マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法及び新規化合物
【課題】マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の簡易且つ効率的な製造方法及び新規な化合物を提供する。
【解決手段】本発明のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法は、ＲＯＨ（メタノール、エタノール及びプロパノール等）で表される溶媒中で、２価の金属ヨウ化物（ＣａＩ２、ＭｇＩ２及びＮｉＩ２等）からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物〔Ｃａ（ＯＨ）２、Ｎｉ（ＯＨ）２及びＣｏ（ＯＨ）２等〕とヨウ素とからなる触媒と、酸素との存在下で、光照射により、化合物〔Ｒ１Ｃ（Ｏ）ＣＣ（Ｏ）Ｒ２〕からマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体〔ＲＯＣ（Ｏ）Ｃ（Ｒ１）（ＯＨ）Ｃ（Ｏ）Ｒ３〕を製造することを特徴とする。また、本発明のマロン酸誘導体の製造方法は、新規化合物である中間体を製造する工程を備える。
【解決手段】本発明のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法は、ＲＯＨ（メタノール、エタノール及びプロパノール等）で表される溶媒中で、２価の金属ヨウ化物（ＣａＩ２、ＭｇＩ２及びＮｉＩ２等）からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物〔Ｃａ（ＯＨ）２、Ｎｉ（ＯＨ）２及びＣｏ（ＯＨ）２等〕とヨウ素とからなる触媒と、酸素との存在下で、光照射により、化合物〔Ｒ１Ｃ（Ｏ）ＣＣ（Ｏ）Ｒ２〕からマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体〔ＲＯＣ（Ｏ）Ｃ（Ｒ１）（ＯＨ）Ｃ（Ｏ）Ｒ３〕を製造することを特徴とする。また、本発明のマロン酸誘導体の製造方法は、新規化合物である中間体を製造する工程を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法及び新規化合物に関する。更に詳しくは、本発明は、マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の簡易且つ効率的な製造方法及び新規な化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体は、多様な官能基に変換可能なエステル部位を有することから、様々な化成品や医薬品原料として大量に製造されている。特に、マロン酸誘導体は、医薬及び農薬などの分野において有機合成上有用な化合物であり、医薬業界においては、特に睡眠剤の原料等として、広く用いられている。
マロン酸のジエステル基に挟まれた活性メチレン基は、塩基の存在下で容易に脱プロトン化され、アニオン種を生成するため、各種親電子剤の導入が可能であり、非常に多くの誘導体が合成されている。
しかしながら、製造工程において塩基を必要とし、また、重要な官能基であるベンゼン等芳香族環の導入は困難であるという問題がある。
ここで、マロン酸ジアルキルエステルからマロン酸誘導体を合成する製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
この製造方法によると、マロン酸ジアルキルエステルをアルカリ金属塩とした後、ポリフルオロアルキルヨーダイドを反応させて、マロン酸誘導体の製造をすることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４６４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の製造方法では、一旦アルカリ金属塩とする工程が必要であるため、効率的な製造方法とはいえない。
更に、医薬品では特に重要な芳香族環を含むマロン酸誘導体の製造方法は開示されていない。
【０００５】
本発明は、上記の従来の問題を解決するものであり、マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の簡易かつ効率的な製造方法、及び新規な化合物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下のとおりである。
１．下記一般式（１）で表される溶媒中で、２価の金属ヨウ化物からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物とヨウ素とからなる触媒と、酸素との存在下で、光照射により、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することを特徴とするマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
ＲＯＨ （１）
〔一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
【化１】
〔一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化２】
〔一般式（３）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
２．上記一般式（２）で表される化合物１モルに対して、上記触媒が、０．１５〜０．４モルである上記１．に記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
３．上記溶媒が、メタノール、エタノール及びプロパノールから選ばれる少なくとも１種である上記１．又は上記２．に記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
４．下記一般式（４）で表される中間体を製造する工程を備える上記１．乃至３．のいずれかに記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
【化３】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
５．下記一般式（１）で表される溶媒中で、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する製造方法であって、２価の金属ヨウ化物及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種の触媒と、酸素との存在下で、光照射により、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（４）で表される中間体を製造する第１工程と、１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物及び２価の金属水酸化物から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で、下記一般式（４）で表される中間体から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する第２工程と、を、順次、備えることを特徴とするマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
ＲＯＨ （１）
〔一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
【化４】
〔一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化５】
〔一般式（３）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化６】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
６．下記一般式（４）で表されることを特徴とする化合物。
【化７】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造方法によれば、上記一般式（１）で表される溶媒中で、２価の金属ヨウ化物からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物とヨウ素とからなる触媒と、酸素と、の存在下で、光照射により、上記一般式（２）で表される化合物から上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することができるため、簡易な操作で、効率良く、且つ確実にマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することができる。
また、上記ジカルボニル化合物１モルに対して、上記触媒は０．１５〜０．４モルである場合は、更に効率よくマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することができる。
更に、上記溶媒が、メタノール、エタノール及びプロパノールから選ばれる少なくとも１種である場合は、特に効率よくマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することができる。
また、一般式（４）で表される中間体を製造する工程を備える製造工程とすることができるため、この中間体を利用できる点で有益である。
更に、２価の金属ヨウ化物及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種の触媒と、酸素と、の存在下で、光照射により、上記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（４）で表される中間体を製造する第１工程と、１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物及び２価の金属水酸化物から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で、上記記一般式（４）で表される中間体から上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する第２工程と、を、順次、備えるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法の場合には、各工程において、より収率の高い触媒を選択することができ、また、第２工程では、酸素及び光照射を必要としないことから、より効率的、且つ確実にマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することができる。
また、上記一般式（４）で表される化合物は、化学的に安定であるため、種々のマロン酸誘導体の原料として利用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳しく説明する。
［１］マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法
本発明のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法は、下記一般式（１）で表される溶媒中で、２価の金属ヨウ化物からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物とヨウ素とからなる触媒と、酸素との存在下で、光照射により、上記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することを特徴する。
尚、本明細書において、下記一般式（３）で表される化合物を「マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体」という。
う。
ＲＯＨ （１）
〔一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
【化８】
〔一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化９】
〔一般式（３）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【０００９】
上記「一般式（１）で表される溶媒」は、炭素数１〜５の低級アルコールを意味する。
アルコールを溶媒として用いることができるため、ハロゲン系溶媒を用いる必要がなく、環境に優しく、所謂グリーンケミストリーの概念に叶った反応ということができる。
一般式（１）におけるＲは炭素数１〜５のアルキル基を示し、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。上記炭素数１〜５のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基等が挙げられる。
これらの溶媒であれば効率よくマロン酸誘導体を製造することができる。一方、一般式（１）におけるＲが炭素数６以上である場合には、沸点が高くなり、反応混合物からの除去（留去）が困難になる他、粘性も高くなり反応速度の低下、反応試剤の溶解性の低下などの恐れがある。
【００１０】
また、上記溶媒は、メタノール、エタノール及びプロパノールから選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらの溶媒との反応であれば、反応試剤に対する溶解性が高く、分子が小さいため反応速度も速い。さらに、低沸点であることから、反応混合物からの除去（留去）も容易であるため、さらに効率よくマロン酸誘導体を製造することができる。
【００１１】
上記「触媒」は、２価の金属ヨウ化物からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物及びヨウ素からなる触媒である。２価の金属ヨウ化物からなる触媒のみ、２価の金属水酸化物及びヨウ素の組み合わせからなる触媒のみのいずれを用いてもよく、併用して用いることもできる。
上記「２価の金属ヨウ化物」は、２価の金属から形成される２価のヨウ化金属化合物であれば特に限定はなく、例えば、ＭｇＩ２、ＣａＩ２、ＳｒＩ２、ＢａＩ２、ＺｎＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２、ＳｍＩ２、ＭｎＩ２、ＴｉＩ２が挙げられる。これらの中でも、ＭｇＩ２、ＣａＩ２、ＳｒＩ２、ＢａＩ２、ＺｎＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２、ＳｍＩ２が好ましく、ＭｇＩ２、ＣａＩ２、ＳｒＩ２、ＺｎＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２が更に好ましく、ＣａＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２が特に好ましい。ＣａＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２であれば、極めて効率よくマロン酸誘導体を製造することができる。
【００１２】
「２価の金属ヨウ化物」に代えて、又は「２価の金属ヨウ化物」と共に「２価の金属水酸化物及びヨウ素」を用いることもできる。尚、２価の金属水酸化物及びヨウ素からなる触媒は、「及び」であるため、２価の金属水酸化物とヨウ素の両方が必要である。
上記「２価の金属水酸化物」としては、２価の金属から形成される２価の水酸化金属化合物であれば特に限定はなく、例えば、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｂａ（ＯＨ）２、Ｎｉ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）２、Ｃｕ（ＯＨ）２が挙げられる。これらの中でもＣａ（ＯＨ）２、Ｎｉ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）２が好ましく、Ｃａ（ＯＨ）２が特に好ましい。
また、ヨウ素は単体のヨウ素を意味する。２価の金属水酸化物とヨウ素の配合比率（モル比）は、２価の金属水酸化物：ヨウ素＝（１：２０）〜（２０：１）であることが好ましく、（１：２）〜（２：１）であることが更に好ましい。
【００１３】
上記触媒の量は、上記一般式（２）で表される化合物（以下、単に「化合物」ともいう。）１モルに対して０．１５〜０．４モルであることが好ましく、０．２〜０．４モルであることが更に好ましい。０．１５モル未満では触媒としての効果が低下する恐れがあり、０．４モルを超えると、光照射した場合の光の透過の妨げとなり、反応効率の低下をもたらす恐れがある。
【００１４】
上記「酸素」は、単体の分子状酸素を意味する。分子状酸素であれば、原子効率が非常に高く、酸化剤としての役割を果たすからである。
「酸素の存在下」とは、常温、常圧の下で酸素が、反応系に存在していることを意味し、いわゆる酸素雰囲気であることを意味する。例えば空気のように酸素以外の気体が含有されていてもよく、酸素が１００％でもよいし、酸素と、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスとを含むものであってもよい。
酸素ガス濃度は７０容量％以上が好ましく、８０容量％以上がより好ましい。高濃度の酸素が存在していることが好ましく、高濃度の酸素により反応効率を高めることができる。
具体的には、閉じた反応容器に、酸素風船により酸素を吹き込むことによって酸素を存在させることができる。
反応における酸素の量は、化合物の当量以上であればよいが、上記一般式（２）で表される化合物に対して５倍当量以上の大過剰が好ましく、１０倍当量以上がより好ましく、３０倍当量以上が更に好ましい。
また、圧力条件は、減圧、加圧又は常圧のいずれでもよいが、上記圧力は０．０９〜５ＭＰａが好ましく、０．０９〜１．２ＭＰａがより好ましく、０．１〜１．１ＭＰａが更に好ましい。加圧とすることで、反応を促進することもできるが、製造条件を簡略化できる点で、０．０９〜０．１１ＭＰａ範囲の常圧又は常圧付近が好ましい。
尚、この反応は、バッチ反応でも連続反応でもよい。
【００１５】
