(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）
【化１】
0004605766.tif 000017
［式中、ＧはＣ＝ＯまたはＣ（ＯＲ）2基を表わし、Ｒは、別々にＣ1〜Ｃ5−アルキル基を表わすかまたは一緒になってＧの炭素原子および酸素原子とともにＣ3〜Ｃ7−１，３−ジオキサシクロアルカン環を表わし、
ａ）Ｒ1は、ｎ−ブチル基またはＣＨ2Ｘ、ＣＨＯまたはＣＨ3-nＺn基を表わし、Ｘは、ハロゲン原子または（３ｃ−エチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−リル）メチル基を表わし；
ｎは、１または２であり、Ｚは、Ｃ（ＯＲ）2、ＯＲ3またはＳＲ3基を表わし；
Ｒは、先にＧについて定義されたような基を表わし；
Ｒ3は、別々にＣ1〜Ｃ7−ベンジル基、Ｃ1〜Ｃ7−アルキル基、Ｃ1〜Ｃ7−シクロアルキル基もしくはＣ1〜Ｃ7−オキサシクロアルキル基またはＣ1〜Ｃ7−アシル基、スルホニル基もしくはシリル基を表わすかまたは一緒になってＲ3に結合されている炭素原子および酸素原子または硫黄原子とともにＣ3〜Ｃ7−１，３−ジオキサシクロアルカン環もしくはＣ3〜Ｃ7−１，３−ジチアシクロアルカン環を表わし；および
ｂ）Ｒ2は、直鎖状または分枝鎖状Ｃ1〜Ｃ4−アルキル基を表わす］で示される化合物を異性体の任意の１つまたはその混合物の形で製造する方法において、異性体の任意の１つまたはその混合物の形の式（ＩＩ）
【化２】
0004605766.tif 000018
［式中、ＧおよびＲ1は、式（Ｉ）に記載の意味を有する］で示される化合物を式（Ｉ）の化合物に変換することを特徴とする、式（Ｉ）の化合物を異性体の任意の１つまたはその混合物の形で製造する方法。
【請求項２】
請求項１に定義されたような式（ＩＩ）の化合物をそれぞれ式ＣＨ3Ｃ（ＯＲ2）3もしくはＣＨ2（ＣＯＯＲ4）2［式中、Ｒ2は、請求項１の式中の定義と同じである］で示されるオルトエステルもしくはマロネートまたはこれらの誘導体と反応させ、それぞれ式（ＩＩＩ）または（ＩＩＩ’）
【化３】
0004605766.tif 000019
［式中、Ｇ、Ｒ1およびＲ2は、請求項１の定義と同じであり、Ｒ4は、Ｒ2基またはＳｉ（Ｒ5）3基を表わし、この場合Ｒ5は、Ｃ1〜Ｃ4−アルキル基である］で示される中間体を得、この中間体をその後に熱的に転位し、場合によっては脱カルボキシル化することによって、変換を実施する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
式（ＩＩ）の化合物を式ＣＨ3Ｃ（ＯＲ2）3［式中、Ｒ2は、請求項１の定義と同じである］で示されるオルトエステルと反応させることによって、変換を実施する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
Ｒ1は、ｎ−ブチル基またはＣＨ2Ｘ、ＣＨＯもしくはＣＨ3-nＺn基を表わし、Ｘは、ハロゲン原子を表わし、ｎは、１または２であり、Ｚは、ＯＲ3またはＳＲ3を表わし、ＲおよびＲ3は、請求項１に定義されたような基を表わす、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
