JPH0669984B2

JPH0669984B2 - シクロペンテノン誘導体の製造法

Info

Publication number: JPH0669984B2
Application number: JP22345286A
Authority: JP
Inventors: 隆行東井; 倫正近藤; 裕治植田; 正好南井
Original assignee: 住友化学工業株式会社
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPS6377837A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、一般式（Ｉ）および（II）（式中、Ｒは水素原子または炭素数１〜６のアルキル基
を示し、ｎは４〜８の整数を示す）で示される８−ヒドロキシ−４−シクロペンテノン誘導
体（Ｉ）と４−ヒドロキシ−２−シクロペンテノン誘導
体（II）とが混合したシクロペンテノン誘導体の製造法
に関する。

＜従来の技術＞上記一般式（Ｉ）および（II）で示されるシクロペンテ
ノン誘導体はそれらの混合物として、或いはそれらを分
離したのちのそれぞれの化合物として医農薬の中間体等
として有用であり、とりわけ８−ヒドロキシ−４−シク
ロペンテノン誘導体（Ｉ）はプロスタグランディン等の
医薬の中間体として極めて重要である。

従来、このようなシクロペンテノン誘導体をフランカル
ビノール誘導体から製造する方法として次のような方法
が知られている。

ｉ）水：アセトン（1:2容量比）混合溶媒に少量のポ
リリン酸を加え、加熱、撹拌する方法（Tetrahedron Le
tt.,131131〜1134（1977） ii）ジオキサン：水（3:2容量比）混合溶媒中、酸触
媒と反応させる方法（特開昭53−127462号公報）＜発明が解決しようとする問題点＞しかし、上記公知方法はいずれも水溶性の有機溶媒を主
体とする水との混合溶媒を使用するものであるため、反
応終了後の生成物の単離操作等が煩雑となり、また目的
物の収率も低い等の問題があって、工業的に有利な方法
とは言えなかった。

このようなことから、本発明者らは前記のような諸欠点
を改良し、工業的容易に、しかも高収率で前記一般式
（Ｉ）および（II）で示されるシクロペンテノン誘導体
を製造すべく検討の結果、本発明に至った。

＜問題点を解決するための手段＞本発明は、一般式（III）（式中、Ｒおよびｎは前記と同じ意味を有する）で示されるフランカルビノール誘導体を、水を主溶媒と
する溶媒中、pH8.5〜６で転位することを特徴とする前
記一般式（Ｉ）および（II）で示される３−ヒドロキシ
−４−シクロペンテノン誘導体と４−ヒドロキシ−２−
シクロペンテノン誘導とが混合したシクロペンテノン誘
導体の製造法を提供するものである。

本発明において、原料として用いられる一般式（III）
で示されるフランカルビノール誘導体はたとえばｉ）フランを原料とし、フリーデルクラフト反応、還
元反応により合成する方法（特開昭53−127462号公報） ii）フランとアルデヒド類とを、塩基性触媒の存在下
に反応させる方法〔TetrahedronLett., No.13,1131〜11
34（1977）〕などの方法により製造することができる。

本発明の転位反応において用いられる溶媒は、水を主溶
媒とするものであって、水単独あるいは水に他の有機溶
媒が少量混入した水を主成分とする混合溶媒である。こ
こで他の有機溶媒としては、たとえばエチレングリコー
ル、1,3−プロパンジオール、メタノール、エタノー
ル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、DMF,DMSO,酢酸
エチル、酢酸、ジクロルメタン、トルエン、ジメチルエ
ーテル等の脂肪族もしくは芳香族炭化水素、アルコー
ル、脂肪酸、エーテル、エステル、ハロゲン化炭化水素
等の反応に不活性な溶媒があげられる。しかしながら、
一般には水にこれらの有機溶媒を共存させる有利さは特
にみられない。

溶媒の使用量は、水の使用量として原料フランカルビノ
ール誘導体に対して通常10〜100倍、好ましくは30〜80
倍である。

この反応は触媒を必ずしも必要としないが、触媒を添加
することにより反応速度が向上し、反応率が増大するの
でその使用は有効である。

この反応で触媒を用いる場合、その触媒としては例えば
各種金属塩、有機第４級アンモニウム塩、界面活性剤、
アルコール等があげられる。

各種金属塩としては、例えばナトリウム、カリウム、マ
グネシウム、亜鉛、鉄、カルシウム、マンガン、コバル
ト、アルミニウム等のリン酸塩、硫酸塩、塩化物、臭化
物、酸化物、有機脂肪酸塩、有機スルホン酸塩等があげ
られ、有機第４級アンモニウム塩の例としては、テトラ
ブチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアン
モニウムクロリド、トリカプリルメチルアンモニウムク
ロリド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、カ
プリルベンジルジメチルアンモニウムクロリド等があげ
られ、界面活性剤としては、高級脂肪酸塩、ポリオキシ
エチレンアルキルフェノールエーテル、高級脂肪族アル
コール等があげられ、アルコールとしては先に溶媒とし
て例示したメタノール、エタノール、エチレングリコー
ルなどが触媒としても使用され、これらは単独または混
合物として使用される。

