JPH01238578A - ジヒドロピランの製造方法 - Google Patents

ジヒドロピランの製造方法

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JPH01238578A
JPH01238578A JP63335701A JP33570188A JPH01238578A JP H01238578 A JPH01238578 A JP H01238578A JP 63335701 A JP63335701 A JP 63335701A JP 33570188 A JP33570188 A JP 33570188A JP H01238578 A JPH01238578 A JP H01238578A
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ヨグチュム・ヤン・ホフマ
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    • C07D309/16Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D309/18Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero atom

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジヒドロビランの新規な製造方法に関する。
より詳細には、本発明は、置換5.6−シヒドロー21
1−ピランの製造方法に関する。
置換ジヒドロビランは、重要な工業原料である。α−フ
ェニル−ジヒドロビランは、H,フレイフエルダ−(H
,Freirelder) 、[プラクティカル・カタ
リテイツク・ハイドロジェネーション(Practic
al Catalytic ill/droOQnat
ion) J 、ワイリー争インターサイエンス(Wi
ley Interscience)、ニューヨーク(
1971)、412頁に記載のように、酸性媒質中の還
元的開環により、香料として特に重要である5−フェニ
ルペンタノールへ転化できる。
一方、6−フェニル−4−メチル−5,6−シヒドロー
211−ビラン、6−フェニル−2,4−ジメチル−5
,6−シヒドロー211−ビラン、及び6−プチルー2
,4−ジメチル−5゜6−シヒドロー2■−ビランなど
のいくつかのジヒドロビランは、それ自身、貴重な香料
でもあるく米国特許筒3,681,263号、及びA、
 A、ゲボルキャン(Gevorkyan)ら、Arm
、 Khia、  Zh、  197629 (3)、
276−7頁、ケミカル・アブストラクト(chcm。
AbStr、) 85(1976)、10848e参照
のこと)。
上記文献及びスイス特許筒655,932号に記載のよ
うに、これらの化合物及び類似の5.6−ジヒドロ、−
2H−ビランは、一般にはベンズアルデヒド又はペンタ
ナールなどのアルデヒドと、イソプレノールなどの所望
の様態に置換した3−ブテノ−ルー1を触媒量の酸の影
響下で反応させて二重結合異性体の混合物を得ることに
よって調製される。しかし、所望の3−ブチノールは高
価であるか、あるいは全く市販されていない。そのため
、これらのジヒドロビランを、入手が容易でかつ安価な
原料から製造する方法が求められている。
理論上では、かかる化合物は、ジェノフィルとして機能
するアルデヒドと所望の様態に置換したジエンとのディ
ールス−アルダ−型反応によって合成できるはずである
。イソプレンや2−メチルペンタジェンなどのこの種の
ジエンは、大規模で入手可能である。
しかし、文献を研究すると、単純な脂肪族又は芳香族ア
ルデヒドと単純なジエンとのディールス−アルダ−反応
は起こりえないか、又は極端な反応条件下、あるいは新
種で高価な触媒を使用した場合にのみ起こるという理論
に達しざるを得ないく例えば、S、−、ウエインレブ(
Weinreb)ら、テトラヒドロン(Tetrahy
dron) 1982.3100−3104頁、及び8
.8.スナイダー(Snider)ら、ジャーナル・オ
ブ・オーガニック・ケミストリー(J、 Org、 C
hem)、48(1983)、 3003−3010頁
参照)。
驚くべきことに、一般式(Ill) (式中、R1は炭素原子数が15以下のアルキル、シク
ロアルキル 又はアリール基、R2及びR3は水素原子又は炭素原子
数1乃至6のアルキル基である)で表わされる5.6−
シヒドロー211−ビランは、一般式(I> で表わされるアルデヒドと 一般式(II) で表わされるジエン(式中、R+ 、R2及びR3は、
前記の意味を有する)を触媒としての無機ルイス酸の影
響下、ディールス−アルダ−反応させる簡単な方法で調
製できることが見い出された。
Rτは、好ましくは炭素原子数が12以下のアルキル、
