(57)【要約】  本発明は、アルキルグリオキサールとα−ヒドロキシケトンとの酸性アルドール縮合による、１，４−ジアルキル−２，３−ジオール−１，４−ブタンジオンの化合物の製造方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）
【化１】
2010527991.tif 000008
［式中、それぞれのＲ1は、同時に又は互いに独立して、直鎖又は分枝鎖のＣ1〜Ｃ5のアルキル基を示す］で示される化合物の、水性反応媒体中での、式（ＩＩ）
【化２】
2010527991.tif 000009
［式中、Ｒ1は、上記の定義と同様の意味を有する］で示されるグリオキサールと、
式（ＩＩＩ）
【化３】
2010527991.tif 000010
［式中、Ｒ1は、上記の定義と同様の意味を有する］で示されるα−ヒドロキシケトンとのアルドール縮合による製造方法であって、該方法は、前記の水性反応媒体が０〜６を含むｐＨ有し、かつ該方法を５０℃から還流温度までを含む温度で実施するが、式ＦｅＸ3又はＭＸ2［式中、Ｍは、Ｚｎ2+、Ｍｇ2+、Ｃｕ2+、Ｆｅ2+又はＣａ2+であり、かつＸは、Ｃ1〜Ｃ7のカルボキシレート、ハロゲン化物、又は式［Ｒ2ＣＯＣＨＣＯＲ2］-のアセチルアセトネート誘導体であり、その際Ｒ2が、Ｃ1〜Ｃ3のアルキル基又はフェニル基を示す］で示される触媒の存在を除くことを特徴とする方法。
【請求項２】
式Ｍ（Ｘ）ｎ［式中、ｎは、２又は３であり、Ｘは、請求項１において定義されたものであり、かつＭは、遷移金属又はアルカリ土類金属である］で示される触媒のいかなる有効量も有さないことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記の水性反応媒体が、０〜４．６を含むｐＨを有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記の方法を、６５℃〜９５℃を含む温度で実施することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記の水性反応媒体のｐＨが、ｐＨを調整するために、適量の少なくとも１つの酸もしくは塩基、又はそれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記の酸が、ＨＣｌ、Ｈ2ＳＯ4、Ｈ3ＰＯ4、Ｃ1〜Ｃ7のスルホン酸（例えば、ＭｅＣ6Ｈ4ＳＯ3Ｈ、ＭｅＳＯ3Ｈ、ＣＦ3ＳＯ3Ｈ）、Ｃ1〜Ｃ7のカルボン酸（例えば、Ｃ6Ｈ5ＣＯＯＨ、ＣＨ3ＣＯＣＯＯＨ、ＣＨ3ＣＯＯＨ、Ｃ2Ｈ5ＣＯＯＨ）、及びカルボン酸又はスルホン酸の樹脂であることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記の塩基が、アルカリ水酸化物又はアルカリ炭酸塩もしくは重炭酸塩であることを特徴とする、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
それぞれのＲ1が、メチル基を示すことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
− 請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法による、請求項１から８までのいずれか１項で定義された化合物（Ｉ）の製造、
− 該化合物（Ｉ）の環化
を含む、式（ＩＶ）
【化４】
2010527991.tif 000011
のフラノンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、有機的合成の分野に、より詳述すれば、反応式（１）による、アルキルグリオキサール（ＩＩ）とアセトール誘導体（ＩＩＩ）とのアルドール縮合によって式（Ｉ）の化合物を製造する方法に関し、その際、前記縮合は、特定の酸条件によって促進される：