触媒を用いる場合、その使用量は通常原料フランカルビ
ノール誘導体に対して1/200〜５倍重量の範囲である
が、この範囲外でも使用可能である。

ここで用いた触媒は、反応終了後回収して再使用するこ
とができる。

反応系のpHは3.5〜６の範囲が好ましいが、更に好まし
くは3.5〜５の範囲である。

かかるpHを維持するために使用される酸としては、たと
えば塩酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、酢酸、プロピオン
酸、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の通常の
無機塩、有機酸があげられ、アルカリとしてはたとえば
苛性ソーダ、炭酸カリ、炭酸水素ナトリウム、リン酸／
水素カリ、有機アミン類等の通常の無機塩基、有機塩基
があげられる。

あるいはまた、上記酸−塩基の組合せによる緩衝溶液が
あげられ、たとえばリン酸／水素カリ−リン酸、酢酸ソ
ーダ−先振、酢酸ソーダ−リン酸、フタル酸−炭酸カ
リ、リン酸／水素カリ−塩酸、リン酸２水素カリ−炭酸
水素カリ、コハク酸−炭酸水素ナトリウム等が例示され
る。

一般には、pH調製用に使用する酸あるいはアルカリは塩
酸、臭化水素酸等の強酸や苛性ソーダ、苛性カリ等の強
アルカリを避けるほうがより好ましい。

反応温度は０〜200℃で任意であるが、好ましくは20〜1
60℃である。

かかる転位反応により、一般式（Ｉ）で示される３−ヒ
ドロキシ−４−シクロペンテノン誘導体と一般式（II）
で示される４−ヒドロキシ−２−シクロペンテノン誘導
体との混合物からなるシクロペンテノン誘導体が容易に
得られるが、反応条件を適宜選択することにより、上記
２種の化合物の生成比率を変えることができる。

たとえば、３−ヒドロキシ−４−シクロペンテノン誘導
体（Ｉ）の生成比率を高くするためには、反応pHを3.5
〜4.5等の比較的低い値に設定するか、あるいは反応転
化率を押えることにより行われ、一方、４−ヒドロキシ
−２−シクロペンテノン誘導体（II）の生成比率を高く
するためには、反応pHを4.5〜６等の比較的より中性に
近い範囲に設定するか、あるいは反応時間を延長して３
−ヒドロキシ−４−シクロペンテノン誘導体（Ｉ）から
４−ヒドロキシ−２−シクロペンテノン誘導体（II）へ
の異性化反応を進めることにより行われる。

尚、４−ヒドロキシ−２−シクロペンテノン誘導体（I
I）のみを得るには、転位反応において原料フランカル
ビノール誘導体（III）が消失した時点で、反応pHを中
性ないし弱アルカリ性にし、更に反応を続けて３−ヒド
ロキシ−４−シクロペンテノン誘導体（Ｉ）を異性化す
ることにより得ることができる。

かくして得られた反応混合物から、抽出、分液、濃縮、
蒸留等の一般的操作により上記混合物からなるシクロペ
ンテノン誘導体を取得することができる。

かかる混合物はそのまま利用することもできるが、必要
に応じてカラムクロマトグラフィー等の分離手段により
両誘導体を分離して利用することもできる。

＜発明の効果＞かくして、本発明の方法によれば、フランカルビノール
誘導体（III）から３−ヒドロキシ−４−シクロペンテ
ノン誘導体（Ｉ）と４−ヒドロキシ−２−シクロペンテ
ノン誘導体（II）との混合物からなるシクロペンテノン
誘導体を、工業的容易に、高収率で得ることができる。

＜実施例＞以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１撹拌装置、温度計を装置した４ツ口フラスコにα−（ω
−メトキシカルボニルヘキシル）フルフリルアルコール
91.2g（0.379mol）、これに対して40倍重量部（3650g）
の水および1/30倍重量部（3.0g）のリン酸／水素カリウ
ムとリン酸にてpH4.2に調整した緩衝水溶液を仕込み、
窒素雰囲気下に100℃にて原料がなくなるまで加熱撹拌
を続ける。

