第二級エナミン互変異性体としてのイミンを用いる
合成反応に関する研究
著者
伊藤 邦夫
学位授与大学
東洋大学
取得学位
博士
学位の分野
工学
報告番号
乙第80号
学位授与年月日
1994-10-17
URL
http://id.nii.ac.jp/1060/00004043/
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第二級エナミン互変異性体としてのイミンを用いる
合成反応に関する研究
19 9 3
第1 章 緒 文 第2 章 2 .2 .2 .2 . 文 献 目 次 論 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1 7 脂 肪 族 ア ル ジ ミ ン の メ チ ル ビ ニ ル ケ ト ン ヘ のMichael 付 加 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ 10
1 緒
2 結 果 と3
実
4 要
献 3 . 1 緒 3 . 2 結 果 と3 . 3 実 3 . 4 要 文 4 . 1 緒 献 4. 3 実 4 . 4 要 文 献 5 52 結 果 と3
実
5 。 4 要 文 献 言 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 働 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 10 10 1 72 12223
23
23
27
34
35
36 36 41 46 4 748
48
48
50
58
験 約 第3 章 N −イソブ チリデンート ブ チルアミンを用いるイソブ チルアルデヒド・ アセチレンカルボン酸エステルMichae1 付加物の合成 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥‥ 言 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 丿 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 験 約 ● ● ● ● 働 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 噂 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 最 ● ● ● ● ● 丿 ● ● ● 第4 章 (Z )-お よ び(£ト4,4 −ジ メ チ ル ー5-オ キ ソ ー2−ベ ン テ ン 酸 と そ の 誘 導 体 ・‥ ‥ 36 言 ● ● ● ● ● ● 嘩 ● ● ● ● ● ● ● 丿 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 4 . 2 結 果 と 考 察 験 約 ● ● ● 丿 ● ● 第5 章 N-(2 −メチルシクロアルキリデン)- £−ブ チルアミンのプロピ オル酸 メチルへのMichael 付加 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥‥5 . 1 緒 言 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥‥ 験 約第6 章 A^−イソブ チリデンー£ヴ チルアミンのメトキシメチレ ンマロン酸ジメ チルヘのMichael 付加および付加物を用いる縮合ピラソ ール誘導体 の新しい合成法 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥‥ 6 6 6 6 1 2 3 4
緒
結 果
実 要 文 7 . 1 緒 7 . 3 実7 . 4 要 文 献 8 . 3 実 8 . 4 要 文 献 第9 章 総 謝 辞 公 表 論 文 リ ス ト と 言 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 齢 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 括 60 60 60 63 69 70 7 17 17 17 4858687
87
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102
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110
Ill 117 118 験 約 ● ● ● ● ● 丿 ● ● ● ● ● ● ● ● 働 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 第7 章 ケチミンとアルコキシメチレンマロン酸誘導体からの2 −アミノーおよび 2 −ヒドロキシー3−ピリジンカルボン酸誘導体の新合成法 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ 7 . 2 結 果 と 考 察 験 約 ●‥ ‥ 献 ‥ ‥ ● ● ● ● ● 働 ● ● ● ● 丿 ● ● ● S ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 尋 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 働 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 第8 章 ケ チ ミ ン と マ ロ ン 酸 エ ス テ ル ま た は メ タ ン ト リ カ ル ボ ン 酸 エ ス テ ル か ら の 4 −ヒ ド ロ キ シ ー2−ビ リ ト ン 類 の 新 合 成 法 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥8 . 1 緒 言 ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥ ‥‥ 8 . 2 結 果 と 考 察 ‥ ・ 験 約第1 章 緒 論 カルボニル化合物と第二級アミンから得 られるエ ナミンは, 1954 年に始まるstork らによる先駆的な 一連の 研究1-4)が報告さ れて以来,有 機合成化 学にとって極めて有用な 化合物であることが注目されるよう になった。stork らはカル ボニル化 合物から,エナミ ンを経由することによりカルボニル化合物の アルキル化 およびアシル化反応が無触媒下で 円滑に進行することを報告した。特に,一置換アセトアルデヒド または ケトンの求電子 オ レフィンによるアル キル化(Michae1 付加) の場合,直接カル ボニル化合物 からでは強 塩基触媒の存在を必要とするため,アルドール縮合などの副反応を避けることができない。 エ ナミンを経由 することにより,無触媒下で実施できることは重要な利点 であった。 1960 年代に入り ,種々のエ ナミンと求電子試薬の反応が試みら れ,この分野の研究 は急速な進 展をとげ, 1970 年代初頭には,有機合成化学反応の重要な柱の一つとなった。 多数の研 究報告はこ れまで に総説5  ̄8)や 成書9,10)にまとめら れている。 カルボニ ル化合物と第一級アミンから得ら れるイミン は第二級エ ナミンと互変異性平 衡 にありうる 。しかし,共役や分子内水素結合などエナミ ン型が安定化さ れる因子が存在 す る場合1 1-1 5)以 外は もっぱらイミ ン型として存 在し,第二級エナミン型の共存を示す証 拠 は直接 工R, ^H-NMR スペクトルからは得ら れない14  ̄2 1〉。 単純な構造のイミンが無 触媒下で 求電子オレフィンへMichael イ寸加 することが最初 に報告さ れたの は1956 年Kr imm の特許2 2,2 3)であ る。 たとえば ,N −ブ チリデン シ クロヘ キシルアミン(1) はアクリロニトリル と加熱 する とMichael 付加 物2 を与 え る。2 を加水分解すれば ,ブ チルアルデヒドがアクリロニトリルにMichael 付加し た ことに相当する化合物3 を得ることができる。 1964 年, Brannock'^'^) らはイソブ チ
