シクロペンテン誘導体、その製造方法及びヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体の製造方法
【課題】 イリドイド類の中間体として有用な新規なシクロペンテン誘導体、その製造方法及び該シクロペンテン誘導体を用いて、ジヒドロネペタラクトンとマタタビラクトンを製造する方法を提供する。
【解決手段】 一般式（１）
【化１】
（式中、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基）
で表される構造を有するシクロペンテン誘導体、溶媒の存在下に、アセト酢酸ｔｅｒｔ−ブチルとハロゲノアセト酢酸アルキルエステルとを縮合させて、前記シクロペンテン誘導体を製造する方法、及び前記シクロペンテン誘導体を用い、（Ａ）〜（Ｇ）工程を施すことにより、ジヒドロネペタラクトンとマタタビラクトンを製造する方法である。
【解決手段】 一般式（１）
【化１】
（式中、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基）
で表される構造を有するシクロペンテン誘導体、溶媒の存在下に、アセト酢酸ｔｅｒｔ−ブチルとハロゲノアセト酢酸アルキルエステルとを縮合させて、前記シクロペンテン誘導体を製造する方法、及び前記シクロペンテン誘導体を用い、（Ａ）〜（Ｇ）工程を施すことにより、ジヒドロネペタラクトンとマタタビラクトンを製造する方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シクロペンテン誘導体、その製造方法及びヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、５員環をもつモノテルペン系香気物質であるイリドイド類の中間体として有用な新規なシクロペンテン誘導体、このものを効率よく製造する方法、及び前記シクロペンテン誘導体を用い、前記イリドイド類の１種であるヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体のマタタビラクトン及びジヒドロネペタラクトンを効率よく製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イソプレン単位を部分構造として含むテルペン類には、イソプレン単位を２個有するモノテルペン類、４個有するジテルペン類、６個有するトリテルペン類、８個有するテトラテルペン類、それ以上有するポリテルペン類があり、更には、１個有するヘミテルペン類、３個有するセスキテルペン類、５個有するセスタテルペン類などがある。これらのテルペン類の中でテルペン系ケトンは香気物質であるものが多く、単環式テルペン系ケトンの代表的な香気物質としてｄ−、又はｌ−カルボン、ジヒドロカルボン、プレゴン、ピペリトン、メントンなどがあり、また、二環式テルペン系ケトンの代表的な香気物質として、マタタビラクトン、ジヒドロネペタラクトン、カンファー、ミントラクトンなどがある。
ところで、テルペン系香気物質の中間原料として有用な式（４ａ）
【０００３】
【化１】
【０００４】
で表される２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンは、従来、以下に示すように、メチルシクロペンテノンを原料として４工程を経る煩雑な方法で合成されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【化２】
【０００６】
また、アセト酢酸エステルと４−ブロモアセト酢酸エステルからシクロペンテノン誘導体の合成及び、一方のカルボキシルエステル基を除いた化合物の合成が報告されているが（例えば、非特許文献２参照）、これまで、前記化合物（４ａ）への反応例は報告されていない。
【０００７】
【化３】
【０００８】
ところで、ｔｅｒｔ−ブチルエステル基とエチルエステル基の一方のカルボキシルエステル基のみを除去することが報告されている（例えば、非特許文献３参照）。
【０００９】
【化４】
【００１０】
一方、マタタビラクトンの新しい用途として、プリント配線板の所望の位置にはんだ供給が必要な部分のみを露出させてプリフラックスを付着させる工程と、前記プリント配線板にめっきにより金属を析出させる工程と、前記プリント配線板に活性フラックスを塗布する工程と、前記プリント配線板を加熱する工程と、前記プリント配線板を洗浄する工程を含むプリント配線板の製造方法において、前記プリフラックスの塗布に、マタタビラクトンを用いることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【非特許文献１】「Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．」、第４７巻、第１８５５〜１８６９頁（１９８２年）
【非特許文献２】「Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．」、第３３巻、第４５０８〜４５１１頁（１９６８年）
【非特許文献３】「Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．」、第３３巻、第４６０〜４６２頁（１９６８年）
【特許文献１】特開平８−２６４９２６号公報（第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような状況下で、５員環をもつモノテルペン系香気物質であるイリドイド類の中間体として有用な新規なシクロペンテン誘導体、このものを効率よく製造する方法、及び前記シクロペンテン誘導体を用い、前記イリドイド類の１種であるヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体のマタタビラクトン及びジヒドロネペタラクトンを効率よく製造する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、前記非特許文献３に記載の反応に着目し、文献未載の新規なシクロペンテン誘導体から、テルペン系香気物質の中間原料として有用な、前記化合物（４ａ）を含む２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンが容易に得られることを見出した。
また、前記シクロペンテン誘導体を用い、特定の工程を施すことにより、ヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体のマタタビランクトン及びジヒドロネペタラクトンが効率よく得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【００１４】
即ち、本発明は、
（１）一般式（１）
【００１５】
【化５】
【００１６】
（式中、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基を示す。）
で表される構造を有することを特徴とするシクロペンテン誘導体、
（２）溶媒の存在下、一般式（２）
ＣＨ3ＣＯＣＨ2ＣＯＯＣ（ＣＨ3）3 （２）
で表されるアセト酢酸ｔｅｒｔ−ブチルと、一般式（３）
Ｘ−ＣＨ2ＣＯＣＨ2ＣＯＯＲ1
（式中、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表されるハロゲノアセト酢酸アルキルエステルとを縮合させることを特徴とする、一般式（１）
【００１７】
【化６】
【００１８】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表されるシクロペンテン誘導体の製造方法、
（３）（Ａ）一般式（１）で表されるシクロペンテン誘導体を脱ブトキシカルボニル化して、一般式（４）
【００１９】
【化７】
【００２０】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを得る工程、（Ｂ）前記（Ａ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを水素添加して、一般式（５）
【００２１】
【化８】
【００２２】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オンを得る工程、（Ｃ）前記（Ｂ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オンに、シアノ酢酸アルキルエステル（エステル部分のアルキル基：メチル基又はエチル基）を反応させて、一般式（６）
【００２３】
【化９】
【００２４】
（式中、Ｒ2はメチル基又はエチル基を示し、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチレン）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得た後、水素添加して、一般式（７）
【００２５】
【化１０】
【００２６】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じである。）
で表される２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｄ）前記（Ｃ）工程で得られた２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルのシアノ−アルコキシカルボニルメチル基にメチル基を導入して、一般式（８）
【００２７】
【化１１】
【００２８】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じである。）
で表される２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｅ）前記（Ｄ）工程で得られた２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルに、脱アルコキシカルボニル化処理を施して、一般式（９）
【００２９】
【化１２】
【００３０】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｆ）前記（Ｅ）工程で得られた２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを加水分解処理して、式（１０）
【００３１】
【化１３】
【００３２】
で表される２−（１−カルボキシエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸を得た後、脱水反応させて式（１１）
【００３３】
【化１４】
【００３４】
で表される４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオンを得る工程、及び（Ｇ）前記（Ｆ）工程で得られた４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１．３−ジオンを還元処理して、下記の式（１２）で表されるジヒドロネぺタラクトンと、式（１３）で表されるイリドミルメシン（マタタビラクトン）との混合物を得る工程、
