JPH027300B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般式（） で示されるδ，ε−不飽和カルボニル化合物の製
造方法に関する。 上記一般式（）において、R¹、R²、R³、R⁴
及びR⁵は同一又は異なり、各々水素原子；メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、３−メ
チルブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチ
ル基、オクチル基、３，７−ジメチルオクチル基
などのアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘ
キシル基、メンチル基などのシクロアルキル基；
ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、イソプ
ロペニル基、２−メチルアリル基、１−ブテニル
基、２−ブテニル基、プレニル基、３−メチル−
３−ブテニル基、２，３−ジメチル−２−ブテニ
ル基、３−メチル−２−ペンテニル基、３−メチ
ル−３−ペンテニル基、３，７−ジメチル−２−
オクテニル基、３，７−ジメチル−６−オクテニ
ル基、ゲラニル基、ネリル基、３−エチル−７−
メチル−２，６−ノナジエニル基などのアルケニ
ル基；プロパルギル基、２−ブチニル基、３−ブ
チニル基などのアルキニル基；フエニル基、トリ
ル基、キシリル基、ナフチル基などのアリール
基；又はベンジル基、１−フエニルエチル基、２
−フエニルエチル基、１−フエニルプロピル基、
３−フエニルプロピル基、２−メチル−１−フエ
ニルプロピル基、２−ナフチルエチル基などのア
ラルキル基などを表わす。またR⁴とR⁵とはそれ
らが結合している炭素原子と一緒になつて環を形
成していてもよい。 一般式（）で示されるδ，ε−不飽和カルボ
ニル化合物はそれ自体香料として使用できるばか
りでなく、香料、化粧品基材、医薬、農薬などの
製造中間体としても有用な化合物である。 従来、δ，ε−不飽和ケトンはメシチルオキシ
ドをアルカリ縮合剤の存在下にハロゲン化炭化水
素と反応させてα位が炭化水素基で置換された
β，γ−不飽和ケトンとし、ついでこれをビニル
グリニヤール試薬と反応させるか、エチニル化反
応後、部分水素添加することによりアリル型アル
コールとし、該アリル型アルコールを加熱異性化
することにより製造されている（特開昭52−
83409号参照）。この従来法は安価なメシチルオキ
サイドを原料としていること、操作が容易である
ことなどから該δ，ε−不飽和ケトンの工業的な
製造方法として優れているが、その反面、使用す
る原料に起因して製造されるδ，ε−不飽和ケト
ンはその基本骨格のδ位の位置にメチル基を有
し、かつε位の位置に１つの炭化水素基を有する
ものに限定されてしまい、多様のδ，ε−不飽和
ケトンの製造には適していない。 本発明者らはメシチルオキシドを原料とする従
来法における上記問題点を解決すべく鋭意検討し
た結果、前記一般式（）で示されるような極め
て多様のδ，ε−不飽和カルボニル化合物が容易
に製造される方法を見出し、本発明に至つた。 すなわち、本発明によれば、一般式（） 〔式中、R¹、R²、R³、R⁴及びR⁵は一般式（）
におけると同じ意味を有し、R⁶はアルキル基又
はアリール基を表わす。〕 で示される含硫黄ホモアリル型アルコールを酸化
して対応するスルホキシドとし、ついで該スルホ
キシドを加熱下に反応させることにより前記一般
式（）で示されるδ，ε−不飽和カルボニル化
合物を製造することができる。また、一般式
（）で示される含硫黄ホモアリル型アルコール
は一般式（） 〔式中、R¹、R²及びR³は一般式（）における
と同じ意味を有し、Ｘは塩素原子、臭素原子又は
ヨウ素原子を表わす。〕 で示されるアリルグリニヤール試薬と一般式
（） 〔式中、R⁴、R⁵及びR⁶は一般式（）における
