(57)【要約】【課題】数段階の、反応・分離操作を繰り返すことで合成していた、従来の有機化合物の製造工程を、反応容器内の化合物を他の容器に移動させることなく、一段階で、効率的に行える有機化合物の製造方法を提供する。【解決手段】超臨界、亜臨界ないし加圧二酸化炭素の存在下に、反応基質を反応させて有機化合物を合成するにあたり、少なくとも反応圧力を多段階に、ないしは連続的に可変させる反応条件下に、合成反応を遂行する有機化合物の製造方法。【効果】一段階で、複雑な反応を効率的に行うことが可能である有機化合物の製造方法を提供でき、反応は、選択性が良く、また、高収率である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素の存在下に、反応基質を反応させて有機化合物を合成するにあたり、少なくとも反応圧力を２段階以上の多段階又は連続的に可変させる反応条件下で、２段階以上の反応を含む一連の反応を１段階で、選択的に有機化合物を合成することを特徴とする、有機化合物の製造方法。
【請求項２】
二酸化炭素が超臨界、亜臨界ないし加圧状態の二酸化炭素であることを特徴とする請求項１に記載の有機化合物の製造方法。
【請求項３】
反応条件が、反応圧力又は反応圧力と反応温度を、段階的に多段階に、又は連続的に可変させることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機化合物の製造方法。
【請求項４】
反応容器に反応基質を収容し、バッチ方式で反応させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の有機化合物の製造方法
【請求項５】
連続方式により反応させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
【請求項６】
反応条件が、反応圧力７．３ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下、反応温度３１℃以上３００℃以下の少なくとも超臨界状態の範囲から選ばれることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の有機化合物の合成方法。
【請求項７】
反応基質が、炭素数１〜５０個の範囲で構成される有機化合物で、アルカン類、アルケン類、アルキン類、アリール類、アルコール類、エーテル類、チオール類、チオエーテル類、ケトン類、アルデヒド類、カルボン酸類、カルボン酸誘導体類、アミン類、ウレタン類、イミン類、ニトリル類、ニトロ類、有機ハロゲン類、カルボカチオン類、カルボアニオン類、アンモニウムカチオン類、ホスホニウムカチオン類、スルホニウムカチオン類から選ばれることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
【請求項８】
反応基質が、ケトン類であり、アルキルケトン類、シクロアルキルケトン類、アルキルジケトン類、シクロアルキルジケトン類、アルキルトリケトン類、シクロアルキルトリケトン類、アルキルテトラケトン類、シクロアルキルテトラケトン類、アリールケトン類、アリールアルキルケトン類、アリールシクロアルキルケトン類及びビニルケトン類、アルキルビニルケトン類、シクロアルキルビニルケトン類、アリールビニルケトン類、シクロアルキルビニルケトン類、アリールアルキルビニルケトン類、アリールシクロアルキルビニルケトン類及びそれらの誘導体から選ばれることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
【請求項９】
ケトン類が、シクロペンタノン、メチルシクロペンタノン、シクロペンタジオン、メチルシクロペンタジオン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、シクロヘキサジオン、メチルシクロヘキサジオン、シクロヘプタノン、メチルシクロヘプタノン、シクロヘプタジオン、メチルシクロヘプタジオン、アセトン、ブタノン、ペンタノン、ペンタジオン、ヘキサノン、ヘキサジオン、ヘプタノン、ヘプタジオン及びそれらの誘導体から選ばれることを特徴とする請求項８に記載の有機化合物の製造方法。
