JPH0529019B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、光学活性な４−ヒドロキシ−２−シ
クロペンテノンの製造方法に関する。 光学活性な４−ヒドロキシ−２−シクロペンテ
ノンは医・農薬等の中間体として非常に有用な化
合物であり、たとえば４(R)−ヒドロキシ−２−シ
クロペンテノンはPGE₂、PGF2_aなどの原料とし
て利用されている。 従来、かかる光学活性４−ヒドロキシ−２−シ
クロペンテノンを得るための原料化合物としては
式 で示されるラクトン化合物が知られ、その製法に
ついても特開昭57−159777号公報に以下の方法が
知られている。 しかしながら、この方法は原料のヒドロキシラ
クトン類である（1R、5S）−６，６−ジメチル−
４−ヒドロキシ−３−オキサビシクロ〔３，１，
０〕ヘキサン−２−オンが（＋）−菊酸から数工
程を経て製造しなければならないうえ、安定性に
も問題があり、回収、再使用が容易でない等工業
的に実施するうえで必ずしも有利でない点があつ
た。 このようなことから、本発明者らは上記欠点が
なく、取扱いにも容易で、かつ安価な化合物を原
料とした光学活性４−ヒドロキシ−２−シクロペ
ンテノンの製法について検討した結果、先に本発
明者らが見出した一般式（） （式中、R₁はアルキル基またはベンジル基を、
※印は不斉炭素原子を示し、3a、6aはシス配位
を示す。） で示される光学活性シクロペンテノン誘導体（特
願昭60−85042号）を経由することにより上記目
的が達成せられることを見出し、本発明に至つ
た。 すなわち本発明は、式 で示される４−ヒドロキシ−２−シクロペンテノ
ンと一般式（） （式中、R₁はアルキル基またはベンジル基を、
＊印は不斉炭素原子を示し、3a、6a、はシス配
位を示す。） で示される光学活性ヒドロキシラクトン類を脱水
触媒の存在下に反応させて、縮合体をジアステレ
オマーとして得、次いでこれを分離して、前記一
般式（）で示される光学活性シクロペンテノン
誘導体を単離し、加水分解することを特徴とする
光学活性４−ヒドロキシ−２−シクロペンテノン
の製造法を提供するものである。 以下、本発明について詳細に説明する。 原料の一つである４−ヒドロキシ−２−シクロ
ペンテノンは、たとえば特開昭57−62236号公報
に記載の方法などによつて、フルフリルアルコー
ルから容易に得ることができる。 また、他の原料である一般式（）で示される
光学活性ヒドロキシラクトン類は、たとえば特公
昭49−219198号公報に記載の方法に準じて容易に
得ることができる。 ４−ヒドロキシ−２−シクロペンテノンと一般
式（）で示される光学活性ヒドロキシラクトン
類との縮合反応は、通常脱水触媒の存在下に行わ
れる。 この反応において、４−ヒドロキシ−２−シク
ロペンテノンの使用量は光学活性ヒドロキシラク
トン類に対して１〜３倍当量好ましくは1.1〜2.5
倍当量である。 この反応において用いられる脱水触媒として
は、たとえば強酸性イオン交換樹脂、パラトルエ
ンスルホン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスル
ホン酸、カンフアースルホン酸、硫酸、塩酸、リ
ン酸、ポリリン酸、ホウ酸、酸性亜硫酸カリなど
の無機酸、有機酸またはそのピリジン塩などが挙
げられる。 かかる触媒の使用量は４−ヒドロキシ−２−シ
クロベンテノンに対して0.01〜0.5倍当量、好ま
しくは0.05〜0.3倍当量の範囲である。 この反応で用いられる溶媒は、ベンゼン、トル
エン、キシレン、エーテル、テトラヒドロフラ
ン、メチルエチルケトン、クロロホルム、クロル
ベンゼン等反応に不活性であれば特に制限なく用
いることができる。しかしながら、副生する水を
系外へ除き、反応を促進させるという面からは共
沸にて水を除去できるベンゼン、トルエン、キシ
レン等の水と共沸する溶媒が好ましい。 反応温度は、通常20〜150℃、好ましくは40〜
120℃である。 反応時間は種々の条件により変わり、何ら制限
されないが、一般的には２〜７時間である。 かかる反応により、４−ヒドロキシ−２−シク
ロペンテノンと光学活性ヒドロキシラクトン類と
の縮合物であるジアステレオマーが好収率、高純
度で得られる。 かくして得られたジアステレオマーから、一般