Ｇは、ＣＯ基またはＣ3〜Ｃ4−１，３−ジオキサシクロアルカン基を表わし、Ｒ1は、ｎ−ブチル基、ＣＨ2ＣｌまたはＣＨ2Ｂｒ基を表わすかまたは選択的にＣＨ2ＯＲ3基を表わし、Ｒ3は、Ｃ1〜Ｃ7−ベンジル基、Ｃ1〜Ｃ7−アルキル基、Ｃ1〜Ｃ7−シクロアルキル基またはＣ1〜Ｃ7−オキサシクロアルキル基を表わすかまたはＣ1〜Ｃ7−アシル基、スルホニル基またはシリル基を表わし、Ｒ2は、メチル基を表わす、請求項４記載の方法。
【請求項６】
Ｇは、ＣＯ基を表わし、Ｒ1は、ｎ−ブチル基を表わし、Ｒ2は、メチル基を表わす、請求項４記載の方法。
【請求項７】
異性体のいずれか１つまたはその混合物の形の式
【化４】
0004605766.tif 000020
［式中、ＧはＣ＝ＯまたはＣ（ＯＲ）2基を表わし、Ｒ1は、ＣＨ2Ｘ、ＣＨＯまたはＣＨ3-nＺn基を表わし、ｎは、１または２であり、Ｘは、ハロゲン原子または（３ｃ−エチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２−リル）メチル基を表わし、Ｚは、Ｃ（ＯＲ）2、ＯＲ3またはＳＲ3基を表わし；
Ｒは、先にＧについて定義されたような基を表わし；
Ｒ3は、別々にＣ1〜Ｃ7−ベンジル基、Ｃ1〜Ｃ7−アルキル基、Ｃ1〜Ｃ7−シクロアルキル基もしくはＣ1〜Ｃ7−オキサシクロアルキル基またはＣ1〜Ｃ7−アシル基、スルホニル基もしくはシリル基を表わすかまたは一緒になってＲ3に結合されている炭素原子および酸素原子または硫黄原子とともにＣ3〜Ｃ7−１，３−ジオキサシクロアルカン環もしくはＣ3〜Ｃ7−１，３−ジシクロアルカン環を表わす］で示される化合物。
【請求項８】
ＧがＣＯ基を表わし、Ｒ3がブチル基を表わす、請求項７記載の化合物。
【請求項９】
異性体のいずれか１つまたはその混合物の形の式
【化５】
0004605766.tif 000021
［式中、Ｇ、Ｒ1およびＲ2は、請求項１または請求項４から６までのいずれか１項に記載の意味を有する］で示される化合物であり、但し、メチル３−オキソ−２−ペンチリデンシクロペンタンアセテートは、除外するものとする式（Ｉ）の化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機合成の分野、よりいっそう詳述すれば、さらに下記に定義されるような２−アルキリデン−３−オキソ−シクロペンチルアセテート誘導体を製造するための新規方法に関する。この方法は、２−（１−ヒドロキシアルキル）−シクロペント−２−エン−１−オン誘導体を適当なオルトエステルまたはマロネートと反応させ、中間体を得、これを熱的転位にかけ、望ましい最終的な化合物を生じるさせることによって特徴付けられる。
【０００２】
また、２−アルキリデン−３−オキソ−シクロペンチルアセテート誘導体ならびに２−（１−ヒドロキシアルキル）−シクロペント−２−エン−１−オン誘導体は、本発明の対象である。
【０００３】
背景技術
シクロペンタノン誘導体、例えばHedione（登録商標）（メチル３−オキソ−２−ペンチル−１−シクロペンタノンアセテート；出所Firmenich S.A.）、メチル３−オキソ−２−（２−ペンテニル）−１−シクロペンタノンアセテート（メチルジャスモネート）またはメチル３−オキソ−２−ペンチル−１−シクロペンタノン−１−アセテートは、香料工業の極めて重要な成分である。その結果として、上記の付香成分の合成に有利に使用されることができる、新規の中間体およびその製造方法が必要とされる。
【０００４】
刊行物中には、下記に報告されているように２−（１−ヒドロキシアルキル）−シクロペント−２−エン−１−オンの転位を含めて、下記に定義されているような２−アルキリデン−３−オキソ−シクロペンチルアセテート誘導体を合成する方法については、何も報告されていないし、何も示唆されていない。