【００３５】
【化１５】
【００３６】
を含むことを特徴とするヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体の製造方法
を提供するものである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、５員環をもつモノテルペン系香気物質であるイリドイド類の中間体として有用な新規なシクロペンテン誘導体、このものを効率よく製造する方法、及び前記シクロペンテン誘導体を用い、前記イリドイド類の１種であるヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体のマタタビラクトン及びジヒドロネペタラクトンを効率よく製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明のシクロペンテン誘導体は、文献未載の新規な化合物であって、一般式（１）
【００３９】
【化１６】
【００４０】
で表される構造を有する４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンである。
前記一般式（１）において、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基を示す。この一般式（１）で表される化合物としては、４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−メトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン、４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン及び４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−トリクロロエトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンが挙げられる。
この一般式（１）で表される化合物は、例えば、適当な溶媒中において、ｐ−トルエンスルホン酸などの酸の存在下に加熱処理することにより、下記の反応式に示されるように脱ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル反応が起こり、一般式（４）で表される２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンに誘導される。
【００４１】
【化１７】
【００４２】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
前記２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンは、テルペン系香気物質の中間原料として有用な化合物であり、従来は[背景技術]で説明したように、４工程を経て合成されているが、本発明によれば極めて簡単なプロセスで合成することができる。
本発明の一般式（１）で表される化合物は、以下に示す反応式に従って、容易に製造することができる。
【００４３】
【化１８】
【００４４】
（式中、Ｘはハロゲン原子を示し、Ｒ1は前記と同じである。）
即ち、溶媒の存在下、式（２）で表されるアセト酢酸 ｔｅｒｔ−ブチルと、一般式（３）で表されるハロゲノアセト酢酸アルキルエステルとを縮合させることにより、一般式（１）で表される４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンが得られる。
この際、溶媒としては、反応に不活性であって、各反応原料を溶解し得るものであればよく、特に制限はないが、例えば、テトラヒドロフラン、エタノール、１，２−ジメトキシエタンなどを単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。
また、縮合剤として、水素化ナトリウム、金属ナトリウムなどを用いることができる。この縮合反応は、２０〜７０℃で行うことができる。
反応終了後、塩酸などの酸を加えて酸性にしてから、適当な溶媒で抽出処理し、得られた有機層を洗浄、乾燥後、溶媒を留去した後、減圧蒸留に付すことにより、目的の一般式（１）で表される４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを得ることができる。
【００４５】
次に、本発明のヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体の製造方法について説明する。
この方法は、前記本発明の一般式（１）で表される４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを用い、５員環をもつモノテルペン系化合物（イリドイド類）の１種のヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体である、香気物質のマタタビラクトン及びジヒドロネペタラクトンを製造する方法である。
マタタビラクトンは、天然には植物の「またたび」に存在し、またジヒドロネペタラクトンは、植物の「イヌハッカ」に存在しており、いずれも猫類が好むことが知られている。
本発明の方法によれば、以下に示す反応式に従い、（Ａ）〜（Ｇ）工程によって、ジヒドロネペタラクトン（化合物１２）及びイリドミルメシン（化合物１３：マタタビラクトン）を製造することができる。
【００４６】
【化１９】
【００４７】
［（Ａ）工程］
この工程は、シクロペンテン誘導体（化合物１）を脱ブトキシカルボニル化して、２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物４）を得る工程である。
この脱ブトキシカルボニル化反応は、ベンゼンやトルエンなどの適当な溶媒中において、シクロペンテン誘導体（化合物１）を、ｐ−トルエンスルホン酸などの酸の存在下に８０〜１００℃程度の温度で加熱処理することにより、実施することができる。
反応終了液を中和・水洗後、溶媒を留去した後、減圧蒸留に付すことにより、目的の２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物４）を得ることができる。
［（Ｂ）工程］
この工程は、前記（Ａ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物４）を水素添加して、２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン（化合物５）を得る工程である。
この水素添加反応は、アルコール系溶媒などの適当な溶媒中において、Pｄ／Ｃ触媒などの水添触媒の存在下、例えば、常圧で２０〜３０℃程度の温度にて水添することにより、実施することができる。
反応終了後、触媒をろ去し、溶媒を留去した後、減圧蒸留に付すことにより、目的の２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン（化合物５）を得ることができる。
【００４８】
［（Ｃ）工程］
この工程は、前記（Ｂ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン（化合物５）に、シアノ酢酸アルキルエステル（エステル部分のアルキル基：メチル基又はエチル基）を反応させて、２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチレン）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物６）を得た後、水素添加して２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物７）を得る工程である。
化合物５とシアノ酢酸アルキルエステルとの反応は、例えば、化学量論的量より若干過剰量のシアノ酢酸アルキルエステルを用い、ピペリジンなどの触媒の存在下に室温で反応させることにより実施される。
反応終了後、エーテルなどの有機溶媒と水を加え、酸性にした後、有機層を分取し、洗浄した後、溶媒を留去して２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチレン）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物６）を得る。
次いで、この化合物６を、エタノールなどのアルコール系溶媒中において、Pｄ／Ｃなどの水添触媒の存在下、例えば、常圧で、２０〜３０℃程度の温度で水素添加反応を行う。
反応終了後、触媒をろ去し、溶媒を留去した後、減圧蒸留に付すことにより、目的の２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物７）を得ることができる。
【００４９】
［（Ｄ）工程］
この工程は、前記（Ｃ）工程で得られた２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物７）のシアノ−アルコキシカルボニルメチル基にメチル基を導入して、２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物８）を得る工程である。
前記メチル基の導入反応は、例えば、テトラヒドロフランなどの適当な溶媒中において、化合物７をＮａＨなどで処理した後、これに、ハロゲン化メチルなどのメチル化剤を３０〜５０℃程度の温度で反応させることにより、実施することができる。
反応終了後、溶媒を留去した後、残渣に水を加え、酸性にしてからエーテルなどの有機溶媒で抽出する。
抽出液を洗浄後、溶媒を留去することにより、目的の２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物８）を得ることができる。
この化合物８は、精製することなく、次の反応に供してもよい。
【００５０】
［（Ｅ）工程］
この工程は、前記（Ｄ）工程で得られた２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物８）に、脱アルコキシカルボニル化処理を施して、２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物９）を得る工程である。
前記脱アルコキシカルボニル化処理は、例えば、化合物８を、ジメチルスルホキシドなどの適当な溶媒中、ＮａＣｌの存在下、１６０〜２００℃程度の温度で加熱処理する方法を用いることができる。
反応終了後、溶媒を留去した後、水を加え、更にエーテルなどの有機溶媒で抽出する。
抽出液を洗浄後、溶媒を留去し、減圧蒸留に付すことにより、目的の２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物９）を得ることができる。
【００５１】
［（Ｆ）工程］
