の同一または異なるハロゲン原子で置換されているアルキル基であり、例えば、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、２−クロロエチル基、１−クロロエチル基、２，２−ジクロロエチル基、１，２−ジクロロエチル基、２，２，２−トリクロロエチル基、３−クロロプロピル基、２，３−ジクロロプロピル基、１−クロロ−１−メチルエチル基、２−クロロ−１−メチルエチル基、２−クロロプロピル基、４−クロロブチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２−フルオロエチル基、１−フルオロエチル基、２，２−ジフルオロエチル基、１，２−ジフルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、３−フルオロプロピル基、２，３−ジフルオロプロピル基、１−フルオロ−１−メチルエチル基、２−フルオロ−１−メチルエチル基、２−フルオロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、４−フルオロブチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、２−ブロモエチル基、２，２−ジブロモエチル基、１，２−ジブロモエチル基、２，２，２−トリブロモエチル基、３−ブロモプロピル基、２，３−ジブロモプロピル基、１−ブロモ−１−メチルエチル基、２−ブロモ−１−メチルエチル基、２−ブロモプロピル基、ジヨードメチル基、２，２−ジヨードエチル基、１，２−ジヨードエチル基、２，２，２−トリヨードエチル基、２，３−ジヨードプロピル基、１−ヨード−１−メチルエチル基、および２−ヨード−１−メチルエチル基等が挙げられる。なかでも、炭素数１〜３のハロアルキル基が好ましく、炭素数１〜２のハロアルキル基がより好ましく、炭素数１のトリハロアルキル基がさらに好ましい。
【００２１】
Ｘにおける炭素数１〜４のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基およびｎ−プロポキシ基等が挙げられる。なかでも、炭素数１〜３のアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜２のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
【００２２】
Ｘにおける炭素数１〜４のハロアルコキシ基は、１または２以上の同一または異なるハロゲン原子で置換されているアルコキシ基であり、例えば、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、１，１，２，２，２−ペンタフルオロエトキシ基、および２，２，２−トリフルオロエトキシ基等が挙げられる。なかでも、炭素数１〜３のハロアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜２のハロアルコキシ基がより好ましく、炭素数１のジハロメトキシ基およびトリハロメトキシ基がさらに好ましい。
【００２３】
Ｘは、好ましくはハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基および炭素数１〜３のハロアルキル基であり、より好ましくはハロゲン原子、メチル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基およびジフルオロメトキシ基であり、さらに好ましくはハロゲン原子であり、特に好ましくは塩素原子である。
【００２４】
式（ＩＩＩ）中、ｍは、０〜５の整数を表している。ｍは、好ましくは０〜３の整数であり、より好ましくは０〜２の整数であり、さらに好ましくは０または１である。ｍが２以上の整数の場合、複数あるＸは互いに同一でも異なっていてもよい。また、ｍが１以上の整数の場合、Ｘはベンゼン環の２〜６位の何れに位置していてもよい。ｍが１の場合には、４−置換ベンジルとなる位置が好ましい。
【００２５】
式（ＩＩＩ）中、Ｇ１およびＧ２は、それぞれ、酸性条件下で解離する保護基を表している。Ｇ１およびＧ２はヒドロキシ基を保護している保護基である。Ｇ１およびＧ２は互いに同一でも異なっていてもよい。また、Ｇ１およびＧ２が互いに結合して環を形成してもよい。Ｇ１およびＧ２は酸性条件下で解離する限り、特に限定されない。
【００２６】
Ｇ１とＧ２とが互いに結合していない場合、化合物（ＩＩＩ）は下記一般式（ＩＩＩｂ）で表すことができる。
【００２７】
【化５】