【０００５】
更に、本発明の最終的な化合物の中で、メチル３−オキソ−２−ペンチリデン−シクロペンタノンアセテートだけは、刊行物中で公知である（S. Shicheng 他、Youji Huaxue, 1986, 6, 453-456）。しかし、この化合物は、本発明による方法とは全く異なる方法によって得られた。更に、なお下記に定義されているような２−（１−ヒドロキシアルキル）−シクロペント−２−エン−１−オン誘導体は、刊行物中に報告されていないし、示唆もされていない。
【０００６】
発明の開示
本発明は、式（Ｉ）
【０００７】
【化１】
0004605766.tif 000002
〔式中、ＧはＣ＝ＯまたはＣ（ＯＲ）２基を表わし、Ｒは、別々にＣ１〜Ｃ５−アルキル基を表わすかまたは一緒になってＧの炭素原子および酸素原子とともにＣ３〜Ｃ７−１，３−ジオキサシクロアルカン環を表わし、
ａ）Ｒ１は、ｎ−ブチル基またはＣＨ２Ｘ、ＣＨＯまたはＣＨ３−ｎＺｎ基を表わし、Ｘは、ハロゲン原子または（３ｃ−エチル−ビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エン−２−リル）メチル基を表わし；
ｎは、１または２であり、Ｚは、Ｃ（ＯＲ）２、ＯＲ３またはＳＲ３基を表わし；
Ｒは、先にＧについて定義されたような基を表わし；
Ｒ３は、別々にＣ１〜Ｃ７−ベンジル基、Ｃ１〜Ｃ７−アルキル基、Ｃ１〜Ｃ７−シクロアルキル基もしくはＣ１〜Ｃ７−オキサシクロアルキル基またはＣ１〜Ｃ７−アシル基、スルホニル基もしくはシリル基を表わすかまたは一緒になってＲ３に結合されている炭素原子および酸素原子または硫黄原子とともにＣ３〜Ｃ７−１，３−ジオキサシクロアルカン環もしくはＣ３〜Ｃ７−１，３−ジチアシクロアルカン環を表わし；および
ｂ）Ｒ２は、直鎖状または分枝鎖状Ｃ１〜Ｃ４−アルキル基を表わす〕で示される化合物を異性体の任意の１つまたはその混合物の形で合成することを目的とする新規の方法に関する。
【０００８】
この方法は、異性体の任意の１つまたはその混合物の形の式（ＩＩ）
【０００９】
【化２】
0004605766.tif 000003
〔式中、ＧおよびＲ１は、式（Ｉ）に記載の意味を有する〕で示される２−（１−ヒドロキシアルキル）−シクロペント−２−エン−１−オン誘導体を式（Ｉ）の化合物に変換することによって特徴付けられる。
【００１０】
式（Ｉ）または（ＩＩ）の好ましい化合物は、Ｒ１がｎ−ブチル基またはＣＨ２Ｘ、ＣＨＯもしくはＣＨ３−ｎＺｎ基を表わし、Ｘがハロゲン原子を表わし、ｎが１または２であり、ＺがＯＲ３またはＳＲ３を表わし、かつＲおよびＲ３が上記の定義と同じ基を表わすような化合物である。
【００１１】
更に好ましくは、式（Ｉ）または（ＩＩ）において、Ｇは、ＣＯ基またはＣ3〜Ｃ4−１，３−ジオキサシクロアルカン基を表わし、Ｒ1は、ｎ−ブチル基、ＣＨ2ＣｌまたはＣＨ2Ｂｒ基を表わすかまたは選択的にＣＨ2ＯＲ3基を表わし、Ｒ3は、Ｃ1〜Ｃ7−ベンジル基、Ｃ1〜Ｃ7−アルキル基、Ｃ1〜Ｃ7−シクロアルキル基またはＣ1〜Ｃ7−オキサシクロアルキル基を表わすかまたはＣ1〜Ｃ7−アシル基、スルホニル基またはシリル基を表わし、Ｒ2は、メチル基を表わす。なお、さらに好ましくは、Ｇは、ＣＯ基を表わし、Ｒ1は、ｎ−ブチル基を表わし、Ｒ2は、メチル基を表わす。
【００１２】
