説明

4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体及びその製造方法

【課題】液晶化合物である4−シクロペンチルシクロヘキサンカルボン酸誘導体の製造中間体である4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体(5)及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
下記一般式(5)で表される4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体を、4−(シクロペンテニル)シクロヘキセノン誘導体の接触水素化反応を行うことで製造することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶化合物の製造中間体として有用な4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
4−シクロペンチルシクロヘキサンカルボン酸誘導体は、液晶化合物として有用である(特許文献1)。シクロヘキサンカルボン酸誘導体は容易にシクロヘキサノン誘導体から調製できることが知られている(特許文献2)。しかしながら、4−シクロペンチルシクロヘキサンカルボン酸誘導体の製造中間体である4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体及びその製造方法は全く報告されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】ドイツ特許出願公開第3918884号
【特許文献2】国際公開第2005/005456号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、液晶化合物である4−シクロペンチルシクロヘキサンカルボン酸誘導体の製造中間体である4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体及びそ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】
【0005】
本発明者らは、前記課題を鑑み鋭意検討を重ねた結果、4−(シクロペンテニル)シクロヘキセノン誘導体を接触水素化反応することで、簡便に4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0006】
すなわち本発明は、一般式(5)
【0007】
【化1】

(式中、Rは、
ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から10のアルキル基;炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基またはハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数3から8のシクロアルキル基;あるいは、炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基、ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基;
を表す。)で表される4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体に関する。
【0008】
また本発明は、一般式(4)
【0009】
【化2】

(式中、Rは前記と同じ意味を表す。)で表される4−(シクロペンテニル)シクロヘキセノン誘導体を、接触水素化反応させることを特徴とする、一般式(5)
【0010】
【化3】

(式中、Rは前記と同じ意味を表す)で表される4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体の製造方法に関するものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明により、液晶化合物である4−シクロペンチルシクロヘキサンカルボン酸誘導体の製造中間体である、4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体(5)を簡便に製造できる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、本発明を詳細に説明する。
【0013】
は、(i)ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から10のアルキル基;(ii)炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基またはハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数3から8のシクロアルキル基;あるいは、(iii)炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基、ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表す。
【0014】
で表される炭素数1から10のアルキル基としては、直鎖状もしくは分岐状のいずれであってもよく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等を例示することができる。これらの炭素数1から10のアルキル基は、ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよい。具体的には、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、2−メトキシエチル基、2−エトキシエチル基、クロロメチル基、2−クロロエチル基、3−クロロプロピル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2−フルオロエチル基、3−フルオロプロピル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、2,2,2−トリクロロエチル基等を例示することができる。
【0015】
で表される炭素数3から8のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等を例示することができる。これらの炭素数3から8のシクロアルキル基は、炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基またはハロゲン原子で置換されていてもよい。具体的には、4−メチルシクロヘキシル基、4−エチルシクロヘキシル基、4−プロピルシクロヘキシル基、4−ブチルシクロヘキシル基、4−ペンチルシクロヘキシル基、4−フルオロシクロヘキシル基、4−(トリフルオロメチル)シクロプロピル基、4−(ペンタフルオロエチル)シクロヘキシル基、4−(ヘプタフルオロプロピル)シクロヘキシル基等を例示することができる。
【0016】
で表されるフェニル基は、炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基、ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよい。具体的には、フェニル基、p−トリル基、m−トリル基、o−トリル基、2,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、メシチル基、4−エチルフェニル基、2,4−ジエチルフェニル基、3,5−ジエチルフェニル基、4−プロピルフェニル基、4−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル基、4−ペンチルフェニル基、4−フルオロフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、3,4−ジフルオロフェニル基、3,5−ジフルオロフェニル基、2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル基、2,3−ジフルオロ―4−プロピルフェニル基、4−クロロフェニル基、4−ブロモフェニル基、4−(トリフルオロメチル)フェニル基、4−メトキシフェニル基、4−エトキシフェニル基、4−エトキシ−2,3−ジフルオロフェニル基、3,4−(メチレンジオキシ)フェニル基等を例示することができる。
【0017】
は、調製が容易な点で、ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から10のアルキル基が好ましく、炭素数3から4のアルキル基がさらに好ましく、プロピル基がさらに好ましい。
【0018】
次に、本発明の製造方法について詳しく述べる。
【0019】
本発明の原料である4−(シクロペンテニル)シクロヘキセノン誘導体(4)の製造方法及びそれを用いた本発明の4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体(5)の製造方法は、下記スキームに示すとおりである。
【0020】
【化4】

