複素環ケトンの製造方法
【解決手段】
式（Ｉ）又は（Ｉａ）
【化１】
の複素環ケトンを製造する方法であって、式（ＩＩ）
【化２】
で表される複素環化合物を、式（ＩＩＩ）
【化３】
で表されるα，β−不飽和カルボン酸、又は式（ＩＶ）
【化４】
で表される無水物と反応させ、各式中Ｒ1及びＲ2はそれぞれ水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基であるか、Ｒ1とＲ2が共同で環式基を形成し、Ｒ3はＣ1−Ｃ40炭素含有基、Ｘは周期表第１６族元素又は二価窒素基−（Ｎ−Ｒ4）−、Ｒ4は過ハロゲン化Ｃ1−Ｃ40炭素含有基又はＣ1−Ｃ40オルガノスルホニル基の電子吸引性基である複素環ケトンの製造方法。
式（Ｉ）又は（Ｉａ）
【化１】
の複素環ケトンを製造する方法であって、式（ＩＩ）
【化２】
で表される複素環化合物を、式（ＩＩＩ）
【化３】
で表されるα，β−不飽和カルボン酸、又は式（ＩＶ）
【化４】
で表される無水物と反応させ、各式中Ｒ1及びＲ2はそれぞれ水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基であるか、Ｒ1とＲ2が共同で環式基を形成し、Ｒ3はＣ1−Ｃ40炭素含有基、Ｘは周期表第１６族元素又は二価窒素基−（Ｎ−Ｒ4）−、Ｒ4は過ハロゲン化Ｃ1−Ｃ40炭素含有基又はＣ1−Ｃ40オルガノスルホニル基の電子吸引性基である複素環ケトンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、式（Ｉ）又は（Ｉａ）
【０００２】
【化１】
の複素環ケトンを製造する方法であって、
式（ＩＩ）
【０００３】
【化２】
で表される複素環化合物を、式（ＩＩＩ）
【０００４】
【化３】
で表されるα，β−不飽和カルボン酸、又は
式（ＩＶ）
【０００５】
【化４】
で表される無水物と反応させ、各式中
Ｒ1は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｒ2は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、又は
Ｒ1とＲ2とが共同で環式基を形成し、
Ｒ3はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｘが周期表第１６族元素、又は二価窒素基−（Ｎ−Ｒ4）−を意味し、Ｒ4が過ハロゲン化Ｃ1−Ｃ40炭素含有基及びＣ1−Ｃ40オルガノスルホニル基からなる群から選択された電子吸引性基である複素環ケトンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００６】
置換複素環ケトンは、オレフィン重合用の複素環メタロセン触媒を製造するための重要な出発物質である（J. Am. Chem. Soc., Vol.123 No. 20, 4763-4773）。置換基を有する複素環ケトンを出発材料として、キラルな複素環式アンサメタロセンが得られる。同生成物は特異的な立体形状を有するオレフィンの重合において使用される高い活性を有する触媒の遷移金属成分として特に重要である（ＷＯ９８／２２４８６号公報）。
【０００７】
例えば配位子を有する化合物を置換により変更すると、メタロセンの触媒特性を所望の形態に変更することができる。これにより、アンサ−ビスインデニルメタロセンに関して観察されているように（Chem. Rev. 2000, No. 4）、ポリマーの収率、分子量分布、タクチシティー、及び融点を所望の程度変化させることができる。
【０００８】
シクロペンタ［ｂ］チオフェン及びシクロペンタ［ｂ］ピロールは、キラルな複素環アンサ−メタロセンを合成する場合の重要なリガンド前駆体である。シクロペンタ［ｂ］チオフェン及びシクロペンタ［ｂ］ピロールの双方は対応の複素環ケトンから製造される。硫黄含有環状ケト化合物を構成可能な例には、スーパーポリリン酸(super-polyphosphoric acid)の存在下のチオフェンとメタクリル酸との反応がある（J. Am. Chem. Soc., Vol. 123, No. 20, 4763-4773）。
【０００９】
しかしながら、メタクリル酸と、２−メチルチオフェン又は大きな置換基を有する種々の２，３−二置換チオフェンと、の反応は、スーパーポリリン酸の存在下での公知の反応条件下では対応の複素環ケトンが得られないか、又は所望の複素環ケトンが得られたとしても収量が不十分となる。
【００１０】
ベンゾチオフェンを、五酸化リンのメタンスルホン酸溶液とメタクリル酸との混合物に室温にて添加することによる置換シクロペンタ［ｂ］ベンゾチオフェンの合成法は公知である（Organometallics, Vol. 21, No. 14, 2002, 2842-2855）。
【００１１】
【特許文献１】ＷＯ９８／２２４８６号公報
【非特許文献１】J. Am. Chem. Soc., Vol.123 No. 20, 4763-4773
【非特許文献２】Chem. Rev. 2000, No. 4
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は
公知方法の不具合を回避し、新規な複素環ケトンが製造可能であり、かつ公知の複素環ケトンを経済的に製造可能な、簡単、効果的かつ経済的な、複素環ケトンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明者等は式（I）又は式（Ia）で示される複素環ケトンを製造するための、冒頭に記載した方法を見出した。同方法では、少なくとも１種類の有機強酸と少なくとも一種類の水吸収剤とを含む液体反応溶液にて反応を行い、ここで用いる有機強酸は式（III）で示されるカルボン酸よりも酸性度が強い。また、同反応は式（ＩＩ）の複素環化合物を、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸と一緒に、又は式（ＩＶ）で示される無水物と一緒に、上述の液体反応媒体に同時に添加することにより行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
式（Ｉ）中、
Ｒ1は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基、例えばＣ1−Ｃ40アルキル基、Ｃ1−Ｃ10フルオロアルキル基、Ｃ1−Ｃ12アルコキシ基、Ｃ6−Ｃ40アリール基、Ｃ1−Ｃ10フルオロアルキル基、Ｃ1−Ｃ12アルコキシ基、Ｃ6−Ｃ40アリール基、Ｃ2−Ｃ40へテロ芳香族基、Ｃ6−Ｃ10フルオロアリール基、Ｃ6−Ｃ10アリールオキシ基、Ｃ3−Ｃ18トリアルキルシリル基、Ｃ2−Ｃ20アルケニル基、Ｃ2−Ｃ20アルキニル基、Ｃ7−Ｃ40アリールアルキル基、又はＣ8−Ｃ40アリールアルケニル基である。Ｒ1は水素、環式、分岐状又は非分岐Ｃ1−Ｃ20、好ましくはＣ1−Ｃ8アルキル基、Ｃ2−Ｃ12、特にＣ4−Ｃ8−ω−アルケン−１−イル、Ｃ6−Ｃ22、好ましくはＣ6−Ｃ14アリール基、又はアルキル基中の炭素原子数が１〜１０、好ましくは１〜４であり、アリール基中の炭素原子数が６〜２２、好ましくは６〜１０のアリールアルキル基を意味する。特に好ましいＲ1基の例は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、シクロペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、５−ヘキセン−１−イル、７−オクテン−１−イル、フェニル、２−トリル、３−トリル、４−トリル、２，３−ジメチルフェニル、２，４−ジメチルフェニル、２，５−ジメチルフェニル、２，６−ジメチルフェニル、３，４−ジメチルフェニル、３，５−ジメチルフェニル、３，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチル）−フェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、２，３，４−トリメチルフェニル，１−ナフチル、２−ナフチル、フェナントリル、ｐ−イソプロピルフェニル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、ｐ-ｓ-ブチルフェニル、ｐ−シクロヘキシルフェニル、ｐ−トリメチルシリルフェニル、ベンジル又は２−フェニルエチル、特にメチル、ｉ−プロピル、５−ヘキセン−１−イル、フェニル、ナフチル、２−３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル又はベンジルを意味する。
【００１５】
