β−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法
【課題】β−ジカルボニル化合物誘導体を製造する方法であって、入手が容易な原料や安価な触媒を用い、短い反応時間で、かつハロゲン化物やカルボン酸塩等の環境上問題がある化合物を生成しない方法を提供する。
【解決手段】フェニル基を分子内に有するアルコール、又は２−シクロヘキセニルアルコールと、β−ジカルボニル化合物を、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する触媒の存在下、マイクロ波照射により加熱しながら反応させることを特徴とするβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【解決手段】フェニル基を分子内に有するアルコール、又は２−シクロヘキセニルアルコールと、β−ジカルボニル化合物を、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する触媒の存在下、マイクロ波照射により加熱しながら反応させることを特徴とするβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定構造のアルコール及びβ−ジカルボニル化合物を原料としてβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
β−ジカルボニル化合物誘導体は、製薬をはじめ、産業上の種々の分野で利用される重要な有機化合物である。このβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造する方法としては、例えば、非特許文献１に開示されているように、アリルハライドやアリルエステル等のアルコールの活性種と、β−ジカルボニル化合物の塩を反応（辻−トロスト反応）させ、β−ジカルボニル化合物の活性水素部分に炭素−炭素結合を形成させる方法が知られている。
【非特許文献１】Ｔｓｕｊｉ，Ｊ．ｅｔ ａｌ． Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．１９６５，ｐ４３８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような従来の方法は、パラジウム触媒等の高価な触媒を必要とする問題や、副生物としてハロゲン化物やカルボン酸塩等の化合物を生じるので環境上の問題もあった。さらに、アリルアルコールから、アリルハライドやアリルエステル等のアルコールの活性種を得る工程、β−ジカルボニル化合物からその塩を得る工程、等の手間を要し、原料の合成、入手が煩雑であるとの問題もあった。また、アルコールを出発として同様の反応を行う場合には、パラジウム触媒の他に添加剤（塩基等）を要する等の問題を有していた。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みたものであり、β−ジカルボニル化合物誘導体を製造する方法であって、入手が容易な原料や安価な触媒を用い、短い反応時間で、かつハロゲン化物やカルボン酸塩等の環境上問題がある化合物を生成しない方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記の課題を達成するため、鋭意研究の結果、
特定の構造のアルコールとβ−ジカルボニル化合物を、
３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する触媒の存在下、反応させることにより
入手が容易な原料や安価な触媒を用い、ハロゲン化物やカルボン酸塩等の環境上問題がある化合物を生成せずに、短い反応時間で、β−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることを見出した。本発明者は、又、反応の際の加熱をマイクロ波照射により行うと、反応時間をより短くできることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
即ち、請求項１に記載の発明は、
下記一般式（Ｉ）：
【０００７】
【化１】
【０００８】
（式中、
Ｒ１は、水素、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、２位が炭素数１〜４のアルキル基もしくはフェニル基で置換されていてもよいビニル基、もしくはハロゲン、炭素数１〜４のアルキル基もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、
Ｒ２は、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル基もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、又は、
Ｒ１、Ｒ２及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８の２−シクロアルケニル基を形成してもよく、
Ｒ３は、水素又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、
Ｒ４及びＲ５は、互いに同一又は異なって、アルキル基、アルコキシ基、もしくはハロゲン、アルキル基もしくはアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、又はＲ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８のシクロアルキル基を形成してもよい。）
で表されるβ−ジカルボニル化合物誘導体を合成する方法であって、
下記一般式（II）：
【０００９】
【化２】
【００１０】
（式中、Ｒ１及びＲ２は、前記と同じ意味を表す。）
で表されるアルコールと、
下記一般式（III）：
【００１１】
【化３】
【００１２】
（式中、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、前記と同じ意味を表す。）
で表される活性水素を有するβ−ジカルボニル化合物を、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する触媒の存在下、マイクロ波照射により加熱しながら反応させることを特徴とするβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。
【００１３】
この製造方法では、一般式（II）で表されるアルコール及び一般式（III）で表される化合物を、塩やハロゲン化物、エステル等の活性種に変換することなく、そのまま反応させる。従って、塩やハロゲン化物、エステル等の活性種に変換する工程が不要であり、この点原料の入手が容易になる。この反応においては、一般式（III）で表される化合物の活性水素、即ちカルボニル基間に挟持された炭素に結合している水素と、前記アルコールの水酸基間で脱水反応が生じ、炭素−炭素結合が形成される。従って、水のみを生成し、ハロゲン化物やカルボン酸塩等の環境上の問題がある化合物を生成しない。
【００１４】
又、この製造方法で使用される触媒、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する触媒であり、後述するように、鉄化合物等の安価な触媒が含まれる。従って、この点からも、製造コストの低減を達成することができる。
【００１５】
この製造方法は、反応系の加熱をマイクロ波照射により行うことも特徴とする。マイクロ波照射によれば、反応系は直接加熱されるので、熱伝導や対流による通常の加熱方法を採用した場合と比べ、反応系を短時間で均一に加熱できる。さらに、本発明者は、マイクロ波によれば、磁場成分と相互作用する触媒、例えば、鉄を含む触媒が選択的に直接加熱されること、従って、このような触媒を用いることにより、短時間で均一的に触媒を活性にでき反応が促進されることを見出した。即ち、反応系の加熱をマイクロ波照射により行えば、熱伝導や対流による通常の加熱方法を採用した場合と比べ、より短時間で反応を進行させることができ、製造効率の向上に寄与できる。
【００１６】
この製造方法に使用する原料である式（II）で表される化合物としては、
Ｒ１が、水素であり、Ｒ２が置換されていてもよいフェニル基である化合物、