(式中、Rは前記と同じ意味を表し、Rは水素原子、置換されていてもよいシクロヘキシル基、置換されていてもよいフェニル基、またはコレステリル基を表す。)
【0021】
工程1は、アルコール誘導体(1)を酸化し、アルデヒド誘導体(2)を製造する工程である。
【0022】
工程1の原料であるアルコール誘導体(1)は、文献記載(例えば、Bioorganic&Medicinal Chemistry,5巻,2173−2183ページ、1997年)の方法で合成することができる。
【0023】
工程1で用いることのできる酸化剤としては、クロム酸、ジメチルスルホキシド/塩化オキザリル/トリエチルアミン混合系酸化剤、ジメチルスルホキシド/三酸化硫黄−ピリジンコンプレックス/トリエチルアミン混合系酸化剤、ジメチルスルホキシド/N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド混合系酸化剤、ジメチルスルフィド/N−塩化コハク酸イミド/トリエチルアミン混合系酸化剤、デスマーチン試薬、2−ヨードキシ安息香酸、三酸化硫黄/ピリジン混合系酸化剤、アルミニウムトリイソプロポキシド、二酸化マンガン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン=1−オキシル=フリーラジカル、4−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン=1−オキシル=フリーラジカル等を例示することができる。
【0024】
工程1で用いることのできる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば良い。具体的には、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、1,4−ジオキサン、メチル−tert−ブチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒、ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒、アセトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン、水等を例示することができる。これらの溶媒のうち2種類以上を混合して用いても差し支えない。
【0025】
アルコール誘導体(1)と酸化剤とのモル比は特に限定されるものではないが、通常1:1から1:5が好ましい。この中でも、収率が良い点で1:1から1:3がさらに好ましい。
【0026】
反応温度は、特に限定はないが、通常、−78℃から溶媒還流温度の範囲から適宜選ばれた温度で行うことができる。
【0027】
反応後の溶液から目的物を単離する方法は、特に限定はない。例えば、溶媒抽出、カラムクロマトグラフィー、分取薄層クロマトグラフィー、分取液体クロマトグラフィー、再結晶または昇華等の汎用的な方法で目的物を得ることができる。
【0028】
工程2は、アルデヒド誘導体(2)とメチルビニルケトン(6)とを反応させてケトン誘導体(3)を製造する工程である。
【0029】
工程2では塩基を用いることが必須であり、用いることのできる塩基としては、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド等の金属アルコキシド塩基、ピロリジン、ピペリジン、プロリン、N,N−ジエチル−N−(トリメチルシリル)アミン等のアミン類、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等の水酸化物等を例示することができる。反応の収率が良い点で、アミン類を用いることが好ましく、N,N−ジエチル−N−(トリメチルシリル)アミンを用いることがさらに好ましい。
【0030】
工程2で用いることのできる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば良い。具体的には、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、1,4−ジオキサン、メチル−tert−ブチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒、ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン、メタノール、エタノール、水等を例示することができる。これらの溶媒のうち2種類以上を混合して用いても差し支えない。反応の収率が良い点で、アセトニトリルを用いることが好ましい。
【0031】
アルデヒド誘導体(1)とメチルビニルケトン(6)とのモル比は特に限定されるものではないが、通常1:1から1:5が好ましい。この中でも、収率が良い点で1:1から1:3がさらに好ましい。
【0032】
アルデヒド誘導体(1)と塩基とのモル比は特に限定されるものではないが、通常1:3から1:0.1が好ましい。
【0033】
反応温度は、特に限定はないが、通常、−78℃から溶媒還流温度の範囲から適宜選ばれた温度で行うことができる。
【0034】
反応後の溶液から目的物を単離する方法は、特に限定はない。例えば、溶媒抽出、カラムクロマトグラフィー、分取薄層クロマトグラフィー、分取液体クロマトグラフィー、再結晶または昇華等の汎用的な方法で目的物を得ることができる。
【0035】
工程3は、ケトン誘導体(3)を助剤存在下反応させて4−(シクロペンテニル)シクロヘキセノン誘導体(4)を製造する工程である。
【0036】