Ｒ2は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基、例えばＣ1−Ｃ40アルキル基、Ｃ1−Ｃ10フルオロアルキル基、Ｃ1−Ｃ12アルコキシ基、Ｃ6−Ｃ40アリール基、Ｃ2−Ｃ40へテロ芳香族基、Ｃ6−Ｃ10フルオロアルキル基、Ｃ6−Ｃ10アリールオキシ基、Ｃ3−Ｃ18トリアルキルシリル基、Ｃ2−Ｃ20アルケニル基、Ｃ2−Ｃ20アルキニル基、Ｃ7−Ｃ40アリールアルキル基、又はＣ8−Ｃ40アリールアルケニル基である。Ｒ2は水素、環式、分岐状又は非分岐Ｃ1−Ｃ20、好ましくはＣ1−Ｃ8アルキル基、Ｃ6−Ｃ22、好ましくはＣ6−Ｃ14アリール基、又はアルキル基中の炭素原子数が１〜１０、好ましくは１〜４であり、かつアリール基中の炭素原子数が６〜２２、好ましくは６〜１０のアリールアルキル基を意味する。特に好ましいＲ2基の例は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、シクロペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、フェニル、２−トリル、３−トリル、４−トリル、２，３−ジメチルフェニル、２，４−ジメチルフェニル、２，５−ジメチルフェニル、２，６−ジメチルフェニル、３，４−ジメチルフェニル、３，５−ジメチルフェニル、３，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、２，３，４−トリメチルフェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、フェナントリル、ｐ−イソプロピルフェニル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、ｐ−ビフェニル、ｐ−ｓ−ブチルフェニル、ｐ−シクロヘキシルフェニル、ｐ−トリメチルシリルフェニル、ベンジル又は２−フェニルエチル、特に水素、メチル、ｉ−プロピル、フェニル、ナフチル、２−メチルフェニル、２，５−ジメチルフェニル、３，５−ジメチルフェニル、３，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル、ｐ−ビフェニル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル又はベンジルを意味する。
【００１６】
Ｒ1とＲ2とは共同で環式基を形成してもよく、この環式基は単環式であっても多環式基であってもよく、飽和していても不飽和であってもよい。Ｒ1とＲ2とが共同で無置換の１，３−ブタジエン−１，４−ジイル基、又は一箇所又は二箇所の末端置換基を有する１，３−ブタジエン１，４−ジイル基（末端の置換基はＲ2と同様の意味を有してもよい）を形成すると更に好ましい。１，３−ブタジエン−１，４−ジイル基上の末端基としてはメチル及びエチルが好ましい。
【００１７】
Ｒ3はＣ1−Ｃ40炭素含有基、好ましくはＣ1−Ｃ40アルキル基、Ｃ1−Ｃ10フルオロアルキル基、Ｃ6−Ｃ40アリール基、Ｃ2−Ｃ40へテロ芳香族基、
Ｃ6−Ｃ10フルオロアリール基、Ｃ7−Ｃ40アリールアルキル基、又は
Ｃ3−Ｃ18トリアルキルシリル基である。Ｒ3は、環式、分岐状又は非分岐Ｃ1−Ｃ20、Ｃ6−Ｃ22、好ましくはＣ6−Ｃ14アリール基、又はアルキル基中の炭素原子数が１〜１０、好ましくは１〜４であり、アリール基中の炭素原子数が６〜２２、好ましくは６〜１０のアリールアルキル基、又は置換２−及び３−チエニル基、置換２−及び３−フリル基、及び置換ピロール−２−及び３−イル基からなる群から選択されるＣ4−Ｃ24へテロ芳香族基（置換された五員環へテロ芳香族基は２位と５位に水素原子を有さず、１，３，４位においては同一又は異なる置換基を有するか無置換であり、五員環へテロ芳香族基の置換基は同一又は異なるＣ1−Ｃ20炭化水素、例えばＣ1−Ｃ20、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキル基、又はＣ6−Ｃ20、好ましくはＣ6−Ｃ10アリール基、特にメチル、エチル、フェニルである）である。更に好ましいＲ3基の例は、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル及びフェニルであり、メチル又はフェニルであると特に好ましい。
【００１８】
Ｘは周期表第１６族元素、例えば酸素、硫黄、セレン又はテルル、好ましくは硫黄又はセレン、特に硫黄、又は二価窒素基−（Ｎ−Ｒ4）−を意味し、Ｒ4が過ハロゲン化Ｃ1−Ｃ40炭素含有基、例えば過フッ化Ｃ1−Ｃ40アルキル基又は過フッ化Ｃ6−Ｃ22アリール基、及びＣ1−Ｃ40オルガノスルホニル基、例えばＣ1−Ｃ20アルキルスルホニル基又はＣ6−Ｃ14アリールスルホニル基からなる群から選択された電子吸引性基である。好ましいＲ4基の例は、トリフルオロメチル、ｎ−ノナフルオロブチル、ペンタフルオロフェニル、ヘプタフルオロナフチル、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、ｐ−トリルスルホニル又はトリフルオロメチルスルホニルである。Ｘが硫黄であると極めて好ましい。
【００１９】
本発明において「アルキル」とは、特に他の説明がない限り、直鎖状、又は一つ、もしくは場合により複数の分岐を有する飽和炭化水素を含み、環状基も含まれる。好ましくはＣ1−Ｃ18アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、イソプロピル、イソブチル、イソペンチル、イソヘキシル、ｓｅｃ−ブチル又はｔｅｒｔ−ブチルである。
【００２０】
本発明において「アルケニル」とは、１つ又は場合によりこれ以上の集積又は共役等のＣ−Ｃ二重結合を有する、直鎖状、又は一つ又は場合により複数の分岐を有する炭化水素基を含む。好ましくはＣ2−Ｃ12−ω−アルケン−１−イル基、例えばビニル、アリル、３−ブテン−１−イル、５−ヘキセン−１−イル、７−オクテン−１−イル、及び９−デセン−１−イルが挙げられる。
【００２１】
本発明において「アリール」とは、特に他の説明がない限り、芳香族基、又は場合により縮合ポリ芳香族炭化水素基を意味する。これらの基は場合により、直鎖又は分岐状のＣ1−Ｃ18アルキル、Ｃ1−Ｃ18アルコキシ、Ｃ2−Ｃ10アルケニル、又はＣ3−Ｃ15アルキルアルケニルによる単一又は複数の置換を有していてもよい。置換又は無置換アリールの好ましい例は、特にフェニル、２−メチルフェニル、４−メチルフェニル、４−エチルフェニル、４−プロピルフェニル、４−イソプロピルフェニル、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、４−メトキシフェニル、１−ナフチル、９−アントリル、９−フェナントリル、３，５−ジメチルフェニル、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、又は４−トリフルオロメチルである。
【００２２】
本発明において「ヘテロ芳香族基」とは、芳香族炭化水素基の１個以上の炭素原子が、窒素、リン、酸素又は硫黄原子又はこれらの組み合わせに代替されているものを意味する。ヘテロ芳香族基は場合により直鎖状又は分岐状のＣ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ10アルケニル、又はＣ6−Ｃ10アリールにより一回又は複数回置換されていてもよい。好ましい例としては、チエニル、フリル、ピロリル、ピリジル、ピラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピリミジニル、ピラジニル等、並びにこれらのメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、及びｔｅｒｔ−ブチル基に置換された誘導体である。
【００２３】
本発明における特に好ましい実施の形態では、Ｒ3がメチルを、Ｘが硫黄を、Ｒ1及びＲ2がそれぞれ上記定義を有する。
【００２４】
本発明の方法は、少なくとも１種類の有機強酸と少なくとも１種類の水吸収剤とを含む液体反応媒体中で反応が行われ、使用する有機強酸の酸性度が、式（ＩＩＩ）で示されるカルボン酸よりも高く、式（ＩＩ）の複素環化合物を、式(ＩＩＩ)のα，β−不飽和カルボン酸又は式（ＩＶ）の無水物と共に上述の液体反応媒体に同時に添加することにより反応が行われることを特徴とする。反応成分を予め混合物として調製し、これを液体反応媒体に添加することが好ましい。
【００２５】
本発明の方法で使用可能な有機強酸の酸性度は式（ＩＩＩ）で表されるカルボン酸の酸性度よりも高い。有機強酸の具体例は、過ハロゲン化カルボン酸、例えばトリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸又はパーフルオロプロピオン酸、又はハロゲン化されていてもよいＣ1−Ｃ18アルキルスルホン酸である。本発明の方法では、Ｃ1−Ｃ8−、特にＣ1−Ｃ4アルキルスルホン酸を用いると好ましい。好ましい例はメタンスルホン酸、トリフルメタンスルホン酸及びエタンスルホン酸、特にメタンスルホン酸である。
【００２６】
水吸収剤は、酸性反応媒体中の反応水を、モレキュラーシーブの場合は物理的に、五酸化リンの場合は化学的に結合可能である必要がある。本発明の方法では水吸収剤として五酸化リンを用いることが好ましい。
【００２７】
液体反応媒体は、有機強酸及び水吸収乾燥剤の他に、不活性溶媒、例えばアルカン又はハロゲン化アルカンを含んでもよい。適するアルカンの例はペンタン、ヘキサン、ヘプタン及びドデカンであり、適するハロゲン化アルカンの例は塩化メチル及び１，２−ジクロロエタンである。
【００２８】
本発明の方法は、メタンスルホン酸と五酸化リンとの混合物を５０質量％を超過する量で含む液体反応媒体中で行われると好ましい。メタンスルホン酸と五酸化リンとの混合物を９０質量％を超過する量で含む液体反応媒体が特に好ましく使用される。式（ＩＩ）、(ＩＩＩ)及び（ＩＶ）で示される出発成分は、上記の液体反応媒体の成分とはみなさない。
【００２９】
本発明の方法では、式（ＩＩ）の複素環化合物対、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸のモル割合は、一般に５：１〜１：１００の範囲とされ、２：１〜１：３であると好ましく、１．１：１〜１：１．５であると特に好ましい。式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸の代わりに式(ＩＶ)の無水物を用いる場合、本発明の方法において、式（ＩＶ）の無水物１モルは式（ＩＩＩ）のカルボン酸２モルに対応する。
