(57)【要約】【課題】  安価に入手でき、不斉ディールスアルダー反応を効率よく進行させることができるとともに、反応生成物と容易に分離でき、再使用が可能な触媒を提供する。【解決手段】  モンモリロナイトに光学活性な有機塩基を固定化した有機塩基固定化モンモリロナイト。この有機塩基固定化モンモリロナイトを触媒として、ジエンとジエノフィルとを不斉ディールスアルダー反応させることにより、対応する光学活性な環化付加生成物を得ることができる。例えば、ジエン化合物とα，β−不飽和アルデヒドとを不斉ディールスアルダー反応させることにより、環化付加生成物である光学活性な環式アルデヒドを得ることができる。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
モンモリロナイトに光学活性な有機塩基を固定化した有機塩基固定化モンモリロナイト。
【請求項２】
請求項１記載の有機塩基固定化モンモリロナイトを触媒として、ジエンとジエノフィルとを不斉ディールスアルダー反応させて、対応する光学活性な環化付加生成物を得ることを特徴とする光学活性な環式化合物の製造方法。
【請求項３】
ジエンとα，β−不飽和アルデヒドとを不斉ディールスアルダー反応させて、環化付加生成物である光学活性な環式アルデヒドを得る請求項２記載の光学活性な環式化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モンモリロナイト上に光学活性な有機塩基を固定化した有機塩基固定化モンモリロナイトと、これをディールスアルダー（Diels-Alder）反応の触媒として用いた光学活性な環式アルデヒド等の環式化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディールスアルダー反応は、熱的にも進行する炭素−炭素結合形成反応である。ルイス酸触媒を用いた反応例は数多く知られており、不斉配位子を用いた不斉ディールスアルダー反応の報告例も多い。他に不斉ディールスアルダー反応に関しては金属錯体を用いた例もある。一方、金属触媒を用いない反応として、近年有機分子を触媒とする有機触媒反応が開発されてきており、光学活性なイミン経由の不斉ディールスアルダー反応として、K. Ishihara and K. Nakano, J. Am. Chem. Soc., 127, 10504(2005)、２−アシルオキシアクロレインとジエンとの反応や、他に、D. W. C. MacMillan et al, J. Am. Chem. Soc., 122, 4243(2000)などがある。これらは均一系反応であり、反応後の触媒と生成物の分離精製に煩雑な操作を必要とする。また、不斉有機アミンを共有結合によりポリマーに固定し、触媒の分離を容易にした例としては、F. Cozzi et al, Ad. Synth. Catal., 344, 149(2002)、P. M. Pihko et al, Ad. Synth. Catal., 344, 941(2002)がある。
【０００３】
【非特許文献１】K. Ishihara and K. Nakano, J. Am. Chem. Soc., 127, 10504(2005)
【非特許文献２】D. W. C. MacMillan et al, J. Am. Chem. Soc., 122, 4243(2000)
【非特許文献３】F. Cozzi et al, Ad. Synth. Catal., 344, 149(2002)
【非特許文献４】P. M. Pihko et al, Ad. Synth. Catal., 344, 941(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、安価に入手でき、不斉ディールスアルダー反応を効率よく進行させることができるとともに、反応生成物と容易に分離でき、再使用が可能な触媒を提供することにある。
本発明の他の目的は、安価な触媒を用い、ジエンとジエノフィルとの不斉ディールスアルダー反応により、高い収率及びエナンチオ選択率で対応する環化付加生成物が得られるとともに、反応後には反応生成物と触媒とを容易に分離でき、触媒を再使用できる光学活性な環式化合物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討した結果、モンモリロナイトと光学活性な有機塩基とから容易に調製できる有機塩基固定化モンモリロナイトを不斉ディールスアルダー反応の触媒として用いると、対応する付加環化生成物が高い収率及びエナンチオ選択率で得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、モンモリロナイトに光学活性な有機塩基を固定化した有機塩基固定化モンモリロナイトを提供する。
【０００７】
本発明は、また、前記の有機塩基固定化モンモリロナイトを触媒として、ジエンとジエノフィルとを不斉ディールスアルダー反応させて、対応する光学活性な環化付加生成物を得ることを特徴とする光学活性な環式化合物の製造方法を提供する。
【０００８】
上記製造方法においては、ジエンとα，β−不飽和アルデヒドとを不斉ディールスアルダー反応させて、環化付加生成物である光学活性な環式アルデヒドを得ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の有機塩基固定化モンモリロナイトは、安価に入手できるとともに、不斉ディールスアルダー反応の触媒として使用でき、反応後には反応生成物と容易に分離回収でき、再使用が可能である。