アラルキル 基である。特に、直鎖又は分岐アルキル基、フェニル基
及びオルト−、メタ−並びにパラ−トリル基が適してい
る。ジエンとしては、イソプレンと2−メチル−1,3
−ペンタジエンが特に適している。
原則的に反応は、等モル吊のジエン及びジェノフィル、
又は過剰のジェノフィルを使って行い得るが、過剰のジ
エンを用いるのが好適であるとわかった。ジエン/ジェ
ノフィルのモル比は、1:1〜10:1の間が非常に適
しており、1.5:1乃至2.5:1のモル比が特に適
している。
本発明による反応は、無機ルイス酸触媒、好適にはAI
Cla又はSnCIl<の影響下で行う。
AlClgが特に適している。触媒は、ジェノフィル1
モル当り少なくとも0.01モル、好適には0、03乃
至0.6モルの量で使用する。助触媒として、脂肪族又
は芳香族窒素化合物を、触媒1モル当り10モル以下の
量で有利に添加することができる。好ましくは、触媒1
モル当り3モル以下の晒を使用する。この目的に特に適
しているのは、ニトロメタン、ニトロエタン、ニトロプ
ロパン及び高級ニトロアルカン、ニトロベンゼン、及び
ニトロシクロヘキサンである。
触媒ディールス−アルダ−反応用の通常の溶媒、特に炭
化水素を用いてその中で反応を適切に行うことができる
。こうした溶媒の例としては、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、石油エ
ーテルなどが挙げられる。
これらの溶媒は、少なくとも50モル%(ジェノフィル
に対して)の量、特に150モル%以上の間で使用する
のが好ましい。最適反応温度は、ジエンとジェノフィル
との反応性、使用する触媒及び助触媒、それらの使用量
、ざらには溶媒の性質に依存する。−船釣には一30℃
乃至+100℃の温度が使われる。特に適した温度は、
−20℃乃至+70℃である。助触媒を使用する場合、
一般には約30℃より低い温度で十分高い反応速度がす
でに得られている。脂肪族又は脂環式炭化水素を溶媒と
して使用する場合は、触媒/助触媒複合体の安定性及び
溶解性に関連して、反応を5℃未満、特に0℃未満で行
うことが推奨される。
反応物を互いに、又触媒と、さらにもし存在しているな
らば助触媒と混合する方法は決定的なものではない。本
発明でも有利に用いることのできる慣例法は、恐らくあ
る溶媒と混合したジエン及びジェノフィルの混合物の適
量を、反応混合物を所望の温度に保ちながら、触媒、予
想される助触媒及び溶媒の混合物に添加するものである
。反応は、水及び酸素の不在化で行うことが推奨される
以下の実施例で、本発明の方法を実施する方法を説明す
る。しかしながら、本発明はこれらに限定されるもので
はない。
実施例■ 6−フェニル−4−メチル−5.6−シヒドロー211
−ビラン シクロヘキサン80d中のベンズアルデヒド12.79
(0.12モル)及びイソプレン16.39(0.24
モル)の混合物を60℃に加熱した。撹拌を終始徹底的
に行いながら、四塩化第二スズ6、2gをこの反応混合
物に30分で添加したところ、白色の沈澱物が生成した
。混合物を60℃でさらに8時間撹拌した後、冷部して
から氷水にあけた。層を分離して、水層をいくらかのシ
クロヘキサンで洗浄し、集めた有機層を炭酸水素ナトリ
ウム溶液、次いで飽和食塩水で洗浄した。溶媒を蒸発さ
せ、残漬を減圧下で蒸留したところ、所望のジヒドロピ
ランが4.7gの取組で得られた。その物性は以下の通
り。沸点87℃/80Pa, NHR  ( 100H
llZ, CCj! 4溶液、THSを基準としたpp
mで表わしたδ) :  1.70  (3H1ブロー
ドS)、 1.8−2.4(2+1)、 4.20 (
2N 、m)、4.40(IH,d、d、)、 5.4
1(IH、ブロードS)、7.24(5H)  。
実施例■ 6−フェニル−4−メチル−5,6−シヒドロー2H−
ビラン ベンズアルデヒド12.7gを、60℃に加熱したシク
ロヘキサン100mf!中の塩化アルミニウム1.49
(0,01モル)の混合物に添加した。次いでイソプレ
ン16.3gをそれに30分で添加した後、さらに塩化
アルミニウム1.4gを添加した。混合物を65℃でさ
らに30分間撹拌した後、実施側光に記載の通り処理を
行った。所望のジヒドロビランは4.9gの収量で得ら
れた。
実施例■ 6−フェニル−4−メチル−5,6−ジヒドロ−211
−ビラン 徹底的に撹拌しながら、ベンズアルデヒド3.83を、
約5℃に冷却した塩化アルミニウム6.4g及びトルエ
ン60gの混合物に5分間で添加した。
次いで、ベンズアルデヒドa、B、イソプレン17、f
39及びトルエン25gの混合物を、連続的に冷却し、
かつ徹底的に撹拌しながら、30分で添加した。混合物
を15℃でさらに10分間撹拌した侵、実施例■に記載
の通り処理を行った。所望のジヒドロビランは、10.