【００３０】
本発明の方法に用いられる式（ＩＩ）の複素環化合物対、液体反応媒体の質量割合は、一般に１：２〜１：１０００、好ましくは１：３〜１：５０、更に好ましくは１：５〜１：３５の範囲である。
【００３１】
本発明の方法では、水吸収剤対、有機強酸の質量割合は１：９９〜２５：７５の範囲であると好ましい。五酸化リンとメタンスルホン酸の場合、質量割合は、５：９５〜１５：８５の範囲であると好ましい。
【００３２】
本発明の反応温度は、一般に２０〜２００℃、好ましくは５０〜１１０℃、特に６０〜９０℃の範囲とされる。反応温度２０℃では、転化率が非常に低く、６０℃では十分な転化率が得られる。更に、１１０℃では所望の反応生成物の最大転化率を超えた。
【００３３】
本発明の方法は、一般には大気圧下で行われるが、通常は減圧下又は高圧下にて行うことも可能である。最良の形態で反応を行うためには、反応条件下で、液体反応媒体中に反応対象材料が一緒に存在することのみが重要である。
【００３４】
式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）の出発材料は公知であり、市販されているが、文献に記載された方法により製造することも可能である。例えば２，３−二置換チオフェンは、J. Chem. Soc., Perkin 1, 22, (1976), 2344に記載の方法で製造可能である。
【００３５】
本発明の方法は、高収率、高時空収率とされ、かつ反応混合物からの単離と、その結果得られた反応生成物の後処理が簡単であるという顕著な特徴を有する。
【００３６】
以下の実施例により本発明を更に説明する。本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００３７】
一般的事項
質量分析器5973（El,70eV）を有する機器、Hewlett Packard 6890を用いてマススペクトルを測定した。１４０℃で撹拌しながら、１６４．３ｇの五酸化リンを975.7gの市販のポリリン酸（Aldrich）に完全に溶解することにより、Super-PPA(スパーポリリン酸)を製造した。市販のEaton試薬を用いた（Aldrich製、五酸化リンのメタンスルホン酸溶液、7.5質量％）。
【００３８】
［実施例１］
２，５−ジメチル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オンの合成
１５０ｇの２−メチルチオフェン（１．５モル）と１５７．５ｇのメタクリル酸（１．８モル）の混合物を８０℃にて、３０分間で、１５００ｍｌのＥａｔｏｎ試薬に添加した。温度は７８℃〜８３℃の範囲であった。添加終了後、反応混合物を更に５分間撹拌し、次いで３０００ｍｌの水と５００ｍｌのジクロロメタンを含む激しく撹拌された状態の混合物に徐々に注入した。有機相を取り出し、硫酸マグネシウムで乾燥した。回転式蒸発器で溶媒を留去し、２６３．５ｇの粗生成物を得た。ＧＣ−ＭＳ分析により測定した純度は８８．２％であった。粗生成物の一部(７９ｇ)を蒸留した（９２℃、０．０２ｔｏｒｒ）。５６．５ｇ（７６％）の生成物が、約９：１（チオフェン−６−オン：チオフェン−４−オン）の割合の２種類の異性体混合物として得られた。
主異性体の1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ６．８（ｓ、１Ｈ）、３．２（ｄｄ、１Ｈ）、２．９５（ｍ、１Ｈ）、２．５（ｓ、３Ｈ）、２．４（ｍ、１Ｈ）、１．２５（ｄ、３Ｈ）、ＥＩＭＳ：ｍ／ｚ（％）１６５（［Ｍ+］、７２）、１５１（１００）、１２３（２３）、９７（１１）、６９（１５）
【００３９】
［比較例Ａ］
２，５−ジメチル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン-６-オンの合成
１００ｇの２−メチルチオフェン（１．０２ｍｏｌ）と１０４ｍｌのメタクリル酸（１．２２ｍｏｌ）を２００ｍｌのジクロロメタン中に含む溶液を、１０００ｇのスーパーＰＰＡに、８０℃にて３０分間で滴下した。この後、反応混合物を８０℃にて３時間撹拌した。暗赤色混合物が得られ、これを１０００ｇの粉砕した氷に注入し、ポリリン酸が完全に溶解するまで撹拌した。水性層をそれぞれ４００ｍｌのジクロロメタン／ヘキサン溶媒混合物（３０容量部／７０容量部）で２度抽出した。得られた有機相を合わせて、これを炭酸水素ナトリウムの飽和水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。回転式蒸発器で溶媒を除去した後、１３６ｇの粗生成物を得た。粗生成物（９０℃、０．１ｔｏｒｒ）を蒸留することにより、７６ｇ（４６％）の生成物を得た。
【００４０】
［実施例２］
２，５−ジメチル−３−ナフタレン−１−イル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オン（２）の合成
５ｇの２−メチル−３−ナフタレン−１−イルチオフェン（０．０２２ｍｏｌ）及び２．１ｍｌのメタクリル酸（０．０２５ｍｏｌ）の混合物を、１２５ｍｌのＥａｔｏｎ試薬に、８０℃にて１５分間添加した。更に５分経過後、反応混合物を氷水に注入すると
沈殿生成物が得られた。３００ｍｌのジクロロメタンを添加して沈殿生成物を溶解した。有機相を除去し、炭酸水素ナトリウムの飽和溶液でこれを洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を除去した後、５ｇの生成物（２）を得た。ＧＣ分析の結果、生成物（２）は純度９９％の単一の異性体として存在することがわかった。
1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ７．８−８．０（ｔ、２Ｈ）、７．３−７．６（ｍ、５Ｈ）、２．８−３．０（ｍ、２Ｈ）、２．２−２．４（ｍ、１Ｈ）、２．３（ｓ、３Ｈ）、１．２５（ｄ、３Ｈ）、ＥＩＭＳ：ｍ／ｚ（％）２９２（［Ｍ+］、１００）、２７７（６２）、２６３（１５）、２４９（１６）、２３５（１５）、２１５（８）、２０２（９）、１８９（６）、１６５（９）
【００４１】
［比較例Ｂ］
２，５−ジメチル−３−ナフタレン−１−イル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オン（２）合成試験
５ｇの２−メチル−３−ナフタレン−１−イルチオフェン（０．０２２ｍｏｌ）と２．５ｍｌのメタクリル酸（０．０３ｍｏｌ）の、６０ｍｌのジクロロメタン溶液を、３００ｇのスーパーＰＰＡに７０℃にて添加し、２０時間撹拌した。ＧＣ−ＭＳ分析を行うと、反応混合物中には出発材料のみが存在し、生成物（２）が全く得られていないことがわかった。
【００４２】
［実施例３］
５−メチル−２−フェニル−３−ｏ−トリル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オン（３）の合成
３１．８ｇの２−フェニル−３−ｏ−トリル−チオフェン（０．１２７ｍｏｌ）と１３．３ｍｏｌのメタクリル酸（０．１５７ｍｏｌ）の混合物を、５００ｍｌのＥａｔｏｎ試薬に、約８０℃にて３０分間で添加した。添加が完全に終了した後、反応混合物を更に５分間撹拌し、次いで粉砕した氷に徐々に添加した。３００ｍｌのジクロロメタンを添加して反応生成物を溶解した。有機相を取り出し、炭酸水素ナトリウムの飽和水溶液でこれを洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を除去した後、３９ｇの生成物（３）を得た。ＧＣ−ＭＳ分析の結果、生成物（３）は純度９５％の単一の異性体からなることがわかった。
1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ７．０−７．３（ｍ、４Ｈ）、２．８−３．１（ｍ、２Ｈ）、２．２−２．４（ｍ、１Ｈ）、１．９（ｓ、３Ｈ）、１．２５（ｄｄ、３Ｈ）、ＥＩＭＳ：ｍ／ｚ（％）３１８（［Ｍ+］、１００）、３０３（３９）、２７５（１６）、２６１（１１）、２４７（６）、２２８（８）、２１５（１３）、２０２（６）、１８９（６）、１６５（６）
【００４３】
［比較例Ｃ］
５−メチル−２−フェニル−３−ｏ−トリル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オン（３）合成試験
５ｇの２−フェニル−３−ｏ−トリルチオフェン（０．０２ｍｏｌ）と２．５ｍｌのメタクリル酸（０．０３ｍｏｌ）の混合物を、７５ｇのスパー−ＰＰＡに９０℃にて添加し、５時間撹拌した。ＧＣ−ＭＳ分析を行うと、反応混合物中には出発材料のみが存在し、生成物（３）が５％未満であることがわかった。
【００４４】
［実施例４］
２−メチル−１，２-ジヒドロベンゾ［ｂ］シクロペンタ［ｄ］チオフェン−３−オンの合成
１３．４ｇのベンゾ［ｂ］チオフェン（０．１０ｍｏｌ）と９．０４ｍｏｌのメタクリル酸（０．１０５ｍｏｌ）の混合物を、１３４ｇのＥａｔｏｎ試薬に、６５℃にて添加した。反応混合物を６５℃にて１時間撹拌し、次いで１５０ｍｌの水中に注入した。水性層をジクロロメタン／ヘキサン溶媒混合物（３０容量部／７０容量部）で２度抽出した。得られた有機相を合わせて、水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下に溶媒を除去した後、１４．７ｇ（７２．８％）の粗生成物を得た。ＧＣ分析の結果、生成物は約３３：１（チオフェン−３−オン：チオフェン−１−オン）の割合の２種類の異性体を含むことがわかった。
ＥＩＭＳのＭ+（Ｃ12Ｈ10ＯＳ）：２０２．０(実測値)、２０２．２７（理論値）
【００４５】
［比較例Ｄ］