式（）で示される光学活性シクロペンテノン誘
導体を分離する方法としては、蒸留法、晶析法、
クロマトグラフイー法などが適用されるが、適当
な溶媒を用いたシリカゲルカルムクロマトグラフ
イー、ドライカラムクロマトグラフイー、アルミ
ナカラムクロマトグラフイー、液体クロマトグラ
フイーなどのクロマトグラフイー法が好ましく、
特に回収率の面からカラムクロマトグラフイーが
好ましい。 この分離方法において、留出溶媒としては特に
制限されないが、通常、トルエン、ベンゼン、酢
酸エチル、ジクロルメタン、クロロホルム、ヘキ
サン、イソプロピルエーテル、アセトン等の有機
溶媒の単独もしくは２種以上の混合物が用いられ
る。 このような分離によつて、一般式（）で示さ
れる光学活性シクロペンテノン誘導体が容易に収
率よく得られる。 かくして分離された一般式（）で示される光
学活性シクロペンテノン誘導体の加水分解は、通
常、中性もしくは酸性条件下に行われる。 酸性条件下で加水分解する場合、通常アセター
ル結合の切断に用いられる酸剤を使用することが
でき、かかる酸剤としてたとえばパラトルエンス
ルホン酸、ベンゼンスルホン酸、メタンスルホン
酸、カンフアースルホン酸、シユウ酸、ホウ酸、
酢酸、塩酸、硫酸、リン酸、過塩素酸などの有機
酸、無機酸があげられる。 加水分解反応において水は必須であり、反応溶
媒としては通常水または水と水可溶性有機溶媒
（たとえばジオキサン、テトラヒドロフラン、ジ
メチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、メ
タノール、エタノール、アセトン）との混合溶媒
が使用される。 反応溶媒の使用量は、反応原料である光学活性
シクロペンテノン誘導体に対して通常１〜３＋倍
重量であるが、光学活性シクロペンテノン誘導体
と等モル量以上の水が存在することが必要であ
る。 反応温度は−10〜120℃、好ましくは−５〜100
℃の範囲であり、反応時間には特に制限されな
い。 かかる方法により、光学活性４−ヒドロキシ−
２−シクロペンテノンが好収率で得られるが、反
応混合物からの単離は濃縮、抽出、分液、蒸留あ
るいはクロマトグラフイーなどの通常の方法によ
り行うことができる。 かくして、本発明の方法によれば光学活性な４
−ヒドロキシ−２−シクロペンテノンを工業的に
容易に、好収率で得ることができる。 以下、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 撹拌装置、温度計および共沸脱水装置を装着し
た４ツ口フラスコに、４−ヒドロキシ−２−シク
ロペンテノン2.94ｇ（30ミリモル）、ｌ−（3aS，
6aR）ヘキサヒドロ−６−ヒドロキシ−１，３−
ビス（フエニルメチル）−1H−フロ〔３，４−
ｄ〕イミダゾール２，４−ジオン（−ａ）6.76
ｇ（20ミリモル）、パラトルエンスルホン酸0.08
ｇおよびベンゼン40mlを仕込み、昇温して還流さ
せる。 生成する水を共沸にて反応系外へ取り出しなが
ら４時間反応させる。反応終了後、反応混合物を
５％重ソウ水および水にて順次洗浄後、有機層を
減圧下に濃縮し、粗油状物を得る。 次に、上記混合物を酢酸エチル：ヘキサン＝
３：７の混合溶液を用い、シリカゲルカラムクロ
マトグラフイーにて精製する。 この分離操作によりジアステレオマーがそれぞ
れ得られる。それぞれのジアステレオマーは適宜
再結晶して精製される。（3aS，6aR）−ヘキサヒ
ドロ−６−〔１(S)−４−オキソ−２−シクロペン
テニルオキシ〕−１，８−ビス（フエニルメチル）
−1H・フロ〔３，４−ｄ〕イミダゾール−２，
４−ジオン〔−ａ〕 収量 2.92ｇ n²⁰ _D 1.5204 α〕²⁰ _D −42.1°（Ｃ＝１、メタノール） （3aS，6aR）−ヘキサヒドロ−６−（１(R)−４−
オキソ−２−シクロペンテニルオキシ〕−１，３
−ビス（フエニルメチル）−1H−フロ〔３，４−
ｄ〕イミダゾール−２，４−ジオン〔−ｂ〕 収量 2.96ｇ m.p. 119〜121℃（ヘキサン：酢酸エチル＝
１：１の混合溶液より再結晶 α〕²⁰ _D ＋86.2°（Ｃ＝１、メタノール） 上記で得た〔−ａ〕2.5ｇをジオキサン10ml、
0.5％HCl水2.5mlとともに50〜60℃にて４時間加
