JPH0226609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は式（） で示される置換アルコールの製造方法に関する。 上記式（）で示される置換アルコールは、テ
トラヒドロラバンジユロールとして知られ、香料
として用いられるものである。 本発明者らは該置換アルコールの製造方法につ
き鋭意検討した結果、第一菊酸の低級アルキルエ
ステルを原料として、工業的にも極めて有利に製
造する方法を見出し、これに種々の検討を加え本
発明を完成するに至つた。 即ち本発明は、第一菊酸の低級アルキルエステ
ルをスルホン酸類または硫酸で処理し、一般式
（） 〔式中、R₁は一般式

【式】または

【式】（ここにR′は低級アルキル基を表 わす。）で示される基を表わす。〕 で示される置換ジエンカルボン酸エステルに導
き、次いで該化合物の低級アルコキシカルボニル
基を還元し、一般式（） 〔式中、R₂は式

【式】または

【式】で示される基を表わす。〕 で示される置換ジエンアルコールを得、さらにこ
れを水素添加するかあるいは、一般式（）で示
される置換ジエンカルボン酸エステルを水素添加
し一般式（） 〔式中、R′は前記と同じ意味を有する。〕 で示される置換カルボン酸エステルを得、次いで
該化合物の低級アルコキシルカルボニルを還元す
ることによる前記式（）で示される置換アルコ
ールの製造方法を提供するものである。 次に本発明方法につき順次説明する。 先ず第一菊酸の低級アルキルエステルから前記
一般式（）で示される置換ジエンカルボン酸エ
ステルを製造する工程について述べる。 従来、一般式（）で示される置換ジエンカル
ボン酸エステル類の製造方法に関連するものとし
ては、次の方法が知られている。 例えば第一菊酸エチルエステルを高温（500℃）
に加熱することにより置換ジエンカルボン酸エチ
ルエステルを得る方法が報告されており
（Tetraahedron Letters、3795（1965））、該文献
の記載によればその生成物は、上記一般式（）
の３，４―位の二重結合の立体配置はＥ型とされ
ている。しかしながら本発明者らの検討によれ
ば、該方法により得られる生成物はＺ型であり、
本発明の目的とするＥ型配置の置換ジエンカルボ
ン酸エステルではない。 また、トランス―２，２―ジメチル―３―（１
―ヒドロキシ―２―メチルプロピル）シクロプロ
パン―１―カルボン酸のアルキルエステルを脱水
開環することによつて、置換ジエンカルボン酸の
アルキルエステルを得る方法（特公昭41―19056
号公報、Agr.Bio.Chem.，28，456（1976）、
Tetrahedron Letters，2441（1976））が知られて
いるが、この場合はその原料をトランス―カロン
酸あるいはイソ酪酸クロリドから、複雑な多工程
を経て合成せねばならず、工業的に実施するには
満足すべき方法とは言えない。 さらに、原料としてカルボン酸を用いるという
点で本発明の方法とは異なるが、トランス―第一
菊酸をピリジン塩酸塩と共に210℃に加熱するこ
とによつてジエンカルボン酸を得るとの報告（J.