式（Ｉ）の化合物への式（ＩＩ）の化合物の変換は、式（ＩＩ）の化合物をオルトエステルもしくはマロネートまたはこれらの誘導体と反応させ、それぞれ式（ＩＩＩ）または（ＩＩＩ′）
【００１３】
【化３】
0004605766.tif 000004
〔式中、Ｇ、Ｒ１およびＲ２は、式（Ｉ）または（ＩＩ）の定義と同じであり、Ｒ４は、Ｒ２基またはＳｉ（Ｒ５）３基を表わし、この場合Ｒ５は、Ｃ１〜Ｃ４−アルキル基である〕で示される中間体を得ることによって実施されることができる。
【００１４】
この中間体は、その後に、例えばクライゼン型の転位によって熱的に転位され、必要に応じて、脱カルボキシル化され、式（Ｉ）の化合物が得られる。
【００１５】
（Ｉ）への変換前の中間体（ＩＩＩ）または（ＩＩＩ′）の単離または精製は、必ずしも必要ではなく、したがって本発明による方法は、”一槽”法として実施される。
【００１６】
有用なオルトエステルまたはマロネートは、それぞれ式ＣＨ３Ｃ（ＯＲ２）３またはＣＨ２（ＣＯＯＲ４）２〔式中、Ｒ２およびＲ４は、上記の定義と同じである〕で示される化合物である。好ましいオルトエステルまたはマロネートは、Ｒ２がメチル基を表わす化合物である。オルトエステルは、マロネートよりも好ましい。
【００１７】
本発明による方法の全体的な詳細例は、次の反応式に記載されている：
【００１８】
【化４】
0004605766.tif 000005
【００１９】
上記式中、Ｇ、Ｒ１およびＲ２は、式（Ｉ）または（ＩＩ）の定義と同じである。
【００２０】
中間体（ＩＩＩ）または（ＩＩＩ′）は、ともに式（ＩＩ）の化合物をオルトエステルまたはマロネートと、酸、例えば場合によってはハロゲン化されたＣ１〜Ｃ１０−カルボン酸またはＣ１〜Ｃ１０−スルホン酸の存在で反応させることによって有利に得られる。このようなカルボン酸の例は、酢酸、プロピオン酸、ピバリン酸、トリフルオロ酢酸、ショウノウスルホン酸およびｐ−ＴｓＯＨ（パラトルエンスルホン酸）に限定されるものではない。この酸は、式（ＩＩ）の化合物に対して触媒量、例えば０．１〜３０モル％、好ましくは５〜２０モル％で添加されることができる。
【００２１】
中間体（ＩＩＩ）または（ＩＩＩ′）の熱的転位は、反応媒体を６０℃〜１８０℃、好ましくは９０℃〜１２０℃の温度で加熱することによって達成される。
【００２２】
オルトエステル誘導体が使用される場合には、中間体（ＩＩＩ）は、熱的転位の後に直接に式（Ｉ）の化合物を提供する。しかし、マロネート誘導体が使用される場合には、中間体（ＩＩＩ′）の転位は、脱カルボキシル化、よりいっそう正確には鹸化、引続く脱カルボキシル化および式Ｒ２ＯＨ（式中、Ｒ２は、式（Ｉ）に記載の意味を有する）で示されるアルコールでのエステル化を必要とするような別のマロネートを準備し、式（Ｉ）の化合物を提供する。
【００２３】
本発明による方法で実施される全ての変換は、溶剤の存在または不在で実施されることができる。溶剤が使用される場合には、常に、溶剤は、制限のない例として、上記に記載されたようなオルトエステル誘導体およびマロネート誘導体、芳香族化合物（例えば、トルエンまたはキシレン）または炭化水素（例えば、デカンまたはデカリン）のような溶剤を記載することができる。
【００２４】
好ましくは、殊にＲ１が置換メチル基または置換メチレン基を表わすような化合物（ＩＩ）を含む本発明による方法にとって、熱的転位は、無水条件下で実施される。
【００２５】