Ｒ１が、炭素数１〜４のアルキル基、特にメチル基又はエチル基であり、Ｒ２が置換されていてもよいフェニル基である化合物、
Ｒ１が、２位が炭素数１〜４のアルキル基もしくはフェニル基で置換されていてもよいビニル基、例えば、式：−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ−ｐｈ（ｐｈは置換されていてもよいフェニルを表す。）で表される基であり、Ｒ２が置換されていてもよいフェニル基である化合物、
Ｒ１が、炭素数１〜４のアルコキシ基、特にメトキシ基又はエトキシ基であり、Ｒ２が置換されていてもよいフェニル基である化合物、及び
Ｒ１、Ｒ２及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８の２−シクロアルケニル基を形成する化合物、例えば２−シクロヘキセノール、等を挙げることができる。
【００１７】
又、式（III）において、Ｒ３としては、特に水素又はメチル、エチルが例示される。Ｒ４及びＲ５は、互いに同一の基であってもよく、又は異なった基であってもよい。Ｒ４及びＲ５が互いに同一の場合としては、例えば、Ｒ４及びＲ５がともに炭素数１〜４のアルキル基、例えばメチル、エチルの場合、ともに炭素数１〜４のアルコキシ基、例えばメトキシ、エトキシの場合、ともに置換されていてもよいフェニル基の場合が挙げられる。Ｒ４及びＲ５が互いに異なる場合としては、例えば、Ｒ４が、炭素数１〜４のアルキル基であって、Ｒ５が、炭素数１〜４のアルコキシ基、例えばメトキシ、エトキシの場合が挙げられる。
【００１８】
又、Ｒ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で形成される炭素数４〜８のシクロアルキル基としてはシクロペンタニル基、シクロヘキサニル基が例示される。
【００１９】
なお、前記のＲ１、Ｒ２、Ｒ４及びＲ５の例示において、置換されていてもよいフェニル基とは、無置換のフェニル基、及びハロゲン、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されているフェニル基（特にパラ位が置換されているフェニル基）から選ばれる基を意味する。
【００２０】
この製造方法での反応は、反応溶媒を用いずに行ってもよいし、反応溶媒を使用して行ってもよい。反応溶媒としては、トルエン等の芳香族炭化水素、クロロベンゼン、ジクロロエタン、アセトニトリル等を挙げることができる。
【００２１】
反応温度の好ましい範囲は、原料や溶媒の種類、所望の反応時間、所望の収率により変動し、特に限定されないが、反応温度が高い程反応速度が大きいので、溶媒の沸点以下の範囲で、なるべく高い方が好ましい。なお、反応温度や原料や溶媒の種類等の条件が同じ場合は、熱伝導や対流による従来に加熱方法を採用した場合と比べて、マイクロ波により加熱する本発明の場合は、所望の収率をより短時間で達成することができる。
【００２２】
本発明は、前記請求項１の製造方法に加えて、そのより具体的な態様、又はより好ましい態様として、以下に示す、β−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法を提供する。
【００２３】
請求項２は、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、鉄、スカンジウム、銅、インジウム、亜鉛、ルテニウム、モリブデン、クロム、銀、白金又はタンタルを含有する触媒であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。
【００２４】
３〜５ｄ遷移元素とは、元素の周期表の、第３〜５周期に含まれる、３〜１２族の元素である。特に請求項２に記載の、スカンジウム、銅、亜鉛及びクロム等の３ｄ遷移元素（第３周期）、ルテニウム、モリブデン及び銀等の４ｄ遷移元素（第４周期）、白金及びタンタル等の５ｄ遷移元素（第５周期）を挙げることができる。又、第４周期に含まれるインジウムは、遷移元素ではないが、これを含む触媒も、本発明において好ましく用いられる。
【００２５】
請求項３は、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、鉄を含有する触媒であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。又、請求項４は、前記鉄を含有する触媒が、ハロゲン化第２鉄であることを特徴とする請求項３に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。ハロゲン化第２鉄としては、塩化第２鉄（ＦｅＣｌ３）を挙げることができる。
【００２６】
請求項５は、Ｒ１が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、かつＲ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。この場合、Ｒ１とＲ２は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００２７】
請求項６は、Ｒ１が炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ２がハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、
Ｒ４が、炭素数１〜６のアルキル基であり、又はＲ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８のシクロアルキル基が形成され、
かつ、Ｒ５が、炭素数１〜４のアルコキシ基であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。
【００２８】
この請求項５又は請求項６に記載の製造方法の場合、塩化第２鉄等の鉄を含有する触媒を使用することにより、高い反応収率が得られる。
【００２９】
請求項７は、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、Ｓｃ（ＯＴｆ）３又はＣｕ（ＯＴｆ）３であり、
Ｒ１が、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、
かつ、Ｒ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。ここで、Ｔｆとは、−ＳＯ２−ＣＦ３を表す。
【００３０】
本発明において使用される触媒としては、Ｓｃ（ＯＴｆ）３やＣｕ（ＯＴｆ）３も挙げることができ、これらの触媒を使用し、かつ、式（II）におけるＲ１が、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、かつ、Ｒ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であるアルコールを原料として使用した場合、高い収率が得られる。
【００３１】
請求項８は、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、ハロゲン化インジウムであることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。前記のように、本発明において使用される触媒として、インジウムを含有する触媒を用いることができるが、インジウムを含有する触媒として、より具体的には、臭化インジウム（ＩｎＢｒ３）、塩化インジウム（ＩｎＣｌ３）等のハロゲン化インジウムを例示することができる。ハロゲン化インジウムを触媒とした場合、例えば、式（II）におけるＲ１が、水素、炭素数１〜４のアルキル基であり、かつＲ２が、パラ位がハロゲン又は炭素数１〜４のアルキルで置換されていてもよいフェニル基であるアルコールを原料として用いたとき、高い収率が得られる。
【００３２】
