JPS60501757A - ６−カルボキシ−３，４−ジハイドロ−２ｈ−ピランの製造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ６−カルボキシ−３，４−ジムイド０ロー日ービランの製造 本発明は、６−カルボキシ−３．４−ジハイ・ドロー２Ｈ−ピランおよびそれら の新規の環置換誘導体に関づ゛る。さらに、本発明は、それらの製造方法に関す る。

かような酸の実用的価値は、これらが医薬品、特殊薬品の合成およびポリマー製 造用として使用できることである。

６−カルボキシ−３，４−シバイドロー２Ｈ−ピランおよび６−カルボキシ−３ ．４−シバイドロー２日−ピランの誘導体の製造は多数の研究の主題となってい る。

例えば、２，３−ジクロロブトラハイドロピランを溶剤の不存在下でＣ　ｕ　２ 　（　Ｏ　Ｎ　）　２で処理して２−シアン−３−クロロテトラハイドロピラン にし、続いてこ．れをトリエチルアミンで処理することによって６−ジアツー２ 日−ジハイドロビランに転化できることが、リオベ（Ｒｉｏｂｅ　）等によって シー、アール、’（Ｃ．Ｒ．）　Ａｃａｄ．Ｓｃ。

パリーシリースＣ　２７２　１０４５〜１０４８頁、１９７１年に報告されてい る。６−ジアツー２目−ジハイドロピラン生成物は、次に塩基による加水分解に よって６−カルボキシ−３，４−シバイドロー２日−ピランに転化される。また 、ラボ−（　Ｌａｂｏｕｃ　）らは、シンセシ２　（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　）　 ６　１　０　〜６　１　３頁、１９７９年に、６−リレオー３，４ーシバイドロ ー２日−ピランを二酸化炭素で処理して少量の６−カルポギシー３．４ーシバイ ドロー２Ｈ−ピランが形成できることを報告している。

６−カルボキシ−３，４−シバイドロー２８−ピラン（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 、Ｒ４およびＲ５は、同じか異なり、水素であるか、ま１＝は少なくとも２０炭 素原子までの線状もしくは分校アルキル、アラルキルもしくはアリール基であり 、Ｒ６は水素である）に相当Ｊるある種のそれらの新規の誘導体が、式、 ［式中、Ｒ　、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、上記に定義したのと同じであり 、×およびＹは同じか異なり、液体溶剤媒質中において反応条件下のソルボリシ スに対して不活性な離脱基（　ｌｅａｖｉｎｑ　ｏｒｏｕｐ　）である］に相当 する１および４位置に離脱基を有する１，４−ジ置換ブタンを、触ａｍの金属カ ルボニル化合物およびアルカリ金属無ｉ塩基もしくはアルカリ土類金属無機塩基 の存在下、３００〜３０００ＤＳｉｇの圧力で一酸化炭素でカルホモル化覆るこ とによって製造できることが見出された。

離脱基ＸおよびＹの例には、ハロ（例えば臭素、塩素または沃素）、スルボネー ト（例えばトシレート）および第四アミンが含まれる。

本発明の方法で使用するのに好適な１，４−ジ置換ブタン反応体は、それらの製 造方法と共に当業界において公知であり、上記に定義したように一般式、（式中 、ＲＳＲ、Ｒ１Ｒ４、Ｒ５、ＸおよびＹは１　２　３ 上記に定義したものと同じである）の化合物である。

この型の少数の例には、 １．４−ジブロモ−３−メチルブタン、１．４−ジブロモ−２−メチルブタン、 １．４−ジブロモ−３，３−ジメチルブタン、１．４−ジブロモ−２，２−ジメ チルブタン、１．４−ジブロモ−２，３−ジメチルブタン、１．４−ジブロモ− ２，３−ジメチルペンタン、１．４−ジブロモ−２−（４’　−エチルフェニル ）ブタン、 １．４−ジブロモ−２−（４’　−イソプロパルフエニ１．４−ジブロモ−２− フェニル−ブタン、および、４−ブロモブチル−１−ｐ−ｔ−ルエンスルホネー トが含まれる。