反応温度は、化合物の種類、用いる溶媒及び反応時間等の反応条件により適宜選択される。加熱することで、反応を促進することができるが、加熱する温度は、用いる溶媒の沸点以下が好ましい。尚、反応温度は、例えば、０〜２００℃であり、好ましくは１０〜１５０℃であり、より好ましくは１０〜１００℃であり、更に好ましくは１０〜６０℃である。
また、２０〜２５℃の加熱することのない常温付近での反応温度とすることもできる。
【００１６】
上記「光照射」は、反応系に光を照射することをいう。光を照射することにより、上記酸素の存在下、光酸素酸化反応を行うことができる。
光は、可視光線ないし紫外線であることが好ましく、可視光線であることが更に好ましい。具体的には、人工灯、太陽光を利用することができる。例えば、可視光を発する人工灯としての汎用の蛍光灯を反応容器上に並べて照射することができる。汎用の蛍光灯であれば簡便であり、低コストである。
照射時間である反応時間は特に限定はないが、１時間〜７２時間であることが好ましく、５時間〜４８時間であることが更に好ましく、８時間〜２４時間であることが特に好ましい。反応時間が上記の範囲内にあると、効率よくマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体が製造される。
【００１７】
上記一般式（２）で表される化合物において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示す。
上記炭素数１〜８のアルキル基としては、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよく、その例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基などが挙げられる。これらのうち好ましくは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基である。
【００１８】
また、上記炭素数７〜１２のアルキルフェニル基としては、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、エチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等が挙げられる
【００１９】
また、上記炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基としては、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、ｎ−プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、ｎ−ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル基、ｓｅｃ−ブトキシフェニル基、ｎ−ペントキシフェニル基、ネオペントキシフェニル基等が挙げられる。これらのうち好ましくは、メトキシフェニル基である。
【００２０】
また、上記炭素数７〜１２のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
【００２１】
また、上記ハロゲン化フェニル基としては、フルオロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基等が挙げられる。
【００２２】
上記一般式（２）におけるＲ２は、炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。
尚、上記一般式（２）におけるＲ２が、炭素数１〜５のアルキル基の場合は、上記一般式（２）で表される化合物は、ジケトン化合物を意味し、一般式（２）におけるＲ２が、炭素数１〜５のアルコキシ基の場合は、上記一般式（２）で表される化合物は、ジカルボニル化合物を意味する。
【００２３】
上記一般式（２）のＲ２における炭素数１〜５のアルキル基については、前述の一般式（１）におけるＲのアルキル基と同様である。また、炭素数１〜５のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｎ−ペントキシ基、ネオペントキシ基等が挙げられる。これらのうち好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基である。
【００２４】
上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体（以下「誘導体」ともいう。）は、一般式（１）で表される溶媒（以下「溶媒」ともいう。）と一般式（２）で表される化合物とが反応して生成される。
即ち、化合物におけるＲ１が、溶媒におけるＲと置換される。更に、化合物におけるメチレン基が有する水素が、化合物におけるＲ１及びヒドロキシル基に置換される。
ここで、上記化合物におけるＲ２は、通常、反応後もＲ２のまま変化しないため、一般式（３）におけるＲ３は、化合物由来のＲ２を意味する。しかし、化合物におけるＲ２が炭素数１〜５のアルコキシ基であり、溶媒のＲにおけるアルキル基の炭素数が、化合物のＲ２におけるアルコキシ基の炭素数より少ない場合は、化合物のＲ２は溶媒のＯＲに置換される場合がある。例えば、溶媒のＲがメチル基であって、化合物のＲ２がエトキシ基であれば、化合物のＲ２は溶媒のＯＲに置換される場合がある。従って、この場合は、一般式（３）におけるＲ３は溶媒由来のＯＲを意味する。
【００２５】
上記一般式（３）におけるＲ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。この炭素数１〜５のアルキル基については前述の一般式（１）におけるＲのアルキル基と同様である。また、炭素数１〜５のアルコキシ基については前述の一般式（２）におけるＲ２のアルコキシ基と同様である。
また、上記一般式（３）におけるＲ３が炭素数１〜５のアルキル基の場合は、上記一般式（３）で表される化合物は、ケト酸エステル誘導体を意味し、上記一般式（３）におけるＲ３が炭素数１〜５のアルコキシ基の場合は、上記一般式（３）で表される化合物はマロン酸エステル誘導体を意味する。
即ち、上記一般式（２）で表される化合物がジカルボニル化合物の場合には、生成物である一般式（３）で表される化合物はマロン酸エステル誘導体となり、上記一般式（２）で表される化合物がジケトン化合物の場合には、生成物である一般式（３）で表される化合物はケト酸エステル誘導体となる。
【００２６】
また、本発明におけるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法は、下記一般式（４）で表される中間体を製造する工程を備えることができる。
下記一般式（４）で表される化合物（以下「中間体」ともいう。）は、上記一般式（１）で表される溶媒と上記一般式（２）で表される化合物とが反応して上記一般式（３）で表される誘導体が生成される過程で製造される。
【化１１】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
上記一般式（４）におけるＲ１は、前述の一般式（２）におけるＲ１と同様であり、上記一般式（４）におけるＲ２は、前述の一般式（２）におけるＲ２と同様である。
【００２７】
例えば、以下の式（５）に示すように、メタノール溶媒中で、ヨウ化カルシウムを触媒として、酸素の存在下で、光照射により、化合物（Ａ）から誘導体（Ｃ）を製造することができるが、この製造過程において中間体（Ｂ）が生成される。
【化１０】
【００２８】
また、請求項５に記載の本発明におけるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法は、上記一般式（１）で表される溶媒中で、上記一般式（２）で表される化合物から上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する製造方法であって、２価の金属ヨウ化物及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種の触媒と、酸素との存在下で、光照射により、上記一般式（２）で表される化合物から上記一般式（４）で表される中間体を製造する第１工程と、１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物及び２価の金属水酸化物から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で、上記一般式（４）で表される中間体から上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する第２工程と、を、順次、備えることを特徴とするマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法である。
【００２９】
上記第１工程は、上記一般式（２）で表される化合物から上記一般式（４）で表される中間体を製造する工程である。この第１工程では、酸素の存在下で、光照射により２価の金属ヨウ化物及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で上記中間体が製造される。この「２価の金属ヨウ化物」及び「ヨウ素」は、前述の「２価の金属ヨウ化物」及び「ヨウ素」と同様である。また、「酸素の存在下」及び「光照射」は、前述の「酸素の存在下」及び「光照射」と同様である。
【００３０】
上記第１工程の反応時間は、特に限定されないが、１時間〜３６時間であることが好ましく、２時間〜２４時間であることが更に好ましく、３時間〜１２時間であることが特に好ましい。反応時間が上記の範囲内にあると、効率よく中間体が製造される。
【００３１】
上記第２工程は、上記一般式（４）で表される中間体から上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する工程である。この第２工程では、酸素及び光照射は不要であり、１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物及び２価の金属水酸化物から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体が製造される。この第２工程で用いられる触媒は、２価の金属ヨウ化物及び２価の金属水酸化物に限らず、１価の金属ヨウ化物及び１価の金属水酸化物でもよい。
【００３２】
上記１価の金属ヨウ化物としては、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＲｂＩ及びＣｓＩが挙げられる。
また、上記１価の金属水酸化物としては、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ及びＣｓＯＨが挙げられる。これらのうち、反応効率に優れるＮａＯＨ、ＫＯＨが好ましい。
また、「２価の金属ヨウ化物」及び「２価の金属水酸化物」は、前述の「２価の金属ヨウ化物」及び「２価の金属水酸化物」と同様である。
【００３３】
第２工程の反応時間は特に限定はないが、１時間〜３６時間であることが好ましく、２時間〜２４時間であることが更に好ましく、３時間〜１２時間であることが特に好ましい。反応時間が上記の範囲内にあると、効率よくマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体が製造される。
【００３４】
上記第１工程及び上記第２工程の圧力条件は、共に、減圧、加圧又は常圧のいずれでもよいが、上記圧力は０．０９〜５ＭＰａが好ましく、０．０９〜１．２ＭＰａがより好ましく、０．１〜１．１ＭＰａが更に好ましい。加圧とすることで、反応を促進することもできるが、製造条件を簡略化できる点で、０．０９〜０．１１ＭＰａ範囲の常圧又は常圧付近が好ましい。
尚、この反応は、バッチ反応でも連続反応でもよい。
【００３５】
また、上記第１工程及び上記第２工程の反応温度は、反応時間、用いる溶媒及び触媒等の反応条件により適宜選択される。加熱することで、反応を促進することができるが、加熱する温度は、用いる溶媒の沸点以下が好ましい。尚、反応温度は、例えば、０〜２００℃であり、好ましくは１０〜１５０℃であり、より好ましくは１０〜１００℃であり、更に好ましくは１０〜６０℃である。
また、２０〜２５℃の加熱することのない常温付近での反応温度とすることもできる。
【００３６】
本発明の製造方法における反応の機構は、以下の（１）〜（４）のスキームのように推定される。
【化１２】
【００３７】
上記（１）は、２価の金属ヨウ化物からヨウ素アニオンが解離するスキームである。光の照射により特に、解離が促進されるものと考えている。
上記（２）は、ヨウ素アニオンから単体ヨウ素の生成を表している。本反応は、反応が進行するにつれて単体ヨウ素に由来する淡黄色に呈色する点、および２価の金属水酸化物と単体ヨウ素の存在下でも反応が進行することから、単体ヨウ素が必須である。従って、２価の金属ヨウ化物を用いた場合は、光酸素酸化によりヨウ素アニオンが酸化されて単体ヨウ素が生成すると考えられる。
上記（３）は、ジカルボニル化合物からβ―ケトエステル誘導体（マロン酸誘導体を含む）への転位反応の機構を示している。まず、金属エノレート４に単体ヨウ素が反応してヨウ化物５および光照射によるラジカル種６が生成する。この６は分子状酸素をトラップしてパーオキシラジカル種７およびハイドロパーオキシド８を経て中間体３を生成する。３は、２価の金属イオンとエノレート９を形成し、アルコール類の求核攻撃を始点とする転位反応を経てβ―ケトエステル誘導体に至る。
上記（４）は、単体ヨウ素の再生について示した。２価の金属ヨウ化物および２価の金属水酸化物は触媒量で進行するため、反応系内での単体ヨウ素の再生が必要である。上記（３）の過程において生成したヨウ素ラジカル（Ｉ・）およびヨウ化水素（ＨＩ）が、反応条件下光酸素酸化を受けて、単体ヨウ素が再生されると考えられる。
尚、上記（３）のスキームにおけるＲ１及びＲ２は、前述の一般式（２）におけるＲ１及びＲ２と同様である。
【００３８】
中間体生成に至るまでの触媒は、２価の金属ヨウ化物又はヨウ素が必要である。
しかし、中間体から最終生成物である誘導体に至るまでの触媒としては、１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物、又は２価の金属水酸化物のみでよい。即ち、１価又は２価の金属イオンの存在のみで中間体から最終生成物である誘導体が得られる。一方、ヨウ素のみでは、中間体から誘導体に至ることがない。
【００３９】
また、上記中間体は、新規な物質であり、安定的に存在する。例えば、１０℃〜３０℃の温度では、３０日程度安定的に存在する。
したがって、この物質を原料とする種々のマロン酸誘導体を製造することが可能である。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。尚、実施例は実験例１〜１０、実験例１９〜２３、実験例２７〜３２、実験例３７〜４８及び実験例５０〜５９である。また、比較例は実験例１１〜１８、実験例２４〜２６及び実験例３３〜３６及び実験例６０である。尚、実験例における収率とは、用いた原料のモル数に対する得られた生成物のモル数の割合から算出される値であり、全て精製後の単離収率を示す。
【００４１】
本実施例において、赤外線スペクトルは、「Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｏｎｅ ＦＴ−ＩＲスペクトロメーター」により測定した。１Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、「ＪＥＯＬ ＪＭＮ−ＥＸ−４００スペクトロメーター」により測定した。化学シフトは、テトラメチルシランを内部標準（ＣＤＣｌ３）としてｐｐｍで記録した。１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルは、「ＪＥＯＬ ＪＭＮ−ＡＬ−４００スペクトロメーター」により、完全プロトンデカップリングで測定した。化学シフトは、ＴＭＳ（テトラメチルシラン）（０ｐｐｍ）を内部標準としてｐｐｍで記録した。Ｍａｓｓは、「ＪＭＳ−ＳＸ １０２Ａ」により測定した。元素分析は、「ＹＡＮＡＣＯ ＭＴ−５」を用いた。ＴＬＣは、「Ｋｉｅｓｅｌｇｅｌ Ｆ−２５４」を使用した。
【００４２】
データは、化学シフト、積分値、多重度（ｓ＝１重線、ｄ＝２重線、ｔ＝３重線、ｑ＝４重線、ｑｕｉｎ＝５重線、ｂｒｓ＝広い１重線）、及びカップリング定数（Ｈｚ）の順で表記した。
【００４３】
［１］触媒の種類による製造実験（実験例１〜１８）
（１）マロン酸エステル誘導体の製造
下式（７）に示すように、原料であるジカルボニル化合物としてメチル３−オキソヘプタノエートから、生成物であるマロン酸エステル誘導体を製造した。
【化１３】
パイレックス（登録商標）試験管中でメチル３−オキソヘプタノエート０．３ｍｍｏｌと、表１に示す実験例１〜１８の触媒のうちのいずれか０．０６ｍｍｏｌ（０．２当量）をメタノール（溶媒）５ｍｌに溶解し、酸素雰囲気下（酸素風船）、攪拌しながら蛍光灯（２２ワット、松下電器産業株式会社製パルックボール；品番：ＥＦＲ２５ＥＤ／２２）４個で光照射した。蛍光灯は、原料等を入れた試験管より７ｃｍ離し、その試験管を四方から囲む形で設置した。
そして、反応後、得られた反応混合液を減圧下で溶媒留去し、残渣を酢酸エチルに溶解し分液ロートに移した。その後、チオ硫酸ナトリウムで有機層を洗浄した後、抽出を行った。その抽出した粗生成物をＰＴＬＣにて精製することにより、目的のジメチルブチルヒドロキシマロネートを得た。また、得られた生成物は、１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、ＩＲ及びＭａｓｓの測定結果から確認した。
尚、得られた生成物（Ｃ）（ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート）における１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を図１、１３Ｃ−ＮＭＲの測定結果を図２、ＩＲの測定結果を図３に示す。
実験例１〜１８での用いた触媒及び反応時間を表１に示す。また、反応開始後１０時間、反応開始後２４時間、反応開始後４８時間及び反応開始後７２時間の反応経過時間毎の収率を表１に併記する。