、○- =ご
2 HgO^ → ` ○ で 。3 ルアルデヒドからのイミンがアクリル酸メチル,マレイン酸ジエチルへMichae1 付加 す ることを報告し,その機構として,互変異性第二級エナミン経る経路も考えられるが. ^H-NMR スペクトルで 互変異性が全く認められないこ とから,より可能性 があると思われる のはイミン自身が塩基として働く自己 触媒Michae
1反応であると述 べた。 1970年,Pf
au とRibi とre'^ )はアセトンからのイミン4 がマレイン酸ジメチヘMi chae 1付
加して5 を与えることを報告した。彼等は,4 のNMR
スペクトルを測定し, CHaOH
4i → ●・ ← 4eCOOMe
〔COOMe
→
5 中 で は オ レ フ ィ ンプ ロ ト ン は 全 く 検 出 さ れ な い が ,CH30D 中 で は イ ミ ノ 基 の α 一位 の プ ロ ト ン が 速 や か に 重 水 素 交 換 さ れ る こ と か ら , 平 衡 は 圧 倒 的 に イ ミ ン4 i に 偏 っ て は い る か ,4i と 第 二 級 エ ナ ミ ン4e の 間 に 速 い 互 変 異 性 平 衡 が 存 在 す る こ と を 示 し た 。 マ レ イ ン 酸 ジ メ チ ル と の 反 応 は4e と の 間 で お こ る こ と が 主 張 さ れ た 。 1977 年 ,de Jeso とPommier^^.^^) は イ ミ ン の ス ズ ま た は マ グ ネ シ ウ ム 塩 を メ タ ノ ール 分 解 す る こ と に よ り 第 二 級 エ ナ ミ ン を 非 プ ロ ト ン 性 溶 媒 中, −80 °Cで 捕 捉 す る こ と に 成 功 し た こ と を 報 告 し た 。 得 ら れ た 第 二 級 エ ナ ミ ン と ア ク リ ロ ニ ト リ ル な ど の 求 電 子 オ レ フ ィ ン と の 反 応 はO °Cで 発 熱 的 に 進 行 し ,期 待 さ れ るMichae1 付 加 物 を 与 え た 。本 研 究 が 開 始 さ れ た の はde J eso とPomm ier の 研 究 が 知 ら れ る よ う に な っ た 数 年
前 で あ っ た 。 そ れ ま で , イ ミ ン を 供 与 体 と す るMichae1 付 加 に つ い て は , ア ク リ ロ ニ ト リ ル22'23'26) , ア ク リ ル 酸 エ ス テ ル17,2 1,2 7), マ レ イ ン 酸 エ ス テ ル17119'21) ,フ ェ ニ ル マ レ イ ミ ド28,29) な ど に 対 す る も の が 知 ら れ て い た 。 こ れ ら の 反 応 は , 一 般 に, stork の エ ナ ミ ン 法 と同 型 の 生 成 物 を , 加 水 分 解 後 , 生 じ る が , メ チ ル ケ ト ン 類 か ら の エ ナ ミ ン は 調 製 が む づ か し く4,30) そ れ に対 し て 対 応 す る イ ミ ン は 容 易 に 調 製 で き る 点 で 合 成 化 学 上 の 意 義 が あっ た 。 ま た , β 一位 に 水 素 を 持 た な い エ ナ ミ ン の 場 合 に は 求 電 子 ア ル ケ ン と 反 応 し て シ ク ロブ タ ン 誘 導 体 を 生 成 す る17) 。 本 研 究 は , 第 二 級 エ ナ ミ ン は 移 動 し や す いNH プ ロ ト ン を 持 つ た め , イ ミ ン が エ ナ ミ ン と は 異 な る 反 応 経 路 を た ど っ て, Michae1 付 加 に 至 る 可 能 性 に着 目 し た 。 研 究 は ジ ア ル キ ル ア セ ト ア ル デ ヒ ド か ら の イ ミ ン と メチ ル ビ ニ ル ケ ト ン の 反 応 か ら 始 ま っ た 。 エ ナ ミ ン の 場 合 ,1.4 −シ クロ 付 加 物 で あ る ジ ヒ ド ロ ピ ラ ン 誘 導 体 を 生 ず る こ と が 知 ら れて い る が31) イ ミ ン の 場 合Michae1 付 加 物 を 与 え る こ と が 明 ら か と な っ た 。 こ の 際 ,
A^−アルキル基に 直鎖アミンを用 いるとMichae1 付加 につづ いて分子内アルドール縮 合 まで進むが ,立体的 にかさ高いt ーブ チル アミンを用 いるとM ichae 1付加で とどまり , 分子内アルドール縮合はおこらないことが示された。この観察はこの後の研究の進展にとっ て重要な示 唆となった 。加水分解 すると,エ ナミンから のジヒドロピラン誘導体もイミ ン からのMichae 1付加物と同じ生成物を与えるので,本研究の方法はエ ナミン法と並ぶ別 法を提供したことになる。 本研究で,イミンがエナミンからでは実現できないMichael 付加物 に至ることが示 さ れたのは アセチレンカ ルボン酸エ ステル との反応であった。イソブ チルアルデヒドから の エナミン6 とアセチレ ンカルボン酸エステルの反応はシクロ付加物であるシクロブテン 誘 導体が転位した生成物7 を与える32,33)。 イミンの場合,アセチレンカル ボン酸エ ステル Me Me W A H NMe2 6 十 RC ≡CCOOMe → a b R = H R =COOMe e HM ﹄ Me NMep ﹁ − − 引 − −JM OO R C → ・ Me c´ IIC −R C −COOMe││ CHNMe2 7 と反 応さ せ る と, Huisgen とHerbig:^^ )が 1,4 一双極 性シ クロ 付 加と名 付 け た反 応 により ジヒドロピ リ ジン誘 導体を与え ること がよ く知 られて い た。たとえば ,Savig-nac とLa 七七es^^ )はイソブ チルアルデヒドとメチルアミンからのイミン8 と アセチレンジカル ボン酸ジメチルの反応を行い,単離された唯一の生成物はA^ −アルキル 化 から由来 するジヒドロピリジン誘導体9 であったと報告している。本 研 究は この反 応 の N −Me 8 十 2 MeOOC −C ≡C −COOMe → COOMe COOMe COOMe 9 再 検 討 を 行 い , ア ミ ン 部 に 立 体 的 に か さ 高 いt- ブ`チ ル ア ミ ン を 用 い る と(10 ), 効 果 的 に
R = H R = COOMe a b COOMe
古
古
米
ラR
万万
で:COOMe
RC ≡CCOOMe → 11 a,b ^H-N M R スペクトル, p尺a 測定で確 かめられた 。5 員環ヒドロキシラクトン の環・鎖 互 変異性につ いては広範 に研究さ れているが3 5) 単純な構造の6 員 環ヒドロ キシラクトン に ついてはほとんど知られていない。本研究では1 3 の誘導体の互変異性について検討し , 環型構造の多くの実例を示すことができた。 イヒ合物1 la を酸で加水分解して得られる化 合物14 から18 員環ラクトン15,16 が得られることを明らかにした。 三量体構造の ヒドロキシラ クト ンまたはその誘導体はこ れが最初の例であると思われる。 A^ イソブ チリデン ーt −ブチルアミンとアセチレンカルボン酸エステルの反応をTV-(2- メ OH 12a 十 2 H20 →)() で)(5 偏 ㎡ 二 七: ニ)OH  ̄ ‡ ぬO13 12a,b 化合物12a は加水分解に対して興味ある挙動を示 す。室温で水と振るだけでイミノ基 のみならずエステル基 まで加水分解さ れ,こ れを酸で処理 すると ホルミルカル ボン酸1 3 が得られる。イヒ合物1 3 はもっぱら環状のヒドロキシラクトンとして存在 することがIR, N −アルキル化か妨げら れ,優先的にMichael 付加物11 お よび1 2 を与えることを 見いだした。ン十こ 戸回
十
103 COOH 14 3 SOCIj → ○ Cl ○
め ぐふ 。
15立 .