【請求項１０】
ビニルケトン類が、ブテノン、ペンテノン、へキセノン、フェニルブテノン、フェニルペンテノン及びその誘導体から選ばれることを特徴とする請求項８に記載の有機化合物の製造方法。
【請求項１１】
有機化合物がステロイド環化生成物であることを特徴とする請求項８に記載の有機化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素の存在下に、反応基質を反応させて有機化合物を合成するにあたり、少なくとも反応圧力を変化させる反応条件で該有機化合物を合成する、新規な有機化合物の合成方法に関するものであり、更に詳しくは、二酸化炭素、即ち、超臨界二酸化炭素、亜臨界二酸化炭素ないし加圧二酸化炭素の存在下での反応において、圧力・温度を多段階に可変させることにより、各圧力・温度下における二酸化炭素の密度や、基質の二酸化炭素に対する溶解度等が連続的に変化することを利用して、従来の、単純な温度・圧力の制御だけでは、高収率、高選択率で製造することが難しかった有機化合物を、選択的・効率的に製造することを可能とする新規有機合成方法に関するものである。
本発明は、環境問題等を抜本的に解消することが可能な、次世代の化学合成技術としてその実用化が強く期待されている、超臨界流体、亜臨界流体等の加圧媒体を利用した有機化合物の合成技術の分野において、二酸化炭素の存在下に、少なくとも反応圧力を多段階に、及び連続的に可変させる反応条件下で反応基質を反応させることにより、化合物の選択的合成が可能であり、更に、従来のように、合成反応・分離操作を繰返すことなく、一段階で、収率良く目的化合物を合成することが可能な新しい有機合成技術を提供するものである。
本発明の多段階可変超臨界有機合成法は、反応基質を選ばず、短時間で、大量に、しかも、環境にやさしく、有機化合物を製造することができる、新規な有機合成方法として有用である。
【背景技術】
【０００２】
これまで、超臨界二酸化炭素、亜臨界二酸化炭素、あるいは二酸化炭素を反応溶媒として用いた反応は、圧力一定、温度一定ないしは、圧力一定、温度可変で検討が行なわれている。特に、超臨界二酸化炭素を用いた有機物の抽出に関しては、温度可変精留塔等による段階的抽出が行なわれている。従来、先行技術文献において、例えば、温度勾配を付した超臨界流体抽出塔を新規に制作し、エイコサペンタエン酸（ＥＰＡ）、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）を半回分的操作により、効率的に抽出精製する方法が提案されている（非特許文献１）。また、同様に、温度勾配を付した超臨界抽出装置を製作し、ローズマリーからのカルバゾールを効率よく抽出する方法が提案されている（特許文献1）。これらは、全て、超臨界二酸化炭素及びその温度勾配を利用した抽出方法に関するものであり、従来、抽出に多く用いられる超臨界二酸化炭素の利用技術として、圧力は一定のままで、温度勾配を利用した事例はある。しかし、超臨界二酸化炭素及びその圧力変化あるいは圧力勾配を利用した抽出ないし反応例は、非常に稀である。
【０００３】
超臨界二酸化炭素を用いた反応は、近年、論文、特許出願件数ともに大幅に増大している。特に、二酸化炭素を超臨界状態で使用することで、反応時間、反応収率が大幅に改善されるため、その反応溶媒としての利用が非常に注目される。しかし、それらの反応では、依然として、圧力・温度一定の元で反応が行なわれており、結局、有機溶媒を用いた場合と比べて、超臨界二酸化炭素を用いた場合であっても、反応操作上の大幅な短縮にはならないのが現状である。
【０００４】
【特許文献１】特開平６-７６０５号公報