この工程は、前記（Ｅ）工程で得られた２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物９）を加水分解処理して、２−（１−カルボキシエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸（化合物１０）を得た後、脱水反応させて４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）を得る工程である。
前記加水分解処理は、例えば、プロピレングリコールなどの適当なアルコール系溶媒と水との混合溶媒中において、化合物９を水酸化アルカリなどの存在下に１３０〜１５０℃程度の温度で加熱することにより実施することができる。
反応終了後、酸性にしてから、トルエンなどの適当な溶媒で抽出処理し、抽出液を洗浄した後、溶媒を留去することにより、２−（１−カルボキシエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸（化合物１０）が得られる。
次いで、この化合物１０に、無水酢酸などの脱水剤を加え、１３０〜１７０℃程度の温度で加熱処理して脱水反応させた後、脱水剤を蒸留回収後、減圧蒸留に付すことにより、目的の４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）を得ることができる。
【００５２】
［（Ｇ）工程］
この工程は、前記（Ｆ）工程で得られた４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）を還元処理して、４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１−オン（化合物１２、ジヒドロネペタラクトン）及び４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−３−オン［化合物１３、イリドミルメシン（マタタビラクトン）］の混合物を得る工程である。
前記還元処理は、例えば、テトラヒドロフランなどの適当な溶媒中において、化合物１１を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤により、０〜１０℃程度の温度で還元処理する方法を用いることができる。
反応終了後、水を加え、酸性にした後、有機層を分取し、一方、水層は酢酸エチルなどの適当な溶媒で抽出処理し、得られた抽出層と前記有機層とを合一する。
次いで、これを洗浄後、溶媒を留去した後、減圧蒸留に付すことにより、目的のジヒドロネペタラクトン（化合物１２）とイリドミルメシン（化合物１３：マタタビラクトン）の混合物を得ることができる。
【実施例】
【００５３】
次に、本発明を実施例により、更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００５４】
実施例１
下記の反応式に従って、４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物１ａ）を製造した。
【００５５】
【化２０】
【００５６】
６０質量％油性水素化ナトリウム８ｇをペンタンで洗った後、あらかじめ水素化カルシウムを加えて蒸留したテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２００ｍＬに懸濁させた。
この懸濁液を氷水浴で冷却し、アセト酢酸ｔｅｒｔブチル（化合物２）３２ｇを滴下した。
滴下後、氷水浴をはずし、室温で１時間攪拌した。
この反応液に４−ブロモアセト酢酸エチル（化合物３ａ）２１ｇを滴下した。
滴下後、室温で２時間攪拌した後、反応液をロータリーエバポレーターを用いて濃縮し、水１００ｍＬを加えた。
塩酸を加え水層を酸性にした後、酢酸エチルで３回抽出した。
有機層を集め、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去し、減圧蒸留に付し、ｂｐ１３４−１４０℃（５３Ｐａ）の油状物１７．３ｇ（収率６４％）を得た。
前記油状物の分析結果を以下に示す。
これにより該油状物は、４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物１ａ）であることが確認された。
ＭＳ（ＦＡＢ、高分解能）：Ｃ14Ｈ21Ｏ5（Ｍ＋Ｈ）+：測定値２６９．１３７４；計算値２６９．１３８４
ＩＲν（ＣＨＣｌ3）：１７３５，１６３５ｃｍ-1
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ１．３７（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ），１．５０（ｓ，９Ｈ），２．４０（ｓ，３Ｈ），２．７０（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝５Ｈｚ）３．６５（ｔ，１Ｈ，Ｊ＝５Ｈｚ），４．３５（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）
【００５７】
実施例２
下記の反応式に従って、ジヒドロネペタラクトン（化合物１２）及びマタタビラクトン（化合物１３）を製造した。
【００５８】
【化２１】
【００５９】
（１）２−エトシキカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物４ａ）の合成
実施例１で得た４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物１ａ）１７．３ｇをベンゼン１００ｍＬに溶解しパラトルエンスルホン酸一水和物２．０ｇを加え、２時間加熱還流した。
冷却後、反応液を１０質量％炭酸ナトリウム水溶液で洗った。
次いで、飽和食塩水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去し、減圧蒸留に付し、ｂｐ９１−９６℃（２７Ｐａ）の油状物７．０ｇ（収率６５％）を得た。
前記油状物の分析結果を以下に示す。
元素分析：Ｃ9Ｈ12Ｏ3：計算値Ｃ；６４．２７％，Ｈ；７．１３％、測定値Ｃ；６４．２０％，Ｈ；７．１３％
ＩＲν（ＣＨＣｌ3）：１７６０，１７３５，１６５０ｃｍ-1
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ１．３５（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ），１．８２−２．８６（ｍ，４Ｈ），２．３８（ｓ，３Ｈ），４．３２（ｑ、２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）。
（文献値に一致。Ａ．Ｂ．Ｓｍｉｔｈ，III，Ｓ．Ｊ．Ｂｒａｎｃａ，Ｎ．Ｎ．Ｐｉｌｌａ，ａｎｄＭ．Ａ．Ｇｕａｃｉａｒｏ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４７，１８５５−１８６９（１９８２））
【００６０】
（２）２−エトキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン（化合物５ａ）の合成
上記（１）と同様にして得た２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物４ａ）９５ｇをエタノール６００ｍＬに溶解し、５質量％Ｐｄ／Ｃ（含水）８ｇを加え、常圧で２０〜３０℃にて水添反応を行った。
８時間で水素１３．０９３Ｌを吸収した。
触媒をろ去した後、溶媒を留去した。
減圧蒸留し、ｂｐ４２−６１℃（１３Ｐａ）の油状物８６ｇを得た。
（３）２−（シアノ−メトキシカルボニルメチレン）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物６ａ）の合成
上記（２）で得た２−エトキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン（化合物５ａ）１００ｇ（０．５９ｍｏｌ）にシアノ酢酸メチル７０ｇ（１．２ｅｑ）及びピペリジン１３ｇ（０．２５ｅｑ）を加え、窒素雰囲気下室温で１７時間攪拌した。
エーテル６００ｍＬ及び水１００ｍＬを反応液に加え、４モル／Ｌ ＨＣｌで酸性とした。
有機層を取り、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。精製することなく、次の水添反応に供した。
溶媒を留去して得られた化合物の分析結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ１．２０（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ），１．２５（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ），１．７２−３．３８（ｍ，６Ｈ），３．８０（ｓ，３Ｈ），４．１７（ｑ，２Ｈ）
ＩＲν（ｎｅａｔ）：２２２８，１７３２，１６２４ｃｍ-1
ＭＳ（ＥＩ）：２５１（２％，Ｍ+），２２０（８），２０５（８６），１９０（４６），１７７（１００），１６４（７７），１４６（４９），１３２（６６），１１８（２６），１０４（１５），９１（３０），７７（２１），６５（９）
【００６１】
（４）２−（シアノ−メトキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物７ａ）の合成
上記（３）で得た２−（シアノ−メトキシカルボニルメチレン)−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物６ａ）に５質量％Ｐｄ／Ｃ（含水）８ｇ及びエタノール５００ｍＬを加え、常庄で２０〜３０℃にて水添反応を行った。
水素１４．３３１Ｌを吸収した。
触媒をろ去し、溶媒を留去した後、未反応の２−エトキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン〔ｂｐ５５−５９℃（１２Ｐａ）〕１４．４ｇを回収した。
蒸留残渣として油状物１２４．９ｇを得た。
前記油状物の分析結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ０．８９−１．５８（ｍ，６Ｈ），１．５８−３．２３（ｍ，８Ｈ），３．７９（ｓ，３Ｈ），４．１６（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）
ＩＲν（ｎｅａｔ）：２２４９，１７５３，１７２４，１６６５，１６２６ｃｍ-1
ＭＳ（ＥＩ）：２５３（０．２％，Ｍ+），２２２（８），２０８（３９），１９３（１０），１７９（１５），１２７（８），１０９（１９），８１（１００）
【００６２】
（５）２−（１−シアノ−１−メトキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物８ａ）の合成
