(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表されるアルキルカルボニルラクトン化合物の製造方法であって、
ペルオキシドと触媒前駆体であるヨージド塩とを用いて、式（３）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物を分子内反応させることを含み、
前記ペルオキシドは、該反応系内の過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比が１．５以下となる速度で、前記アルキルカルボニルカルボン酸化合物に対して１回の添加量が０．５モル倍以下で、かつ、少なくとも２回に分けて、添加される、製造方法。
【化１】
0006404666.tif 000017
（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基または炭素数３〜１０の脂環構造を有するアルキル基を示し；
Ｒ２は式（２）で表されるアルコキシカルボニル基、炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基、または炭素数３〜１０の脂環構造を有するアルキル基を示し；
この際、Ｒ１およびＲ２は互いに結合して炭素数３〜１０の脂環構造を形成してもよく；
ｎ１は０〜２の整数を表す。）
【化２】
0006404666.tif 000018
（式中、Ｒ３は、炭素数１〜１３の脂肪族アルキル基または炭素数３〜１３の脂環構造を有するアルキル基を示し；点線は、式（１）の化合物との結合箇所を示す。）
【化３】
0006404666.tif 000019
（式中、Ｒ１、Ｒ２、およびｎ１は上記式（１）と同義である。）
【請求項２】
前記ペルオキシドは、前記アルキルカルボニルカルボン酸化合物に対して、少なくとも１０分かけて、連続添加または間欠添加される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記アルキルカルボニルカルボン酸化合物の反応溶液中での濃度が０．０２モル／Ｌ以上である請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
反応温度が４０℃以上１００℃以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
反応時間が０．１時間以上４８時間未満である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記ペルオキシドは、過酸化水素を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記ペルオキシドは、前記式（３）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対して１〜４モル倍使用される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記ヨージド塩は、第四級アンモニウムヨージド、第四級ホスホニウムヨージド及びアルカリ金属ヨージドからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記ヨージド塩は、前記アルキルカルボニルカルボン酸化合物に対して１〜５０モル％使用される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
式（４）で表されるアルキルカルボニルラクトン化合物。
【化４】
0006404666.tif 000020
（式中、Ｒ３は、炭素数１〜１３の脂肪族アルキル基または炭素数３〜１３の脂環構造を有するアルキル基を示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なアルキルカルボニルラクトン化合物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルキルカルボニルラクトン化合物は、有機溶剤やナイロンの原料として、また様々な医薬品の骨格として、有用である。近年では、アルキルカルボニルラクトン化合物から誘導体化されたポリマーは、生体適合材料やフォトレジスト材料にも適用されている。
【０００３】
カルボニルラクトン化合物の合成法としては、ニトロメタンなどの有機溶媒中、ルイス酸存在下、触媒量のヨードベンゼンと化学量論のメタクロロ過安息香酸（ｍＣＰＢＡ）とからｉｎ ｓｉｔｕで調製される超原子価ヨウ素化合物を用いてカルボニルカルボン酸化合物を分子内オキソラクトン環化反応させる方法が知られている（非特許文献１）。しかしながら、非特許文献１に記載されるようなｍＣＰＢＡを用いる合成法では、バイヤービリガータイプの副反応のため生成物の選択性が低く、多量のメタクロロ安息香酸が副生するという課題がある。
【０００４】
これに対し、目的物の選択性を向上させことのできる、カルボニルラクトン化合物の合成法として、非特許文献２には、触媒量のテトラブチルアンモニウムヨージドと化学量論の過酸化水素とから生成されるヨウ素化合物を利用したカルボニルカルボン酸化合物の分子内オキソラクトン環化反応による合成法が報告されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｂｉｏｏｒｇ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．１９（２００９）３８４８−３８５１
【非特許文献２】Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１１，５０，５３３１−５３３４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記非特許文献２に開示の方法においてもいまだ反応収率は不十分である。そこで、本発明は、アルキルカルボニルラクトン化合物を高収率で製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討した結果、ヨージド塩とペルオキシドとを用いたアルキルカルボニルカルボン酸化合物の分子内オキソラクトン環化反応において、反応系におけるペルオキシドの濃度を制御することにより、目的とするアルキルカルボニルラクトン化合物が高収率で得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、式（１）で表されるアルキルカルボニルラクトン化合物の製造方法であって、
ペルオキシドと触媒前駆体であるヨージド塩とを用いて、式（３）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物を分子内反応させることを含み、
該反応系内の過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比が１．５以下となる速度でペルオキシドを添加する、製造方法である。
【０００９】