2014083911.tif 000007
式（ＩＩＩｂ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）におけるＸおよびｍと同一である。
【００２８】
式（ＩＩＩｂ）中、Ｇ１ｂおよびＧ２ｂは、独立に、アルコキシ部分の炭素数が１〜４のアルコキシメチル基、アルコキシ部分の炭素数が１〜４のアルコキシエチル基、炭素数１〜４のアルキル基、アリル基、置換もしくは無置換のベンジル基、置換もしくは無置換のテトラヒドロピラニル基、または置換もしくは無置換のテトラヒドロフラニル基を表している。
【００２９】
Ｇ１ｂおよびＧ２ｂにおけるアルコキシ部分の炭素数が１〜４のアルコキシメチル基としては、例えば、メトキシメチル基およびエトキシメチル基等が挙げられる。
【００３０】
Ｇ１ｂおよびＧ２ｂにおけるアルコキシ部分の炭素数が１〜４のアルコキシエチル基としては、例えば、１−エトキシエチル基および１−メチル−１−メトキシエチル基等が挙げられる。
【００３１】
Ｇ１ｂおよびＧ２ｂにおける炭素数１〜４のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基およびｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。
【００３２】
一方、Ｇ１およびＧ２が互いに結合して環を形成している場合の保護基としては、例えば、メチレンアセタール、エチリデンアセタール、ｔ−ブチルメチリデンケタール、１−ｔ−ブチルエチリデンケタール、１−フェニルエチリデンケタール、アクロレインアセタール、イソプロピリデンケタール（アセトナイド）、シクロペンチリデンケタール、シクロヘキシリデンケタール、シクロヘプチリデンケタール、ベンジリデンアセタール、ｐ−メトキシベンジリデンアセタール、２，４−ジメトキシベンジリデンケタール、３，４−ジメトキシベンジリデンケタール、２−ニトロベンジリデンアセタール、４−ニトロベンジリデンアセタール、メシチレンアセタール、１−ナフトアルデヒドアセタール、ベンゾフェノンケタール、カンファーケタール、メントン、メトキシメチレンアセタール、エトキシメチレンアセタール、ジメトキシメチレンオルトエステル、１−メトキシエチリデンオルトエステル、１−エトキシエチリデンオルトエステル、メチリデンオルトエステル、フタリドオルトエステル、１，２−ジメトキシエチリデンオルトエステル、α−メトキシベンジリデンオルトエステル、２−オキサシクロペンチリデンオルトエステル、ブタン−２，３−ビスアセタール、シクロヘキサン−１，２−ジアセタール、ビスジヒドロピランケタール、ジ−ｔ−ブチルシリレン、１，３−（１，１，３，３−テトライソプロピル）ジシリオキサニリデン、および１，１，３，３−テトラ−ｔ−ブトキシジシロキサニリデン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
なかでも、Ｇ１およびＧ２が互いに結合して環を形成している場合には、化合物（ＩＩＩ）は下記一般式（ＩＩＩａ）で示される化合物であることが好ましい。
【００３４】
【化６】
2014083911.tif 000008
式（ＩＩＩａ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）におけるＸおよびｍと同一である。
【００３５】
式（ＩＩＩａ）中、Ｙ１およびＹ２は、独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルケニル基、フェニル基、ナフチル基またはベンジル基を表している。Ｙ１およびＹ２におけるフェニル基、ナフチル基およびベンジル基のフェニル部は、メチル基およびエチル基等の炭素数１〜４のアルキル基；メトキシ基およびエトキシ基等の炭素数１〜４のアルコキシ基；ニトロ基；またはフッ素原子および塩素原子等のハロゲン原子でさらに置換されていてもよい。また、Ｙ１およびＹ２は互いに結合して環を形成していてもよい。なかでも、Ｙ１およびＹ２は、独立に、水素原子、またはメチル基、エチル基およびｎ−プロピル基等の炭素数１〜４のアルキル基であることがより好ましく、独立に、水素原子、またはメチル基であることがさらに好ましく、Ｙ１およびＹ２が何れもメチル基であるか、または何れもが水素原子であることが特に好ましい。
【００３６】
〔２．化合物（ＩＩＩ）の製造方法〕
本発明に係る化合物（ＩＩＩ）の製造方法は、下記一般式（Ｉ）で示される化合物（以下、「化合物（Ｉ）」と称する）を酸と反応させることにより、下記一般式（ＩＩ）で示される化合物（以下、「化合物（ＩＩ）」と称する）を得る工程（工程１）を含む方法である。