２−メチル−１，２−ジヒドロベンゾ［ｂ］シクロペンタ［ｄ］チオフェン−３−オンの合成
６６．９ｇのベンゾ［ｂ］チオフェン（０．５ｍｏｌ）と４６．３ｇのメタクリル酸（０．５３７ｍｏｌ）の６０ｍｌのジクロロメタン中の溶液を、１０００ｇのスーパー−ＰＰＡに、７０℃にて２０分にて滴下した。滴下中の温度を６５〜７０℃に維持した。塩化メチレンを留去した。２時間反応後の反応混合物を粉砕した氷に注入し、ポリリン酸が完全に溶解するまで撹拌した。水性層をジクロロメタン／ヘキサン溶媒混合物（３０容量部／７０容量部）で抽出した。得られた有機相を合わせて、これを炭酸水素ナトリウムの飽和水溶液と、水とで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下に溶媒を除去した後、７９．８ｇの暗橙色の油（７１％）を得た。
1ＨＮＭＲ，２種類の異性体（ＣＤ2Ｃｌ2）：δ７．２−８．２（ｍ、４Ｈ）、２．６−３．４（ｍ、３Ｈ）、１．３（ｍ、３Ｈ）。
【００４６】
［実施例５］
２−メチル−８−フェニル−１，２−ジヒドロベンゾ［ｂ］シクロペンタ［ｄ］チオフェン−３−オンの合成
１０ｇの４−フェニルベンゾ［ｂ］チオフェン（４７．６ｍｍｏｌ）と４．８ｍｌのメタクリル酸（５６．６ｍｏｌ）の混合物を、１００ｍｌのＥａｔｏｎ試薬に、添加中の温度８０℃にて３０分で添加した。反応混合物を６０℃に冷却し、激しく撹拌しながら４００ｍｌの水に徐々に添加した。２５０ｍｌのジクロロメタンを添加すると、沈殿した生成物が溶解した。相を分離させた後、炭酸水素ナトリウムの飽和溶液と、水とで有機相を洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を除去すると、１２ｇの生成物が得られた。ＧＣ分析の結果、生成物は純度９０％であり、約７：３（チオフェン−３−オン：チオフェン−１−オン）の割合の２種類の異性体混合物を含むことがわかった。
主異性体の1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ７．８（ｄ、１Ｈ）、７．２−７．５（ｍ、７Ｈ）、２．８５（ｍ、１Ｈ）、２．７（ｄ、１Ｈ）、２．０５（２、１Ｈ）、１．１（ｄ、３Ｈ）、ＥＩＭＳ：ｍ／ｚ（％）２８７（［Ｍ+］、１００）、２６３（６５）、２４９（１３）、２３４（２１）、２２１（４７）、２０２（１６）、１８９（９）、１７６（６）、１６３（８）、１５１（３）、１３９（３）。
【００４７】
［比較例Ｅ］
２−メチル−８−フェニル−１，２−ジヒドロベンゾ［ｂ］シクロペンタ［ｄ］チオフェン−３−オン合成試験
７６．２ｇの４−フェニルベンゾ［ｂ］チオフェン（０．３６ｍｏｌ）と３７．５ｍｌのメタクリル酸（０．４４ｍｏｌ）の、５０ｍｌのジクロロメタン中の溶液を、８０℃に加熱したスーパー−ＰＰＡ１０００ｇに滴下し、８０℃にて５時間撹拌した。暗赤色混合物を１０００ｇの粉砕した氷に添加し、ポリリン酸が完全に溶解するまで撹拌した。水性層をそれぞれ４００ｍｌのジクロロメタン／ヘキサン溶媒混合物（３０／７０容量部）で二度抽出した。ＧＣ−ＭＳ分析を行うと、有機相中には出発材料のみが存在し、所望の生成物は痕跡すらも含まれていないことがわかった。
【００４８】
以下の表１に、実施例１〜５と比較例Ａ〜Ｅとの比較結果を示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
［実施例６］
２，５−ジメチル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オンの合成試験
２−メチルチオフェン対、Ｅａｔｏｎ試薬の質量割合と、反応温度を変化させ、実施例１と同様の方法で種々の実験を行った。これらの結果を表２に記載する。
【００５１】
【表２】
【００５２】
ａ）添加中の温度は、発熱反応であること、及び反応対象成分が高濃度であることにより、１１０℃まで上昇した。
＊）ＧＣ分析のみにより収率を測定した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、式（Ｉ）又は（Ｉａ）
【０００２】
【化１】
の複素環ケトンを製造する方法であって、
式（ＩＩ）
【０００３】
【化２】
で表される複素環化合物を、式（ＩＩＩ）
【０００４】
【化３】
で表されるα，β−不飽和カルボン酸、又は
式（ＩＶ）
【０００５】
【化４】
で表される無水物と反応させ、各式中
Ｒ1は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｒ2は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、又は
Ｒ1とＲ2とが共同で環式基を形成し、
Ｒ3はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｘが周期表第１６族元素、又は二価窒素基−（Ｎ−Ｒ4）−を意味し、Ｒ4が過ハロゲン化Ｃ1−Ｃ40炭素含有基及びＣ1−Ｃ40オルガノスルホニル基からなる群から選択された電子吸引性基である複素環ケトンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００６】
置換複素環ケトンは、オレフィン重合用の複素環メタロセン触媒を製造するための重要な出発物質である（J. Am. Chem. Soc., Vol.123 No. 20, 4763-4773）。置換基を有する複素環ケトンを出発材料として、キラルな複素環式アンサメタロセンが得られる。同生成物は特異的な立体形状を有するオレフィンの重合において使用される高い活性を有する触媒の遷移金属成分として特に重要である（ＷＯ９８／２２４８６号公報）。
【０００７】
例えば配位子を有する化合物を置換により変更すると、メタロセンの触媒特性を所望の形態に変更することができる。これにより、アンサ−ビスインデニルメタロセンに関して観察されているように（Chem. Rev. 2000, No. 4）、ポリマーの収率、分子量分布、タクチシティー、及び融点を所望の程度変化させることができる。
【０００８】
シクロペンタ［ｂ］チオフェン及びシクロペンタ［ｂ］ピロールは、キラルな複素環アンサ−メタロセンを合成する場合の重要なリガンド前駆体である。シクロペンタ［ｂ］チオフェン及びシクロペンタ［ｂ］ピロールの双方は対応の複素環ケトンから製造される。硫黄含有環状ケト化合物を構成可能な例には、スーパーポリリン酸(super-polyphosphoric acid)の存在下のチオフェンとメタクリル酸との反応がある（J. Am. Chem. Soc., Vol. 123, No. 20, 4763-4773）。
【０００９】
しかしながら、メタクリル酸と、２−メチルチオフェン又は大きな置換基を有する種々の２，３−二置換チオフェンと、の反応は、スーパーポリリン酸の存在下での公知の反応条件下では対応の複素環ケトンが得られないか、又は所望の複素環ケトンが得られたとしても収量が不十分となる。
【００１０】
ベンゾチオフェンを、五酸化リンのメタンスルホン酸溶液とメタクリル酸との混合物に室温にて添加することによる置換シクロペンタ［ｂ］ベンゾチオフェンの合成法は公知である（Organometallics, Vol. 21, No. 14, 2002, 2842-2855）。
【００１１】
【特許文献１】ＷＯ９８／２２４８６号公報
【非特許文献１】J. Am. Chem. Soc., Vol.123 No. 20, 4763-4773
【非特許文献２】Chem. Rev. 2000, No. 4
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は
公知方法の不具合を回避し、新規な複素環ケトンが製造可能であり、かつ公知の複素環ケトンを経済的に製造可能な、簡単、効果的かつ経済的な、複素環ケトンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明者等は式（I）又は式（Ia）で示される複素環ケトンを製造するための、冒頭に記載した方法を見出した。同方法では、少なくとも１種類の有機強酸と少なくとも一種類の水吸収剤とを含む液体反応溶液にて反応を行い、ここで用いる有機強酸は式（III）で示されるカルボン酸よりも酸性度が強い。また、同反応は式（ＩＩ）の複素環化合物を、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸と一緒に、又は式（ＩＶ）で示される無水物と一緒に、上述の液体反応媒体に同時に添加することにより行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
式（Ｉ）中、