更に、本発明は、次の実施例により詳細に記載される。この場合、略記号は、当業界で常用の意味を有し、温度は、摂氏度（℃）で示され；ＮＭＲスペクトルデータは、ＣＤＣｌ３中で３６０ＭＨｚの機器で記録され、化学的変位は、標準としてのＴＭＳに関連してｐｐｍで示され、カップリング定数Ｊは、Ｈｚで表現され、全ての略記号は、当業界で常用の意味を有している。
【００２６】
実施例１
２−（１−ヒドロキシペンチル）−２−シクロペンテン−１−オンの合成
無水ＴＨＦ（１２ｍｌ）中のシクロペンタノン（１．２３ｇ、１５ｍｍｏｌ）、ペンタナール（１．９４ｇ、２２．５ｍｍｏｌ）、ｒａｃ−１，１′−ビ−２−ナフトール（４２９ｍｇ、１．５ｍｍｏｌ）およびトリブチルホスフィン（６０６ｍｇ、３ｍｍｏｌ）の溶液を、２０℃でアルゴン雰囲気下に３時間攪拌した。次に、この溶液をＳｉＯ２の短いカラム（シクロヘキサン／Ｅｔ２Ｏ  ６：４）に通過させ、純粋な標題の化合物を９２％の収率で得た。
【００２７】
【化５】
0004605766.tif 000006
【００２８】
メチル３−オキソ−２−ペンチリデン−シクロペンタンアセテートの合成
トリメチルオルトアセテート（５ｍｌ、３９．３ｍｍｏｌ）中の２−（１−ヒドロキシペンチル）−２−シクロペンテン−１−オン（７２０ｍｇ、４．２ｍｍｏｌ）およびピバリン酸（１００ｍｇ、０．９８ｍｍｏｌ）の混合物を、ＭｅＯＨを蒸留させながら１１５℃で３時間加熱した。濃縮された反応混合物をバルブ−トゥ−バルブ（bulb-to-bulb）方式で蒸留し、標題の化合物を８８％の収率および６６：３４（Ｚ）／（Ｅ）混合物の形で得た。
【００２９】
Ｚ異性体：
【００３０】
【化６】
0004605766.tif 000007
【００３１】
実施例２
本発明による他の化合物の合成
ａ）式（ＩＩ）の化合物を製造するための一般的な方法
ＴＨＦ（シクロペンテノンに対して８００ｍｌ／ｍｏｌ）中のシクロペンテノン（１．０モル等量）、適当なアルデヒド（１．５０モル等量）、１，１′−ビ−２−ナフトール（０．１モル等量）およびｎＢｕ３Ｐ（０．２モル等量）の溶液を、２０℃でアルゴン雰囲気下に３〜１５時間攪拌する。粗製の反応混合物をＳｉＯ２の短いカラム（ｃヘキサン／Ｅｔ２Ｏ  ７：３）に通過させ、望ましい生成物を出発アルデヒドおよびｎＢｕ３Ｐから分離し、ならびに１，１′−ビ−２−ナフトールを形成させる。
【００３２】
ｉ）２−（１−ヒドロキシ−２，２−ジメトキシエチル）−２−シクロペンテン−１−オン
一般的な方法によりグリオキサール−１，１−ジメチルアセタール（ｔＢｕＯＭｅ中の４５％溶液の形で）を出発アルデヒドとして使用して９６％の収率で得た。
【００３３】
【化７】
0004605766.tif 000008
【００３４】
ｉｉ）２−[２−（ベンジルオキシ）−１−ヒドロキシエチル]−２−シクロペンテン−１−オン
一般的な方法により（ベンジルオキシ）アセトアルデヒドを出発アルデヒドとして使用して６５％の収率で得た。
【００３５】
【化８】
0004605766.tif 000009
【００３６】
ｉｉｉ）２−[２−（エチルオキシ）−１−ヒドロキシエチル]−２−シクロペンテン−１−オン
一般的な方法により２−エチルオキシ−アセトアルデヒドを出発アルデヒドとして使用して２７％の収率で得た。
【００３７】
【化９】
0004605766.tif 000010
【００３８】
ｉｖ）２−[（３−エチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エン−２−イル）（ヒドロキシ）メチル]−２−シクロペンテン−１−オン