工程3では助剤を用いることが必須である。用いることのできる助剤としては、リチウムジイソプロピルアミド、リチウム2,2,6,6−テトラメチルピペラジド、リチウムヘキサメチルジシラジド、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジド等の金属アミド、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド等の金属アルコキシド、ピロリジン、ピペリジン、プロリン、N,N−ジエチル−N−(トリメチルシリル)アミン等のアミン類、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等の水酸化物、トリフルオロ酢酸、酢酸、塩酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等のブレンステッド酸、四塩化チタン、三フッ化ホウ素エーテル錯体、塩化アルミニウム等のルイス酸等を例示することができる。収率が良い点で、アミン類、金属アルコキシド、水酸化物、ブレンステッド酸を用いることが好ましく、プロリン、水酸化カリウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、ナトリムメトキシド、p−トルエンスルホン酸またはトリフルオロ酢酸を用いることがさらに好ましい。
【0037】
工程3で用いることのできる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば良い。具体的には、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、1,4−ジオキサン、メチル−tert−ブチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒、ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン、メタノール、エタノール、水等を例示することができる。これらの溶媒のうち2種類以上を混合して用いても差し支えない。
【0038】
ケトン誘導体(3)と助剤とのモル比は特に限定されるものではないが、通常1:3から1:0.1が好ましい。
【0039】
反応温度は、特に限定はないが、通常、−78℃から溶媒還流温度の範囲から適宜選ばれた温度で行うことができる。
【0040】
反応後の溶液から目的物を単離する方法は、特に限定はない。例えば、溶媒抽出、カラムクロマトグラフィー、分取薄層クロマトグラフィー、分取液体クロマトグラフィー、再結晶または昇華等の汎用的な方法で目的物を得ることができる。
【0041】
また、工程2の反応終了後、反応系中から生成物であるケトン誘導体(3)を単離することなく、連続して工程3を行い、4−(シクロペンテニル)シクロヘキセノン誘導体(4)を同一の反応容器で製造しても問題はない。
【0042】
工程4は、4−(シクロペンテニル)シクロヘキセノン誘導体(4)を接触水素化反応させて、4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体(5)を製造する工程である。
【0043】
工程4は金属触媒存在下、水素ガス雰囲気下または水素供与体の存在下に行うことが必須である。水素供与体としては、シクロヘキセン、1,4−シクロヘキサジエン、ギ酸、デカリン、ギ酸アンモニウム等を例示することができる。水素ガス雰囲気下で行うことが収率が良い点で好ましい。
【0044】
金属触媒としては、パラジウム炭素、パラジウムブラック、パラジウムアルミナ、塩化パラジウム、水酸化パラジウム、ラネーニッケル、ロジウムアルミナ等を例示することができる。パラジウム炭素を用いることが収率が良い点で好ましい。
【0045】
工程4で用いることのできる溶媒としては、反応を阻害しない溶媒であれば良い。具体的には、トルエン、ジクロロメタン、クロロホルム、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、酢酸、水などの溶媒中、もしくはこれらの混合溶媒中にて反応を実施することができる。
【0046】
金属触媒の添加量はいわゆる触媒量でよく、4−(シクロペンテニル)シクロヘキセノン誘導体(4)に対して0.1〜1モル%程度用いれば十分である。
水素ガスの圧力は特に制限はなく、常圧から10気圧程度の低圧で反応を行うことができる。水素供与体は4−(シクロペンテニル)シクロヘキセノン誘導体(4)に対して等量以上用いることにより、収率良く4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体(5)を得ることができる。反応温度に特に制限はなく、室温から100℃の間から適宜選ばれた温度で実施することができる。
【0047】
反応後の溶液から目的物を単離する方法に特に限定はないが、溶媒抽出、カラムクロマトグラフィー、分取薄層クロマトグラフィー、分取液体クロマトグラフィー、再結晶または昇華等の汎用的な方法で目的物を得ることができる。
【0048】
工程4で得られた4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体(5)は、文献記載(例えば、国際公開第2005/005456号)の方法で、液晶化合物である4−シクロペンチルシクロヘキサンカルボン酸誘導体(7)へと容易に変換できる。
【実施例】
【0049】
次に、本発明を実験例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0050】
実験例1〜12に関しては、実験例1は工程1、実験例2〜3は工程2、実験例4〜8は工程3、実験例9〜11は工程2〜3、実験例12は工程4を示す。
【0051】
実験例−1
【化5】