【００４４】
ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２-ｂｕｔｙｌ-２―ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>；
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝３．７６（ｓ，６Ｈ），１．９７（ｔ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，２Ｈ），１．２９−１．２０（ｍ，４Ｈ），０．８５（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ;
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７１．０,７９．０，５３．２，３４．６，２５．２，２２．５，１３．８ｐｐｍ;
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３４９５，２９６０，１７４５，１４３８，１２３３，１１５９ｃｍ−１;
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋)：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ９Ｈ１７Ｏ５［Ｍ＋＋１］:２０５．１０７６０，ｆｏｕｎｄ ２０５．１０８１６．
【００４５】
【表１】
【００４６】
（２）触媒の種類及び目的生成物の収率
表１に示すように、実験例１〜１０の２価の金属ヨウ化物の場合には、すべて目的生成物を得ることができた。この中でも実験例１〜８の場合は１０時間で２４％以上の収率を得ることができた。特に、ＣａＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２の場合は、約８０％の高収率であった。その中でも特に、ＣａＩ２では、８５％という高収率であった。
ここで、実験例２のＣａＩ２は、１０時間で収率８５％であったが、２４時間経過の収率は表１に示すように９２％という高収率を得る結果となった。実験例１及び実験例３〜８については、１０時間経過のみの収率を調査しているが、更に時間を経過することにより収率が高まるものと推定される。
一方、実験例１１から１４までの１価の金属ヨウ化物、実験例１５の４価の金属ヨウ化物、実験例１６の塩化物、実験例１７の臭化物、実験例１８の単体ヨウ素については、目的生成物は得られなかった。
ここで、表１の収率において、「−」はデータなし、「ｎ．ｒ．」は反応が全く生じず、原料を回収したものであり、「ｔｒａｃｅ」は、極く微量の目的生成物が検出されたものであり、「０」は目的生成物は生じなかったが、後述の中間体が生成されたものをそれぞれ示す（表２〜表５の収率においても同様である。）。尚、収率がｔｒａｃｅのものは、反応時間を更に延ばせば収率が上昇すると考えられる。
【００４７】
［２］触媒の量、光照射、酸素の影響の製造実験（実験例１９〜２６）
（１）マロン酸エステル誘導体の製造
実験例１９〜２６では、触媒としてヨウ化カルシウムを用い、原料であるジカルボニル化合物としてメチル３−オキソヘプタノエートを用いた。そして実験例１９〜２２では、反応時間は１０時間とし、触媒量をジカルボニル化合物に対して０．１〜０．４当量と変化させて、目的生成物を生成した。
０．１当量とは、原料１モルに対して０．１モル添加することを意味する。すなわち、メチル３−オキソヘプタノエート０．３ｍｍｏｌに対して０．０３ｍｍｏｌが０．１当量である（以下、「当量」の意味は同じである。）
その他の条件は、上記［１］の製造実験と同様にして行った。また、得られた生成物は、上記［１］の製造実験と同様に１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、ＩＲ及びＭａｓｓの測定結果から確認した。
実験例２３では、反応時間を５時間とした。その他の条件は実験例２０と同様にして行った。
実験例２４では、触媒を使用しなかった。その他の条件は実験例１９〜２２と同様にして行った。
実験例２５では、製造実験で用いる上記試験管をアルミホイルで、完全に包んで遮光して行い、光照射をしなかった。その他の条件は実験例２０と同様にして行った。
実験例２６では、酸素雰囲気下ではなく、アルゴン雰囲気下で行った。その他の条件は実験例２０と同様にして行った。
尚、上記実験例１９〜２６での用いた触媒、触媒量、光照射の有無、酸素の有無、反応時間及び収率を表２に示す。
【００４８】
【表２】
【００４９】
（２）実験結果
実験例１９〜２２では、原料に対して０．２当量添加したときが最も収率がよい結果が得られた。０．３当量以上添加してもかえって収率が下がるのは、触媒によって光透過率が減少して、反応効率が低下するためと考えられる。
実験例２４〜２６では、触媒、光照射、酸素のいずれかが欠けていると、目的生成物が全く得られないことが判明した。
【００５０】
［３］金属水酸化物の種類による製造実験（実験例２７〜３６）
（１）マロン酸エステル誘導体の製造
実験例２７〜３６では、触媒として、２価の金属ヨウ化物に代えて、ヨウ素及び表３に示す金属水酸化物を使用して試験を行った。反応時間は１０時間とし、その他の条件は、上記［１］の製造実験と同様にして行った。
実験例２７〜３２では、ヨウ素０．２当量及び２価の金属水酸化物０．２当量を使用した。また、実験例３３〜３５ではヨウ素０．１当量及び１価の金属水酸化物０．２当量、実験例３６ではヨウ素０．３当量及び３価の金属水酸化物０．２当量を使用した。
尚、上記実験例２７〜３６での用いた触媒、触媒量、反応時間及び収率を表３に示す。
また、得られた生成物は、上記［１］の製造実験と同様に１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、ＩＲ及びＭａｓｓの測定結果から確認した。
【００５１】
【表３】
【００５２】
（２）実験結果
実験例２７〜３６の結果より、触媒として、２価の金属ヨウ化物に代えて、ヨウ素及び金属水酸化物を用いても、目的生成物が得られることが判明した。ヨウ素と水酸化カルシウム、水酸化ニッケル、水酸化コバルトの組み合わせでは６０％以上の収率が得られた。 特に、ヨウ素と水酸化カルシウムの組み合わせでは、８５％という高収率であった。
一方、実験例３３〜３６では目的生成物は全く得られない結果となった。
【００５３】
［４］種々のジカルボニル化合物及びジケトン化合物からのマロン酸エステル誘導体及びケト酸エステル誘導体の製造実験（実験例３７〜４８）
（１）マロン酸誘導体の製造
表４に示す種々のジカルボニル化合物及びジケトン化合物を原料としてマロン酸エステル誘導体及びケト酸エステル誘導体への転換を行った。
溶媒は、表４に示す種々のものを用いた。触媒としては、ヨウ化カルシウムを使用した。触媒量は、実験例３９及び４４は０．５当量とし、それ以外の実験例３７、３８、４０〜４３、及び４５〜４８は０．２当量とした。また、反応時間は、実験例４３及び４６は２４時間とし、それ以外の実験例３７〜４２、４４、４５、４７及び４８は１０時間とした。その他の条件は、上記［１］の製造実験と同様にして行った。
尚、上記実験例３７〜４８での用いた原料、溶媒、生成物及び収率を表４に示す。
また、得られた生成物は、１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、ＩＲ等の測定結果から確認した。
【００５４】
実験例３７の生成物〔エチルメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈｙｌ ２-ｂｕｔｙｌ-２-ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３)：δ=４．２９-４．２４（ｍ，２Ｈ），３．８０（ｓ，３Ｈ），３．７７（ｓ，１Ｈ），２．０３（ｔ，Ｊ=８．１Ｈｚ，２Ｈ），１．３５-１．２８（ｍ，４Ｈ），１．３０（ｔ，Ｊ=７．２Ｈｚ，３Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ=７．０Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３)：δ=１７１．１，１７０．６，７９．０，６２．５，５３．１，３４．４，２５．２，２２．５，１４．０，１３．８ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３５００，２９６１，１７３９，１４４０，１３６９，１２１６，１１５８ｃｍ-１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１０Ｈ１９Ｏ５ ［Ｍ＋+１］：２１９．１２３２５，ｆｏｕｎｄ ２１９．１２４１１．
【００５５】
実験例３８の生成物〔イソプロピルメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ｍｅｔｈｙｌ ２−ｂｕｔｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝５．０８−５．０５（ｍ，１Ｈ），３．７６（ｓ,３Ｈ），３．７０（ｓ，１Ｈ），１．９８（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），１．３６−１．２４（ｍ，４Ｈ），１．２４（ｑ，Ｊ＝３．９Ｈｚ，６Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ=１７１．０，１７０．３，７９．０，７０．５，５３．０，３４．２，２５．１，２２．６，２１．５，２１．４，１３．８ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ （ｎｅａｔ）：３５００，２９６０，１７３９，1４５５，１３７７，１２３２，１１６０，１１０５ｃｍ−１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋)：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１１Ｈ２１Ｏ５［Ｍ＋＋１］：２３３．１３８９０， ｆｏｕｎｄ ２３３．１３８２５．
【００５６】
実験例３９の生成物〔ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｂｕｔｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝３．７６（ｓ，６Ｈ），１．９７（ｔ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，２Ｈ），１．２９−１．２０（ｍ，４Ｈ），０．８５（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３)：δ＝１７１．０,７９．０，５３．２，３４．６，２５．２，２２．５，１３．８ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３４９５，２９６０，１７４５，１４３８，１２３３，１１５９ｃｍ−１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ９Ｈ１７Ｏ５［Ｍ＋＋１］：２０５．１０７６０， ｆｏｕｎｄ ２０５．１０８１６．
【００５７】
実験例４０の生成物〔ジエチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｄｉｅｔｈｙｌ ２−ｂｕｔｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝４．２１（ｑ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，４Ｈ），３．７３（ｂｒ，１Ｈ），１．９７（ｔ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，２Ｈ），１．３５−１．２０（ｍ，４Ｈ），１．２４（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，６Ｈ），０．８５（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．６，７８．９，６２．３，３４．２，２５．１，２２．５，１３．９，１３．８ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３５００，２９６２，１７３９，１４６７，１３６８，１２１２，１１５８ｃｍ−１;
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１１Ｈ２１Ｏ５［Ｍ＋＋１］：２３３．１３８９０， ｆｏｕｎｄ ２３３．１３７９６．
【００５８】
実験例４１の生成物〔エチルイソプロピル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｅｔｈｙｌ ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ２−ｂｕｔｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝５．１３−５．０７（ｍ，１Ｈ），４．２５（ｑ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），３．７５（ｓ，１Ｈ），２．０１（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），１．３４−１．２６（ｍ，１３Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．６，１７０．３，７８．９，７０．２，６２．１，３４．１，２５．１，２２．６，２１．５，２１．４，１４．０，１３．８ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３５００，２９６２，１７３３，１４６８，１３７６，１２１５，１１０５ｃｍ−１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒＣ１２Ｈ２３Ｏ５［Ｍ＋＋１］：２４７．１５４５５， ｆｏｕｎｄ ２４７．１５５３８．
【００５９】
実験例４２の生成物〔ジメチル２−ヒドロキシ−２−イソプロピルマロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−ｉｓｏｐｒｏｐｙｌｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝３．８２（ｓ，６Ｈ），３．６８（ｓ，１Ｈ），２．６６−２．６３（ｍ，１Ｈ）,０．９２（ｄ，Ｊ ＝６．１ Ｈｚ，６Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．９，８２．３，５３．３，３３．４，１６．５ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ＫＢｒ）：３５０１，１７５３，１４３３，１３８９，１３６９，１２９６，１２３１，１１８５，１１６４，１０４６ ｃｍ−１；
〔４〕Ａｎａｌ：Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ８Ｈ１４Ｏ５：Ｃ，５０．５２；Ｈ，７．４２，
ｆｏｕｎｄ Ｃ，５０．２９；Ｈ，７．３７．
【００６０】
実験例４３の生成物〔ジメチル２−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝３．８３（ｓ，１Ｈ），３．７７（ｓ，６Ｈ），１．０７（ｓ，９Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．６，８３．５，５２．９，３８．０，２５．５ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３４９４，２９５９，１７３８，１４３６，１３６９，１２１３，１１０８，１０６０ ｃｍ−１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ９Ｈ１７Ｏ５［Ｍ＋＋１］：２０５．１０７６０，ｆｏｕｎｄ２０５．１０７５１．
【００６１】
実験例４４の生成物 〔ジメチル２−ヒドロキシ−２−フェニルマロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−ｐｈｅｎｙｌｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝７．６３（ｄ，Ｊ＝６．３Ｈｚ，２Ｈ），７．３８−７．３６（ｍ，３Ｈ），４．３９（ｓ，１Ｈ），３．８３（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．３，１３５．７，１２８．７，１２８．１，１２６．５，８０．０，５３．７ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ （ＫＢｒ）：３４３２，１７３１，１４４１，１２９１，１１１８，７３４，６９３ｃｍ−１；
〔４〕Ａｎａｌ：Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１１Ｈ１２Ｏ５：Ｃ，５８．９３；Ｈ，５．３９，ｆｏｕｎｄ Ｃ，５８．９５；Ｈ，５．２１．
【００６２】
実験例４５の生成物〔ジメチル２−ヒドロキシ−２−（４−メトキシフェニル）マロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−（４−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝７．５３（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，２Ｈ），６．８８（ｄ，Ｊ＝８．８Ｈｚ，２Ｈ），４．２７（ｓ，１Ｈ），３．８２（ｓ，６Ｈ）,３．７９（ｓ，３Ｈ） ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．５，１５９．８，１２７．８，１２７．７，１１３．５，７９．７，５５．２，５３．７ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ （ＫＢｒ）：３４５０，１７３１，１５１５，１４３２，１２９５，１２６０，１１７８，１０９８，８３５ ｃｍ−１；