【非特許文献１】化学工学論文集，第１５巻，第３号，４３９頁（１９８９年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような状況の中で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、簡単な合成プロセスで、有機化合物を、高い選択性で、収率良く合成することができ、しかも、環境問題を解決できる、新しい有機化合物の製造方法を開発することを目標として、鋭意研究を積み重ねた結果、超臨界二酸化炭素、亜臨界二酸化炭素又は加圧二酸化炭素を反応溶媒とし、二酸化炭素が、温度、圧力に応じて、容易に密度・溶解度・粘度等を可変できる点に着目し、多段階ないしは連続的に温度・圧力を変化させることで、従来、数段階の反応・分離操作を繰り返すことで合成していた工程を、反応容器内の化合物を、他の容器に移動させることなく、一段階で、効率的に行うことが可能になることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の目的は、多段階ないしは連続的に温度・圧力を変化させることで、数段階の反応・分離操作を繰り返すことなく、一段階で、目的の有機化合物を合成することができる有機化合物の製造方法を提供することである。
また、本発明の目的は、高選択性、高収率の有機化合物の製造方法を提供することである。
また、本発明の目的は、従来、何段階もあった一連の有機反応で、各段階で様々な反応操作、分離操作、抽出操作等が必要であり、実際の反応時間は数時間〜十数時間でも、トータルでは、何日、何週間も必要であった製造工程を、一段階に短縮し、しかも反応時間数分〜２４時間以内、トータル1日以内という、極めて短時間で、複雑な化学反応を遂行することが可能な有機化合物の製造方法を提供することである。
また、本発明の目的は、有機溶媒、酸、アルカリ等を極力使用せずに反応を遂行し、有機化合物を効率良く製造する方法を提供することである。
また、本発明の目的は、廃水、廃物がほとんど発生しない製造方法であって、廃水、廃物の処理をほとんど必要としない、環境にやさしい、有機化合物の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）二酸化炭素の存在下に、反応基質を反応させて有機化合物を合成するにあたり、少なくとも反応圧力を２段階以上の多段階又は連続的に可変させる反応条件下で、２段階以上の反応を含む一連の反応を１段階で、選択的に有機化合物を合成することを特徴とする、有機化合物の製造方法。
（２）二酸化炭素が、超臨界、亜臨界ないし加圧状態の二酸化炭素であることを特徴とする上記（１）に記載の有機化合物の製造方法。
（３）反応条件が、反応圧力又は反応圧力と反応温度を、段階的に多段階に、又は連続的に可変させることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の有機化合物の製造方法。
（４）反応容器に反応基質を収容し、バッチ方式で反応させることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
（５）連続方式により反応させることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
（６）反応条件が、反応圧力７．３ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下、反応温度３１℃以上３００℃以下の少なくとも超臨界状態の範囲から選ばれることを特徴とする上記（１）から（５）のいずれかに記載の有機化合物の合成方法。
（７）反応基質が、炭素数１〜５０個の範囲で構成される有機化合物で、アルカン類、アルケン類、アルキン類、アリール類、アルコール類、エーテル類、チオール類、チオエーテル類、ケトン類、アルデヒド類、カルボン酸類、カルボン酸誘導体類、アミン類、ウレタン類、イミン類、ニトリル類、ニトロ類、有機ハロゲン類、カルボカチオン類、カルボアニオン類、アンモニウムカチオン類、ホスホニウムカチオン類、スルホニウムカチオン類から選ばれることを特徴とする上記（１）から（６）のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