【化１】
0006404666.tif 000002
（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基または炭素数３〜１０の脂環構造を有するアルキル基を示し；
Ｒ２は式（２）で表されるアルコキシカルボニル基、炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基、または炭素数３〜１０の脂環構造を有するアルキル基を示し；
この際、Ｒ１およびＲ２は互いに結合して炭素数３〜１０の脂環構造を形成してもよく；
ｎ１は０〜２の整数を表す。）
【００１０】
【化２】
0006404666.tif 000003
（式中、Ｒ３は、炭素数１〜１３の脂肪族アルキル基または炭素数３〜１３の脂環構造を有するアルキル基を示し；点線は、式（１）の化合物との結合箇所を示す。）
【００１１】
【化３】
0006404666.tif 000004
（式中、Ｒ１、Ｒ２、およびｎ１は上記式（１）と同義である。）
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バイヤービリガータイプの副反応が抑制されるため、高収率で目的のアルキルカルボニルラクトン化合物を得ることができる。また、本発明の方法では、出発原料として、広範なアルキルカルボニルカルボン酸化合物を用いることができる。さらに、本発明の方法は反応試薬としてペルオキシドを用いるため、例えば多量のメタクロロ安息香酸を副生することなく環境面でも好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一形態によれば、式（１）で表されるアルキルカルボニルラクトン化合物の製造方法であって、ペルオキシドと触媒前駆体であるヨージド塩とを用いて、式（３）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物を分子内反応させることを含み、
【００１４】
該反応系内の過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比が１．５以下となる速度でペルオキシドを添加する、製造方法が提供される。
【００１５】
【化４】
0006404666.tif 000005
（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基または炭素数３〜１０の脂環構造を有するアルキル基を示し；
Ｒ２は式（２）で表されるアルコキシカルボニル基、炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基、または炭素数３〜１０の脂環構造を有するアルキル基を示し；
この際、Ｒ１およびＲ２は互いに結合して炭素数３〜１０の脂環構造を形成してもよく；
ｎ１は０〜２の整数を表す。）
【００１６】
【化５】
0006404666.tif 000006
（式中、Ｒ３は、炭素数１〜１３の脂肪族アルキル基または炭素数３〜１３の脂環構造を有するアルキル基を示し；点線は、式（１）の化合物との結合箇所を示す。）
【００１７】
【化６】
0006404666.tif 000007
（式中、Ｒ１、Ｒ２、およびｎ１は上記式（１）と同義である。）。
【００１８】
ペルオキシドとヨージド塩とを用いた、上記式（３）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物の分子内反応は以下のスキーム１に従って進行すると考えられる。
【００１９】
【化７】
0006404666.tif 000008
【００２０】
具体的には、まず酸化剤であるペルオキシド（ＲＯＯＨ；Ｒは水素またはアルキル基である）と触媒前駆体であるヨージド塩（Ｚ＋Ｉ−；Ｚ＋はカウンターカチオンである）とがすみやかに反応して、活性ヨウ素種が生成する。次に、その活性ヨウ素種が式（３）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物と反応して式（１）で表されるアルキルカルボニルラクトン化合物を生成する。このとき活性ヨウ素種は活性ヨウ素種前駆体（触媒前駆体）であるヨージド塩になる。ヨージド塩は、再びヒドロペルオキシドと反応して活性ヨウ素種となり、触媒として機能する。
【００２１】
スキーム１で示されるようなヨージド塩とペルオキシドとを用いて脂肪族アルキルカルボニルカルボン酸化合物を分子内オキソラクトン環化反応させることによるアルキルカルボニルカルボン酸化合物の製造方法は既に知られている（非特許文献２）。非特許文献２に開示される合成方法は、芳香族構造（アリールまたはヘテロアリール）を有する（ヘテロ）アリールカルボン酸化合物を基質とする場合には高収率で目的の（ヘテロ）アリールケトラクトン化合物をもたらすが、脂肪族構造を有するアルキルケトカルボン酸化合物を基質とする場合には格段に反応収率が低い結果となっていた。また、反応収率を向上させる目的で反応物質を高濃度とした場合であっても、原料であるアルキルカルボニルカルボン酸化合物が消費される前に、ヨウ素活性種の不均化や過剰酸化等により触媒が失活して、かえって目的物の収率が低下してしまうという問題があった。このように、非特許文献２に開示されるような従来の製造方法では、脂肪族構造で構成されたアルキルカルボニルラクトン化合物を、高収率で合成することは困難であった。
【００２２】
本発明者らは上記式（３）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物の分子内環化反応における反応収率を向上させるべく鋭意検討した結果、驚くべきことに反応系に存在するペルオキシドの量が反応収率に重大な影響を与えることを見出した。すなわち、本発明では、反応系内の過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比が１．５以下となる速度で、ペルオキシドを添加することによって反応収率が大幅に向上しうる。本発明の構成による作用効果の発揮のメカニズムは、以下のように推測される。
【００２３】
上記式（３）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物は脂肪族構造を有する非環式または環式のアルキル基（Ｒ１およびＲ２）を有するため、反応性が低く、目的の反応が進行しにくい。非特許文献１、２に開示されるようなカルボニル化合物へカルボン酸を付加させるための一般的な反応条件では反応系内のペルオキシドが大きいため、バイヤービリガータイプの副反応が生じ、目的のアルキルカルボニルラクトン化合物の反応収率が顕著に低下していたと推測される。
【００２４】
