(57)【要約】【課題】ホスホニウム塩およびアルカリの量を格別過剰にしなくても１−インダノン類の転化率を高めることができる、ウィッティヒ反応による１−メチレンインダン骨格を有する不飽和化合物の製造方法の提供。【解決手段】（１）アルカリを溶媒に溶解する工程、（２）そこにアルキルトリフェニルホスホニウムハライドを添加してアルカリ処理し、リンイリドを生成する工程、（３）１−インダノン類を加え、該１−インダノン類のカルボニル基をＣ＝Ｃ不飽和基に変換する工程の順に行なう。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）アルカリを溶媒に溶解しアルカリ溶液を得る工程、
（２）上記アルカリ溶液に、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドを添加し、該アルキルトリフェニルホスホニウムハライドをアルカリ処理する工程、
（３）次いで、１−インダノン類を加え、該１−インダノン類のカルボニル基をＣ＝Ｃ不飽和基に変換する工程を含む、１−メチレンインダン骨格を有する不飽和化合物の製造方法。
【請求項２】
前記不飽和化合物が、１−メチレンインダンである請求項１に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１−メチレンインダン骨格を有する不飽和化合物、特には１−メチレンインダン類の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１−メチレンインダンは、機能性樹脂の原料、医農薬中間体として有用な化学物質である。１−メチルインダンは、１−インダノンのカルボニル（Ｃ＝Ｏ）基をＣ＝Ｃ不飽和基に変換する方法により得ることができる。このようなカルボニル化合物からアルケンを合成する方法として知られているなかでも、カルボニル化合物とリンイリドとを反応させるウィッティヒ（Wittig）反応は、Ｃ＝Ｏ基が特異的にＣ＝Ｃ不飽和基に置換される位置選択性が高く、操作も一般的に簡単で、かつ低温反応であるという利点を有し、優先的に採択される。
【０００３】
ウィッティヒ反応で用いられるリンイリド（ウィッティヒ試薬とも称される）は、ホスホニウム塩、典型的にアルキルトリフェニルホスホニウムハライドのアルカリ処理によって生成させる。リンイリドは、Ｐ＝Ｃ二重結合を有する５価５配位ホスホランであり、正の形式電荷をもつリン原子により隣接位のアニオンが安定化された化学種である。たとえば、メチルトリフェニルホスホニウムハライドから生成する（Ｐｈ）3Ｐ＝ＣＨ2で示されるリンイリドは、（Ｐｈ）3Ｐ(+)−Ｃ(-)Ｈ2と可逆平衡である。
【０００４】
ウィッティヒ反応は、通常、溶媒中でホスホニウム塩のアルカリ処理により生成させたリンイリドは単離せず、そこにカルボニル化合物を加えて反応させる（特許文献１参照）。この反応のリンイリドの生成工程の実施では、一般に、ホスホニウム塩と溶媒との混合物中にアルカリを添加する。たとえば、上記文献１の実施例１〜２においても、ホスホニウム塩と溶媒とを反応器に入れ、アルカリを加えて撹拌している。
【０００５】
またウィッティヒ反応の実施に係る別の開示では、最初に出発化合物（ホスホニウム塩およびアルデヒド）を双方とも溶媒中に導入してからアルカリを添加することもできるが、最初にホスホニウム塩の溶液を導入してからアルカリを添加し、そこで初めてアルデヒドの溶液を添加することもできることが記載されている（特許文献２参照）。この文献には、具体的に、ホスホニウム塩を溶媒（ＤＭＳＯ）中のカルボニル化合物（デカナール）とともに入れ、撹拌しながらアルカリ（ＮａＨＭＤＳ溶液）を滴下したことが実施例２として示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２１３７７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２４１３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、ウィッティヒ反応によるカルボニル化合物の転化率は比較的よいとされているが、カルボニル化合物が１−インダノンである場合の転化率は低い。ウィッティヒ反応は、反応の化学的理論、たとえばリンイリドの安定性と生成アルケンの幾何異性との関係などについては従来充分に論議されており、また、高頻度に利用されることから現実的な製造方法についても、副生ホスフィンオキサイドの除去方法などいくつかの提案がなされているが、リンイリド生成における溶媒、ホスホニウム塩およびアルカリの添加順序と転化率との関係は格別に論議されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、カルボニル化合物として１−インダノン類を用いるウィッティヒ反応における転化率向上を図って、特に、ホスホニウム塩のアルカリ処理によるリンイリド生成工程に注目して検討するうちに、この工程を、予めアルカリを溶媒に溶解した後、ホスホニウム塩を添加して実施した場合には、１−インダノン類に対するホスホニウム塩およびアルカリの使用量が、ホスホニウム塩と溶媒との混合物にアルカリを添加する従来一般的な実施方法で使用される量と同等であるにも拘らず、著しく収率が向上することを見出した。なお、この検討の過程では、従来一般的な実施方法でも、ホスホニウム塩とアルカリとを、１−インダノンに対し、各１.５倍モルの過剰量で用いれば転化率を向上させ得るという知見も得ている。
【０００９】
上記知見に基づいて、以下のような１−メチレンインダン骨格を有する不飽和化合物の製造方法を提供する。すなわち、
（１）アルカリを溶媒に溶解しアルカリ溶液を得る工程、