５５質量％ＮａＨ１９．４ｇをＴＨＦ１０００ｍＬに懸濁し、氷水で冷却しながら、上記（４）で得た２−（シアノ−メトキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物７ａ）１２４．９ｇ（ＴＨＦ２００ｍＬに溶解）を２時間で滴下した。反応温度は６〜９℃。
滴下後、４０℃水浴で加温しながら、ヨウ化メチル６５ｇを３０分間で滴下した。
４０℃で１時間半攪拌した後、加温を止め、溶媒を留去した。
残渣に水４００ｍＬを加え、４モル／Ｌ ＨＣｌで酸性にしエーテル（２００ｍＬ×４）で抽出した。
有機層を集め、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。
精製することなく直ちに次の反応に用いた。
溶媒を留去して得られた化合物の分析結果を以下に示す。
Ｂｐ８８−９２℃／１２Ｐａ
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ０．８８−１．４６（ｍ，６Ｈ），１．４６−３．０２（ｍ，７Ｈ），１．７２（ｓ，３Ｈ），３．８５（ｓ，３Ｈ），４．１６（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）
ＩＲν（ｎｅａｔ）：２２４５，１７４４ｃｍ-1
ＭＳ（ＥＩ）：２６７（０．４％，Ｍ+），２５２（１），２３６（５），２２２（３８），２０７（１５），１９３（６），１７８（９），１６６（９），１５５（３１），１３４（１０），１０９（２１），８１（１００）
【００６３】
（６）２−(１−シアノエチル)−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（９ａ）の合成
上記（５）で得た２−(１−シアノ−１−メトキシカルボニルエチル)−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル(化合物８ａ)にＮａＣｌ３０ｇ及びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、含水１．６質量％）４００ｍＬを加え、１８０℃オイルバスで２時間加熱攪拌した後、ＤＭＳＯを減圧下回収した。
水４００ｍＬを加え食塩を溶解した後、エーテル４００ｍＬ及び３００ｍＬで抽出した。
有機層を集め、水洗の後、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去後、減圧蒸留に付し油状物ｂｐ６０−６２℃（６．７Ｐａ）４３．０ｇを得た。
前記油状物の分析結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ０．８３−１．５１（ｍ，９Ｈ），１．５１−３．１２（ｍ，８Ｈ），４．１５（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）
ＩＲν（ｎｅａｔ）：２２４０，１７２８，１６５５ｃｍ-1
ＭＳ（ＥＩ）：２０９（１％，Ｍ+），１９４（２），１８１（４），１６４（３１），１５４（３０），１３６（１８），１２６（１８），１１５（４４），１０８（１１），９５（１３），８１（１００），６７（１４），５５（２４），４１（１３）
ＭＳ（ＥＩ，高分解能）：Ｃ12Ｈ19ＮＯ2：測定値２０９．１４１１；計算値２０９．１４１６
【００６４】
（７）４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）の合成
上記（６）で得た２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物９ａ）２０ｇに、水酸化カリウム３２ｇと水３０ｍＬを含む溶液及びプロピレングリコール８０ｍＬを加え、１４０℃オイルバスで３時間半加熱攪拌した。
冷却後、水１００ｍＬを加えた後、濃塩酸を加え酸性とし、トルエン１００ｍＬ×４で抽出した。
有機層を集め、飽和食塩水で洗った後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去後、得られた２−（１−カルボキシエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸（化合物１０）に無水酢酸８０ｍＬを加え、１５０℃のオイルバスで１時間加熱攪拌した。
無水酢酸を減圧下、回収した後、減圧蒸留に付し、４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）ｂｐ７９−８４℃（２．７Ｐａ）７．９ｇを得た。
この化合物の分析結果を以下に示す。
ＩＲν（ｎｅａｔ）：１８０６，１７６７ｃｍ-1
ＭＳ（ＥＩ）：１１０（４４％），９５（５９），８１（１００），６７（９６），５６（４３），４１（２５）
【００６５】
（８）４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１−オン（化合物１２、ジヒドロネペタラクトン）及び４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−３−オン［化合物１３、イリドミルメシン（マタタビラクトン）］の合成
ＮａＢＨ4３．７４ｇをＴＨＦ（蒸留）１００ｍＬに懸濁し、上記（７）で得た４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）１８ｇ（ＴＨＦ５０ｍＬ溶液）を１時間で滴下した。反応温度は４〜９℃。
氷水バスをはずし、室温で１時間攪拌した。
氷水バスで冷却し、水３０ｍＬを２０分間で滴下した。反応温度は１０℃。
更に４モル／Ｌ ＨＣｌを加え酸性とした。
有機層が分離したので分取し、水層は酢酸エチル１００ｍＬ×３で抽出した。
有機層を集め、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去後、減圧蒸留に付し、油状物ｂｐ６４−８４℃（６．７Ｐａ）９．２ｇを得た。
この油状物はガスマス分析により、化合物１２のジヒドロネぺタラクトン、〔ＭＳ（ＥＩ）：１６８（８％，Ｍ+），１５３（６９），１３９（５），１２６（２１），１２３（１４），１１３（１００），１０９（１２），９５（３５），８１（８３），６９（２９），６７（５２），５５（１６），４１（２７）〕と、化合物１３のイリドミルメシン〔ＭＳ（ＥＩ）：１６８（２％，Ｍ+），１０９（３１），９５（５３），８１（１００），６８（４４），６７（７５），５５（１９），４１（２４）〕の混合物であることを確認した。
文献値（Ｔ．Ｓａｋａｉ，Ｋ．Ｎａｋａｊｉｍａ，ａｎｄＴ．Ｓａｋａｎ，Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，５３，３６８３−３６８６（１９８０））と一致した。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のシクロペンテン誘導体は、文献未戴の新規な化合物であり、５員環をもつモノテルペン系香気物質であるイリドイド類の中間体として有用である。
前記シクロペンテン誘導体を用い、特定の工程を施すことにより、イリドイド類の香気物質であるジヒドロネペタラクトン及びマタタビラクトンを効率よく製造することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シクロペンテン誘導体、その製造方法及びヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、５員環をもつモノテルペン系香気物質であるイリドイド類の中間体として有用な新規なシクロペンテン誘導体、このものを効率よく製造する方法、及び前記シクロペンテン誘導体を用い、前記イリドイド類の１種であるヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体のマタタビラクトン及びジヒドロネペタラクトンを効率よく製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イソプレン単位を部分構造として含むテルペン類には、イソプレン単位を２個有するモノテルペン類、４個有するジテルペン類、６個有するトリテルペン類、８個有するテトラテルペン類、それ以上有するポリテルペン類があり、更には、１個有するヘミテルペン類、３個有するセスキテルペン類、５個有するセスタテルペン類などがある。これらのテルペン類の中でテルペン系ケトンは香気物質であるものが多く、単環式テルペン系ケトンの代表的な香気物質としてｄ−、又はｌ−カルボン、ジヒドロカルボン、プレゴン、ピペリトン、メントンなどがあり、また、二環式テルペン系ケトンの代表的な香気物質として、マタタビラクトン、ジヒドロネペタラクトン、カンファー、ミントラクトンなどがある。
ところで、テルペン系香気物質の中間原料として有用な式（４ａ）
【０００３】
【化１】
【０００４】
で表される２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンは、従来、以下に示すように、メチルシクロペンテノンを原料として４工程を経る煩雑な方法で合成されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【化２】
【０００６】
また、アセト酢酸エステルと４−ブロモアセト酢酸エステルからシクロペンテノン誘導体の合成及び、一方のカルボキシルエステル基を除いた化合物の合成が報告されているが（例えば、非特許文献２参照）、これまで、前記化合物（４ａ）への反応例は報告されていない。
【０００７】
【化３】
【０００８】
ところで、ｔｅｒｔ−ブチルエステル基とエチルエステル基の一方のカルボキシルエステル基のみを除去することが報告されている（例えば、非特許文献３参照）。
【０００９】
【化４】
【００１０】
一方、マタタビラクトンの新しい用途として、プリント配線板の所望の位置にはんだ供給が必要な部分のみを露出させてプリフラックスを付着させる工程と、前記プリント配線板にめっきにより金属を析出させる工程と、前記プリント配線板に活性フラックスを塗布する工程と、前記プリント配線板を加熱する工程と、前記プリント配線板を洗浄する工程を含むプリント配線板の製造方法において、前記プリフラックスの塗布に、マタタビラクトンを用いることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【非特許文献１】「Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．」、第４７巻、第１８５５〜１８６９頁（１９８２年）
【非特許文献２】「Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．」、第３３巻、第４５０８〜４５１１頁（１９６８年）
【非特許文献３】「Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．」、第３３巻、第４６０〜４６２頁（１９６８年）