また、本発明の製造方法によれば、用いる触媒が安価であり、ジエンとジエノフィルとの不斉ディールスアルダー反応により高い収率及び高いエナンチオ選択性で光学活性な環式化合物が得られる。また、反応生成物と触媒とを簡単に分離でき、分離回収した触媒は再使用が可能であり、且つ不斉源が固体触媒に固定化されているので、生成物と不斉源との分離が容易である。さらに、目的化合物を簡易な手段で大量に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［有機塩基固定化モンモリロナイト］
本発明の有機塩基固定化モンモリロナイトは、モンモリロナイト上に光学活性な有機塩基を固定化したものである。有機塩基の固定化に用いるモンモリロナイトとしては、金属陽イオン型のモンモリロナイト（ナトリウム型モンモリロナイト等）であってもよいが、不斉ディールスアルダー反応の触媒活性の点からはプロトン型モンモリロナイトがより好ましい。
【００１１】
プロトン型モンモリロナイト（Ｈ−モンモリロナイト；Ｈ+−ｍｏｎｔ）は、モンモリロナイトの陽イオンをプロトンと交換したものであり、例えば、ナトリウム型モンモリロナイト（Ｎａ−モンモリロナイト；Ｎａ+−ｍｏｎｔ）等のモンモリロナイト（通常、粉末状のモンモリロナイト）を酸で処理することにより容易に調製できる。なお、モンモリロナイトは層状ケイ酸塩鉱物の一種であるスメクタイトに分類される粘土鉱物（ベントナイトの主成分）であり、モンモリロナイトの結晶は、ケイ酸四面体層−アルミナ八面体層−ケイ酸四面体層の３層構造を有している。モンモリロナイトのカチオン交換能は、通常０．５〜３ｍｅｑ／ｇ程度である。
【００１２】
モンモリロナイトを酸で処理する場合の酸としては、強酸が好ましく、特に塩酸が好ましい。酸は、通常水溶液で使用され、その濃度は特に制限はないが、例えば０．１〜１０重量％程度である。処理温度は、例えば２０〜１５０℃、好ましくは５０〜１１０℃程度である。処理時間は処理温度によっても異なるが、通常１時間〜４日、好ましくは１０時間〜２日程度である。酸処理の後、濾過、水洗、乾燥することにより、プロトン型モンモリロナイトを得ることができる。プロトン型モンモリロナイトとしては、モンモリロナイトの金属陽イオン（ナトリウムイオン等）が、プロトンで３０％以上、好ましくは５０％以上、さらに好ましくは９０％以上交換されたものが望ましい。プロトン型モンモリロナイトの酸量（Amount of Acid Site）は、通常０．１５〜３ｍｍｏｌ／ｇ、好ましくは０．５〜３ｍｍｏｌ／ｇ程度である。プロトン型モンモリロナイトは粉末状で、あるいは粉末状のものを打錠、成形することにより使用に供される。
【００１３】
モンモリロナイトに固定する光学活性な有機塩基は不斉触媒として作用する。この光学活性な有機塩基としては、分子内に不斉中心を有する光学活性な有機塩基であればよく、例えば均一系触媒の不斉配位子として知られている不斉有機塩基を使用できる。光学活性な有機塩基には光学活性なアミン化合物が含まれる。アミン化合物としては、モンモリロナイトへ確実に固定できることから、第１級アミンまたは第２級アミンが好ましい。アミン化合物は、鎖状アミン化合物、環状アミン化合物のいずれであってもよいが、環状アミン化合物（特に、環状第２級アミン）が特に好ましい。アミン化合物におけるアミノ基は不斉中心（不斉炭素原子等）から近いのがよく、例えば、不斉中心のα位またはβ位、特にα位に位置するのが好ましい。
【００１４】
光学活性な有機塩基の代表的な例として、例えば、下記式（Ａ）で表される（５Ｓ）−２，２，３−トリメチル−５−フェニルメチル−４−イミダゾリジノン、下記式（Ｂ）で表される（２Ｓ，５Ｓ）−２−（１，１−ジメチルエチル）−３−メチル−５−フェニルメチル−４−イミダゾリジノンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１５】
【化１】
2008230936.tif 000002
【００１６】
本発明の有機塩基固定化モンモリロナイトの調製法としては、固体表面上に有機化合物を固定化する公知の方法、例えばイオン交換法などを採用できる。例えば、粉末状或いはペレット状等に成形したモンモリロナイト（ナトリウム型モンモリロナイト、プロトン型モンモリロナイト等）を水に分散させ、この中に光学活性な有機塩基を加えて撹拌した後、固体を濾取することにより得ることができる。また、プロトン型モンモリロナイト上に光学活性な有機塩基を固定化した有機塩基固定化モンモリロナイトは、粉末状或いはペレット状等に成形したナトリウム型モンモリロナイト等の金属陽イオン型モンモリロナイトを水に分散させ、この中に光学活性な有機塩基を加え、さらに塩酸などの酸を加えて撹拌した後、固体を濾取することにより得ることもできる。
【００１７】
光学活性な有機塩基の使用量は、例えば、原料モンモリロナイト１ｇ当たり、０．０１〜１０ｍｍｏｌ、好ましくは０．０５〜５ｍｍｏｌ、さらに好ましくは０．１〜３ｍｍｏｌである。モンモリロナイト分散液に光学活性な有機塩基を加えて撹拌する際の温度は、例えば１０〜１００℃、好ましくは３０〜８０℃程度である。原料モンモリロナイトとして金属陽イオン型モンモリロナイトを用いて、プロトン型モンモリロナイト上に光学活性な有機塩基を固定化した有機塩基固定化モンモリロナイトを調製する際に用いる酸（塩酸など）の使用量は、例えば、原料モンモリロナイト１ｇ当たり、１〜１０００ｍｍｏｌ、好ましくは２〜２００ｍｍｏｌ、さらに好ましくは５〜５０ｍｍｏｌである。
【００１８】
本発明の有機塩基固定化モンモリロナイトにおける光学活性な有機塩基の担持量は、例えば、全体の１〜２５重量％、好ましくは３〜１５重量％程度である。
【００１９】
こうして得られる有機塩基固定化モンモリロナイトは、例えば不斉ディールスアルダー反応の触媒（不均一系触媒）等として有用である。
【００２０】
［光学活性な環式化合物の製造］
本発明の光学活性な環式化合物の製造方法では、上記の有機塩基固定化モンモリロナイトを触媒として用いて、ジエンとジエノフィルとを不斉ディールスアルダー反応させ、対応する光学活性な環化付加生成物を得る。