Ｒ1は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基、例えばＣ1−Ｃ40アルキル基、Ｃ1−Ｃ10フルオロアルキル基、Ｃ1−Ｃ12アルコキシ基、Ｃ6−Ｃ40アリール基、Ｃ1−Ｃ10フルオロアルキル基、Ｃ1−Ｃ12アルコキシ基、Ｃ6−Ｃ40アリール基、Ｃ2−Ｃ40へテロ芳香族基、Ｃ6−Ｃ10フルオロアリール基、Ｃ6−Ｃ10アリールオキシ基、Ｃ3−Ｃ18トリアルキルシリル基、Ｃ2−Ｃ20アルケニル基、Ｃ2−Ｃ20アルキニル基、Ｃ7−Ｃ40アリールアルキル基、又はＣ8−Ｃ40アリールアルケニル基である。Ｒ1は水素、環式、分岐状又は非分岐Ｃ1−Ｃ20、好ましくはＣ1−Ｃ8アルキル基、Ｃ2−Ｃ12、特にＣ4−Ｃ8−ω−アルケン−１−イル、Ｃ6−Ｃ22、好ましくはＣ6−Ｃ14アリール基、又はアルキル基中の炭素原子数が１〜１０、好ましくは１〜４であり、アリール基中の炭素原子数が６〜２２、好ましくは６〜１０のアリールアルキル基を意味する。特に好ましいＲ1基の例は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、シクロペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、５−ヘキセン−１−イル、７−オクテン−１−イル、フェニル、２−トリル、３−トリル、４−トリル、２，３−ジメチルフェニル、２，４−ジメチルフェニル、２，５−ジメチルフェニル、２，６−ジメチルフェニル、３，４−ジメチルフェニル、３，５−ジメチルフェニル、３，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチル）−フェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、２，３，４−トリメチルフェニル，１−ナフチル、２−ナフチル、フェナントリル、ｐ−イソプロピルフェニル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、ｐ-ｓ-ブチルフェニル、ｐ−シクロヘキシルフェニル、ｐ−トリメチルシリルフェニル、ベンジル又は２−フェニルエチル、特にメチル、ｉ−プロピル、５−ヘキセン−１−イル、フェニル、ナフチル、２−３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル又はベンジルを意味する。
【００１５】
Ｒ2は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基、例えばＣ1−Ｃ40アルキル基、Ｃ1−Ｃ10フルオロアルキル基、Ｃ1−Ｃ12アルコキシ基、Ｃ6−Ｃ40アリール基、Ｃ2−Ｃ40へテロ芳香族基、Ｃ6−Ｃ10フルオロアルキル基、Ｃ6−Ｃ10アリールオキシ基、Ｃ3−Ｃ18トリアルキルシリル基、Ｃ2−Ｃ20アルケニル基、Ｃ2−Ｃ20アルキニル基、Ｃ7−Ｃ40アリールアルキル基、又はＣ8−Ｃ40アリールアルケニル基である。Ｒ2は水素、環式、分岐状又は非分岐Ｃ1−Ｃ20、好ましくはＣ1−Ｃ8アルキル基、Ｃ6−Ｃ22、好ましくはＣ6−Ｃ14アリール基、又はアルキル基中の炭素原子数が１〜１０、好ましくは１〜４であり、かつアリール基中の炭素原子数が６〜２２、好ましくは６〜１０のアリールアルキル基を意味する。特に好ましいＲ2基の例は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、シクロペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、フェニル、２−トリル、３−トリル、４−トリル、２，３−ジメチルフェニル、２，４−ジメチルフェニル、２，５−ジメチルフェニル、２，６−ジメチルフェニル、３，４−ジメチルフェニル、３，５−ジメチルフェニル、３，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、２，３，４−トリメチルフェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、フェナントリル、ｐ−イソプロピルフェニル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、ｐ−ビフェニル、ｐ−ｓ−ブチルフェニル、ｐ−シクロヘキシルフェニル、ｐ−トリメチルシリルフェニル、ベンジル又は２−フェニルエチル、特に水素、メチル、ｉ−プロピル、フェニル、ナフチル、２−メチルフェニル、２，５−ジメチルフェニル、３，５−ジメチルフェニル、３，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル、ｐ−ビフェニル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル又はベンジルを意味する。
【００１６】
Ｒ1とＲ2とは共同で環式基を形成してもよく、この環式基は単環式であっても多環式基であってもよく、飽和していても不飽和であってもよい。Ｒ1とＲ2とが共同で無置換の１，３−ブタジエン−１，４−ジイル基、又は一箇所又は二箇所の末端置換基を有する１，３−ブタジエン１，４−ジイル基（末端の置換基はＲ2と同様の意味を有してもよい）を形成すると更に好ましい。１，３−ブタジエン−１，４−ジイル基上の末端基としてはメチル及びエチルが好ましい。
【００１７】
Ｒ3はＣ1−Ｃ40炭素含有基、好ましくはＣ1−Ｃ40アルキル基、Ｃ1−Ｃ10フルオロアルキル基、Ｃ6−Ｃ40アリール基、Ｃ2−Ｃ40へテロ芳香族基、
Ｃ6−Ｃ10フルオロアリール基、Ｃ7−Ｃ40アリールアルキル基、又は
Ｃ3−Ｃ18トリアルキルシリル基である。Ｒ3は、環式、分岐状又は非分岐Ｃ1−Ｃ20、Ｃ6−Ｃ22、好ましくはＣ6−Ｃ14アリール基、又はアルキル基中の炭素原子数が１〜１０、好ましくは１〜４であり、アリール基中の炭素原子数が６〜２２、好ましくは６〜１０のアリールアルキル基、又は置換２−及び３−チエニル基、置換２−及び３−フリル基、及び置換ピロール−２−及び３−イル基からなる群から選択されるＣ4−Ｃ24へテロ芳香族基（置換された五員環へテロ芳香族基は２位と５位に水素原子を有さず、１，３，４位においては同一又は異なる置換基を有するか無置換であり、五員環へテロ芳香族基の置換基は同一又は異なるＣ1−Ｃ20炭化水素、例えばＣ1−Ｃ20、好ましくはＣ1−Ｃ4アルキル基、又はＣ6−Ｃ20、好ましくはＣ6−Ｃ10アリール基、特にメチル、エチル、フェニルである）である。更に好ましいＲ3基の例は、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル及びフェニルであり、メチル又はフェニルであると特に好ましい。
【００１８】
Ｘは周期表第１６族元素、例えば酸素、硫黄、セレン又はテルル、好ましくは硫黄又はセレン、特に硫黄、又は二価窒素基−（Ｎ−Ｒ4）−を意味し、Ｒ4が過ハロゲン化Ｃ1−Ｃ40炭素含有基、例えば過フッ化Ｃ1−Ｃ40アルキル基又は過フッ化Ｃ6−Ｃ22アリール基、及びＣ1−Ｃ40オルガノスルホニル基、例えばＣ1−Ｃ20アルキルスルホニル基又はＣ6−Ｃ14アリールスルホニル基からなる群から選択された電子吸引性基である。好ましいＲ4基の例は、トリフルオロメチル、ｎ−ノナフルオロブチル、ペンタフルオロフェニル、ヘプタフルオロナフチル、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、ｐ−トリルスルホニル又はトリフルオロメチルスルホニルである。Ｘが硫黄であると極めて好ましい。
【００１９】
本発明において「アルキル」とは、特に他の説明がない限り、直鎖状、又は一つ、もしくは場合により複数の分岐を有する飽和炭化水素を含み、環状基も含まれる。好ましくはＣ1−Ｃ18アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、イソプロピル、イソブチル、イソペンチル、イソヘキシル、ｓｅｃ−ブチル又はｔｅｒｔ−ブチルである。
【００２０】
本発明において「アルケニル」とは、１つ又は場合によりこれ以上の集積又は共役等のＣ−Ｃ二重結合を有する、直鎖状、又は一つ又は場合により複数の分岐を有する炭化水素基を含む。好ましくはＣ2−Ｃ12−ω−アルケン−１−イル基、例えばビニル、アリル、３−ブテン−１−イル、５−ヘキセン−１−イル、７−オクテン−１−イル、及び９−デセン−１−イルが挙げられる。
【００２１】
本発明において「アリール」とは、特に他の説明がない限り、芳香族基、又は場合により縮合ポリ芳香族炭化水素基を意味する。これらの基は場合により、直鎖又は分岐状のＣ1−Ｃ18アルキル、Ｃ1−Ｃ18アルコキシ、Ｃ2−Ｃ10アルケニル、又はＣ3−Ｃ15アルキルアルケニルによる単一又は複数の置換を有していてもよい。置換又は無置換アリールの好ましい例は、特にフェニル、２−メチルフェニル、４−メチルフェニル、４−エチルフェニル、４−プロピルフェニル、４−イソプロピルフェニル、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、４−メトキシフェニル、１−ナフチル、９−アントリル、９−フェナントリル、３，５−ジメチルフェニル、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、又は４−トリフルオロメチルである。
【００２２】
本発明において「ヘテロ芳香族基」とは、芳香族炭化水素基の１個以上の炭素原子が、窒素、リン、酸素又は硫黄原子又はこれらの組み合わせに代替されているものを意味する。ヘテロ芳香族基は場合により直鎖状又は分岐状のＣ1−Ｃ18アルキル、Ｃ2−Ｃ10アルケニル、又はＣ6−Ｃ10アリールにより一回又は複数回置換されていてもよい。好ましい例としては、チエニル、フリル、ピロリル、ピリジル、ピラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピリミジニル、ピラジニル等、並びにこれらのメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、及びｔｅｒｔ−ブチル基に置換された誘導体である。
【００２３】
本発明における特に好ましい実施の形態では、Ｒ3がメチルを、Ｘが硫黄を、Ｒ1及びＲ2がそれぞれ上記定義を有する。
【００２４】
本発明の方法は、少なくとも１種類の有機強酸と少なくとも１種類の水吸収剤とを含む液体反応媒体中で反応が行われ、使用する有機強酸の酸性度が、式（ＩＩＩ）で示されるカルボン酸よりも高く、式（ＩＩ）の複素環化合物を、式(ＩＩＩ)のα，β−不飽和カルボン酸又は式（ＩＶ）の無水物と共に上述の液体反応媒体に同時に添加することにより反応が行われることを特徴とする。反応成分を予め混合物として調製し、これを液体反応媒体に添加することが好ましい。