【００３７】
【化７】
2014083911.tif 000009
（式（Ｉ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）中のＸおよびｍと同一であり、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基を表す。）
【００３８】
【化８】
2014083911.tif 000010
（式（ＩＩ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）中のＸおよびｍと同一である。）
本発明に係る化合物（ＩＩＩ）の製造方法は、工程１を含む限り他の工程について特に限定されないが、好ましい製造方法として、例えば、下記反応スキーム１に示すように、工程１に加えて、化合物（ＩＩ）のヒドロキシ基を保護基によって保護し、化合物（ＩＩＩ）を得る工程（工程２）をさらに含む方法が挙げられる。以下、化合物（ＩＩＩ）の製造方法の一実施形態として、反応スキーム１に示す反応を例に挙げて説明する。
【００３９】
【化９】
2014083911.tif 000011
（工程１：加水分解・脱炭酸工程）
工程１は、化合物（Ｉ）を酸と反応させることにより、化合物（ＩＩ）を得る工程である。工程１では、加水分解および脱炭酸が行われる。
【００４０】
式（Ｉ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）中のＸおよびｍと同一である。
【００４１】
式（Ｉ）中、Ｒは、炭素数１〜４のアルキル基を表している。Ｒにおける炭素数１〜４のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基およびｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。なかでも、炭素数１〜３のアルキル基が好ましく、炭素数１〜２のアルキル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
【００４２】
化合物（Ｉ）は、公知の方法（例えば、特許文献１に記載の方法）によって製造されたものを用いればよい。
【００４３】
工程１における酸としては、例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、フッ化水素酸、塩素酸、過塩素酸、硫酸、硝酸、リン酸、ヘキサフルオロリン酸およびテトラフルオロホウ酸等の無機酸；ならびに酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、安息香酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ｐ−クロロベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸およびカンファースルホン酸等の有機酸が挙げられる。
【００４４】
化合物（Ｉ）に対する酸の使用量は、例えば０倍モル〜２０倍モル（ただし０倍モルは除く）であり、０．００１倍モル〜１０倍モルであることが好ましい。
【００４５】
反応温度は、例えば−２０℃〜２００℃であり、０℃〜１５０℃であることが好ましい。反応時間は、例えば０．１時間〜数日であり、０．５時間〜２日であることが好ましい。
【００４６】
工程１における溶媒は、特に限定されないが、例えば、水、およびトルエン等が挙げられる。
【００４７】
なお、工程１で得られる化合物（ＩＩ）は、新規な化合物である。そのため、本発明はまた、化合物（ＩＩ）、および工程１による化合物（ＩＩ）の製造方法を提供する。
【００４８】
（工程２：保護工程）
工程２は、化合物（ＩＩ）のヒドロキシ基を保護基によって保護し、化合物（ＩＩＩ）を得る工程である。なお、導入される保護基は、酸性条件下で解離する保護基である。
【００４９】
Ｇ１およびＧ２の導入は、保護基を導入するための化合物を、酸存在下で化合物（ＩＩ）と反応させることにより行う。
【００５０】
保護基を導入するための化合物としては、上述の保護基を導入できるものであれば特に限定されないが、例えば、アセトンジメチルアセタール、イソブテン、アセトンおよびジアルコキシメタン等が挙げられる。
【００５１】
