JP4428086B2 - １−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体の製法 - Google Patents

Description

本発明は、香料、医薬品、農薬、有機合成薬品の中間体として有用である１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体の製造に関する。特に前記式（１）においてＲ^１が水素原子であり、Ｒ^２がメチル基である１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体は、加水分解により香料として有用な２−ホルミル−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロパン（非特許文献１）に誘導することが出来る。

本発明の１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体は新規な化合物である。この主骨格である１−アセトキシ−３−フェニルプロペン誘導体の合成法としては、例えば、非許文献２に、ｏ−ジメトキシベンゼンとアルケニリデンジアセテートとを、三フッ化ホウ素エーテル錯体で活性化した四塩化チタンの存在下に反応させて、１−アセトキシ−３−（３，４−ジメトキシフェニル）プロペンを合成する方法が開示されている。また、特許文献１にも、イソブチルベンゼンを同様に反応させて１−アセトキシ−３−（３，４−イソブチルフェニル）プロペンを合成する方法が開示されている。しかし、同反応を１，２−メチレンジオキシベンゼンに適応した場合、三フッ化ホウ素エーテル錯体で活性化した四塩化チタンにより１，２−メチレンジオキシベンゼンの分解反応が進行し、目的物の収率は４３．１％と不充分であった（比較例１）。
更に１，２−メチレンジオキシベンゼンの分解を防ぐためにアルケニリデンジアセテート １モルに対し、０．１モルの四塩化チタンを用いて反応を試みたが１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペンの収率は９．８％であった（比較例２）。

特許文献２には、ｔ−ブチルベンゼンとメタクロレインとアセチルクロライドを化学量論量のルイス酸存在下に反応させて１−アセトキシ−２−メチル−３−（４−ｔ−ブチルフェニル）プロペンを合成する方法が開示されているが、四塩化チタンを用いた場合は収率が４６．２％、三フッ化ホウ素エーテル錯体を用いた場合は収率２．３％であり、何れも収率が非常に低かった。
奥田 治著「香料化学総覧」 第３版、廣川書店 １９８０年、ｐ．８３９ Ｂｕｌｌ．Ｓｏｃ．Ｃｈｉｍ．Ｆｒａｎｃｅ．，（１９６１） ｐ．１１９４ 特公昭４２−９１３５号公報 特開昭５５−１４１４３７号公報

本発明の課題は、香料、医薬品、農薬、有機合成薬品の中間体として有用である新規１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体を簡便な方法によって、１，２−メチレンジオキシベンゼンから収率良く得る、工業的に好適な製法を提供することである。

本発明者らは、前記の課題を解決するために検討した結果、新規な１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体の製法を見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は次の通りである。

硫酸及び／又はスルホン酸の存在下、下式(１)で示される１，２−メチレンジオキシベンゼンと

下式(２)で示されるアルケニリデンジアセテートを反応させることを特徴とする

（式中、ＡｃＯはアセトキシ基を表わし、Ｒ^１及びＲ^２は水素原子又は炭素原子数１〜１０のアルキル基を表わし、互いに結合して環を形成しても良い。また、本化合物は、立体異性体を含む。）

下式（３）で表わされる１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体の製造法に関するものである。

（式中、ＡｃＯ、Ｒ^１及びＲ^２は前記と同義である。また、本化合物は、立体異性体を含む。）

本発明により、香料、医薬品、農薬、有機合成薬品の中間体として有用である新規１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体を簡便な方法によって、１，２−メチレンジオキシベンゼンから収率良く得る、工業的に好適な製法を提供することができる。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の前記式（３）で表わされる１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体の製造は、硫酸及び／又はスルホン酸の存在下、１，２−メチレンジオキシベンゼンと前記の一般式（２）で示されるアルケニリデンジアセテートを反応させることにより行うことが出来る。
なお、本発明は、反応を妨げない限り、その他化合物を添加することが出来るが、四塩化チタンは使用されない。

前記式（３）で表わされる１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体において、Ｒ^１及びＲ^２は水素原子又は炭素原子数１〜１０のアルキル基を表わし、互いに結合して環を形成しても良い。また、本化合物は、立体異性体を含む。

ここで、炭素原子数１〜１０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられるが、好ましくはメチル基である。なお、これらの基は各種異性体を含む。また、Ｒ^３とＲ^４が互いに結合して出来る環としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環などが挙げられるが、好ましくはシクロヘキサン環である。