具体的には、反応系内のペルオキシドの濃度が高いと、過剰な活性ヨウ素種が生成する。この過剰な活性ヨウ素種同士が反応してペルオキシドで再生不能な不活性ヨウ素種になったり、また過剰な活性ヨウ素種がアルキルカルボニルラクトン化合物と反応したりして副生成物を生成する。特に、非特許文献２は過酸化水素等のペルオキシドが一括して多量に反応系に添加されていた。このため、反応系内にペルオキシドが非常に高濃度で存在し、これにより、ヨウ素活性種の生成が促進されて、反応性の低いアルキルカルボニルカルボン酸の分子内反応を触媒する前にヨウ素活性種間での不均化や過剰酸化等により触媒が失活してしまい、反応収率が顕著に低下していたと推測される。
【００２５】
また、本発明と類似の反応として、国際公開第２０１１／１０８６９６号は、ヨージド塩とペルオキシドとを用いて、カルボニル化合物のα位にカルボン酸由来のアシロキシ基を導入する方法を開示する。しかし、当該方法においても、酸化剤であるペルオキシドが一括して多量に反応系に添加されており、例えばアルキルカルボニル化合物を用いた実施例７８では収率が極めて低い結果が得られている。特に、酸化剤であるペルオキシドとして、工業的実用化の面で好ましい過酸化水素を使用した例（例えば実施例８８，８９，４９）では収率が極めて低い。
【００２６】
これに対し、本反応で効率よく目的のアルキルカルボニルラクトン化合物を生成するためには系内の過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比が１．５以下である速度、すなわち、系内の過剰ペルオキシドがアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対して１．５モル倍以下となる速度でペルオキシドを添加して、過剰な活性ヨウ素種を少なくすることが重要である。過剰ペルオキシドは単位時間（分）あたりにどの程度過剰なペルオキシドが存在するかを示す指標である。系内の過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比が１．５モル倍以下となるような速度でペルオキシドを添加することで、過剰生成された活性ヨウ素種（ＩＯ−）の不均化や過剰酸化等より不活性なＩＯ３−、ＩＯ４−が生成することによる失活（活性ヨウ素種の不活性化）や副反応を抑制することができる。かかる条件下では、反応性の比較的小さい式（３）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物であっても目的とする分子内反応が進行し、これによりアルキルカルボニルラクトン化合物の収率を飛躍的に向上させることが可能となったのである。該ペルオキシドの添加速度は、反応系内の過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比が、収率向上の点でより好ましくは１．０以下、さらに好ましくは１．０未満、となる速度であり、活性種の濃度をさらに低くする点で一層好ましくは０．５以下、特に好ましくは０．３以下である。副反応を抑制する観点からは反応系内の過剰ペルオキシドは小さいほど好ましく、過剰ペルオキシド量は０モルであってもよい。すなわち、過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比は例えば０でもよい。副反応を抑制する観点から反応系内の過剰ペルオキシド濃度は小さいほど好ましく、例えば０モル／Ｌでもよい。ただし、収率向上の点から過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比は０．０１以上であることが好ましく、０．０２以上であることがより好ましく、０．０５以上であることがさらに好ましい。ただし、本発明は、上記メカニズムに何ら制限されるものではない。
【００２７】
なお、本発明者らは反応系内の過酸化水素および目的物（アルキルカルボニルラクトン化合物）の濃度変化を調査し、反応初期から中期において滴下した過酸化水素のモル数と同モル数の目的物が生成することを確認した。また、アルキルカルボニルカルボン酸化合物に対して過剰ペルオキシドを１．５モル倍以下の速度（すなわち過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比が１．５以下の速度）にしておくと、次のタイミングにペルオキシドを添加した際に、前回添加されたペルオキシドは目的の反応で十分に消費されており、１．５モル倍を超えることはない。この検討に基づき、本発明者らはペルオキシドを滴下した瞬間に活性種（ＩＯ−）がヨージド塩のモル当量数の量で生成していると推測している。本明細書では、かかる仮定のもと、過剰ペルオキシドおよびペルオキシドの添加速度を、下記で定義する。
【００２８】
（式１）
過剰ペルオキシドの量（モル）＝（１分間に添加したペルオキシド量（モル））−（仕込みのヨージド塩の量（モル））
（式２）
過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比＝（過剰ペルオキシドの量（モル））／アルキルカルボニルカルボン酸化合物の量（モル）
（式３）
添加速度（モル／分）＝ペルオキシドの添加量（モル）／添加時間（分）
【００２９】
ただし、式１で得られた過剰ペルオキシドの量がマイナスの場合はゼロとする。式３において、ペルオキシドの添加時間が１分未満である場合は切り上げるものとする。例えば、一度に全量添加される場合のように添加時間が数秒である場合には、添加時間を切り上げて１分として計算する。
【００３０】
上記製造方法によれば、出発原料のアルキルカルボニルカルボン酸化合物の適応範囲が拡張される。すなわち、従来は反応基質の低い反応性や副反応の発生により使用することが困難であった反応基質を用いてアルキルカルボニルラクトン化合物を製造することができる。したがって、本発明の他の一形態によれば、式（４）で表されるアルキルカルボニルラクトン化合物が提供される。
【００３１】
【化８】
0006404666.tif 000009
（式中、Ｒ３は、炭素数１〜１３の脂肪族アルキル基または炭素数３〜１３の脂環構造を有するアルキル基を示す。）上記式（４）で表されるアルキルカルボニルラクトン化合物は、上記式（１）におけるＲ１がメチル基であり、Ｒ２が式（２）で表されるアルコキシカルボニル基である化合物に相当する。
【００３２】
上記式（１）および式（３）において、Ｒ１は炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基または炭素数３〜１０の脂環構造を有するアルキル基である。
【００３３】
本明細書において、脂肪族アルキル基は、直鎖状または分岐状の脂肪族炭化水素基を指す。炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基としては、例えば、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−アミル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、３−メチルペンタン−２−イル基、３−メチルペンタン−３−イル基、４−メチルペンチル基、４−メチルペンタン−２−イル基、１，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブタン−２−イル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルへキシル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、などが挙げられる。中でも原料入手の点から好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基である。