特に有用な反応体は、１，４−ジ置換ブタンである。

本発明の方法によって製造できる生成物の例には、６−カルボキシ−３，４−シ バイドロー２ト１−ピラン、６−カルボキシ−２−メチル−３，４−シバイドロ ー２日−ピラン、 ６−カルボキシ−３−メチル−３，４−シバイドロー２日−ピラン、 ６−カルボキシ−４−メチル−３，４−シバイドロー２Ｈ−ピラン、 ６−カルボキシ−３，３−ジメチル−３，４−シバイドロー２Ｈ−ピラン、 ６−カルボキシ−４，４−ジメチル−３，４−シバイドロー２日−ピラン、 ６−カルボキシ−２，３−ジメチル−３，４−シバイドロー２日−ピラン、 ６−カルボキシ−３，４−ジメチル−３，４−シバイドロー２日−ピラン、 ６−カルボキシ−２，３，４−トリメチル−３，／ｌシバイドロー２日ローラン 、 ６−カルボキシ−４−（４’　−エチルフェニル４−シバイドロー２日−ピラン 、 ６−カルボキシ−４−（４’　−イソプロピルフェニル）−３．４−シバイドロ ー２日−ピラン、６〜カルボキシ−３−フェニル−３，４−シバイドロー２８− ピラン、および、 ６−カルボキシ−４−フェニル−３，４−シバイドロー２Ｈ−ピラン が含まれる。

反応は、反応媒質として水およびアルコールの混合物の存在下で行なわれる。

反応に使用するアルコールは、好ましくは直鎖、分校もしくは環状であり、６個 までの炭素原子を有するものが好ましい。メタノール、エタノール、プロパツー ル、イソプロパツール、旦−ブタノール、イソブタノール、１−ブタノールおよ び古−アミルアルコールが例に挙げられる。デトラハイドロフランのような環状 エーテルも使用できる。特に好ましい溶剤アル−Ｊ−ルは、１−ブタノールであ る。約１０〜９０重量％の水と約９０〜１０重量％のアルコールとを含有する混 合物が一般に使用される。好ましい混合物は、３０〜８０重量％の水と７０〜２ ０重量％のアルコールとを含有する。

反応は、金属カルボニル化合物を使用して、好適にはアルカリ金属水酸化物また はアルカリ土類金属水酸化物の存在下で行う。反応の間、１．４−ジ置換ブタン 反応体は、−酸化炭素および塩基性物質と反応して６−カルボキシ−３，４−シ バイドロー２Ｈ−ピランまたはその所望の誘導体が形成される。

本方法の実施に当って使用することができる好適な塩基性薬剤の特定の例には： 　Ｌ　ｉ　ＯＨ，ＮａＯト１、Ｋ　Ｏ　＋−１、ＲｂＯＨ，Ｇａ　（ＯＨ）　、 Ｂａ　（ＯＨ）　、および２ Ｍｑ　（ＯＨ）２が含まれる。ｔ−ｉｏＨおよびＣａ（ＯＨ）２が特に好ましい 。

使用される塩基性薬剤の量は、広い範囲内で変化できる。アルカリ金属塩基また はアルカリ土類金属塩基：１、４−ジ置換ブタン反応体のモル比は、一般に、好 ましくは１０：１〜１：１である。

本明細書に記載の方法においては、カルボニル化触媒として金属カルボニル化合 物を使用するのが好ましい。

これらの触媒には、特に鉄ペンタカルボニル、ジコバルト−オクタカルボニルお よびニッケル−テｌ〜ラカルボニルまたは、例えばそれらのカルシウム、カリウ ムもしくはブトリウム塩のようなそれらの塩が含まれる。ジコバルト−オクタカ ルボニルが特に好適である。これらの触媒は、固体状態で媒質中に添加するか、 まｌこはカルボニル化反応に使用される溶剤中の溶液の形態で添加できる。

金属カルボニル化合物：１，４−ジ置換ブタン反応体のモル比率は、好ましくは ０．１〜２５％である。

反応溶剤中で使用される１．４−ジ置換ブタンの濃度は、重要ではなく、広い範 囲内で変化できる。例えば溶剤の重量に基づいて１〜３０’４量％の間でよいが 、この限界の外でも不利になることなく行うことかできる。

本方法は、かく拌機を備えた好適な耐圧反応器中窒素下で、水およびアルコール 混合物中に懸濁された１、４−ジ置換ブタン反応体、金属カルボニル触媒および アルカリ金属塩基、またはアルカリ土類金属塩基から成る混合物と、反応を液相 と気相との間にもたらすのに好適な方法によって、所望の圧力おＪ、び温度で導 入された大過剰の一酸化炭素（出発物質の１，４−ジ置換ブタン反応体１Ｔニル 当り一酸化炭素２しルより多い量）とを接触させることによって有利に行うこと ができる。