（８）反応基質が、ケトン類であり、アルキルケトン類、シクロアルキルケトン類、アルキルジケトン類、シクロアルキルジケトン類、アルキルトリケトン類、シクロアルキルトリケトン類、アルキルテトラケトン類、シクロアルキルテトラケトン類、アリールケトン類、アリールアルキルケトン類、アリールシクロアルキルケトン類及びビニルケトン類、アルキルビニルケトン類、シクロアルキルビニルケトン類、アリールビニルケトン類、シクロアルキルビニルケトン類、アリールアルキルビニルケトン類、アリールシクロアルキルビニルケトン類及びそれらの誘導体から選ばれることを特徴とする上記（１）から（６）のいずれかに記載の有機化合物の製造方法。
（９）ケトン類が、シクロペンタノン、メチルシクロペンタノン、シクロペンタジオン、メチルシクロペンタジオン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、シクロヘキサジオン、メチルシクロヘキサジオン、シクロヘプタノン、メチルシクロヘプタノン、シクロヘプタジオン、メチルシクロヘプタジオン、アセトン、ブタノン、ペンタノン、ペンタジオン、ヘキサノン、ヘキサジオン、ヘプタノン、ヘプタジオン及びそれらの誘導体から選ばれることを特徴とする上記（８）に記載の有機化合物の製造方法。
（１０）ビニルケトン類が、ブテノン、ペンテノン、へキセノン、フェニルブテノン、フェニルペンテノン及びその誘導体から選ばれることを特徴とする上記（８）に記載の有機化合物の製造方法。
（１１）有機化合物がステロイド環化生成物であることを特徴とする上記（８）に記載の有機化合物の製造方法。
【０００７】
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、二酸化炭素、即ち、超臨界二酸化炭素、亜臨界二酸化炭素ないし加圧二酸化炭素の存在下での反応において、少なくとも圧力を連続的に変化させることにより、各反応条件下における、基質の二酸化炭素に対する溶解度が変化することを利用し、単純な温度圧力制御だけでは難しかった有機化合物を、選択的・効率的に製造することを特徴とするものである。本発明を実施するに当たっては、反応圧力に加え、反応温度を適宜組み合わせて、両者を変化させることにより、更に、効率良く有機化合物を合成することができる。また、本発明の製造方法は、目的とする化合物を、高選択的、高収率で、迅速に合成できる特徴を有するものであるが、これらは、後述する実施例に示される実験結果によってはじめて実証されたものである。
【０００８】
本発明の合成反応に用いる、二酸化炭素としては、超臨界二酸化炭素、亜臨界二酸化炭素ないしは加圧二酸化炭素が挙げられ、通常、温度０℃〜５００℃、圧力０．１ＭＰａ〜１００ＭＰａのものが用いられるが、好ましくは、温度３１℃〜５００℃、圧力０．１ＭＰａ〜５０ＭＰａ、更に好ましくは、温度３１℃〜３００℃、圧力７．３ＭＰａ〜５０ＭＰａの二酸化炭素が用いられる。また、反応に用いる二酸化炭素は、必ずしも純二酸化炭素を用いる必要は無く、二酸化炭素とは別な気体ないし液体ないし固体と混合した二酸化炭素でも良い。例えば、二酸化炭素と水素、酸素、窒素、フッ素、塩素、臭素、アンモニア、アセチレン、メタン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン等のガスとの混合ガスでも構わず、通常、例えば、１０％以上純度を持つ二酸化炭素を用いるが、好ましくは、５０％以上の純度を持つ二酸化炭素、更に好ましくは、８０％以上の純度を持つ二酸化炭素が用いられる。本発明は、反応基質が限定されることなく、いかなる化合物に対しても適用可能であるが、目的とする有機化合物、反応基質の種類、反応経路に応じて、最適な反応温度、反応圧力を適宜選定する。