反応式１：本発明によるグリオキサールとアセトールとのアルドール縮合
【化１】
2010527991.tif 000002
［式中、Ｒ1は直鎖又は分枝鎖のＣ1〜Ｃ5のアルキル基を示す］。
【０００２】
従来技術
式（Ｉ）の化合物は、以下において定義するように、より複雑な骨格を有する化合物、例えば４−ヒドロキシ−２，５−ジメチル−３（２Ｈ）−フラノン（Ｆｉｒｍｅｎｉｃｈ ＳＡ社の商標Ｆｕｒａｎｅｏｌ（登録商標）として公知である）の構成のための出発材料として有用であってよい。
【０００３】
式（Ｉ）の化合物の種々の製造方法は、例えば、酒石酸から出発する３，４−ジヒドロキシヘキサン−２，５−ジオンの多工程合成に関するＢｒｉｇｇｓ ｅｔ ａｌ、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ．Ｔｒａｎｓ．Ｉ、１９８５、７９５、又は毒性があり及び高価なＫＣｌＯ3／ＯｓＯ4系で高価な２，５−ジメチルフランを酸化することによる３，４−ジヒドロキシヘキサン−２，５−ジオンの合成に関するＢａｓｓｉｇｎａｎｉ ｅｔ ａｌ、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．、１９７８、４３、４２４５において報告されている。化合物（Ｉ）を合成するための別の報告されている方法は、種々の方法（例えば、Ｂｕｅｃｈｉ ｅｔ ａｌ、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．、１９７３、３８、１２３を参照）により促進されるグリオキサールの還元二量化である。
【０００４】
近年、Ｆ．Ｎａｅｆら（ＷＯ ２００６／０４８７９５号）は、アルキルグリオキサールとアセトール誘導体とのアルドール縮合による製造方法を報告しており、その際この方法は、特定の触媒、例えばＺｎ（ＡｃＯ）2の強制的な存在を要求している。その報告された方法は、比較的低い収率、及び触媒としての金属塩の強制的な使用の、並びに非常に長い反応時間の欠点がある。
【０００５】
前記の製造方法は、一般的に、極めて長く、かつ高価であり、又は最終産物の精製及び廃棄物処理の問題を含む重金属の使用を要求する。さらに、しばしば収率が低い。
【０００６】
従って、未だ、より環境に優しく、より直接的又は早く、及びよい収率を提供する製造方法の必要性がある。
【０００７】
発明の説明
前記の問題を解決するため、及び式（Ｉ）の化合物の代替的な製造方法も提供するために、本発明は、単一工程における、及び良好な収率を有する化合物（Ｉ）の合成を目的とした方法に関する。
【０００８】
本発明の方法は、より詳述すれば、従来技術のアルドール法に反して金属塩の強制的な存在を要求しない、酸性条件下でのアルキルグリオキサール（ＩＩ）とアセトール誘導体（ＩＩＩ）とのアルドール縮合に関する。
【０００９】
従って、本発明の方法は、式（Ｉ）
【化２】
2010527991.tif 000003
［式中、それぞれのＲ1は、同時に又は互いに独立して、直鎖又は分枝鎖のＣ1〜Ｃ5アルキル基を示す］で示される化合物の、水性反応媒体中での、式（ＩＩ）
【化３】
2010527991.tif 000004
［式中、Ｒ1は、上記の定義と同様の意味を有する］で示されるグリオキサールと、
式（ＩＩＩ）
【化４】
2010527991.tif 000005