【００３４】
本明細書において、脂環構造を有するアルキル基は、芳香族性を有しない飽和または不飽和の炭素環（非芳香環）を１以上含む炭化水素基を指す。炭素数３〜１０の脂環構造を有するアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、１−メチルシクロヘキシル基、２−メチルシクロヘキシル基、３−メチルシクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基、１−プロピルシクロヘキシル基などの炭素数１〜１０のアルキル基で置換された炭素数３〜１０のシクロアルキル基、シクロへキシルメチル基、シクロへキシルエチル基などの炭素数３〜１０のシクロアルキル基で置換された炭素数１〜１０のアルキル基、アダマンチル基などが挙げられる。中でも原料入手の点から好ましくは、１−メチルシクロヘキシル基、２−メチルシクロヘキシル基、３−メチルシクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基である。
【００３５】
上記式（１）および式（３）において、Ｒ２は、式（２）で表されるアルコキシカルボニル基、炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基、または炭素数３〜１０の脂環構造を有するアルキル基を示す。炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基および炭素数３〜１０の脂環構造を有するアルキル基は上記Ｒ１における定義と同様である。
【００３６】
【化９】
0006404666.tif 000010
【００３７】
上記式（２）中、Ｒ３は、炭素数１〜１３の脂肪族アルキル基または炭素数３〜１３の脂環構造を有するアルキル基を示す。炭素数１〜１３の脂肪族アルキル基の具体例は、例えば、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、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−アミル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、３−メチルペンタン−２−イル基、３−メチルペンタン−３−イル基、４−メチルペンチル基、４−メチルペンタン−２−イル基、１，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブタン−２−イル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルへキシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基が挙げられる。また、炭素数３〜１３の脂環構造を有するアルキル基の具体例は、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、１−メチルシクロヘキシル基、２−メチルシクロヘキシル基、３−メチルシクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基、１−プロピルシクロヘキシル基などの炭素数１〜１０のアルキル基で置換された炭素数３〜１０のシクロアルキル基、シクロへキシルメチル基、シクロへキシルエチル基などの炭素数３〜１０のシクロアルキル基で置換された炭素数１〜１０のアルキル基、アダマンチル基、２−メチルアダマンチル基、２-エチルアダマンチル基などが挙げられる。中でも、Ｒ３は原料入手の点から好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ブチル基、シクロへキシル基、シクロペンチル基、１−エチルシクロヘキシル基、アダマンチル基である。
【００３８】
上記式（２）中、点線は、式（１）の化合物との結合箇所（単結合）を示す。
【００３９】
上記式（１）および式（３）において、Ｒ１およびＲ２は互いに結合して炭素数１〜１０の脂環構造を形成しうる。Ｒ１とＲ２とで環状構造を形成する場合には、式（１）および式（３）の化合物は例えば下記式（５）および式（６）で表される。
【００４０】
【化１０】
0006404666.tif 000011
【００４１】
上記式（５）および式（６）において、Ｒ４は炭素数２〜８のアルキレン基を表し、ｎ１は０〜２の整数を表す。
【００４２】
炭素数２〜８のアルキレン基は直鎖状または分岐状であり、上述した脂肪族アルキル基のうちの炭素数２〜８の基から水素原子を１つ取り除いた２価の炭化水素基である。例えば、エチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２−）、トリメチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、プロピレン基（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−）、テトラメチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、１−メチルテトラメチレン基（−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）、２−メチルテトラメチレン基（−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２−）、３−メチルテトラメチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−）、４−メチルテトラメチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）−）、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、２−エチルヘキサメチレン基（−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）等があげられる。中でも原料の入手容易性やラクトン化反応の反応性向上の点で、炭素数３〜５のアルキレン基が好ましい。式（５）で表される具体的な化合物としては、例えば、式（１）は３−（２−オキソ−１−シクロペンチル）プロパン酸、３−（２−オキソ−１−シクロヘキシル）プロパン酸、３−（２−オキソ−１−シクロヘプチル）プロパン酸、３−（２−オキソ−１−シクロオクチル）プロパン酸、３−（２−オキソ−３−メチル−１−シクロヘキシル）プロパン酸、３−（２−オキソ−４−メチル−１−シクロヘキシル）プロパン酸、３−（２−オキソ−５−メチル−１−シクロヘキシル）プロパン酸、３−（２−オキソ−１−シクロヘキシル）酢酸、３−（２−オキソ−１−シクロヘキシル）ブタン酸が挙げられる。