【０００９】
本発明の方法で用いる反応基質及び反応経路は、特に限定されるものではないが、脂肪族ケトン、これらのジケトン、トリケトン、テトラケトン、脂肪族環状ケトン、これらのジケトン、トリケトン、テトラケトン等のケトン類、そして、それらのケトン類の誘導体、芳香族ケトン、これらのジケトン、トリケトン、テトラケトン等のケトン類、そして、それらのケトン類の誘導体、脂肪族アルデヒド、これらのジアルデヒド、トリアルデヒド、テトラアルデヒド、そしてそれらのアルデヒド類の誘導体、脂肪族環状アルデヒド、これらのジアルデヒド、トリアルデヒド、テトラアルデヒド、そしてそれらのアルデヒド類の誘導体と、ビニルケトン類、アルキルビニルケトン類、シクロアルキルビニルケトン類、アリールビニルケトン類、シクロアルキルビニルケトン類、アリールアルキルビニルケトン類、アリールシクロアルキルビニルケトン類、及びそれらの誘導体との反応による、環状ケトン構造を有する化合物の合成が、代表的な反応として挙げられる。これらの反応の基質の具体例としては、例えば、ケトン類としては、シクロペンタノン、２−メチルシクロペンタノン、３−メチルシクロペンタノン、２−エチルシクロペンタノン、３−エチルシクロペンタノン、２，５−ジメチルシクロペンタノン、２，５−ジエチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−メチルシクロヘキサノン、３−メチルシクロヘキサノン、４−メチルシクロヘキサノン、２−エチルシクロヘキサノン、３−エチルシクロヘキサノン、４−エチルシクロヘキサノン、２，６−ジメチルシクロヘキサノン、２，６−ジエチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、２−メチルシクロヘプタノン、３−メチルシクロヘプタノン、４−メチルシクロヘプタノン、２−エチルシクロヘプタノン、３−エチルシクロヘプタノン、４−エチルシクロヘプタノン、２，７−ジメチルシクロヘプタノン、２，７−ジエチルシクロヘプタノン、シクロオクタノン、２−メチルシクロオクタノン、３−メチルシクロオクタノン、４−メチルシクロオクタノン、２−エチルシクロオクタノン、３−エチルシクロオクタノン、４−エチルシクロオクタノン、シクロペンタ−１，３−ジオン、２−メチルシクロペンタ−１，３−ジオン、４−メチルシクロペンタ−１，３−ジオン、シクロヘキサ−１，３−ジオン、２−メチルシクロヘキサ−１，３−ジオン、４−メチルシクロヘキサ−１，３−ジオン、シクロヘプタ−１，３−ジオン、２−メチルシクロヘプタ−１，３−ジオン、４−メチルシクロヘプタ−１，３−ジオン、シクロオクタ−１，３−ジオン、２−メチルシクロオクタ−１，３−ジオン、４−メチルシクロオクタ−１，３−ジオン、５−メチルシクロオクタ−１，３−ジオン、６−メチルシクロオクタ−１，３−ジオン、２−エチルシクロオクタ−１，３−ジオン、４−エチルシクロオクタ−１，３−ジオン、５−エチルシクロオクタ−１，３−ジオン、６−エチルシクロオクタ−１，３−ジオン、シクロヘキサ−１，３，５−トリオン、２−メチルシクロヘキサ−１，３，５−トリオン、２，４−ジメチルシクロヘキサ−１，３，５−トリオン、２，４，６−トリメチルシクロヘキサ−１，３，５−トリオン、シクロヘプタ−１，３，５，７−テトラオン、２−メチルシクロヘプタ−１，３，５，７−テトラオン、２，４−ジメチルシクロヘプタ−１，３，５，７−テトラオン、２，４，６−トリメチルシクロヘプタ−１，３，５，７−テトラオン、アセトン、２−ブタノン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−オクタノン、３−オクタノン、４−オクタノン、２，４−ペンタジオン、２，４−ヘキサジオン、２，５−ヘキサジオン、２，４−ヘプタジオン、２，５−ヘプタジオン、２，６−ヘプタジオン、２，４−オクタジオン、２，５−オクタジオン、２，６−オクタジオン、２，７−オクタジオン等が挙げられる。