なお、請求項２〜８に記載の製造方法における反応の好ましい条件、例えば、加熱方法、反応温度、溶媒の種類は、前記の請求項１における反応の場合と同様である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の製造方法によれば、入手が容易な原料や安価な触媒を用い、短い反応時間で、産業上の種々の分野で利用される重要な有機化合物であるβ−ジカルボニル化合物誘導体を、製造することができる。しかも、この製造方法によれば、ハロゲン化物やカルボン酸塩等の環境上の問題がある化合物を生成しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例に基づき説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【実施例】
【００３５】
実施例１
ジフェニルメタノール１．０ｍｍｏｌ、１、２−ジメチル−３−エトキシ−１，３−ジケトン１．０ｍｍｏｌ、及び塩化第２鉄０．０５ｍｍｏｌを、反応容器に入れた２．５ｍｌのトルエン中に溶解し、マイクロ波をマイクロ波照射装置より照射し、１１０℃に加熱して、下記式（IV）で表される反応を行い、反応時間と生成物Ａ及び生成物Ｂの収率との関係を求めた。その結果を表１、図１に示す。
【００３６】
なお、収率の測定は、所定の反応時間後、室温まで急冷して得られた試料について、ガスコロマトグラフィーやＮＭＲ等の測定を行い、定量することにより行った。以下の実施例、比較例においても同様である。
【００３７】
【化４】
【００３８】
比較例１
マイクロ波照射をせずに、オイルバスにより１１０℃に加熱した以外は、実施例１と同様にして、前記式（IV）で表される反応を行い、反応時間と生成物Ａ及び生成物Ｂの収率との関係を求めた。その結果も表１、図１に示す。なお、オイルバスによる加熱は、予め１１０℃に加熱したオイルバスに反応系を漬ける方法により行い、所定の反応時間後、オイルバスより反応系を取り出し、室温まで急冷して収率を測定した。下記の比較例２〜５においても同様である。
【００３９】
【表１】
【００４０】
実施例２
下記式（Ｖ）で表される反応を、反応原料をそれぞれ１．０ｍｍｏｌ、触媒として塩化第２鉄０．０５ｍｍｏｌ、溶媒として２．５ｍｌのトルエンを用い、実施例１と同様にしてマイクロ波照射により１１０℃に加熱して行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果を表２、図２に示す。
【００４１】
【化５】
【００４２】
比較例２
マイクロ波照射をせずに、オイルバスにより１１０℃に加熱した以外は、実施例２と同様にして、前記式（Ｖ）で表される反応を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果も表２、図２に示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】
実施例３
下記式（VI）で表される反応を、反応原料をそれぞれ１．０ｍｍｏｌ、触媒として塩化第２鉄０．０５ｍｍｏｌ、溶媒として２．５ｍｌのトルエンを用い、実施例１と同様にしてマイクロ波照射により１１０℃に加熱して行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果を表３、図３に示す。
【００４５】
【化６】
【００４６】
比較例３
マイクロ波照射をせずに、オイルバスにより１１０℃に加熱した以外は、実施例３と同様にして、前記式（VI）で表される反応を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果も表３、図３に示す。
【００４７】
【表３】
【００４８】
実施例４
下記式（VII）で表される反応を、反応原料をそれぞれ１．０ｍｍｏｌ、触媒として塩化第２鉄０．０３ｍｍｏｌ、溶媒として２．５ｍｌのトルエンを用い、加熱温度を９０℃とした以外は実施例１と同様にしてマイクロ波照射を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果を表４、図４に示す。
【００４９】
【化７】
（式（III）において、Ｒ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で、シクロペンタニル基が形成される場合に該当する。）
【００５０】
比較例４
マイクロ波照射をせずに、オイルバスにより９０℃に加熱した以外は、実施例４と同様にして、前記式（VII）で表される反応を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果も表４、図４に示す。
【００５１】
【表４】
【００５２】
実施例５
下記式（VIII）で表される反応を、反応原料をそれぞれ１．０ｍｍｏｌ、触媒として塩化第２鉄０．０３ｍｍｏｌ、溶媒として２．５ｍｌのトルエンを用い、加熱温度を９０℃とした以外は実施例１と同様にしてマイクロ波照射を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果を表５、図５に示す。
【００５３】
【化８】
【００５４】
比較例５
マイクロ波照射をせずに、オイルバスにより９０℃に加熱した以外は、実施例５と同様にして、前記式（VIII）で表される反応を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果も表５、図５に示す。
【００５５】
【表５】
【００５６】
図１〜５及び表１〜５に示される結果より明らかなように、反応系の加熱がマイクロ波照射により行われた本発明例（実施例１〜５）では、短時間で高い収率が得られるのに対し、オイルバスによる加熱がされた比較例１〜５では、短時間では本発明例よりはるかに低い収率しか得られていない。即ち、この結果は、本発明の製造方法により、安価な触媒（塩化第２鉄）を使用し、短い反応時間で実用的な量の目的化合物が得られることを示している。
【００５７】
実施例６〜８、参考例１
下記の反応を、表６に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌであり、同表中の加熱方法のＭＷはマイクロ波照射により加熱を行ったことを示し、オイルバスはオイルバスにより通常の加熱を行ったことを示す。表７以後の表においても同じである。
【００５８】
【化９】
【００５９】
表６の結果より、下記のような反応では、触媒として、Ｓｃ（ＯＴｆ）３、Ｃｕ（ＯＴｆ）３、ＩｎＢｒ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００６０】
【表６】
【００６１】
実施例９〜１０、参考例２
下記の反応を、表７に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌである。表７の結果より、下記のような反応では、触媒としてＩｎＢｒ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００６２】
【化１０】
【００６３】
【表７】
【００６４】
実施例１１
下記の反応を、表８に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌである。表８の結果より、下記のような反応では、触媒としてＩｎＢｒ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００６５】
【化１１】
【００６６】
【表８】
【００６７】
実施例１２〜１４、参考例３
下記の反応を、表９に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌである。表９の結果より、下記のような反応では、触媒として、Ｓｃ（ＯＴｆ）３、Ｃｕ（ＯＴｆ）３、ＩｎＢｒ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００６８】
【化１２】
【００６９】
【表９】
【００７０】
実施例１５〜１７、参考例４
下記の反応を、表１０に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌである。表１０の結果より、下記のような反応では、触媒として、ＦｅＣｌ３、ＩｎＣｌ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００７１】
【化１３】
【００７２】
【表１０】
【００７３】
実施例１８
下記の反応を、表１１に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌである。表１１の結果より、下記のような反応では、触媒として、ＺｎＢｒ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００７４】