【００４３】
上記式（１）、式（３）、式（５）および式（６）中、ｎ１は０〜２の整数を表す。好ましくは原料の入手容易性やラクトン化反応の反応性向上の点からn１＝１である。
【００４４】
アルキルカルボニルカルボン酸化合物の構造としては、以上に例示したものに限られない。式（１）、式（５）で表されるアルキルカルボニルラクトン化合物は、それぞれ式（３）、式（６）から誘導される構造となる。
【００４５】
本発明に用いられるペルオキシドとしては、過酸化水素、過硫酸塩類、有機ペルオキシドが挙げられる。過硫酸塩類としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどが挙げられる。有機ペルオキシドとしては、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド（ＴＢＨＰ）やクメンヒドロペルオキシドが挙げられる。この中では、過酸化水素や有機ペルオキシドなどのヒドロペルオキシド（ＲＯＯＨ）が好ましい。さらに好ましい形態ではペルオキシドは過酸化水素を含む。過酸化水素は安価であるため経済的観点から好ましく、またヨージド塩との反応生成物が水となって有害な廃棄物を低減することができるため環境面でも好ましい。
【００４６】
ペルオキシドは、アルキルカルボニルカルボン酸化合物（１モル倍）に対して、０．２〜１０モル倍、より好ましくは０．５〜１０モル倍、さらに好ましくは０．８〜４モル倍、一層好ましくは１〜４モル倍、特に好ましくは１〜２．５モル倍使用することが好ましい。ペルオキシドは化学量論量を必要とするため、例えば目的物を８０％以上にするためには０．８モル倍以上使用する必要がある。そのため、使用量を多くすると原料転化率を増大させて目的物の収率を向上させることができる。一方、ペルオキシドの使用量を例えば１０モル倍以上と必要以上に多くしても、収率が大きく向上することはなく経済的見地から好ましくない。それどころか、副反応により目的物が分解する懸念があるため収率が低下する恐れがある。
【００４７】
ペルオキシドの使用形態としては、そのまま使用しても、または、希釈して使用しても良いが、反応の制御の容易性や実験操作時の安全性の面から溶媒で希釈された形態のものが好ましい。その場合の溶媒としては水または有機溶媒を用いることができる。反応やペルオキシドの希釈に使用する有機溶剤として使用可能なものは、反応に不活性なものなら特に制限はないが、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素化合物、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、プソイドクメン、メシチレン、デュレンなどの芳香族炭化水素化合物、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチルなどのエステル化合物、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチルｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル化合物、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン化合物、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、ジクロロプロパン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化合物、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルなどのニトリル化合物、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどのカーボネート化合物などからなる群より選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましい。中でもヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素化合物、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、プソイドクメン、メシチレン、デュレンなどの芳香族炭化水素化合物、水が入手の容易性、ペルオキシドに対する安定性の点から好ましくは、水、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素化合物、である。特に、ペルオキシドとして過酸化水素を用いる場合には、コスト面および入手の容易性の面から希釈溶媒として水を用いることが好ましい。溶媒は１種を単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。なお、当該希釈溶媒は反応に用いる溶媒（反応溶液）と同一であっても異なっていてもよい。
【００４８】
ペルオキシドを希釈して使用する場合、濃度としては特に制限はない。好ましくは１０〜９０重量％、より好ましくは２０〜７０重量％である。下限以上であれば釜効率の低下を抑制でき、上限以下であれば反応の制御が容易であり、収率を増大させることができる。
【００４９】
ヨージド塩は触媒前駆体であり、ペルオキシド（ＲＯＯＨ）との反応により酸化されて、活性ヨウ素種となり、当該活性ヨウ素種が式（３）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物の分子内反応の触媒として機能する。ヨージド塩は、ペルオキシド（ＲＯＯＨ）と反応して活性ヨウ素種を生成しうるものであれば特に制限されない。例えば、第四級アンモニウムヨージド、第四級ホスホニウムヨージド、アルカリ金属ヨージドなどが挙げられる。これらのヨージド塩は単独でまたは２種以上を混合して使用されうる。中でも入手容易性の点で第四級アンモニウムヨージド、アルカリ金属ヨージドが好ましい。
【００５０】
第四級アンモニウムヨージドは第四級アンモニウムカチオン（ＲＡＲＢＲＣＲＤＮ＋））とヨウ化物アニオン（Ｉ−）との塩である。第四級アンモニウムヨージドとしては、例えば、テトラアルキルアンモニウムヨージド（ＲＡ〜ＲＤはそれぞれ独立してアルキル基であり、４つのアルキル（ＲＡ〜ＲＤ）はそれぞれ同一または異なっていてよい）、テトラアリールアンモニウムヨージド（ＲＡ〜ＲＤはそれぞれ独立してアリール基であり、４つのアリール（ＲＡ〜ＲＤ）は、それぞれ同一または異なっていてよい）、テトラアリールアルキルアンモニウムヨージド（ＲＡ〜ＲＤはそれぞれ独立してテトラアリールアルキル基であり、４つのアリールアルキル（ＲＡ〜ＲＤ）はそれぞれ同一または異なっていてよい）などのほか、アルキルとアリールとが混在したもの（ＲＡ〜ＲＤの少なくとも１つはアルキル基であり、その他はアリール基である）、アルキルとアリールアルキルとが混在したもの（ＲＡ〜ＲＤの少なくとも１つはアルキル基であり、その他はアリールアルキル基である）、アリールとアリールアルキルとが混在したもの（ＲA〜ＲDの少なくとも１つはアリール基であり、その他はアリールアルキル基である）などが挙げられる。