【００２１】
前記ジエンとしては、ディールスアルダー反応で通常用いられるジエンを使用でき、例えば、直鎖状のジエン、１つの環に二重結合を２つ有するジエン、二重結合の１つが環の内部に他の１つが環に結合しているジエン、二重結合が環の内部と環の外部にあるジエン、単結合で結合した２つの環のそれぞれに二重結合を有するジエンなどのいずれであってもよい。また、ジエンとして炭素−酸素二重結合や炭素−窒素二重結合を有する複素ジエンを使用することもできる。さらに、ジエンは二重結合と三重結合を有する共役エンイン、２つの三重結合を有するジインであってもよい。
【００２２】
代表的なジエンとして、下記式（１）
【化２】
2008230936.tif 000003
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6は、同一又は異なって、水素原子又は非金属原子含有基を示す。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6のうち少なくとも２つが結合して隣接する１又は２以上の炭素原子とともに環を形成していてもよい）
で表される化合物が挙げられる。
【００２３】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6における非金属原子含有基としては、例えば、ハロゲン原子、炭化水素基、複素環式基、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基、置換若しくは無置換カルバモイル基、シアノ基、アシル基、ニトロ基、アルキルスルフィニル基、硫黄酸基、硫黄酸エステル基、ヒドロキシル基、置換オキシ基、メルカプト基、置換チオ基、これらが複数個結合した基などが挙げられる。前記カルボキシル基、硫黄酸基、ヒドロキシル基、メルカプト基は保護基で保護されていてもよい。保護基としては有機合成の分野で慣用の保護基を使用できる。
【００２４】
前記ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素原子が挙げられる。炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらが複数結合した基が挙げられる。脂肪族炭化水素基として、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ヘキシル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、ビニル、アリル、エチニル、１−プロピニル基などの炭素数１〜２０（好ましくは１〜１０、さらに好ましくは１〜８）程度の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基（アルキル基、アルケニル基、アルキニル基）などが挙げられる。脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロオクチル、シクロデシル、シクロドデシル、ノルボルニル、アダマンチル基などの炭素数３〜２０（好ましくは３〜１５）程度の脂環式炭化水素基（シクロアルキル基、シクロアルケニル基、橋架け炭素環式基等）などが挙げられる。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル、ナフチル基などの炭素数６〜１４程度の芳香族炭化水素基などが挙げられる。
【００２５】
脂肪族炭化水素基と脂環式炭化水素基とが結合した基として、例えば、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、シクロヘキシルエチル基などが挙げられる。また、脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とが結合した基として、例えば、ベンジル、２−フェニルエチル、１−フェニルエチル、３−フェニルプロピル等のアラルキル基；２−メチルフェニル、３−メチルフェニル、４−メチルフェニル基などが挙げられる。
【００２６】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6における非金属原子含有基としての複素環式基を構成する複素環には、芳香族性複素環及び非芳香族性複素環が含まれる。このような複素環としては、例えば、ヘテロ原子として酸素原子を含む複素環（例えば、フラン、テトラヒドロフラン、オキサゾール、イソオキサゾールなどの５員環、４−オキソ−４Ｈ−ピラン、テトラヒドロピランなどの６員環、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、４−オキソ−４Ｈ−クロメン、クロマン、イソクロマンなどの縮合環など）、ヘテロ原子としてイオウ原子を含む複素環（例えば、チオフェン、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾールなどの５員環、４−オキソ−４Ｈ−チオピランなどの６員環、ベンゾチオフェンなどの縮合環など）などが挙げられる。