反応終了後、反応混合物を冷却し、メチルイソブチルケ
トン600gにて２回抽出、分液し、得られた有機層からメ
チルイソブチルケトンを留去して３−ヒドロキシ−２−
（ω−メトキシカルボニルヘキシル）−４−シクロペン
テノン（Ｉ−１）と４−ヒドロキシ−２−（ω−メトキ
シカルボニルヘキシル）−２−シクロペンテノン（II−
１）の混合物を73.5g（収率80.6％）得た。なお（Ｉ−
１）と（II−１）の生成比率は3:1であった。

実施例２撹拌装置、温度計を装置した４ツ口フラスコにα−（ω
−メトキシカルボニルヘキシル）フルフリルアルコール
57.0g（0.237モル）、これに対して50倍重量部（2850
g）の水および1/10倍重量部（5.7g）の酢酸ナトリウム
と酢酸にてpH4.5に調整した緩衝水溶液を仕込み、窒素
雰囲気下に100℃にて原料がなくなるまで加熱撹拌を続
け、さらに10時間反応を続ける。

反応終了後、反応混合物を冷却し、メチルイソブチルケ
トン500gにて２回抽出、分液し、得られた有機層からメ
チルイソブチルケトンを留去して３−ヒドロキシ−２−
（ω−メトキシカルボニルヘキシル）−４−シクロペン
テノン（Ｉ−１）と４−ヒドロキシ−２−（ω−メトキ
シカルボニルヘキシル）−２−シクロペンテノン（II−
１）の混合物を43.6g（収率76.5％）得た。なお（Ｉ−
１）と（II−１）の生成比率は2:5であった。

実施例３撹拌装置、温度計を装置した４ツ口フラスコにα−（ω
−メトキシカルボニルヘキシル）フルフリルアルコール
60.1g（0.250モル）、これに対し40倍重量部（2400g）
の水および1/10倍重量部（6.0g）の酢酸ナトリウムと酢
酸にてpH5に調整した緩衝水溶液を仕込み、窒素雰囲気
下に100℃にて、原料の80％がなくなるまで加熱撹拌を
続ける。

反応終了後、反応混合物を冷却し、メチルイソブチルケ
トン500gにて２回抽出、分液し、得られた有機層からメ
チルイソブチルケトンを留去してオイル状物質を得る。
これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶媒：ヘ
キサン−酢酸エチル）で分離、精製して３−ヒドロキシ
−２−（ω−メトキシカルボニルヘキシル）−４−シク
ロペンテノン（Ｉ−１）34.9g（収率58％）と４−ヒド
ロキシ−２−（ω−メトキシカルボニルヘキシル）−２
−シクロペンテノン（II−１）（収率8.3％）をそれぞ
れ得た。

実施例４ α−（ω−メトキシカルボニルヘキシル）フルフリルア
ルコールにかえて２−（ω−メトキシカルボニルブチ
ル）フルフリルアルコール73.5g（0.35モル）を使用す
る以外は実施例１と同様に反応、後処理して３−ヒドロ
キシ−２−（ω−メトキシカルボニルブチル）−４−シ
クロペンテノン（Ｉ−２）と４−ヒドロキシ−２−（ω
−メトキシカルボニルブチル）−２−シクロペンテノン
（II−２）の混合物62.4g（収率84％）を得た。なお、
（Ｉ−２）と（II−２）の生成比率は3:1であった。

実施例５ α−（ω−メトキシカルボニルヘキシル）フルフリルア
ルコールにかえてα−（ω−ヘキシルオキシカルボニル
ヘキシル）フルフリルアルコールを使用する以外は実施
例１と同様に反応、後処理することにより、３−ヒドロ
キシ−２−（ω−ヘキシルオキシカルボニルヘキシル）
−４−シクロペンテノン（Ｉ−３）と４−ヒドロキシ−
２−（ω−ヘキシルオキシカルボニルヘキシル）−２−
シクロペンテノン（II−３）の混合物が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（式中、Ｒは水素原子または炭素数１〜６のアルキル基
を示し、ｎは４〜８の整数を示す）で示されるフランカルビノール誘導体を、水を主溶媒と
する溶媒中、pH3.5〜６で転位することを特徴とする一
般式（式中、Ｒおよびｎは前記と同じ意味を有する）で示される３−ヒドロキシ−４−シクロペンテノン誘導
体と４−ヒドロキシ−２−シクロペンテノン誘導体とが
混合したシクロペンテノン誘導体の製造法