本発明の１，２−メチレンジオキシベンゼンは、市販のものを使用することが出来る。

本発明で用いられる前記式（２）で表わされるアルケニリデンジアセテートは、市販のものを使用することが出来るが、例えば特許文献１に記載の方法に従い、α，β−不飽和アルデヒドと無水酢酸から調製することも出来る。なお、本化合物は、立体異性体を含む。

前記式（２）で表わされるアルケニリデンジアセテートにおいて、Ｒ^１及びＲ^２は、前記式（３）に記載されたＲ^１及びＲ^２と同義である。

ここで、炭素原子数１〜１０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられるが、好ましくはメチル基である。なお、これらの基は各種異性体を含む。また、Ｒ^３とＲ^４が互いに結合して出来る環としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環などが挙げられるが、好ましくはシクロヘキサン環である。

アルケニリデンジアセテートの調製に用いられるα，β−不飽和アルデヒドとしては、アクロレイン、メタクロレイン、クロトンアルデヒド、α，β−ジメチルアクロレイン、α−エチルアクロレイン、β−エチルアクロレイン、β−プロピルアクロレイン、α−シクロヘキシルアクロレインなどが挙げられるが、好ましくはアクロレイン、メタクロレイン、クロトンアルデヒドであり、更に好ましくはメタクロレインである。

本発明で用いられるのメチレンジオキシベンゼンの使用量は、アルケニリデンジアセテート １モルに対して１〜５０モルであり、好ましくは１〜２０モルである。

本発明で用いられる硫酸及び／又はスルホン酸としては、硫酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、エタンジスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸、トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸等が挙げられ、これらの中では硫酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸好ましい。これら化合物は市販のものを使用することが出来る。またこれら化合物は水を含んでも良く、その場合、濃度８５〜１００重量％であることが好ましい。

前記硫酸及び／又はスルホン酸の使用量は、アルケニリデンジアセテート １モルに対して１モル以下であり、好ましくは０．０１〜１．０モルである。この範囲より使用量が少ないと反応が２４時間では完結せず、多いと過剰量のハロゲン化ホウ素を分解・廃棄するなど煩雑な操作が必要であり工業的なスケールでは適さない。

本発明の１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体の合成反応は、溶媒を使用して行っても良いが、好ましくは無溶媒である。

反応温度は反応にあずかる原料物質の種類によって異なるが、−１０〜１５０℃であり、好ましくは０〜１００℃である。

反応時間は、前記の濃度、温度によって変化するが０．５〜２４時間である。

この反応は、通常、アルゴン、窒素などの不活性ガス雰囲気、或はこれらガス気流下で行われる。また、用いられる反応圧は通常、常圧である。

合成された１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体は、反応終了後、抽出、濃縮、ロ過などの通常の後処理を行い、必要に応じて蒸留、再結晶、各種クロマトグラフィーなどの公知の手段で適宣精製することができる。

以下に本発明の代表的な実施例を示す。
実施例１
アルゴン雰囲気下、２０℃にて、２５ｍｌのフラスコに１，２−メチレンジオキシベンゼン（３．４２ｇ，２８．０ｍｍｏｌ）と９１．７重量％の３，３−ジアセトキシ−２−メチルプロペン（１．０６ｇ，５．７ｍｍｏｌ）を加え、更に、この混合溶液に９８重量％硫酸（６７ｍｇ，０．７ｍｍｏｌ）を加えた。この混合溶液を２３℃にて２時間攪拌した。反応終了後、反応液に酢酸エチル（５０ｍｌ）を加えて、反応液中に遊離した有機層を水（５０ｍｌ）で３回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、更に、ろ過して得られた母液の溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝１／７（ｖ／ｖ））にて精製することにより、目的物である１−アセトキシ−２−メチル−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペンを白色結晶として０．７２ｇ得た。単離収率は３，３−ジアセトキシ−２−メチルプロペン基準で５５％であった。
以下に１−アセトキシ−２−メチル−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペンの物性値を示す。

^１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）δ＝１．５９（３Ｈ，ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ）、２．１５（３Ｈ，ｓ）、３．１７（２Ｈ，ｓ）、５．９２（２Ｈ，ｓ）、６．６３（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，Ｊ＝１．５Ｈｚ）、６．６７（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ）、６．７２（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ）、７．０２（１Ｈ，ｑ，Ｊ＝１．５Ｈｚ）