工程２における酸としては、例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、フッ化水素酸、塩素酸、過塩素酸、硫酸、硝酸、リン酸、ヘキサフルオロリン酸およびテトラフルオロホウ酸等の無機酸；ならびに酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、安息香酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ｐ−クロロベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸およびカンファースルホン酸等の有機酸等が挙げられる。工程１で用いた酸の一部または全部を、工程２における酸として用いてもよい。また、工程１と工程２とで同じ種類の酸を用いることが好ましい。その場合、工程１と工程２とで共通して用いる酸としては、硫酸およびスルホン酸が好ましく、ｐ−トルエンスルホン酸がより好ましい。
【００５２】
化合物（ＩＩ）に対する酸の使用量は、例えば０倍モル〜１０倍モル（ただし０倍モルは除く）であり、０．００１倍モル〜５倍モルであることが好ましい。
【００５３】
保護基を導入するための化合物の使用量は、当該化合物、使用する酸および化合物（ＩＩＩ）の種類に応じて適宜設定し得るが、例えば化合物（ＩＩ）に対して０．５倍モル〜５０倍モルであり、０．８倍モル〜１０倍モルであることが好ましい。
【００５４】
工程２における溶媒は、特に限定されないが、例えば、アセトン、トルエンおよびテトラヒドロフラン等が挙げられる。
【００５５】
なお、保護基として（ａ）アルコキシメチル基を導入する場合もしくは（ｂ）ｔ−ブチル基を導入する場合、または（ｃ）２つのヒドロキシ基をアセタールまたはケタールで同時に保護する場合には、それぞれ以下に示す方法が好適に用いられる。
【００５６】
まず、（ａ）アルコキシメチル基を導入する場合について説明する。
【００５７】
アルコキシメチル基を導入する場合には、ホルムアルデヒドジアルキルアセタールを使用し、化合物（ＩＩ）中のヒドロキシ基をアセタール交換する方法が好適に用いられる。
【００５８】
この場合の酸としては、塩酸、リン酸（五酸化二リンのようにアルコールまたは水の添加によって酸基が生成する化合物を含む）および硫酸等の無機酸、ならびにｐ−トルエンスルホン酸等の有機酸を用いることができる。ホルムアルデヒドジアルキルアセタールは、酸の存在下、溶媒中もしくは無溶媒中で使用することが好ましい。また、生成するアルコールを除去できる化合物（例えば、五酸化二リン）を添加することがより好ましい。
【００５９】
化合物（ＩＩ）に対するホルムアルデヒドジアルキルアセタールの使用量は、例えば０．５倍モル〜５０倍モルであり、０．８倍モル〜１０倍モルであることが好ましい。化合物（ＩＩ）に対する酸の使用量は、例えば０．０１倍モル〜１０倍モルであり、０．０５倍モル〜５倍モルであることが好ましい。
【００６０】
反応温度は、例えば０℃〜２５０℃であり、０℃〜１５０℃であることが好ましい。反応時間は、例えば０．１時間〜数日であり、０．５時間〜２日であることが好ましい。
【００６１】
次に、（ｂ）ｔ−ブチル基を導入する場合について説明する。
【００６２】
ｔ−ブチル基を導入する場合には、イソブテンを使用して、化合物（ＩＩ）中のヒドロキシ基にｔ−ブチル基を導入する方法が好適に用いられる。
【００６３】
この場合の酸としては、塩酸、リン酸および硫酸等の無機酸、ならびにｐ−トルエンスルホン酸およびトリフルオロ酢酸等の有機酸を用いることができる。化合物（ＩＩ）とイソブテンとは溶媒中で反応させることが好ましい。
【００６４】
化合物（ＩＩ）に対するイソブテンの使用量は、例えば０．５倍モル〜１００倍モルであり、０．８倍モル〜２０倍モルであることが好ましい。化合物（ＩＩ）に対する酸の使用量は、例えば０．０１倍モル〜１０倍モルであり、０．０５倍モル〜５倍モルであることが好ましい。
【００６５】
反応温度は、例えば０℃〜２００℃であり、０℃〜１００℃であることが好ましい。反応時間は、例えば０．１時間〜数日あり、０．５時間〜２日であることが好ましい。
【００６６】
最後に、（ｃ）２つのヒドロキシ基をアセタールまたはケタールで同時に保護する場合について説明する。
【００６７】
２つのヒドロキシ基をアセタールまたはケタールで同時に保護する場合には、適当なアルデヒドまたはケトンを酸存在下で化合物（ＩＩ）と反応させる方法が好適に用いられる。これによって、Ｇ１およびＧ２が互いに結合して環を形成している保護基を導入できる。
【００６８】