〔４〕Ａｎａｌ：Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１２Ｈ１４Ｏ６：Ｃ，５６．６９；Ｈ，５．５５， ｆｏｕｎｄ Ｃ，５６．５６；Ｈ，５．５４．
【００６３】
実験例４６の生成物〔ジメチル２−ヒドロキシ−２−（４−ニトロフェニル）マロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−（４−ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝８．２４（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，２Ｈ），７．８９（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，２Ｈ），４．５１（ｓ，１Ｈ），３．８８（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１６９．２，１４８．１，１４２．１，１２８．０，１２３．１，７９．６，５４．２ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ＫＢｒ）：３４４５，１７３７，１５１９，１３５６，１２９１ｃｍ−１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１１Ｈ１２ＮＯ７［Ｍ＋＋１］：２７０．０６１３７， ｆｏｕｎｄ ２７０．０６２２４．
【００６４】
実験例４７の生成物〔ジメチル２−ヒドロキシ−２−（ピリジン−３−イル）マロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３−ｙｌ）ｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝８．８３（ｓ，１Ｈ），８．５１（ｄ，Ｊ＝３．７Ｈｚ，１Ｈ），７．９５（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，１Ｈ），７．２５（ｄｄ，Ｊ＝４．３Ｈｚ，１Ｈ），３．７７（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１６９．６，１４９．３，１４８．１，１３４．８，１３２．０，１２２．９，７８．８，５３．８ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ＫＢｒ）：３０９１，１７４４，１５９５，１４８７，１４３６，１２７２ｃｍ−１；
〔４〕Ａｎａｌ：Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１０Ｈ１１ＮＯ５:Ｃ，５３．３３；Ｈ，４．９２；Ｎ，６．２２， ｆｏｕｎｄ Ｃ，５３．０７；Ｈ，４．７７；Ｎ，６．１３．
【００６５】
【表４】
【００６６】
（２）実験結果
実験例３７及び３８は、上記実験例２と同一の原料で、溶媒のみ異なる。実験例２、３７、３８のいずれも原料のジカルボニル化合物におけるｎ−ブチル基が溶媒のアルコキシ基と置換され、ジカルボニル化合物におけるメチレン基の水素がｎ−ブチル基とヒドロキシル基で置換された。溶媒のアルコキシ基の炭素数が少ないものほど収率が高い結果となった。また、分岐した構造を有するイソプロピル基では収率がやや低下した。
【００６７】
実験例３９〜４１で用いたジカルボニル化合物は、実験例２、３７、３８で用いた原料のジカルボニル化合物におけるメトキシ基をエトキシ基に置き換えたジカルボニル化合物である。実験例４０、４１は、実験例２、３７、３８と同様、ジカルボニル化合物におけるｎ−ブチル基が溶媒のアルコキシ基と置換され、ジカルボニル化合物におけるメチレン基の水素がｎ−ブチル基とヒドロキシル基で置換された。
しかしながら、実験例３９では、原料のジカルボニル化合物におけるエトキシ基が、生成物においてメトキシ基に置換されている。これは、溶媒のアルコキシ基の炭素数が少ないと、ジカルボニル化合物におけるアルコキシ基が、溶媒のアルコキシ基に置換されると考えられる。
ただし、この実験例３９では、原料に対して０．５当量の触媒を使用した。また、この実験例３９において、０．２当量の触媒を使用した場合には、生成物においてメトキシ基に置換されたものが５６％、メトキシ基に置換されずエトキシ基のままのものが２９％得られた。
【００６８】
実験例４２、４３で用いたジカルボニル化合物は、実験例２、３７、３８で用いた原料のジカルボニル化合物におけるｎ−ブチル基をそれぞれ、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基に置換したジカルボニル化合物である。この場合も、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基が、溶媒中のアルコキシ基と置換され、ジカルボニル化合物におけるメチレン基の水素がｉ−プロピル基とｔ−ブチル基で置換された。
ただし、実験例４３では、２４時間経過後の収率である。
【００６９】
実験例４４〜４８では芳香族環を含む基を有するジカルボニル化合物を原料とする場合である。表４に示すように、実験例４４〜４７のいずれも、上記実験例と同様の置換反応が生じた。
実験例４４は、実験例３９と同様、ジカルボニル化合物におけるエトキシ基が溶媒のメトキシ基と置換されている。尚、実験例４４は、触媒０．５当量を使用した。
実験例４５の高い収率は、原料のメトキシフェニル基が電子供与基であることに起因していると考えられる。
また、実験例４６における収率は、２４時間経過後のものである。さらに、実験例４６では、表４に示す生成物以外に、メチル４−ニトロベンゾエイトが１２％の収率で得られた。
尚、実験例４６では収率は、５７％とやや低かったが、これは、ニトロフェニル基が、電子求引基であることに起因していると考えられる。
【００７０】
実験例４８は、上記のエステル化合物とは異なるジケトン化合物を原料とするものである。得られた生成物は、フェニル基、メチル基のいずれもそれぞれ置換された生成物が同一の収率で得られた。さらに、表４に示す生成物以外に、ジメチル２−ヒドロキシ−２−フェニルマロネートも１２％の収率で得られた。
【００７１】
［５］ジカルボニル化合物から中間体を経て、マロン酸誘導体への製造実験（実験例４９）
（１）中間体の確認
実験例４９は、原料のジカルボニル化合物から中間体を経て、その中間体からマロン酸誘導体を生成する反応である。
具体的には、パイレックス（登録商標）試験管中でメチル３−オキソヘプタノエート０．３ｍｍｏｌと、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ２）０．０６ｍｍｏｌ（０．２当量）をメタノール（溶媒）５ｍｌに溶解し、酸素雰囲気下（酸素風船）、攪拌しながら蛍光灯（２２ワット、松下電器産業株式会社製パルックボール；品番：ＥＦＲ２５ＥＤ／２２）４個で光照射した。蛍光灯は、原料等を入れた試験管より７ｃｍ離し、その試験管を四方から囲む形で設置した。
そして、以下の式（８）に示すように、メタノール溶媒中で、ヨウ化カルシウムを触媒として、酸素の存在下で、光照射により、化合物（Ａ）から中間体（Ｂ）が生成され、誘導体（Ｃ）を製造した。また、化合物（Ａ）、得られた中間体（Ｂ）及び誘導体（Ｃ）は、１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、Ｍａｓｓ、ＩＲ及び元素分析の測定結果から確認した。
尚、下記中間体（Ｂ）における１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を図４、１３Ｃ−ＮＭＲの測定結果を図５、ＩＲの測定結果を図６に示す。
【化１４】
【００７２】
中間体（Ｂ）<Ｍｅｔｈｙｌ ２―ｈｙｄｒｏｐｅｒｏｘｙ―３―ｈｙｄｒｏｘｙｈｅｐｔ―２―ｅｎｏａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ,ＣＤＣｌ３）：δ＝４．９４（ｂｒ，２Ｈ)，３．９０（ｓ，３Ｈ)，３．８３（ｓ，３Ｈ），２．７９（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），２．５7（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．６４−１．５９（ｍ，２Ｈ），１．３６−１．２７（ｍ，２Ｈ），１．００−０．８６（ｍ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３)：δ＝２０３．２，１９７．９，１８２．０，１６９．５，１６２．３，９２．３，５３．６，５３．０，３６．５，３５．３，２５．２，２４．５，２１．９，１３．５ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ （ｎｅａｔ）：３４４１，２９６０，１７３３，１２６３，１１２８ｃｍ−１；
〔４〕Ａｎａｌ: Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ８Ｈ１４Ｏ５：Ｃ，５０．５２；Ｈ，７．４２，ｆｏｕｎｄ Ｃ，５０．５６；Ｈ，７．３４．
【００７３】
上記化合物（Ａ）、上記中間体（Ｂ）及び上記誘導体（Ｃ）について、反応開始前、反応開始後２時間、反応開始後４時間、反応開始後６時間、反応開始後８時間及び反応開始後１０時間の各反応時間における、上記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の単離収率を確認した。その割合の変化を図７に示す。
【００７４】
（２）実験結果
図１に示すように、初期には化合物（Ａ）のみが１００質量％で存在しており、２時間後に中間体（Ｂ）が４０質量％以上生成すると共に、化合物（Ａ）が２質量％以下にまで減少する。その後、中間体（Ｂ）が徐々に減少して１０時間後には消失すると共に、誘導体（Ｃ）が９２質量％の収率で得られる結果となった。
以上の結果より、化合物（Ａ）→中間体（Ｂ）→誘導体（Ｃ）という反応が進行していることが確認できた。
【００７５】
［６］中間体からマロン酸誘導体への製造実験（実験例５０〜６０）
（１）マロン酸誘導体の製造
実験例５０〜６０は中間体からマロン酸誘導体を生成する反応である。
下式（９）に示すように、中間体（Ｂ）から目的生成物（Ｃ）であるマロン酸エステル誘導体を生成した。
【化１５】
【００７６】
具体的には、パイレックス（登録商標）試験管中で、上記中間体（Ｂ）０．３ｍｍｏｌと、表５に示す実験例５０〜６０の触媒について、表５に示す触媒量（中間体に対する当量）をメタノール（溶媒）５ｍｌに溶解し、酸素雰囲気下（酸素風船）、攪拌しながら蛍光灯（２２ワット、松下電器産業株式会社製パルックボール；品番：ＥＦＲ２５ＥＤ／２２）４個で光照射した。蛍光灯は、上記試験管より７ｃｍ離し、その試験管を四方から囲む形で設置した。また、反応時間は、１０時間とした。反応混合液を減圧下で溶媒留去し、残渣を酢酸エチルに溶解し分液ロートに移した後、チオ硫酸ナトリウムで有機層を洗浄した後、抽出した。抽出した粗生成物をＰＴＬＣにて精製することにより、目的生成物のジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネートを得た。
尚、実験例５１は、製造実験で用いる上記試験管をアルミホイルで、完全に包んで遮光して行い、光照射をしなかった。また、酸素雰囲気下ではなく、アルゴン雰囲気下で行った。その他の条件は、上記と同様にして行った。
上記実験例５０〜６０での用いた触媒、触媒量、溶媒、光照射の有無、酸素の有無及び収率を表５に示す。
また、得られた生成物は、１Ｈ−ＮＭＲ、Ｍａｓｓ、ＩＲ、元素分析の測定結果から確認した。
【００７７】
【表５】
【００７８】
（２）実験結果
反応開始から１０時間経過後の目的生成物の収率を求めた結果を、表５に併記する。実験例５０によると、触媒としてヨウ化カルシウムを使用した場合、中間体から目的生成物が９０％という高収率で得ることができた。
また、実験例５１において、触媒として水酸化カルシウムを用いた場合においても、中間体から目的生成物が８０％という高収率で得ることができた。
また、実験例５２において、光照射及び酸素が無くとも目的生成物が、７９％の高い収率で得られた。このことから、中間体からマロン酸エステル誘導体等を製造する上で、光照射及び酸素は必要ないことが分かる。
また、触媒として水酸化カルシウムを使用した実験例５２〜５５では、触媒量を０．２〜０．０１当量に変化させた。０．２当量では収率８０％、０．１当量では収率８７％、０．０５当量では収率８０％とそれぞれ高い収率で得られたが、０．０１当量においては、１０時間の反応条件では微量しか得られなかった。
また、水酸化マグネシウムを触媒として使用した場合も目的生成物が、収率１０％で得られた。
また、１価の金属水酸化物である水酸化リチウムを触媒として使用した実験例５７では収率７６％、水酸化ナトリウムを用いた実験例５８では収率８０％、水酸化カリウムを用いた実験例５９では収率９２％であり、１価の金属水酸化物においても目的生成物が高い収率で得られた。
一方、実験例６０においては、触媒として分子状のヨウ素のみを用いたところ、目的生成物は全く得ることができなかった。
即ち、中間体から目的生成物を得るためには、１価の金属イオン又は２価の金属イオンが存在すればよく、ヨウ素は、不要であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、マロン酸誘導体、及びマロン酸エステル誘導体並びにケト酸エステル誘導体の製造方法、さらには、マロン酸誘導体から製造される医薬品、農薬等の製品分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネートの１Ｈ−ＮＭＲの測定結果である。
【図２】ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネートの１３Ｃ−ＮＭＲの測定結果である。
【図３】ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネートのＩＲの測定結果である。
【図４】メチル３−オキソヘプタノエートから製造される中間体の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果である。
【図５】メチル３−オキソヘプタノエートから製造される中間体の１３Ｃ−ＮＭＲの測定結果である。
【図６】メチル３−オキソヘプタノエートから製造される中間体のＩＲの測定結果である。
【図７】本発明に係るマロン酸誘導体が製造される過程を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法及び新規化合物に関する。更に詳しくは、本発明は、マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の簡易且つ効率的な製造方法及び新規な化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体は、多様な官能基に変換可能なエステル部位を有することから、様々な化成品や医薬品原料として大量に製造されている。特に、マロン酸誘導体は、医薬及び農薬などの分野において有機合成上有用な化合物であり、医薬業界においては、特に睡眠剤の原料等として、広く用いられている。
マロン酸のジエステル基に挟まれた活性メチレン基は、塩基の存在下で容易に脱プロトン化され、アニオン種を生成するため、各種親電子剤の導入が可能であり、非常に多くの誘導体が合成されている。
しかしながら、製造工程において塩基を必要とし、また、重要な官能基であるベンゼン等芳香族環の導入は困難であるという問題がある。
ここで、マロン酸ジアルキルエステルからマロン酸誘導体を合成する製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
この製造方法によると、マロン酸ジアルキルエステルをアルカリ金属塩とした後、ポリフルオロアルキルヨーダイドを反応させて、マロン酸誘導体の製造をすることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４６４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の製造方法では、一旦アルカリ金属塩とする工程が必要であるため、効率的な製造方法とはいえない。
更に、医薬品では特に重要な芳香族環を含むマロン酸誘導体の製造方法は開示されていない。
【０００５】
本発明は、上記の従来の問題を解決するものであり、マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の簡易かつ効率的な製造方法、及び新規な化合物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下のとおりである。
１．下記一般式（１）で表される溶媒中で、２価の金属ヨウ化物からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物とヨウ素とからなる触媒と、酸素との存在下で、光照射により、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することを特徴とするマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
ＲＯＨ （１）
〔一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
【化１】
〔一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化２】
〔一般式（３）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
２．上記一般式（２）で表される化合物１モルに対して、上記触媒が、０．１５〜０．４モルである上記１．に記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
