JPH0226617B2

JPH0226617B2 -

Info

Publication number: JPH0226617B2
Application number: JP57128234A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Fujikura; Naotake Takaishi; Yoshiaki Inamoto
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1982-07-22
Publication date: 1990-06-12
Also published as: CH654290A5; JPS5920244A; FR2530622B1; FR2530622A1; DE3325976A1; DE3325976C2; US4585893A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、三環式カルボン酸である４―ホモイ
ソツイスタン―３―カルボン酸の有利な製造方法
に関する。

４―ホモイソツイスタン―３―カルボン酸は、
本発明者らが見出した化合物（特公昭53―20979
号）であり、これから導かれる４―ホモイソツイ
スタン―３―カルボン酸エステル類は、抗ウイル
ス作用を有することが知られている化合物（特公
昭55―8494号）である。

従来４―ホモイソツイスタン―３―カルボン酸
（）は、次式に示す様な非常に面倒な合成経路
を経て合成されていた（出発物質よりの収率15
％）。しかし、出発物質のシクロヘキサジエンは、
現在工業的に安価には得られず、この合成法は非
常に不利な方法であつた。

（従来法１）そこで本発明者らは、先に、工業的に入手可能
なジシクロペンタジエンから合成できる８―ヒド
ロキシメチル―トリシクロ〔5.2.1.0^2,6〕デカンを
硫酸の存在下、一酸化炭素と水、又は蟻酸と反応
させ、骨格の転移と同時に４―ホモイソツイスタ
ンの３―位置をカルボキシル化して４―ホモイソ
ツイスタン―３―カルボン酸を合成する方法を見
出し、特許出願した（特公昭56―8814号）。しか
し、下式に示す様に、この反応は多段階の骨格転
移を経ており、そのため中間体が副反応を行なう
可能性が高く、実際に収率も20％程度と低い方法
であつた。

（従来法２）また、これら従来法のカルボキシル化は、一般
にコツホ反応と呼ばれるものであり、この反応を
利用する従来法には、コツホ反応特有の次の如き
欠点があつた。

すなわち、コツホ反応のうち無機強酸性触媒の
存在下、アルコール又はオレフインに一酸化炭素
―水を作用させるCO加圧法では、収率の向上
を図るためには、一酸化炭素（CO）圧を上げて
タールの生成を抑えることが重要で、このため、
耐圧容器が必要である等、設備面での制約があ
る、一酸化炭素を加圧するためのエネルギーが
必要である、反応が水を含む酸触媒の存在下で
おこなわれるため、耐圧容器の材質として特殊な
ものが要求され、設備コストが高くなる等の欠点
があつた。また、コツホ反応のうち、無機強酸性
触媒の存在下、アルコール又はオレフインに蟻酸
を作用させる蟻酸法では、常圧で反応をおこなう
ことができるため前記CO加圧法の如き欠点はな
いが、蟻酸をアルコール又はオレフインに対し
相当過剰に加えなければ収率が低下する、反応
系中の過剰の蟻酸は酸によつて分解され、水と一
酸化炭素になり、生じた水は触媒活性を低下さ
せ、また、一酸化炭素はガスとなつて排出される
ため、環境面からも好ましくない、過剰の蟻酸
は回収されないため、コスト的に不利である、
蟻酸はオレフイン、アルコール類との相溶性が悪
い場合が多く、この場合、反応系に加える蟻酸と
反応基質は、収率の低下を防ぐため、正確な滴下
速度で加える必要があり、操作が煩雑である等の
欠点があつた。

更に、これらのいずれの方法であつても、酸の
使用量が極めて多いという問題点が挙げられる。
酸の回収が不可能な場合、大量の廃酸の処理は工
程上大きな問題となり、また、回収は可能であつ
ても、大量の酸の使用は反応１回当りの仕込量の
減少となり不利を免がれない。