と同じ意味を有する。〕 で示されるβ−チオカルボニル化合物とを反応さ
せることによつて高収率で得られる。 一般式（）で示される含硫黄ホモアリル型ア
ルコールを酸化することにより対応するスルホキ
シドが得られる。この酸化反応は通常の酸化方法
に従つて行なうことができるが、過ギ酸、過酢
酸、過プロピオン酸、過フタル酸、過安息香酸、
ｍ−クロル過安息香酸などの有機過酸、過酸化水
素のような適当な酸化剤で処理する自体公知の方
法により行なうのが簡便である。酸化剤としては
扱い易さ、目的とするスルホキシドへの選択性の
観点からｍ−クロル過安息香酸が特に好ましい。
〔D.Heissler、Tetrahedron Letters 4879（1976）
参照〕。酸化剤の使用量は含硫黄ホモアリル型ア
ルコールに対してほぼ１当量が最適である。反応
温度は−30℃〜＋50℃の範囲が適当である。ま
た、この酸化反応は溶媒の存在下で行なうのが好
ましく、溶媒としてはクロロホルム、塩化メチレ
ン、四塩化炭素、ベンゼン、トルエンなどの不活
性溶媒が用いられる。反応終了後、反応混合液か
ら生成した有機酸及び未反応の酸化剤を塩基で中
和後除去し、ついで溶媒を留去することによりス
ルホキシドを得る。このスルホキシドは精製する
ことなく、次に加熱下の反応に付すことができ
る。 酸化剤としてｍ−クロル過安息香酸を使用する
場合の好ましい実施態様においては、一般式
（）で示される含硫黄ホモアリル型アルコール
を溶解した塩化メチレン溶液中に、該含硫黄ホモ
アリル型アルコールに対してほぼ１当量のｍ−ク
ロル過安息香酸の塩化メチレン溶液を０〜５℃で
滴下し、ついで室温で約１時間攪拌することによ
り反応を行なう。反応終了後、反応混合液に使用
したｍ−クロル過安息香酸に対して約３倍モル量
の10％水酸化カリウム水溶液を加え、生成したｍ
−クロル安息香酸及び未反応のｍ−クロル過安息
香酸を中和する。ついで、この混合溶液を水洗、
乾燥した後、これより塩化メチレンを減圧下に留
去し、得られたスルホキシドを含む残渣を次の加
熱下の反応に付す。 上記の酸化反応により得られた一般式（）で
示される含硫黄ホモアリル型アルコールに対応す
るスルホキシドを、加熱下に反応させることによ
り一般式（）で示されるδ，ε−不飽和カルボ
ニル化合物を得ることができる。この反応は液相
又は気相で、温度約100〜600℃に加熱することに
より行なうことができるが、反応速度、選択率の
面から温度約130〜250℃、好ましくは150〜230℃
で液相にて行なうのが実際的である。反応系の雰
囲気に特に制限はないが、一般には窒素、ヘリウ
ムなどの不活性ガス雰囲気が好ましい。また、こ
の反応は溶媒の不存在下に行なうこともできる
が、溶媒の存在下で行なうのが好ましい。溶媒と
してはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ε−カプ
ロラクタム、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−
エチル−２−ピロリドンなどの含窒素化合物が特
に好ましく用いられる。反応時間は反応温度によ
つて大きく影響されるが、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドンを溶媒とする液相系で温度165℃で反応が
行なわれる場合、約６時間で反応は完了する。こ
の加熱下での反応は次式に示すように２段階の反
応を経て進行していると思われるが、特にこの反
応機構に限定されるものではない。 反応終了後、溶媒不存在下で得られた反応混合
物の場合にはこれをそのまま蒸留することによ
り、また溶媒存在下で得られた反応混合物の場合
にはこれを水に注ぎ、例えばヘキサンなどで抽出
し、抽出液を蒸留するか又はカラムクロマトグラ
フイーに付することにより一般式（）で示され
るδ，ε−不飽和カルボニル化合物を単離するこ
とができる。 前記一般式（）で示されるアリルグリニヤー
