(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３−メチル−１−ブチン−３−オールと塩化ベンゾイルを銅触媒存在下に反応させ、４−ヒドロキシ−４−メチル−１−フェニル−２−ペンチン−１−オンと１、１−ジメチル−４−オキソ−４−フェニル−２−ブチン−１−イル  ベンゾエートとの混合物を得、次いで有機溶媒中、R-OM(式中、Rはアルキル基を示し、Mはアルカリ金属原子を示す)で表される金属アルコキシドで処理することを特徴とする２、２−ジメチル−５−フェニル−２（H）-３−フラノンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は３−メチル−１−ブチン−３−オールから４−ヒドロキシ−４−メチル−１−フェニル−２−ペンチン−１−オンと１、１−ジメチル−４−オキソ−４−フェニル−２−ブチン−１−イル  ベンゾエートとの混合物を得、該混合物からの２、２−ジメチル−５−フェニル−２（H）-３−フラノンの製造方法に関する。さらに詳しくは、上記化合物を含む式（１）
【０００２】
【化３】
0004641772.tif 000002
【０００３】
（式中、R1はフェニル基、R2及びR3はメチル基、R4は水素原子又はベンゾイル基を表す）の化合物を、有機溶媒中、金属アルコキシド触媒の存在下で反応させる式（２）
【０００４】
【化４】
0004641772.tif 000003
【０００５】
（式中、R1、R2及びR3は式（１）と同義である）の化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００６】
２,２−ジメチル−５−フェニル−２（H）−３−フラノンである式（２）で示されるフラノンは、特許文献１、２、３及び４に記載されているように、香料組成物、ゴキブリを含む害虫忌避剤あるいは紫外線吸収剤として有用な化合物であることが知られている。
【０００７】
従来、この種の化合物を合成する手段としては、式（Ａ）
【０００８】
【化５】
0004641772.tif 000004
【０００９】
（式中、Phはフェニル基を示す）
に示すヒドロキシケトン（Ａ）を経由してフラノン類を得る方法と、ヒドロキシケトン（Ａ）を経由することなくフラノン類を得る方法とに大別される。
【００１０】
ヒドロキシケトンを経由する製造方法としては、非特許文献１が下記反応式
【００１１】
【化６】
0004641772.tif 000005
【００１２】
に基づくフラノン類の製造方法を開示している。ヒドロキシケトン（Ａ）をジエチルアミンで処理する方法である。しかしながら、工業的製造には環境面で問題があるなどの難点を有している。また、非特許文献２によれば、この製造方法では等量の塩基が必要であり、それ以下では二量体が副生し、二量体の生成に伴い収率低下を招くことが報告されている。
【００１３】
ヒドロキシケトン（Ａ）の製造方法としては、特許文献６は３−メチル−１−ブチン−３−オールと、酸ハロゲン化物、例えばPhCOCl(Phはフェニル基を示す)とをハロゲン化銅触媒の存在下に反応させるヒドロキシケトン（Ａ）の製造方法を開示している。しかしながら、この方法では、反応諸条件、例えば、スケール、撹拌効率、温度等の再現性が重要であり、実際に効率よく製造するためには、保護基の導入が必要であり、経済的に製造することは容易でない。
【００１４】
ヒドロキシケトン（Ａ）を経由しないフラノン類の製造方法として、特許文献５は、有機ハロゲン化物と、３−メチル−１−ブチン−３−オールと、一酸化炭素とを、カルボニル化触媒の存在下に反応させるフラノン類の製造方法を開示している。この方法では高価な触媒の使用、高圧下での反応等、工業的スケールでの実施を図る上での難点を有している。
【００１５】
【特許文献１】特開昭６３−３１３７１９号公報
【特許文献２】特公平７−２９８８９号公報
【特許文献３】特許第２１２０８０５号
【特許文献４】特開平３−２３２８０３号公報
【特許文献５】特公平７−４５４８３号公報
【特許文献６】特開平３−１７０４５０号公報
【非特許文献１】J.Chem.Soc., 3871-3875(1958)
【非特許文献２】Tetrahedron Letters, 2607-2610(1974)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明者らは、各種分野で有用なフラノン類の容易かつ安価な新規製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討に努めた結果、４−ヒドロキシ−４−メチル−１−フェニル−２−ペンチン−１−オンを金属アルコキシドと反応させることにより、フラノン類を効率よく製造できることを見出し、さらに検討を重ねた結果、本発明に到達したものである。
