JPH0410453B2

JPH0410453B2 -

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Publication number: JPH0410453B2
Application number: JP11156184A
Authority: JP
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1984-05-31
Publication date: 1992-02-25
Also published as: JPS60255740A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は新規なハロゲン化炭化水素、更に詳し
くは次式（）（式中、ＸはCl又はBrを示し、波線は置換位
置がエキソ又はエンドであることを示す）で表わされる１−エチル−３−ハロゲノ−トリシ
クロ〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン及びその製造法に関す
る。

従来、次式（）で表わされるエチリデンビシクロヘプテン（以
下、「EBH」と略記する）は強酸の存在下、種々
の付加反応を生起すること、例えばカルボン酸
〔特公昭49−30105号、Zh、Org.Khim.，13、
2085（1977）〕、アルコール（米国特許第4308159
号）あるいはイソシアン酸（特開昭49−11222号）
と反応させると、次の反応式に従つて構造の異な
る２種の化合物（）及び（）の混合物を生ず
ることが知られている。

（式中、Nu^-は求核基を示し、波線の意味は前
記と同じ）斯かる実状において、本発明者はEBHへのハ
ロゲン化水素の付加反応について検討を行い、ガ
ス状のハロゲン化水素を反応せしめたが、（）
の構造の化合物と従来知られていない異性体との
混合物が得られ、その選択性には特に改善はみら
れなかつた。ところが、EBHにハロゲン化水素
酸を反応せしめたところ、意外にも（）式の新
規化合物のみが極めて選択的に、しかも高収率で
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（）式で表わされる１−
エチル−３−ハロゲノ−トリシクロ〔2.2.1.0^2,6〕
ヘプタン、並びにその製造法を提供するものであ
る。

本発明化合物（）は、EBHを溶媒中又は無
溶媒で次式 HX （式中、Ｘは前記と同じ）で表わされるハロゲン化水素酸と反応させること
によつて製造される。

本発明を実施するには、EBHと塩酸又は臭化
水素酸を撹拌混合すればよい。塩酸のHCl濃度は
５〜36％が、また臭化水素酸のHBr濃度は５〜
47％が好ましい。

ハロゲン化水素の量は、EBHに対し当量以上
あれば良いが経済性、後処理の点から考えて当量
ないし10倍当量が好ましい。反応温度は０℃〜
100℃好ましくは10℃〜50℃の範囲である。反応
は無溶媒でも良いが、反応終了後の分層の容易さ
を考えて溶媒を用いるのが好ましい。溶媒として
は、例えばｎ−ヘキサン、エーテル、ベンゼン、
トルエン、クロロホルム等が挙げられる。溶媒量
は特に限定されないが、単離の際の容易さを考慮
してEBHに対し同容量から２倍容量が好ましい。

叙上の如くして得られる反応生成物が（）式
で示す構造であることは次の事実により立証され
る。すなわち、反応生成物はキヤピラリーカラム
（メチルシリコン、50ｍ）を用いたガスクロマト
グラフイー（GC）に付すと２本のピークに分か
れる〔（）式中Ｘ＝Br：GC比、34／66，Ｘ＝
Cl：GC比、23／77〕。そして反応生成物のガスマ
ス分析の結果より、この２本のピークはいずれも
ハロゲン原子を１個有する組成式C₉H₁₅Xに対応
し、かつ２つのピークのマススペクトルが極めて
類似していることから、２種の異性体に対応する
ことが予想される。そこで反応生成物をリチウム
及びｔ−ブタノールと反応させて脱ハロゲンする
ことにより炭化水素に導くと単一の化合物が得ら
れた。更にその¹³C−NMRスペクトルは文献記
載の次式（）で表わされる化合物の¹³C−NMRスペクトルと
一致した〔Zh.Org.Khim.，13、2085（1977）〕。従
つて、当該反応生成物は式（）で示される構造
の化合物でハロゲン原子の立体配置が異なる２種
の化合物（エキソ体及びエンド体）の混合物であ
ると結論される。