【特許文献１】特開平８−２６４９２６号公報（第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような状況下で、５員環をもつモノテルペン系香気物質であるイリドイド類の中間体として有用な新規なシクロペンテン誘導体、このものを効率よく製造する方法、及び前記シクロペンテン誘導体を用い、前記イリドイド類の１種であるヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体のマタタビラクトン及びジヒドロネペタラクトンを効率よく製造する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、前記非特許文献３に記載の反応に着目し、文献未載の新規なシクロペンテン誘導体から、テルペン系香気物質の中間原料として有用な、前記化合物（４ａ）を含む２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンが容易に得られることを見出した。
また、前記シクロペンテン誘導体を用い、特定の工程を施すことにより、ヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体のマタタビランクトン及びジヒドロネペタラクトンが効率よく得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【００１４】
即ち、本発明は、
（１）一般式（１）
【００１５】
【化５】
【００１６】
（式中、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基を示す。）
で表される構造を有することを特徴とするシクロペンテン誘導体、
（２）溶媒の存在下、一般式（２）
ＣＨ3ＣＯＣＨ2ＣＯＯＣ（ＣＨ3）3 （２）
で表されるアセト酢酸ｔｅｒｔ−ブチルと、一般式（３）
Ｘ−ＣＨ2ＣＯＣＨ2ＣＯＯＲ1
（式中、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表されるハロゲノアセト酢酸アルキルエステルとを縮合させることを特徴とする、一般式（１）
【００１７】
【化６】
【００１８】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表されるシクロペンテン誘導体の製造方法、
（３）（Ａ）一般式（１）で表されるシクロペンテン誘導体を脱ブトキシカルボニル化して、一般式（４）
【００１９】
【化７】
【００２０】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを得る工程、（Ｂ）前記（Ａ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを水素添加して、一般式（５）
【００２１】
【化８】
【００２２】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オンを得る工程、（Ｃ）前記（Ｂ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オンに、シアノ酢酸アルキルエステル（エステル部分のアルキル基：メチル基又はエチル基）を反応させて、一般式（６）
【００２３】
【化９】
【００２４】
（式中、Ｒ2はメチル基又はエチル基を示し、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチレン）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得た後、水素添加して、一般式（７）
【００２５】
【化１０】
【００２６】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じである。）
で表される２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｄ）前記（Ｃ）工程で得られた２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルのシアノ−アルコキシカルボニルメチル基にメチル基を導入して、一般式（８）
【００２７】
【化１１】
【００２８】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じである。）
で表される２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｅ）前記（Ｄ）工程で得られた２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルに、脱アルコキシカルボニル化処理を施して、一般式（９）
【００２９】
【化１２】
【００３０】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｆ）前記（Ｅ）工程で得られた２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを加水分解処理して、式（１０）
【００３１】
【化１３】
【００３２】
で表される２−（１−カルボキシエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸を得た後、脱水反応させて式（１１）
【００３３】
【化１４】
【００３４】
で表される４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオンを得る工程、及び（Ｇ）前記（Ｆ）工程で得られた４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１．３−ジオンを還元処理して、下記の式（１２）で表されるジヒドロネぺタラクトンと、式（１３）で表されるイリドミルメシン（マタタビラクトン）との混合物を得る工程、
【００３５】
【化１５】
【００３６】
を含むことを特徴とするヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体の製造方法
を提供するものである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、５員環をもつモノテルペン系香気物質であるイリドイド類の中間体として有用な新規なシクロペンテン誘導体、このものを効率よく製造する方法、及び前記シクロペンテン誘導体を用い、前記イリドイド類の１種であるヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体のマタタビラクトン及びジヒドロネペタラクトンを効率よく製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明のシクロペンテン誘導体は、文献未載の新規な化合物であって、一般式（１）
【００３９】
【化１６】
【００４０】
で表される構造を有する４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンである。
前記一般式（１）において、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基を示す。この一般式（１）で表される化合物としては、４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−メトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン、４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン及び４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−トリクロロエトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンが挙げられる。
この一般式（１）で表される化合物は、例えば、適当な溶媒中において、ｐ−トルエンスルホン酸などの酸の存在下に加熱処理することにより、下記の反応式に示されるように脱ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル反応が起こり、一般式（４）で表される２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンに誘導される。
【００４１】
【化１７】
【００４２】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
前記２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンは、テルペン系香気物質の中間原料として有用な化合物であり、従来は[背景技術]で説明したように、４工程を経て合成されているが、本発明によれば極めて簡単なプロセスで合成することができる。
本発明の一般式（１）で表される化合物は、以下に示す反応式に従って、容易に製造することができる。
【００４３】
【化１８】
【００４４】
（式中、Ｘはハロゲン原子を示し、Ｒ1は前記と同じである。）
即ち、溶媒の存在下、式（２）で表されるアセト酢酸 ｔｅｒｔ−ブチルと、一般式（３）で表されるハロゲノアセト酢酸アルキルエステルとを縮合させることにより、一般式（１）で表される４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンが得られる。
この際、溶媒としては、反応に不活性であって、各反応原料を溶解し得るものであればよく、特に制限はないが、例えば、テトラヒドロフラン、エタノール、１，２−ジメトキシエタンなどを単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。
また、縮合剤として、水素化ナトリウム、金属ナトリウムなどを用いることができる。この縮合反応は、２０〜７０℃で行うことができる。
反応終了後、塩酸などの酸を加えて酸性にしてから、適当な溶媒で抽出処理し、得られた有機層を洗浄、乾燥後、溶媒を留去した後、減圧蒸留に付すことにより、目的の一般式（１）で表される４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを得ることができる。
【００４５】
次に、本発明のヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体の製造方法について説明する。
この方法は、前記本発明の一般式（１）で表される４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを用い、５員環をもつモノテルペン系化合物（イリドイド類）の１種のヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体である、香気物質のマタタビラクトン及びジヒドロネペタラクトンを製造する方法である。
マタタビラクトンは、天然には植物の「またたび」に存在し、またジヒドロネペタラクトンは、植物の「イヌハッカ」に存在しており、いずれも猫類が好むことが知られている。