【００１８】
本発明は、３−メチル−１−ブチン−３−オールと塩化ベンゾイルを銅触媒存在下に反応させ、式（１）
【００１９】
【化７】
0004641772.tif 000006
【００２０】
（式中、R1はフェニル基を表し、R2及びR3はメチル基を表し、R4は水素原子又はベンゾイル基を表す）
で示される化合物の混合物を得、次いで有機溶媒中、R5-OM（式中、R5はアルキル基を表し、Mはアルカリ金属原子を表す）で表される金属アルコキシドで処理することを特徴とする式（２）
【００２１】
【化８】
0004641772.tif 000007
【００２２】
（式中、R1,R2及びR3は式（１）と同義である）
で表されるフラノン類の製造方法を提供する。
【００２３】
本発明において、式（１）の化合物は、式（１）の化合物が、R1がフェニル基、R2及びR3がメチル基、R4が水素原子である化合物、あるいは式（１）の化合物が、R1がフェニル基、R2及びR3がメチル基、R4がベンゾイル基である混合物である。
【００２４】
即ち本発明は、式（１）の化合物として、上記２種の化合物の混合物が使用される上記フラノン類の製造方法を提供する。
【００２５】
削除
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、３−メチル−１−ブチン−３−オールと塩化ベンゾイルを銅触媒存在下に反応させ、式（１）に含まれる化合物の混合物から式（２）のフラノン類を触媒量の金属アルコキシドを使用することにより効率よく、特別な高圧装置等を必要とすることなく、かつ経済的に製造できる式（２）に示すフラノン類の製造方法が提供される。さらに本発明においては、繁雑な操作や危険な試薬を用いることなく工業的スケールで、安全に製造できる式（２）に示すフラノン類の製造方法が提供される。
【００２７】
削除
【００２８】
削除
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明で使用される式（１）の化合物の製造法として、特許文献６は３−メチル−１−ブチン−３−オールと酸ハロゲン化物(RC(X)O,Rはアリール基、Xはハロゲン原子を示す)とを、ハロゲン化銅触媒の存在下に反応させることにより、４−ヒドロキシ−４−メチル−１−アリール−２−ペンチン−１−オンが得られることを報告している。本発明者らは、上記製造方法についてさらに検討を進めたところ、単に上記化合物に止まらず、４−メチル−１−オキソ−１−アリール−２−ペンチン−４−イル  エステルが副生物として生成していることを見出した。特許文献６の製造方法によれば、副生物の生成により、目的とする４−ヒドロキシ−４−メチル−１−アリール−２−ペンチン−１−オンの生成収率の低下は免れ難いものであった。
【００３０】
本発明によれば、上記副生物をも目的とする式（２）に示すフラノン類の製造原料とすることができる製造方法が提供される。
【００３１】
本発明の反応は新規でありこれを反応式で示すと次のとおりである。３−メチル−１−ブチン−３−オールと塩化ベンゾイルを銅触媒存在下に反応させ、４−ヒドロキシ−４−メチル−１−フェニル−２−ペンチン−１−オンと１、１−ジメチル−４−オキソ−４−フェニル−２−ブチン−１−イル  ベンゾエートとの混合物を得、これから２、２−ジメチル−５−フェニル−２（H）-３−フラノンを得る方法である。
【００３２】
【化９】
0004641772.tif 000008
【００３３】
式中、R1はフェニル基を表し、R2及びR3はメチル基を表し、R4は水素原子又はベンゾイル基を表す。
【００３４】
反応式中、NaOMeとして表示した金属アルコキシド、すなわちR5-OMとしては、R5はアルキル基、特に好ましくは炭素原子数１〜４の直鎖状又は分岐状のアルキル基であり、金属Mはアルカリ金属原子を示す。
【００３５】
削除
【００３６】
またこれらのR1,R2,R3には、この場合の反応に不活性な置換基が結合していてもよく、置換基として、例えばアミノ基、ジアルキルアミノ基、カルバモイル基、アシル基、アルコキシ基、スルフィニル基、スルフェニル基、シアノ基、シリル基、ニトロ基が挙げられる。
【００３７】
削除
【００３８】
本発明で用いる有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類が用いられるが、ヘキサン、トルエン、シクロヘキサンなどの炭化水素類、トリメチルアミン、トリエチルアミン、n-トリブチルアミン等の低級アルキルアミン、ピリジン、ルチジン等の芳香族アミン類から選ばれる少なくとも１種を補助溶媒として用いることもできる。