［式中、Ｒ1は、上記の定義と同様の意味を有する］で示されるα−ヒドロキシケトンとのアルドール縮合による製造に関し、その際、前記方法は、前記の水性反応媒体が、ｐＨ０〜６を有し、かつ該方法が、５０℃から還流温度までの温度で実施されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の方法は、金属触媒を要求せず、かつ従って、かかる化合物の不在下で実施されうる。特に、ＷＯ ２００６／０４８７９５号において記載されているような、ＦｅＸ3又はＭＸ2［式中、Ｍは、Ｚｎ2+、Ｍｇ2+、Ｃｕ2+、Ｆｅ2+又はＣａ2+であり、かつＸは、Ｃ1〜Ｃ7のカルボキシレート、ハロゲン化物、又は式［Ｒ2ＣＯＣＨＣＯＲ2］-のアセチルアセトネート誘導体であり、その際Ｒ2は、Ｃ1〜Ｃ3のアルキル基又はフェニル基を示す］で示される触媒を要求しない。本発明の特定の実施態様によって、前記方法は、式Ｍ（Ｘ）ｎ［式中、ｎは、２又は３であり、Ｘは、前記で定義されたものであり、かつＭは、遷移金属又はアルカリ土類金属である］で示される触媒のいかなる有効量も有さなくてよい。
【００１１】
前記のように、該方法は、特定のｐＨ範囲内の水性反応媒体、すなわち弱酸性から強酸性の媒体で実施される。
【００１２】
本発明の一実施態様によって、本発明の方法は、有利には、０〜４．６の、有利には０．０〜３．０の、又は０．５〜２．３でさえのｐＨを有する反応媒体中で実施される。
【００１３】
前記ｐＨを、反応媒体中に酸又は塩基を添加することによって所望の値に設定することができ、かかる場合において、一度固定された媒体のｐＨは、反応中に所望の範囲内で変化してよい。酸の混合物を、使用してもよい。代わりに、媒体のｐＨは、緩衝液を使用することによって反応の間、調整及び維持されうる。
【００１４】
本明細書で、水並びに化合物（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）からなる水性反応媒体は、それ自体既に酸性であり、かつ従って、いくつかの場合において、酸を添加して、水性反応媒体を酸性化することは必要でなくてよく、しかし、むしろ、塩基を添加して、所望の値までｐＨを上げることが必要であってよいことに注意することも有用である。
【００１５】
あらゆるタイプの酸、すなわち有機、無機、又は酸性樹脂が、使用されうる。かかる酸は、当業者によく知られている。典型的な例として、以下を挙げてよい：ＨＣｌ、Ｈ2ＳＯ4、Ｈ3ＰＯ4、Ｃ1〜Ｃ7のスルホン酸（例えば、ＭｅＣ6Ｈ4ＳＯ3Ｈ、ＭｅＳＯ3Ｈ、ＣＦ3ＳＯ3Ｈ）、Ｃ1〜Ｃ7のカルボン酸（例えば、Ｃ6Ｈ5ＣＯＯＨ、ＣＨ3ＣＯＣＯＯＨ、ＣＨ3ＣＯＯＨ、Ｃ2Ｈ5ＣＯＯＨ）、及び酸性樹脂、例えばメタクリルベースの又はスチレンベースのマトリックスを支持するカルボン酸又はスルホン酸（例えば、商標名Ｄｏｗｅｘ（登録商標）５０×８、又はＡｍｂｅｒｌｉｔｅ（登録商標）ＩＣＲ ５０のもとに公知である）。
【００１６】
本発明の特定の一実施態様によって、前記酸は、前記のようなカルボン酸誘導体である。
【００１７】
塩基として、ｐＨを調整するため、又は緩衝液を製造するために、典型的なアルカリ水酸化物、例えばＮａＯＨもしくはＫＯＨ、又はアルカリ炭酸塩又は重炭酸塩、例えばＮａ2ＣＯ3もしくはＮａＨＣＯ3が使用されてよい。
【００１８】
明瞭化のために、"水性反応媒体"に関して、本明細書では、反応が起こる媒体を意味する。従って、該水性反応媒体は、
− 水及び場合により完全に混和性の溶剤、
− 適量の少なくとも１つの酸もしくは塩基、又はそれらの混合物、例えば緩衝液、
− 式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）、並びに場合により（Ｉ）の化合物
を含み、又は有利には、それらからなる。
【００１９】
本発明の特定の一実施態様によって、前記水性反応媒体は、少なくとも１０％の水、有利には少なくとも１５％の水、又は２０％〜６０％の水でさえも含んでいて良く、その際、その割合は、それ自体の質量に関する。前記の完全に混和性の溶剤は、０％〜１００％の範囲の量で存在してよく、その際、その割合は、それ自体の質量に関する。かかる溶剤の典型的な例は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、又は低級アルコール、例えばメタノール、エタノール、もしくはプロパノールである。
【００２０】