叙上の如く、従来の４―ホモイソツイスタン―
３―カルボン酸の製造法は、収率的にも反応プロ
セス上にも多くの問題があり未だ満足のゆくもの
ではなかつた。

本発明者らは斯かる現状に鑑み、４―ホモイソ
ツイスタン―３―カルボン酸の製造法に関し、鋭
意研究した結果、下式に従い、蟻酸エステル
（）を出発物質として無機強酸性触媒と接触さ
せることにより、従来法の欠点を解消して、極め
て簡便に好収率で４―ホモイソツイスタン―３―
カルボン酸（）が得られることを見出し、本発
明を完成した。

すなわち、本発明はトリシクロ〔5.2.1.0^2,6〕デ
ク―８―イル―メチルホルメート（）を無機強
酸性触媒と接触させ、骨格の転移と同時に４―ホ
モイソツイスタンの３―位置をカルボキシル化し
て４―ホモイソツイスタン―３―カルボン酸
（）を製造する方法に関するものである。

本発明の出発原料であるトリシクロ
〔5.2.1.0^2,6〕デク―８―イル―メチルホルメート
（）は、そのホルミルオキシメチル基及び３，
４，５位のトリメチレン基がエキソ、エンドのい
ずれの配位であつても良く、相当するアルコール
体と蟻酸とを公知の方法で反応させることにより
得られる。すなわち、アルコール体と蟻酸を混合
して反応させるか、この混合物に少量の濃硫酸、
アリールスルホン酸、三フツ化ホウ素―エーテル
錯体等の酸を加えて反応させることにより製造さ
れる。また（）の製造方法としては、これらの
みに限られず、蟻酸エステル化する方法であれば
いかなる方法でも利用可能である。

また、無機強酸性触媒としては、コツホ反応で
用いられる公知の触媒、例えば濃硫酸（濃度80％
以上）、リン酸、フツ化水素酸、三フツ化ホウ素
―リン酸、三フツ化ホウ素水和物、三フツ化ホウ
素―メタノールおよびこれらの混合物等が使用で
きる。本発明方法においては、少量の酸触媒の使
用によつても反応は生起し、酸量の増加は収率の
向上につながる。したがつて、無機強酸性触媒の
使用量は、触媒の種類によつても異なるが、例え
ば濃硫酸（95％）の場合、原料の蟻酸エステル
（）１モル当り0.5〜24モルの使用が好ましく、
廃酸の処理をも考慮すれば６モル以下の酸使用量
が好ましい。

反応温度は酸触媒の種類によつて異なるが、０
〜80℃が好ましい。反応温度が０℃以下では反応
が極めて遅く、しかも収率も低下する。また、80
℃以上の温度ではタール生成の割合が多くなり不
経済である。

本発明方法において、反応は溶媒が存在しなく
ても進行するが、ｎ―ペンタン、ｎ―ヘキサン等
の直鎖アルカン類；四塩化炭素等のハロゲン化溶
媒等の本発明の反応を阻害しない溶媒の存在下反
応をおこなうこともできる。

また、通常一酸化炭素の加圧は必要ではない
が、反応収率を高めたいとか、使用酸量を極力減
したい時には加圧は有効である。この場合５気圧
程度までの一酸化炭素圧では大きな収率向上が望
めないので、５気圧以上に加圧することが必要で
ある。

本発明方法は、従来法のように一酸化炭素又は
蟻酸を別途に加えなくても良く、反応操作が簡便
となる。特に使用酸量が従来法の1/7以下の量で
済み、無駄が非常に少ない。更に実施例に示す如
く、収率63.9％、選択率96％と、多段階の骨格転
位にもかかわらず高収率、高選択率を示し、非常
に優れた方法である。

次に実施例を挙げ本発明を説明する。

実施例１４―ホモイソツイスタン―３―カルボン酸の合
成：温度30℃の95％濃硫酸588ｇ（６モル）に、撹
拌しながらトリシクロ〔5.2.1.0^2,6〕デク―８―イ
ル―メチルホルメート（文献特開昭54―144354
号）194ｇ（１モル）を２時間かけて加える。滴
下終了後、更に30分間同温度で撹拌を続ける。反
応終了後460ｇの氷水中へ投入し、クロロホルム
で抽出する。抽出液を飽和食塩水で洗浄した後、
無水硫酸マグネシウム上で乾燥する。過後溶媒
を留去し、蒸留すれば、標記カルボン酸の粗生成
物124ｇ（収率63.9％）を得る。ガスクロ分析の
結果、このものの純度は96％であつた。ｎ―ヘキ
サンから再結晶して純品を得た。