本発明の方法によれば、以下に示す反応式に従い、（Ａ）〜（Ｇ）工程によって、ジヒドロネペタラクトン（化合物１２）及びイリドミルメシン（化合物１３：マタタビラクトン）を製造することができる。
【００４６】
【化１９】
【００４７】
［（Ａ）工程］
この工程は、シクロペンテン誘導体（化合物１）を脱ブトキシカルボニル化して、２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物４）を得る工程である。
この脱ブトキシカルボニル化反応は、ベンゼンやトルエンなどの適当な溶媒中において、シクロペンテン誘導体（化合物１）を、ｐ−トルエンスルホン酸などの酸の存在下に８０〜１００℃程度の温度で加熱処理することにより、実施することができる。
反応終了液を中和・水洗後、溶媒を留去した後、減圧蒸留に付すことにより、目的の２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物４）を得ることができる。
［（Ｂ）工程］
この工程は、前記（Ａ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物４）を水素添加して、２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン（化合物５）を得る工程である。
この水素添加反応は、アルコール系溶媒などの適当な溶媒中において、Pｄ／Ｃ触媒などの水添触媒の存在下、例えば、常圧で２０〜３０℃程度の温度にて水添することにより、実施することができる。
反応終了後、触媒をろ去し、溶媒を留去した後、減圧蒸留に付すことにより、目的の２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン（化合物５）を得ることができる。
【００４８】
［（Ｃ）工程］
この工程は、前記（Ｂ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン（化合物５）に、シアノ酢酸アルキルエステル（エステル部分のアルキル基：メチル基又はエチル基）を反応させて、２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチレン）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物６）を得た後、水素添加して２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物７）を得る工程である。
化合物５とシアノ酢酸アルキルエステルとの反応は、例えば、化学量論的量より若干過剰量のシアノ酢酸アルキルエステルを用い、ピペリジンなどの触媒の存在下に室温で反応させることにより実施される。
反応終了後、エーテルなどの有機溶媒と水を加え、酸性にした後、有機層を分取し、洗浄した後、溶媒を留去して２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチレン）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物６）を得る。
次いで、この化合物６を、エタノールなどのアルコール系溶媒中において、Pｄ／Ｃなどの水添触媒の存在下、例えば、常圧で、２０〜３０℃程度の温度で水素添加反応を行う。
反応終了後、触媒をろ去し、溶媒を留去した後、減圧蒸留に付すことにより、目的の２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物７）を得ることができる。
【００４９】
［（Ｄ）工程］
この工程は、前記（Ｃ）工程で得られた２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物７）のシアノ−アルコキシカルボニルメチル基にメチル基を導入して、２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物８）を得る工程である。
前記メチル基の導入反応は、例えば、テトラヒドロフランなどの適当な溶媒中において、化合物７をＮａＨなどで処理した後、これに、ハロゲン化メチルなどのメチル化剤を３０〜５０℃程度の温度で反応させることにより、実施することができる。
反応終了後、溶媒を留去した後、残渣に水を加え、酸性にしてからエーテルなどの有機溶媒で抽出する。
抽出液を洗浄後、溶媒を留去することにより、目的の２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物８）を得ることができる。
この化合物８は、精製することなく、次の反応に供してもよい。
【００５０】
［（Ｅ）工程］
この工程は、前記（Ｄ）工程で得られた２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物８）に、脱アルコキシカルボニル化処理を施して、２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物９）を得る工程である。
前記脱アルコキシカルボニル化処理は、例えば、化合物８を、ジメチルスルホキシドなどの適当な溶媒中、ＮａＣｌの存在下、１６０〜２００℃程度の温度で加熱処理する方法を用いることができる。
反応終了後、溶媒を留去した後、水を加え、更にエーテルなどの有機溶媒で抽出する。
抽出液を洗浄後、溶媒を留去し、減圧蒸留に付すことにより、目的の２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物９）を得ることができる。
【００５１】
［（Ｆ）工程］
この工程は、前記（Ｅ）工程で得られた２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステル（化合物９）を加水分解処理して、２−（１−カルボキシエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸（化合物１０）を得た後、脱水反応させて４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）を得る工程である。
前記加水分解処理は、例えば、プロピレングリコールなどの適当なアルコール系溶媒と水との混合溶媒中において、化合物９を水酸化アルカリなどの存在下に１３０〜１５０℃程度の温度で加熱することにより実施することができる。
反応終了後、酸性にしてから、トルエンなどの適当な溶媒で抽出処理し、抽出液を洗浄した後、溶媒を留去することにより、２−（１−カルボキシエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸（化合物１０）が得られる。
次いで、この化合物１０に、無水酢酸などの脱水剤を加え、１３０〜１７０℃程度の温度で加熱処理して脱水反応させた後、脱水剤を蒸留回収後、減圧蒸留に付すことにより、目的の４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）を得ることができる。
【００５２】
［（Ｇ）工程］
この工程は、前記（Ｆ）工程で得られた４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）を還元処理して、４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１−オン（化合物１２、ジヒドロネペタラクトン）及び４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−３−オン［化合物１３、イリドミルメシン（マタタビラクトン）］の混合物を得る工程である。
前記還元処理は、例えば、テトラヒドロフランなどの適当な溶媒中において、化合物１１を水素化ホウ素ナトリウムなどの還元剤により、０〜１０℃程度の温度で還元処理する方法を用いることができる。
反応終了後、水を加え、酸性にした後、有機層を分取し、一方、水層は酢酸エチルなどの適当な溶媒で抽出処理し、得られた抽出層と前記有機層とを合一する。
次いで、これを洗浄後、溶媒を留去した後、減圧蒸留に付すことにより、目的のジヒドロネペタラクトン（化合物１２）とイリドミルメシン（化合物１３：マタタビラクトン）の混合物を得ることができる。
【実施例】
【００５３】
次に、本発明を実施例により、更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００５４】
実施例１
下記の反応式に従って、４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物１ａ）を製造した。
【００５５】
【化２０】
【００５６】
６０質量％油性水素化ナトリウム８ｇをペンタンで洗った後、あらかじめ水素化カルシウムを加えて蒸留したテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２００ｍＬに懸濁させた。
この懸濁液を氷水浴で冷却し、アセト酢酸ｔｅｒｔブチル（化合物２）３２ｇを滴下した。
滴下後、氷水浴をはずし、室温で１時間攪拌した。
この反応液に４−ブロモアセト酢酸エチル（化合物３ａ）２１ｇを滴下した。
滴下後、室温で２時間攪拌した後、反応液をロータリーエバポレーターを用いて濃縮し、水１００ｍＬを加えた。
塩酸を加え水層を酸性にした後、酢酸エチルで３回抽出した。
有機層を集め、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去し、減圧蒸留に付し、ｂｐ１３４−１４０℃（５３Ｐａ）の油状物１７．３ｇ（収率６４％）を得た。
前記油状物の分析結果を以下に示す。
これにより該油状物は、４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物１ａ）であることが確認された。
ＭＳ（ＦＡＢ、高分解能）：Ｃ14Ｈ21Ｏ5（Ｍ＋Ｈ）+：測定値２６９．１３７４；計算値２６９．１３８４
ＩＲν（ＣＨＣｌ3）：１７３５，１６３５ｃｍ-1
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ１．３７（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ），１．５０（ｓ，９Ｈ），２．４０（ｓ，３Ｈ），２．７０（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝５Ｈｚ）３．６５（ｔ，１Ｈ，Ｊ＝５Ｈｚ），４．３５（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）
【００５７】
実施例２
下記の反応式に従って、ジヒドロネペタラクトン（化合物１２）及びマタタビラクトン（化合物１３）を製造した。
【００５８】
【化２１】
【００５９】
（１）２−エトシキカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物４ａ）の合成