【００３９】
本発明の好ましい実施態様を次に示す。金属アルコキシド及び式（１）に示す化合物を有機溶媒中に加え、撹拌下に反応させることにより行う。式（１）の化合物は、１種と限定されることはなく、２種以上混合したものであってもよい。金属アルコキシドの添加量は触媒量でよく、通常式（１）の化合物に対し、０．１〜２０モル％、好ましくは５〜１０モル％の範囲で添加すればよい。本発明の反応は室温でもよいが、好ましい反応速度を得るためには、５０℃までの範囲で加熱することもできる。有機溶媒中の式（１）の化合物の濃度は、１〜５０重量％、好ましくは１０〜２０重量％の範囲である。本発明の反応により得られたフラノン類を分離精製するには、反応液中に酸性の中和剤、好ましくは強酸性陽イオン交換樹脂を添加し、反応系を中和する。樹脂濾別後、有機溶剤を減圧下に回収し、常法により、カラムクロマトグラフィーなどの任意の手段により精製処理する。
【００４０】
以下実施例により、本発明の態様を更に詳しく説明する。
【合成例１】
【００４１】
４−メチル−１−オキソ−１−フェニル−２−ペンチン−４−イル  ベンゾエート及び４−ヒドロキシ−４−メチル−１−フェニル−２−ペンチン−１−オンの合成
50 mL四径フラスコにトリエチルアミン(17.0 g)及びヨウ化第一銅(0.05 g, 0.25 mmol)を仕込み、室温下0.5hr撹拌する。ここに、３−メチル−１−ブチン−３−オール(2.1 g, 0.025 mol)を添加し、60±5℃に加熱撹拌する。ここへ、塩化ベンゾイル(7.0 g, 0.05 mol)を1hrで滴下し、同温で6時間反応を行う。反応後一晩室温下にて撹拌を行う。
翌日、水(25 g)に投入しトルエン(20 g)にて抽出する。トルエン層を水(25 g)、冷10%硫酸(50 g)、10%硫酸(50 g)、5%食塩水(25 g)、5%ソーダ灰水(25 g)、5%食塩水(25 g)の順に洗浄する。得られるトルエン層を減圧濃縮し褐色油状の残渣(7.3 g)を得た。
この残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することで、3.7 gの４−メチル−１−オキソ−１−フェニル−２−ペンチン−４−イル  ベンゾエート及び0.7 gの４−ヒドロキシ−４−メチル−１−フェニル−２−ペンチン−１−オンを得た。
（物性データ）
４−メチル−１−オキソ−１−フェニル−２−ペンチン−４−イル  ベンゾエート
IR: 3063, 2990, 2939, 2220, 1723, 1650, 1450, 1266, 1105, 701 cm-1
NMR(1H, 400 MHz, CDCl3): 1.94(s, 6H); 7.46(dd, J=8, 8 Hz, 4H); 7.58(dd, J=8, 8 Hz, 2H); 8.06(d, J=8 Hz, 2H); 8.16(d, J=7 Hz, 2H) δ ppm
NMR(13C, １00 MHz, CDCl3): 28.4; 71.6; 82.2; 94.1; 128.4; 129.6; 130.3; 133.1; 134.1; 136.6; 164.7; 177.7 δ ppm
MS: 292(M+, 2), 143(8), 128(8), 105(100), 77(34), 51(15)．
４−ヒドロキシ−４−メチル−１−フェニル−２−ペンチン−１−オン
沸点  146〜156℃/0.4 kPa
IR: 3413, 3064, 2984, 2934, 2212, 1645, 1598, 1579, 1264, 1174, 701 cm-1
NMR(1H, 400 MHz, CDCl3): 1.68(s, 6H); 3.08(br, 1H); 7.47(dd, J=8, 8 Hz, 2H); 7.60(dd, J=7, 7 Hz, 1H); 8.11(d, J=8 Hz, 2H) δ ppm
NMR(13C, １00 MHz, CDCl3): 30.7; 65.3; 79.9; 98.4; 128.6; 129.7; 134.3; 136.5; 178.1 δ ppm
MS: 188(M+, 10), 173(100), 145(30), 131(20), 115(7), 105(30), 95(18), 83(9), 77(56), 67(14), 59(5), 53(62), 43(54), 39(12), 4(19)．
【参考例１】
【００４２】
２，２−ジメチル−５−フェニル−２（Ｈ）−３−フラノンの合成
30 mLフラスコに合成例１で得られた４−メチル−１−オキソ−１−フェニル−２−ペンチン−４−イル  ベンゾエート(0.70 g, 2.4 mmol)、メタノール(10 g)を仕込み、室温下撹拌する。ここに、触媒量のNaOMeのメタノール溶液を添加し、終夜撹拌する。翌日、強酸性陽イオン交換樹脂を添加し反応系を中和する。樹脂をろ別し、減圧下メタノールを回収し、残渣(1.0 g)を得る。