本発明化合物（）は反応性に富むハライドで
あるので、例えば医薬、農薬、香料等の炭素母核
又は修飾基として使用しうる重要な中間体であ
る。

例えば次式（）（式中、R₁、R₂は、例えば同一若しくは異なつ
てメチル基又はエチル基を示す）で表わされる化
合物は、香料として重要であることが知られてい
る（特開昭59−10536号）。そして、化合物（）
は特開昭59−10536号公報及び特開昭59−10542号
公報の記載によれば、次の反応式に従つて合成さ
れる。

（式中、X₁は例えばクロル基、Ｒは例えばエチ
ル基を示し、R₁及びR₂は前記と同じ）更に化合物（）の合成法については、上記公
開公報には記載されていないが、文献記載の方法
によれば化合物（）は次式に従つて合成される
〔Zh.Org.Khim.，13、2085（1977）〕。

すなわち、EBHにカルボン酸を強酸の存在下
付加させて得られる（XI）と（XII）の混合物を蒸
留等で分別した後化合物（XII）を加水分解してア
ルコール（）となし、更にこれを酸化して得
られる。

このように、従来、化合物（）を得るために
は、EBHから７ステツプを要し、しかも中間体
（XI）と（XII）を分別しなければならないという
煩雑な操作を必要とした。

これに対し、本発明化合物（）はBauveault
反応に付すと（）式の化合物が得られるので、
本発明によれば下式に従つてEBHから２ステツ
プで化合物（）を、従つてEBHから４ステツ
プで化合物（）を得ることができる。また本発
明によればノルトリシクロ〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン
骨格を有する化合物のみを選択的に合成できるた
め、実質的に収率を高めることができ、更に途中
で異性体を分別する必要がなく有利に合成でき
る。

（）HX ―――→ （）Li／DMF ―――――――→ （） →（）→（）（式中、Ｘは前記と同じ。DMFはジメチルホル
ムアルデヒドを示す）次に実施例及び参考例を挙げて本発明を説明す
る。

実施例１１−エチル−３−ブロモ−トリシクロ
〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン： EBH（120ｇ、１モル）のエーテル（200ml）溶
液に47％臭化水素酸（344ｇ、HBr2モル）を激
しく撹拌しつつ、室温で２時間かけて加える。更
に４時間撹拌した後、静置して有機層を水層から
分離し、水層からエーテル（100ml）で３回抽出
したものと一緒にする。有機層は飽和食塩水（50
ml）で２回、飽和重曹水（50ml）で一回洗い、更
に飽和食塩水（50ml）で２回洗つた後、硫酸ナト
リウムで乾燥する。次いで有機層からエーテルを
ロータリーエバポレーターで除き、減圧蒸留によ
り目的物169ｇ（仕込みEBHに対して収率84.0
％）を得る。

沸点：88.0〜90.0℃／15mmHg 元素分析：分析値：Ｃ，53.9％、Ｈ，6.7％計算値：Ｃ，54.9％、Ｈ，6.5％ IR（液膜，cm^-1）：3060（ν_C-H）¹ H−NMR（CDCl₃溶媒，TMS内部標準，δ）：
0.93（CH₃，３重線）、1.1〜2.3（複雑な多重線）、
4.0（CH−Br） GC−Mass（相対強度）：GC分析では、キヤピラ
リーカラム（メチルシリコン，50ｍ）を用いる
事により、２本のピークに分かれる。それぞれ
のマスパターンは非常に類似しており、ブロム
のエンド、エキソの異性体のものである。

ピーク１（GC比，34％） 202（M⁺＋２，２），200（M⁺，２）， 121（82），105（58），93（62）， 91（91），79（84），66（100）， 55（50），43（43）ピーク２（GC比，66％） 202（M⁺2，１），200（M⁺，１）， 121（80），105（54），93（62）， 91（84），79（80），66（100）， 55（52），43（38）¹³ C−NMR（CDCl₃溶媒，TMS内部標準，δc，多
重度）： GCピーク２に相当する異性体のもの。