一般的な方法により１．１モル等量のシスエンド／シスエキソ  エチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エン−２−カルボアルデヒドの６．５：１混合物を出発アルデヒドとして使用して２７％の収率で得た。
【００３９】
【化１０】
0004605766.tif 000011
【００４０】
ｂ）クライゼン転位のための一般的方法Ｂ
化合物（ＩＩ）（１．０モル当量）、トリメチル−オルトアセテート（化合物（ＩＩ）に対して１７７０ｍｌ／ｍｏｌ）およびピバリン酸（０．１７モル当量）の混合物を、ＭｅＯＨを蒸留させながら１２０℃で３時間加熱した。反応混合物を濃縮させ、バルブ−トゥ−バルブ（bulb-to-bulb）方式で蒸留し、相応する化合物（ＩＩＩ）をＥ：Ｚ混合物として得た。
【００４１】
ｉ）メチル[２−（２，２−ジメトキシエチリデン）−３−オキソシクロペンチル]アセテート
一般的な方法によりａ．ｉ）に記載の化合物（ＩＩ）を出発物質として使用して９６％の収率で得た。反応混合物を濃縮させ、バルブ−トゥ−バルブ（bulb-to-bulb）方式で蒸留し（１８０℃／０．１ミリバール）、標題の化合物を３：２  Ｅ：Ｚ混合物として得た。
【００４２】
【化１１】
0004605766.tif 000012
【００４３】
ｉｉ）メチル｛２−[２−（ベンジルオキシ）エチリデン]−３−オキソシクロペンチル｝アセテート
一般的な方法によりａ．ｉｉ）に記載の化合物（ＩＩ）を出発物質として使用して６８％の収率で得た。
【００４４】
【化１２】
0004605766.tif 000013
【００４５】
ｉｉｉ）メチル｛２−[２−（エチルオキシ）エチリデン]−３−オキソシクロペンチル｝アセテート
一般的な方法によりａ．ｉｉｉ）に記載の化合物（ＩＩ）を出発物質として使用して５３％の収率で得た。得られた生成物は、Ｅ異性体およびＺ異性体を１／１の比で含有する混合物である。
【００４６】
【化１３】
0004605766.tif 000014
【００４７】
ｉｖ）メチル[２−（３エンド−エチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エン−２エンド−イル]メチレン]−３−オキソシクロペンチル）アセテートおよびメチル[２−（３エキソ−エチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エン−２エキソ−イル]メチレン]−３−オキソシクロペンチル）アセテート
一般的な方法によりａ．ｉｖ）に記載の化合物（ＩＩ）を出発物質として使用して５３％の収率で得た。
【００４８】
【化１４】
0004605766.tif 000015
【００４９】
ｖ）エチル[２−（３エンド−エチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エン−２エンド−イル]メチレン]−３−オキソシクロペンチル）アセテートおよびエチル[２−（３エキソ−エチルビシクロ[２．２．１]ヘプト−５−エン−２エキソ−イル]メチレン]−３−オキソシクロペンチル）アセテート
トリメチル−オルトアセテートの代わりにトリエチル−オルトアセテートを使用し、バルブ−トゥ−バルブ（bulb-to-bulb）方式で蒸留（２００℃／０．１ミリバール）により、標題の化合物を異性体の１／２／３／４混合物（シス−Ｅ／Ｚおよびエンド／エキソ−異性体）として５０％の収率で得た。
【００５０】
【化１５】
0004605766.tif 000016