実施例１で得た４−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル−２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物１ａ）１７．３ｇをベンゼン１００ｍＬに溶解しパラトルエンスルホン酸一水和物２．０ｇを加え、２時間加熱還流した。
冷却後、反応液を１０質量％炭酸ナトリウム水溶液で洗った。
次いで、飽和食塩水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去し、減圧蒸留に付し、ｂｐ９１−９６℃（２７Ｐａ）の油状物７．０ｇ（収率６５％）を得た。
前記油状物の分析結果を以下に示す。
元素分析：Ｃ9Ｈ12Ｏ3：計算値Ｃ；６４．２７％，Ｈ；７．１３％、測定値Ｃ；６４．２０％，Ｈ；７．１３％
ＩＲν（ＣＨＣｌ3）：１７６０，１７３５，１６５０ｃｍ-1
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ１．３５（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ），１．８２−２．８６（ｍ，４Ｈ），２．３８（ｓ，３Ｈ），４．３２（ｑ、２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）。
（文献値に一致。Ａ．Ｂ．Ｓｍｉｔｈ，III，Ｓ．Ｊ．Ｂｒａｎｃａ，Ｎ．Ｎ．Ｐｉｌｌａ，ａｎｄＭ．Ａ．Ｇｕａｃｉａｒｏ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４７，１８５５−１８６９（１９８２））
【００６０】
（２）２−エトキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン（化合物５ａ）の合成
上記（１）と同様にして得た２−エトキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物４ａ）９５ｇをエタノール６００ｍＬに溶解し、５質量％Ｐｄ／Ｃ（含水）８ｇを加え、常圧で２０〜３０℃にて水添反応を行った。
８時間で水素１３．０９３Ｌを吸収した。
触媒をろ去した後、溶媒を留去した。
減圧蒸留し、ｂｐ４２−６１℃（１３Ｐａ）の油状物８６ｇを得た。
（３）２−（シアノ−メトキシカルボニルメチレン）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物６ａ）の合成
上記（２）で得た２−エトキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン（化合物５ａ）１００ｇ（０．５９ｍｏｌ）にシアノ酢酸メチル７０ｇ（１．２ｅｑ）及びピペリジン１３ｇ（０．２５ｅｑ）を加え、窒素雰囲気下室温で１７時間攪拌した。
エーテル６００ｍＬ及び水１００ｍＬを反応液に加え、４モル／Ｌ ＨＣｌで酸性とした。
有機層を取り、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。精製することなく、次の水添反応に供した。
溶媒を留去して得られた化合物の分析結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ１．２０（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ），１．２５（ｔ，３Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ），１．７２−３．３８（ｍ，６Ｈ），３．８０（ｓ，３Ｈ），４．１７（ｑ，２Ｈ）
ＩＲν（ｎｅａｔ）：２２２８，１７３２，１６２４ｃｍ-1
ＭＳ（ＥＩ）：２５１（２％，Ｍ+），２２０（８），２０５（８６），１９０（４６），１７７（１００），１６４（７７），１４６（４９），１３２（６６），１１８（２６），１０４（１５），９１（３０），７７（２１），６５（９）
【００６１】
（４）２−（シアノ−メトキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物７ａ）の合成
上記（３）で得た２−（シアノ−メトキシカルボニルメチレン)−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物６ａ）に５質量％Ｐｄ／Ｃ（含水）８ｇ及びエタノール５００ｍＬを加え、常庄で２０〜３０℃にて水添反応を行った。
水素１４．３３１Ｌを吸収した。
触媒をろ去し、溶媒を留去した後、未反応の２−エトキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オン〔ｂｐ５５−５９℃（１２Ｐａ）〕１４．４ｇを回収した。
蒸留残渣として油状物１２４．９ｇを得た。
前記油状物の分析結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ０．８９−１．５８（ｍ，６Ｈ），１．５８−３．２３（ｍ，８Ｈ），３．７９（ｓ，３Ｈ），４．１６（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）
ＩＲν（ｎｅａｔ）：２２４９，１７５３，１７２４，１６６５，１６２６ｃｍ-1
ＭＳ（ＥＩ）：２５３（０．２％，Ｍ+），２２２（８），２０８（３９），１９３（１０），１７９（１５），１２７（８），１０９（１９），８１（１００）
【００６２】
（５）２−（１−シアノ−１−メトキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物８ａ）の合成
５５質量％ＮａＨ１９．４ｇをＴＨＦ１０００ｍＬに懸濁し、氷水で冷却しながら、上記（４）で得た２−（シアノ−メトキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物７ａ）１２４．９ｇ（ＴＨＦ２００ｍＬに溶解）を２時間で滴下した。反応温度は６〜９℃。
滴下後、４０℃水浴で加温しながら、ヨウ化メチル６５ｇを３０分間で滴下した。
４０℃で１時間半攪拌した後、加温を止め、溶媒を留去した。
残渣に水４００ｍＬを加え、４モル／Ｌ ＨＣｌで酸性にしエーテル（２００ｍＬ×４）で抽出した。
有機層を集め、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。
精製することなく直ちに次の反応に用いた。
溶媒を留去して得られた化合物の分析結果を以下に示す。
Ｂｐ８８−９２℃／１２Ｐａ
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ０．８８−１．４６（ｍ，６Ｈ），１．４６−３．０２（ｍ，７Ｈ），１．７２（ｓ，３Ｈ），３．８５（ｓ，３Ｈ），４．１６（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）
ＩＲν（ｎｅａｔ）：２２４５，１７４４ｃｍ-1
ＭＳ（ＥＩ）：２６７（０．４％，Ｍ+），２５２（１），２３６（５），２２２（３８），２０７（１５），１９３（６），１７８（９），１６６（９），１５５（３１），１３４（１０），１０９（２１），８１（１００）
【００６３】
（６）２−(１−シアノエチル)−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（９ａ）の合成
上記（５）で得た２−(１−シアノ−１−メトキシカルボニルエチル)−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル(化合物８ａ)にＮａＣｌ３０ｇ及びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、含水１．６質量％）４００ｍＬを加え、１８０℃オイルバスで２時間加熱攪拌した後、ＤＭＳＯを減圧下回収した。
水４００ｍＬを加え食塩を溶解した後、エーテル４００ｍＬ及び３００ｍＬで抽出した。
有機層を集め、水洗の後、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去後、減圧蒸留に付し油状物ｂｐ６０−６２℃（６．７Ｐａ）４３．０ｇを得た。
前記油状物の分析結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，６０ＭＨｚ）：δ０．８３−１．５１（ｍ，９Ｈ），１．５１−３．１２（ｍ，８Ｈ），４．１５（ｑ，２Ｈ，Ｊ＝７Ｈｚ）
ＩＲν（ｎｅａｔ）：２２４０，１７２８，１６５５ｃｍ-1
ＭＳ（ＥＩ）：２０９（１％，Ｍ+），１９４（２），１８１（４），１６４（３１），１５４（３０），１３６（１８），１２６（１８），１１５（４４），１０８（１１），９５（１３），８１（１００），６７（１４），５５（２４），４１（１３）
ＭＳ（ＥＩ，高分解能）：Ｃ12Ｈ19ＮＯ2：測定値２０９．１４１１；計算値２０９．１４１６
【００６４】
（７）４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）の合成
上記（６）で得た２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸エチル（化合物９ａ）２０ｇに、水酸化カリウム３２ｇと水３０ｍＬを含む溶液及びプロピレングリコール８０ｍＬを加え、１４０℃オイルバスで３時間半加熱攪拌した。
冷却後、水１００ｍＬを加えた後、濃塩酸を加え酸性とし、トルエン１００ｍＬ×４で抽出した。
有機層を集め、飽和食塩水で洗った後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去後、得られた２−（１−カルボキシエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸（化合物１０）に無水酢酸８０ｍＬを加え、１５０℃のオイルバスで１時間加熱攪拌した。
無水酢酸を減圧下、回収した後、減圧蒸留に付し、４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）ｂｐ７９−８４℃（２．７Ｐａ）７．９ｇを得た。
この化合物の分析結果を以下に示す。
ＩＲν（ｎｅａｔ）：１８０６，１７６７ｃｍ-1
ＭＳ（ＥＩ）：１１０（４４％），９５（５９），８１（１００），６７（９６），５６（４３），４１（２５）
【００６５】
（８）４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１−オン（化合物１２、ジヒドロネペタラクトン）及び４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−３−オン［化合物１３、イリドミルメシン（マタタビラクトン）］の合成
ＮａＢＨ4３．７４ｇをＴＨＦ（蒸留）１００ｍＬに懸濁し、上記（７）で得た４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオン（化合物１１）１８ｇ（ＴＨＦ５０ｍＬ溶液）を１時間で滴下した。反応温度は４〜９℃。
