(57)【要約】      （修正有）【課題】簡便な方法にて、高収率でエーテル基を有するβ-ジケトン化合物を得る、工業的に好適なエーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法の提供。【解決手段】アルカリ金属アルコキシドの存在下、ケトン化合物と、カルボン酸エステルとを反応させることを特徴とする、エーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法。例えば、ナトリウムメトキシドの存在下、３−メチルブタノンと２−クロロプロピオン酸メチルを反応させて２−メトキシー６−メチル−３，５−ヘプタンジオンが得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）
【化１】
2008120759.tif 000012
（式中、Ｒ１は、炭素原子数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基、Ｍはアルカリ金属を示す。）
で示されるアルカリ金属アルコキシドの存在下、一般式（２）
【化２】
2008120759.tif 000013
（式中、Ｒ２は、炭素原子数１〜８の直鎖又は分枝状のアルキル基又は一般式（２−１）
【化３】
2008120759.tif 000014
（式中、Ｒａは、炭素原子数１〜７の直鎖又は分枝状のアルキレン基、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で示される炭素原子数１〜７の直鎖又は分枝状のハロゲン化アルキル基、Ｒ３は、炭素原子数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基を示す。）
で示されるケトン化合物と、一般式（３）
【化４】
2008120759.tif 000015
（式中、Ｒ４は、Ｒ２と同義である。なお、Ｒ２及びＲ４のうち、少なくともいずれか一方が、一般式（２−１）で示されるハロゲン化アルキル基を含まなければならない。）
で示されるカルボン酸エステルとを反応させることを特徴とする、一般式（４）
【化５】
2008120759.tif 000016
（式中、Ａは、一般式（４−１）
【化６】
2008120759.tif 000017
（式中、Ｒａ、Ｒ１は、前記と同義である。）
で示されるエーテル基、Ｃは、一般式（４−１）で示されるエーテル基又は炭素原子数１〜８の直鎖又は分枝状のアルキル基、Ｂは、水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を示す。）
で示されるエーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法。
【請求項２】
Ｒ２及びＲ４の少なくとも一方が、一般式（２-２）又は（２−３）
【化７】
2008120759.tif 000018
（式中、Ｒｂは、炭素原子数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキレン基、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で示されるハロゲン化アルキルメチル基を有し、一般式（４）記載のＡが一般式（４−２）
【化８】
2008120759.tif 000019
（式中、Ｒｂ及びＲ１は前記と同義である。）
で示されるアルコキシアルキルメチル基である、請求項１記載のエーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法。
【請求項３】
アルカリ金属アルコキシドの存在下、ケトン化合物とカルボン酸エステルを反応させた後、酸を添加してエーテル基を有するβ-ジケトン化合物を遊離させて取得する、請求項１又は２記載のエーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法。
【請求項４】
アルカリ金属アルコキシドが、ナトリウムメトキシド及びカリウムメトキシドからなる群より選ばれる少なくともひとつのアルカリ金属アルコキシドである、請求項１乃至３記載のエーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、医薬・農薬等の合成中間体や原料、金属含有薄膜形成用の金属錯体合成のための配位子として有用なエーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法としては、例えば、アセチレン、アセトン、水酸化カリウム及びジメチル硫酸を反応させて、3-メトキシ-3-メチル-1-ブチンを合成して単離する第一工程、次いで、塩化銅(I)の存在下、2,2-ジメチルプロピオニルクロリドを反応させて、2-メトキシ-2,6,6-トリメチル-3-ヘプチン-5-オンを合成した後に単離する第二工程、更に、2-メトキシ-2,6,6-トリメチル-3-ヘプチン-5-オンとアニリンとを反応させて、3-N-アニリノ-2-メトキシ-2,6,6-トリメチル-3-ヘプテン-5-オンを合成した後に単離する第三工程、最後に、3-N-アニリノ-2-メトキシ-2,6,6-トリメチル-3-ヘプテン-5-オンと塩酸とを反応させて、2-メトキシ-2,6,6-トリメチル-3,5-ヘプタジオンを製造する方法が報告されている（例えば、非特許文献１参照）。
又、2-ブロモプロピオン酸メチルとナトリウムメトキシドとを反応させて、2-メトキシプロピオン酸メチルを合成した後に一旦単離し、次いで、ナトリウムアミド又はカリウムt-ブトキシドの存在下、3-メチル-2-ブタノンと反応させて、2-メトキシ-6-メチル-3,5-ヘプタンジオンを製造する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、これらの方法は、複数工程に渡る反応であり、各工程ごとに単離しなければならず、目的物の収率が低くなり、工業的な製法としては望ましくなかった。