【００４３】
得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、２,２−ジメチル−５−フェニル−２（Ｈ）−３−フラノン(0.28 g)を得た。収率６２％。
（物性データ）
２,２−ジメチル−５−フェニル−２（Ｈ）−３−フラノン
融点  69℃
IR(KBr): 3103, 2978, 2930, 1700, 1606, 1591, 1567, 1362, 1173, 779, 693 cm-1
NMR(1H, 400 MHz, CDCl3): 1.50(s, 6H); 5.98(s, 1H); 7.49(dd, J=8, 8 Hz, 2H); 7.56(dd, J=7, 7 Hz, 1H); 7.84(d, J=7, 2H) δ ppm
NMR(13C, １00 MHz, CDCl3): 23.2; 89.0; 98.6; 127.2, 128.8, 129.2; 132.6; 183.5; 207.0(s) δ ppm
MS: 188(M+, 22), 102(100), 77(6), 51(6)．
【参考例２】
【００４４】
２，２−ジメチル−５−フェニル−２（Ｈ）−３−フラノンの合成
原料として合成例１で得られた４−ヒドロキシ−４−メチル−１−フェニル−２−ペンチン−１−オンを0.45 g(2.4 mmol)用いた他は実施例２と同様に反応を行い、２,２−ジメチル−５−フェニル−２（Ｈ）−３−フラノン(0.30 g)を得た。収率６６％。
【参考例３】
【００４５】
２−メチル−３−ブチン−２−イル  アセテートの合成
100 mL三口フラスコに３−メチル−１−ブチン−３−オール(16.8 g, 0.2 mol)、無水酢酸(24.4 g, 0.24 mol)及び酢酸ナトリウム(0.2 g, 2.4 mmol)を仕込み、100〜120℃で7時間反応する。次に、水(25 g)を加え、100℃で1時間反応し、過剰の無水酢酸を分解する。冷却後、有機層を分離し、飽和食塩水洗浄、ソーダ灰水洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥する。乾燥剤をろ別し、減圧濃縮し、残渣(15.9 g)を得、これを常圧下蒸留(沸点119〜124℃)することで、２−メチル−３−ブチン−２−イル  アセテート(12.9 g)を得た。収率51%。
【参考例４】
【００４６】
４−メチル−１−オキソ−１−フェニル−２−ペンチン−４−イル  アセテートの合成
100 mLフラスコに参考例３で得られたアセテート(6.3 g, 0.05 mol)、トリエチルアミン(5.6 g, 0.06 mol)、トルエン(20 g)及びヨウ化第一銅(95 mg, 0.5 mmol)を仕込み、60±5℃に加熱撹拌する。ここへ、塩化ベンゾイル(7.0 g, 0.05 mol)を1hrで滴下し、同温で6時間反応を行う。水(25 g)に投入し、トルエン(20 g)で抽出する。トルエン層を水(25 g)、冷10%硫酸(50 g)、10%硫酸(50 g)、5%食塩水(25 g)、5%ソーダ灰水(25 g)、5%食塩水(25 g)の順に洗浄する。得られるトルエン層を減圧濃縮し褐色油状の残渣(9.3 g)を得た。
この残渣を減圧蒸留(沸点130〜136℃／0.40 kPa)にて精製することで、4.6 gの４−メチル−１−オキソ−１−フェニル−２−ペンチン−４−イル  アセテートを得た。収率40%。
（物性データ）
４−メチル−１−オキソ−１−フェニル−２−ペンチン−４−イル  アセテート
IR: 3064, 2991, 2940, 2220, 1744, 1650, 1599, 1580, 1272, 1241, 1138, 704 cm-1
NMR(1H, 400 MHz, CDCl3): 1.78(s, 6H); 2.10(s, 3H); 7.49(dd, J=7, 7 Hz, 2H); 7.60(dd, J=7, 7 Hz, 1H); 8.14(d, J=8 Hz, 2H) δ ppm
NMR(13C, １00 MHz, CDCl3): 21.6; 28.3; 70.9; 81.9; 94.1; 128.5; 129.6; 134.1; 136.6; 169.2; 177.8 δ ppm
MS: 188(38), 170(16), 159(12), 145(34), 128(20), 115(10), 133(100), 93(5), 82(26), 77(40), 67(6), 51(17), 43(62).