３．上記溶媒が、メタノール、エタノール及びプロパノールから選ばれる少なくとも１種である上記１．又は上記２．に記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
４．下記一般式（４）で表される中間体を製造する工程を備える上記１．乃至３．のいずれかに記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
【化３】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
５．下記一般式（１）で表される溶媒中で、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する製造方法であって、２価の金属ヨウ化物及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種の触媒と、酸素との存在下で、光照射により、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（４）で表される中間体を製造する第１工程と、１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物及び２価の金属水酸化物から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で、下記一般式（４）で表される中間体から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する第２工程と、を、順次、備えることを特徴とするマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
ＲＯＨ （１）
〔一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
【化４】
〔一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化５】
〔一般式（３）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化６】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
６．下記一般式（４）で表されることを特徴とする化合物。
【化７】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【発明の効果】
【０００７】
本発明の製造方法によれば、上記一般式（１）で表される溶媒中で、２価の金属ヨウ化物からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物とヨウ素とからなる触媒と、酸素と、の存在下で、光照射により、上記一般式（２）で表される化合物から上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することができるため、簡易な操作で、効率良く、且つ確実にマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することができる。
また、上記ジカルボニル化合物１モルに対して、上記触媒は０．１５〜０．４モルである場合は、更に効率よくマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することができる。
更に、上記溶媒が、メタノール、エタノール及びプロパノールから選ばれる少なくとも１種である場合は、特に効率よくマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することができる。
また、一般式（４）で表される中間体を製造する工程を備える製造工程とすることができるため、この中間体を利用できる点で有益である。
更に、２価の金属ヨウ化物及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種の触媒と、酸素と、の存在下で、光照射により、上記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（４）で表される中間体を製造する第１工程と、１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物及び２価の金属水酸化物から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で、上記記一般式（４）で表される中間体から上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する第２工程と、を、順次、備えるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法の場合には、各工程において、より収率の高い触媒を選択することができ、また、第２工程では、酸素及び光照射を必要としないことから、より効率的、且つ確実にマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することができる。
また、上記一般式（４）で表される化合物は、化学的に安定であるため、種々のマロン酸誘導体の原料として利用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳しく説明する。
［１］マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法
本発明のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法は、下記一般式（１）で表される溶媒中で、２価の金属ヨウ化物からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物とヨウ素とからなる触媒と、酸素との存在下で、光照射により、上記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することを特徴する。
尚、本明細書において、下記一般式（３）で表される化合物を「マロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体」という。
う。
ＲＯＨ （１）
〔一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
【化８】
〔一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化９】
〔一般式（３）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【０００９】
上記「一般式（１）で表される溶媒」は、炭素数１〜５の低級アルコールを意味する。
アルコールを溶媒として用いることができるため、ハロゲン系溶媒を用いる必要がなく、環境に優しく、所謂グリーンケミストリーの概念に叶った反応ということができる。
一般式（１）におけるＲは炭素数１〜５のアルキル基を示し、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。上記炭素数１〜５のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基等が挙げられる。
これらの溶媒であれば効率よくマロン酸誘導体を製造することができる。一方、一般式（１）におけるＲが炭素数６以上である場合には、沸点が高くなり、反応混合物からの除去（留去）が困難になる他、粘性も高くなり反応速度の低下、反応試剤の溶解性の低下などの恐れがある。
【００１０】
また、上記溶媒は、メタノール、エタノール及びプロパノールから選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらの溶媒との反応であれば、反応試剤に対する溶解性が高く、分子が小さいため反応速度も速い。さらに、低沸点であることから、反応混合物からの除去（留去）も容易であるため、さらに効率よくマロン酸誘導体を製造することができる。
【００１１】
上記「触媒」は、２価の金属ヨウ化物からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物及びヨウ素からなる触媒である。２価の金属ヨウ化物からなる触媒のみ、２価の金属水酸化物及びヨウ素の組み合わせからなる触媒のみのいずれを用いてもよく、併用して用いることもできる。
上記「２価の金属ヨウ化物」は、２価の金属から形成される２価のヨウ化金属化合物であれば特に限定はなく、例えば、ＭｇＩ２、ＣａＩ２、ＳｒＩ２、ＢａＩ２、ＺｎＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２、ＳｍＩ２、ＭｎＩ２、ＴｉＩ２が挙げられる。これらの中でも、ＭｇＩ２、ＣａＩ２、ＳｒＩ２、ＢａＩ２、ＺｎＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２、ＳｍＩ２が好ましく、ＭｇＩ２、ＣａＩ２、ＳｒＩ２、ＺｎＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２が更に好ましく、ＣａＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２が特に好ましい。ＣａＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２であれば、極めて効率よくマロン酸誘導体を製造することができる。
【００１２】
「２価の金属ヨウ化物」に代えて、又は「２価の金属ヨウ化物」と共に「２価の金属水酸化物及びヨウ素」を用いることもできる。尚、２価の金属水酸化物及びヨウ素からなる触媒は、「及び」であるため、２価の金属水酸化物とヨウ素の両方が必要である。
上記「２価の金属水酸化物」としては、２価の金属から形成される２価の水酸化金属化合物であれば特に限定はなく、例えば、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｂａ（ＯＨ）２、Ｎｉ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）２、Ｃｕ（ＯＨ）２が挙げられる。これらの中でもＣａ（ＯＨ）２、Ｎｉ（ＯＨ）２、Ｃｏ（ＯＨ）２が好ましく、Ｃａ（ＯＨ）２が特に好ましい。
また、ヨウ素は単体のヨウ素を意味する。２価の金属水酸化物とヨウ素の配合比率（モル比）は、２価の金属水酸化物：ヨウ素＝（１：２０）〜（２０：１）であることが好ましく、（１：２）〜（２：１）であることが更に好ましい。
【００１３】
上記触媒の量は、上記一般式（２）で表される化合物（以下、単に「化合物」ともいう。）１モルに対して０．１５〜０．４モルであることが好ましく、０．２〜０．４モルであることが更に好ましい。０．１５モル未満では触媒としての効果が低下する恐れがあり、０．４モルを超えると、光照射した場合の光の透過の妨げとなり、反応効率の低下をもたらす恐れがある。
【００１４】
上記「酸素」は、単体の分子状酸素を意味する。分子状酸素であれば、原子効率が非常に高く、酸化剤としての役割を果たすからである。
「酸素の存在下」とは、常温、常圧の下で酸素が、反応系に存在していることを意味し、いわゆる酸素雰囲気であることを意味する。例えば空気のように酸素以外の気体が含有されていてもよく、酸素が１００％でもよいし、酸素と、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスとを含むものであってもよい。
酸素ガス濃度は７０容量％以上が好ましく、８０容量％以上がより好ましい。高濃度の酸素が存在していることが好ましく、高濃度の酸素により反応効率を高めることができる。
具体的には、閉じた反応容器に、酸素風船により酸素を吹き込むことによって酸素を存在させることができる。
反応における酸素の量は、化合物の当量以上であればよいが、上記一般式（２）で表される化合物に対して５倍当量以上の大過剰が好ましく、１０倍当量以上がより好ましく、３０倍当量以上が更に好ましい。
また、圧力条件は、減圧、加圧又は常圧のいずれでもよいが、上記圧力は０．０９〜５ＭＰａが好ましく、０．０９〜１．２ＭＰａがより好ましく、０．１〜１．１ＭＰａが更に好ましい。加圧とすることで、反応を促進することもできるが、製造条件を簡略化できる点で、０．０９〜０．１１ＭＰａ範囲の常圧又は常圧付近が好ましい。
尚、この反応は、バッチ反応でも連続反応でもよい。
【００１５】
反応温度は、化合物の種類、用いる溶媒及び反応時間等の反応条件により適宜選択される。加熱することで、反応を促進することができるが、加熱する温度は、用いる溶媒の沸点以下が好ましい。尚、反応温度は、例えば、０〜２００℃であり、好ましくは１０〜１５０℃であり、より好ましくは１０〜１００℃であり、更に好ましくは１０〜６０℃である。
また、２０〜２５℃の加熱することのない常温付近での反応温度とすることもできる。
【００１６】
上記「光照射」は、反応系に光を照射することをいう。光を照射することにより、上記酸素の存在下、光酸素酸化反応を行うことができる。
光は、可視光線ないし紫外線であることが好ましく、可視光線であることが更に好ましい。具体的には、人工灯、太陽光を利用することができる。例えば、可視光を発する人工灯としての汎用の蛍光灯を反応容器上に並べて照射することができる。汎用の蛍光灯であれば簡便であり、低コストである。
照射時間である反応時間は特に限定はないが、１時間〜７２時間であることが好ましく、５時間〜４８時間であることが更に好ましく、８時間〜２４時間であることが特に好ましい。反応時間が上記の範囲内にあると、効率よくマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体が製造される。
【００１７】
上記一般式（２）で表される化合物において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示す。
上記炭素数１〜８のアルキル基としては、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよく、その例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基などが挙げられる。これらのうち好ましくは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基である。
【００１８】
また、上記炭素数７〜１２のアルキルフェニル基としては、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、エチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ブチルフェニル基、ジメチルフェニル基等が挙げられる
【００１９】
また、上記炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基としては、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、ｎ−プロポキシフェニル基、イソプロポキシフェニル基、ｎ−ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル基、ｓｅｃ−ブトキシフェニル基、ｎ−ペントキシフェニル基、ネオペントキシフェニル基等が挙げられる。これらのうち好ましくは、メトキシフェニル基である。
【００２０】
また、上記炭素数７〜１２のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
【００２１】
また、上記ハロゲン化フェニル基としては、フルオロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基等が挙げられる。
【００２２】
上記一般式（２）におけるＲ２は、炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。
尚、上記一般式（２）におけるＲ２が、炭素数１〜５のアルキル基の場合は、上記一般式（２）で表される化合物は、ジケトン化合物を意味し、一般式（２）におけるＲ２が、炭素数１〜５のアルコキシ基の場合は、上記一般式（２）で表される化合物は、ジカルボニル化合物を意味する。
【００２３】
上記一般式（２）のＲ２における炭素数１〜５のアルキル基については、前述の一般式（１）におけるＲのアルキル基と同様である。また、炭素数１〜５のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｎ−ペントキシ基、ネオペントキシ基等が挙げられる。これらのうち好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基である。
【００２４】
上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体（以下「誘導体」ともいう。）は、一般式（１）で表される溶媒（以下「溶媒」ともいう。）と一般式（２）で表される化合物とが反応して生成される。
即ち、化合物におけるＲ１が、溶媒におけるＲと置換される。更に、化合物におけるメチレン基が有する水素が、化合物におけるＲ１及びヒドロキシル基に置換される。
ここで、上記化合物におけるＲ２は、通常、反応後もＲ２のまま変化しないため、一般式（３）におけるＲ３は、化合物由来のＲ２を意味する。しかし、化合物におけるＲ２が炭素数１〜５のアルコキシ基であり、溶媒のＲにおけるアルキル基の炭素数が、化合物のＲ２におけるアルコキシ基の炭素数より少ない場合は、化合物のＲ２は溶媒のＯＲに置換される場合がある。例えば、溶媒のＲがメチル基であって、化合物のＲ２がエトキシ基であれば、化合物のＲ２は溶媒のＯＲに置換される場合がある。従って、この場合は、一般式（３）におけるＲ３は溶媒由来のＯＲを意味する。
【００２５】
上記一般式（３）におけるＲ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。この炭素数１〜５のアルキル基については前述の一般式（１）におけるＲのアルキル基と同様である。また、炭素数１〜５のアルコキシ基については前述の一般式（２）におけるＲ２のアルコキシ基と同様である。