（２）上記アルカリ溶液に、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドを添加し、該アルキルトリフェニルホスホニウムハライドをアルカリ処理する工程、
（３）次いで、１−インダノン類を加え、該１−インダノン類のカルボニル基をＣ＝Ｃ不飽和基に変換する工程を含む、１−メチレンインダン骨格を有する不飽和化合物の製造方法。
【００１０】
上記において、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドおよびアルカリは、１−インダノン類に対し、各１.０〜１.３倍モルの量で用いればよい。
本発明において、上記不飽和化合物は、典型的に、１−メチレンインダンである。
【発明の効果】
【００１１】
上記のような本発明によれば、反応材料の添加を特定の順序で行なうだけで、１−インダノン類の転化率を高めることができ、ホスホニウム塩およびアルカリの量を格別過剰にしなくても１−メチレンインダン骨格を有する不飽和化合物の製造効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明で製造される１−メチレンインダン骨格を有する不飽和化合物は、インダンの１−位に不飽和基が結合した構造のアルケンであり、下記式（１）で示される。
【化１】
2008280289.tif 000002
式中、Ｒ1およびＲ2は、互いに同じでも異なっていてもよく、水素原子および炭素数１〜１０のアルキル基から選ばれるいずれかを示し、Ｒ3は、水素原子、炭素数１〜４０のアルキル基もしくはアルコキシ基、炭素数１〜１０のアシロキシ基、炭素数３〜１０のトリアルキルシリルオキシ基を示し、ｎは０または１〜４の整数であり、ｎが２以上の整数であるときのＲ3は、互いに同じでも異なっていてもよい。ｎは、好ましくは０または１であり、より好ましくは０である。
【００１３】
本発明では、１−インダノン類、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドおよびアルカリを用いるウィッティヒ反応に基づき、１−インダノン類のカニボニル（Ｃ＝Ｏ）基をＣ＝Ｃ不飽和基に変換することにより、上記１−メチレンインダン骨格を有する不飽和化合物を生成させる。この反応では、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドのアルカリ処理により、対応する構造のリンイリドが生成し、これと１−インダノン類との反応により１−メチレンインダン骨格を有する不飽和化合物が生成する。この反応を、該不飽和化合物が１−メチレンインダンである場合を例にして、以下に示す。
【００１４】
【化２】
2008280289.tif 000003
【００１５】
上記反応は、溶媒を用いて、通常、不活性雰囲気下で行なわれる。
この溶媒としては、通常、ヘキサン、トルエン、キシレンおよびベンゼンなどの炭化水素、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルt-ブチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）および１，４−ジオキサンなどのエーテル、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、水など、およびそれらの組合わせを用いることができる。これらのうちでも、ＴＨＦ、１，４−ジオキサン、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンおよび水などが好ましく、なかでもＴＨＦおよび／またはＤＭＳＯが好ましい。
溶媒は、１−インダノン類に対する質量比で、通常、１〜２０倍量、好ましくは２〜１０倍量で使用される。
【００１６】
本発明では、上記反応工程を、以下の特定順序で実施する。
（１）アルカリを溶媒に溶解しアルカリ溶液を得る工程、
（２）上記アルカリ溶液に、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドを添加し、該アルキルトリフェニルホスホニウムハライドをアルカリ処理する工程、
（３）次いで、１−インダノン類を加え、該１−インダノン類のカルボニル基をＣ＝Ｃ不飽和基に変換する工程。
【００１７】
アルカリは、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドをリンイリドに変換しうるものであって、溶媒に溶解可能なものであれば、一般にウィッティヒ反応に使用されるアルカリを特に制限なく使用することができる。たとえば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムt-ブトキシド、ナトリウムt-ペントキシド、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン酸ナトリウム、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムt-ブトキシド、カリウムt-ペントキシド、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、リン酸カリウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水酸化リチウム、n-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム、フェニルリチウム、ナトリウムアミド、カリウムアミド、リチウムアミド、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジド、リチウムジイソプロピルアミドなどが挙げられる。
【００１８】