２つのヒドロキシ基をアセタールまたはケタールで同時に保護する場合において、例えば導入される保護基がイソプロピリデンケタールである場合には、酸存在下、溶媒中で化合物（ＩＩ）とアセトンまたはアセトンジメチルアセタールとを反応させることが好ましい。この場合の酸としては、塩酸、リン酸および硫酸等の無機酸、ならびにｐ−トルエンスルホン酸およびトリフルオロ酢酸等の有機酸を用いることができる。
【００６９】
化合物（ＩＩ）に対するアセトンジメチルアセタールの使用量は、例えば０．５倍モル〜５０倍モルであり、０．８倍モル〜１０倍モルであることが好ましい。化合物（ＩＩＩ）に対する酸の使用量は、例えば０倍モル〜１００倍モル（ただし０倍モルは除く）であり、０．００１倍モル〜５０倍モルであることが好ましい。
【００７０】
上記で得られた化合物（ＩＩＩ）は、例えば、特許文献１に記載された農園芸用薬剤および工業用材料保護剤の有効成分であるアゾール誘導体の合成に好適に用いられる。化合物（ＩＩＩ）からのアゾール誘導体の具体的な製造は、特許文献１に記載の方法に準じて行うことが可能である。
【００７１】
なお、工程２で用いられる化合物（ＩＩ）は、新規な化合物である。そのため、本発明はまた、工程２による化合物（ＩＩＩ）の製造方法を提供する。
【００７２】
（本発明に係る製造方法の利点）
工程１を含む化合物（ＩＩＩ）の製造方法の利点について説明する。化合物（Ｉ）から化合物（ＩＩＩ）を製造する方法としては、特許文献１に記載の方法を参考にすれば、例えば、下記の反応スキーム２が考えられる。なお、反応スキーム２に示される化合物におけるＸ、ｍ、Ｒ、Ｇ１およびＧ２は、上述のＸ、ｍ、Ｒ、Ｇ１およびＧ２と同一である。
【００７３】
【化１０】
2014083911.tif 000012
反応スキーム２中、一般式（ＩＶ）で示される化合物（以下、「化合物（ＩＶ）」と称する）におけるＧ１およびＧ２は、酸性条件下で解離する保護基である。そのため、化合物（ＩＶ）から化合物（ＩＩＩ）を製造する工程における加水分解および脱炭酸の反応は、塩基性条件下で行われる。しかしながら、種々検討を行ったところ、化合物（ＩＶ）を塩基性条件下で加水分解・脱炭酸させると、シクロペンタン環が開環する副反応が起こることによって、化合物（ＩＩＩ）の収率が低下してしまうことを見出した。
【００７４】
これに対し、本発明に係る工程１を含む化合物（ＩＩＩ）の製造方法おいては、工程１を経ることによって、保護基を導入する前に酸性条件下で加水分解・脱炭酸を行っている。これによって、加水分解・脱炭酸の工程において、シクロペンタン環が開環する副反応が生じ得る反応を回避することができる。したがって、本発明に係る化合物（ＩＩＩ）の製造方法では、副生成物が生じにくく、化合物（ＩＩＩ）の収率の点で優れている。
【００７５】
その上、工程２をさらに含む化合物（ＩＩＩ）の製造方法では、化合物（Ｉ）から化合物（ＩＩＩ）を製造するまでの工程数が、反応スキーム２と同じである。そのため、工程数が増えることによる全体的な収率の低下を防ぐことができる。
【００７６】
また、反応スキーム２では、化合物（Ｉ）から化合物（ＩＶ）を製造する工程は酸性条件下で行われ、一方、化合物（ＩＶ）から化合物（ＩＩＩ）を製造する工程は塩基性条件下で行われる。そのため、化合物（ＩＶ）から化合物（ＩＩＩ）を塩基性条件下で製造する工程の前に、中和および水洗等の操作が必要であり、酸が残留している場合には、化合物（ＩＩＩ）の収率が低下し得る。
【００７７】
一方、本発明の工程１および工程２は、何れも酸性条件下で行われる。そのため、工程１で用いた酸が工程２において残留していても、化合物（ＩＩＩ）の収率が低下する虞が少ない。工程１で用いる酸と工程２で用いる酸とが同じ種類である場合は、工程１と工程２とをワンポットで行うことも可能である。したがって、本発明に係る化合物（ＩＩＩ）の製造方法では、廃棄物を減らし得る。また、工程１と工程２との間に中和および水洗等の操作が不要であり、化合物（ＩＩＩ）の製造を簡便なものにし得る。
【００７８】
〔３．まとめ〕
本発明の一態様は、下記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体の製造方法であって、
【００７９】
【化１１】
2014083911.tif 000013
（式（ＩＩＩ）中、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のハロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のハロアルコキシ基、フェニル基、シアノ基またはニトロ基を表し、ｍは０〜５の整数を表し、ｍが２以上である場合、複数あるＸは同一でも異なっていてもよく、Ｇ１およびＧ２はそれぞれ酸性条件下で解離する保護基を表し、Ｇ１およびＧ２は同一でも異なっていてもよく、Ｇ１およびＧ２が互いに結合して環を形成していてもよい。）