ル試薬は、対応するアリルハライドと金属マグネ
シウムとを窒素、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲
気下、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルな
どのエーテル系の溶媒中で−30℃〜50℃好ましく
は−５℃〜30℃の温度で反応させることによつて
調製することができる。この反応に要する時間は
アリルハライドの種類及び反応温度によつてかな
り影響されるが、通常約１時間である。この反応
系に一般式（）で示されるβ−チオカルボニル
化合物を−30℃〜50℃好ましくは−10℃〜30℃の
温度で滴下し、そのままの温度ないしは室温下で
約１時間攪拌することにより一般式（）で示さ
れる含硫黄ホモアリル型アルコールを含む反応混
合物が得られる。一般式（）で示されるβ−チ
オカルボニル化合物の使用量は一般式（）で示
されるアリルグリニヤール試薬に対して約0.3〜
１当量好ましくは約0.5〜0.9当量である。反応混
合物からの含硫黄ホモアリル型アルコールの分離
回収は通常の方法により行なうことができる。例
えば、反応混合物に塩化アンモニウム水溶液を加
え、ついでジエチルエーテル、ヘキサンなどで抽
出し、抽出液を水洗、乾燥したのち、溶媒を留去
することにより一般式（）で示される含硫黄ホ
モアリル型アルコールを得る。この含硫黄ホモア
リル型アルコールは精製することなく、次の酸化
反応に付することができるが、さらに蒸留又はカ
ラムクロマトグラフイーにより精製した含硫黄ホ
モアリル型アルコールを該酸化反応に付すること
も何らさしつかえない。 原料として用いる一般式（）で示されるβ−
チオカルボニル化合物は一般式（） 〔式中、R⁴及R⁵は一般式（）におけると同じ
意味を有する。〕 で示されるα，β−不飽和カルボニル化合物と一
般式（） R⁶SH ……（） 〔式中、R⁶は一般式（）におけると同じ意味
を有する。〕 で示されるチオールを１，５−ジアザビシクロ
〔５，４，０〕ウンデセンー５（通称DBU）、１，
４−ジアザビシクロ〔２，２，２〕オクタン（通
称DABCO）などの有機窒素塩基の存在下に反応
させることにより容易に製造することができる。
一般式（）で示されるα，β−不飽和カルボニ
ル化合物としては、例えばメチルビニルケトン、
エチルビニルケトン、メチルイソプロペニルケト
ン、イソブテニルアルデヒドなどを挙げることが
でき、また一般式（）で示されるチオールの好
ましい例としてメタンチオール、エタンチオー
ル、ベンゼンチオールなどを挙げることができ
る。 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ １−（２−エチルチオ）エチル−１，２，２−
トリメチル−３−ブテン−１−オールの合成 100mlの三つ口フラスコに金属マグネシウム
0.32ｇ、乾燥テトラヒドロフラン30mlをとり、窒
素ガス気流下、内温20〜25℃に保ちながら、塩化
プレニル1.37ｇを徐々に滴下し、グリニヤール試
薬を調製した。次に、このグリニヤール試薬に４
−エチルチオ−２−ブタノン（純度94％）1.40ｇ
の５mlテトラヒドロフラン溶液を内温20〜23℃で
滴下した。１時間、室温で攪拌したのち、反応混
合物を大量の塩化アンモニウム水溶液中に注ぎ、
これをジエチルエーテルで抽出した。抽出液を数
回水洗したのち、無水硫酸ナトリウム上で乾燥し
た。エーテルを減圧下に留去したのち、その残渣
をシリカゲルカラムクロマトグラフイー（溶出
液：酢酸エチル／ヘキサン混合溶液、容量比１／
10）に付すことにより、油状物1.91ｇ（純度98
％）を得た。収率93％。このものはH¹−NMR及
びIR分析により、１−（２−エチルチオ）エチル
−１，２，２−トリメチル−３−ブテン−１−オ
ールと確認した。代表的なシグナルを次に記し
た。 H¹−NMR（CDCl₃、ppm） 1.00（6H、ｓ）

