JPS5934708B2 - ５−シアノメチル−２−オキソ−シクロペンタンカルボン酸エステルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般式 透Ｃ二、 （式中、Ｒはアルキル基である。

）で表わされる５−シアノメチルー２−オキソーシクロ
ベンタンカルボン酸エステルの製造方法に関するもので
ある。

前記一般式（Ｉ）で表わされる本発明の化合物はジヤス
モノイド製造用先駆体として有用である。

一般にジヤスモノイドはジヤスミン花に含まれる香気性
成分ないし、それらの類縁化合物を意味し、例えばジヤ
スモン、ジヒドロジヤスモン、ジヤスモン酸メチル、ジ
ヒドロジヤスモン酸メチル、ジヤスミンラクトンなどが
知られている〔Ｅ、Ｈ。Ｐｏｌａｋ３Ｃｏｓｍｅｔｉｃ
ｓａｎｄＰｅｒｆｕｍｅｒｙ、ｌ、４６（１９７３）〕
。これらの化合物はジヤスミンの特徴ある香気に欠かせ
ない、いわゆるジヤスミン様香気として著名であり、ま
た、時には他の芳香の強化基材としても重要視されてい
る化合物である。従来、ジヤスモノイドを製造する方法
についてはいくつかの報告がある〔Ｔ、Ｌ、Ｈｏ、Ｓｙ
ｎ。

Ｃｏ型用ｕｎ、、１２６５（１９７４）〕。そのうちで
も例えばジヤスモン酸メチルの合成についていえぱ、シ
クロペンタノンエナミン誘導体を原料とする方法〔Ｅ、
Ｄｅｍｏｌｅ、ｅｔａｌ、、Ｈｅｌｖ、Ｃｈｉｍ。Ａｃ
ｔａ、４、、６９２（１９６２）〕、シクロペンテノン
誘導体に、求核試剤を作用させる方法〔Ｇ。Ｂ゜ｄｃｈ
ｉ、ｅｔａｌ、、Ｊ、Ｏｒｇ、Ｃｈｅｍ、、Ｕ、２０２
１（１９７１）、Ａ、Ｉ、Ｍｅｙｅｒｓ、ｅｔａｌ、、
Ｊ。Ｏｒｇ、Ｃｈｅｍ、、Ｕ、１７５（１９７３）〕、
インタノン誘導体を出発原料とする方法〔鳥居ら，Ｊ．
Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，Ｏ，４６２（１９７５）〕、ノル
ボルナン誘導体の電気分解によつて得られる中間体を利
用する方法〔鳥居ら，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．Ｊ』，２
２２１（１９７５）〕などが公知である。しかし、いず
れの場合も原料の入手が困難、反応の選択性が低い、反
応経路が長い、高価な試剤を必要とする、反応操作が容
易でない、収率が低いなどのいくつか欠点を有している
。本発明者等はジヤスモノイドの工業的な製造について
検討を重ねた結果、ジヤスモノイド製造用先駆体として
有用である前記一般式（１）で表わされる５−シアノメ
チル−２−オキソーシタロペンタンカルボン酸エステル
を容易に形成する方法を見出すに至つたものである。

本発明で原料として用いるビシクロ系化合物は１位にエ
ステル基、２位にカルボニル基があるため、シアン化剤
によるシクロプロパン環の開裂反応が非常に容易に進行
し、また開裂の方向も位置選択的である。

更に、本発明の方法で得られるシクロペンタノン誘導体
は２位にエステル基を有し、しかも３位にシアノメチル
基を有するためジヤスモノイドへの変換を容易に達成す
ることができる。

具体的には２位に活性化基としてエステル基を有してい
るので更にこの位置に位置選択的に置換基を導入するこ
とが可能であり、しかも反応達成後、活性化基であるエ
ステル基は容易に除去できる。また３位の置換基中にあ
るシアノ基は、他の官能基、例えばエステル基等に容易
に変換可能である。即ち、一般式（１）で示される化合
物が前記のジヤスモノイドへの重要合成中間体であるこ
とを発見し、本発明を完成するに至つたものである。本
発明の方法で原料として用いる一般式（式中、Ｒはアル
キル基である） で表わされるビシクロ〔３．１．０〕へキサン誘導体は
アセト酢酸エステルをアリル化し、次いでアジド類と処
理することにより得られるα−ジアゾ−β−ケトカルボ
ン酸エステルをカルベン又はカルベノイド発生条件下に
附することにより容易に製造できる化合物である〔特願
昭５０−２３４５０号（特開昭５１−１２８９５２号）
参照〕。