下記一般式（Ｉ）で示される化合物を酸と反応させることにより、下記一般式（ＩＩ）で示される化合物を得る工程を含むことを特徴とする。
【００８０】
【化１２】
2014083911.tif 000014
（式（Ｉ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）中のＸおよびｍと同一であり、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基を表す。）
【００８１】
【化１３】
2014083911.tif 000015
（式（ＩＩ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）中のＸおよびｍと同一である。）
本発明の製造方法において、上記一般式（ＩＩ）で示される化合物のヒドロキシ基を、酸性条件下で解離する保護基によって保護して、上記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体を得る工程をさらに含むことが好ましい。
【００８２】
本発明の製造方法において、上記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体が、下記一般式（ＩＩＩａ）で示される化合物であることが好ましい場合がある。
【００８３】
【化１４】
2014083911.tif 000016
（式（ＩＩＩａ）中、Ｘおよびｍは、それぞれ式（ＩＩＩ）におけるＸおよびｍと同一であり、Ｙ１およびＹ２は、独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルケニル基、または置換もしくは無置換のフェニル基、ナフチル基もしくはベンジル基を表し、Ｙ１およびＹ２は互いに結合して環を形成していてよい。）
上記一般式（ＩＩＩａ）において、Ｙ１およびＹ２は、独立に、水素原子、または炭素数１〜４のアルキル基であることが好ましい。
【００８４】
上記一般式（ＩＩＩａ）において、Ｙ１およびＹ２が、何れもメチル基であるか、または何れも水素原子であることがより好ましい。
【００８５】
また、本発明の製造方法において、上記一般式（ＩＩＩ）中、ｍは０〜３の整数であり、ｍが１以上である場合、Ｘはハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基または炭素数１〜３のハロアルキル基であることが好ましい。
【００８６】
本発明の製造方法において、上記一般式（ＩＩＩ）中、ｍは０〜２の整数であり、ｍが１または２である場合、Ｘはハロゲン原子であることがより好ましい。
【００８７】
本発明の別の態様は、上記一般式（ＩＩ）で示される化合物の製造方法であって、上記一般式（Ｉ）で示される化合物を酸と反応させることを特徴とする。
【００８８】
本発明のさらに別の一態様は、上記一般式（ＩＩＩ）で示されるシクロペンタノン誘導体の製造方法であって、上記一般式（ＩＩ）で示される化合物のヒドロキシ基を、酸性条件下で解離する保護基によって保護することを特徴とする。
【００８９】
本発明はまた、上記一般式（ＩＩ）で示される化合物を包含する。
【００９０】
以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。
【実施例】
【００９１】
〔実施例１〕
本実施例では、下記に示す反応スキーム３に従って、１−（４−クロロベンジル）−２−オキソシクロペンタンカルボン酸メチルエステル（化合物（１））から１−（４−クロロベンジル）−３，３−ビスヒドキシメチル−２−オキソシクロペンタンカルボン酸メチルエステル（化合物（２））を合成した。次いで、化合物（２）から２−（４−クロロベンジル）−８，８−ジメチル−７，９−ジオキサスピロ［４，５］デカン−１−オン（化合物（４））を合成した。さらに化合物（４）から５−（４−クロロベンジル）−２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イルメチル）シクロペンタノール（化合物（６））を合成した。【００９２】
【化１５】
2014083911.tif 000017
＜参考製造例１−１：１−（４−クロロベンジル）−３，３−ビスヒドキシメチル−２−オキソシクロペンタンカルボン酸メチルエステル（化合物（２））の合成＞