11.8（ｑ），17.7(d)，22.6（ｔ）， 24.0(d)，28.7（ｓ），32.0（ｔ）， 34.7（ｔ），39.5(d)，57.6(d) 実施例２１−エチル−３−クロロ−トリシクロ
〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン： EBH（120ｇ、１モル）のエーテル（200ml）溶
液に36％塩酸（203ｇ、HCl2モル）を激しく撹拌
しつつ、反応温度が著しく上昇しないように（20
〜30℃）適度に水で冷しながら１時間かけて加え
る。更に12時間撹拌した後、静置して有機層を水
層から分け、水層からエーテル（150ml）で３回
抽出したものと一緒にする。次いで有機層を実施
例１と同様に洗浄、乾燥を行なつた後、減圧蒸留
により目的物141ｇ（仕込みEBHに対して収率
90.1％）を得る。

沸点：89.0〜90.5℃／26mmHg 元素分析：分析値：Ｃ，68.8％、Ｈ，8.6％計算値：Ｃ，69.0％、Ｈ，8.4％ IR（液膜，cm^-1）：3070（ν_C-H）¹ H−NMR（CDCl₃溶媒，TMS内部標準，δ）：
0.9（CH₃，３重線）、1.2〜2.1（複雑な多重線）、
3.9（CH−Br） GC−Mass（相対強度）キヤピラリーカラム（メチルシリコン，50ｍ）
を用いたGC分析では、２種の化合物の混合物で
あり、２つのマスパターンが非常に類似している
事からクロルのエンド、エキソの異性体である事
が判る。

ピーク１（GC比，23％）； 158（M⁺＋２，５），156（M⁺，16）， 120（37），105（61），93（34）， 91（87），79（67），77（31）， 66（100），65（31）ピーク２（GC比，77％）； 158（M⁺＋２，５），156（M⁺，16）， 120（38），105（59），93（34）， 91（95），79（62），77（36）， 66（100），65（32）¹³ C−NMR（CDCl₃溶媒，TMS内部標準，δc，多
重度） GCピーク２に相当する異性体のもの。

11.8（ｑ），1.73(d)，22.8（ｔ）， 23.7(d)，28.4（ｓ），31.2（ｔ）， 34.7（ｔ），39.4(d)，65.3(d) 参考例１実施例１で得た１−エチル−３−クロモ−トリ
シクロ〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン（10.0ｇ、49.8ｍ
mol）及びtert−ブタノール（11.0ｇ、148ｍmol）
のTHF（20ml）溶液にLi片（3.46ｇ、0.498グラム
当量）を室温で加えよく撹拌する。８時間撹拌し
た後、温度をTHFが還流するまで上げ、30分間
この温度で撹拌を続け氷冷する。次に、氷冷下、
注意深くメタノール（10ml）を滴下して過剰Liと
反応させる。金属Liが消失した事を確認した後水
（100ml）をさらに滴下し、次に、水層からｎ−ヘ
キサン（100ml）で生成物を抽出する。抽出した
有機層は、飽和食塩水で洗浄、硫酸マグネシウム
で乾燥処理して、常圧蒸留すると、138〜140℃の
留分でエチルトリシクロ〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン
3.49ｇ（収率57.4％）が得られる。

このものの¹³C−NMR分析を行えば、標品の
エチルトリシクロ〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン〔Zh.
Org.Khim.，15(2)，320（1979）〕のそれと全く一
致し、構造が確認された。¹³ C−NMR（CDCl₃溶媒，TMS内部標準，δ、多
重度）： 12.4（ｑ），16.1(d)，23.1（ｔ）， 24.4（ｓ），31.8(d)，34.2（ｔ），36.4（ｔ）参考例２１−エチルトリシクロ〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン−
３−カルボキシアルデヒド：実施例１に従い合成した１−エチル−３−プロ
モ−トリシクロ〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン（20.1ｇ、
100ミリモル）、乾燥ジメチルホルムアミド（7.31
ｇ、100ミリモル）及びリチウムサンド（5.10ｇ、
7.3当量）を乾燥THF（40ml）に加え超音波洗浄
器（200W、45KHz）を使用して反応させる。反
応開始時は激しく発熱するので氷冷し、反応温度
は40℃を超えないよう注意する。反応時間は15分
程度である。