また、上記一般式（３）におけるＲ３が炭素数１〜５のアルキル基の場合は、上記一般式（３）で表される化合物は、ケト酸エステル誘導体を意味し、上記一般式（３）におけるＲ３が炭素数１〜５のアルコキシ基の場合は、上記一般式（３）で表される化合物はマロン酸エステル誘導体を意味する。
即ち、上記一般式（２）で表される化合物がジカルボニル化合物の場合には、生成物である一般式（３）で表される化合物はマロン酸エステル誘導体となり、上記一般式（２）で表される化合物がジケトン化合物の場合には、生成物である一般式（３）で表される化合物はケト酸エステル誘導体となる。
【００２６】
また、本発明におけるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法は、下記一般式（４）で表される中間体を製造する工程を備えることができる。
下記一般式（４）で表される化合物（以下「中間体」ともいう。）は、上記一般式（１）で表される溶媒と上記一般式（２）で表される化合物とが反応して上記一般式（３）で表される誘導体が生成される過程で製造される。
【化１１】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
上記一般式（４）におけるＲ１は、前述の一般式（２）におけるＲ１と同様であり、上記一般式（４）におけるＲ２は、前述の一般式（２）におけるＲ２と同様である。
【００２７】
例えば、以下の式（５）に示すように、メタノール溶媒中で、ヨウ化カルシウムを触媒として、酸素の存在下で、光照射により、化合物（Ａ）から誘導体（Ｃ）を製造することができるが、この製造過程において中間体（Ｂ）が生成される。
【化１０】
【００２８】
また、請求項５に記載の本発明におけるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法は、上記一般式（１）で表される溶媒中で、上記一般式（２）で表される化合物から上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する製造方法であって、２価の金属ヨウ化物及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種の触媒と、酸素との存在下で、光照射により、上記一般式（２）で表される化合物から上記一般式（４）で表される中間体を製造する第１工程と、１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物及び２価の金属水酸化物から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で、上記一般式（４）で表される中間体から上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する第２工程と、を、順次、備えることを特徴とするマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法である。
【００２９】
上記第１工程は、上記一般式（２）で表される化合物から上記一般式（４）で表される中間体を製造する工程である。この第１工程では、酸素の存在下で、光照射により２価の金属ヨウ化物及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で上記中間体が製造される。この「２価の金属ヨウ化物」及び「ヨウ素」は、前述の「２価の金属ヨウ化物」及び「ヨウ素」と同様である。また、「酸素の存在下」及び「光照射」は、前述の「酸素の存在下」及び「光照射」と同様である。
【００３０】
上記第１工程の反応時間は、特に限定されないが、１時間〜３６時間であることが好ましく、２時間〜２４時間であることが更に好ましく、３時間〜１２時間であることが特に好ましい。反応時間が上記の範囲内にあると、効率よく中間体が製造される。
【００３１】
上記第２工程は、上記一般式（４）で表される中間体から上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する工程である。この第２工程では、酸素及び光照射は不要であり、１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物及び２価の金属水酸化物から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で上記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体が製造される。この第２工程で用いられる触媒は、２価の金属ヨウ化物及び２価の金属水酸化物に限らず、１価の金属ヨウ化物及び１価の金属水酸化物でもよい。
【００３２】
上記１価の金属ヨウ化物としては、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、ＲｂＩ及びＣｓＩが挙げられる。
また、上記１価の金属水酸化物としては、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ及びＣｓＯＨが挙げられる。これらのうち、反応効率に優れるＮａＯＨ、ＫＯＨが好ましい。
また、「２価の金属ヨウ化物」及び「２価の金属水酸化物」は、前述の「２価の金属ヨウ化物」及び「２価の金属水酸化物」と同様である。
【００３３】
第２工程の反応時間は特に限定はないが、１時間〜３６時間であることが好ましく、２時間〜２４時間であることが更に好ましく、３時間〜１２時間であることが特に好ましい。反応時間が上記の範囲内にあると、効率よくマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体が製造される。
【００３４】
上記第１工程及び上記第２工程の圧力条件は、共に、減圧、加圧又は常圧のいずれでもよいが、上記圧力は０．０９〜５ＭＰａが好ましく、０．０９〜１．２ＭＰａがより好ましく、０．１〜１．１ＭＰａが更に好ましい。加圧とすることで、反応を促進することもできるが、製造条件を簡略化できる点で、０．０９〜０．１１ＭＰａ範囲の常圧又は常圧付近が好ましい。
尚、この反応は、バッチ反応でも連続反応でもよい。
【００３５】
また、上記第１工程及び上記第２工程の反応温度は、反応時間、用いる溶媒及び触媒等の反応条件により適宜選択される。加熱することで、反応を促進することができるが、加熱する温度は、用いる溶媒の沸点以下が好ましい。尚、反応温度は、例えば、０〜２００℃であり、好ましくは１０〜１５０℃であり、より好ましくは１０〜１００℃であり、更に好ましくは１０〜６０℃である。
また、２０〜２５℃の加熱することのない常温付近での反応温度とすることもできる。
【００３６】
本発明の製造方法における反応の機構は、以下の（１）〜（４）のスキームのように推定される。
【化１２】
【００３７】
上記（１）は、２価の金属ヨウ化物からヨウ素アニオンが解離するスキームである。光の照射により特に、解離が促進されるものと考えている。
上記（２）は、ヨウ素アニオンから単体ヨウ素の生成を表している。本反応は、反応が進行するにつれて単体ヨウ素に由来する淡黄色に呈色する点、および２価の金属水酸化物と単体ヨウ素の存在下でも反応が進行することから、単体ヨウ素が必須である。従って、２価の金属ヨウ化物を用いた場合は、光酸素酸化によりヨウ素アニオンが酸化されて単体ヨウ素が生成すると考えられる。
上記（３）は、ジカルボニル化合物からβ―ケトエステル誘導体（マロン酸誘導体を含む）への転位反応の機構を示している。まず、金属エノレート４に単体ヨウ素が反応してヨウ化物５および光照射によるラジカル種６が生成する。この６は分子状酸素をトラップしてパーオキシラジカル種７およびハイドロパーオキシド８を経て中間体３を生成する。３は、２価の金属イオンとエノレート９を形成し、アルコール類の求核攻撃を始点とする転位反応を経てβ―ケトエステル誘導体に至る。
上記（４）は、単体ヨウ素の再生について示した。２価の金属ヨウ化物および２価の金属水酸化物は触媒量で進行するため、反応系内での単体ヨウ素の再生が必要である。上記（３）の過程において生成したヨウ素ラジカル（Ｉ・）およびヨウ化水素（ＨＩ）が、反応条件下光酸素酸化を受けて、単体ヨウ素が再生されると考えられる。
尚、上記（３）のスキームにおけるＲ１及びＲ２は、前述の一般式（２）におけるＲ１及びＲ２と同様である。
【００３８】
中間体生成に至るまでの触媒は、２価の金属ヨウ化物又はヨウ素が必要である。
しかし、中間体から最終生成物である誘導体に至るまでの触媒としては、１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物、又は２価の金属水酸化物のみでよい。即ち、１価又は２価の金属イオンの存在のみで中間体から最終生成物である誘導体が得られる。一方、ヨウ素のみでは、中間体から誘導体に至ることがない。
【００３９】
また、上記中間体は、新規な物質であり、安定的に存在する。例えば、１０℃〜３０℃の温度では、３０日程度安定的に存在する。
したがって、この物質を原料とする種々のマロン酸誘導体を製造することが可能である。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。尚、実施例は実験例１〜１０、実験例１９〜２３、実験例２７〜３２、実験例３７〜４８及び実験例５０〜５９である。また、比較例は実験例１１〜１８、実験例２４〜２６及び実験例３３〜３６及び実験例６０である。尚、実験例における収率とは、用いた原料のモル数に対する得られた生成物のモル数の割合から算出される値であり、全て精製後の単離収率を示す。
【００４１】
本実施例において、赤外線スペクトルは、「Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｏｎｅ ＦＴ−ＩＲスペクトロメーター」により測定した。１Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、「ＪＥＯＬ ＪＭＮ−ＥＸ−４００スペクトロメーター」により測定した。化学シフトは、テトラメチルシランを内部標準（ＣＤＣｌ３）としてｐｐｍで記録した。１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルは、「ＪＥＯＬ ＪＭＮ−ＡＬ−４００スペクトロメーター」により、完全プロトンデカップリングで測定した。化学シフトは、ＴＭＳ（テトラメチルシラン）（０ｐｐｍ）を内部標準としてｐｐｍで記録した。Ｍａｓｓは、「ＪＭＳ−ＳＸ １０２Ａ」により測定した。元素分析は、「ＹＡＮＡＣＯ ＭＴ−５」を用いた。ＴＬＣは、「Ｋｉｅｓｅｌｇｅｌ Ｆ−２５４」を使用した。
【００４２】
データは、化学シフト、積分値、多重度（ｓ＝１重線、ｄ＝２重線、ｔ＝３重線、ｑ＝４重線、ｑｕｉｎ＝５重線、ｂｒｓ＝広い１重線）、及びカップリング定数（Ｈｚ）の順で表記した。
【００４３】
［１］触媒の種類による製造実験（実験例１〜１８）
（１）マロン酸エステル誘導体の製造
下式（７）に示すように、原料であるジカルボニル化合物としてメチル３−オキソヘプタノエートから、生成物であるマロン酸エステル誘導体を製造した。
【化１３】
パイレックス（登録商標）試験管中でメチル３−オキソヘプタノエート０．３ｍｍｏｌと、表１に示す実験例１〜１８の触媒のうちのいずれか０．０６ｍｍｏｌ（０．２当量）をメタノール（溶媒）５ｍｌに溶解し、酸素雰囲気下（酸素風船）、攪拌しながら蛍光灯（２２ワット、松下電器産業株式会社製パルックボール；品番：ＥＦＲ２５ＥＤ／２２）４個で光照射した。蛍光灯は、原料等を入れた試験管より７ｃｍ離し、その試験管を四方から囲む形で設置した。
そして、反応後、得られた反応混合液を減圧下で溶媒留去し、残渣を酢酸エチルに溶解し分液ロートに移した。その後、チオ硫酸ナトリウムで有機層を洗浄した後、抽出を行った。その抽出した粗生成物をＰＴＬＣにて精製することにより、目的のジメチルブチルヒドロキシマロネートを得た。また、得られた生成物は、１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、ＩＲ及びＭａｓｓの測定結果から確認した。
尚、得られた生成物（Ｃ）（ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート）における１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を図１、１３Ｃ−ＮＭＲの測定結果を図２、ＩＲの測定結果を図３に示す。
実験例１〜１８での用いた触媒及び反応時間を表１に示す。また、反応開始後１０時間、反応開始後２４時間、反応開始後４８時間及び反応開始後７２時間の反応経過時間毎の収率を表１に併記する。
【００４４】
ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２-ｂｕｔｙｌ-２―ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>；
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝３．７６（ｓ，６Ｈ），１．９７（ｔ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，２Ｈ），１．２９−１．２０（ｍ，４Ｈ），０．８５（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ;
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７１．０,７９．０，５３．２，３４．６，２５．２，２２．５，１３．８ｐｐｍ;
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３４９５，２９６０，１７４５，１４３８，１２３３，１１５９ｃｍ−１;
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋)：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ９Ｈ１７Ｏ５［Ｍ＋＋１］:２０５．１０７６０，ｆｏｕｎｄ ２０５．１０８１６．
【００４５】
【表１】
【００４６】
（２）触媒の種類及び目的生成物の収率
表１に示すように、実験例１〜１０の２価の金属ヨウ化物の場合には、すべて目的生成物を得ることができた。この中でも実験例１〜８の場合は１０時間で２４％以上の収率を得ることができた。特に、ＣａＩ２、ＮｉＩ２、ＣｏＩ２の場合は、約８０％の高収率であった。その中でも特に、ＣａＩ２では、８５％という高収率であった。
ここで、実験例２のＣａＩ２は、１０時間で収率８５％であったが、２４時間経過の収率は表１に示すように９２％という高収率を得る結果となった。実験例１及び実験例３〜８については、１０時間経過のみの収率を調査しているが、更に時間を経過することにより収率が高まるものと推定される。
一方、実験例１１から１４までの１価の金属ヨウ化物、実験例１５の４価の金属ヨウ化物、実験例１６の塩化物、実験例１７の臭化物、実験例１８の単体ヨウ素については、目的生成物は得られなかった。
ここで、表１の収率において、「−」はデータなし、「ｎ．ｒ．」は反応が全く生じず、原料を回収したものであり、「ｔｒａｃｅ」は、極く微量の目的生成物が検出されたものであり、「０」は目的生成物は生じなかったが、後述の中間体が生成されたものをそれぞれ示す（表２〜表５の収率においても同様である。）。尚、収率がｔｒａｃｅのものは、反応時間を更に延ばせば収率が上昇すると考えられる。
【００４７】
［２］触媒の量、光照射、酸素の影響の製造実験（実験例１９〜２６）
（１）マロン酸エステル誘導体の製造
実験例１９〜２６では、触媒としてヨウ化カルシウムを用い、原料であるジカルボニル化合物としてメチル３−オキソヘプタノエートを用いた。そして実験例１９〜２２では、反応時間は１０時間とし、触媒量をジカルボニル化合物に対して０．１〜０．４当量と変化させて、目的生成物を生成した。
０．１当量とは、原料１モルに対して０．１モル添加することを意味する。すなわち、メチル３−オキソヘプタノエート０．３ｍｍｏｌに対して０．０３ｍｍｏｌが０．１当量である（以下、「当量」の意味は同じである。）
その他の条件は、上記［１］の製造実験と同様にして行った。また、得られた生成物は、上記［１］の製造実験と同様に１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、ＩＲ及びＭａｓｓの測定結果から確認した。
実験例２３では、反応時間を５時間とした。その他の条件は実験例２０と同様にして行った。
実験例２４では、触媒を使用しなかった。その他の条件は実験例１９〜２２と同様にして行った。
実験例２５では、製造実験で用いる上記試験管をアルミホイルで、完全に包んで遮光して行い、光照射をしなかった。その他の条件は実験例２０と同様にして行った。
実験例２６では、酸素雰囲気下ではなく、アルゴン雰囲気下で行った。その他の条件は実験例２０と同様にして行った。
尚、上記実験例１９〜２６での用いた触媒、触媒量、光照射の有無、酸素の有無、反応時間及び収率を表２に示す。
【００４８】
【表２】
【００４９】
（２）実験結果
実験例１９〜２２では、原料に対して０．２当量添加したときが最も収率がよい結果が得られた。０．３当量以上添加してもかえって収率が下がるのは、触媒によって光透過率が減少して、反応効率が低下するためと考えられる。
実験例２４〜２６では、触媒、光照射、酸素のいずれかが欠けていると、目的生成物が全く得られないことが判明した。
【００５０】
［３］金属水酸化物の種類による製造実験（実験例２７〜３６）
（１）マロン酸エステル誘導体の製造
実験例２７〜３６では、触媒として、２価の金属ヨウ化物に代えて、ヨウ素及び表３に示す金属水酸化物を使用して試験を行った。反応時間は１０時間とし、その他の条件は、上記［１］の製造実験と同様にして行った。
実験例２７〜３２では、ヨウ素０．２当量及び２価の金属水酸化物０．２当量を使用した。また、実験例３３〜３５ではヨウ素０．１当量及び１価の金属水酸化物０．２当量、実験例３６ではヨウ素０．３当量及び３価の金属水酸化物０．２当量を使用した。