X H 。 16 ○ a b χ =O X =NPh チ ル シ クロ ア ル キ リ デ ンht グ チ ル ア ミ ン と プ ロ ピ オ ル 酸 メ チ ル の 反 応 へ 拡 張 し た 。 こ こ で も ,N −ア ル キ ル 化 に 由 来 す る 生 成 物 は 得 ら れ ず , イ ミ ン の2 一位 がMi chae1 付 加 し た 生 成 物 の み が 選 択 的 に 得 ら れた 。 得 ら れた 付 加 体 を 酸 で 加 水 分 解 後 , ア ル カ リ で 環 開 裂 さ せ ,水 素 付 加 す る と , 他 の 方 法 で は 合 成 困 難 な メ チ ル 置 換 ア ル カ ン ニ 酸 へ 導 く こ と が で き た 。 研 究 を イ ミ ン と ア ル コ キ シ メ チ レ ン マ ロ ン 酸 誘 導 体 と の 反 応 に 展 開 さ せ た 。 A^−イ ソ ブ チ リ デ ン メ チ ル ア ミ ン と メ ト キ シ メ チ レ ン マ ロ ン 酸 ジ メ チ ル を 反 応 さ せ る と , Ⅳ−ア ル キ ル 化 物 の み が 得 ら れ た 。 こ の こ と は , イ ミ ン と 求 電 子 オレ フ ィ ン がC −ア ル キ ル 化 物 を 与 え る と い う多 く の 報 告1 9,2 1,3 6-3 9)と 極 め て 対 照 的 な 結 果 で あ る 。 し か し ,こ こ で も , イ ソ ブ チ ル ア ル デ ヒ ド イ ミ ン の ア ミ ン 部 を 立 体 的 に か さ 高 いt ーブ チ ル ア ミ ン に か え る と , 優 先 的 にM i c hae 1 付 加 物 が 得 ら れ た 。 得 ら れ たMichae1 付 加 物 を ヒ ド ラ ジ ノ ア ル カ ノ ー ル と 反 応 さ せ る と , 二 重 環 化 反 応 が お こ り , 縮 合 ピ ラ ソ ー ル1 7 が 高 収 率 で 得 ら れ る こ と が 見 い だ さ れた 。 こ れら の 縮 合 複 素 環 の 単 純 な 誘 導 体 は ほ と ん ど 知 ら れ て お ら ず , 特 に , ピ ラ ソ ロ[5,1- わ][1,3] オ キ サ ゼ ピ ン 環 系 化 合 物 は こ れ ま で 例 が な く ,17 (n =2) は そ の 最 初 の も の と 思 わ れ る 。 ( 17 n =0, 1,2 次に,ケト ンと £ブ チルアミンからのイミン18 をメト キシメチレ ンマロン酸ジメチル と加熱すると,1 8 のメトキシメチレンマロン酸 ジメチル へのMi chae1 付加 ,環化 につづいて2 −メチルプ ロペンの脱離をとも なうretro-ene 反応がおこり ,0ne-pot で2 −ヒドロ キシー3−ピリジンカルボン酸誘導体1 9 がよい収率で得られることを見いだした 。 この合成法 の重要なstep はretro-ene 反応であ る。 1一位のt −ブチルと6- 位の ア ルキル基との間の立体的ひずみが2 −メチルプロペン の脱離を促していることがモデル実験 吠 C トー^2I 'Bu 一如S・ ← 18 Rミ Ri CH 日 C 、 Rミ NH Bu H3C' χ1ミHHa R H C ´C ぐC ´COOMe と COOMe `nh 'Bu ズテ〕fスブ〔:yOMe マ COOEt NHp 19 21 MeOCH =C(COOMe)2 −MeOH y テ1( ズンjムT)OMe − Me2C ニCH2 R^ によって確かめ られた。立体加速されたret ro-ene 反応はこ れまで 数例観察されて い るが4 0,4 1)合成反応に有効に利用した例はないようにおもわれる。 1 9 のこの合成法は,1 8 とエト キシメチレ ンマロノニトリルま たは2 −シア ノー3−エト キ シプロベン酸エチル と の反応による2 −アミ ノー3−ピリジンカル ボン酸誘導体20 または2 1 の合成 に拡張で き た。 2−ヒドロキシーおよび2 −アミ ノー3−ピリジンカル ボン酸 誘導体は血糖降下作用42) 抗ウイルス作用4 3)をもつ化合物をふくむことが知られている。 20 CN NH2 この研究は,ケトンからの イミン と マロン酸ジフェニル,置換マロン酸ジフェニル ,メ タントリカルボン酸トリメチルとの反 応による4 −ヒドロ キシー2−ビ リト ン誘 導体2 2 ,2
は や はり , 立 体 加 速re 七r o-ene 反 応 で あ る 。
OH
R☆COOMeR^ N O
H
23
以 下 , 第2 章 か ら 第8 章 に お い て 研 究 の 詳 細 に つ い て 述 べ る 。文 献
1 )G. Stork, R. Terrell, J. Szmuszkovicz ,J. Am. Chem. Soc, 76, 2029 (1954 )2
)G. Stork, H. K. Landesman, /. Am. Chem. Soc, 78, 5128 (1956 ).
3 ) G. Stork, H. K. Landesman, /. Am. Chem. Soc, 78, 5129 (1956 ).
4 )G. Stork, A. Brizzolara, H . K. Landesman, J. Szmuszkovicz, R. Terrell, J.Am.
Chem. Soc, 85, 207 (1963 ).
5 )P. w. Hickmott, Tetrahedron, 38, 1975 (1982 )・
6 )P. w. Hickmott, Tetrahedron, 38, 3363 (1982 ).
7 )P. w. Hickmott, Tetrahedron, 40, 2989 (1984 )・
8 )J. K. Whitesell, M, A . Whitesell, Synthesis, 1983, 517.
9) "Enamines: Synthesis, Structure, and Reactions," ed. by A. G. Cook, MarcelDekker
,Inc・, New York (1969 ); 2nd Ed ・, (1988 )・
10 )G. Pitacco, E. Valentin, "The Chemistry of Amino, Nitroso and Nitro
Compounds and Their Derivatives," ed. by s. Palai, Chapter 15, John Wiley and
Sons, Inc・, New York (1982 ).
11 ) G. O. Dudek, R, H ,Holm, J. Am. Chem. Soc, 84, 2691 (1962 ).
12 )H. Ahlbrecht, J. Blecher, H. Hanisch, G. Papke, M. Th. Reiner,
Tetrahedron, 29, 3079 (1973 ).
13 )H. Ahlbrecht ,W. Funk, M. Th. Reiner, Tetrahedron, 32, 479 (1976 ).
14 ) A de Savignac, A. Laltes, Bull. Soc. Chim. Fr. ,1970, 4476.
15) A. de Savignac, M. Bon, A. Lattes, B ull. Soc. Chim. Fr., 1972, 3167.
16 」B. Witkop, J. Am. Chem. Soc ・, 78, 2873 (1956 ).
17 )K. C. Brannock, A, Bell, R. D. Burpitt, c. A. Kelly, J. Org. Chem., 29,
801 (1964 ).
18 ) G. Bianchetti, P. D. Croce, D. Pocar. Tetrahedron Lett., 1965, 2043.
19 )M. Pfau, C. Ribiere ,J. Chem . Soc, Chem. Commun., 1970, 66.
20 )J. C. Richer, D. Perelman, Can. J. Chem., 48, 570 (1970 )・
21 )M. Pfau, C, Ribiere, Bull. Soc. Chim. Fr., 1971, 2584.