【００２７】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6における非金属原子含有基としての置換オキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、ｔ−ブチルオキシカルボニル基等のＣ1-10アルコキシ−カルボニル基；ビニルオキシカルボニル基等のＣ2-10アルケニルオキシカルボニル基；シクロヘキシルオキシ−カルボニル基等のＣ3-15シクロアルキルオキシカルボニル基；フェニルオキシカルボニル基等のＣ6-14アリールオキシ−カルボニル基；Ｃ7-15ベンジルオキシカルボニル基等のアラルキルオキシカルボニル基などが挙げられる。置換若しくは無置換カルバモイル基としては、例えば、カルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基などが挙げられる。アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ヘキサノイル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アセトアセチル基等のＣ1-10脂肪族アシル基；シクロヘキサンカルボニル基等のＣ3-15脂環式アシル基；ベンゾイル基等のＣ6-14芳香族アシル基；複素環式アシル基などが挙げられる。アルキルスルフィニル基としては、例えば、メチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基などが挙げられる。硫黄酸エステル基としては、例えば、メタンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基などが挙げられる。
【００２８】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6における非金属原子含有基としての置換オキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシ、ブトキシ基等のＣ1-6アルコキシ基；シクロヘキシルオキシ基等のシクロアルキルオキシ基；フェノキシ基等のアリールオキシ基；アセチルオキシ、プロピオニルオキシ基等のアシルオキシ基などが挙げられる。置換チオ基としては、例えば、メチルチオ、エチルチオ基等のＣ1-6アルキルチオ基；シクロヘキシルチオ基等のシクロアルキルチオ基；フェニルチオ基等のアリールチオ基；アセチルチオ基等のアシルチオ基などが挙げられる。
【００２９】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6のうち少なくとも２つが結合して隣接する１又は２以上の炭素原子とともに形成する環としては、例えば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロペンテン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロオクタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環、デカリン環、ノルボルナン環、ノルボルネン環、アダマンタン環などの３〜２０員（好ましくは３〜１５員）程度の非芳香族性炭素環（シクロアルカン環、シクロアルケン環、橋かけ炭素環）；オキシラン環、オキセタン環、オキソラン環、オキサン環、オキセパン環、チオラン環、チアン環などの酸素原子及び硫黄原子からなる群より選択された少なくとも１種のヘテロ原子を有する非芳香族性複素環；ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などの芳香族性炭素環又は複素環が挙げられる。これらの環は、置換基を有していてもよく、また他の環（非芳香族性環又は芳香族性環）が縮合していてもよい。
【００３０】
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6としては、特に、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基であるのが好ましい。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6のうち少なくとも２つが結合して隣接する１又は２以上の炭素原子とともに環（置換基を有していてもよい非芳香族性炭素環又は非芳香族性複素環等）を形成するのも好ましい。
【００３１】
ジエンとして、具体的には、例えば、シクロヘキサジエン、シクロペンタジエン、ブタジエン、イソプレンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３２】
前記ジエノフィルとしてはα，β−不飽和アルデヒドが好ましく用いられる。α，β−不飽和アルデヒドとして、例えば、下記式（２）
【化３】
2008230936.tif 000004
（式中、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9は、同一又は異なって、水素原子又は非金属原子含有基を示す。Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9のうち少なくとも２つが結合して隣接する１又は２個の炭素原子とともに環を形成していてもよい）
で表される化合物が挙げられる。
【００３３】
Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9における非金属原子含有基としては、前記Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6における非金属原子含有基として示したものと同様のものが挙げられる。Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9のうち少なくとも２つが結合して隣接する１又は２個の炭素原子とともに形成する環としては、前記Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6のうち少なくとも２つが結合して隣接する１又は２以上の炭素原子とともに形成する環として例示したものと同様のものが挙げられる。
【００３４】
Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9としては、特に、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基であるのが好ましい。Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9のうち少なくとも２つが結合して隣接する１又は２個の炭素原子とともに環（置換基を有していてもよい非芳香族性炭素環又は非芳香族性複素環等）を形成するのも好ましい。
【００３５】
α，β−不飽和アルデヒドの具体的な例として、アクロレイン、クロトンアルデヒド、２−ヘキセナール、２−オクテナール、２−デセナール、シンナムアルデヒドなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３６】
反応は液相反応で実施できる。液相反応であっても、反応生成物と触媒とを簡単に分離することができ、分離した触媒は反応に再使用することができる。液相反応は、溶媒の存在下又は非存在下で行われる。溶媒としては、反応を阻害しないような溶媒であればよく、例えば、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル；ニトロメタン、ニトロエタンなどのニトロ化合物；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド；酢酸エチルなどのエステル；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどの鎖状又は環状エーテル；ヘキサン、オクタンなどの飽和脂肪族炭化水素；シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの飽和脂環式炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素；塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水素；水；これらの混合溶媒などが用いられる。これらの中でも、ニトリルやニトロ化合物（ニトロアルカン）等の極性有機溶媒が好ましい。
【００３７】
本発明では、溶媒として有機溶媒（特に極性溶媒）と水の混合溶媒を用いると、エナンチオ選択率（不斉収率）が向上する場合がある。水の使用量としては、水を含めた溶媒の総量に対して、例えば１〜９０重量％、好ましくは５〜７０重量％、さらに好ましくは１０〜５０重量％程度である。
【００３８】
また、反応系内に酸を添加すると、反応速度が速くなり、収率が向上するとともに、高いエナンチオ選択率が得られることが多い。添加する酸としては、例えば、酢酸、ジフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸、トリメチル酢酸、プロピオン酸、安息香酸などのカルボン酸；スルホン酸；無機酸などが挙げられる。
【００３９】
酸の使用量は、反応系中の濃度として、例えば０．１〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％程度である。
【００４０】
ジエンとジエノフィル（α，β−不飽和アルデヒド等）との比率は適宜選択できるが、一般に、ジエノフィルの使用量は、ジエン１モルに対して、例えば０．５〜３０モル、好ましくは１〜２０モル，さらに好ましくは１．２〜１５モル程度である。
【００４１】
有機塩基固定化モンモリロナイトを触媒の使用量は、原料の種類によっても異なるが、ジエン及びジエノフィルのうち少ない方の化合物１モルに対して、例えば１〜１０００ｇ、好ましくは１０〜５００ｇ程度である。反応温度は原料の種類等に応じて適宜選択でき、例えば−３０℃〜１２０℃、好ましくは−２０℃〜６０℃、さらに好ましくは−１０℃〜１５℃程度であり、触媒の劣化の防止の観点からは、−１０℃〜１０℃程度の範囲が特に好ましい。反応は、回分式、半回分式、連続式等の慣用の方式で行うことができる。反応は常圧で行ってもよく、加圧下で行ってもよい。反応器は流動床方式の反応器、固定床方式の反応器等の何れであってもよい。
【００４２】
ジエンとジエノフィルとの反応により、不斉ディールスアルダー反応が進行して、対応する光学活性な環化付加生成物が生成する。モンモリロナイト上に固定された光学活性な有機塩基とジエノフィルとが反応又はインタラクションし（例えばイミニウムイオンを形成し）、次いでディールスアルダー反応が起こるため、一方のエナンチオマーが選択的に生成するものと考えられる。
【００４３】
例えば、前記式（１）で表されるジエンと式（２）で表されるジエノフィル（α，β−不飽和アルデヒド）とを反応させた場合には、下記式（３）で表される光学活性な環式アルデヒドが得られる。
【化４】
2008230936.tif 000005
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9は前記に同じ。＊は不斉炭素原子を示す）
【００４４】
反応終了後、反応生成物は、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、吸着、カラムクロマトグラフィーなどの分離手段やこれらを組み合わせた分離手段により分離精製できる。
【００４５】
触媒として用いた有機塩基固定化モンモリロナイトは、反応混合物から濾過、遠心分離などの固液分離手段により容易に分離回収できる。回収した触媒は、例えば有機溶媒等で洗浄して、反応系にリサイクルできる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、生成物の同定は1Ｈ-ＮＭＲにより行った。生成物の定量は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）、ガスクロマトグラフィー／質量分析法（ＧＣ−ＭＳ）により行った（内部標準法）。