【００２５】
本発明の方法で使用可能な有機強酸の酸性度は式（ＩＩＩ）で表されるカルボン酸の酸性度よりも高い。有機強酸の具体例は、過ハロゲン化カルボン酸、例えばトリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸又はパーフルオロプロピオン酸、又はハロゲン化されていてもよいＣ1−Ｃ18アルキルスルホン酸である。本発明の方法では、Ｃ1−Ｃ8−、特にＣ1−Ｃ4アルキルスルホン酸を用いると好ましい。好ましい例はメタンスルホン酸、トリフルメタンスルホン酸及びエタンスルホン酸、特にメタンスルホン酸である。
【００２６】
水吸収剤は、酸性反応媒体中の反応水を、モレキュラーシーブの場合は物理的に、五酸化リンの場合は化学的に結合可能である必要がある。本発明の方法では水吸収剤として五酸化リンを用いることが好ましい。
【００２７】
液体反応媒体は、有機強酸及び水吸収乾燥剤の他に、不活性溶媒、例えばアルカン又はハロゲン化アルカンを含んでもよい。適するアルカンの例はペンタン、ヘキサン、ヘプタン及びドデカンであり、適するハロゲン化アルカンの例は塩化メチル及び１，２−ジクロロエタンである。
【００２８】
本発明の方法は、メタンスルホン酸と五酸化リンとの混合物を５０質量％を超過する量で含む液体反応媒体中で行われると好ましい。メタンスルホン酸と五酸化リンとの混合物を９０質量％を超過する量で含む液体反応媒体が特に好ましく使用される。式（ＩＩ）、(ＩＩＩ)及び（ＩＶ）で示される出発成分は、上記の液体反応媒体の成分とはみなさない。
【００２９】
本発明の方法では、式（ＩＩ）の複素環化合物対、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸のモル割合は、一般に５：１〜１：１００の範囲とされ、２：１〜１：３であると好ましく、１．１：１〜１：１．５であると特に好ましい。式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸の代わりに式(ＩＶ)の無水物を用いる場合、本発明の方法において、式（ＩＶ）の無水物１モルは式（ＩＩＩ）のカルボン酸２モルに対応する。
【００３０】
本発明の方法に用いられる式（ＩＩ）の複素環化合物対、液体反応媒体の質量割合は、一般に１：２〜１：１０００、好ましくは１：３〜１：５０、更に好ましくは１：５〜１：３５の範囲である。
【００３１】
本発明の方法では、水吸収剤対、有機強酸の質量割合は１：９９〜２５：７５の範囲であると好ましい。五酸化リンとメタンスルホン酸の場合、質量割合は、５：９５〜１５：８５の範囲であると好ましい。
【００３２】
本発明の反応温度は、一般に２０〜２００℃、好ましくは５０〜１１０℃、特に６０〜９０℃の範囲とされる。反応温度２０℃では、転化率が非常に低く、６０℃では十分な転化率が得られる。更に、１１０℃では所望の反応生成物の最大転化率を超えた。
【００３３】
本発明の方法は、一般には大気圧下で行われるが、通常は減圧下又は高圧下にて行うことも可能である。最良の形態で反応を行うためには、反応条件下で、液体反応媒体中に反応対象材料が一緒に存在することのみが重要である。
【００３４】
式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）の出発材料は公知であり、市販されているが、文献に記載された方法により製造することも可能である。例えば２，３−二置換チオフェンは、J. Chem. Soc., Perkin 1, 22, (1976), 2344に記載の方法で製造可能である。
【００３５】
本発明の方法は、高収率、高時空収率とされ、かつ反応混合物からの単離と、その結果得られた反応生成物の後処理が簡単であるという顕著な特徴を有する。
【００３６】
以下の実施例により本発明を更に説明する。本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００３７】
一般的事項
質量分析器5973（El,70eV）を有する機器、Hewlett Packard 6890を用いてマススペクトルを測定した。１４０℃で撹拌しながら、１６４．３ｇの五酸化リンを975.7gの市販のポリリン酸（Aldrich）に完全に溶解することにより、Super-PPA(スパーポリリン酸)を製造した。市販のEaton試薬を用いた（Aldrich製、五酸化リンのメタンスルホン酸溶液、7.5質量％）。
【００３８】
［実施例１］
２，５−ジメチル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オンの合成
１５０ｇの２−メチルチオフェン（１．５モル）と１５７．５ｇのメタクリル酸（１．８モル）の混合物を８０℃にて、３０分間で、１５００ｍｌのＥａｔｏｎ試薬に添加した。温度は７８℃〜８３℃の範囲であった。添加終了後、反応混合物を更に５分間撹拌し、次いで３０００ｍｌの水と５００ｍｌのジクロロメタンを含む激しく撹拌された状態の混合物に徐々に注入した。有機相を取り出し、硫酸マグネシウムで乾燥した。回転式蒸発器で溶媒を留去し、２６３．５ｇの粗生成物を得た。ＧＣ−ＭＳ分析により測定した純度は８８．２％であった。粗生成物の一部(７９ｇ)を蒸留した（９２℃、０．０２ｔｏｒｒ）。５６．５ｇ（７６％）の生成物が、約９：１（チオフェン−６−オン：チオフェン−４−オン）の割合の２種類の異性体混合物として得られた。
主異性体の1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ６．８（ｓ、１Ｈ）、３．２（ｄｄ、１Ｈ）、２．９５（ｍ、１Ｈ）、２．５（ｓ、３Ｈ）、２．４（ｍ、１Ｈ）、１．２５（ｄ、３Ｈ）、ＥＩＭＳ：ｍ／ｚ（％）１６５（［Ｍ+］、７２）、１５１（１００）、１２３（２３）、９７（１１）、６９（１５）
【００３９】
［比較例Ａ］
２，５−ジメチル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン-６-オンの合成
１００ｇの２−メチルチオフェン（１．０２ｍｏｌ）と１０４ｍｌのメタクリル酸（１．２２ｍｏｌ）を２００ｍｌのジクロロメタン中に含む溶液を、１０００ｇのスーパーＰＰＡに、８０℃にて３０分間で滴下した。この後、反応混合物を８０℃にて３時間撹拌した。暗赤色混合物が得られ、これを１０００ｇの粉砕した氷に注入し、ポリリン酸が完全に溶解するまで撹拌した。水性層をそれぞれ４００ｍｌのジクロロメタン／ヘキサン溶媒混合物（３０容量部／７０容量部）で２度抽出した。得られた有機相を合わせて、これを炭酸水素ナトリウムの飽和水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。回転式蒸発器で溶媒を除去した後、１３６ｇの粗生成物を得た。粗生成物（９０℃、０．１ｔｏｒｒ）を蒸留することにより、７６ｇ（４６％）の生成物を得た。
【００４０】
［実施例２］
２，５−ジメチル−３−ナフタレン−１−イル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オン（２）の合成
５ｇの２−メチル−３−ナフタレン−１−イルチオフェン（０．０２２ｍｏｌ）及び２．１ｍｌのメタクリル酸（０．０２５ｍｏｌ）の混合物を、１２５ｍｌのＥａｔｏｎ試薬に、８０℃にて１５分間添加した。更に５分経過後、反応混合物を氷水に注入すると
沈殿生成物が得られた。３００ｍｌのジクロロメタンを添加して沈殿生成物を溶解した。有機相を除去し、炭酸水素ナトリウムの飽和溶液でこれを洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を除去した後、５ｇの生成物（２）を得た。ＧＣ分析の結果、生成物（２）は純度９９％の単一の異性体として存在することがわかった。
1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ７．８−８．０（ｔ、２Ｈ）、７．３−７．６（ｍ、５Ｈ）、２．８−３．０（ｍ、２Ｈ）、２．２−２．４（ｍ、１Ｈ）、２．３（ｓ、３Ｈ）、１．２５（ｄ、３Ｈ）、ＥＩＭＳ：ｍ／ｚ（％）２９２（［Ｍ+］、１００）、２７７（６２）、２６３（１５）、２４９（１６）、２３５（１５）、２１５（８）、２０２（９）、１８９（６）、１６５（９）
【００４１】
［比較例Ｂ］
２，５−ジメチル−３−ナフタレン−１−イル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オン（２）合成試験
５ｇの２−メチル−３−ナフタレン−１−イルチオフェン（０．０２２ｍｏｌ）と２．５ｍｌのメタクリル酸（０．０３ｍｏｌ）の、６０ｍｌのジクロロメタン溶液を、３００ｇのスーパーＰＰＡに７０℃にて添加し、２０時間撹拌した。ＧＣ−ＭＳ分析を行うと、反応混合物中には出発材料のみが存在し、生成物（２）が全く得られていないことがわかった。
【００４２】
［実施例３］
５−メチル−２−フェニル−３−ｏ−トリル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オン（３）の合成
３１．８ｇの２−フェニル−３−ｏ−トリル−チオフェン（０．１２７ｍｏｌ）と１３．３ｍｏｌのメタクリル酸（０．１５７ｍｏｌ）の混合物を、５００ｍｌのＥａｔｏｎ試薬に、約８０℃にて３０分間で添加した。添加が完全に終了した後、反応混合物を更に５分間撹拌し、次いで粉砕した氷に徐々に添加した。３００ｍｌのジクロロメタンを添加して反応生成物を溶解した。有機相を取り出し、炭酸水素ナトリウムの飽和水溶液でこれを洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を除去した後、３９ｇの生成物（３）を得た。ＧＣ−ＭＳ分析の結果、生成物（３）は純度９５％の単一の異性体からなることがわかった。