カルボニル化反応は、３０″Ｃ＝１５０’Ｃ１好ましくは５０℃へ・１００℃の 範囲内の温度で３〜６０時間、典型的には３〜２０時間に亘って行なわれる。

一般にこの反応は、３００１）ｓｉ（１〜３０００１）Ｓｉｇの範囲である高め られた−・酸化炭素圧力で行なわれる。この反応を５００　ｐｓ；ａ〜１１００ ０ｐｓｉの範囲内の圧力で行うのがりｆましい。−酸化炭素は、窒素のような不 活性気体を含有するがまｌＣはこれと混合されていてもよい。

反応が完結して生成物混合物を濾過すると、アルカリ金属塩基性薬剤またはアル カリ土類金属塩基性薬剤が主要固体成分として液体反応成分から分断される。所 望の６−カルボキシ−３，４−シバイドロー２日−ピラン生成物は、蒸留、抽出 、結晶化などのような方法によって、得られた反応混合物から容易に分離される 。

上記に定義した６−カルボキシ−３，４−シバイドロー２Ｈ−ピランｂ誘導体は 、新規の化合物と考えられるから本発明の別の態様においで一般式、（式中、Ｒ 、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、同じか異なり、水素であるか、またはＲ、Ｒ ，２、Ｒ３，Ｒ４もしくはＲ５のうちの少なくとも１つが水素以外のものて゛な ければならないという条件で、少なくとも炭素原子２０個までの線状もしくは分 校アルキル、アラルキルまたはアリール基であり、そしてＲ６は水素である）の 化合物が新しい組成物として提供される。

次の実施例で本発明を説明する。

実　施　例　１ ３００威のオートクレーブに９．０２９　（５２，０ミリモル）の１−クロロ− ４−ブロモブタンおよび７０ｄのｔ−ＢｕＯＨを装填した。次に、ＣＯ下ｒｏ、 ９ｓ？（２，フロミリモル）のＣｏ　（ＣＯ）８を添加し、次いて１５．４ｇ（ 約２００ミリモル）の石灰と３０ｄのＲ２０との混合物を添加した。オートクレ ーブに８５０ｐＳｉのｃｏを装填後、反応混合物を約１時間で９０℃まで加熱し 、同温度を１５時間保持した。約７時間後にＣＯの吸収は停止した。遠心分離後 、固体を２０ｄ部の５０　：５０ｔ−ブタノール／水溶液で１回すすぎ、次いで 約４５０ミリモルのＨＣｆＪを含有する１’５０ｄのトＩＣ，Ｏ溶液で酸性にし た。ジエチルエーテル（２ｘ１２０ｍ）で水性溶液から遊ｍ酸を抽出し、内部標 準を有するプロ１〜ンＮＭＲデータに基づいて１．１２９（収率１９％）の６− カルボキシ−３，４−シバイドロー２１−１−ピランを得た。濾液を５０ｍのジ エチルニーデルで抽出し、抽出物を捨てた。残留水性溶液を１０％Ｈ（１１で酸 性にし、ジエチルエーテルで抽出した（３×５０ｇ〉。ＭｇＳＯ４上で乾燥し、 溶剤を蒸発後、６−カルボキシ−３，４−シバイドロー２］」−ピランの第２の 収量を得て（３，ｉ６ｙ、収率５　ｔ）％）、６−カルボキシ−３，４−シバイ ド日−２日−ピランの合計収量４．２８ｓ　（収率７３％）を得７ｊ　０実　施 　例　２ ３００ｒｄ、のオー１−クレープに８．８３ｓ　（４０，９３ミリモル）の１， ４−ジブロモブタンと７０ｄのに−Ｂ　ｕ　ＯＨとを装填した。次に、ＣＯ下で ０．７ｙ（２，０５ミリモル）のｃｏ　（ＣＯ）８を添加し、次いで、１２．１ １９　（１６３，，７ミリモル）の石灰と３（７の］」２０との混合物を添加し た。オートクレーブに８５０ｐｓｉのＣＯを装填後、反応混合物を約１時間で９ ０’Ｃに加熱し、同温度を１５時間保持した。約１１時間後にＣＯの吸収は停止 しｌＣ０遠心分離後、固体を２０ｄ部の５０：５０ｔ−ブタノール−水溶液で１ 回すすぎ、次いで約３５０ミリモルのＨＣβを含有する１５０ｄのＨＣＩＪ溶液 で酸性にした。ジエチルエーテル（２ｘ１２０ｄ）で水性溶液から遊離酸を抽出 し、内部標準を有するプロトンＮＭＲ’５’−タに基づいて０．２１９（収率４ １％）の６−カルボキシ−３，４−ジｌＸイドＤ　−２Ｈ−ピランを得た。濾液 をｂａｄのジエチルエーテルで抽出し、抽出物を捨てた。残留水ヤ１溶液を１０ ％ＨＣＮで酸性にし、ジエチル１−−チルで抽出した（３×５０ｍＡ）。ＭｇＳ Ｏ４上で乾燥し、溶剤を蒸発後、６−カルボキシ−３，４−シバイトロー２目− ピランの第２の収量（３，４５ｇ、収率６７．６％）を得−で、６−カルボキシ −３，４−シバイドロー２Ｈ−ピランの合訓収閤３．６６９または７１．１％を １４ｋ。