熱撹拌する。 反応終了後、反応液を飽和重曹水にて中和し、
減圧下でジオキサンを留去する。 濃縮残渣をメチルイソブチルケトン25mlにて抽
出する。抽出油層を濃縮し、カラムクロマトグラ
フイーにて精製（トルエン／酢酸エチル＝５／
３）にして４(S)−ヒドロキシ−２−シクロペンテ
ノン0.48ｇを得た。 α〕²⁰ _D −93.3°（Ｃ＝１、メタノール） n²⁰ _D 1.5029 尚、ヒドロキシラクトンの回収は1.92ｇであつ
た。別途、〔−ｂ〕2.5ｇをメタノール10ml、
0.5％HCl水2.5mlとともに50〜60℃にて３時間加
熱撹拌する。 以下、先の〔−ａ〕の場合に準じて後処理、
精製して４(R)−ヒドロキシ−２−シクロペンテノ
ン0.49ｇを得た。 α〕²⁰ _D ＋938°（Ｃ＝１、メタノール） n²⁰ _D 1.5030 尚、この場合のヒドロキシラクトンの回収は
1.93ｇであつた。 実施例 ２ 実施例１で用いたと同様の装置に、４−ヒドロ
キシ−２−シクロペンテノン3.92ｇ（40ミリモ
ル）、（3aR，6aS）−ヘキサヒドロ−６−ヒドロキ
シ−１，３−ビス（フエニルメチル）−1H−フロ
〔３，４−ｄ〕イミダゾール−２，４−ジオン
（−ｂ）6.76ｇ、パラトルエンスルホン酸ピリ
ジン塩１ｇおよびトルエン40mlを仕込み、減圧下
80〜90℃にて共沸脱水する。反応時間は６時間を
要する。反応終了後、反応混合物を、水、５％重
ソウ水、水にて順次洗浄する。得られる有機層は
減圧下に濃縮し、粗油状物を得る。 次に上記混合物を酢酸エチル：ヘキサン＝３：
７の混合溶液を用い、シリカゲルカラムクロマト
グラフイーにて精製する。 この分離操作によりジアステレオマーがそれぞ
れ得られる。それぞれのジアステレオマーは適
宜、再結晶して精製される。 （3aR，6aS）−ヘキサヒドロ−６−〔１(R)−４
−オキソ−２−シクロペンテニルオキシ〕−１，
３−ビス（フエニルメチル）−1H−フロ〔３，４
−ｄ〕イミダゾール−２，４−ジオン〔−Ｃ〕 収量 2.89ｇ n²⁰ _D 1.5216 α〕²⁰ _D ＋43.3°（Ｃ＝１、メタノール） （3aR，6aS）−ヘキサヒドロ−６−〔１(S)−４
−オキソ−２−シクロペンテニルオキシ〕−１，
３−ビス（フエニルメチル）−1H−フロ〔３，４
−ｄ〕イミダゾール−２，４−ジオン〔−ｄ〕 収量 2.91ｇ m.p. 121〜３℃（ヘキサン：酢酸エチル＝１：
１の混合溶液より再結晶） α〕²⁰ _D −90.1°（Ｃ＝１、メタノール） 上記で得た〔−Ｃ〕2.5ｇをテトラヒドロフ
ラン12.5ml、水５mlおよびパラトルエンスルホン
酸0.1ｇとともに50〜60℃にて４時間加熱撹拌す
る。 反応終了後、実施例１に準じて後処理、精製し
て４(R)−ヒドロキシ−２−シクロペンテノン0.46
ｇを得る。 α〕²⁰ _D ＋94.2°（Ｃ＝１、メタノール） ヒドロキシラクトンの回収は1.94ｇであつた。 別途、〔−ｄ〕2.5ｇをジオキサン10ml、0.5
％HCl水2.5mlとともに50〜60℃にて３時間加熱
撹拌する。 以下、実施例１に準じて後処理、精製して４(S)
−ヒドロキシ−２−シクロペンテノン0.48ｇを得
た。 α〕²⁰ _D −93.6°（Ｃ＝１、メタノール） n²⁰ _D 1.5035 ヒドロキシラクトンの回収は1.91ｇであつた。

【特許請求の範囲】

１ 一般式 （式中、Ｒはアリル基またはプロパルギル基を示
す。） で示される４−ヒドロキシ−２−置換−２−シク
ロペンテノンと（1R，5S）−６，６−ジメチル−
４−ヒドロキシ−３−オキサビシクロ〔３，１，
０〕ヘキサン−２−オンもしくは（1S，5R）−
６，６−ジメチル−４−ヒドロキシ−３−オキサ
ビシクロ〔３，１，０〕ヘキサン−２−オンのラ
クトン類を、モル比1.5〜２：１で、パラトルエ
ンスルホン酸もしくはベンゼンスルホン酸の存在
下、共沸溶媒中で共沸脱水しながら反応させて、
４−ヒドロキシ−２−置換−２−シクロペンテノ
ンとラクトン類との縮合物であつて、いずれか一
方の対掌体を過剰量含むシクロペンテノンエーテ

Claims (1)

1. 斉炭素原子を示し、3a、6aはシス配位を示す。） で示される光学活性シクロペンテノン誘導体を単
   離し、加水分解することを特徴とする光学活性４
   −ヒドロキシ−２−シクロペンテノンの製造法。