Chem.Soc.PerkinTrans.I，196（1977））がある
が、それによれば主成分は中性物であるオレフイ
ンおよびラクトン類であり、置換ジエンカルボン
酸の収率は極めて低く本願目的の中間体とは到底
なり得ない。 このような状況の下に本発明者らは、前記一般
式（）で示される置換ジエンカルルボン酸エス
テルの製法について鋭意検討を重ねた結果、第一
菊酸の低級アルキルエステルをスルホン酸類また
は硫酸で処理することにより、選択的に三員環の
２，３―位間で開裂が起こり、一般式（）で示
される３，４―位の二重結合の配置がＥ型である
置換ジエンカルボン酸エステルが収率よく得られ
ることを見出すに至つた。 本工程を実施するに際し、原料である第一菊酸
の低級アルキルエステルは、トランス体、シス体
またはその混合物の何れでも差支えない。また、
スルホン酸類としては、パラートルエンスルホン
酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン
酸、メタンスルホン酸などのアリールまたはアル
キルスルホン酸が用いれる。スルホン酸類、硫酸
等の使用量は通常、原料の第一菊酸エステル１モ
ルに対して1/100から当モル、好ましくは1/10か
ら1/12モル範囲である。 本発明方法において、溶媒は必須ではないが、
反応をより円滑に進行させるために、本反応を本
質的に阻害しない溶媒を用いることが好ましい。
このような溶媒としてはクロロホルム、ジクロル
エタンなどのハロゲン化炭化水素、ベンゼン、ト
ルエンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタ
ンなどの飽和炭化水素およびこれらの混合溶媒を
挙げることができる。 反応温度は通常30℃から150℃または使用する
溶媒の沸点の範囲、好ましくは70℃から150℃の
範囲である。また反応時間は、反応条件によつて
異なるが、10分から50時間で充分目的が達せら
れ、反応の進行度はガスクロマトグライーあるい
は薄層クロマトグラフイーにより確認することが
できる。 反応は減圧下〜加圧下の何れでも実施すること
ができるが、常圧下でも容易に目的を達すること
ができる。 また本発明を実施するに際しては、バツチ形
式、連続形式の何れの形式でも行なうことがで
き、仕込方法も原料をスルホン酸類または硫酸と
共に反応容器に一括して入れる方式あるいは反応
の進行に応じて連続的にまたは断続的に入れる方
式の何れの方式をも採用することができる。 以上のようにして反応が終了した反応液から、
用いたスルホン酸類または硫酸を抽出、過、洗
浄などにより除去した後、反応液を濃縮すること
により、目的とする置換ジエンカルボン酸エステ
ルが得られる。 このものは必要に応じて蒸留、クロマトグラフ
イーなどの手段により、さらに精製することもで
きる。 次に一般式（）で示されるジエンカルボン酸
エステルから式（）で示される置換アルコール
を製造する工程について述べる。 この工程において、置換ジエンカルボン酸エス
テルの低級アルコキシカルボニル基の還元と二重
結合への水素添加の順序は何ら制限されるもので
はなく、低級アルコキシカルボニル基の還元を行
つた後、水素添加する方式または水素添加した
後、低級アルコキシカルボニル基を還元する方式
の何れでもよい。 一般式（）で示される置換ジエンカルボン酸
エステルおよび一般式（）で示される置換カル
ボン酸エステルの低級アルコキシカルボニル基を
還元するに際し、還元剤としては水素化アルミニ
ウム化合物、水素化ホウ素化合物などを挙げるこ
とができる。 水素化アルミニウム化合物の具体例としては、
リチウムアルミニウムハイドライド、リチウムエ
トキシアルミニウムハイドライド、ソジウムアル
ミニウムハイドライド、ソジウムビス（２―メト
キシエトキシ）アルミニウムハイドライド、アラ
ンなどを例示することができる。 また、水素化ホウ素化合物としては例えば、リ