本発明の特定の一実施態様によって、双方のＲ1基は、同一の意味を有する。  他の一実施態様によって、双方のＲ1基は、メチル基を示し、従ってグリオキサール（ＩＩ）は、メチルグリオキサールであり、アセトール（ＩＩＩ）は、アセトール（すなわち１−ヒドロキシ−２−プロパノン）であり、かつジヒドロキシ−ジオン（Ｉ）は、３，４−ジヒドロキシヘキサン−２，５−ジオンである。
【００２１】
アセトール誘導体（ＩＩＩ）が本発明の方法において使用されてよい量は、典型的に、グリオキサールに対して、０．５〜２０モル当量である。特定の一実施態様によって、前記量は、グリオキサールに対して、２〜１０モル当量の範囲であってよい。
【００２２】
本発明の方法が実施されうる温度は、５０℃〜１２０℃、より有利には６５℃〜９５℃である。必要であれば、前記反応は、前記の範囲のより高い温度で反応するように、圧力の存在下で実施されてもよい。
【００２３】
前記のように、式（Ｉ）の化合物は、フラノン誘導体の製造のための、及び特に、Ｒ1及びＲ2が双方ともメチル基である場合に、フレーバー成分４−ヒドロキシ−２，５−ジメチル−３（２Ｈ）−フラノンの製造のための高価な中間体でありうる。
【００２４】
従って、本発明の他の目的は、以下の工程：
− 本発明に記載されている方法による、前記で定義されている化合物（Ｉ）を製造する工程、
− 前記化合物（Ｉ）を環化する工程
を含む、式（ＩＶ）
【化５】
2010527991.tif 000006
のフラノンの製造方法である。
【００２５】
前記の環化工程は、当業者に公知のあらゆる方法によって実施されうる。例えば、Ｂｕｃｈｉ ｅｔ ａｌ． Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ、１９７３、１２３によって、又はＵＳ２００２／０１１１５００号におけるＳｅｌｉｎｏｖ ｅｔ ａｌ．によって、又はＢｒｉｇｇｓ ｅｔ ａｌ． Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ． Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．ｌ、１９８５、７９５によって一度記載されているような緩衝液の存在下での環化方法を挙げてよい。
【００２６】
実施例
本発明は、以下の実施例によってさらに詳細に説明され、その際、温度は摂氏度で示され、かつ略記は、当業者の通常の意味を有する。
【００２７】
実施例１
実験手順
水中でメチルグリオキサール４３質量％（２．００ｇ、１１．９ｍｍｏｌ）、ヒドロキシ−アセトン（４．４２ｇ、５９．７ｍｍｏｌ）、及び水中で酢酸（１．４３ｇ、２３．８ｍｍｏｌ）（０．９ｍｌ）の溶液を、１６時間、７０℃で撹拌した（反応媒体のｐＨは、約２．０であった）。反応の最後に、反応混合物を、減圧下で濃縮して、粗製３，４−ジヒドロキシヘキサン−２，５−ジオン２．１ｇを得た（国際標準に対するＧＣによって測定された純度５６％）。粗製３，４−ジヒドロキシヘキサン−２，５−ジオンを、減圧下で蒸留して、淡黄色の固体として、３，４−ジヒドロキシヘキサン−２，５−ジオンを得た（１．５６ｇ、純度７４％、収率６６％）。
【００２８】
得られた生成物は、Ｂｕｅｃｈｉ ｅｔ ａｌ、Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．、１９７３，３８、１２３において記載されているものと同様の、1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを有した。
【００２９】
上記と同様の実験手順に従って、本発明による種々の他の実験を実施した。
【００３０】
結果を、表１において要約する。
【表１】
2010527991.tif 000007
【国際調査報告】
2010527991.tif 000012
2010527991.tif 000013