手続補正書 １．事件の表示 国際出願番＠ＰＣＴ／ＵＳ８３１０１７９９２、発明の名称 名　称　土シル　コーポレーション （１）　請求の範囲を別紙の通り訂正づ−る。

（２）　明細書箱　３　真東　６行の「第四−１を「第三Ｊに訂正する。

請　求　の　範　囲 （１）６−カルボキシ−３，４−シバイドロー２日−ピランの製造方法において 、１および４位置に１ｉｆｔ脱基を有する１、４−ジ置換ブタンと一酸化υ素と を、液体溶剤媒質中において触媒量の金属カッ−ボニル化合物およびアルカリ金 属無機塩基またはフルカリ土類金属無機塩基の存在下、高められた温ｉおよび圧 力で反応させることを特徴とする前記の専じか異なり、そして、水素であるかま たは少なくきも２０個までの炭素原子を有する線状もしくは分利アルキル、アラ ルキルもしくはアリール基であり、求 【　位置に式、 之 ［ １（ で反応させることから成る前記の製造方法。

たけ 方法 （４）　前記の離脱基が、ハロゲンである請求の範間第３項に記載の方法。

（５）　前記の離脱基が、臭素、塩素または沃素である請求の範囲第４項に記載 の方法。

（６）　前記の一酸化炭素圧力が、３００〜３０００ｐＳｉｇである請求の範囲 第２項に記載の方法。

（７）　前記の反応を、３０℃〜１５０℃の温度で行う請求の範囲第２項に記載 の方法。

（８）　前記の金属カルボニル触媒化合物が、鉄ペンタカルボニル、ジコバルト −オクタカルボニルまたはニッケルーテトラカルボニルである請求の範囲第２項 に記載の方法。

（９）　前記の金属カルボニルが、ジコバルト−オクタカルボニルである請求の 範囲第８項に記載の方法。

（１０）前記の液体溶剤媒質が、水およびアルコールの混合物である請求の範囲 第２項に記載の方法。

（１１）前記のアルコールが、６個までの炭素原子を含有する飽和、線状または 分校、脂肪族、−価、または多価化合物である請求の範囲第１０項に記載の方法 。

（１２）前記のアルコールが、ｔ−ブタノールである請求の範囲第、１１項に記 載の方法。

（１３）前記のアルコールが、イソプロパツールである請求の範囲第１１項に記 載の方法。

（１４）一般構造式、 （式中、Ｒ１Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、同じか異なり、そして、Ｒ、Ｒ２ 、Ｒ３、Ｒ４もしくはＲ５の少なくとも１つが水素以外のものでなければならな いという条件で、水素であるか、または少なくとも２０個までの炭素原子を有す る線状もしくは分校アルキル、アラルキルもしくはアリール基であり、そして、 Ｒ６は水素である）を有する化合物。

（１５）　６−カルボキシ−２−メチル−３，４−ジ（１６）　６−カルボキシ −３−メチル−３，４−シバイドロー２Ｈ−ピランがら成る請求の範囲第１４項 に記載の化合物。