【００４７】
製造例１（有機塩基固定化モンモリロナイトの調製１）
水１００ｍＬ中に、ナトリウム型モンモリロナイト［クニミネ工業（株）製、商品名「Ｋｕｎｉｐｉａ  Ｆ」、元素分析値：Ｎａ， ２．６９；Ｍｇ， １．９７；Ａｌ， １１．８；Ｆｅ， １．４６ ％］１．０ｇを加えて室温で撹拌し、さらにホモジナイザーをかけて分散させた。次に、５０℃で、（５Ｓ）−２，２，３−トリメチル−５−フェニルメチル−４−イミダゾリジノン  モノハイドロクロリド０．５ｍｍｏｌを水に溶かした１００ｍＬ水溶液を加え、１時間撹拌し、さらに、３６重量％塩酸１．６ｍＬ（４０滴）を滴下していき、５０℃で２時間撹拌した。混合物を吸引濾過し、水で洗浄し、減圧デシケーター中で乾燥すると、白色の固体生成物［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｈ+−ｔｙｐｅ）］が得られた。元素分析の結果、アミンの担持量は７．４重量％であった。
【００４８】
製造例２（有機塩基固定化モンモリロナイトの調製２）
水１００ｍＬ中に、ナトリウム型モンモリロナイト［クニミネ工業（株）製、商品名「Ｋｕｎｉｐｉａ  Ｆ」、元素分析値：Ｎａ， ２．６９；Ｍｇ， １．９７；Ａｌ， １１．８；Ｆｅ， １．４６ ％］１．０ｇを加えて室温で撹拌し、さらにホモジナイザーをかけて分散させた。次に、５０℃で、（５Ｓ）−２，２，３−トリメチル−５−フェニルメチル−４−イミダゾリジノン  モノハイドロクロリド０．５ｍｍｏｌを水に溶かした１００ｍＬ水溶液を加え、１時間撹拌し、さらに５０℃で２時間撹拌した。混合物を吸引濾過し、水で洗浄し、減圧デシケーター中で乾燥すると、白色の固体生成物［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｎａ+−ｔｙｐｅ）］が得られた。
【００４９】
実施例１
パイレックス（登録商標）製反応器に、製造例１で得られた有機塩基固定化モンモリロナイト［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｈ+−ｔｙｐｅ）］０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水０．２ｍＬ、シクロヘキサジエン０．５ｍｍｏｌ、アクロレイン１．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２６℃で２４時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、シクロヘキサジエンの転化率は９８％であり、下記式（４）で表される環式アルデヒド（エンド体）が、収率７０％、エナンチオ選択率８４％（８４％ｅｅ）（エンド体／エキソ体＝１２）で生成していた。
【化５】
2008230936.tif 000006
【００５０】
実施例２
パイレックス（登録商標）製反応器に、製造例２で得られた有機塩基固定化モンモリロナイト［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｎａ+−ｔｙｐｅ）］０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水０．２ｍＬ、シクロヘキサジエン０．５ｍｍｏｌ、アクロレイン１．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２６℃で２４時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、シクロヘキサジエンの転化率は６６％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率４７％、エナンチオ選択率８１％（エンド体／エキソ体＝１２）で生成していた。
【００５１】
比較例１
パイレックス（登録商標）製反応器に、プロトン型モンモリロナイト（Ｈ+−ｍｏｎｔ）０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水０．２ｍＬ、シクロヘキサジエン０．５ｍｍｏｌ、アクロレイン１．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２６℃で２４時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、前記式（４）で表される環式アルデヒドは痕跡程度であった。なお、シクロヘキサジエンの転化率は５６％であった。
【００５２】
比較例２
パイレックス（登録商標）製反応器に、ナトリウム型モンモリロナイト（Ｎａ+−ｍｏｎｔ）０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水０．２ｍＬ、シクロヘキサジエン０．５ｍｍｏｌ、アクロレイン１．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２６℃で２４時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、前記式（４）で表される環式アルデヒドは全く生成していなかった。なお、シクロヘキサジエンの転化率は４７％であった。
【００５３】
実施例３
水の添加量を０．４ｍＬとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は９８％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率７３％、エナンチオ選択率８６％（エンド体／エキソ体＝１４）で生成していた。
【００５４】
実施例４