1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ７．０−７．３（ｍ、４Ｈ）、２．８−３．１（ｍ、２Ｈ）、２．２−２．４（ｍ、１Ｈ）、１．９（ｓ、３Ｈ）、１．２５（ｄｄ、３Ｈ）、ＥＩＭＳ：ｍ／ｚ（％）３１８（［Ｍ+］、１００）、３０３（３９）、２７５（１６）、２６１（１１）、２４７（６）、２２８（８）、２１５（１３）、２０２（６）、１８９（６）、１６５（６）
【００４３】
［比較例Ｃ］
５−メチル−２−フェニル−３−ｏ−トリル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オン（３）合成試験
５ｇの２−フェニル−３−ｏ−トリルチオフェン（０．０２ｍｏｌ）と２．５ｍｌのメタクリル酸（０．０３ｍｏｌ）の混合物を、７５ｇのスパー−ＰＰＡに９０℃にて添加し、５時間撹拌した。ＧＣ−ＭＳ分析を行うと、反応混合物中には出発材料のみが存在し、生成物（３）が５％未満であることがわかった。
【００４４】
［実施例４］
２−メチル−１，２-ジヒドロベンゾ［ｂ］シクロペンタ［ｄ］チオフェン−３−オンの合成
１３．４ｇのベンゾ［ｂ］チオフェン（０．１０ｍｏｌ）と９．０４ｍｏｌのメタクリル酸（０．１０５ｍｏｌ）の混合物を、１３４ｇのＥａｔｏｎ試薬に、６５℃にて添加した。反応混合物を６５℃にて１時間撹拌し、次いで１５０ｍｌの水中に注入した。水性層をジクロロメタン／ヘキサン溶媒混合物（３０容量部／７０容量部）で２度抽出した。得られた有機相を合わせて、水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下に溶媒を除去した後、１４．７ｇ（７２．８％）の粗生成物を得た。ＧＣ分析の結果、生成物は約３３：１（チオフェン−３−オン：チオフェン−１−オン）の割合の２種類の異性体を含むことがわかった。
ＥＩＭＳのＭ+（Ｃ12Ｈ10ＯＳ）：２０２．０(実測値)、２０２．２７（理論値）
【００４５】
［比較例Ｄ］
２−メチル−１，２−ジヒドロベンゾ［ｂ］シクロペンタ［ｄ］チオフェン−３−オンの合成
６６．９ｇのベンゾ［ｂ］チオフェン（０．５ｍｏｌ）と４６．３ｇのメタクリル酸（０．５３７ｍｏｌ）の６０ｍｌのジクロロメタン中の溶液を、１０００ｇのスーパー−ＰＰＡに、７０℃にて２０分にて滴下した。滴下中の温度を６５〜７０℃に維持した。塩化メチレンを留去した。２時間反応後の反応混合物を粉砕した氷に注入し、ポリリン酸が完全に溶解するまで撹拌した。水性層をジクロロメタン／ヘキサン溶媒混合物（３０容量部／７０容量部）で抽出した。得られた有機相を合わせて、これを炭酸水素ナトリウムの飽和水溶液と、水とで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下に溶媒を除去した後、７９．８ｇの暗橙色の油（７１％）を得た。
1ＨＮＭＲ，２種類の異性体（ＣＤ2Ｃｌ2）：δ７．２−８．２（ｍ、４Ｈ）、２．６−３．４（ｍ、３Ｈ）、１．３（ｍ、３Ｈ）。
【００４６】
［実施例５］
２−メチル−８−フェニル−１，２−ジヒドロベンゾ［ｂ］シクロペンタ［ｄ］チオフェン−３−オンの合成
１０ｇの４−フェニルベンゾ［ｂ］チオフェン（４７．６ｍｍｏｌ）と４．８ｍｌのメタクリル酸（５６．６ｍｏｌ）の混合物を、１００ｍｌのＥａｔｏｎ試薬に、添加中の温度８０℃にて３０分で添加した。反応混合物を６０℃に冷却し、激しく撹拌しながら４００ｍｌの水に徐々に添加した。２５０ｍｌのジクロロメタンを添加すると、沈殿した生成物が溶解した。相を分離させた後、炭酸水素ナトリウムの飽和溶液と、水とで有機相を洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を除去すると、１２ｇの生成物が得られた。ＧＣ分析の結果、生成物は純度９０％であり、約７：３（チオフェン−３−オン：チオフェン−１−オン）の割合の２種類の異性体混合物を含むことがわかった。
主異性体の1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ７．８（ｄ、１Ｈ）、７．２−７．５（ｍ、７Ｈ）、２．８５（ｍ、１Ｈ）、２．７（ｄ、１Ｈ）、２．０５（２、１Ｈ）、１．１（ｄ、３Ｈ）、ＥＩＭＳ：ｍ／ｚ（％）２８７（［Ｍ+］、１００）、２６３（６５）、２４９（１３）、２３４（２１）、２２１（４７）、２０２（１６）、１８９（９）、１７６（６）、１６３（８）、１５１（３）、１３９（３）。
【００４７】
［比較例Ｅ］
２−メチル−８−フェニル−１，２−ジヒドロベンゾ［ｂ］シクロペンタ［ｄ］チオフェン−３−オン合成試験
７６．２ｇの４−フェニルベンゾ［ｂ］チオフェン（０．３６ｍｏｌ）と３７．５ｍｌのメタクリル酸（０．４４ｍｏｌ）の、５０ｍｌのジクロロメタン中の溶液を、８０℃に加熱したスーパー−ＰＰＡ１０００ｇに滴下し、８０℃にて５時間撹拌した。暗赤色混合物を１０００ｇの粉砕した氷に添加し、ポリリン酸が完全に溶解するまで撹拌した。水性層をそれぞれ４００ｍｌのジクロロメタン／ヘキサン溶媒混合物（３０／７０容量部）で二度抽出した。ＧＣ−ＭＳ分析を行うと、有機相中には出発材料のみが存在し、所望の生成物は痕跡すらも含まれていないことがわかった。
【００４８】
以下の表１に、実施例１〜５と比較例Ａ〜Ｅとの比較結果を示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
［実施例６］
２，５−ジメチル−４，５−ジヒドロシクロペンタ［ｂ］チオフェン−６−オンの合成試験
２−メチルチオフェン対、Ｅａｔｏｎ試薬の質量割合と、反応温度を変化させ、実施例１と同様の方法で種々の実験を行った。これらの結果を表２に記載する。
【００５１】
【表２】
【００５２】
ａ）添加中の温度は、発熱反応であること、及び反応対象成分が高濃度であることにより、１１０℃まで上昇した。
＊）ＧＣ分析のみにより収率を測定した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）又は（Ｉａ）
【化１】
の複素環ケトンを製造する方法であって、
式（ＩＩ）
【化２】
で表される複素環化合物を、式（ＩＩＩ）
【化３】
で表されるα，β−不飽和カルボン酸、又は
式（ＩＶ）
【化４】
で表される無水物と反応させ、該反応を、少なくとも１種類の有機強酸と、少なくとも１種類の水吸収剤とを含む液体反応媒体中で行い、前記有機強酸は式（ＩＩＩ）のカルボン酸よりも酸性度が強く、前記反応は式（ＩＩ）の複素環化合物を、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸又は式（ＩＶ）の無水物と一緒かつ同時に、前記液体媒体に添加し、各式中
Ｒ1は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｒ2は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、又は
Ｒ1とＲ2とが共同で環式基を形成し、
Ｒ3はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｘは周期表第１６族元素、又は二価窒素基−（Ｎ−Ｒ4）−を意味し、Ｒ4は過ハロゲン化Ｃ1−Ｃ40炭素含有基及びＣ1−Ｃ40オルガノスルホニル基からなる群から選択された電子吸引性基であることを特徴とする、複素環ケトンの製造方法。
【請求項２】
Ｘが硫黄を意味することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
有機強酸がＣ1−Ｃ8アルキルスルホン酸であることを特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
水吸収剤が五酸化リンであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
液体反応媒体の少なくとも５０質量％がメタンスルホン酸と五酸化リンとの混合物から構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
式（ＩＩ）の複素環化合物対、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸のモル比が５：１〜１：１００の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
式（ＩＩ）の複素環化合物対、液体反応媒体の質量割合が１：２〜１：１０００の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
水吸収剤対、有機強酸の質量割合が１：９９〜２５：７５の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
反応を２０℃〜２００℃の温度範囲において行うことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）又は（Ｉａ）
【化１】
の複素環ケトンを製造する方法であって、
式（ＩＩ）
【化２】
で表される複素環化合物を、式（ＩＩＩ）
【化３】
で表されるα，β−不飽和カルボン酸、又は
式（ＩＶ）
【化４】
で表される無水物と反応させ、該反応を、少なくとも１種類の有機強酸と、少なくとも１種類の水吸収剤とを含む液体反応媒体中で行い、前記有機強酸は式（ＩＩＩ）のカルボン酸よりも酸性度が強く、前記反応は式（ＩＩ）の複素環化合物を、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸又は式（ＩＶ）の無水物と一緒かつ同時に、前記液体媒体に添加し、前記反応は５０℃〜１００℃の温度範囲において行われ、