【００５１】
ＲA〜ＲDとしてのアルキル基としては、炭素数１〜１８の直鎖状または分岐状の脂肪族アルキル基が好ましい。炭素数１〜１８の直鎖状または分岐状の脂肪族アルキル基の具体例は、上記（２）のＲ３における炭素数１〜１３の脂肪族アルキル基として例示した基に加えて、例えば、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オクタデシル基などが挙げられる。中でも、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ヘキシル基が好ましい。
【００５２】
ＲA〜ＲDとしてのアリール基は以下に制限されないが、フェニル基、ナフチル基、トリル基、ビフェニル基、フルオレニル基などが挙げられる。ＲA〜ＲDとしてのアリールアルキル基は、アルキル基の少なくとも1つの水素原子が、無置換の若しくは置換基を有するアリール基に置換されている基を意味する。
【００５３】
アリールアルキル基におけるアリール基に置換されているアルキル基、および、アルキル基の置換基となるアリール基は、それぞれ前記ＲA〜ＲDとしてのアルキル基、および、前記ＲA〜ＲDとしてのアリール基と同様のものが挙げられる。
【００５４】
こうしたアンモニウムヨージドの具体例としては、テトラメチルアンモニウムヨージド、テトラエチルアンモニウムヨージド、テトラプロピルアンモニウムヨージド、テトラブチルアンモニウムヨージド、テトラペンチルアンモニウムヨージド、テトラヘキシルアンモニウムヨージド、テトラヘプチルアンモニウムヨージド、テトラ−ｎ−オクチルアンモニウムヨージド、テトラオクタデシルアンモニウムヨージド、エチルトリメチルアンモニウムヨージド、エチルトリプロピルアンモニウムヨージド、トリメチルフェニルアンモニウムヨージド、トリエチルフェニルアンモニウムヨージド、（１，２−ジフェニルプロピル）トリメチルアンモニウムヨージド、トリメチル−（１−フェニルエチル）アンモニウムヨージド、ベンジルトリエチルアンモニウムヨージドなどが挙げられる。このうち入手の容易性の点から、炭素数１〜１８のアルキル基を４つ有するテトラアルキルアンモニウムヨージドが好ましく、さらに好ましくは炭素数１〜４のアルキル基を４つ有するテトラアルキルアンモニウムヨージドが好ましく、特に好ましくはテトラｎ−ブチルアンモニウムヨージドである。
【００５５】
第四級ホスホニウムヨージドについても、上記第四級アンモニウムヨージドと同様であり、第四級ホスホニウムカチオン（ＲＡＲＢＲＣＲＤＰ＋））とヨウ化物アニオン（Ｉ−）との塩である。第四級ホスホニウムヨージドとしては、上記第四級アンモニウムヨージドで挙げた化合物においてＮをＰに変えたものを使用することができる。第四級ホスホニウムヨージドの具体例としては、テトラフェニルホスホニウムヨージド、メチルトリフェニルホスホニウムヨージド、トリブチルメチルホスホニウムヨージドなどが挙げられるが、このうち入手の容易性の点で、テトラフェニルホスホニウムヨージドやメチルトリフェニルホスホニウムヨージドが好ましい。
【００５６】
アルカリ金属ヨージドは、アルカリ金属カチオンとヨウ化物アニオン（I-）との塩であり、ヨウ化カリウムやヨウ化ナトリウムなどが挙げられる。
【００５７】
ヨージド塩は、ペルオキシドの添加方法によっても異なるが、反応基質のアルキルカルボニルカルボン酸化合物（１００モル％）に対して０．１〜５０モル％使用することが好ましく、１〜２０モル％使用することがより好ましい。下限以上であれば、反応速度が十分に大きく、反応終了までに長期間を要することが防止される。一方、上限以下であれば、コストに応じた反応収率および反応速度の向上効果が得られ、経済的見地から好ましい。
【００５８】
アルキルカルボニルカルボン酸化合物、ヨージド塩、およびペルオキシドを混合する順番に制限はない。ただし、過剰な活性ヨウ素種による副反応を抑制するため、アルキルカルボニルカルボン酸化合物を反応系に添加する前に、ヨージド塩とペルオキシドとが接触しないようにすることが好ましい。より好ましくは、反応制御の容易性および実験操作時の安全性の点で、アルキルカルボニルカルボン酸化合物、ヨージド塩を予め反応釜に仕込んでおき、次いでペルオキシドを添加する。さらに好ましい形態としては、アルキルカルボニルカルボン酸化合物、ヨージド塩、および反応溶媒を予め反応釜中で混合し、当該混合溶液にペルオキシドを添加する。この方法を採用することにより、特に高収率を達成できる。さらに、アルキルカルボニルカルボン酸化合物、ヨージド塩、および反応溶媒の混合は１０〜１００℃に加熱しながら行うことが、ペルオキシドを添加した際に速やかに活性種が生成するため特に好ましい。
【００５９】
ペルオキシドの添加方法は、反応系内に存在する過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比が１．５以下となる添加速度であれば、特に制限はない。一度に全量を添加してもよいし、複数回に分割して添加してもよい。ただし、一度に全量を添加する場合、大規模スケールでの実施が難しく、工業的実用化の面では好ましくない。すなわち、所望量の生成物を得るためには十分な量のペルオキシドが添加される必要があるが、副反応を抑制する観点から当該モル比（過剰ペルオキシド／アルキルカルボニルカルボン酸）を１．５以下とする必要がある。当該モル比の条件を満足するにはペルオキシドの添加量を少量としたり、多量のヨージド塩や原料（アルキルカルボニルカルボン酸化合物）を用いたりする必要があり、コスト面や反応収率の面からも不利である。したがって、好ましくは、釜効率を低下させることなく、収率を向上させるために、少なくとも２回以上に分けて添加、より好ましくは３回に分けて添加、さらに好ましくは５回以上に分けて添加、さらに好ましくは、連続的に添加する形態が好ましい。連続添加における添加時間は特に制限されないが、前記ペルオキシドは、前記アルキルカルボニルカルボン酸化合物に対して、少なくとも１０分かけて、連続添加または間欠添加されることが好ましい。原料のアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対してペルオキシドを少しずつ添加して少量ずつ反応させることによって副反応が抑制されうる。すなわちこれは過剰ペルオキシドの量を抑えることになるので、反応溶媒の使用量を多くして副反応を抑制することと同じ効果を生む。連続添加における添加時間は、より好ましくは３０分以上、さらに好ましくは１００分以上、特に好ましくは１５０分以上である。添加回数が増えるほど、副反応を抑制できて収率が向上する。ペルオキシドの一度の添加量としては、１当量以下、好ましくは０．５当量以下、より好ましくは０．４当量以下、より好ましくは０．３当量以下、より好ましくは０．２当量以下、より好ましくは０．１当量以下、より好ましくは連続添加である。一度の添加量が少ないほうが、過剰ペルオキシド濃度を低減することができるため、副反応を抑制できて収率が向上する。間欠添加の一例をあげると、前記ペルオキシドは、前記アルキルカルボニルカルボン酸化合物に対して１回の添加量が０．５モル倍以下で、かつ、少なくとも２回に分けて、添加される。ペルオキシドが連続添加または間欠添加される場合には反応時間を短くした場合であっても高い収率で生成物が得られ、ペルオキシドが一括で添加される場合に比べて反応時間を有意に低減できる。