2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)エタノール(49.6mg、0.322mmol)のジメチルスルホキシド溶液(1.0mL)に、アルゴン雰囲気下、2−ヨードキシ安息香酸(151mg、0.539mmol)を加え、室温にて2時間攪拌した。反応混合物に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(1.0mL)、水(1.0mL)およびアセトン(1.0mL)を加え、室温にて5分間攪拌し、ジエチルエーテル(3.0mLx3)で抽出した。あわせた有機層を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(2.0mL)および飽和食塩水(2.0mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(4:1)]により精製することで、2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)アセトアルデヒド(26.0mg、収率53%)を無色油状物として得た。H−NMR(400MHz,CDCl)δ9.77(brs,1H),5.74(brd,J=5.6Hz,1H),5.65(brd,J=5.6Hz,1H),3.17(m,1H),2.70(m,1H),2.49(brddd,J=16,6.3,6.3Hz,1H),2.41(brddd,J=16,7.7,7.7Hz,1H),1.75(m,1H),1.66(m,1H),1.43−1.17(m,4H),0.90(t,J=6.7Hz,3H).
【0052】
実験例−2
【化6】

2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)アセトアルデヒド(106mg、0.702mmol)のアセトニトリル溶液(2.0mL)に、アルゴン雰囲気下室温にて、メチルビニルケトン(0.17mL、2.10mmol)およびN,N−ジエチル−N−(トリメチルシリル)アミン(0.26mL,1.4mmoL)を加え、90℃にて15時間攪拌した。反応混合物を減圧濃縮後、得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(6:1)]により精製することで、2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−5−オキソヘキサナール(130mg、収率77%)を無色油状物として得た。H−NMR(400MHz,CDCl)δ9.61(d,J=2.7Hz,0.5H),9.60(d,J=2.5Hz,0.5H),5.79(ddd,J=5.7,2.0,2.0Hz,0.5H),5.79(ddd,J=5.7,2.0,2.0Hz,0.5H),5.67(ddd,J=5.7,2.2,2.2Hz,0.5H),5.62(ddd,J=5.7,2.1,2.1Hz,0.5H),3.04(m,1H),2.66(m,1H),2.50(m,1H),2.39(m,1H),2.25(m,1H),2.12(s,3H),1.93−1.70(m,3H),1.64(m,1H),1.39−1.21(m,4H),0.90(t,J=7.0Hz,1.5H),0.89(t,J=7.0Hz,1.5H).
【0053】
実験例−3
2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)アセトアルデヒド(150mg、0.99mmol)のアセトニトリル溶液(5.0mL)に、アルゴン雰囲気下室温にて、メチルビニルケトン(110mg、1.57mmol)およびN,N−ジエチル−N−(トリメチルシリル)アミン(70mg、0.48mmol)を加え、80℃にて8時間攪拌した。反応混合物を減圧濃縮後、得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(6:1)]により精製することで、2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−5−オキソヘキサナール(204mg、収率93%)を無色油状物として得た。
【0054】
実験例−4
【化7】