元素分析：
Ｃ（％） Ｈ（％）
Ｃ_１３Ｈ_１４Ｏ_４としての予想値 ６６．６６ ６．０２
測定値 ６６．７１ ６．１６

実施例２
アルゴン雰囲気下、２０℃にて、２５ｍｌのフラスコに１，２−メチレンジオキシベンゼン（３．４２ｇ，２８．０ｍｍｏｌ）と９１．７重量％の３，３−ジアセトキシ−２−メチルプロペン（１．０６ｇ，５．７ｍｍｏｌ）を加え、更に、この混合溶液に９８重量％硫酸（６７ｍｇ，０．７ｍｍｏｌ）を加えた。内温２３℃で２時間攪拌した後、反応終了後、反応液にアセトニトリル（１００ｍｌ）を加えて、高速液体クロマトグラフィーにて定量分析を行った。その結果、目的化合物である１−アセトキシ−２−メチル−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペンの収率（３，３−ジアセトキシ−２−メチルプロペン基準）は６１．５％であった。なお、同反応液には原料である１，２−メチレンジオキシベンゼンが２．９４ｇ含まれていた。

比較例１
アルゴン雰囲気下、２０℃、２５ｍｌの３ッ口フラスコに四塩化チタン（１．２８ｇ，６．７ｍｍｏｌ）、三フッ化ホウ素エーテル錯体（０．０１７ｇ，０．１２ｍｍｏｌ）を加えた。この混合溶液に、８〜１２℃にて１，２−メチレンジオキシベンゼン（３．２７ｇ，２６．８ｍｍｏｌ）を６０分かけて滴下し、次いで、３，３−ジアセトキシ−２−メチルプロペン（０．７４５ｇ，６．１ｍｍｏｌ）と１，２−メチレンジオキシベンゼン（０．７５ｇ，６．１ｍｍｏｌ）の混合物を１５分かけて滴下した。内温８〜１０℃で３０分攪拌し、濃度６ｍｏｌ／Ｌ（リットル）の塩酸（１０ｍｌ）及びジクロロメタン（１０ｍｌ）を加えて３０分攪拌した。反応終了後、不溶物をろ別し、得られたろ液をジクロロメタンにて抽出した。抽出で得られた有機層を水洗し、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、ろ過した。得られた母液を濃縮して粗生成物３．１６ｇを得た。この租生成物を高速液体クロマトグラフィーにて定量分析を行った結果、目的化合物である１−アセトキシ−２−メチル−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペンの収率（３，３−ジアセトキシ−２−メチルプロペン基準）は４３．１％であった。なお、同粗生成物には原料である１，２−メチレンジオキシベンゼンが１．４０ｇ含まれていた。

比較例２
アルゴン雰囲気下、２０℃にて、２５ｍｌの３ッ口フラスコに四塩化チタン（０．１０ｇ，０．５ｍｍｏｌ）を加えた後、４〜５℃にて３，３−ジアセトキシ−２−メチルプロペン（０．９４ｇ，５．０ｍｍｏｌ）を加え、更に１，２−メチレンジオキシベンゼン（６．１１ｇ，５０．０ｍｍｏｌ）を滴下した。この反応混合物を２３℃に昇温した後、２時間攪拌した。反応終了後、反応液にエタノール２０ｇを加えて、高速液体クロマトグラフィーにて定量分析を行った。その結果、目的化合物である１−アセトキシ−２−メチル−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペンの収率（３，３−ジアセトキシ−２−メチルプロペン基準）は９．８％であった。
なお、同反応液には原料である１，２−メチレンジオキシベンゼンが６．０４ｇ含まれていた。

Claims (2)

1. 硫酸及び／又はスルホン酸の存在下、下式(１)で示される１，２−メチレンジオキシベンゼンと
   

   

   下式(２)で示されるアルケニリデンジアセテートを反応させることを特徴とする
   

   

   （式中、ＡｃＯはアセトキシ基を表わし、Ｒ^１及びＲ^２は水素原子又は炭素原子数１〜１０のアルキル基を表わし、互いに結合して環を形成しても良い。また、本化合物は、立体異性体を含む。）
   下式(３)で表わされる１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体の製造法。
   

   

   (式中、ＡｃＯ、Ｒ^１及びＲ^２は前記と同義である。また、本化合物は、立体異性体を含む。)
2. Ｒ^１が水素原子でありＲ^２がメチル基である請求項１記載の１−アセトキシ−３−（３，４−メチレンジオキシフェニル）プロペン誘導体の製造法。