22 ) H. Krimm. U. S. Patent 2,768,962 (1956 ); C 万em. Abstr., 51, 6684b (1957 ).23
) H. Krimm, Ger. Patent 948,157 (1956 ); Chem. Abstr., 52, 18266e (1958 )
・24
25 ) B. de Jeso, J. C. Pommier, J. Organomet. Chem・, 137, 23 (1977)・
26 )J . A, Thoma, J. F. M. Klein, L, H. Geurts, Ger. Patent, 2,005,515 (1970 ),Chem.
Abstr., 73, 98428a (1970 )・
27) K. Takahashi, A. Miyake, G. Hata, Bull. Chem. Soc, か ″・・45, 2212 (1972 )28
)P. Bruni, L. Marchetti, Ann. Chim. (Rome), 56, 126 (1966 ); Chem. Abstr 、.65,
599a (1966 )・
29 )L. Marchetti, p. Bruni, Ann . Chim. (Rome), 56, 923 (1966 ); Chem. Abstr・,66,
55083X (1967 ).
30 )P . Mdsen, S. O. Lawesson, Rec. Trav. C him . Pays-Bas, 85, 753 (1966 ).
31 ) I. Fleming, M. H. Karger, /. Chem. Soc, C ,1967, 226.
32 ) K. . Brannock,c R. D. Burpitt. V. W. Goodlett ,J. G. Thvveatt, J. Org.
Chem., 28, 1464 (1963 )・
33 )K. c. B rannock, R. D, Burpitt, V. W. Goodlett, J. G . Thweatt, J. Org.
Chem ・,29, 818 (1964 )・
34 ) R. Huisgen, K. Herbig, Justus Liebigs Ann. Chem., 688, 98 (1965 ).
35 ) p. R. Jones, Chem. Rev., 63, 461 (1963 ).
36 )M. Pfau, J. Ughetto-Monfrin, Tetrahedron, 35, 1899 (1979 ).
37 )P. W. Hickmott, B. Rae, Tetrahedron Lett., 26, 2577 (1985 ).
38 )M. Pfau, G, Revial, A. Guingant,J. d'Angelo, J. Am. Chem. Soc, 107,
273 (1985 ),
39 )P. W. Hickmott, B Rae, D. H. Pienaar, S. Afr. J. Chem.,41, 85 (1988 ).
40 )Y. Houminer, R. A. Fenner, H. V. Secor, J. I. Seeman, J. Org. Chem., 52,3971 (1987 ).
41 ) T. Tezuka, T. Otsuka, Chem. Lett..1989, 1051.
42 )G. A. Youngdale, T. F. Oglia, /. 訂ed. Chem., 28, 1790 (1985 ).
43 ) 西村卓三,三沢洋,栗原英志,山中宏,特 公,昭53-69835 (1978 ); Chem. Abslr 、,
第2
章 脂肪族アルジミンのメチルビニルケト ン
へのMichael
付加
2 . 1 緒 言 本 研 究 以 前 , イ ミ ン を 供 与 体 と す るMichael 付 加 は ア ク リ ロ ニ ト リ ル1) ア ク リ ル 酸 メ チ ル2'3) , マ レ イ ン 酸 ジ メ チ ル2,4) , Ⅳ −フ ェ ニ ル マ レ イ ミ ド5) な ど に 対 す る も の が 報 告 さ れ て い た が , メ チ ル ビ ニ ル ケ ト ン に 対 す る も の は 知 ら れ て い な か っ た 。 本 研 究 は 脂 肪 族 ア ル ジ ミ ン と メ チ ル ビ ニ ル ケ ト ン の 反 応 に 関 す る も の で, 2,2 −ジ ア ル キ ル ー5-オ キ ソ ヘ キ サ ナ ー ル, 4,4 −ジ ア ル キ ル ー2 −シ ク ロ ヘ キ セ ン ー1 −オ ン> 2 −ア ル キ ル ー5 −オ キ ソ ー2-(3 −オ キ ソ ブ チ ル) ヘ キ サ ナ ー ル の 合 成 に 有 用 で あ る こ と を 明 ら か に し た も の で あ る 。 2 . 2 結 果 と 考 察 N-(2 ,2−ジア ルキルエチリデン)-t−ブ チルアミン1 とメ チルビニルケトン(2 )の混 合 物(モル比1 :1.3 )を1 1 0 °Cの油浴中2 .5−10 時間加熱して蒸留すると, 5,5 ジ ア ルキルー6-け ーブ チルイミノト2 −ヘキサノン3 が1 に対 する収率89-97 % で得ら れた。2トCH CH
=N-Bu' ‡1
abcdef乱
叫
CH3Crl2CHg Cn3Cn2こC=CH-NH -Bu^
CH2 二CHC0CH3 2 詣 雛 CHHCC C C -(CH2)5-H3(CH2)2H 3(CH2)3 Table 1 に3 の 収 率 , 物 理 的 性 質 , ス ペ ク ト ル を 示 す 。ト 二三 、
33 は等モルの塩酸で 処理する と2 ,2−ジアルキルー5 −オキソヘ キサナ ール4 を与えた 。 3 H20 Equimolar HCI Rく /CHO R^ CH2CH2COCH3 4 4 の 収 率 , 物 理 的 性 質 , ス ペ クト ル をTable 2 に 示 す 。 こ の 種 の 化 合 物 の 合 成 法 と し て は , エ ナ ミ ン と メ チ ル ビ ニ ル ケ ト ン か ら ジ ヒ ド ロ ピ ラ ン 誘 導 体 を 経 由 す る 方 法 が 報 告 さ れ て い る が6'7) , 本 研 究 の 結 果 は 更 に 高 い 収 率 を 示 し て い る 。 3 を 過 剰 の 塩 酸 で 処 理 す る と , 加 水 分 解 に 引 き 続 い て 環 化 か 起 こ り , 高 い 収 率 で4,4 −ジ ア ル キ ル ー2 _シ ク ロ ヘ キ セ ン ー1−オ ン5 が 得 ら れ た 。 5 の 収 率 , 物 理 的 性 質 , ス ペ ク ト ル 3 H20 Excess HCI R R 5 ○ をTable 3 に示す。 4,4一二置換-2- シ クロヘキセンー1−オンの合成法と しては,強塩 基 の存在下で二置換 アセト アルデヒドをメ チルビニ ルケト ンに付加・環化 させる方 法が知 ら れているが,二つの置換基がアルキル基の場合は満足な結果が得られない8,9)。エ ナミン に 誘導してメチルビ ニルケトンと反 応させ ,ジヒドロピラ ン誘導体を経る方法がとられて い る6,8,9)。イミン3 を経由 する本 研究 の方 法は 一般 にさ ら に高 い 収率 で4,4 −ジアル キ ルー2−シクロヘキセンー1−オン5 を与える。 ジアルキルアセトアルデヒドと直鎖アミンからのイミン6 とメチルビニルケトン(2) の 混合物( モル比1 :1.3) を1 10 °Cの油浴中で加熱した場合, Michael 付加とともに分 子内アルド ール型縮合が進み,環化生成物N-(4A −ジアルキルー2 −シクロヘキセニリデ ン) アルキルアミン7 および5 が得られた。7 および5 の出 発イミン6 に対 する収率,7 の物理的性質,スペクトルをTable 4 に示す。 £−ブ チルアミンからのイミン1 の場 合 環化か起こらないのは,炭素・窒素二重結合に関してant iの立体配置をもち10) 立体的 にかさ高いト ブ チル基が環化反応に対し立体障害を及ぼすためと考えら れる。