チウムボロハイドライド、リチウムトリエチルボ
ロハイドライド、リチウムトリ―sec―ブチルボ
ロハイドライドなどを挙げることができる。 またこの時、ジエチルエーテル、テトラヒドロ
フラン、ジメトキシエタン、ジグライムなどの不
活性溶媒中で実施することが好ましく、また目的
に応じこれらとベンゼン、トルエンなどの芳香族
炭化水素を併用することもできる。 反応温度は特に制限されるものではなく、−78
℃から溶媒の沸点の範囲で任意に実施することが
できる。 このようにして還元反応を行つた後、反応液を
稀塩酸などの鉱酸または水酸化ナトリウムなどの
アルカリ水溶液で処理し、次いで有機溶媒で抽出
することにより、それぞれ目的の一般式（）で
示される置換ジエンアルコールおよび式（）で
示される置換アルコールを得ることができる。 また一般式（）で示される置換ジエンカルボ
ン酸エステルおよび一般式（）で示される置換
ジエンアルコールの二重結合への水素添加に際し
用いられる触媒としては、ニツケル、パラジウ
ム、白金またはこれらの酸化物、あるいはこれら
を適当な担体に担持させた触媒が挙げられ、担体
としては活性炭、アルミナなどが用いられる。 この時、水素圧は通常大気圧から100気圧であ
り、また溶媒は反応に関与しないものであれば特
に制限はなく、メタノール、エタノールなどの低
級アルコーの使用が好ましい。 反応温度は、通常０℃から使用する溶媒の沸点
の範囲で任意にとり得る。 このようにして接触還元を行つた後、過など
により、触媒を除き、反応液を濃縮することによ
り、それぞれ一般式（）で示される置換カルボ
ン酸エステルおよび式（）で示される置換アル
コールが得られる。 尚、以上のようにして得られる各生成物は、そ
のままでも純度が高いが必要により蒸留、クロマ
トグラフイーなどの手段でさらに精製することも
できる。 以下に実施例で本発明をさらに詳細に説明す
る。 実施例 １ ２，２―ジメチル―３―（２―メチル―１―プ
ロペニル）―シクロプロパン―１―カルボン酸エ
チルエステル（シス／トランス＝35/65）20.0gに
トルエン400mlを加え、これにパラトルエンスル
ホン酸5.0gを加えて110℃で６時間反応した。反
応液を水洗後濃縮し、残渣15.2gを得た。次いで
これを蒸留（b.p50〜75℃／1.5mmHg）し、留出
物として12.8gの淡黄色油状物を得た。このもの
はそのガスクロマトグラフから、２つの主成分か
らなり、その比は化合物(1)49.4％、化合物(2)50.6
％であつた。 次いでこの留出物10gを蒸留（理論段数：80
段、還流比：50/1）し、沸点98〜100℃／11mmHg
の留分4.0g（化合物(1)の含量：95.5％）と沸点71
〜73℃／1.2mmHgの留分4.1g（化合物(2)の含量：
95.6％）を分離取得した。 これらの化合物は次のスペクトルデータから 化合物 (1)： (E)―５―メチル―２―（１―メチル―エテニ
ル）―３―ヘキセン酸エチル 化合物 (2)： (E)―５―メチル―２―（１―メチル―エチリデ
ン）―３―ヘキセン酸エチル であることが確認された。 赤外吸収スペクトル（NaCl、液体フイルム法）
cm^-11740，1650，900 NMRスペクトル（CDCl₃、TMS，200MHz） δ（ppm）5.54（Ｈ―３，Ｈ―４，ｍ） 4.87（Ｈ―9a，ｓ，ｓ） 4.15（Ｈ―10，ｑ，J₁₀，₁₁＝6.8Hz 3.60（Ｈ―２，ｄ，J₂，₃＝6.8Hz） 2.36（Ｈ―５，ｍ） 1.76（Ｈ―８，ｓ） 1.26（Ｈ―11，ｔ，J₁₀，₁₁＝6.8Hz） 1.00（Ｈ―６，ｄ，J₅，₆＝6.8Hz） Ｈ―３，Ｈ―４の立体配置はEu（fod）₃をシフ
ト試薬として用いた60MHz NMRスペクトル
（J₃，₄＝15Hz）から、Ｅ型であることが判明した。 赤外吸収スペクトル（NaCl，液体フイルム法）