【化１４】
【００７５】
【表１１】
【００７６】
実施例１９〜２８
下記の反応を、表１２に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は３ｍｌである。表１２の結果より、下記のような反応では、触媒として、ＺｎＢｒ２、ＲｕＣｌ３、Ｈ２ＰｔＣｌ６・６Ｈ２Ｏ、Ｓｃ（ＯＴｆ）３、ＴａＩ５、Ｃｕ（Ｏｔｆ）２やＦｅＣｌ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。又、ＭｏＣｌ５、ＣｒＣｌ２、ＡｇＣｌＯ４を用いた場合でも、β−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００７７】
【化１５】
【００７８】
【表１２】
【００７９】
実施例２９〜３３
下記反応式で示される反応を、触媒としてＦｅＣｌ３（５ｍｏｌ％）を用い、２．５〜３ｍｌのトルエン中で、マイクロ波照射により１１０℃に加熱して行った。それぞれの反応時間及びその収率を反応式の下に示す。この結果より、下記反応式で示されるような反応では、ＦｅＣｌ３を触媒として用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００８０】
【化１６】
【００８１】
反応時間：１５分、収率：９８％（実施例２９）
【００８２】
【化１７】
【００８３】
反応時間：２０分、収率：９８％（実施例３０）
【００８４】
【化１８】
【００８５】
反応時間：２０分、収率：９８％（実施例３１）
【００８６】
【化１９】
【００８７】
反応時間：２０分、収率：９７％（実施例３２）
【００８８】
【化２０】
【００８９】
反応時間：２０分、収率：９５％（実施例３３）
【００９０】
実施例３４〜３８
下記反応式で示される反応を、触媒としてＦｅＣｌ３を用い、溶媒を用いずに、マイクロ波照射により加熱して行った。それぞれの触媒量（アルコールに対するｍｏｌ％）、反応（加熱）温度、反応時間及びその収率を反応式の下に示す。この結果より、下記反応式で示されるような反応では、ＦｅＣｌ３を触媒として用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００９１】
【化２１】
【００９２】
触媒量：５ｍｏｌ％、反応温度：１１０℃、反応時間：２０分、収率：９９％（実施例３４）
【００９３】
【化２２】
【００９４】
触媒量：５ｍｏｌ％、反応温度：１１０℃、反応時間：２０分、収率：９８％（実施例３５）
【００９５】
【化２３】
【００９６】
触媒量：５ｍｏｌ％、反応温度：１１０℃、反応時間：２０分、収率：９８％（実施例３６）
【００９７】
【化２４】
【００９８】
触媒量：５ｍｏｌ％、反応温度：１３５℃、反応時間：４５分、収率：２０％（実施例３７）
触媒量：１０ｍｏｌ％、反応温度：１３５℃、反応時間：４５分、収率：３１％（実施例３８）
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】実施例１及び比較例１における反応時間と生成物Ａの収率の関係を示すグラフ図である。
【図２】実施例２及び比較例２における反応時間と収率の関係を示すグラフ図である。
【図３】実施例３及び比較例３における反応時間と収率の関係を示すグラフ図である。
【図４】実施例４及び比較例４における反応時間と収率の関係を示すグラフ図である。
【図５】実施例５及び比較例５における反応時間と収率の関係を示すグラフ図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定構造のアルコール及びβ−ジカルボニル化合物を原料としてβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
β−ジカルボニル化合物誘導体は、製薬をはじめ、産業上の種々の分野で利用される重要な有機化合物である。このβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造する方法としては、例えば、非特許文献１に開示されているように、アリルハライドやアリルエステル等のアルコールの活性種と、β−ジカルボニル化合物の塩を反応（辻−トロスト反応）させ、β−ジカルボニル化合物の活性水素部分に炭素−炭素結合を形成させる方法が知られている。
【非特許文献１】Ｔｓｕｊｉ，Ｊ．ｅｔ ａｌ． Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．１９６５，ｐ４３８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような従来の方法は、パラジウム触媒等の高価な触媒を必要とする問題や、副生物としてハロゲン化物やカルボン酸塩等の化合物を生じるので環境上の問題もあった。さらに、アリルアルコールから、アリルハライドやアリルエステル等のアルコールの活性種を得る工程、β−ジカルボニル化合物からその塩を得る工程、等の手間を要し、原料の合成、入手が煩雑であるとの問題もあった。また、アルコールを出発として同様の反応を行う場合には、パラジウム触媒の他に添加剤（塩基等）を要する等の問題を有していた。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みたものであり、β−ジカルボニル化合物誘導体を製造する方法であって、入手が容易な原料や安価な触媒を用い、短い反応時間で、かつハロゲン化物やカルボン酸塩等の環境上問題がある化合物を生成しない方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記の課題を達成するため、鋭意研究の結果、
特定の構造のアルコールとβ−ジカルボニル化合物を、
３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する触媒の存在下、反応させることにより
入手が容易な原料や安価な触媒を用い、ハロゲン化物やカルボン酸塩等の環境上問題がある化合物を生成せずに、短い反応時間で、β−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることを見出した。本発明者は、又、反応の際の加熱をマイクロ波照射により行うと、反応時間をより短くできることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
即ち、請求項１に記載の発明は、
下記一般式（Ｉ）：
【０００７】
【化１】
【０００８】
（式中、
Ｒ１は、水素、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、２位が炭素数１〜４のアルキル基もしくはフェニル基で置換されていてもよいビニル基、もしくはハロゲン、炭素数１〜４のアルキル基もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、
Ｒ２は、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル基もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、又は、
Ｒ１、Ｒ２及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８の２−シクロアルケニル基を形成してもよく、
Ｒ３は、水素又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、
Ｒ４及びＲ５は、互いに同一又は異なって、アルキル基、アルコキシ基、もしくはハロゲン、アルキル基もしくはアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、又はＲ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８のシクロアルキル基を形成してもよい。）
で表されるβ−ジカルボニル化合物誘導体を合成する方法であって、
下記一般式（II）：
【０００９】
【化２】
【００１０】
（式中、Ｒ１及びＲ２は、前記と同じ意味を表す。）