^CHCH =NR ≒ 6 R r2 abcd e f ( 、、r2 C =CH −NH −R3 二 ○ 5 Ri CH3 CHa CH3CH2 CHa 0(^3^-' Hj 十 H2NR^ ご Rp CH3 CH3CH2 OH3^ H2CHq(CHo)?CH3(CH2)3-(CH2)5-日2∩HpC R r2 R3 CH3(CH2)3CHa(CHo)^ CH3(CH2)3CH 3(CH2)2CH 3(CH2)2CH 3(CH2)2 7 (戸" 々 ○ NR^ 十 H20 N −プ ロ ピ リ デ ン ーま た はN- ブ チ リ デ ン ーt−ブ チ ル ア ミ ン(8 )と メ チ ル ビ ニ ル ケ ト ン(2 ) の 混 合 物( モ ル 比1 :2 .6 )を1 10 °Cの 油 浴 中3 時 間 加 熱 する と ,1 :2 付 加 物5 −ア ル キ ル ー5-け ーブ チ ル イ ミ ノ メ チ ルト2 ,8 −ノ ナ ン ジ オ ン9 が 出 発 イ ミ ン8 に対 し て6 7 ま た は5 1 % の 収 率 で 得 ら れ た 。 こ れ ら は 等 モ ル の 塩 酸 で 処 理 す る と 対 応 す る ア ル デ ヒ ド10 を 与 え た 。 直 接 直 鎖 ア ル デ ヒ ド をMichae 1 付 加 さ せ る 試 み は ア ル デ ヒ ド の 自 己 縮 合 が 優 先 し た と 報 告 さ れ て い る11) 。 CH2CH2COCH3 R-CH2CH=N −Bu' ‡ R −CH ニCH-N トトBu' 匹 R  ̄( シ  ̄CH ニN  ̄Buf gCH2CH2COCH3 8
H2O Equimolar HCI
a b R CH3 CH3CH2 CH2CH2COCH3 | R −C −CHO I CHpCHpCOCHs 10
← CO React. Yield Compound time h % 3a 3b 3c 3d 3e 3f 2.5 5.0 7.5 8.0 10.0 6.0 92 91 90 p C B O (mmHg) 56.0-57.0 (1.5) 73 (1. 82.0 (1 .0 2 ) 83 2 ) Table 1 5,5←Dialkyl-6-(f-butylimino)-2-hexanones 3 M 2 0 N %Found IR (neat ) cm  ̄' (Calcd ) C=N C =O
1.4396 6.82 1665 1718
(7.10)
1。4441 6.42 1660 1718(6.63)
0 97 97.8-98.5 (0.5) 90 891。4491 6.13 1665 1719(6.22)
1 。4513 6.16 1664 1717(6.22) 113.5-115.0 1,4566 (0.5) 95.0-96.0 (05) 1.4665 'H-NMR (CCl4 ) 6 1。00(6H, s, CH3) ,1.12(1H, s,(CH3)3C) ,2.01(4H, A2B2, CH2CH2), 2.08(3H, s,CH3CO), 7.31(1H, s, CH =N) 1.14(9H ,s,(CH3)3C), 2.08(3H, s,CH3CO) ,0.6-2.5(12H), 7.27(1H ,s, CH = N) 1。12(9H, s, (CH3)3C) ,2.08(3H ,s, CH3CO),0.6-2.55(14H), 7.25(1H, s, CH =N) 1。10(9H, s,(CH3)3C), 2.01(3H, s, CH3CO),0.65-2.45(14H), 7.26(1H, s, CH =N) 5.53 1666 1717 (5.55)6。05 1657 1719(5.90)
1。14(9H, s,(CH3)3C), 2.08(3H, s, CH3CO) ,0.6-2.6(18H), 7.31(1H ,s,CH =N) 1 。15(9H, s, (CH3)3C), 2.03(3H, s, CHsCO) ,1.25-2.5(14H), 7.15(1H, s, CH =N)I― '■ . * > , Compound 4a 4b 4c 4d 4e 4f Yield % 90 91 83 85 89 93
即
で
(mmHg) Z7D20 Table 2 2,2-Dialkyl-5-oxohexanals 4 IR (neat ) cm -1 C =O55.5-56.0 1.4362 1718
(05)
67.5-68.0 1,4434 1717
(0.5)
IH-NMR (CCI4 )6 1。02(6H, s, CH3), 1.99(4H , A2B2, CH2CH2) ,2.07(3H, s,CH3CO) ,9.34(1H, s, CHO) 2.08(3H ,s, CH3CO), 0.65-2.6(12H), 9.34(1H ,s,CHO) 脚y ︶ DNP 的 N % Found Calcd 184.0-184.8'' ) 22.33 22.30 174.8-176.0 21.82 21.70 86.0-87.0 1.4509 1717 2.07(3H, s ,CH3C0), 0.6-2.45 180.0-181.0 21.40 21. 12(1.5) (14H), 9.34(1H, s, CHO) 82.5-83.5 1.4429 1718 2.06(3H, s, CH3C0) ,0.65-2.5 147.5-149.0 20.86 21.12 (0.5) 105.2-106.0 1.4516 1718 (0.5) 94.0-94.5 1.4740 1718 (05 ト(14H), 9.32(1H, s, CHO)
2.07(3H, s, CH3CO) ,0.6-2.45(18H),
9.33(1H, s, CHO)
2.10(3H, s, CH3CO), 1.1-2.5(14H),
9.25(1H, s, CHO)
146.5-148.0 19.96 20.06 192.8-194.0'' ) 20.41 20.66← CJl Compound 5a 5b 5c Sd Se 5f Yield % 87 91 93 82 84 97
即
で