工程（１）において、アルカリおよび溶媒は、アルカリを溶解しうる組み合わせで選択される。アルカリは、上記のうちでも、カリウムt-ブトキシドが好ましく使用され、この場合、溶媒として、ＴＨＦ、ＤＭＳＯなどが好ましく用いられる。工程（１）は、通常、−２０〜６０℃、好ましくは０〜５０℃で行なうことができる。この穏和な温度範囲で、アルカリと溶媒との混合物を加温して溶解を促進することもできる。ここで、溶解は、目視で透明、ほぼ透明または均一な微分散の状態をいう。
【００１９】
工程（２）において用いられるアルキルトリフェニルホスホニウムハライドは、上記式（１）中に含まれるＲ1およびＲ2源となるアルキル基を有する。１−メチレンインダン骨格を有する不飽和化合物として、式（１）中のＲ1およびＲ2はともに水素原子であり、ｎ＝０である１−メチレンインダンが製造される場合には、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドとして、メチルトリフェニルホスホニウムハライドが用いられる。アルキルトリフェニルホスホニウムハライドにおけるハライドは、通常、塩化物イオン、臭化物イオンまたはヨウ化物イオンである。
【００２０】
アルキルトリフェニルホスホニウムハライドは、上記式（１）中に含まれるＲ1およびＲ2源となるアルキル基を有する。式（１）で示される不飽和化合物として１−メチレンインダンが製造される場合には、式（１）中のＲ1およびＲ2はともに水素原子であり、この場合、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドのアルキル基はメチル基であり、ハライドは、通常、塩化物イオン、臭化物イオンまたはヨウ化物イオンである。
【００２１】
上記工程（２）は、通常、−２０〜６０℃、好ましくは０〜５０℃で行なわれる。上記工程（１）および（２）により、使用したアルキルトリフェニルホスホニウムハライドに対応する構造のリンイリドが生成する。
【００２２】
上記工程（１）および（２）において、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドおよびアルカリは、次工程（３）で用いる１−インダノン類に対するモル比で、各１.５倍程度の過剰量で用いれば、カルボニルの転化率を高め得るという知見を得ているが、上記に特定される順序で実施される本発明によれば、１−インダノン類に対するモル比で、アルキルトリフェニルホスホニウムハライドは、通常１.０〜１.３倍、好ましくは１.１〜１.２倍量、アルカリは、通常１.０〜１.３倍、好ましくは１.１〜１.２倍量であればよい。
【００２３】
工程（３）で用いられる１−インダノン類は、上記式（１）中の−Ｒ1および−Ｒ2が−Ｏ−に置き換わった構造であればよく、下記に示される。
【化３】
2008280289.tif 000004
該式中、Ｒ3は式（１）中の定義と同じである。１−メチレンインダンの製造には、１−インダノンが用いられる。
【００２４】
工程（３）は、通常、−２０〜６０℃、好ましくは０〜５０℃で、通常０.５〜１０時間行なわれる。
上記により、１−インダノン類のカニボニル（Ｃ＝Ｏ）基がＣ＝Ｃ不飽和基に変換される。工程（３）における目的の不飽和化合物の生成は、反応液のガスクロマトグラフィにより、反応原料１−インダノン類の残存率を分析することにより確認することができる。本発明では、この反応液において、反応原料の残存率がガスクロマトグラフィで検出されない、すなわちカニボニルの転化率がほぼ１００％であることが望ましい。
【００２５】
工程（３）後の反応液から副生ホスフィンオキサイドを除去して、目的の不飽和化合物を得ることができる。反応液の精製処理は、公知の方法を適宜に採用して行なうことができる。たとえばヘキサンなどの有機溶媒でろ過抽出し、有機層を適宜に水洗浄した後、蒸留により、目的化合物を留出液中に取り出すことができる。
目的化合物は、ＩＲ，1Ｈ−ＮＭＲ，13Ｃ−ＮＭＲ，ＧＣ−ＭＳ（質量分析）などの分析方法により確認することができる。
【実施例】
【００２６】
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
すべての操作は窒素気流下で行なった。
撹拌装置、温度計、冷却コンデンサー、オイルバスを備えた２００ｍＬのフラスコに、テトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦ）８０ｍＬ、カリウムt-ブトキシド１８.６７ｇ（０.１６６４モル）を加え、４５℃で保持した。
次いで、メチルトリフェニルホスホニウムブロマイド５９.４６ｇ（０.１６６４モル）を加え、４５℃で３０分間保持した。
１−インダノン２０ｇ（０.１５１３モル）を溶解したＴＨＦ４０ｍＬを滴下し、４５℃で２時間保持した。この反応液のガスクロマトグラフィ分析において、１−インダノンは検出されなかった。
反応液に、１２０ｍＬのヘキサンを加え、ろ紙によりろ過した。ろ液に水を加え、有機層を洗浄した。有機層を分離し、濃縮し、次いで蒸留を行い、１４.６ｇ（収率７４％）の１−メチレンインダンを得た。
【００２７】
（比較例１）
実施例１において、カリウムｔ−ブトキシドを加えるＴＨＦに、予めメチルトリフェニルホスホニウムブロマイドを分散させた以外は、同様の操作を行なった。
反応液のガスクロマトグラフィ分析において、１−インダノンが３５％残存していた。
【００２８】
（比較例２）
比較例１において、カリウムt-ブトキシド、メチルトリフェニルホスホニウムブロマイドおよび１−インダノンのモル比を、１モル等量ずつで行なった場合の１−メチレンインダンの１−メチレンインダンの収率は約４４％であった。
【００２９】
（参考例１）
比較例１において、カリウムt-ブトキシド、メチルトリフェニルホスホニウムブロマイドを、１−インダノン１モルに対し、各１.５モルの量比で用いた場合の１−メチレンインダンの１−メチレンインダンの収率は約７４％であった。