また、ビニルケトンの具体例としては、例えば、３−ブテン−２−オン、３−ペンテン−２−オン、１−ペンテン−３−オン、メチル−３−ペンテン−２−オン、３−ヘキセン−２−オン、１−ヘキセン−３−オン、４−ヘキセン−３−オン、メチル−３−ヘキセン−２−オン、３−ヘプテン−２−オン、１−ヘプテン−３−オン、４−ヘプテン−３−オン、２−ヘプテン−４−オン、メチル−３−ヘプテン−２−オン、３−オクテン−２−オン、１−オクテン−３−オン、４−オクテン−３−オン、５−オクテン−４−オン、２−オクテン−３−オン、メチル−３−オクテン−２−オン、フェニルペンテン−３−オン等が挙げられる。本発明の合成方法は、ステロイド化合物等のこうした環状ケトン構造を有する化合物の合成反応以外にも、アルデヒド類、アルコール類、アミン類、ニトリル類、イミン類等を原料としてアクロレインの様なビニルアルデヒド構造を有する化合物等の合成や、キノン構造を有する化合物等の合成にも有用である。
【００１０】
本発明は、多段階に反応圧力又は反応圧力及び反応温度を変化させることにより、各圧力・温度下における基質の二酸化炭素に対する溶解度が変化することを利用するものであるが、圧力、温度の変化は、連続的又は段階的のいずれの方式を採用しても良い。また、単一の容器内に反応基質を収容したままで、多段階に反応圧力、温度を変化させて反応を遂行するバッチ方式、及び反応圧力、温度が相違する複数の反応プロセスを連続して組み合わせて反応を遂行するセミバッチ方式及び連続方式等のいずれの反応方式でも本発明を実施できる。また、本発明では、多段階に反応圧力、温度を変化させるにあたり、反応基質、目的とする化合物、反応経路等により、その最適の条件は相違するので、生成物の状態を検討しながら反応条件は適宜決定できるが、通常の反応においては、段階的に反応条件を変化させる場合は、反応条件を、１回〜１０回の範囲で変化させることにより、目的の有機化合物を効率良く合成できる。本発明は、従来の製造工程のように、合成反応・分離操作の繰返しを必要としないため、目的の有機化合物を合成するに要する操作は簡単であり、また、合成反応は、超臨界状態の二酸化炭素を反応媒体として用いることから、各段階の反応時間を、極めて短縮することができるところから、トータルの製造時間は極めて短時間にすることが可能である。本発明による反応時間は、反応基質、目的とする化合物、反応経路、反応条件等により相違するが、通常、各段階の反応時間を、場合により１０００分の１にも短縮できることから、反応時間は５分〜１日程度で良い。
【００１１】
本発明の製造方法により、多段階で反応圧力・温度を変化させ、有機化合物を合成するには、例えば、耐圧容器内に、反応基質と二酸化炭素を導入して容器内の圧力を所定の値に調整した後、所定の反応温度の下で反応を遂行し、次いで、更に、容器内に二酸化炭素を導入して、容器内を、第二の圧力に調整するとともに、第二の反応温度の下で反応を遂行することにより有機化合物の合成が行われる。目的とする反応生成物に応じて、第三、第四等の反応条件が設定されても良い。後述する実施例において実証されるように、本発明によると、通常は、幾つもの反応を経て合成される有機化合物が、一段階で合成でき、しかも、その反応基質の転化率は１００％、目的とする化合物の収率９５％を得ることができることは、驚異的なことであり、このことは、本発明が、化合物の選択性が非常に高く、効率の良い合成方法であることを示すものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、二酸化炭素の存在下に、反応基質を反応させて有機化合物を合成するにあたり、少なくとも反応圧力を多段階に可変させる反応条件下で該有機化合物を合成する、新規な有機化合物の製造方法に係るものであり、本発明により、（１）従来、数段階の反応・分離操作を繰り返すことで合成していた工程を、反応容器内の化合物を、他の容器に移動させることなく、一段階で効率的に行うことが可能である有機化合物の製造方法を提供できる、（２