氷水バスをはずし、室温で１時間攪拌した。
氷水バスで冷却し、水３０ｍＬを２０分間で滴下した。反応温度は１０℃。
更に４モル／Ｌ ＨＣｌを加え酸性とした。
有機層が分離したので分取し、水層は酢酸エチル１００ｍＬ×３で抽出した。
有機層を集め、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去後、減圧蒸留に付し、油状物ｂｐ６４−８４℃（６．７Ｐａ）９．２ｇを得た。
この油状物はガスマス分析により、化合物１２のジヒドロネぺタラクトン、〔ＭＳ（ＥＩ）：１６８（８％，Ｍ+），１５３（６９），１３９（５），１２６（２１），１２３（１４），１１３（１００），１０９（１２），９５（３５），８１（８３），６９（２９），６７（５２），５５（１６），４１（２７）〕と、化合物１３のイリドミルメシン〔ＭＳ（ＥＩ）：１６８（２％，Ｍ+），１０９（３１），９５（５３），８１（１００），６８（４４），６７（７５），５５（１９），４１（２４）〕の混合物であることを確認した。
文献値（Ｔ．Ｓａｋａｉ，Ｋ．Ｎａｋａｊｉｍａ，ａｎｄＴ．Ｓａｋａｎ，Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，５３，３６８３−３６８６（１９８０））と一致した。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のシクロペンテン誘導体は、文献未戴の新規な化合物であり、５員環をもつモノテルペン系香気物質であるイリドイド類の中間体として有用である。
前記シクロペンテン誘導体を用い、特定の工程を施すことにより、イリドイド類の香気物質であるジヒドロネペタラクトン及びマタタビラクトンを効率よく製造することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）
【化１】
（式中、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基を示す。）
で表される構造を有することを特徴とするシクロペンテン誘導体。
【請求項２】
溶媒の存在下、一般式（２）
ＣＨ3ＣＯＣＨ2ＣＯＯＣ（ＣＨ3）3 （２）
で表されるアセト酢酸ｔｅｒｔ−ブチルと、一般式（３）
Ｘ−ＣＨ2ＣＯＣＨ2ＣＯＯＲ1
（式中、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表されるハロゲノアセト酢酸アルキルエステルとを縮合させることを特徴とする、一般式（１）
【化２】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表されるシクロペンテン誘導体の製造方法。
【請求項３】
（Ａ）一般式（１）で表されるシクロペンテン誘導体を脱ブトキシカルボニル化して、一般式（４）
【化３】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを得る工程、（Ｂ）前記（Ａ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを水素添加して、一般式（５）
【化４】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オンを得る工程、（Ｃ）前記（Ｂ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オンに、シアノ酢酸アルキルエステル（エステル部分のアルキル基：メチル基又はエチル基）を反応させて、一般式（６）
【化５】
（式中、Ｒ2はメチル基又はエチル基を示し、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチレン）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得た後、水素添加して、一般式（７）
【化６】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じである。）
で表される２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｄ）前記（Ｃ）工程で得られた２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルのシアノ−アルコキシカルボニルメチル基にメチル基を導入して、一般式（８）
【化７】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じである。）
で表される２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｅ）前記（Ｄ）工程で得られた２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルに、脱アルコキシカルボニル化処理を施して、一般式（９）
【化８】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｆ）前記（Ｅ）工程で得られた２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを加水分解処理して、式（１０）
【化９】
で表される２−（１−カルボキシエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸を得た後、脱水反応させて式（１１）
【化１０】
で表される４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオンを得る工程、及び（Ｇ）前記（Ｆ）工程で得られた４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオンを還元処理して、下記の式（１２）で表されるジヒドロネぺタラクトンと、式（１３）で表されるイリドミルメシン（マタタビラクトン）との混合物を得る工程、
【化１１】
を含むことを特徴とするヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体の製造方法。
【請求項１】
一般式（１）
【化１】
（式中、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基を示す。）
で表される構造を有することを特徴とするシクロペンテン誘導体。
【請求項２】
溶媒の存在下、一般式（２）
ＣＨ3ＣＯＣＨ2ＣＯＯＣ（ＣＨ3）3 （２）
で表されるアセト酢酸ｔｅｒｔ−ブチルと、一般式（３）
Ｘ−ＣＨ2ＣＯＣＨ2ＣＯＯＲ1
（式中、Ｒ1はメチル基、エチル基又はトリクロロエチル基、Ｘはハロゲン原子を示す。）
で表されるハロゲノアセト酢酸アルキルエステルとを縮合させることを特徴とする、一般式（１）
【化２】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表されるシクロペンテン誘導体の製造方法。
【請求項３】
（Ａ）一般式（１）で表されるシクロペンテン誘導体を脱ブトキシカルボニル化して、一般式（４）
【化３】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを得る工程、（Ｂ）前記（Ａ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチル−２−シクロペンテン−１−オンを水素添加して、一般式（５）
【化４】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オンを得る工程、（Ｃ）前記（Ｂ）工程で得られた２−アルコキシカルボニル−３−メチルシクロペンタン−１−オンに、シアノ酢酸アルキルエステル（エステル部分のアルキル基：メチル基又はエチル基）を反応させて、一般式（６）
【化５】
（式中、Ｒ2はメチル基又はエチル基を示し、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチレン）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得た後、水素添加して、一般式（７）
【化６】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じである。）
で表される２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｄ）前記（Ｃ）工程で得られた２−（シアノ−アルコキシカルボニルメチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルのシアノ−アルコキシカルボニルメチル基にメチル基を導入して、一般式（８）
【化７】
（式中、Ｒ1及びＲ2は前記と同じである。）
で表される２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｅ）前記（Ｄ）工程で得られた２−（１−シアノ−１−アルコキシカルボニルエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルに、脱アルコキシカルボニル化処理を施して、一般式（９）
【化８】
（式中、Ｒ1は前記と同じである。）
で表される２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを得る工程、（Ｆ）前記（Ｅ）工程で得られた２−（１−シアノエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸アルキルエステルを加水分解処理して、式（１０）
【化９】
で表される２−（１−カルボキシエチル）−５−メチルシクロペンタンカルボン酸を得た後、脱水反応させて式（１１）
【化１０】
で表される４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオンを得る工程、及び（Ｇ）前記（Ｆ）工程で得られた４，７−ジメチルヘキサヒドロシクロペンタ［ｃ］ピラン−１，３−ジオンを還元処理して、下記の式（１２）で表されるジヒドロネぺタラクトンと、式（１３）で表されるイリドミルメシン（マタタビラクトン）との混合物を得る工程、
【化１１】
を含むことを特徴とするヘキサヒドロシクロペンタピラン誘導体の製造方法。
【公開番号】特開２００６−３１２６０８（Ｐ２００６−３１２６０８Ａ）
【公開日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３６１９８（Ｐ２００５−１３６１９８）
【出願日】平成１７年５月９日（２００５．５．９）
【出願人】（０００１３９８６１）株式会社井上香料製造所 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月９日（２００５．５．９）
【出願人】（０００１３９８６１）株式会社井上香料製造所 (3)
【Ｆターム（参考）】
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