で表されるアルコールと、
下記一般式（III）：
【００１１】
【化３】
【００１２】
（式中、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、前記と同じ意味を表す。）
で表される活性水素を有するβ−ジカルボニル化合物を、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する触媒の存在下、マイクロ波照射により加熱しながら反応させることを特徴とするβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。
【００１３】
この製造方法では、一般式（II）で表されるアルコール及び一般式（III）で表される化合物を、塩やハロゲン化物、エステル等の活性種に変換することなく、そのまま反応させる。従って、塩やハロゲン化物、エステル等の活性種に変換する工程が不要であり、この点原料の入手が容易になる。この反応においては、一般式（III）で表される化合物の活性水素、即ちカルボニル基間に挟持された炭素に結合している水素と、前記アルコールの水酸基間で脱水反応が生じ、炭素−炭素結合が形成される。従って、水のみを生成し、ハロゲン化物やカルボン酸塩等の環境上の問題がある化合物を生成しない。
【００１４】
又、この製造方法で使用される触媒、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する触媒であり、後述するように、鉄化合物等の安価な触媒が含まれる。従って、この点からも、製造コストの低減を達成することができる。
【００１５】
この製造方法は、反応系の加熱をマイクロ波照射により行うことも特徴とする。マイクロ波照射によれば、反応系は直接加熱されるので、熱伝導や対流による通常の加熱方法を採用した場合と比べ、反応系を短時間で均一に加熱できる。さらに、本発明者は、マイクロ波によれば、磁場成分と相互作用する触媒、例えば、鉄を含む触媒が選択的に直接加熱されること、従って、このような触媒を用いることにより、短時間で均一的に触媒を活性にでき反応が促進されることを見出した。即ち、反応系の加熱をマイクロ波照射により行えば、熱伝導や対流による通常の加熱方法を採用した場合と比べ、より短時間で反応を進行させることができ、製造効率の向上に寄与できる。
【００１６】
この製造方法に使用する原料である式（II）で表される化合物としては、
Ｒ１が、水素であり、Ｒ２が置換されていてもよいフェニル基である化合物、
Ｒ１が、炭素数１〜４のアルキル基、特にメチル基又はエチル基であり、Ｒ２が置換されていてもよいフェニル基である化合物、
Ｒ１が、２位が炭素数１〜４のアルキル基もしくはフェニル基で置換されていてもよいビニル基、例えば、式：−ＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ＝ＣＨ−ｐｈ（ｐｈは置換されていてもよいフェニルを表す。）で表される基であり、Ｒ２が置換されていてもよいフェニル基である化合物、
Ｒ１が、炭素数１〜４のアルコキシ基、特にメトキシ基又はエトキシ基であり、Ｒ２が置換されていてもよいフェニル基である化合物、及び
Ｒ１、Ｒ２及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８の２−シクロアルケニル基を形成する化合物、例えば２−シクロヘキセノール、等を挙げることができる。
【００１７】
又、式（III）において、Ｒ３としては、特に水素又はメチル、エチルが例示される。Ｒ４及びＲ５は、互いに同一の基であってもよく、又は異なった基であってもよい。Ｒ４及びＲ５が互いに同一の場合としては、例えば、Ｒ４及びＲ５がともに炭素数１〜４のアルキル基、例えばメチル、エチルの場合、ともに炭素数１〜４のアルコキシ基、例えばメトキシ、エトキシの場合、ともに置換されていてもよいフェニル基の場合が挙げられる。Ｒ４及びＲ５が互いに異なる場合としては、例えば、Ｒ４が、炭素数１〜４のアルキル基であって、Ｒ５が、炭素数１〜４のアルコキシ基、例えばメトキシ、エトキシの場合が挙げられる。
【００１８】
又、Ｒ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で形成される炭素数４〜８のシクロアルキル基としてはシクロペンタニル基、シクロヘキサニル基が例示される。
【００１９】
なお、前記のＲ１、Ｒ２、Ｒ４及びＲ５の例示において、置換されていてもよいフェニル基とは、無置換のフェニル基、及びハロゲン、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されているフェニル基（特にパラ位が置換されているフェニル基）から選ばれる基を意味する。
【００２０】
この製造方法での反応は、反応溶媒を用いずに行ってもよいし、反応溶媒を使用して行ってもよい。反応溶媒としては、トルエン等の芳香族炭化水素、クロロベンゼン、ジクロロエタン、アセトニトリル等を挙げることができる。
【００２１】
反応温度の好ましい範囲は、原料や溶媒の種類、所望の反応時間、所望の収率により変動し、特に限定されないが、反応温度が高い程反応速度が大きいので、溶媒の沸点以下の範囲で、なるべく高い方が好ましい。なお、反応温度や原料や溶媒の種類等の条件が同じ場合は、熱伝導や対流による従来に加熱方法を採用した場合と比べて、マイクロ波により加熱する本発明の場合は、所望の収率をより短時間で達成することができる。
【００２２】
本発明は、前記請求項１の製造方法に加えて、そのより具体的な態様、又はより好ましい態様として、以下に示す、β−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法を提供する。
【００２３】
請求項２は、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、鉄、スカンジウム、銅、インジウム、亜鉛、ルテニウム、モリブデン、クロム、銀、白金又はタンタルを含有する触媒であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。
【００２４】
３〜５ｄ遷移元素とは、元素の周期表の、第３〜５周期に含まれる、３〜１２族の元素である。特に請求項２に記載の、スカンジウム、銅、亜鉛及びクロム等の３ｄ遷移元素（第３周期）、ルテニウム、モリブデン及び銀等の４ｄ遷移元素（第４周期）、白金及びタンタル等の５ｄ遷移元素（第５周期）を挙げることができる。又、第４周期に含まれるインジウムは、遷移元素ではないが、これを含む触媒も、本発明において好ましく用いられる。
【００２５】
請求項３は、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、鉄を含有する触媒であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。又、請求項４は、前記鉄を含有する触媒が、ハロゲン化第２鉄であることを特徴とする請求項３に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。ハロゲン化第２鉄としては、塩化第２鉄（ＦｅＣｌ３）を挙げることができる。
【００２６】
請求項５は、Ｒ１が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、かつＲ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。この場合、Ｒ１とＲ２は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００２７】
請求項６は、Ｒ１が炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ２がハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、
Ｒ４が、炭素数１〜６のアルキル基であり、又はＲ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８のシクロアルキル基が形成され、
かつ、Ｒ５が、炭素数１〜４のアルコキシ基であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。