本発明の方法は、前記一般式（）で表わされるビシクロ
〔３．１．０〕ヘキサン誘導体とシアン化剤とを塩基性
条件下反応させることを必須要件とするものである。シ
アン化剤としてはシアン化水素、アセトンシアンヒドリ
ン及びシアン化カリウム、シアン化ナトリウム、シアン
化銅、シアン化水銀、シアン化アルミニウム等の金属シ
アン化物を用いることが出来る。本法では塩基性条件下
で行うことが必須である力人特にアルカリ金属シアン化
物を用いる場合にはそれ自体が塩基性条件を確立するた
め、他の塩基性物質を共存させる必要はない。シアン化
水素を用いる場合には塩基として例えば水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
トリエチルアミン、ピリジン等を用いることにより塩基
性条件を確立することができる。反応は溶媒中で行うの
が好ましく、溶媒としては例えばアルコール類、エーテ
ル類の他にジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリド
ン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ヘキサメ
チルボスボルトリアミド等の反応に直接関与しない媒体
を例示することが出来る。反応は特別な加熱又は冷却手
段を用いる事なく室温で円滑に進行する。本発明の方法
を金属シアン化物を例として反応機構部に考察すると次
式の如く進行するものと推察できる。

（式中、Ｍは金属イオンであり、Ｒはアルキル基である
。

）上式から明らかな様にシアン化剤のＣＮ陰イオンの攻
撃により化合物（１）のビシタロ環が部分開環し、前記
一般式（１）で示される陰イオン種、すなわち上記反応
式で示す（ｌ［０の化合物が形成される。しかる後酸処
理により最終生成物（１）に変換されるものである。以
下実施例及び参考例により更に本発明を詳細に説明する
。

参考例 １ Ｌ．Ｗｅｉ１ｅｒらの方法〔Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．
ＳＯｃ．，９６，ｌＯ８２（１９７４）〕により、アル
ゴン雰囲気下、水素化ナトリウム（４８０η，２０ｍ７
７！ｏ１）を乾燥テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（５０
ｍ０に懸濁させる。

０℃で冷却、撹拌しながらアセト酢酸メチル（２．３２
９，２０ｍ７１Ｌ０１）をＴＨＦ（５ｍ１）に溶解し加
える。

１０分後、ｎ−ブチルリチウム（２０ｎ０１）のｎ−ヘ
キサン溶液を徐々に滴下する。

滴下終了後、１５分間後に臭化アリル（２．４０９，２
０ｍ７ｆＬ０１）をＴＨＦ（５ｍ１）に溶解し加える。
徐々に室温まで昇温し１時間攪拌を続ける。以下常法処
理し、残つた油状体を減圧蒸留に附して、１．９５９の
３−オキソ一６−ヘプテン酸メチルを得た。収率：６３
％ 沸点：９８〜１０１ 参考例 ２ ３−オキソ一６−ヘプテン酸メチル（４６８Ｔｆ９，３
ｍＴＩＬ０１）、トリエチルアミン（３０６η，３闘０
１）を、アセトニトリル（５ｍ１）に溶解し、室温で攪
拌しながらｐ−トルエンスルホニルアジド（５９２η，
３關０１）をアセトニトリル（１ｍｊ）に溶解したもの
を加えた。

約２時間攪拌したのち、減圧下溶媒を留去したのち、エ
ーテル（５０ｍ０で希釈した。この溶液を５％水酸化カ
リウム水溶液で水層が着色しなくなるまで洗滌し、さら
に飽和塩化ナトリウム水溶液で洗滌した。エーテル層を
無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濾過、減圧下濃縮する
と、黄色油状体として２−ジアゾ−３−オキソ一６−ヘ
プテン酸メチル（５３０ワ）を得た。この粗生成物はさ
らに減圧蒸留により精製することが出来る。収率：９７
％ 沸点：６７〜６８℃／０，４ｍｍＨｇ 赤外吸収スペクトル（（Ｖ７ｌり：２１２０，１７２５
，１６５５．核磁気吸収スペクトル（ＣＣｌ４，δ）：
２．１０〜２．５７（Ｍ，２Ｈ），２．７０〜３．０８
（Ｍ，２Ｈ），３．７７（Ｓ，３Ｈ），４．６５〜５．
２０（Ｍ，２Ｈ），５．４７〜６．１３（Ｍ，ｌＨ）．
参考例 ３ アルゴン雰囲気下、２−ジアゾ−３−オキソ一６−ヘプ
テン酸メチル（４．５５９，２７７１Ｌｍ０１）をベン
ゼン（１００ｍ１）に溶解し、無水硫酸銅（２．５９）
を触媒として加え、約３時間攪拌しながら加熱還流する
。

薄層クロマトグラフイ一で原料の消失を確認したのち、
セライト層を用い濾過する。濾液を減圧下溶媒を留去し
た後、残つた油状体を減圧蒸留に附す。２．５８９の２
−オキソービシクロ〔３．１．０〕ヘキサン−１−カル
ボン酸メチルを油状体で得た。

収率：６９０ｔ） 沸点：９００Ｃ／０．７７７！７７！Ｈｇ核磁気吸収ス
ペクトル（ＣＣｌ４，δ）：１．３３（Ｔ，Ｊ二５Ｈｚ
，１Ｈ），１．７７〜２．３０（Ｍ，４Ｈ），２０３０
〜２．７３（Ｍ，２Ｈ），３．６８（Ｓ，３Ｈ）．マス
スペクトルｍ／ｅ（０ｔ）：１５４（５５），１２６（
８７），１２３（５６），１１３（Ｃ？１），６７（６
２），６６（５４），５９（７５）．赤外吸収スペクト
ル（ｄ１）：１７５５，１７２５．参考例 ４アルゴン
雰囲気下、２−ジアゾ−３−オキソ一６−ヘプテン酸メ
チル（３４９，０．１８７ｍ０１）をベンゼン（３００
ｍ１）に溶解し、アセチルアセトン銅錯体（１９）を添
加し、攪拌しながら、１夜加熱還流した。