cm^-11735，1650，2630，970 NMRスペクトル（CDCl₃，TMS，60MHz） δppm６，２（Ｈ―３，ｄ，J₃，₄＝17Hz） 5.45（Ｈ―４，dd，J₃，₄＝17Hz，J₄，₅＝７Hz） 4.25（Ｈ―10，ｑ，J₁₀，₁₁＝７Hz） 2.2（Ｈ―５，ｍ） 1.8（Ｈ―８，Ｈ―９，ｓ） 1.3（Ｈ―11，ｔ，J₁₀，₁₁＝７Hz） 0.95（Ｈ―６，ｄ，J₅，₆＝６Hz） Ｈ―３，Ｈ―４の立体配置はJ₃，₄＝17Hzである
ことからＥ型であることが判明した。 実施例 ２ 窒素ガス雰囲気下に、水素化リチウムアルミニ
ウム2.61gを乾燥エーテル100mlに加え、−20℃で
撹拌しながら(E)―５―メチル―２―（１―メチル
―エテニル）―３―ヘキセン酸エチルエステル
17.9gを乾燥エーテル100mlに溶解した液を徐々に
滴下した。滴下終了後、−20℃で１時間撹拌した
後、窒素雰囲気下に反応液を徐々に氷水中に加
え、水素化リチウムアルミニウムを失活させ、希
塩酸で酸性とした。エーテル層を分液後、水層を
エーテルで抽出し、エーテル層を併せ濃縮すると
14.4gの淡黄色油状物が得られた。次いでこれを
蒸留し、沸点75〜77゜／６mmHgの留分12.9gを油
状物として得た。 該留出物は下記のスペクトルデーターより、(E)
―５―メチル―２―（１―メチル―エテニル）―
３―ヘキセン―１―オールであることが確認され
た。 赤外吸収スペクトル（NaCl，液体フイルム）cm
^-1 3360，3080，1640，980，900 NMRスペクトル（CCl₄，TMS，200MHz） δ（ppm）5.54（Ｈ―３，dd，J₃，₄＝15.1 Hz，J₂，₃＝6.3Hz） 5.26（Ｈ―４，dd，J₃，₄D＝15.1 Hz，J₄，₅＝8.3Hz） 4.87（Ｈ―8s，ｓ） 4.78（Ｈ―8a，ｓ） 3.58（Ｈ―１，ｍ） 2.83（Ｈ―２，ｍ） 2.28（Ｈ―５，ｍ） 1.77（Ｈ―10，ｓ） 1.72（Ｈ―９，ｓ） 0.99（Ｈ―６，ｄ，J₅，₆＝6.8Hz） Ｈ―３，Ｈ―４の立体配置はJ₃，₄＝15.1Hzであ
ることより、Ｅ型であることが判明した。 実施例 ３ 窒素ガス雰囲気下で水素化リチウムアルミニウ
ム6.61gを乾燥エーテル200ml中に懸濁させ、これ
に乾燥エタノール8.02gと乾燥エーテル50mlの混
合液を０℃で徐々に滴下した。滴下終了後、０℃
で１時間撹拌した後、−20℃に冷却し、この溶液
に(E)―５―メチル―２―（１―メチル―エチリデ
ン）―３―ヘキセン酸エチルエステル24.9gを乾
燥エーテル75mlに溶解した液を徐々に滴下した。
滴下終了後−20℃で７時間撹拌した後、実施例２
と同様に後処理し、有機層を分液し、水層はエー
テルで抽出した。 有機層を併せ、濃縮し、残渣として淡黄色油状
物17.5gを得た。これを蒸留し、沸点72℃／２mm
Hg〜73℃／１mmHgの留分12.9gを油状物として
得た。このものは下記スペクトルデーターより、
(E)―５―メチル―２―（１―メチル―エチリデ
ン）―３―ヘキセン―１―オールであることが確
認された。 赤外吸収スペクトル（NaCl，液体フイルム）cm
^-1 3450，1382，1160，1020 NMRスペクトル（CCl₄，TMS，60MHz） δ（ppm）6.23（Ｈ―３，ｄ，J₃，₄＝16Hz） 5.65（Ｈ―４，dd，J₃，₄＝16Hz，J₄，₅＝6.5Hz） 4.17（Ｈ―１，ｓ） 2.57（Ｈ―９，ｓ） 2.3（Ｈ―５，ｍ） 1.83（Ｈ―８，ｓ） 1.80（Ｈ―８，ｓ） 1.0（Ｈ―６，ｄ，J₅，₆＝７Hz） 実施例 ４ 窒素ガス雰囲気下に室温で５％パラジウム―炭
素1.5gを乾燥エタノール100mlに懸濁させた。次
いでこれに(E)―５―メチル―２―（１―メチル―
エテニル）―３―ヘキセン酸エチルエステル
20.0gを加え、系内を水素雰囲気下に保ちながら
室温で７時間激しく撹拌した。水素ガス約5.2lを
吸収した時点で反応を中止し、触媒を去した後