水の添加量を０．８ｍＬとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は９８％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率８０％、エナンチオ選択率８６％（エンド体／エキソ体＝１３）で生成していた。
【００５５】
実施例５
水の添加量を１．０ｍＬとしたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は９８％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率８１％、エナンチオ選択率８５％（エンド体／エキソ体＝１３）で生成していた。
【００５６】
実施例６
溶媒として、アセトニトリル２ｍＬ及び水０．２ｍＬの代わりに、水２ｍＬ用いたこと以外は実施例１と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は９９％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率４９％、エナンチオ選択率７５％（エンド体／エキソ体＝１７）で生成していた。
【００５７】
実施例７
パイレックス（登録商標）製反応器に、製造例１で得られた有機塩基固定化モンモリロナイト［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｈ+−ｔｙｐｅ）］０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水０．８ｍＬ、酢酸０．２ｍＬ、シクロヘキサジエン０．５ｍｍｏｌ、アクロレイン１．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２℃で２４時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、シクロヘキサジエンの転化率は９８％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率８１％、エナンチオ選択率８９％で生成していた。
【００５８】
実施例８
酢酸の代わりに、トリフルオロ酢酸０．２ｍＬを用いたこと以外は実施例７と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は９７％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率７９％、エナンチオ選択率８７％で生成していた。
【００５９】
実施例９
酢酸の代わりに、ジフルオロ酢酸０．２ｍＬを用いたこと以外は実施例７と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は９８％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率７２％、エナンチオ選択率９２％で生成していた。
【００６０】
実施例１０
酢酸の代わりに、トリメチル酢酸０．２ｍＬを用いたこと以外は実施例７と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は９２％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率８３％、エナンチオ選択率９２％で生成していた。
【００６１】
実施例１１
酢酸の代わりに、プロピオン酸０．２ｍＬを用いたこと以外は実施例７と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は９５％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率７８％、エナンチオ選択率９０％で生成していた。
【００６２】
実施例１２
酢酸の代わりに、安息香酸０．２ｍＬを用いたこと以外は実施例７と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は９４％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率７７％、エナンチオ選択率９２％で生成していた。
【００６３】
実施例１３
酢酸を添加しなかったこと以外は実施例７と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は７１％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率５３％、エナンチオ選択率９２％で生成していた。
【００６４】
実施例１４
酢酸を添加しなかった点、及び反応時間を４８時間とした点以外は実施例７と同様の操作を行った。その結果、シクロヘキサジエンの転化率は９７％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率８２％、エナンチオ選択率９２％で生成していた。
【００６５】
実施例１５
パイレックス（登録商標）製反応器に、製造例１で得られた有機塩基固定化モンモリロナイト［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｈ+−ｔｙｐｅ）］０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水０．８ｍＬ、シクロペンタジエン０．５ｍｍｏｌ、クロトンアルデヒド２．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２℃で４８時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、対応する付加環化生成物（環式アルデヒド）が収率８５％で生成していた。エキソ体のエナンチオ選択率は８６％、エンド体のエナンチオ選択率は８９％であった。