融点：103〜105℃ ¹³C―NMR（CDCl₃溶媒、TMS内部標準、δ_c
（）は多重度）： 16.3（ｔ），23.7（ｔ），24.6(d)，24.9（ｔ），
30.6（ｔ），30.8(d)，31.5（ｔ），32.6（ｔ），
34.3(d)，35.6（ｔ），44.1（ｓ），185.9（ｓ）＊¹³C―NMRのスペクトルは標品のそれと
一致した。

比較例１ 95％硫酸450ｇ（4.6モル）、四塩化炭素100mlよ
りなる混合物を氷水で冷却して10〜15℃に保ち、
撹拌しながらこの中へ、８―エキソ―ヒドロキシ
メチル―エンド―トリシクロ〔5.2.1.0^2,6〕デカン
16.6ｇ（0.10モル）を99％蟻酸55ｇ（1.20モル）
に溶かした溶液を2.5時間を要して滴下し、滴下
終了後、更に、同温度で３時間撹拌する。

反応混合物を１Kgの砕氷中に投入し、有機層を
分取した後、水層を四塩化炭素で抽出し、先の有
機層と併せて水洗後、15％水酸化ナトリウム溶液
で３回抽出する。

水酸化ナトリウム水溶液に35％塩酸を滴下して
PH１〜２とし、エーテル抽出後エーテル層を無水
硫酸ナトリウムで乾燥し分留すれば、沸点135〜
140℃／0.9mmHgの粗４―ホモイソツイスタン―
３―カルボン酸3.88ｇ（収率20％）を得る。この
ものは減圧下で昇華精製すれば、融点、分光学的
性質とも標品の４―ホモイソツイスタン―３―カ
ルボン酸と一致した。（標品は、本発明者らが特
公昭53―20979号に記載の方法によつて別途合成
したものである。）参考例１エンド―トリシクロ〔5.2.1.0^2,6〕デカ―８―エ
キソ―イル―メチルホルメートの合成：８―エキソ―ヒドロキシメチル―エンド―トリ
シクロ〔5.2.1.0^2,6〕デカン3.0ｇをギ酸30ml中に溶
解し、この中へ濃硫酸１mlを撹拌しながら滴下し
た。室温で３時間撹拌後、エチルエーテル100ml
を加え希釈し、100mlづつの水で２回、更に10％
炭酸ナトリウム水溶液100mlで１回洗浄した。エ
ーテル相を乾燥した後、濃縮し、残留物を分留す
れば上記メチルホルメート3.0ｇ（収率86％）を
得た。

元素分析値（C₁₂H₁₈O₂として）計算値（％）：C74.19，H9.34 実測値（％）：C74.43，H9.20 沸点：116―118℃／８mmHg η²⁰ _D：1.4964 IR：1730cm^-1，1180cm^-1 得られた生成物を賦香成分として使用するとき
はオリス―ウツデイな香りを呈した。

Claims

【特許請求の範囲】１式（）で表わされるトリシクロ〔5.2.1.0^2,6〕デク―８―
イル―メチルホルメートを無機強酸性触媒と接触
させることを特徴とする、式（）で表わされる４―ホモイソツイスタン―３―カル
ボン酸の製造法。２無機強酸性触媒が濃硫酸である特許請求の範
囲第１項記載の製造法。３無機強酸性触媒がリン酸、フツ化水素酸、三
フツ化ホウ素―リン酸、三フツ化ホウ素水和物、
三フツ化ホウ素―メタノールである特許請求の範
囲第１項記載の方法。４反応系が一酸化炭素加圧系である特許請求の
範囲第１項記載の製造法。