(mmHg) Ho Table 3 4,4-Dialkyl-2-cyclohexen-l-ones 5 IR (neat )cm'' c =c C =○ 'H-NMR (CCl4 )6 68.0-69.0 1.4722 1619 1672 1.12(6H, s, CH3), 2.15(4H, A2B2 , (12.0)'') CH2CH2),6. 13(2H ,AB, y=10Hz, CH =CH) DNP^ )Mp °c 139.0-140.5" ) 92.5-93.0 1.4798 161 1 1671 0.75-2.55(12H) ,6」6(2H ,AB ‥/=10Hz, 1 13.5-1 14.2 ( に0)'') 103.0-104,0 1.4849 1608 1672 (10,0)^) 83.0-83.6 1.4777 1612 1682 (2.0 ダ) 107.5 (2.0)8) 1.4839 1612 1682 92.0-92.5 1.5155 1610 1680 (1.5) CH =CH) 0.75-2.55(14H) ,6.20(2H, AB 。/=10Hz ,CH =CH) 0.7-2.5(14H), 6.14(2H, AB, /=10Hz,CH =CH) 0.7-2.5(18H), 6.18(2H, AB, J=10Hz ,CH =CH) 1.55(10H, s, cyclohexane) ,2.13 (4H, A2B2, CH2CH2), 6.21(2H, AB , y=10Hz, CH =CH) 124.8-125.3 98.7-99.4 97.8-98.5'^ ) 133.0-134.0' )ト O3 React. 5 Compound time Yield Yield a b e d e f h 4 .0 7.0 10.0 13.0 12.0 12,5 % 15 20 18 20 20 25 % 58 59 54 61 58 47
Table 4 Reactions of imines 6 with methyl vinyl ketone (2)
A^-(4,4-dialkyl-2-cyclohexenylidene)alkylamines 7
即
で
(mmHg) /Id 73.0-74.0 1.4847 (1.5)92.0
(2
94.0 (1 93 0 ) 95 5 ) 0 0 1.4898 1.4927 104.0-105.0 1.4886 (1.0) 100.0 (0,5) 122.0 (1.5) 1.4931 1.5169 N % Found (Calcd) 7.76 (7.81) IR(neat) UV (hexane ) 'H-NMR (CCl4 ) cm  ̄^ C =C C =N 1607 1631 6.96 1608 1629 (7.25) 6.73 (6.76) 1607 16297。14 1609 1629(7.25)
6。18 1609 1630(6.33)
6.84 1607 1629
(6.82)
nm E223
18,700
224
17,800
224
17,200
222
21,300
225
20,900
226
18,800
6 1。10(6H, s, (CH3)2C) ,0.75-3.6(13H), 5.6-6.6(2H, m ,CH =CH) 0 。7-3.5(21H) ,5.6-6.6(2H, m ,CH = CH) 0 。7-3.55(23H), 5.5-6 .5(2H, m, CH =CH) 0 。75-3.45(21H), 5.75-6.45(2H, m, CH =CH) 0 。65-3.45(25H), 5.75-6.45(2H ,m,CH =CH) 1.50(10H, s, cyclohexane)O.75-3.45(11H) ,5.6-6.6(2H2 . 3 実 験
融点,沸点は補正していない。I R スペクト ルは日立285 型赤外分光光度計を用いて 測
定した.^H-NMR スペクトルはTMS を内部標準として日立-Perkin Elmer R-20A 型
核磁気共鳴装置を用いて測定した。 UV スペクトルは日立-Perkin Elmer 139 型 分 光光度計を用いて測定した。窒素分析はKjeldahl 法により行っ た。 脂肪族アル ジミ ン1,6,8 は相当 する アルデヒド とアミン から文 献に従っ て合 成し た12,13)。合成した イミンの 収率,物理 的性質およびスペクトルをTable 5 に示す。メ チルビニルケトンは市販品を蒸留精製し,ヒドロキノンを1 % 添加して使用した。 5 ,5 −ジ ア ル キ ル ー6-(t −ブ チ ル イ ミ ノ )-2−ヘ キ サ ノ ン 3 代表 例 と し て6 -( £−ブ チ ル イ ミ ノ )-5 ,5 −ジ メ チ ル ー2-ヘ キ サ ノ ン(3a )の 合 成 に つ い て 記 す。 A^−イ ソ ブ チ リ デ ン ーt−ブ チ ル ア ミ ン(1 a )1 0.2 g- (80 mm o 1 ),メ チ ル ビ ニ ル ケト ン(2 )7 .3 g- (1 0 4 mmo 1)の 混 合 物 を1 1 0 °Cの 油 浴 中2.5 時 間 加 熱 し た 。 反 応 混 合物 を 蒸 留 し, 3a 1 4.5 g (74 mmo1 )を 得 た 。 1 a に対 す る 収 率9 2 % 。 2,2 −ジ ア ル キ ル ー5 −オ キ ソ ヘ キ サ ナ ー ル 4 3 a 18.1 9 g (9 2.2 mmo 1),水240 ml. エ ーテル3 20 ml の混合物 に1 N 塩 酸9 2.2 ml を室 温で撹絆下約20 分 にわたって滴下した。水層を塩 化ナトリウムで飽和 させてエーテル層を分離し,水層を10 0m1 のエ ーテルで2 回抽出 した。エ ーテル層 を 無水硫酸ナトリ ウムで乾 燥し,窒素雰 囲気下で蒸留し て5 一オキソー2 ,2−ジメチルヘキサナ ール(4a )1 1.84 g (8 3 .3 mmo1 )を得た。収率90 %。4 b も4 a と同 様にして 得 た。 4 c , 4 d , 4 e および4 f の場 合は, 3 と水の混合物 に,窒素雰囲気下5 5 −6 0 °cの湯浴中で撹絆しながら,等モルの1 N 塩酸を1 .5-2 時間にわたって滴下した。滴 下 後, 8-8.5 時間同温度で撹絆を続けたのち,エ ーテルで抽出し,窒素雰囲気下で蒸留した。 4,4- ジ ア ル キ ル ー2 −シ ク ロ ヘ キ セ ン ー1 −オ ン 5 代 表 例 と し て4,4 −ジ メ チ ル ー2−シ クロ ヘ キ セ ン ー1−オ ン(5a )の 合 成 につ い て 記 す 。3a2 7.6 g (14 0 mm01 )に8N 塩 酸70m1 (560mm01 )を 滴 下 し , 混 合 物 を8 0 °C の湯 浴 中4 時 間 加 熱 撹 絆 し た 。 塩 化 ナ ト リ ウ ム を 飽 和 さ せ,70ml の エ ー テ ル で7 回 抽 出 し た 。 エ ーテ ル 層 を 無 水 硫 酸 ナ ト リ ウ ム で 乾 燥 し , 蒸 留 に よ り4,4 −ジ メ チ ル ー2-シ クロ
( ― ・ o ⊃ Compound la
lb
lc
d e f a bl 1 1 6 6 6c6d
6e
6f
8a
8b
Yield % 0 2 9 7 3 1 5 4 0 0 5 4 7 8 9 9 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 8 8 a )Lit. '4 )d )Lit. 14 ) Bp °C (mmHg )Table 5 Imines l , 6, and 8
no'" 54.5-55.0 (90.0 )^)67.0-67.5 (60.0 ) 68.0-68.5 (30.0 ) 59.5-60.0 (20.0 ) 76. 0-76. 5 (10.5 ) 73. 0-73. 5 (10, ))'')67.5-68.0 (60.0 )=)62.0-62.5 (19. )) 65. 0-65 5 (1 トO ) 49.5-50.0 (12.0 ) 79.5-80.0 (11.0 ) 74.0-74.5 (10.0 ) 55. 0-56.0 (135.0 )'')60.5-61. O (68.0 )*=)
1.4091
1.4156