【００６６】
実施例１６
クロトンアルデヒドの代わりに、２−ヘキセナール２．５ｍｍｏｌ用いたこと以外は実施例１５と同様の操作を行った。その結果、対応する付加環化生成物（環式アルデヒド）が収率８０％で生成していた。エキソ体のエナンチオ選択率は８７％、エンド体のエナンチオ選択率は９６％であった。
【００６７】
実施例１７
パイレックス（登録商標）製反応器に、製造例１で得られた有機塩基固定化モンモリロナイト［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｈ+−ｔｙｐｅ）］０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水０．８ｍＬ、シクロペンタジエン０．３ｍｍｏｌ、シンナムアルデヒド１．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２℃で４８時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、対応する付加環化生成物（環式アルデヒド）が収率７３％で生成していた。エキソ体のエナンチオ選択率は９３％、エンド体のエナンチオ選択率は９７％であった。
【００６８】
実施例１８
パイレックス（登録商標）製反応器に、製造例１で得られた有機塩基固定化モンモリロナイト［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｈ+−ｔｙｐｅ）］０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水２．０ｍＬ、イソプレン０．５ｍｍｏｌ、アクロレイン２．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２６℃で２４時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、対応する付加環化生成物（環式アルデヒド；エンド体）が、収率８２％、エナンチオ選択率７４％で生成していた。
【００６９】
実施例１９
パイレックス（登録商標）製反応器に、製造例１で得られた有機塩基固定化モンモリロナイト［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｈ+−ｔｙｐｅ）］０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水０．８ｍＬ、シクロペンタジエン０．５ｍｍｏｌ、アクロレイン２．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２６℃で１６時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、対応する付加環化生成物（環式アルデヒド）が収率８５％で生成していた。エキソ体のエナンチオ選択率３０％、エンド体のエナンチオ選択率１６％であった。
【００７０】
実施例２０
パイレックス（登録商標）製反応器に、製造例１で得られた有機塩基固定化モンモリロナイト［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｈ+−ｔｙｐｅ）］０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水０．８ｍＬ、酢酸０．２ｍＬ、シクロヘキサジエン０．５ｍｍｏｌ、アクロレイン１．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２６℃で２４時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、シクロヘキサジエンの転化率は９８％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率８３％、エナンチオ選択率８８％で生成していた。
濾別した触媒を酢酸エチル／ヘキサン混合液で洗浄し、これを触媒として上記と同様の反応を行った。この操作を繰り返した。再使用１回目では、シクロヘキサジエンの転化率は９８％、前記式（４）で表される環式アルデヒドの収率は８０％、エナンチオ選択率は８５％であった。また、再使用２回目では、シクロヘキサジエンの転化率は９８％、前記式（４）で表される環式アルデヒドの収率は５８％、エナンチオ選択率は７９％であった。
【００７１】
実施例２１
パイレックス（登録商標）製反応器に、製造例１で得られた有機塩基固定化モンモリロナイト［Ａｍｉｎｅ−ｍｏｎｔ  （Ｈ+−ｔｙｐｅ）］０．１ｇ、アセトニトリル２ｍＬ、水０．８ｍＬ、酢酸０．２ｍＬ、シクロヘキサジエン０．５ｍｍｏｌ、アクロレイン１．５ｍｍｏｌを加え、アルゴン雰囲気下、２℃で２４時間撹拌した。触媒を濾別し、濾液を分析したところ、シクロヘキサジエンの転化率は９８％であり、前記式（４）で表される環式アルデヒドが、収率８２％、エンド体のエナンチオ選択率８９％で生成していた。
濾別した触媒を酢酸エチル／ヘキサン混合液で洗浄し、これを触媒として上記と同様の反応を行った。この操作を繰り返した。再使用１回目では、シクロヘキサジエンの転化率は９８％、前記式（４）で表される環式アルデヒドの収率は７７％、エナンチオ選択率は８９％であった。再使用２回目では、シクロヘキサジエンの転化率は９８％、前記式（４）で表される環式アルデヒドの収率は８０％、エナンチオ選択率は９０％であった。再使用３回目では、シクロヘキサジエンの転化率は９８％、前記式（４）で表される環式アルデヒドの収率は８４％、エナンチオ選択率は８８％であった。再使用４回目では、シクロヘキサジエンの転化率は９８％、前記式（４）で表される環式アルデヒドの収率は８０％、エナンチオ選択率は８８％であった。