次に反応溶液に氷冷下で５％塩酸を滴下し、未
反応リチウムを分解させた後、エーテル（300ml）
を加えて分層させ、エーテル層を飽和食塩水（50
ml）で３回洗浄する。硫酸マグネシウムで乾燥し
たエーテル層は減圧エバポレーターで濃縮し、さ
らに減圧蒸留すると、１−エチルトリシクロ
〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン−３−カルボキシアルデヒ
ド6.54ｇ（収率43.6％）を得る。

沸点：58.0〜60.0℃／１mmHg 元素分析：分析値：Ｃ，80.0％、Ｈ，9.5％計算値：Ｃ，80.0％、Ｈ，9.4％ IR（液膜，cm^-1）：3060（ν_C-H）、1720（ν_C=O）¹ H−NMR（CDCl₃溶媒，TMS内部標準，δ）：
0.93（CH₃，３重線）、1.2〜1.7（複雑な多重線）、
2.3（−ＣＨ−CHO），9.7（−ＣＨＯ） GC−Mass（相対強度） GC分析では、キヤピラリーカラム（メチルシ
リコン、50ｍ）を用いる事により２本のピークに
分かれ、それぞれのマスパターンが非常に類似し
ている事から、ホルミルのエンド、エキソの異性
体である事が判る。

ピーク１（GC比，58％）； 150（M⁺，５），121（100），103（27） 93（26），91（42），79（49），77（26）， 55（36），46（24），41（30）ピーク２（GC比，42％）； 150（M⁺，４），121（100），103（25）， 93（31），91（38），79（49），77（26）， 55（36），43（24），41（29）参考例３ EBH（100ｇ、0.833モル）に塩化水素ガスを氷
冷下吹き込む。発熱により反応温度は上昇し、15
℃になる。この温度を保つようガスの吹き込み速
度を調節する。GC分析で反応を追跡すると、３
時間程度でEBHのピークは完全に消失し、反応
が完結したことが判る。この反応溶液を減圧蒸留
すると、EBHに塩化水素が付加した化合物が沸
点79.5〜86.0℃／15mmHgの範囲に12.27ｇ（収率
94.1％）得られる。

この化合物を、Polyester FF（１ｍ）のカラム
を用いてGC分析すると、４つのピークに分かれ、
４種の異性体混合物である事が判つた。

ピーク１（GC比）；60％ピーク２（〃）；20％ピーク３（〃）；15％ピーク４（〃）；５％¹³ C−NMR（CDCl₃溶媒，TMS内部標準，δc，多
重度）： ¹³C−NMR分析では、化合物（）に相当す
るピークは検出されなかつた。また、主生成物で
あるピーク１及びピーク２に相当する化合物はそ
れぞれ次式（）及び（）で表わされる化
合物であると推定された。

ピーク１：14.1（ｑ），34.6（ｔ），36.0（ｔ），36.8
(d)，42.8（ｔ），54.6(d)，61.2(d)，116.7(d)，141.2
（ｓ）ピーク２；10.0（ｑ），36.0（ｔ），42.5（ｔ），
44.0（ｔ），49.0(d)，54.6(d)，81.2（ｓ），133.3(d)
，
139.2(d)

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（）（式中、ＸはCl又はBrを示し、波線は置換位
置がエキソ又はエンドであることを示す）で表わされる１−エチル−３−ハロゲノ−トリシ
クロ〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタン。２一般式（）で表わされるエチリデンビシクロヘプテンを溶媒
中又は無溶媒で次式 HX （式中、ＸはCl又はBrを示す）で表わされるハロゲン化水素酸と反応させること
を特徴とする次式（）（式中、Ｘは前記と同じ。波線は置換位置がエ
キソ又はエンドであることを示す）で表わされる
１−エチル−３−ハロゲノ−トリシクロ
〔2.2.1.0^2,6〕ヘプタンの製造法。