1.4203
1.4200
1.4279
1,4528 1.4166 1.42331.4284
1.4228
1.4320
1.4580
1.4107
1.4156
Found 10.95 9.99 9.02 9.05 7.70 8.42 11.06 10.09 9.08 10.06 8.22 9.26 12.21 11.11 N % Calcd 11.01 9.929.02
9.02
7.64
8.37 11.01 9.929.02
9.92
8.27
9.14 12.37 11.01 IR (neat)cm ’'C = N 1673 1667 1669 1671 16671664
1673
1669 1668 16721671
1671
1673
1670
'H-NMR (CCl4)6 ( /(Hz )) CH =N 7,36 (d7.29 (d7.25 (d 5 0 4 5 57.29
7.21
7.32
5 7.40 7.33 (d ,5.0)(d, 6.0)(d, 4.0) (dt (dt 7.29 (dt7.34 (dt7.27 (dt 5 0 5 0 4 5 5 5 6.0 1 。5)1.5 )1.5 )1.5 )1.5 ) 7,36 (dt, 4.0, 1.5 )7.49 (t, 4.5 ) 7.48 (t,5.0 ) bp 115 °C (760 mmHg ). b) Lit丿 ),bp 37 °C (0.55 mmHg ). c)Lit. '^),bp 138 °C (760 mmHg )・bp 103 °C (760 mmHg ). e)Lit. ''),bp 127 °C (760 mmHg )ヘ キ セ ン ー1 -オ ン(5 a ) 1 5 .1 g- (1 2 2 mmo 1) を 得 た 。 収 率8 7 % 。 ^-(4 ,4−ジア ル キル ー2 −シ クロヘ キセ ニ リデ ン )ア ル キル アミ ン 7 代 表 的 な 例 と し てA^ −イ ソ ブ チ リ デ ン ブ チ ル ア ミ ン (6a )と メ チ ル ビ ニ ル ケ ト ン (2 )と の 反応 につ い て 記 す 。 6a 10.2 g (8 0 mmo 1 ), 2 7.3 g- (10 4 mm01 )の 混 合 物 を1 1 0 °c の 油 浴 中4 時 間 加 熱 し た 。 反 応 混 合 物 を50cm ス ピ ニ ン グ バ ン ド を 通 し て 精 留 し, 1.5 g (12 mmo1 )の4,4 −ジ メ チ ル ー2−シ クロ ヘ キ セ ン ー1−オ ン(5 a )(6 a に対 す る 収 率15 % )の ほ か に8.3 g (46 mmo1 )のN- (4A −ジ メ チ ル ー2−シ クロ ヘ キ セ ニ リ デ ン )ブ チ ル ア ミ ン(7a (6 a に 対 す る 収 率5 8 % )を 得 た 。) 5-it-ブ チ ル イ ミ ノ メ チル )-5−メ チ ルー2 ,8−ノ ナン ジ オ ン (9 a ), 2−メ チ ル ー5 −オキソ ー2-(3 −オ キソブ チ ル )ヘ キ サ ナー ル (10a ) A^−プ ロ ピ リ デ ン-t −ブ チ ル ア ミ ン(8 a )2 8 .3 g- (2 5 0 mmo 1 ),メ チ ル ビ ニ ル ケ ト ン (2 )4 5 .5 g- (6 5 0 mmo 1)の 混 合 物 を1 1 0 °Cの 油 浴 中3 時 間 加 熱 し た 。 反 応 液 に ヘ キサン2 0 ml を 加 え て 析 出 し た 結 晶 を 加 温 溶 解 し , 冷 却 し て5- ( £−ブ チ ル イ ミ ノ メ チ ル )-5−メ チ ル ー2 ,8- ノ ナ ン ジ オ ン(9a )の 結 晶 を 集 め た 。 収 量42.3 g: (1 6 7 mm01 ),8a に対 する 収 率6 7 % 。mp 5 1 .0-5 2 .0 °C;分 析 値:N , 5 .49 %; C15H27NO2 とし て の 計 算 値:N , 5 .5 3 %; I R (KBr )1665 (C =N ), 1709 cm  ̄1(C =O );^H-NMR (CC l4 )(5 =0.9 2 (3 H, s, CH3 ), 1.10 (9H,s, (CH3 )3C ), 1.95 (8 H , A2B2, 2 CH2CH2 ), 2.0 1 (6H, s , 2 CH3C0 ), 7.21 (lH, s, CH =N)。 9a 1 7.8 7 g (70.5 mm01 ), 水2 1 0 m 1, エ ーテ ル280 ml の 混 合 物 に 室 温 撹 挫下1 N 塩 酸7 0.5 ml を 約20 分 に わ た っ て 滴 下 し , 窒 素 雰 囲 気 下 で1 時 間 撹 絆 し た のち ,水 層 を 塩 化 ナ ト リ ウ ム で 飽 和 さ せ , エ ーテ ル 層 を 分 離 し た 。 水 層 を100 ml の エ ーテ ル で5 回 抽 出 し た 。 エ ーテ ル 層 を 無 水 硫 酸 ナト リ ウ ム で 乾 燥 し , 窒 素 雰 囲 気 下 で 蒸 留 し て12.50 g (63.1 mm01 )のo _メ チ ル ー5−オ キ ソ ー2-(3 −オ キ ソブ チ ル )ヘ キ サ ナ ール (10a )を 得 た 。 収 率90 % 。 bp 13 8.0-139.5 °C (0.5 mmHg" ); n♂ ° 1.4620;I
R (neat )17 10 cm ’^ (C =O ); ^H-NMR (CCI4) (5 =0.96 (3H, s, CHs ),2.00
(8H, A2B2, 2 CH2CH2 ), 2.0 7 (6H, s, 2CH3C0 ), 9.31 (lH, s,CHO
5-(t −ブ チ ル イ ミ ノ メ チ ル )-5 −エ チ ル ー2 ,8 −ノ ナ ン ジ オ ン (9b ), 2 −エ チ ル ー5 − オ キ ソ ー2-(3 −オ キ ソ ブ チ ル )ヘ キ サ ナ ー ル (10b ) 9 b は9 a と 同 様 に し てN −ブ チ リ デ ン ーt−ブ チ ル ア ミ ン(8b )と メ チ ル ビ ニ ル ケ ト ン (2 )か ら 合 成 し た 。 8 b に対 す る 収 率5 1 % 。 m p 4 8.5 −4 9 .2 °C ; 分 析 値: N ,5.3 1 %; C16H29N02 と し て の 計 算 値: N, 5.24 %; IR (KBr )1664 (C =N ),1702 cm  ̄^ (C =0 ); ^H-N M R (CCl4 )(5 =0.75 (3H , t , ^ =7 H z , CH3 ),1.10 (9H,s, (CH3 )3C ), 2.01 (6H, s,2CH3C0 ), 1.2 −2.4 (lOH ,m,5 CH2 ),7.2 1 (lH, s , CH =N )。 9 b 1 8.3 7 g (6 8.7 mm o 1 ),水2 1 0 ml, エ ー テ ル2 8 0ml の 混 合 物 に 室 温 撹絆 下1 N 塩 酸6 8.7 ml を 約20 分 に わ た っ て 滴 下 し , 窒 素 雰 囲 気 下 で3 時 間 撹 絆 し た。水 層 を 塩 化 ナ ト リ ウ ム で 飽 和 さ せ , エ ーテ ル 層 を 分 離 し た 後 , 水 層 を さ ら に 窒 素 雰 囲 気 下6 5 °Cの 湯 浴 中1 時 間 撹 絆 加 温 し た 。 100m1 の エ ーテ ル で6 回 抽 出 し , 合 一 し た エ ーテ ル 層 を 無 水 硫 酸 ナ ト リ ウ ムで 乾 燥 し , 窒 素 雰 囲 気 下 で 蒸 留 し て12.50 g- (5 9 .0mmo1 )の2 −エ チ ル ー5 −オ キ ソ ー2-(3 −オ キ ソ ブ チ ル )ヘ キ サ ナ ー ル(10b )を 得 た 。 収