）反応に選択性があり、有機化合物を、高い選択性で、高収率で製造することができる、（３）一段階反応であり、反応時間が５分〜１日という、短時間で複雑な化学反応を遂行できる、（４）本発明の方法は、反応時間が短いため、短時間に大量の化合物を製造するのに適している、（５）操作が簡便である、（６）有機溶媒、酸、アルカリ等を極力使用せずに反応を遂行できるため、生成物に不純物が混入する恐れが少ない、（７）媒体の二酸化炭素は、常温で気体であるため、生成物との分離が容易である、（８）廃水、廃物がほとんど発生しない合成方法であって、廃水、廃物の処理を必要としない、環境にやさしい有機合成方法を提供できる、という効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の、多段階可変超臨界有機合成製造法を、実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００１４】
本実施例では、バッチ式で、２−メチルシクロヘキサン-1,3-ジオンから、ステロイド環化生成物と同様の構造を有する８ａ−メチル−３，４，８，８ａ−テトラヒドロ−２Ｈ，７Ｈ−ナフタレン−１，６−ジオンを、多段階圧力・温度可変法で製造した。２５ｍＬの耐圧容器に２−メチルシクロヘキサン−１，３−ジオン０．２ｇ（１．６ｍｍｏｌ）、３−ブテン−２−オン０．２ｍL（２．３ｍｍｏｌ、１．４当量）、酸化マグネシウム５０ｍｇを入れた。耐圧容器中に、室温（２５℃）において、二酸化炭素を導入し、１ＭＰａの圧力にした。その後、これを１００℃の油浴に入れた後、更に、二酸化炭素を導入して圧力を１０ＭＰａに調整した後、２時間反応させた。その後、耐圧容器の温度を速やかに１８０℃にした後、更に、二酸化炭素を導入して圧力を２０ＭＰａにして２時間反応させた。反応後、氷水で耐圧容器を急冷し、十分容器が冷却された後に開封した。得られた生成物は、フィルターで触媒を除去した後、そのままエーテルで薄めて、ＧＣ−ＭＳ／ＭＳを用いて分析した。その結果、２−メチルシクロヘキサン−１，３−ジオンの転化率は、１００％であり、目的物である８ａ−メチル−３，４，８，８ａ−テトラヒドロ−２Ｈ，７Ｈ−ナフタレン−１，６−ジオンの収率は、９５％であった。
【実施例２】
【００１５】
本実施例では、バッチ式で、シクロヘキサン−１，３−ジオンから、ステロイド環化生成物と同様の構造を有する３，４，８，８ａ−テトラヒドロ−２Ｈ，７Ｈ−ナフタレン−１，６−ジオンを多段階圧力・温度可変法で製造した。２５ｍＬの耐圧容器に、２−メチルシクロヘキサン−１，３−ジオン０．２ｇ（１．８ｍｍｏｌ）、３−ブテン−２−オン０．２ｍＬ（２．３ｍｍｏｌ、１．３当量）、酸化マグネシウム５０ｍｇを入れた。耐圧容器に、室温（２５℃）において、二酸化炭素を導入して圧力を１ＭＰａにした。その後、これを３５℃の油浴に入れた後、更に、二酸化炭素を導入して圧力を８ＭＰａに調整した後、２時間反応させた。その後、耐圧容器の温度を速やかに１８０℃にした後、更に、二酸化炭素を導入して圧力を１５ＭＰａにして２時間反応させた。反応後、耐圧容器を氷水で急冷し、十分容器が冷却された後に開封した。得られた生成物は、フィルターで触媒を除去して、そのままエーテルで薄めた後、ＧＣ−ＭＳ／ＭＳを用いて分析した。その結果、シクロヘキサン−１，３−ジオンの転化率は、１００％であり、目的物である３，４，８，８ａ−テトラヒドロ−２Ｈ，７Ｈ−ナフタレン−１，６−ジオンの収率は、９４％であった。
【実施例３】
【００１６】
実施例１と同様の条件で、２−メチルシクロヘキサノン０．２ｇ（１．８ｍｍｏｌ）、３−ブテン−２−オン０．２ｍＬ（２．３ｍｍｏｌ、１．３当量）、酸化マグネシウム５０ｍｇを用いて実験を行なった。その結果、２−メチルシクロヘキサノンの転化率は、８０％であり、目的物である４ａ−メチル−４，４ａ，５，６，７，８−ヘキサヒドロ−３Ｈ−ナフタレン−２−オンの収率は、７１％であった。
【実施例４】
【００１７】