尚、上記実験例２７〜３６での用いた触媒、触媒量、反応時間及び収率を表３に示す。
また、得られた生成物は、上記［１］の製造実験と同様に１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、ＩＲ及びＭａｓｓの測定結果から確認した。
【００５１】
【表３】
【００５２】
（２）実験結果
実験例２７〜３６の結果より、触媒として、２価の金属ヨウ化物に代えて、ヨウ素及び金属水酸化物を用いても、目的生成物が得られることが判明した。ヨウ素と水酸化カルシウム、水酸化ニッケル、水酸化コバルトの組み合わせでは６０％以上の収率が得られた。 特に、ヨウ素と水酸化カルシウムの組み合わせでは、８５％という高収率であった。
一方、実験例３３〜３６では目的生成物は全く得られない結果となった。
【００５３】
［４］種々のジカルボニル化合物及びジケトン化合物からのマロン酸エステル誘導体及びケト酸エステル誘導体の製造実験（実験例３７〜４８）
（１）マロン酸誘導体の製造
表４に示す種々のジカルボニル化合物及びジケトン化合物を原料としてマロン酸エステル誘導体及びケト酸エステル誘導体への転換を行った。
溶媒は、表４に示す種々のものを用いた。触媒としては、ヨウ化カルシウムを使用した。触媒量は、実験例３９及び４４は０．５当量とし、それ以外の実験例３７、３８、４０〜４３、及び４５〜４８は０．２当量とした。また、反応時間は、実験例４３及び４６は２４時間とし、それ以外の実験例３７〜４２、４４、４５、４７及び４８は１０時間とした。その他の条件は、上記［１］の製造実験と同様にして行った。
尚、上記実験例３７〜４８での用いた原料、溶媒、生成物及び収率を表４に示す。
また、得られた生成物は、１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、ＩＲ等の測定結果から確認した。
【００５４】
実験例３７の生成物〔エチルメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈｙｌ ２-ｂｕｔｙｌ-２-ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３)：δ=４．２９-４．２４（ｍ，２Ｈ），３．８０（ｓ，３Ｈ），３．７７（ｓ，１Ｈ），２．０３（ｔ，Ｊ=８．１Ｈｚ，２Ｈ），１．３５-１．２８（ｍ，４Ｈ），１．３０（ｔ，Ｊ=７．２Ｈｚ，３Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ=７．０Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３)：δ=１７１．１，１７０．６，７９．０，６２．５，５３．１，３４．４，２５．２，２２．５，１４．０，１３．８ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３５００，２９６１，１７３９，１４４０，１３６９，１２１６，１１５８ｃｍ-１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１０Ｈ１９Ｏ５ ［Ｍ＋+１］：２１９．１２３２５，ｆｏｕｎｄ ２１９．１２４１１．
【００５５】
実験例３８の生成物〔イソプロピルメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ｍｅｔｈｙｌ ２−ｂｕｔｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝５．０８−５．０５（ｍ，１Ｈ），３．７６（ｓ,３Ｈ），３．７０（ｓ，１Ｈ），１．９８（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），１．３６−１．２４（ｍ，４Ｈ），１．２４（ｑ，Ｊ＝３．９Ｈｚ，６Ｈ），０．８７（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ=１７１．０，１７０．３，７９．０，７０．５，５３．０，３４．２，２５．１，２２．６，２１．５，２１．４，１３．８ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ （ｎｅａｔ）：３５００，２９６０，１７３９，1４５５，１３７７，１２３２，１１６０，１１０５ｃｍ−１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋)：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１１Ｈ２１Ｏ５［Ｍ＋＋１］：２３３．１３８９０， ｆｏｕｎｄ ２３３．１３８２５．
【００５６】
実験例３９の生成物〔ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｂｕｔｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝３．７６（ｓ，６Ｈ），１．９７（ｔ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，２Ｈ），１．２９−１．２０（ｍ，４Ｈ），０．８５（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３)：δ＝１７１．０,７９．０，５３．２，３４．６，２５．２，２２．５，１３．８ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３４９５，２９６０，１７４５，１４３８，１２３３，１１５９ｃｍ−１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ９Ｈ１７Ｏ５［Ｍ＋＋１］：２０５．１０７６０， ｆｏｕｎｄ ２０５．１０８１６．
【００５７】
実験例４０の生成物〔ジエチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｄｉｅｔｈｙｌ ２−ｂｕｔｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝４．２１（ｑ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，４Ｈ），３．７３（ｂｒ，１Ｈ），１．９７（ｔ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，２Ｈ），１．３５−１．２０（ｍ，４Ｈ），１．２４（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，６Ｈ），０．８５（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．６，７８．９，６２．３，３４．２，２５．１，２２．５，１３．９，１３．８ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３５００，２９６２，１７３９，１４６７，１３６８，１２１２，１１５８ｃｍ−１;
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１１Ｈ２１Ｏ５［Ｍ＋＋１］：２３３．１３８９０， ｆｏｕｎｄ ２３３．１３７９６．
【００５８】
実験例４１の生成物〔エチルイソプロピル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｅｔｈｙｌ ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ２−ｂｕｔｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝５．１３−５．０７（ｍ，１Ｈ），４．２５（ｑ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），３．７５（ｓ，１Ｈ），２．０１（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），１．３４−１．２６（ｍ，１３Ｈ），０．９０（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．６，１７０．３，７８．９，７０．２，６２．１，３４．１，２５．１，２２．６，２１．５，２１．４，１４．０，１３．８ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３５００，２９６２，１７３３，１４６８，１３７６，１２１５，１１０５ｃｍ−１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒＣ１２Ｈ２３Ｏ５［Ｍ＋＋１］：２４７．１５４５５， ｆｏｕｎｄ ２４７．１５５３８．
【００５９】
実験例４２の生成物〔ジメチル２−ヒドロキシ−２−イソプロピルマロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−ｉｓｏｐｒｏｐｙｌｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝３．８２（ｓ，６Ｈ），３．６８（ｓ，１Ｈ），２．６６−２．６３（ｍ，１Ｈ）,０．９２（ｄ，Ｊ ＝６．１ Ｈｚ，６Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．９，８２．３，５３．３，３３．４，１６．５ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ＫＢｒ）：３５０１，１７５３，１４３３，１３８９，１３６９，１２９６，１２３１，１１８５，１１６４，１０４６ ｃｍ−１；
〔４〕Ａｎａｌ：Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ８Ｈ１４Ｏ５：Ｃ，５０．５２；Ｈ，７．４２，
ｆｏｕｎｄ Ｃ，５０．２９；Ｈ，７．３７．
【００６０】
実験例４３の生成物〔ジメチル２−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシマロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝３．８３（ｓ，１Ｈ），３．７７（ｓ，６Ｈ），１．０７（ｓ，９Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．６，８３．５，５２．９，３８．０，２５．５ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ｎｅａｔ）：３４９４，２９５９，１７３８，１４３６，１３６９，１２１３，１１０８，１０６０ ｃｍ−１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ９Ｈ１７Ｏ５［Ｍ＋＋１］：２０５．１０７６０，ｆｏｕｎｄ２０５．１０７５１．
【００６１】
実験例４４の生成物 〔ジメチル２−ヒドロキシ−２−フェニルマロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−ｐｈｅｎｙｌｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝７．６３（ｄ，Ｊ＝６．３Ｈｚ，２Ｈ），７．３８−７．３６（ｍ，３Ｈ），４．３９（ｓ，１Ｈ），３．８３（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．３，１３５．７，１２８．７，１２８．１，１２６．５，８０．０，５３．７ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ （ＫＢｒ）：３４３２，１７３１，１４４１，１２９１，１１１８，７３４，６９３ｃｍ−１；
〔４〕Ａｎａｌ：Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１１Ｈ１２Ｏ５：Ｃ，５８．９３；Ｈ，５．３９，ｆｏｕｎｄ Ｃ，５８．９５；Ｈ，５．２１．
【００６２】
実験例４５の生成物〔ジメチル２−ヒドロキシ−２−（４−メトキシフェニル）マロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−（４−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝７．５３（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，２Ｈ），６．８８（ｄ，Ｊ＝８．８Ｈｚ，２Ｈ），４．２７（ｓ，１Ｈ），３．８２（ｓ，６Ｈ）,３．７９（ｓ，３Ｈ） ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１７０．５，１５９．８，１２７．８，１２７．７，１１３．５，７９．７，５５．２，５３．７ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ （ＫＢｒ）：３４５０，１７３１，１５１５，１４３２，１２９５，１２６０，１１７８，１０９８，８３５ ｃｍ−１；
〔４〕Ａｎａｌ：Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１２Ｈ１４Ｏ６：Ｃ，５６．６９；Ｈ，５．５５， ｆｏｕｎｄ Ｃ，５６．５６；Ｈ，５．５４．
【００６３】
実験例４６の生成物〔ジメチル２−ヒドロキシ−２−（４−ニトロフェニル）マロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−（４−ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝８．２４（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，２Ｈ），７．８９（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，２Ｈ），４．５１（ｓ，１Ｈ），３．８８（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１６９．２，１４８．１，１４２．１，１２８．０，１２３．１，７９．６，５４．２ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ＫＢｒ）：３４４５，１７３７，１５１９，１３５６，１２９１ｃｍ−１；
〔４〕ＨＲＭＳ（ＦＡＢ＋）：ｍ／ｚ ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１１Ｈ１２ＮＯ７［Ｍ＋＋１］：２７０．０６１３７， ｆｏｕｎｄ ２７０．０６２２４．
【００６４】
実験例４７の生成物〔ジメチル２−ヒドロキシ−２−（ピリジン−３−イル）マロネート〕<Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ２−ｈｙｄｒｏｘｙ−２−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−３−ｙｌ）ｍａｌｏｎａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝８．８３（ｓ，１Ｈ），８．５１（ｄ，Ｊ＝３．７Ｈｚ，１Ｈ），７．９５（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，１Ｈ），７．２５（ｄｄ，Ｊ＝４．３Ｈｚ，１Ｈ），３．７７（ｓ，６Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝１６９．６，１４９．３，１４８．１，１３４．８，１３２．０，１２２．９，７８．８，５３．８ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ（ＫＢｒ）：３０９１，１７４４，１５９５，１４８７，１４３６，１２７２ｃｍ−１；
〔４〕Ａｎａｌ：Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１０Ｈ１１ＮＯ５:Ｃ，５３．３３；Ｈ，４．９２；Ｎ，６．２２， ｆｏｕｎｄ Ｃ，５３．０７；Ｈ，４．７７；Ｎ，６．１３．
【００６５】
【表４】
【００６６】
（２）実験結果
実験例３７及び３８は、上記実験例２と同一の原料で、溶媒のみ異なる。実験例２、３７、３８のいずれも原料のジカルボニル化合物におけるｎ−ブチル基が溶媒のアルコキシ基と置換され、ジカルボニル化合物におけるメチレン基の水素がｎ−ブチル基とヒドロキシル基で置換された。溶媒のアルコキシ基の炭素数が少ないものほど収率が高い結果となった。また、分岐した構造を有するイソプロピル基では収率がやや低下した。
【００６７】
実験例３９〜４１で用いたジカルボニル化合物は、実験例２、３７、３８で用いた原料のジカルボニル化合物におけるメトキシ基をエトキシ基に置き換えたジカルボニル化合物である。実験例４０、４１は、実験例２、３７、３８と同様、ジカルボニル化合物におけるｎ−ブチル基が溶媒のアルコキシ基と置換され、ジカルボニル化合物におけるメチレン基の水素がｎ−ブチル基とヒドロキシル基で置換された。
しかしながら、実験例３９では、原料のジカルボニル化合物におけるエトキシ基が、生成物においてメトキシ基に置換されている。これは、溶媒のアルコキシ基の炭素数が少ないと、ジカルボニル化合物におけるアルコキシ基が、溶媒のアルコキシ基に置換されると考えられる。
ただし、この実験例３９では、原料に対して０．５当量の触媒を使用した。また、この実験例３９において、０．２当量の触媒を使用した場合には、生成物においてメトキシ基に置換されたものが５６％、メトキシ基に置換されずエトキシ基のままのものが２９％得られた。
【００６８】
実験例４２、４３で用いたジカルボニル化合物は、実験例２、３７、３８で用いた原料のジカルボニル化合物におけるｎ−ブチル基をそれぞれ、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基に置換したジカルボニル化合物である。この場合も、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基が、溶媒中のアルコキシ基と置換され、ジカルボニル化合物におけるメチレン基の水素がｉ−プロピル基とｔ−ブチル基で置換された。