1gの収量で得られた。
実施例■ 6−フェニル−4−メチル−5,6−シヒドロー2H−
ビラン 0−ヘキサン400m1!及び塩化アルミニウム53.
39(0,40モル)の混合物を、撹拌しながら一5℃
に冷却した後、2−ニトロプロパン35.Ei9 (0
,40モル)をこの温度で10分間で添加した。次いで
、ベンズアルデヒド106g(1,9モル〉、イソプレ
ン149g(2,2モル)、及びn−ヘキサン3007
から成る混合物を30分で添加した。反応は非常に発熱
するため、混合物を連続的に冷却し、十分に撹拌した。
その後、反応混合物を一5℃でさらに10分間撹拌して
氷水にあけ、実施側光に記載の通り処理を行った。
所望のジヒドロビランは、93.8gの収量で得られた
実施例V 2.4−ジメチル−6−フェニル−5,6−シヒドロー
211−ビラン トルエン40d及び塩化アルミニウム3.2g(0,0
24モル)の混合物を、撹拌しながら5℃に冷却した後
、2−ニトロプロパン2.19 (0,024モル)を
この温度で5分間で添加した。次いで、ベンズアルデヒ
ド12.7g、 2−メチル−1,3−ペンタジエン2
3g(0,28モル)、及びトルエン507から成る混
合物を20分で添加したが、この際混合物は連続的に十
分82伴、冷却した。反応混合物を5℃でざらに10分
間撹拌した後、氷水にあけ、実施例°■に記載の通り処
理を行った。所望のジヒドロビランは、シス異性体12
.49及びトランス異性体2.0gの混合物として得ら
れた。2つの異性体は、溶出剤としてエーテル/ペンタ
ンを使ったシリカゲルによるカラムクロマトグラフィー
で分離した。
シス異性体:沸点90℃/90Pa、 NHR:  1
.24(3N、d、J、=7 H2)、 1.70 (
3+1 、ブロードS)、1.8−2.4(2旧、4.
25 (IHSm)、4.47 (IH。
d、d、)、5.32 (1)1 、ブロードS)、 
7.2 (5H)。
トランス異性体:沸点92℃/90Pa、 )IHR:
1.23 (3H,d、J、=7 Hz)、1.72 
(3H、ブロードS)、1.8−2.4(2H)、4.