冷却後、減圧下溶媒を留去し、残留物を蒸留に附し精製
した。１７１９の２−オキソービシクロ〔３．１．０〕
ヘキサン−１−カルボン酸メチルを得た。

収率：６０％ 沸点：８３〜８５℃／０．３ｍ７７！Ｈｇ参考例 ５ ５−シアノメチル−２−オキソーシクロペンタンカルボ
ン酸メチル（３６２η，２ｍｍ０１）、ヨウ化リチウム
（３５０ｗ１９，２．６ｍｍ０１）をジメチルホルムア
ミド（３ｍ１）に溶解し、１２０℃で撹拌しながら、加
熱する。

５時間後、冷却し、塩化アンモニウム水溶液、酢酸エチ
ルを加え抽出する。

飽和塩化ナトリウム水溶液で洗滌し、無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥する。濾過後、減圧下濃縮し、残留物をシリ
カゲルカラムクロマトグラフイ一（酢酸エチル：ｎ−ヘ
キサン＝３：７）に附し精製した。１４８ηの３−シア
ノメチル−シクロペンタノンを油状体として得ｔら収率
：６０％ 赤外吸収スペクトル（Ｍｌｌ）：２２４０，１７４０．
マススペクトルｍ／ｅ：１２３，８３，５５，４１．実
施例 １アルゴン雰囲気下、ジメチルスルホキシド（１
５ｄ）に、シアン化カリウム（２．９０９，４４１１０
１）、２−オキソービシクロ〔３．１．０〕ヘキサン−
１−カルボン酸メチル（６．１８ｆ！，４０ｍｍ０１）
を加える。

約３日間室温で攪拌した後、希塩酸を加え酸性とし、酢
酸エチルで抽出を行い、無水硫酸マグネシウムで乾燥す
る。乾燥後、濃縮して、残留物７．２４９をシリカゲル
カラムクロマトグラフイ一（酢酸エチル；ｎ−ヘキサン
ニ２：３）にかけ、油状体を得た。これを酢酸エチルと
ｎ−ヘキサンで再結晶することにより、白色結晶の５−
シアノメチル−２−オキソーシクロペンタンカルボン酸
メチル（４．７９）を得た。収率：６５％ 融点：４９〜５０．Ｃ 赤外吸収スペクトル（ＣｆｆＬ−り：２２５０，１７５
５，１７２５．核磁気吸収スペクトル（ＣＤＣｌ３，δ
）：２．１０〜３．３５（Ｍ，８Ｈ），３．８０（Ｓ，
３Ｈ），マススペクトルＭｖ／ｅ：１８１，１４１，１
０９．実施例 ２アルゴン雰囲気下、ジメチルスルホキ
シド（２ｍ１）にシアン化ナトリウム（２００η，４ｍ
ｍ０１）、２−オキソービシクロ〔３．１．０〕ヘキサ
ン−１−カルボン酸メチル（４６２ｍｇ，３ｍ１０Ｉ）
を加える。

１夜室温で攪拌したあと、実施例１と同様の後処理を行
ない、３２８ηの５−シアノメチル−２−オキソーシク
ロペンタンカルボン酸メチルを得た。

収率６０％。実施例 ３ アルゴン雰囲気下、ヘキサメチルボスボルトリアミド（
３ｄ）にシアン化カリウム（２６０Ｔ！１ｆ，４７！Ｌ
ｌＯｌ）、２−オキソービシクロ〔３．１．０〕ヘキサ
ン−１−カルボン酸メチル（４６２η，３１１０１）を
加える。

２４時間室温で攪拌したあと、実施例１と同様の後処理
を行ない、３００ηの５−シアノメチル−２−オキソー
シクロペンタンカルボン酸メチルを得た。

収率：５５％ 実施例 ４ アルゴン雰囲気下、ジメチルホルムアミド（３ｍ１）に
シアン化カリウム（２６０η，４ｍ恥１）、２−オキソ
ービシクロ〔３．１．０〕ヘキサン−１−カルボン酸メ
チル（４６２Ｔｆ９，３ｍ７ｆＬ０１）を加える。

２４時間室温で撹拌したあと、実施例１と同様の後処理
を行ない、２９０〜の５−シアノメチル−２−オキソー
シクロペンタンカルボン酸メチルを得た。

収率：５３％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされるビシクロ〔３．１．０〕ヘキサン誘導体を
   塩基性条件下シアン化剤と反応させることを特徴とする
   一般式▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされる５−シアノメチル−２−オキソ−シクロベ
   ンタンカルボン酸エステルを製造する方法〔式中、Ｒは
   アルキル基である。 〕。２ Ｒが炭素数１〜４個の低級アルキル基である特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。