ただし、実験例４３では、２４時間経過後の収率である。
【００６９】
実験例４４〜４８では芳香族環を含む基を有するジカルボニル化合物を原料とする場合である。表４に示すように、実験例４４〜４７のいずれも、上記実験例と同様の置換反応が生じた。
実験例４４は、実験例３９と同様、ジカルボニル化合物におけるエトキシ基が溶媒のメトキシ基と置換されている。尚、実験例４４は、触媒０．５当量を使用した。
実験例４５の高い収率は、原料のメトキシフェニル基が電子供与基であることに起因していると考えられる。
また、実験例４６における収率は、２４時間経過後のものである。さらに、実験例４６では、表４に示す生成物以外に、メチル４−ニトロベンゾエイトが１２％の収率で得られた。
尚、実験例４６では収率は、５７％とやや低かったが、これは、ニトロフェニル基が、電子求引基であることに起因していると考えられる。
【００７０】
実験例４８は、上記のエステル化合物とは異なるジケトン化合物を原料とするものである。得られた生成物は、フェニル基、メチル基のいずれもそれぞれ置換された生成物が同一の収率で得られた。さらに、表４に示す生成物以外に、ジメチル２−ヒドロキシ−２−フェニルマロネートも１２％の収率で得られた。
【００７１】
［５］ジカルボニル化合物から中間体を経て、マロン酸誘導体への製造実験（実験例４９）
（１）中間体の確認
実験例４９は、原料のジカルボニル化合物から中間体を経て、その中間体からマロン酸誘導体を生成する反応である。
具体的には、パイレックス（登録商標）試験管中でメチル３−オキソヘプタノエート０．３ｍｍｏｌと、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ２）０．０６ｍｍｏｌ（０．２当量）をメタノール（溶媒）５ｍｌに溶解し、酸素雰囲気下（酸素風船）、攪拌しながら蛍光灯（２２ワット、松下電器産業株式会社製パルックボール；品番：ＥＦＲ２５ＥＤ／２２）４個で光照射した。蛍光灯は、原料等を入れた試験管より７ｃｍ離し、その試験管を四方から囲む形で設置した。
そして、以下の式（８）に示すように、メタノール溶媒中で、ヨウ化カルシウムを触媒として、酸素の存在下で、光照射により、化合物（Ａ）から中間体（Ｂ）が生成され、誘導体（Ｃ）を製造した。また、化合物（Ａ）、得られた中間体（Ｂ）及び誘導体（Ｃ）は、１Ｈ−ＮＭＲ、１３Ｃ−ＮＭＲ、Ｍａｓｓ、ＩＲ及び元素分析の測定結果から確認した。
尚、下記中間体（Ｂ）における１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を図４、１３Ｃ−ＮＭＲの測定結果を図５、ＩＲの測定結果を図６に示す。
【化１４】
【００７２】
中間体（Ｂ）<Ｍｅｔｈｙｌ ２―ｈｙｄｒｏｐｅｒｏｘｙ―３―ｈｙｄｒｏｘｙｈｅｐｔ―２―ｅｎｏａｔｅ>：
〔１〕１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ,ＣＤＣｌ３）：δ＝４．９４（ｂｒ，２Ｈ)，３．９０（ｓ，３Ｈ)，３．８３（ｓ，３Ｈ），２．７９（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），２．５7（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．６４−１．５９（ｍ，２Ｈ），１．３６−１．２７（ｍ，２Ｈ），１．００−０．８６（ｍ，３Ｈ）ｐｐｍ；
〔２〕１３Ｃ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３)：δ＝２０３．２，１９７．９，１８２．０，１６９．５，１６２．３，９２．３，５３．６，５３．０，３６．５，３５．３，２５．２，２４．５，２１．９，１３．５ ｐｐｍ；
〔３〕ＩＲ （ｎｅａｔ）：３４４１，２９６０，１７３３，１２６３，１１２８ｃｍ−１；
〔４〕Ａｎａｌ: Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ８Ｈ１４Ｏ５：Ｃ，５０．５２；Ｈ，７．４２，ｆｏｕｎｄ Ｃ，５０．５６；Ｈ，７．３４．
【００７３】
上記化合物（Ａ）、上記中間体（Ｂ）及び上記誘導体（Ｃ）について、反応開始前、反応開始後２時間、反応開始後４時間、反応開始後６時間、反応開始後８時間及び反応開始後１０時間の各反応時間における、上記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の単離収率を確認した。その割合の変化を図７に示す。
【００７４】
（２）実験結果
図１に示すように、初期には化合物（Ａ）のみが１００質量％で存在しており、２時間後に中間体（Ｂ）が４０質量％以上生成すると共に、化合物（Ａ）が２質量％以下にまで減少する。その後、中間体（Ｂ）が徐々に減少して１０時間後には消失すると共に、誘導体（Ｃ）が９２質量％の収率で得られる結果となった。
以上の結果より、化合物（Ａ）→中間体（Ｂ）→誘導体（Ｃ）という反応が進行していることが確認できた。
【００７５】
［６］中間体からマロン酸誘導体への製造実験（実験例５０〜６０）
（１）マロン酸誘導体の製造
実験例５０〜６０は中間体からマロン酸誘導体を生成する反応である。
下式（９）に示すように、中間体（Ｂ）から目的生成物（Ｃ）であるマロン酸エステル誘導体を生成した。
【化１５】
【００７６】
具体的には、パイレックス（登録商標）試験管中で、上記中間体（Ｂ）０．３ｍｍｏｌと、表５に示す実験例５０〜６０の触媒について、表５に示す触媒量（中間体に対する当量）をメタノール（溶媒）５ｍｌに溶解し、酸素雰囲気下（酸素風船）、攪拌しながら蛍光灯（２２ワット、松下電器産業株式会社製パルックボール；品番：ＥＦＲ２５ＥＤ／２２）４個で光照射した。蛍光灯は、上記試験管より７ｃｍ離し、その試験管を四方から囲む形で設置した。また、反応時間は、１０時間とした。反応混合液を減圧下で溶媒留去し、残渣を酢酸エチルに溶解し分液ロートに移した後、チオ硫酸ナトリウムで有機層を洗浄した後、抽出した。抽出した粗生成物をＰＴＬＣにて精製することにより、目的生成物のジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネートを得た。
尚、実験例５１は、製造実験で用いる上記試験管をアルミホイルで、完全に包んで遮光して行い、光照射をしなかった。また、酸素雰囲気下ではなく、アルゴン雰囲気下で行った。その他の条件は、上記と同様にして行った。
上記実験例５０〜６０での用いた触媒、触媒量、溶媒、光照射の有無、酸素の有無及び収率を表５に示す。
また、得られた生成物は、１Ｈ−ＮＭＲ、Ｍａｓｓ、ＩＲ、元素分析の測定結果から確認した。
【００７７】
【表５】
【００７８】
（２）実験結果
反応開始から１０時間経過後の目的生成物の収率を求めた結果を、表５に併記する。実験例５０によると、触媒としてヨウ化カルシウムを使用した場合、中間体から目的生成物が９０％という高収率で得ることができた。
また、実験例５１において、触媒として水酸化カルシウムを用いた場合においても、中間体から目的生成物が８０％という高収率で得ることができた。
また、実験例５２において、光照射及び酸素が無くとも目的生成物が、７９％の高い収率で得られた。このことから、中間体からマロン酸エステル誘導体等を製造する上で、光照射及び酸素は必要ないことが分かる。
また、触媒として水酸化カルシウムを使用した実験例５２〜５５では、触媒量を０．２〜０．０１当量に変化させた。０．２当量では収率８０％、０．１当量では収率８７％、０．０５当量では収率８０％とそれぞれ高い収率で得られたが、０．０１当量においては、１０時間の反応条件では微量しか得られなかった。
また、水酸化マグネシウムを触媒として使用した場合も目的生成物が、収率１０％で得られた。
また、１価の金属水酸化物である水酸化リチウムを触媒として使用した実験例５７では収率７６％、水酸化ナトリウムを用いた実験例５８では収率８０％、水酸化カリウムを用いた実験例５９では収率９２％であり、１価の金属水酸化物においても目的生成物が高い収率で得られた。
一方、実験例６０においては、触媒として分子状のヨウ素のみを用いたところ、目的生成物は全く得ることができなかった。
即ち、中間体から目的生成物を得るためには、１価の金属イオン又は２価の金属イオンが存在すればよく、ヨウ素は、不要であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、マロン酸誘導体、及びマロン酸エステル誘導体並びにケト酸エステル誘導体の製造方法、さらには、マロン酸誘導体から製造される医薬品、農薬等の製品分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネートの１Ｈ−ＮＭＲの測定結果である。
【図２】ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネートの１３Ｃ−ＮＭＲの測定結果である。
【図３】ジメチル２−ブチル−２−ヒドロキシマロネートのＩＲの測定結果である。
【図４】メチル３−オキソヘプタノエートから製造される中間体の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果である。
【図５】メチル３−オキソヘプタノエートから製造される中間体の１３Ｃ−ＮＭＲの測定結果である。
【図６】メチル３−オキソヘプタノエートから製造される中間体のＩＲの測定結果である。
【図７】本発明に係るマロン酸誘導体が製造される過程を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される溶媒中で、
２価の金属ヨウ化物からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物とヨウ素とからなる触媒と、
酸素と、の存在下で、
光照射により、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することを特徴とするマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
ＲＯＨ （１）
〔一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
【化１】
〔一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化２】
〔一般式（３）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【請求項２】
上記一般式（２）で表される化合物１モルに対して、上記触媒が、０．１５〜０．４モルである請求項１に記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
【請求項３】
上記溶媒が、メタノール、エタノール及びプロパノールから選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２に記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
【請求項４】
下記一般式（４）で表される中間体を製造する工程を備える請求項１乃至３のいずれかに記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
【化３】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【請求項５】
下記一般式（１）で表される溶媒中で、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する製造方法であって、
２価の金属ヨウ化物及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種の触媒と、酸素と、の存在下で、光照射により、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（４）で表される中間体を製造する第１工程と、
１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物及び２価の金属水酸化物から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で、下記一般式（４）で表される中間体から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する第２工程と、
を、順次、備えることを特徴とするマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
ＲＯＨ （１）
〔一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
【化４】
〔一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化５】
〔一般式（３）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化６】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【請求項６】
下記一般式（４）で表されることを特徴とする化合物。
【化７】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【請求項１】
下記一般式（１）で表される溶媒中で、
２価の金属ヨウ化物からなる触媒、及び／又は２価の金属水酸化物とヨウ素とからなる触媒と、
酸素と、の存在下で、
光照射により、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造することを特徴とするマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
ＲＯＨ （１）
〔一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
【化１】
〔一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化２】
〔一般式（３）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【請求項２】
上記一般式（２）で表される化合物１モルに対して、上記触媒が、０．１５〜０．４モルである請求項１に記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
【請求項３】
上記溶媒が、メタノール、エタノール及びプロパノールから選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２に記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
【請求項４】
下記一般式（４）で表される中間体を製造する工程を備える請求項１乃至３のいずれかに記載のマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
【化３】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【請求項５】
下記一般式（１）で表される溶媒中で、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する製造方法であって、
２価の金属ヨウ化物及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種の触媒と、酸素と、の存在下で、光照射により、下記一般式（２）で表される化合物から下記一般式（４）で表される中間体を製造する第１工程と、
１価の金属ヨウ化物、２価の金属ヨウ化物、１価の金属水酸化物及び２価の金属水酸化物から選ばれる少なくとも１種の触媒の存在下で、下記一般式（４）で表される中間体から下記一般式（３）で表されるマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体を製造する第２工程と、
を、順次、備えることを特徴とするマロン酸エステル誘導体又はケト酸エステル誘導体の製造方法。
ＲＯＨ （１）
〔一般式（１）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
【化４】
〔一般式（２）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化５】
〔一般式（３）において、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ３は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【化６】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【請求項６】
下記一般式（４）で表されることを特徴とする化合物。
【化７】
〔一般式（４）において、Ｒ１は炭素数１〜８のアルキル基、フェニル基、炭素数７〜１２のアルキルフェニル基、炭素数７〜１２のアルコキシフェニル基、炭素数７〜１２のアラルキル基、ハロゲン化フェニル基、ニトロフェニル基又はピリジル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数１〜５のアルコキシ基を示す。〕
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−６７８７（Ｐ２０１０−６７８７Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７１４７９（Ｐ２００８−１７１４７９）
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（８０５００００１８）財団法人名古屋産業科学研究所 (55)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（８０５００００１８）財団法人名古屋産業科学研究所 (55)
【Ｆターム（参考）】
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