１−（４−クロロベンジル）−２−オキソシクロペンタンカルボン酸メチルエステル（化合物（１））（１９．１ｇ）をジメチルホルムアミド（１０ｍｌ）に溶解した。次いで、炭酸水素ナトリウム（６０２ｍｇ）および３７％ホルムアルデヒド水溶液（１３．５ｍｌ）を加え、５０℃で５．５時間撹拌した。さらに、３規定塩酸水溶液（３０ｍｌ）を加え、室温でしばらく撹拌した。反応終了後、これを酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄した後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去して、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物（化合物（２））２２．７ｇを無色結晶として得た。
収量：２２．７ｇ
収率：９７．２％
＜製造例１−１：５−（４−クロロベンジル）−２，２−ビスヒドロキシメチル−シクロペンタノン（化合物（３））の合成＞
化合物（２）（１．００ｇ，３．０６×１０−３ｍｏｌ）にｐ−トルエンスルホン酸一水和物（５８２ｍｇ，３．０６×１０−３ｍｏｌ）および水（４９６μｌ，２．７５×１０−２ｍｏｌ）を加え、８０℃で５．５時間撹拌した。反応終了後、これをクロロホルムで抽出し、飽和食塩水で洗浄した後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去して、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物（化合物（３））７１２ｍｇを無色結晶として得た。
収量：７１２ｍｇ
収率：９３．８％
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=
1.26-1.65(1H, m), 1.78-1.94(2H, m), 2.02-2.09(1H, m), 2.27-2.33(2H, m), 2.50-2.58(1H, m), 2.61(1H, dd, J=13.5, 8.7Hz), 3.06(1H, dd, J=13.5, 4.1Hz), 3.54(1H, dd, J=11.1, 7.4Hz), 3.59(1H, dd, J=11.1, 4.2Hz), 3.69(1H, dd, J=10.9, 4.1Hz), 3.77(1H, dd, J=10.9, 7.2Hz), 7.07-7.10(2H, m), 7.23-7.26(2H, m).
＜製造例１−２：２−（４−クロロベンジル）−８，８−ジメチル−７，９−ジオキサスピロ［４．５］デカン−１−オン（化合物（４））の合成＞
化合物（３）（４９７ｍｇ，１．８５×１０−３ｍｏｌ）をトルエン（１．５ｍｌ）に溶解した。次いで、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物（３．５０ｍｇ，１．８５×１０−５ｍｏｌ）およびアセトンジメチルアセタール（５６７μｌ，４．６２×１０−３ｍｏｌ）を加え、室温で３時間撹拌した。さらに、アセトンジメチルアセタール（２２６μｌ，１．８５×１０−３ｍｏｌ）を加え、室温で２時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えしばらく撹拌した後、これをトルエンで抽出し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで飽和食塩水で洗浄した後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去して残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物（化合物（４））５２４ｍｇを無色結晶として得た。
収量：５２４ｍｇ
収率：９１．７％
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ=
1.38(3H, s), 1.49(3H, s), 1.49-1.59(1H, m), 1.80-1.88(1H, m), 2.04-2.12(1H, m), 2.39-2.50(2H, m), 2.60(1H, dd, J=13.9, 8.4Hz), 3.00(1H, dd, J=13.9, 4.5Hz), 3.24(1H, dd, J=11.4, 2.6Hz), 3.47(1H, dd, J=11.4, 2.6Hz), 3.78(1H, dd, J=11.4, 1.6Hz), 4.06(1H, d, J=11.4Hz), 7.04-7.07(2H, m), 7.22-7.25(2H, m).