実施例１と同様の条件で、シクロヘキサノン０．２ｇ（２．０ｍｍｏｌ）、３−ブテン−２−オン０．２ｍＬ（２．３ｍｍｏｌ、１．２当量）、酸化マグネシウム５０ｍｇを用いて実験を行なった。その結果、シクロヘキサノンの転化率は、８０％であり、目的物である４，４ａ，５，６，７，８−ヘキサヒドロ−３Ｈ−ナフタレン−２−オンの収率は、７６％であった。
【実施例５】
【００１８】
シクロへキサノンとその他のビニルケトン化合物との反応についても、実施例１と同様の条件で実験した。その結果を下記の表１に示す。
【００１９】
【表１】
2005206549.tif 000002
【実施例６】
【００２０】
各種ケトン類とブテノンとの反応についても、実施例１と同様の条件で実験した。その結果を下記の表２に示す。
【００２１】
【表２】
2005206549.tif 000003
【実施例７】
【００２２】
本実施例では、実施例１と同様の実験において、温度を変化させない場合について実験し、バッチ式で２−メチルシクロヘキサン−１，３−ジオンから、ステロイド環化生成物と同様の構造を有する８ａ−メチル−３，４，８，８ａ−テトラヒドロ−２Ｈ，７Ｈ−ナフタレン−１，６−ジオンを圧力・温度が一定の条件で製造した。２５ｍＬの耐圧容器に２−メチルシクロヘキサン−１，３−ジオン０．２ｇ（１．６ｍｍｏｌ）、３−ブテン−２−オン０．２ｍＬ（２．３ｍｍｏｌ、１．４当量）、酸化マグネシウム５０ｍｇを入れた。耐圧容器に、室温（２５℃）において、二酸化炭素を導入して圧力を１ＭＰａの圧力にした。その後、これを１００℃の油浴に入れ、更に、二酸化炭素を導入し、表３に記載の圧力に調整した後、２時間反応させた。反応後、耐圧容器を、氷水で急冷し、十分容器が冷却された後に開封した。得られた生成物は、フィルターで触媒を除去してそのままエーテルで薄めて、ＧＣ−ＭＳ／ＭＳを用いて分析した。２−メチルシクロヘキサン−１，３−ジオンの転化率、目的物である８ａ−メチル−３，４，８，８ａ−テトラヒドロ−２Ｈ，７Ｈ−ナフタレン−１，６−ジオンの収率を表３に示す。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
【化１】
2005206549.tif 000005
【００２５】
【化２】
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【実施例８】
【００２６】
実施例７と同様の実験において、温度を１８０℃にして実験した。２−メチルシクロヘキサン−１，３−ジオンの転化率、目的物である８ａ−メチル−３，４，８，８ａ−テトラヒドロ−２Ｈ，７Ｈ−ナフタレン−１，６−ジオンの収率を表４に示す。
【００２７】
【表４】
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【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上詳述したように、本発明は、二酸化炭素の存在下に、反応基質を反応させて有機化合物を合成するにあたり、少なくとも反応圧力を変化させる反応条件で該有機化合物を合成する、新規な有機化合物の製造方法に係るものであり、本発明により、二酸化炭素、即ち、超臨界二酸化炭素、亜臨界二酸化炭素ないし加圧二酸化炭素の存在下での反応において、圧力・温度を連続的に変化させることにより、各圧力・温度下における基質の二酸化炭素に対する溶解度が変化すること、そして、二酸化炭素の粘度が変化すること等を利用し、単純な温度・圧力の制御だけでは難しかった有機化合物を選択的・効率的に製造する技術を提供することができる。本発明は、化合物の選択的合成が可能であり、従来のように、合成反応・分離操作を繰返すことなく、一段階で、選択性及び収率の高い合成を可能とするものである。また、本発明の多段階可変超臨界有機合成は、反応基質を選ばず、短時間で、大量に、しかも、環境にやさしく、有機化合物を製造することができる、新規な有機合成方法として有用である。