各式中
Ｒ1は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｒ2は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、又は
Ｒ1とＲ2とが共同で環式基を形成し、
Ｒ3はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｘは周期表第１６族元素、又は二価窒素基−（Ｎ−Ｒ4）−を意味し、Ｒ4は過ハロゲン化Ｃ1−Ｃ40炭素含有基及びＣ1−Ｃ40オルガノスルホニル基からなる群から選択された電子吸引性基であることを特徴とする、複素環ケトンの製造方法。
【請求項２】
Ｘが硫黄を意味することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
有機強酸がＣ1−Ｃ8アルキルスルホン酸であることを特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
水吸収剤が五酸化リンであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
液体反応媒体の少なくとも５０質量％がメタンスルホン酸と五酸化リンとの混合物から構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
式（ＩＩ）の複素環化合物対、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸のモル比が５：１〜１：１００の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
式（ＩＩ）の複素環化合物対、液体反応媒体の質量割合が１：２〜１：１０００の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
水吸収剤対、有機強酸の質量割合が１：９９〜２５：７５の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１】
式（Ｉ）又は（Ｉａ）
【化１】
の複素環ケトンを製造する方法であって、
式（ＩＩ）
【化２】
で表される複素環化合物を、式（ＩＩＩ）
【化３】
で表されるα，β−不飽和カルボン酸、又は
式（ＩＶ）
【化４】
で表される無水物と反応させ、該反応を、少なくとも１種類の有機強酸と、少なくとも１種類の水吸収剤とを含む液体反応媒体中で行い、前記有機強酸は式（ＩＩＩ）のカルボン酸よりも酸性度が強く、前記反応は式（ＩＩ）の複素環化合物を、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸又は式（ＩＶ）の無水物と一緒かつ同時に、前記液体媒体に添加し、各式中
Ｒ1は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｒ2は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、又は
Ｒ1とＲ2とが共同で環式基を形成し、
Ｒ3はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｘは周期表第１６族元素、又は二価窒素基−（Ｎ−Ｒ4）−を意味し、Ｒ4は過ハロゲン化Ｃ1−Ｃ40炭素含有基及びＣ1−Ｃ40オルガノスルホニル基からなる群から選択された電子吸引性基であることを特徴とする、複素環ケトンの製造方法。
【請求項２】
Ｘが硫黄を意味することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
有機強酸がＣ1−Ｃ8アルキルスルホン酸であることを特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
水吸収剤が五酸化リンであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
液体反応媒体の少なくとも５０質量％がメタンスルホン酸と五酸化リンとの混合物から構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
式（ＩＩ）の複素環化合物対、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸のモル比が５：１〜１：１００の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
式（ＩＩ）の複素環化合物対、液体反応媒体の質量割合が１：２〜１：１０００の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
水吸収剤対、有機強酸の質量割合が１：９９〜２５：７５の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
反応を２０℃〜２００℃の温度範囲において行うことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）又は（Ｉａ）
【化１】
の複素環ケトンを製造する方法であって、
式（ＩＩ）
【化２】
で表される複素環化合物を、式（ＩＩＩ）
【化３】
で表されるα，β−不飽和カルボン酸、又は
式（ＩＶ）
【化４】
で表される無水物と反応させ、該反応を、少なくとも１種類の有機強酸と、少なくとも１種類の水吸収剤とを含む液体反応媒体中で行い、前記有機強酸は式（ＩＩＩ）のカルボン酸よりも酸性度が強く、前記反応は式（ＩＩ）の複素環化合物を、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸又は式（ＩＶ）の無水物と一緒かつ同時に、前記液体媒体に添加し、前記反応は５０℃〜１００℃の温度範囲において行われ、
各式中
Ｒ1は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｒ2は水素又はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、又は
Ｒ1とＲ2とが共同で環式基を形成し、
Ｒ3はＣ1−Ｃ40炭素含有基を意味し、
Ｘは周期表第１６族元素、又は二価窒素基−（Ｎ−Ｒ4）−を意味し、Ｒ4は過ハロゲン化Ｃ1−Ｃ40炭素含有基及びＣ1−Ｃ40オルガノスルホニル基からなる群から選択された電子吸引性基であることを特徴とする、複素環ケトンの製造方法。
【請求項２】
Ｘが硫黄を意味することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
有機強酸がＣ1−Ｃ8アルキルスルホン酸であることを特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
水吸収剤が五酸化リンであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
液体反応媒体の少なくとも５０質量％がメタンスルホン酸と五酸化リンとの混合物から構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
式（ＩＩ）の複素環化合物対、式（ＩＩＩ）のα，β−不飽和カルボン酸のモル比が５：１〜１：１００の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
式（ＩＩ）の複素環化合物対、液体反応媒体の質量割合が１：２〜１：１０００の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
水吸収剤対、有機強酸の質量割合が１：９９〜２５：７５の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【公表番号】特表２００６−５１１６０９（Ｐ２００６−５１１６０９Ａ）
【公表日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５０２５４３（Ｐ２００５−５０２５４３）
【出願日】平成１５年１２月１７日（２００３．１２．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０１４３５８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０５６７９６
【国際公開日】平成１６年７月８日（２００４．７．８）
【出願人】（５００５８５８７８）バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング (35)
【公表日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１２月１７日（２００３．１２．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０１４３５８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０５６７９６
【国際公開日】平成１６年７月８日（２００４．７．８）
【出願人】（５００５８５８７８）バーゼル、ポリオレフィン、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング (35)
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