＜参考製造例１−２：２−（４−クロロベンジル）−８，８−ジメチル−１−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イルメチル）−７，９−ジオキサスピロ［４，５］デカン−１−オール（化合物（５））の合成＞
まず、ＮａＨ（０．９１ｇ（ｃａ．６０％ ｉｎ ｍｉｎｅｒａｌ ｏｉｌ））をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）（８ｍｌ）に懸濁した後、１，２，４−トリアゾール（１．６７ｇ）を加え、０．５時間撹拌してナトリウム塩を生成させた。次いで、化合物（４）（５．００ｇ）を加えた。これを約９０℃（バス温）に昇温した後、トリメチルスルホキソニウムブロミド（ＴＭＳＯＢ）（４．２０ｇ）およびｔ−ＢｕＯＮａ（０．７７ｇ）を間欠的に１．５時間かけて添加し、その後１．５時間反応させた。さらにこの反応液を約１２５℃（バス温）に昇温して、１時間反応させた後、反応液に飽和塩化アンモニウムおよび水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を留去し、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物（化合物（５））をシス体：トランス体＝９３：７の異性体混合物として得た。
収量：４．６８ｇ
収率：７４．３％
＜参考製造例１−３：５−（４−クロロベンジル）−２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イルメチル）シクロペンタノール（化合物（６））の合成＞
化合物（５）（８．９８ｇ）をメタノール（３０ｍｌ）と６Ｎ塩酸水溶液（４０ｍｌ）との混合液に溶解し、室温で４時間撹拌した。これに水を加えた後、炭酸ナトリウムおよび重曹で中和した。次いで、酢酸エチルで抽出した後、有機層を飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を留去し、目的物（化合物（６））を異性体混合物として得た。
収量：７．９６ｇ
収率：９８．７％【００９３】
〔実施例２〕
本実施例では、下記に示す反応スキーム４に従って、化合物（３）から２−（４−クロロベンジル）−７，９−ジオキサスピロ［４，５］デカン−１−オン（化合物（７））を合成した。【００９４】
【化１６】
2014083911.tif 000018
＜製造例２−１：２−（４−クロロベンジル）−７，９−ジオキサスピロ［４，５］デカン−１−オン（化合物（７））の合成＞
化合物（３）（２．７３ｇ，１．０２×１０−２ｍｏｌ）をトルエン（８．１ｍｌ）に溶解し、ジメトキシメタン（８８５μｌ，１．００×１０−２ｍｏｌ）およびｐ−トルエンスルホン酸一水和物（１９０ｍｇ，１．０×１０−３ｍｏｌ）を加え、６０℃で５時間、８０℃で８時間撹拌した。反応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物（化合物（７））２．０５ｇを無色固体として得た。収量：２．０５ｇ
収率：７１．７％
1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=
1.51-1.59(1H,m),1.83-1.93(1H,m),2.03-2.14(1H,m),2.37-2.46(1H,m),2.46-2.52(1H,m),2.60(1H,dd,J=13.8,8.3Hz),3.00(1H,dd,J=13.8,4.4Hz),3.47(1H,dd,J=11.1,2.3Hz),3.54(1H,dd,J=11.1,1.5Hz),3.70(1H,dd,J=11.1,2.3Hz),3.88(1H,d,J=11.1Hz),4.67(1H,d,J=6.1Hz),4.97(1H,d,J=6.1Hz),7.05(2H,d,J=8.4Hz),7.23(1H,d,J=8.4Hz).
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、農薬等の原料となるヒドロキシ基が保護された２−ベンジル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−シクロペンタノン誘導体の製造に利用可能である。
【国際調査報告】
2014083911.tif 000029
2014083911.tif 000030
2014083911.tif 000031
2014083911.tif 000032