【００６０】
反応溶媒としては、反応に不活性なものなら特に制限はないが、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、プソイドクメン、メシチレン、デュレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチルなどのエステル系溶媒、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチルｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン（例えば１，４−ジオキサン）などのエーテル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、ジクロロプロパン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルなどのニトリル系溶媒、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどのカーボネート系溶媒などからなる群から選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。中でも反応収率の向上の点で芳香族炭化水素系溶媒、エステル系溶媒、カーボネート系溶媒、およびエーテル系溶媒からなる群から選択される少なくとも１種であり、反応収率を一層向上させる点で、好ましくは、エステル系溶媒、カーボネート系溶媒、およびエーテル系溶媒からなる群から選択される少なくとも１種である。
【００６１】
反応溶媒の使用量は、原料のアルキルカルボニルカルボン酸化合物の濃度が、１０Ｍ以下、より好ましくは５Ｍ以下、さらに好ましくは１Ｍ以下である量が望ましい（Ｍ：モル／Ｌ）。反応溶媒の使用量が多ければ多いほど、釜効率は低下するものの、過剰ペルオキシド濃度（単位体積当たりの過剰ペルオキシド量）を低減することができるためヨージド塩とペルオキシドとの接触が抑制され、これにより副反応が抑制されて収率が向上する。一方、釜効率を確保し、反応の効率を向上させる観点から、反応溶媒中のアルキルカルボニルカルボン酸化合物の濃度は０.０２Ｍ以上が好ましく、０．０５Ｍ以上がより好ましい。
【００６２】
反応温度（反応溶液の温度）は、反応基質に応じて適宜設定すればよく、特に制限はないが、０℃以上２００℃以下が好ましい。より好ましくは２０℃以上１００℃以下、さらに好ましくは４０℃以上１００℃以下、一層好ましくは４０℃以上１００℃未満、より一層好ましくは５０℃以上８０℃以下、特に好ましくは５０℃以上６０℃以下である。下限以上であれば、十分な反応速度が確保され反応終了までの時間が短縮されうる。上限以下または上限未満であれば、反応基質の分解反応や酸化反応などの副反応が抑制され、収率が向上しうる。なお、最適な反応温度はペルオキシドの添加方法にも依存する。例えば、高い温度（例えば４０℃以上）で反応させる際には、ペルオキシドをゆっくり滴下すると副反応を抑制しやすい。
【００６３】
反応時間は反応温度およびペルオキシドの添加方法に依存するが、好ましくは１００時間以下、より好ましくは５０時間以下、さらに好ましくは４８時間未満、一層好ましくは３０時間以下、より一層好ましくは２４時間以下、特に好ましくは１０時間以下である。かかる場合には経済的に優れることに加え、副反応が抑制されつつ目的の反応か十分に進行し、これにより収率が向上しうる。特に、ペルオキシドが間欠添加または連続添加される場合には、短い反応時間（好ましくは１０時間以下、より好ましくは５時間以下）でも高い収率で生成物を得ることができる。一般にペルオキシドが一括添加される場合にはより長い反応時間を必要とする場合が多く、工業的実用化の面で好ましくない。反応時間の下限は特に制限されないが、十分に反応を進行させ、収率を向上させるために、好ましくは０．１時間以上、より好ましくは０．２時間以上、さらに好ましくは０．５時間以上である。
【００６４】
以上の内容により得られた式（１）で表されるアルキルカルボニルカルボン酸化合物は、公知の精製方法である洗浄、ろ過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィー、活性炭等による分離精製方法や、これらの組合せによる方法で取り出すことができる。これにより、上記方法により、式（１）で表わされるアルキルカルボニルラクトン化合物を単離することができる。
【００６５】
本発明により、アルキルカルボニルラクトン化合物を容易かつ高収率で取得することができる。本発明の一実施形態において、アルキルカルボニルラクトン化合物の反応収率は６０モル％以上、好ましくは６５モル％以上である。また、本発明の一実施形態において、アルキルカルボニルラクトン化合物の単離収率は５０モル％以上、好ましくは６０モル％以上である。反応収率および単離収率は下記実施例に記載の方法により測定することができる。なお、本明細書において反応収率および単離収率は原料（１００モル）に対する生成物の量（モル）の比率（単位：モル％）を表す。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何らの制限を受けるものではない。なお、実施例において、各化合物の収率は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）または１Ｈ−ＮＭＲ、構造は１Ｈおよび１３Ｃ−ＮＭＲにより決定した。ＧＣの測定条件、１Ｈ−ＮＭＲによる収率の解析方法は以下のとおりである。
【００６７】
＜ＧＣ条件＞
【００６８】
カラム：ＴＣ−１７（０．５３ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｍ）、インジェクション温度：２８０℃、オーブン温度：７０℃（１分保持）→１０℃／分で昇温→２８０℃（１０分保持）、検出器：ＦＩＤ、移動相：ヘリウム。
【００６９】
＜１Ｈ−ＮＭＲ収率解析方法＞
【００７０】