2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−5−オキソヘキサナール(120mg、0.541mmol)のテトラヒドロフラン溶液(6.0mL)に、室温にて、5%水酸化カリウム水溶液(2.0mL)と水酸化テトラブチルアンモニウムの0.5Mテトラヒドロフラン溶液(0.10mL、0.05mmol)を加え、70℃にて2時間攪拌した。反応混合物を室温に放冷後、ジエチルエーテル(2.0mLx2)で抽出した。あわせた有機層を、飽和塩化アンモニウム水溶液(2.0mL)および飽和食塩水(2.0mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(6:1)]により精製することで、4−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−2−シクロヘキセノン(20.1mg、収率18%)を無色油状物として得た。H−NMR(400MHz,CDCl)δ6.87(m,0.5H),6.84(m,0.5H),6.03(ddd,J=5.8,2.6,0.8Hz,0.5H),6.01(ddd,J=5.7,2.6,0.8Hz,0.5H),5.83(ddd,J=5.7,2.1,2.1Hz,0.5H),5.81(ddd,J=5.7,2.1,2.1Hz,0.5H),5.67(ddd,J=5.7,2.1,2.1Hz,0.5H),5.62(ddd,J=5.7,2.1,2.1Hz,0.5H),2.88(m,1H),2.68(m,1H),2.54−2.30(m,3H),2.05(m,1H),1.75−1.59(m,3H),1.41−1.22(m,4H),0.908(t,J=7.0Hz,1.5H),0.906(t,J=7.0Hz,1.5H).
【0055】
実験例−5
2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−5−オキソヘキサナール(220mg、0.99mmol)のメタノール溶液(5.0mL)に−10℃、アルゴン雰囲気下にてナトリウムメトキシドのメタノール溶液(28%、960mg、4.98mmol)を加え、2時間撹拌した。反応混合物に水(4.0mL)を加え、室温にて5分間攪拌し、ジイソプロピルエーテル(3.0mLx3)で抽出した。あわせた有機層を、飽和塩化アンモニウム水溶液(2.0mL)および飽和食塩水(2.0mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(6:1)]により精製することで、4−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−2−シクロヘキセノン(81mg、収率40%)を無色油状物として得た。
【0056】
実験例−6
2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−5−オキソヘキサナール(110mg、0.49mmol)のジメチルスルホキシド溶液(4.0mL)に、室温アルゴン雰囲気下にてプロリン(29mg、0.25mmol)を加え、30℃で4時間撹拌した。反応混合物に水(4.0mL)を加え、室温にて5分間攪拌し、ジイソプロピルエーテル(3.0mLx3)で抽出した。あわせた有機層を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(2.0mL)および飽和食塩水(2.0mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(6:1)]により精製することで、4−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−2−シクロヘキセノン(76mg、収率75%)を無色油状物として得た。
【0057】
実験例−7
2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−5−オキソヘキサナール(220mg、0.99mmol)のアセトニトリル溶液(5.0mL)に、室温アルゴン雰囲気下にてトリフルオロ酢酸(460mg、4.03mmol)を加え、60℃で27時間撹拌した。反応混合物に水(4.0mL)を加え、室温にて5分間攪拌し、ジイソプロピルエーテル(3.0mLx3)で抽出した。あわせた有機層を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(2.0mL)および飽和食塩水(2.0mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(6:1)]により精製することで、4−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−2−シクロヘキセノン(172mg、収率85%)を無色油状物として得た。
【0058】
実験例−8
2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−5−オキソヘキサナール(220mg、0.99mmol)のアセトニトリル溶液(5.0mL)に、室温アルゴン雰囲気下にてp−トルエンスルホン酸一水和物(380mg、2.00mmol)を加え、20℃で31時間撹拌した。反応混合物に水(4.0mL)を加え、室温にて5分間攪拌し、ジイソプロピルエーテル(3.0mLx3)で抽出した。あわせた有機層を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(2.0mL)および飽和食塩水(2.0mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(6:1)]により精製することで、4−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−2−シクロヘキセノン(158mg、収率78%)を無色油状物として得た。
【0059】
実験例−9
【化8】