濃縮し、淡黄色油状物17.5gを得た。次いでこれ
を蒸留し、沸点69〜71℃／５mmHgの留分16.3gを
油状物として得た。このものは下記のスペクトル
データーより２―イソプロピル―５―メチル―ヘ
キサン酸エチルエステルであることが確認され
た。 NMRスペクトル（CCl₄，TMS，60MHz） δ（ppm）4.05（Ｈ―９，ｑ，J₉，₁₀＝７Hz） 2.1〜0.7（Ｈ―２，３，４，５，７，ｍ） 1.25（Ｈ―10，ｔ，J₉，₁₀＝７Hz 0.85（Ｈ―６，Ｈ―８，ｄ，J₅，₆＝J₇，₈＝5.5
Hz） 次いで該エステルを実施例２と同様にして、水
素化リチウムアルミニウム1.95gおよび乾燥エー
テル210mlを用いて還元し、淡黄色油状物13.1gを
得た。次いでこれを蒸留し、沸点72〜73℃／４mm
Hgの留分10.5gを油状物として得た。このものは
下記のスペクトルーターより２―イソプロピル―
５―メチル―ヘキサン―１―オールであることが
確認された。 赤外吸収スペクトル（NaCl，液体フイルム）cm
^-1 3330，1460，1380，1365，1050 NMRスペクトル（CCl₄，TMS，60MHz） δ（ppm）3.43（Ｈ―１，ｄ） 3.07（Ｈ―９，br） 2.1〜0.6（Ｈ―２，３，４，５，７，ｍ） 0.87（Ｈ―６，８，ｄ，J₅，₆＝J₇，₈H＝６Hz） 実施例 ５ 窒素雰囲気下に室温で５％パラジウム―炭素
0.2gを乾燥エタノール15mlに懸濁させた。 次いでこれに(E)―５―メチル―２―（１―メチ
ル―エテニル）―３―ヘキセン―１―オール2.0g
を加え、系内を水素雰囲気下に保ちながら室温で
激しく撹拌した。水素ガス650mlを吸収させた時
点で反応を中止し、触媒を去した後濃縮し、淡
黄色油状物1.8gを得た。次いでこれを蒸留し、沸
点71〜73℃／４mmHgの留分1.5gを得た。 このものの赤外吸収スペクトルおよびNMRス
ペクトルは実施例４で得られた２―イソプロピル
―５―メチル―ヘキサン―１―オールのそれと一
致した。 実施例 ６ 実施例５において(E)―５―メチル―２―（１―
メチル―エテニル）―３―ヘキセン―１―オール
に代え、(E)―５―メチル―２―（１―メチル―エ
チリデン）―３―ヘキセン―１―オール2.0gを用
いた以外は実施例５と同様の操作で接触還元を行
つた。水素650mlを吸収させた時点で反応を中止
し、以後上記と同様に操作し、濃縮残渣として淡
黄色油状物1.63gを得た。さらにこれを蒸留し、
沸点70〜73℃／４mmHgの留分1.4gを得た。 このものの赤外吸収スペクトルおよびNMRス
ペクトルは上記実施例４で得られた２―イソプロ
ピル―５―メチル―ヘキサン―１―オールのそれ
と一致した。 実施例 ７ ２，２―ジメチル―３―（２―メチル―１―プ
ロペニル）―シクロプロパン―１―カルボン酸エ
チルエステル（シス／トランス＝99／１）2.5gに
1.2―ジクロロエタン47.5gを加え、これに濃硫酸
0.31gを加え、70℃で１時間反応した。反応液を
水洗後濃縮し、残渣2.3gを得た。次いでこれを蒸
留（bp50〜75℃／1.5mmHg）し、留出物として
1.9gの淡黄色油状物を得た。このものはそのガス
クロマトグラフから前記化合物(1)52.2％、化合物
(2)22.3％、原料15.7％の組成であつた。 実施例 ８ ２，２―ジメチル―３―（２―メチル―１―プ
ロペニル）―シクロプロパン―１―カルボン酸エ
チルエステル（シス／トランス＝99/1）2.5gに
１，２―ジクロロエタン47.5gを加え、これにト
リフルオロメタンスルホン酸0.19gを加え、21℃
で26時間反応した。反応液を水洗後濃縮し、残渣
2.4gを得た。次いでこれを蒸留（bp52〜75℃／
1.5mmHg）し、留出物として2.2gの淡黄色油状物
を得た。このものはそのガスクロマトグラフから
前記化合物(1)58.5％、化合物(2)18.9％、原料21.9