【非特許文献１】Polyhedron,15(24),4521(1996)
【特許文献１】国際公開第PCT/JP2005/087697号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、即ち、上記問題点を解決し、簡便な方法にて、高収率でエーテル基を有するβ-ジケトン化合物を得る、工業的に好適なエーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
【０００５】
一般式（１）
【０００６】
【化１】
2008120759.tif 000002
【０００７】
（式中、Ｒ１は、炭素原子数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基、Ｍはアルカリ金属を示す。）
で示されるアルカリ金属アルコキシドの存在下、一般式（２）
【０００８】
【化２】
2008120759.tif 000003
【０００９】
（式中、Ｒ２は、炭素原子数１〜８の直鎖又は分枝状のアルキル基又は一般式（２−１）
【００１０】
【化３】
2008120759.tif 000004
【００１１】
（式中、Ｒａは、炭素原子数１〜７の直鎖又は分枝状のアルキレン基、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で示される炭素原子数１〜７の直鎖又は分枝状のハロゲン化アルキル基、Ｒ３は、炭素原子数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基を示す。）
で示されるケトン化合物と、一般式（３）
【００１２】
【化４】
2008120759.tif 000005
【００１３】
（式中、Ｒ４は、Ｒ２と同義である。なお、Ｒ２及びＲ４のうち、少なくともいずれか一方が、一般式（２−１）で示されるハロゲン化アルキル基を含まなければならない。）
で示されるカルボン酸エステルとを反応させることを特徴とする、一般式（４）
【００１４】
【化５】
2008120759.tif 000006
【００１５】
（式中、Ａは、一般式（４−１）
【００１６】
【化６】
2008120759.tif 000007
【００１７】
（式中、Ｒａ、Ｒ１は、前記と同義である。）
で示されるエーテル基、Ｃは、一般式（４−１）で示されるエーテル基又は炭素原子数１〜８の直鎖又は分枝状のアルキル基、Ｂは、水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を示す。）
で示されるエーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法によって解決される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、簡便な方法にて、高収率でエーテル基を有するβ-ジケトン化合物を得る、工業的に好適なエーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の反応において使用するアルカリ金属アルコキシドは、前記の一般式（１）で示される。その一般式（１）において、Ｒ１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、t-ブチル基、ペンチル基等の炭素原子数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基を示す。又、Ｍは、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子等のアルカリ金属原子を示す。なお、これらのアルカリ金属アルコキシドは、単独又は二種以上を混合して使用しても良く、対応するアルコール溶液として使用しても構わない。
【００２０】
前記アルカリ金属アルコキシドの使用量は、ケトン化合物1モルに対して、好ましくは0.1〜10モル、更に好ましくは0.5〜5モルである。
【００２１】
本発明の反応において使用するケトン化合物は、前記の一般式（２）で示される。その一般式（２）において、Ｒ２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、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、等の炭素原子数１〜８の直鎖又は分枝状のアルキル基、又は一般式（２−１）
【００２２】
【化７】
2008120759.tif 000008
【００２３】
（Ｒａは、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチルメチレン基、エチルメチルメチレン基、テトラメチレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基等の炭素原子数１〜７の直鎖又は分枝状のアルキレン基、Ｘは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子を示す。）で示される炭素原子数１〜７のハロゲン化アルキル基、Ｒ３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、t-ブチル基、ペンチル基等の炭素原子数１〜５の直鎖又は分枝状のアルキル基を示す。
【００２４】
前記ケトン化合物の使用量は、カルボン酸エステル1モルに対して、好ましくは0.1〜50モル、更に好ましくは0.5〜10モルである。
【００２５】
本発明の反応において使用するカルボン酸エステルは、前記の一般式（３）で示される。その一般式（３）において、Ｒ４は、Ｒ２と同義であり、Ｒ１は一般式（１）中で示したものと同じである。