【００２８】
この請求項５又は請求項６に記載の製造方法の場合、塩化第２鉄等の鉄を含有する触媒を使用することにより、高い反応収率が得られる。
【００２９】
請求項７は、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、Ｓｃ（ＯＴｆ）３又はＣｕ（ＯＴｆ）３であり、
Ｒ１が、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、
かつ、Ｒ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。ここで、Ｔｆとは、−ＳＯ２−ＣＦ３を表す。
【００３０】
本発明において使用される触媒としては、Ｓｃ（ＯＴｆ）３やＣｕ（ＯＴｆ）３も挙げることができ、これらの触媒を使用し、かつ、式（II）におけるＲ１が、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、かつ、Ｒ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であるアルコールを原料として使用した場合、高い収率が得られる。
【００３１】
請求項８は、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、ハロゲン化インジウムであることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法である。前記のように、本発明において使用される触媒として、インジウムを含有する触媒を用いることができるが、インジウムを含有する触媒として、より具体的には、臭化インジウム（ＩｎＢｒ３）、塩化インジウム（ＩｎＣｌ３）等のハロゲン化インジウムを例示することができる。ハロゲン化インジウムを触媒とした場合、例えば、式（II）におけるＲ１が、水素、炭素数１〜４のアルキル基であり、かつＲ２が、パラ位がハロゲン又は炭素数１〜４のアルキルで置換されていてもよいフェニル基であるアルコールを原料として用いたとき、高い収率が得られる。
【００３２】
なお、請求項２〜８に記載の製造方法における反応の好ましい条件、例えば、加熱方法、反応温度、溶媒の種類は、前記の請求項１における反応の場合と同様である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の製造方法によれば、入手が容易な原料や安価な触媒を用い、短い反応時間で、産業上の種々の分野で利用される重要な有機化合物であるβ−ジカルボニル化合物誘導体を、製造することができる。しかも、この製造方法によれば、ハロゲン化物やカルボン酸塩等の環境上の問題がある化合物を生成しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例に基づき説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【実施例】
【００３５】
実施例１
ジフェニルメタノール１．０ｍｍｏｌ、１、２−ジメチル−３−エトキシ−１，３−ジケトン１．０ｍｍｏｌ、及び塩化第２鉄０．０５ｍｍｏｌを、反応容器に入れた２．５ｍｌのトルエン中に溶解し、マイクロ波をマイクロ波照射装置より照射し、１１０℃に加熱して、下記式（IV）で表される反応を行い、反応時間と生成物Ａ及び生成物Ｂの収率との関係を求めた。その結果を表１、図１に示す。
【００３６】
なお、収率の測定は、所定の反応時間後、室温まで急冷して得られた試料について、ガスコロマトグラフィーやＮＭＲ等の測定を行い、定量することにより行った。以下の実施例、比較例においても同様である。
【００３７】
【化４】
【００３８】
比較例１
マイクロ波照射をせずに、オイルバスにより１１０℃に加熱した以外は、実施例１と同様にして、前記式（IV）で表される反応を行い、反応時間と生成物Ａ及び生成物Ｂの収率との関係を求めた。その結果も表１、図１に示す。なお、オイルバスによる加熱は、予め１１０℃に加熱したオイルバスに反応系を漬ける方法により行い、所定の反応時間後、オイルバスより反応系を取り出し、室温まで急冷して収率を測定した。下記の比較例２〜５においても同様である。
【００３９】
【表１】
【００４０】
実施例２
下記式（Ｖ）で表される反応を、反応原料をそれぞれ１．０ｍｍｏｌ、触媒として塩化第２鉄０．０５ｍｍｏｌ、溶媒として２．５ｍｌのトルエンを用い、実施例１と同様にしてマイクロ波照射により１１０℃に加熱して行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果を表２、図２に示す。
【００４１】
【化５】
【００４２】
比較例２
マイクロ波照射をせずに、オイルバスにより１１０℃に加熱した以外は、実施例２と同様にして、前記式（Ｖ）で表される反応を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果も表２、図２に示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】
実施例３
下記式（VI）で表される反応を、反応原料をそれぞれ１．０ｍｍｏｌ、触媒として塩化第２鉄０．０５ｍｍｏｌ、溶媒として２．５ｍｌのトルエンを用い、実施例１と同様にしてマイクロ波照射により１１０℃に加熱して行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果を表３、図３に示す。
【００４５】
【化６】
【００４６】
比較例３
マイクロ波照射をせずに、オイルバスにより１１０℃に加熱した以外は、実施例３と同様にして、前記式（VI）で表される反応を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果も表３、図３に示す。
【００４７】
【表３】
【００４８】
実施例４
下記式（VII）で表される反応を、反応原料をそれぞれ１．０ｍｍｏｌ、触媒として塩化第２鉄０．０３ｍｍｏｌ、溶媒として２．５ｍｌのトルエンを用い、加熱温度を９０℃とした以外は実施例１と同様にしてマイクロ波照射を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果を表４、図４に示す。
【００４９】
【化７】
（式（III）において、Ｒ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で、シクロペンタニル基が形成される場合に該当する。）
【００５０】
比較例４
マイクロ波照射をせずに、オイルバスにより９０℃に加熱した以外は、実施例４と同様にして、前記式（VII）で表される反応を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果も表４、図４に示す。
【００５１】
【表４】
【００５２】
実施例５
下記式（VIII）で表される反応を、反応原料をそれぞれ１．０ｍｍｏｌ、触媒として塩化第２鉄０．０３ｍｍｏｌ、溶媒として２．５ｍｌのトルエンを用い、加熱温度を９０℃とした以外は実施例１と同様にしてマイクロ波照射を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果を表５、図５に示す。
【００５３】
【化８】
【００５４】
比較例５
マイクロ波照射をせずに、オイルバスにより９０℃に加熱した以外は、実施例５と同様にして、前記式（VIII）で表される反応を行い、反応時間と生成物の収率との関係を求めた。その結果も表５、図５に示す。
【００５５】
【表５】
【００５６】
図１〜５及び表１〜５に示される結果より明らかなように、反応系の加熱がマイクロ波照射により行われた本発明例（実施例１〜５）では、短時間で高い収率が得られるのに対し、オイルバスによる加熱がされた比較例１〜５では、短時間では本発明例よりはるかに低い収率しか得られていない。即ち、この結果は、本発明の製造方法により、安価な触媒（塩化第２鉄）を使用し、短い反応時間で実用的な量の目的化合物が得られることを示している。
【００５７】
実施例６〜８、参考例１
下記の反応を、表６に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌであり、同表中の加熱方法のＭＷはマイクロ波照射により加熱を行ったことを示し、オイルバスはオイルバスにより通常の加熱を行ったことを示す。表７以後の表においても同じである。