【参考例５】
【００４７】
２，２−ジメチル−５−フェニル−２（Ｈ）−３−フラノンの合成
原料として参考例４で得られた４−メチル−１−オキソ−１−フェニル−２−ペンチン−４−イル  アセテートを0.56 g(2.4 mmol)用いた他は実施例２と同様に反応を行い、２,２−ジメチル−５−フェニル−２（Ｈ）−３−フラノン(0.31 g)を得た。収率６９％。
【実施例１】
【００４８】
４−ヒドロキシ−４−メチル−１−フェニル−２−ペンチン−１−オンと４−メチル−１−オキソ−１−フェニル−２−ペンチン−４−イル  ベンゾエートの混合物の合成
【００４９】
【化１０】
0004641772.tif 000009
【００５０】
10 L四径フラスコにトリエチルアミン(3.4 kg)及びヨウ化第一銅(10.0 g, 0.05 mol)を仕込み、室温下0.5hr撹拌する。ここに、３−メチル−１−ブチン−３−オール(2, 0.421 kg, 5.0 mol)を投入し、60±5℃に加熱撹拌する。ここへ、塩化ベンゾイル(1.405 kg, 10.0 mol)を1hrで滴下し、同温で6時間反応を行う。反応後一晩室温下にて撹拌を行う。
翌日、水(5.0 kg)に投入しトルエン(4.0 kg)にて抽出する。トルエン層を水(5.0 kg)、冷10%硫酸(10 kg)、10%硫酸(10 kg)、5%食塩水(5.0 kg)、5%ソーダ灰水(5.0 kg)、5%食塩水(5.0 kg)の順に洗浄する。得られるトルエン層を減圧濃縮し褐色油状の残渣(1.372 kg)を得た。
この残渣をGLC分析した結果、28%の４−ヒドロキシ−４−メチル−１−フェニル−２−ペンチン−１−オン(3)と40%の１，１−ジメチル−４−オキソ−４−フェニル−２−ブチン−１−イル  ベンゾエート(4)が含有されていた。粗製収率７８％(GLC換算)。
【実施例２】
【００５１】
２,２−ジメチル−５−フェニル−２（Ｈ）−３−フラノンの合成
【００５２】
【化１１】
0004641772.tif 000010
【００５３】
20 Lベッセルに前工程の粗製(1.372 kg)、メタノール(6.860 kg)を仕込み、室温下撹拌する。ここに、NaOMe(28% MeOH soln., 77.2 g, 0.4 mol)を投入し、終夜撹拌する。翌日、強酸性陽イオン交換樹脂(SK-1B, 0.463 kg)を投入し反応系を中和する。樹脂をろ別し、減圧下メタノールを回収し、残渣(1.211 kg)を得る。
【００５４】
得られた残渣を蒸留精製し(沸点102〜108℃／0.40 kPa)２,２−ジメチル−５−フェニル−２（Ｈ）−３−フラノンを得た。収率５６％（実施例１からの収率）。