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2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体及びその製造方法 コモンズ

国内特許コード P09A014429
整理番号 938
掲載日 2009年5月8日
出願番号 特願2005-243027
公開番号 特開2007-055936
登録番号 特許第4852745号
出願日 平成17年8月24日(2005.8.24)
公開日 平成19年3月8日(2007.3.8)
登録日 平成23年11月4日(2011.11.4)
発明者
  • 光藤 武明
  • 浦 康之
  • 近藤 輝幸
  • 和田 健司
  • 辻田 寛
出願人
  • 学校法人京都大学
発明の名称 2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体及びその製造方法 コモンズ
発明の概要

【課題】2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体を、安価で入手容易又は合成容易な原料を用い、簡便な方法で高収率且つ高選択的に製造することができる、2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法を提供する。また、新規な2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体を提供する。
【解決手段】0価または2価のルテニウムを含むルテニウム錯体触媒の存在下で、ジヒドロフラン化合物とα,β-不飽和カルボン酸エステルとを反応させて、2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体を製造する。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


有用な生物活性を有するが天然には微量しか得られない天然物質、その複雑な構造ゆえに合成が困難な抗生物質など、有用性があるにも拘わらず入手困難な有機化合物が多数存在する。このような有機化合物やその合成中間体を、効率よく大量に合成する方法を提供することが、有機合成化学の大きな目標である。



天然物質ノナクチン(Nonactin)は、アルカリ金属イオンを輸送する抗生物質を製造するために利用することができる。また、ノナクチンをアンモニウムイオン認識分子として用いて、バイオセンサを製造することもできる。2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体は、このノナクチンや人工生理活性物質等の合成中間体として使用することができ、非常に有用な化合物である。



従来、2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の合成方法としては、(1)酸又は塩基条件下での開環反応(例えば、非特許文献1)、(2)エステルエノラートとラクトンとの交差クライゼン縮合(例えば、非特許文献2)、(3)セレン化物又はヨウ化物を用いた環化反応(例えば、非特許文献3)、(4)遷移金属錯体触媒反応(例えば、非特許文献4)など、大きく分けて4種類の方法が提案されている。



例えば、非特許文献1では、下記式に示すように、1-ブロモ-2-クロロエタンと1,3-ジカルボニルジアニオンとの環化により、2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体を合成している。この合成方法では、強塩基であるLDAを用いて1,3-ジカルボニルジアニオンを発生させ、このジアニオンによる1-ブロモ-2-クロロエタンの求核置換反応により環化させる。



【化学式1】



【非特許文献1】ランゲ等、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー、2001年 66巻 6057頁(P.Langer, E.Holtz, I.Karime and N.N.R.Saleh, J.Org.Chem., 2001, 66, 6057.)

【非特許文献2】ソラディ等、テトラヘドロン・レターズ、2000年 41巻 551頁(G.Solladie, X.J.Salom-Roig and G.Hanquet, Tetrahedron Lett., 2000, 41, 551.)

【非特許文献3】タン等、テトラヘドロン、2004年 60巻 9963頁(E.Tang, X.Huang and W.-M.Xu, Tetrahedron., 2004, 60, 9963.)

【非特許文献4】加藤等、テトラヘドロン・レターズ、2001年 42巻 4243頁(K.Kato, A.Nishimura, Y.Yamamoto and H.Akita, Tetrahedron Lett., 2001, 42, 4243.)

産業上の利用分野


本発明は、2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体及びその製造方法に係り、特に、新規な2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体と、低原子価のルテニウム錯体触媒を用いてジヒドロフラン化合物とα,β-不飽和カルボン酸エステルとから2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体を製造する製造方法とに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
0価または2価のルテニウムを含み且つ下記化学式(1)で表されるルテニウム錯体触媒の存在下で、ジヒドロフラン化合物とα,β-不飽和カルボン酸エステルとを反応させて、2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体を製造する2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。
Ru(L1l(L2m(L3n 化学式(1)
式中、L1、L2、L3の各々は中性配位子又はアニオン性配位子であり、L1は単座配位子、L2は二座配位子、L3は三座配位子を表す。l、m、nは、各々0以上の整数を表し、ルテニウムの酸化状態が0価の場合は、l+2m+3n=5の関係を満たし、ルテニウムの酸化状態が2価の場合は、l+2m+3n=6の関係を満たす。

【請求項2】
前記中性配位子が、アルケン、ポリエン、一酸化炭素、及びホスフィンからなる群から選択される請求項1に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項3】
前記中性配位子が、フマル酸ジメチル、1,5-シクロオクタジエン、1,3,5-シクロオクタトリエン、一酸化炭素、及びトリフェニルホスフィンからなる群から選択される請求項1又は2に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項4】
前記アニオン性配位子が、ハロゲン原子、水素原子、及びポリエニル基からなる群から選択される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項5】
前記アニオン性配位子が、塩素原子、水素原子、シクロペンタジエニル基、及びシクロオクタジエニル基からなる群から選択される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項6】
前記ルテニウム錯体触媒は、Ru(cod)(cot)、Ru(cot)(dmfm)2、Ru(cyclooctadienyl)2、Ru3(CO)12及びRuHCl(CO)(PPh3)3からなる群から選択される請求項1乃至5のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項7】
前記反応を非プロトン性溶媒中で行う請求項1乃至6のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項8】
前記非プロトン性溶媒として沸点150℃以上の溶媒を用いる請求項7に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項9】
前記非プロトン性溶媒は、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、及び1,3,5-トリメチルベンゼンからなる群から選択される請求項7に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項10】
前記非プロトン性溶媒がN,N-ジメチルアセトアミドである請求項7乃至9のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項11】
前記ジヒドロフラン化合物が、下記一般式(1)又は(2)で表される請求項1乃至10のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。
【化学式1】



式中、R1、R2は、互いに独立して水素原子、アルキル基、又はアリール基を表す。

【請求項12】
前記α,β-不飽和カルボン酸エステルが、下記一般式(3)で表される請求項1乃至11のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。
【化学式2】



式中、R3は、アルキル基、又はアリール基を表す。また、R4、R5は、互いに独立して水素原子、アルキル基、アリール基、又はアルコキシカルボニル基を表す。

【請求項13】
前記反応を160℃以上の温度下で行う請求項1乃至12のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項14】
前記反応を160℃~180℃の範囲の温度下で行う請求項1乃至13のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項15】
前記反応を160℃~170℃の範囲の温度下で行う請求項1乃至14のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項16】
前記ジヒドロフラン化合物と前記α,β-不飽和カルボン酸エステルとのモル比を、3:1~10:1の範囲とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項17】
前記ルテニウム錯体触媒の添加量をα,β-不飽和カルボン酸エステルに対し1モル%~5モル%の範囲とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体の製造方法。

【請求項18】
下記化学式(A)で表される5位が置換された2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体。
【化学式3】



式中、1は、アリール基を表す。また、R6は、炭素数1~10のアルキル基を表す。

【請求項19】
下記化学式(B)で表される2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体。
【化学式4】




【請求項20】
下記化学式(C)で表される2-アルキリデンテトラヒドロフラン誘導体。
【化学式5】
産業区分
  • 有機化合物
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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