【００５８】
【化９】
【００５９】
表６の結果より、下記のような反応では、触媒として、Ｓｃ（ＯＴｆ）３、Ｃｕ（ＯＴｆ）３、ＩｎＢｒ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００６０】
【表６】
【００６１】
実施例９〜１０、参考例２
下記の反応を、表７に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌである。表７の結果より、下記のような反応では、触媒としてＩｎＢｒ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００６２】
【化１０】
【００６３】
【表７】
【００６４】
実施例１１
下記の反応を、表８に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌである。表８の結果より、下記のような反応では、触媒としてＩｎＢｒ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００６５】
【化１１】
【００６６】
【表８】
【００６７】
実施例１２〜１４、参考例３
下記の反応を、表９に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌである。表９の結果より、下記のような反応では、触媒として、Ｓｃ（ＯＴｆ）３、Ｃｕ（ＯＴｆ）３、ＩｎＢｒ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００６８】
【化１２】
【００６９】
【表９】
【００７０】
実施例１５〜１７、参考例４
下記の反応を、表１０に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌである。表１０の結果より、下記のような反応では、触媒として、ＦｅＣｌ３、ＩｎＣｌ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００７１】
【化１３】
【００７２】
【表１０】
【００７３】
実施例１８
下記の反応を、表１１に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は２．５〜３ｍｌである。表１１の結果より、下記のような反応では、触媒として、ＺｎＢｒ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００７４】
【化１４】
【００７５】
【表１１】
【００７６】
実施例１９〜２８
下記の反応を、表１２に示す触媒、反応温度、反応時間、溶媒、加熱方法で行い、その収率を求めた。その結果を同表中に示す。なお、溶媒量は３ｍｌである。表１２の結果より、下記のような反応では、触媒として、ＺｎＢｒ２、ＲｕＣｌ３、Ｈ２ＰｔＣｌ６・６Ｈ２Ｏ、Ｓｃ（ＯＴｆ）３、ＴａＩ５、Ｃｕ（Ｏｔｆ）２やＦｅＣｌ３を用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。又、ＭｏＣｌ５、ＣｒＣｌ２、ＡｇＣｌＯ４を用いた場合でも、β−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００７７】
【化１５】
【００７８】
【表１２】
【００７９】
実施例２９〜３３
下記反応式で示される反応を、触媒としてＦｅＣｌ３（５ｍｏｌ％）を用い、２．５〜３ｍｌのトルエン中で、マイクロ波照射により１１０℃に加熱して行った。それぞれの反応時間及びその収率を反応式の下に示す。この結果より、下記反応式で示されるような反応では、ＦｅＣｌ３を触媒として用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００８０】
【化１６】
【００８１】
反応時間：１５分、収率：９８％（実施例２９）
【００８２】
【化１７】
【００８３】
反応時間：２０分、収率：９８％（実施例３０）
【００８４】
【化１８】
【００８５】
反応時間：２０分、収率：９８％（実施例３１）
【００８６】
【化１９】
【００８７】
反応時間：２０分、収率：９７％（実施例３２）
【００８８】
【化２０】
【００８９】
反応時間：２０分、収率：９５％（実施例３３）
【００９０】
実施例３４〜３８
下記反応式で示される反応を、触媒としてＦｅＣｌ３を用い、溶媒を用いずに、マイクロ波照射により加熱して行った。それぞれの触媒量（アルコールに対するｍｏｌ％）、反応（加熱）温度、反応時間及びその収率を反応式の下に示す。この結果より、下記反応式で示されるような反応では、ＦｅＣｌ３を触媒として用いれば高い収率でβ−ジカルボニル化合物誘導体を製造できることが示されている。
【００９１】
【化２１】
【００９２】
触媒量：５ｍｏｌ％、反応温度：１１０℃、反応時間：２０分、収率：９９％（実施例３４）
【００９３】
【化２２】
【００９４】
触媒量：５ｍｏｌ％、反応温度：１１０℃、反応時間：２０分、収率：９８％（実施例３５）
【００９５】
【化２３】
【００９６】
触媒量：５ｍｏｌ％、反応温度：１１０℃、反応時間：２０分、収率：９８％（実施例３６）
【００９７】
【化２４】
【００９８】
触媒量：５ｍｏｌ％、反応温度：１３５℃、反応時間：４５分、収率：２０％（実施例３７）
触媒量：１０ｍｏｌ％、反応温度：１３５℃、反応時間：４５分、収率：３１％（実施例３８）
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】実施例１及び比較例１における反応時間と生成物Ａの収率の関係を示すグラフ図である。
【図２】実施例２及び比較例２における反応時間と収率の関係を示すグラフ図である。
【図３】実施例３及び比較例３における反応時間と収率の関係を示すグラフ図である。
【図４】実施例４及び比較例４における反応時間と収率の関係を示すグラフ図である。
【図５】実施例５及び比較例５における反応時間と収率の関係を示すグラフ図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）：
【化１】
（式中、
Ｒ１は、水素、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、２位が炭素数１〜４のアルキル基もしくはフェニル基で置換されていてもよいビニル基、もしくはハロゲン、炭素数１〜４のアルキル基もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、
Ｒ２は、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル基もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、又は、
Ｒ１、Ｒ２及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８の２−シクロアルケニル基を形成してもよく、
Ｒ３は、水素又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、
Ｒ４及びＲ５は、互いに同一又は異なって、アルキル基、アルコキシ基、もしくはハロゲン、アルキル基もしくはアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、又はＲ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８のシクロアルキル基を形成してもよい。）
で表されるβ−ジカルボニル化合物誘導体を合成する方法であって、
下記一般式（II）：
【化２】
（式中、Ｒ１及びＲ２は、前記と同じ意味を表す。）
で表されるアルコールと、
下記一般式（III）：
【化３】
（式中、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、前記と同じ意味を表す。）
で表される活性水素を有するβ−ジカルボニル化合物を、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する触媒の存在下、マイクロ波照射により加熱しながら反応させることを特徴とするβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項２】