反応液に内部標準物質として原料となるアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対して０．１モル倍のビフェニルを添加し、経過時間ごとに反応液をサンプリングして１Ｈ−ＮＭＲで分析した。内部標準物質とのプロトン数の差から収率を計算した。
【００７１】
また、実施例において、反応系内の過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比およびペルオキシドの添加速度の算出方法は以下のとおりである。
【００７２】
＜反応系内の過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比およびペルオキシドの添加速度の算出方法＞
【００７３】
下記式１〜式３から算出した。なお、式１で得られた過剰ペルオキシドの量がマイナスの場合はゼロとし、式３においてペルオキシドの添加時間が１分未満である場合（一括添加の場合など）は切り上げて、添加時間を１分間として計算した。
【００７４】
（式１）
過剰ペルオキシドの量（モル）＝（１分間に添加したペルオキシド量（モル）−（仕込みのヨージド塩の量（モル））
（式２）
過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比＝（過剰ペルオキシドの量（モル））／アルキルカルボニルカルボン酸化合物の量（モル）
（式３）
添加速度（モル／分）＝ペルオキシドの添加量（モル）／添加時間（分）
【００７５】
（実施例１）
反応装置として攪拌機、温度計、滴下ロート、ジムロートを備えた１００ｍＬガラス製フラスコに３−（２−オキソ−１−シクロヘキシル）プロパン酸１．０ｇ（化合物Ｓ１、５．９ｍｍｏｌ）、テトラｎ−ブチルアンモニウムヨージド０．４４ｇ（１．２ｍｍｏｌ）、酢酸エチル５８ｍＬを仕込んだのち、反応液温度を５０℃に昇温し、攪拌した。滴下ロートに３０％過酸化水素水１．２ｇ（過酸化水素１１ｍｍｏｌ）を入れ、１０分かけて滴下した。滴下終了後、反応液温度５０℃で３時間反応させた。ＧＣ測定により、Ｓ１転化率８７モル％、１−オキサスピロ［４，５］デカン−２，６−ジオン（化合物Ｐ１）反応収率６５モル％を確認した。その後、フラスコを氷冷し、飽和亜硫酸ナトリウム水溶液５．０ｇを加え、よく攪拌した後、静置し分液した。得られた水層に酢酸エチル３０ｇを加え、よく攪拌した後、静置し分液した。酢酸エチルによる同様の抽出操作をさらに２回行った。抽出操作により得られた酢酸エチル層を合一し、５．０％炭酸水素ナトリウム水溶液１０ｇ、およびイオン交換水１０ｇで洗浄した。酢酸エチル層をエバポレーターで２．０ｇまで濃縮した後、５℃で１２時間冷却し、結晶を析出させた。結晶をろ別した後、減圧乾燥し目的とする化合物Ｐ１を０．５０ｇを単離した（３．２ｍｍｏｌ，収率５５モル％）。
【００７６】
（実施例２〜４）
表２及び表３に示す化合物Ｓ１、ペルオキシド、ヨージド塩、溶媒の仕込み量、ペルオキシドの仕込み方法などの反応条件で実施例１に準じて反応を行った。単離操作として実施例１と同様に酢酸エチル溶液からの晶析を行った。
【００７７】
（比較例１）
反応装置として攪拌機、温度計、ジムロートを備えた５０ｍＬガラス製フラスコに化合物Ｓ１  ８５ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）、テトラｎ−ブチルアンモニウムヨージド９．２ｍｇ（０．０２５ｍｍｏｌ）、酢酸エチル１０ｍＬ、３０％過酸化水素水０．１１ｇ（過酸化水素１．０ｍｍｏｌ）を仕込んだのち、反応液温度を５０℃昇温し、攪拌した。反応液温度５０℃で２４時間反応させた。１Ｈ−ＮＭＲ解析により、化合物Ｐ１反応収率３５モル％を確認した。
【００７８】
（比較例２）
反応装置として攪拌機、温度計、ジムロートを備えた１００ｍＬガラス製フラスコにＳ１  １．０ｇ（５．９ｍｍｏｌ）、テトラｎ−ブチルアンモニウムヨージド０．４４ｇ（１．２ｍｍｏｌ）、酢酸エチル５８ｍＬを仕込んだのち、反応液温度を５０℃に昇温し、攪拌した。３０％過酸化水素水１．２ｇ（過酸化水素１１ｍｍｏｌ）を反応容器に全量加えた。反応液温度５０℃で３時間反応させた。ＧＣ測定により、Ｓ１転化率８６モル％、化合物Ｐ１反応収率４６モル％を確認した。その後、フラスコを氷冷し、飽和亜硫酸ナトリウム水溶液５．０ｇを加え、よく攪拌した後、静置し分液した。得られた水層に酢酸エチル３０ｇを加え、よく攪拌した後、静置し分液した。酢酸エチルによる同様の抽出操作をさらに２回行った。抽出操作により得られた酢酸エチル層を合一し、５．０％炭酸水素ナトリウム水溶液１０ｇ、およびイオン交換水１０ｇで洗浄した。抽出操作により得られた酢酸エチル層を合一し、５．０％炭酸水素ナトリウム水溶液１００ｇ、イオン交換水１００ｇで洗浄した。酢酸エチル層をエバポレーターで濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はＨｅｘａｎｅ：ＥｔＯＡｃ＝１：１（ｖ／ｖ））によって目的とする生成物である化合物Ｐ１  ０．４２ｇを単離した（２．５ｍｍｏｌ，収率４２モル％）。
【００７９】
【表１】
0006404666.tif 000012
【００８０】
【表２】
0006404666.tif 000013
【００８１】
【表３】
0006404666.tif 000014
【００８２】
（実施例５〜８）
表４及び表５に示す化合物、ヒドロペルオキシド、ヨージド塩、溶媒の仕込み量、ヒドロペルオキシドの仕込み方法などの反応条件で実施例１に準じて反応を行った。
【００８３】
実施例８で得られた生成物のスペクトルデータは以下のとおりである。
１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００  ＭＨｚ）δ１．４９ｐｐｍ（９Ｈ、ｓ）、２．３３ｐｐｍ（３Ｈ、ｓ）、２．４６−２．７１（４Ｈ、ｍ）。１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ３）：２５．８ｐｐｍ、２６．８ｐｐｍ、２７．５ｐｐｍ、２７．７ｐｐｍ、８５．８ｐｐｍ、８９．０ｐｐｍ、１６６．３ｐｐｍ、１７４．７ｐｐｍ、２００．１ｐｐｍ。
【００８４】
【表４】
0006404666.tif 000015
【００８５】
【表５】
0006404666.tif 000016
【００８６】
上記結果から、反応系内の過剰ペルオキシドのアルキルカルボニルカルボン酸化合物に対するモル比が１．５以下である実施例は比較例に比べて高い反応収率および／または高い単離収率で生成物であるアルキルカルボニルラクトン化合物が得られたことが確認される。特に、工業的実用化の面で好ましい過酸化水素をペルオキシドとして用いた場合であっても高い収率で生成物が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明により、前駆体のアルキルカルボニルカルボン酸化合物を分子内反応させることにより、有機溶剤やナイロン、フォトレジストなどの原料、様々な医薬品の骨格として有用なアルキルカルボニルラクトン化合物を工業的に製造可能かつ高収率で得ることができる。