32 (111、It)、4.63 (1+1、d、d
、)、5.37 (IH、ブロードS)、 7.2 (
5H)。
実施例■ トルエン240m及び塩化アルミニウム10.7g(O
,Oaモル)の混合物を、撹拌しながら5℃に冷却した
後、2−二トロプロパン7.1g(0,08モル)をこ
の温度で10分間で添加し、次いで、トルアルデヒド7
.39 (0,06モル)を添加した。次にm−トルア
ルデヒド89.5g(0,75モル)及びイソプレン1
21.2g(1,78モル)から成る混合物を添加した
が、この際混合物は連続的に十分撹拌、冷却した。反応
混合物を5℃でさらに10分間撹拌した後、氷水にあけ
、実施例Iに記載の通り処理を行った。
所望のジヒドロビランは、60.7gの収量で得られた
。沸点93℃/80Pa、 NHR:  1.71  
(3H,ブロードS)、 1.8−2.4(2H)、 
2.32 (3H、s)、 4.20(211、III
)、4.38 (IH、d、d、)、5.41 (il
l 、ブロードS)、 6.9−7.2 (4N)。
実施例■ トルエン45威及び塩化アルミニウム4.4g(0,0
32モル)の混合物を、撹拌しながら5℃に冷却した後
、ニトロメタン2.0g(0,032モル)をこの温度
で5分間で添加した。次いで、イソバレルアルデヒド1
4.0g(0,16モル)、イソプレン24.Og(0
,35モル)、及びトルエン30mから成る混合物を2
0分で添加したが、この際、混合物は連続的に十分撹拌
、冷却した。反応混合物を5℃でさらに20分間撹拌し
た後、氷水にあけ、実施例■に記載の通り処理を行った
。所望のジヒドロビランは5.9gの収ffiテ得られ
た。沸点30℃/80PaSNHR:  0.89 (
3H1d、J、=7 H2)、0.91  (3H,d
、J。
=7 Hz)、0.9−2.1(5N)、1.66 (
311、S)、3.40(1+1 、III)、4.0
0 (211、III)、5.32 (111、ブロー
ドS)。
実施例■ 6−へキシル−4−メチル−5,6−ジヒドロ−211
−ビラン トルエン40d及び塩化アルミニウム3.2g(0,0
24モル)の混合物を、撹拌しながら5℃に冷却した後
、2−ニトロプロパン2.1g(0,024モル)をこ
の温度で5分間で添加した。次いで、ヘプタナール13
.4g(0,12モル)、イソプレン20.49(0,
30モル)、及びトルエン30mから成る混合物を20
分間で添加したが、この際、混合物は連続的に十分撹拌
、冷却した。反応混合物を5℃でさらに20分間撹拌し
た後、氷水にあけ、実施例■に記載の通り処理を行った
。所望のジヒドロビランは5.4gの収量で得られた。
沸点68℃/90Pa、 NHR:  0.89 (3
H1t)、1.0−1.5 (IOH)、1.66 (
3H1ブロードS)、 1.5−2.1 (2H)、 
3.32 (ill、l)、4.00 (2H、l11
)、5.32 (IH、ブロードS)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、R_1は炭素原子数が15以下のアルキル、シ
    クロアルキル、アラルキル、アルカリール、又はアリー
    ル基を表わす)を有するアルデヒドと、 一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、R_2及びR_3は水素原子又は炭素原子数1
    乃至6のアルキル基を表わす)を有するジエンを、触媒
    としての無機ルイス酸の影響下で一般式(III) ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (式中、R_1、R_2及びR_3は上記の意味を有す
    る)を有する化合物に転化することを特徴とする、5,
    6−ジヒドロ−2H−ピラン誘導体の製造方法。 (2)R_1が、炭素原子数が12以下のアルキル、ア
    ラルキル、アルカリール又はアリール基で表わされる一
    般式( I )を有するアルデヒドが使用されることを特
    徴とする請求項1記載の方法。 (3)R_1が炭素原子数1乃至6のアルキル基、フェ
    ニル基、又はo−、m−、あるいはp−トリル基で表わ
    される一般式( I )を有するアルデヒドが使用される
    ことを特徴とする請求項2記載の方法。 (4)一般式(II)を有するジエンとして、イソプレン
    又は2−メチル−1,3−ペンタジエンが使用されるこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記
    載の方法。(5)ルイス酸として、AlCl_3又はS
    nCl_4が使用されることを特徴とする請求項1乃至
    請求項4のいずれか1項記載の方法。 (6)ルイス酸がジエノフィル1モル当り少なくとも0
    .01モルの量で使用されることを特徴とする請求項1
    乃至請求項5のいずれか1項記載の方法。 (7)ルイス酸が、ジエノフィル1モル当り0.03乃
    至0.6モルの量で使用されることを特徴とする請求項
    6記載の方法。 (8)脂肪族又は芳香族窒素化合物が、助触媒として使
    用されることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいず
    れか1項記載の方法。 (9)ルイス酸1モル当り10モル以下の助触媒が存在
    することを特徴とする請求項8記載の方法。
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