３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、鉄、スカンジウム、銅、インジウム、亜鉛、ルテニウム、モリブデン、クロム、銀、白金又はタンタルを含有する触媒であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項３】
３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、鉄を含有する触媒であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項４】
鉄を含有する触媒が、ハロゲン化第２鉄であることを特徴とする請求項３に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項５】
Ｒ１が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、かつＲ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項６】
Ｒ１が、炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、
Ｒ４が、炭素数１〜６のアルキル基であり、又はＲ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８のシクロアルキル基が形成され、
かつ、Ｒ５が、炭素数１〜４のアルコキシ基であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項７】
３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、Ｓｃ（ＯＴｆ）３又はＣｕ（ＯＴｆ）３であり、
Ｒ１が、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、
かつ、Ｒ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項８】
３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、ハロゲン化インジウムであることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）：
【化１】
（式中、
Ｒ１は、水素、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、２位が炭素数１〜４のアルキル基もしくはフェニル基で置換されていてもよいビニル基、もしくはハロゲン、炭素数１〜４のアルキル基もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、
Ｒ２は、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル基もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、又は、
Ｒ１、Ｒ２及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８の２−シクロアルケニル基を形成してもよく、
Ｒ３は、水素又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、
Ｒ４及びＲ５は、互いに同一又は異なって、アルキル基、アルコキシ基、もしくはハロゲン、アルキル基もしくはアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、又はＲ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８のシクロアルキル基を形成してもよい。）
で表されるβ−ジカルボニル化合物誘導体を合成する方法であって、
下記一般式（II）：
【化２】
（式中、Ｒ１及びＲ２は、前記と同じ意味を表す。）
で表されるアルコールと、
下記一般式（III）：
【化３】
（式中、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、前記と同じ意味を表す。）
で表される活性水素を有するβ−ジカルボニル化合物を、３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する触媒の存在下、マイクロ波照射により加熱しながら反応させることを特徴とするβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項２】
３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、鉄、スカンジウム、銅、インジウム、亜鉛、ルテニウム、モリブデン、クロム、銀、白金又はタンタルを含有する触媒であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項３】
３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、鉄を含有する触媒であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項４】
鉄を含有する触媒が、ハロゲン化第２鉄であることを特徴とする請求項３に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項５】
Ｒ１が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、かつＲ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項６】
Ｒ１が、炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、
Ｒ４が、炭素数１〜６のアルキル基であり、又はＲ４、Ｒ３及びこれらに挟持される炭素で、炭素数４〜８のシクロアルキル基が形成され、
かつ、Ｒ５が、炭素数１〜４のアルコキシ基であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項７】
３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、Ｓｃ（ＯＴｆ）３又はＣｕ（ＯＴｆ）３であり、
Ｒ１が、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又はハロゲン、炭素数１〜４のアルキルもしくは炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であり、
かつ、Ｒ２が、ハロゲン、炭素数１〜４のアルキル又は炭素数１〜４のアルコキシで置換されていてもよいフェニル基であることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【請求項８】
３〜５ｄ遷移元素又はインジウムを含有する前記触媒が、ハロゲン化インジウムであることを特徴とする請求項１に記載のβ−ジカルボニル化合物誘導体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−９１２５４（Ｐ２００９−９１２５４Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６０２１６（Ｐ２００７−２６０２１６）
【出願日】平成１９年１０月３日（２００７．１０．３）
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【出願人】（０００００６６４４）新日鐵化学株式会社 (747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３日（２００７．１０．３）
【出願人】（５０４１７６９１１）国立大学法人大阪大学 (1,536)
【出願人】（０００００６６４４）新日鐵化学株式会社 (747)
【Ｆターム（参考）】
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