【式】 1.10（3H、ｓ）

【式】 1.20（3H、ｔ）

【式】 1.50〜1.92（2H、ｍ）

【式】 2.34〜2.78（4H、ｍ）

【式】 4.87〜5.18（2H、ｍ）＝CH₂ 5.80〜6.20（1H、ｍ）−CH＝ IR（cm^-1）3480、3080、2960、2920、2880、
1635、1450、1420、1375、1275、1110、1010、
920、790 ７−メチル−６−オクテン−２−オンの合成 １−（２−エチルチオ）エチル−１，２，２−
トリメチル−３−ブテン−１−オール0.51ｇを塩
化メチレン５mlに溶解し、約０℃に冷却した。次
に、この溶液にｍ−クロル過安息香酸（純度80
％）0.53ｇの塩化メチレン20mlの溶液を同一温度
で滴下した。ついで、温度を室温にもどし１時間
攪拌した。反応混合液に使用したｍ−クロル過安
息香酸に対して３倍当量の10％水酸化ナトリウム
水溶液を加えて１時間攪拌した。塩化メチレン層
を分離し、さらに水層を塩化メチレンで抽出し
た。塩化メチレン層と塩化メチレン抽出液とを合
わせ、この混合溶液を水洗し、ついで無水硫酸ナ
トリウム上で乾燥した。塩化メチレンを減圧下に
留去した。その残渣をＮ−メチル−２−ピロリド
ン２ｇに溶解し、窒素雰囲気下、175±２℃の浴
温で６時間加熱した。次に、反応混合液を大量の
水に注ぎ、ヘキサンで抽出した。ヘキサン層を水
洗し、無水硫酸ナトリウム上で乾燥した。ヘキサ
ンを減圧下に留去したのち、その残渣をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフイー（溶出液：酢酸エチ
ル−ヘキサン系）で精製することにより、油状の
７−メチル−６−オクテン−２−オンを0.18ｇ得
た。収率51％。生成物のGC−MASSスペクトル
における特徴的フラグメントを次に示した。 GC条件：カラム充填剤PEG20M、カラム長２
ｍ、温度120℃ MASSスペクトルｍ／ｅ：〔Ｍ〕⁺140、122、82、
67、47 実施例 ２〜６ 種々のアリルグリニヤール試薬（）とβ−チ
オカルボニル化合物（）とを実施例１と同様の
条件下で反応させ、分離回収することにより含硫
黄ホモアリル型アルコール（）を得、ついで該
含硫黄ホモアリル型アルコール（）を実施例１
と同様の条件下で加熱反応させ、分離精製するこ
とによりδ，ε−不飽和カルボニル化合物（）
を得た。結果は第１表に示したとおりである。

【表】

【表】 実施例 ７〜10 種々のアリルグリニヤール試薬（）とβ−チ
オカルボニル化合物（）とを実施例１と同様の
条件下で反応させ、分離回収することにより含硫
黄ホモアリル型アルコール（）を得、ついで該
含硫黄ホモアリル型アルコール（）を200℃で
加熱する以外は実施例１と同様の条件下で加熱反
応させ、分離精製することによりδ，ε−不飽和
カルボニル化合物（）を得た。結果は第２表に
示したとおりである。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （式中、R¹、R²、R³、R⁴及びR⁵は同一又は異な
   り、各々水素原子、アルキル基、シクロアルキル
   基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又
   はアラルキル基を表わし、またR⁴とR⁵とはそれ
   らが結合している炭素原子と一緒になつて環を形
   成していてもよい。R⁶はアルキル基又はアリー
   ル基を表わす。）で示される含硫黄ホモアリル型
   アルコールを酸化して対応するスルホキシドと
   し、ついで該スルホキシドを加熱下に反応させる
   ことを特徴とする一般式 （式中、R¹、R²、R³、R⁴及びR⁵は上記の定義の
   とおりである。） で示されるδ，ε−不飽和カルボニル化合物の製
   造方法。 ２ 一般式 （式中、R¹、R²及びR³は同一又は異なり、各々
   水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アル
   ケニル基、アルキニル基、アリール基又はアラル
   キル基を表わし、Ｘは塩素原子、臭素原子又はヨ
   ウ素原子を表わす。） で示されるアリルグリニヤール試薬と一般式 （式中、R⁴及びR⁵は同一又は異なり、各々水素
   原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニ
   ル基、アルキニル基、アリール基又はアラルキル
   基を表わし、またR⁴とR⁵とはそれらが結合して
   いる炭素原子と一緒になつて環を形成していても
   よい。R⁶はアルキル基又はアリール基を表わ
   す。） で示されるβ−チオカルボニル化合物とを反応さ
   せて一般式 （式中、R¹、R²、R³、R⁴、R⁵及びR⁶は上記の定
   義のとおりである。） で示される含硫黄ホモアリル型アルコールを得、
   該含硫黄ホモアリル型アルコールを酸化して対応
   するスルホキシドとし、ついで該スルホキシドを
   加熱下に反応させることを特徴とする一般式 （式中、R¹、R²、R³、R⁴及びR⁵は上記の定義の
   とおりである。） で示されるδ，ε−不飽和カルボニル化合物の製
   造方法。