％であつた。 実施例 ９ （1R）―２，２―ジメチル―３―（２―メチ
ル―１―プロペニル）―シクロプロパン―１―カ
ルボン酸エチルエステル（シス／トランス＝19/8
１）10.0gにジクロロエタン190.0gを加え、これに
メタンスルホン酸1.8gを加え、70℃で２時間反応
した。反応液を水洗したのち、減圧下に濃縮、蒸
留し、沸点52〜74℃／1.5mmHgで留出物9.12gを
得た。そのものはそのガスクロマトグラフから前
記化合物(1)40.2％、前記化合物(2)39.0％及び原料
（シス体；0.5％、トランス体14.8％）の組成であ
つた。 次いでこの留出物8.95gを精留し、沸点99〜101
℃／16mmHgの留分として光学活性な化合物(1)
2.9gを得た。このものは、 旋光度α^20.5 _D―18.04゜（neat）でガスクロマトグラ
フイーより化学純度97.5％のｌ―(E)―５―メチル
―２―（１―メチルエテニルル）―３―ヘキセン
酸エチル、即ち光学活性な前記化合物(1)であるこ
とが判明した。 実施例 10 窒素ガス置換したフラスコに酸化白金0.06gと
エタノール３mlを仕込んだ。水素ガス置換したの
ち、同雰囲気下、室温で激しく撹拌した。30分
後、同フラスコに実施例９で得られた光学活性な
化合物(1)0.5gをエタノール２mlに溶解した液を滴
下し、室温下で水素ガスの吸収が止まるまで激し
く撹拌した。反応後触媒を去したのち、減圧下
に濃縮しクーゲルロールを用いて蒸留し、沸点65
〜75℃／５mmHgで留出液0.44gを得た。このもの
は 施光度 α²¹ _D＋9.27゜（neat）を有するｄ―２―イ
ソプロピル―５―メチル―ヘキサン酸エチルで
NMRスペクトルは実施例４のものと一致した。 このものの一部を加水分解して対応するカルボ
ン酸とし、下記光学活性アルコールとジアステレ
オマーエステルを合成し、ガスクロマトグラフイ
ーにより、カルボン酸の光学異性体比率を分析し
たところ次のようになつた。

【表】 実施例 11 窒素ガス置換したフラスコに水素化リチウムア
ルミニウム0.2gと乾燥したエチルエーテル３mlを
加え、−30℃に冷却し撹拌した後、実施例10で得
たｄ―２―イソプロピル―５―メチルヘキサン酸
エチル0.42gと乾燥エチルエーテル２mlの溶液を
滴下した。−30〜10℃で３時間撹拌した後、酢酸
エチルを加えて失活化し、氷水中に注加した。反
応液は希塩酸洗浄、希アルカリ洗浄、水洗後硫酸
ソーダを加えて乾燥した。濃縮後クーゲルロール
を用いて蒸留し、沸点130〜135℃／20mmHgで
0.32gの留出液を得た。このものの旋光度は α²⁰ _D＋12.89゜（neat）で、次に示したスペクトル
データからｄ―テトラヒドロラバンジユロールで
あることが確認された。 NMRスペクトル C¹³（22.5MHz，CDCl₃） δ（ppm）；63.8（ｔ，Ｃ―１） 47.0（ｄ，Ｃ―２） 37.2（ｔ，Ｃ―３又は４） 28.5（ｄ，Ｃ―８） 28.0（ｄ，Ｃ―５） 25.5（ｔ，Ｃ―４又は３） 22.8（ｑ，Ｃ―６又は７又は９又は10） 22.5（ｑ，〃） 19.8（ｑ，〃） 19.3（ｑ，〃） H¹（90MHz，CDCl₃） δ（ppm）；3.55（bm，Ｈ―１） 1.7付近（bm，Ｈ―５，Ｈ―８，Ｈ―２） 1.62（bs，OH） 1.25（bm，Ｈ―３，Ｈ―４） 0.89（ｄ，Ｈ―６，７，９，10）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第一菊酸の低級アルキルエステルをスルホン
   酸類または硫酸で処理し、一般式 〔式中、R₁は一般式【式】または 【式】（ここにR′は低級アルキル基を表 わす。）で示される基を表わす。〕 で示される置換ジエンカルボン酸エステルに導
   き、次いで該化合物の低級アルコキシカルボニル
   基の還元および二重結合の水素添加を行うことを
   特徴とする式 で示される置換アルコールの製造方法。