2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)アセトアルデヒド(150mg、0.99mmol)のアセトニトリル溶液(5.0mL)に、アルゴン雰囲気下室温にて、メチルビニルケトン(110mg、1.57mmol)およびN,N−ジエチル−N−(トリメチルシリル)アミン(70mg、0.48mmol)を加え、80℃にて8時間攪拌した。20℃まで降温後、トリフルオロ酢酸(340mg、2.98mmol)を加え、60℃で27時間撹拌した。反応混合物に水(4.0mL)を加え、室温にて5分間攪拌し、ジイソプロピルエーテル(3.0mLx3)で抽出した。あわせた有機層を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(2.0mL)および飽和食塩水(2.0mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(6:1)]により精製することで、4−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−2−シクロヘキセノン(151mg、収率75%)を無色油状物として得た。
【0060】
実験例−10
2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)アセトアルデヒド(150mg、0.99mmol)のアセトニトリル溶液(5.0mL)に、アルゴン雰囲気下室温にて、メチルビニルケトン(110mg、1.57mmol)およびN,N−ジエチル−N−(トリメチルシリル)アミン(70mg、0.48mmol)を加え、80℃にて8時間攪拌した。0℃まで降温後、p−トルエンスルホン酸1水和物(300mg、1.58mmol)を加え、20℃で31時間撹拌した。反応混合物に水(4.0mL)を加え、室温にて5分間攪拌し、ジイソプロピルエーテル(3.0mLx3)で抽出した。あわせた有機層を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(2.0mL)および飽和食塩水(2.0mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(6:1)]により精製することで、4−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−2−シクロヘキセノン(141mg、収率70%)を無色油状物として得た。
【0061】
実験例−11
2−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)アセトアルデヒド(36.8mg、0.242mmol)のジメチルスルホキシド溶液(1.0mL)に、アルゴン雰囲気下室温にて、メチルビニルケトン(22.5mg、0.321mmol)およびプロリン(27.9mg、0.242mmol)を加え、室温にて27時間攪拌した。反応混合物に水(2.0mL)とジエチルエーテル(3.0mL)を加え、室温にて10分間攪拌し、ジエチルエーテル(3.0mLx3)で抽出した。あわせた有機層を、水(2.0mL)および飽和食塩水(2.0mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた油状物を分取薄相クロマトグラフィー[シリカゲル(250x250x0.50mm)、ヘキサン―酢酸エチル(8:1)]により精製することで、4−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−2−シクロヘキセノン(1.0mg、収率2.0%)を無色油状物として得た。
【0062】
実験例−12
【化9】

4−(トランス−4−プロピル−2−シクロペンテニル)−2−シクロヘキセノン(16.4mg、0.080mmol)の酢酸エチル溶液に、10wt%Pd/C(1.6mg)を加え、水素雰囲気下、室温にて15時間攪拌した。反応混合物をろ過し、減圧濃縮した。得られた油状物を中圧カラムクロマトグラフィー[シリカゲル(28g)、ヘキサン―酢酸エチル(8:1)]により精製することで、4−(トランス−4−プロピルシクロペンチル)シクロヘキサノン(15.5mg、収率93%)を無色油状物として得た。H−NMR(400MHz,CDCl)δ2.40−2.26(m,4H),2.12−2.04(m,2H),1.98−1.62(m,4H),1.56−1.03(m,11H),0.89(t,J=7.0Hz,3H).
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明の4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体(5)は、液晶化合物として有用な4−シクロペンチルシクロヘキサンカルボン酸誘導体の製造に利用可能である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(5)
【化1】

(式中、Rは、
ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から10のアルキル基;炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基またはハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数3から8のシクロアルキル基;あるいは、炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基、ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基;
を表す。)で表される4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体。
【請求項2】
が、ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から10のアルキル基である請求項1に記載の4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体。
【請求項3】
が、炭素数3から4のアルキル基である請求項2に記載の4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体。
【請求項4】
が、プロピル基である請求項3に記載の4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体。
【請求項5】
一般式(4)
【化2】

(式中、Rは、
ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数1から10のアルキル基;炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基またはハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数3から8のシクロアルキル基;あるいは、炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のハロアルキル基、ハロゲン原子または炭素数1から4のアルコキシ基で置換されていてもよいフェニル基;
を表す。)で表される4−(シクロペンテニル)シクロヘキセノン誘導体を、接触水素化反応させることを特徴とする、一般式(5)
【化3】

(式中、Rは前記と同じ意味を表す)で表される4−シクロペンチルシクロヘキサノン誘導体の製造方法。
【請求項6】
金属触媒存在下、水素ガス雰囲気下接触水素化反応することを特徴とする請求項5に記載の製造方法。
【請求項7】
金属触媒がパラジウム炭素である請求項6に記載の製造方法。

【公開番号】特開2011−207785(P2011−207785A)
【公開日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−74971(P2010−74971)
【出願日】平成22年3月29日(2010.3.29)
【出願人】(000173762)公益財団法人相模中央化学研究所 (151)
【出願人】(591180358)東ソ−・エフテック株式会社 (91)
【Fターム(参考)】