【００２６】
なお、Ｒ２及びＲ４のうち、少なくともいずれか一方が、一般式（２−１）で示されるハロゲン化アルキル基を含まなければならない。
【００２７】
本発明の反応は、溶媒の存在下又は非存在下において行われる。使用される溶媒としては、反応を阻害しないものならば特に限定されず、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類；1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の尿素類；一般式（１）で示した金属アルコキシドに対応するアルコール類（メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t-ブチルアルコール、ペンチルアルコール等）が挙げられるが、好ましくは脂肪族炭化水素類、エーテル類が使用される。なお、これらの溶媒は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
【００２８】
前記溶媒の使用量は、反応液の均一性や攪拌性等により適宜調節するが、カルボン酸エステル1gに対して、好ましくは0〜100g、更に好ましくは1〜50gである。
【００２９】
本発明の反応は、例えば、ケトン化合物、カルボン酸エステル、アルカリ金属アルコキシド及び溶媒を混合し、攪拌しながら反応させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは-20〜100℃、更に好ましくは0〜80℃であり、反応圧力は特に制限されない。
【００３０】
なお、本発明の反応の好ましい態様としては、アルカリ金属アルコキシドとケトン化合物を溶媒中で攪拌させた後に、カルボン酸エステルを添加する方法やアルカリ金属アルコキシドとカルボン酸エステルを溶媒中で攪拌させた後に、ケトン化合物を添加する方法が挙げられる。
【００３１】
本発明の反応によってエーテル基を有するβ-ジケトン化合物が得られるが、これは、反応終了後、例えば、中和、抽出、濾過、濃縮、蒸留、再結晶、晶析、カラムクロマトグラフィー等の一般的な方法によって単離・精製されるが、反応終了後、酸を添加してエーテル基を有するβ-ジケトン化合物を遊離させて取得する方法が好適に行われる。その際に使用する酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、蓚酸、コハク酸等のカルボン酸類；リン酸、硫酸、塩酸、硝酸等の鉱酸類、p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等のスルホン酸類が挙げられるが、好ましくはカルボン酸類が使用される。なお、これらの酸は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
【００３２】
前記酸の使用量は、アルカリ金属アルコキシド1モルに対して、好ましくは0.05〜10モル、更に好ましくは0.1〜5モルである。
【００３３】
本発明の反応によって得られるエーテル基を有するβ-ジケトン化合物は、前記の一般式（４）で示される。その一般式（４）において、Ａは、前記の一般式（４−１）で示される基（Ｒａ、Ｒ１は、前記と同義である。）、Ｂは、水素原子、又はメチル基、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、t-ブチル基等の炭素原子数１〜４の直鎖又は分枝状のアルキル基、Ｃは、前記の一般式（４−１）で示される基、又はメチル基、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、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素原子数１〜８の直鎖又は分枝状のアルキル基を示す。
【００３４】
本発明の反応によって得られるアルコキシアルキル基を有するβ-ジケトン化合物の具体例としては、例えば、式（５）〜式（４１）
【００３５】
【化８】
2008120759.tif 000009
【００３６】
【化９】
2008120759.tif 000010
【００３７】
【化１０】
2008120759.tif 000011
【００３８】
等が挙げられる。
【実施例】
【００３９】
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
【００４０】
実施例１（2-メトキシ-6-メチル-3,5-ヘプタンジオンの合成）
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積5000mlのフラスコに、アルゴン雰囲気下、ナトリウムメトキシド450g(8.33mol)及びメチルシクロヘキサン1500mlを加えた後、液温を55℃に保ちながら、2-クロロプロピオン酸メチル408g(3.33mol)をゆるやかに滴下し、次いで、メチルシクロヘキサン750ml、3-メチル-2-ブタノン287g(3.33mol)を順じ添加した後、攪拌しながら60℃で1時間反応させた。反応終了後、反応液に水1500mlを加えた後に水層を分液した。その後、メチルシクロヘキサン750ml及び酢酸400mlを加えて有機層を分液した後、有機層を水で洗浄した。得られた有機層を濃縮した後、濃縮物を減圧下で蒸留（82℃、1.60kPa）し、無色液体として、2-メトキシ-6-メチル-3,5-ヘプタンジオン344gを得た（単離収率；60％）。
2-メトキシ-6-メチル-3,5-ヘプタンジオンの物性値は以下の通りであった。
【００４１】