（１７）　６−カルボキシ−３，３−ジメチル−３゜４−シバイドロー２日−ピ ランがら成る請求の範囲第１４項に記載の化合物。

（１８）　６−カルボキシ−２，３，４−トリメチル（１９）　６−カルボキシ −４−（４’　−エチルフエ（２０）　６−カルボキシ−４−フェニル−３，４ −ジハイドロ−２Ｈ−ピランから成る請求の範囲第１４項に記載の化合物。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）６−カルボキシ−３，４−シバイドロー２ト１−ピランの製造方法におい て、１および４位置に離ｌ１１２基を有する１、４−ジ置換ブタンと一酸化炭素 とを液体溶剤媒質中において触媒量の金属カルボニル化合物、およびアルカリ金 属無機塩基ま１＝はアルカリ土類金属無機塩基の存在下、高められた温度および 圧力で反応させることを特徴とする前記の製造方法。 （式中、Ｒ、Ｒ、Ｒ、ＲおよびＲ５は、同じか１　２　３　４ 巽なり、そして、水素であるかまたは少なくとも２０個までの炭素原子を有する 線状もしくは分校アルキル、アラルキルもしくはアリール基であり、Ｒ６は水素 である）に相当する６−カルボキシ−３，４−シバイドロー２ト１−ピランを製 造するための請求の範囲第１項に記載の方法におい−Ｃ１１および４位置に式、 （式中、Ｒ、Ｒ、Ｒ、ＲおよびＲ５は、上記に１　２　３　４ 定義したのと同じであり、ＸおよびＹは同じでも異なってもよい残留基である） に相当する＠説基を右り゛る１、４−ジ置換ブタンと一酸化炭素とを、液体溶剤 媒質中において触媒間の金属カルボニル化合物およびアルカリ金属無機塩基また はアルカリ土類金属無機塩基の存在下、高められた湿度および圧力で反応させる ことから成る前記の製造方法。 （３）　前記の離脱基をハロゲン、スルホネ−１〜または第四アミンから選ぶ請 求の範囲第２項に記載の方法。 （４）　前記の離脱基が、ハロゲンである請求の範囲第３項に記載の方法。 （５）　前記の＋ｍ脱基が、臭素、塩素または沃素である請求の範囲第４項に記 載の方法。 （６）　前記の一酸化炭素圧力が、３００〜３０００ｐｓｉｇである請求の範囲 第２項に記載の方法。 （７）　前記の反応を、３０℃〜１５０℃の温度で行う請求の範囲第２項に記載 の方法。 （８）　前記の金属カルボニル触媒化合物が、鉄ペンタカルボニル、ジコバルト −オクタカルボニルまたはニッケループ１〜ラノＪルボニルである請求の範囲第 ２項に記載の方法。 （９）　前記の金属カルボニルが、ジコバルト−オクタカルボニルである請求の 範囲第８項に記載の方法。 （１０）前記の液体溶剤媒質が、水およびアルコールの混合物である請求の範囲 第２項に記載の方法。 （１１）前記のアルコールが、６個までの炭素原子を含有する飽和、線状または 分校、脂肪族、−価、゛または多価化合物であ°る請求の範囲第１０項に記載の 方法。 （１２）前記のアルコールが、ニーブタノールである請求の範囲第１１項に記載 の方法。 （１３）前記のアルコールが、イソプロパツールである請求の範囲第１１項に記 載の方法。 （１４）−殻構造式、 （式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、同じか異なり、そして、Ｒ、Ｒ 、Ｒ、Ｒ４もしくはＲ５１２３ の少なくとも１つが水素以外のものでなけれはならないという条件で、水素であ るか、または少なくとも２０個までの炭素原子を有する線状もしくは分校アルキ ル、アラルキルもしくはアリール基であり、そして、Ｒ６は水素である）を有す る化合物。 （１５）　６−カルボキシ−２−メチル−３，４−シバイドロー２Ｈ−ピラン。 （１６）　６−カル枦キシ−３−メチル−３，４−シバイドロー２日−ピラン。 （１７）　６−カルボキシ−３，３−ジメチル−３，４−シバイドロー２日−ピ ラン。 （１８）　６−カルボキシ−２，３，４−）−ジメチル−３゜４−シバイドロー ２Ｈ〜ピラン。 （１９）　６−カルボキシ−４−＜４’　−エチルフェニル−３，４−シバイド ロー２日−ピラン。 （２０）　６−カルボキシ−４−フェニル−３，４−シバイドロー２Ｈ−ピラン 。