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm))；1.17(6H,d)、1.30(0.15H,d)、1.36(2.85H,d)、2.48〜2.57(0.95H,m)、2.59〜2.73(0.05H,m)、3.36(0.15H,s)、3.37(2.85H,s)、3.71〜3.78(1H,m)、3.78(0.1H,s)、5.81(0.95H,s)、15.4（0.95H,s）
IR(neat(cm-1))；2976、2936、1607(br)、1462、1366、1328、1210、1120、910、805
（1607cm-1のピークはβ-ジケトン特有のピークである）
MS(m/e)；142、113、59、43
【００４２】
実施例２（2-メトキシ-6-メチル-3,5-ヘプタンジオンの合成）
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積5000mlのフラスコに、アルゴン雰囲気下、ナトリウムメトキシド450g(8.33mol)及びメチルシクロヘキサン1500mlを加えた後、液温を30℃に保ちながら、2-ブロモプロピオン酸メチル556g(3.33mol)をゆるやかに滴下し、次いで、メチルシクロヘキサン750ml、3-メチル-2-ブタノン287g(3.33mol)を順じ添加した後、攪拌しながら60℃で1時間反応させた。反応終了後、反応液に水1500mlを加えた後に水層を分液した。その後、メチルシクロヘキサン750ml及び酢酸400mlを加えて有機層を分液した後、有機層を水で洗浄した。得られた有機層を濃縮した後、濃縮物を減圧下で蒸留（82℃、1.60kPa）し、無色液体として、2-メトキシ-6-メチル-3,5-ヘプタンジオン384gを得た（単離収率；67％）。
【００４３】
実施例３（2-メトキシ-3,5-ヘプタンジオンの合成）
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積5000mlのフラスコに、アルゴン雰囲気下、ナトリウムメトキシド450g(8.33mol)及びメチルシクロヘキサン1500mlを加えた後、液温を55℃に保ちながら、2-クロロプロピオン酸メチル408g(3.33mol)をゆるやかに滴下し、次いで、メチルシクロヘキサン750ml、2-ブタノン240g(3.33mol)を順じ添加した後、攪拌しながら60℃で1時間反応させた。反応終了後、反応液に水1500mlを加えた後に水層を分液した。その後、メチルシクロヘキサン750ml及び酢酸400mlを加えて有機層を分液した後、有機層を水で洗浄した。得られた有機層を濃縮した後、濃縮物を減圧下で蒸留（81℃、1.60kPa）し、無色液体として、2-メトキシ-3,5-ヘプタンジオン300gを得た（単離収率；57％）。
2-メトキシ-3,5-ヘプタンジオンの物性値は以下の通りであった。
【００４４】
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm))；1.08(0.48H,t)、1.16(2.52H,t)、1.30(0.48H,d)、1.36(2.52H,d)、2.3(1.68H,q)、2.56(0.32H,q)、3.37(3H,s)、3.45(0.32H,s)、3.71〜3.81(1H,m)、2.59〜2.73(0.05H,m)、3.36(0.15H,s)、3.37(2.85H,s)、3.71〜3.78(1H,m)、5.80(0.84H,s)、15.3(0.84H,s)
IR(neat(cm-1))；2984、2939、2828、1610(br)、1458、1328、1210、1119、1063、882、814
（1610cm-1のピークはβ-ジケトン特有のピークである）
MS(m/e)；128、99、59、43、29
【００４５】
実施例４（2-メトキシ-3,5-オクタンジオンの合成）
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積5000mlのフラスコに、アルゴン雰囲気下、ナトリウムメトキシド450g(8.33mol)及びメチルシクロヘキサン1500mlを加えた後、液温を55℃に保ちながら、2-クロロプロピオン酸メチル408g(3.33mol)をゆるやかに滴下し、次いで、メチルシクロヘキサン750ml、2-ペンタノン287g(3.33mol)を順じ添加した後、攪拌しながら60℃で1時間反応させた。反応終了後、反応液に水1500mlを加えた後に水層を分液した。その後、メチルシクロヘキサン750ml及び酢酸400mlを加えて有機層を分液した後、有機層を水で洗浄した。得られた有機層を濃縮した後、濃縮物を減圧下で蒸留（90℃、1.33kPa）し、無色液体として、2-メトキシ-3,5-オクタンジオン332gを得た（単離収率；58％）。
2-メトキシ-3,5-オクタンジオンの物性値は以下の通りであった。
【００４６】
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm))；0.94〜0.99(3H,m)、1.35(3H,d)、1.60〜1.70(2H,m)、2.29〜2.34(1.7H,m)、2.51(0.3H,m)、3.36(3H,s)、3.60(0.3H,s)、3.74(1H,q)、5.79(0.85H,s)、15.3（0.85H,s）
IR(neat(cm-1))；2967、2936、2877、2827、1608(br)、1458、1332、1210、1119、802（1608cm-1のピークはβ-ジケトン特有のピークである）
MS(m/e)；142、113、59、28
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、例えば、医薬・農薬等の合成中間体や原料、金属含有薄膜形成用の金属錯体合成のための配位子として有用なエーテル基を有するβ-ジケトン化合物の製造法に関する。