率86 % 。 bp 148 .0−1 4 9 .0 °C (0.5 mmHg ); n♂o 1.4 7 0 9 ; I R (nea t )1710
cm ’^ (C = 〇 ); ^H-NMR (CCl4 )(5 =0.80 (3H, t, J=7 Hz, CH3 ),2.09
(6H, s, 2CH3C0 ), 1.25 −2.25 (lOH, m, 5 CH2 ), 9 .34 (1 H , s,CHO
2 . 4 要 約 ジ アル キ ル ア セ ト ア ル デ ヒ ド とt −ブ チ ル ア ミ ン か ら の イ ミ ン1 の メ チ ル ビ ニ ル ケ ト ン(2) へ のMi chae 1 付 加 は円 滑 に 起 こ り , 付加 物3 が8 9 −9 7 % の 高 収 率 で 得 ら れ た 。 付加 物3 を 等 モ ル の 塩 酸 ま た は 過 剰 の 塩 酸 で 処 理 す る と ,5 −オ キ ソ ヘ キ サ ナ ー ル4 ま た は2 −シ クロ ヘ キ セ ン ー1−オ ン5 が そ れ ぞ れ8 3-9 3 %, 82 −9 7 % の 収 率 で 得 ら れ た 。 ジ アル キ ル ア セ ト ア ル デ ヒ ド と 直 鎖 ア ミ ン か ら の イ ミ ン6 の 場 合, Mi chae1 付 加 と と も に環 化 か 起 こ り ,2 −シ ク ロ ヘ キ セ ニ リ デ ン ア ル キ ル ア ミ ン7 と2 −シ ク ロ ヘ キ セ ン ー1− オン5 の 混 合 物 が 得 ら れ た 。 A^−プ ロ ピ リ デ ン ーお よ びA^ −ブ チ リ デ ン-t −ブ チ ル ア ミ ン8 の場 合 は5- け ーブ チ ル イ ミ ノ メ チ ル)-2 ,8−ノ ナ ン ジ オ ン9 を 生 成 し , こ れ を 等 モ ル の 塩 酸で処 理 す る と ,対 応 す る ア ル デ ヒ ド10 が 得 ら れ た 。
文 献
1 )J. A . Thoma, J. F. M. Klein, L. H. Geurts, Ger. Offen ・, 2,005,515 (1970 );Chem.
Abstr. ,73, 98428a (1970 ).
2 ) M. Pfau, c. Ribiere, Bull. Soc. Chim. Fr., 1971, 2584 ・
3 )K. Takahashi, A. Miyake, G. Hata, Bull. Chem. Soc. Jpn., 45, 2212 (1972 )・4
) M. Pfau, c. Ribiere, J. Chem. Soc, Chem. Co?mun., 1970, 66.
5 )P. Bruni, L. Marchetti , Ann. Chim. (Rome), 56, 126, 923 (1966 ); Chem.
Abstr., 65, 599a (1966 ); 66, 55083x (1967 ).
6 )I. Fleming, M. H. Karger, J. Chem. Soc, C ,1967, 226.
V ) H. Christol, F. Plenat, J. Salancon, Bull. Soc. C 力im. Fr., 1970, 4468.
8 ) R. L . N, Harris, F. Komitsky, Jr・,c. Djerassi, J. Am. C /em. Soc・, 89,
4765 (1967 ).
9 )W. Vandenbroucke, M. Anteunis, J. Chem. Soc, Perkin Trans. 2, 1972,
123.
10 」J. Hine, c. Y. Yeh, J. Am. Chem. Soc ・, 89, 2669 (1967 ),
11 )E. D. Bergmann, R. Corett , J. Org. Chem. ,23, 1507 (1958 ).
12) R. Tiollais, Bull. Soc. C him , Fr.,1947, 708.
13) M, D. Hurwitz, USP 2,582,128 (1952); Chem. Abstr., 46, 8146f (1952 ).
14 ) F. H. Suydam, Anal. Chem., 35, 193 (1963 ).
第3
章 N −
イソブチリデンーt−
ブチルア ミンを用いるイソブ チル アルデ
ヒド・アセチレンカルボン酸エステルMichael
付加物の合成
3 。1 緒 言 イソブ チルアルデヒド のアセチレ ンカルボン 酸エステルへのMic hae1 付加はこ れまで 報告されていない。おそ らく,イ ソブ チルアルデヒドとアセチレ ンカル ボン酸エ ステル の いずれもが強塩基性触媒の存在下で自己縮合するためと思われる1)。イソブ チルアルデヒド からのエナミンは求電子オレフィンとの反応で, 1,2- または1,4- シクロ付加物を与える。 これを加水分解的環開裂 することによりMic hael 付加物が得ら れる場合がある2,3)。 ア セチレンカルボン酸エステルの場 合は,シクロブ テン転 位生成物 ,ジエ ナミノエ ステル , を生成する4,5)。 a , a 一二置換アセト アルデヒド からのイミン は 求電 子 オレフィンへのMicha e1 付加における優 れた試薬である2,6,7)。 しかし ,アセチレ ンカルボン酸エステ ルとの反応にお いては,N −アルキル化から由来 する生成物しか得ら れない と報告さ れてい る8)。たとえば,A^−イソブ チリデンメチルアミンはアセチレンジカルボン酸ジメチルの2 当量と反応してジヒドロピリ ジン誘導体を与える。これは, Huisgen とHerbig-^) に よって開発されたいわゆる1 ,4一双極性シクロ付加と呼ば れている反応である。 本章の研究は, Ⅳ−イソブ チリデンt ブ チルアミ ン(1) とプ ロピ オル酸メ チル(2a) お よび アセチレンジカルボン酸ジメチル(2b) との反応を試 み,立体的にかさ高い 亡−ブ チル基が効果的にA^ −アルキル化 を妨げ,優先 的にMic hae1 付加 へ導くことを見いだしたも のである。
3 。 2 結 果 と 考 察
80 °Cの油 浴 中 加 熱 撹 絆 し たA^ −イ ソ ブ チ リ デ ン ーt−ブ チ ル ア ミ ン(1 )の テ ト ラ ヒ ド ロ フ
ラ ン(THF )溶 液 にプ ロ ピ オ ル 酸 メ チ ル(2 a )のTHF 溶 液 を 滴 下 し た 。 滴 下 終 了 後 , 同
温度 で 撹 絆 を つ づ け た の ち , 精 留 に よ り(E- お よ び(Z )-Michael 付 加 物3 a お よ び4a
とエ ナ ミ ノ エ ス テ ル5a の 三 つ の 異 性 体 生 成 物 が そ れぞ れ45, 17, 12 % の 収 率 で
得ら れ た(Scheme 1 )。 得 ら れ た 生 成 物 の 構 造 はIR パH-NM R ス ペ ク ト ル ,元 素 分 析 に
より 決 定 し た 。
1 と アセ チ レ ン ジ カ ル ボ ン 酸 ジ メ チ ル(2b )と の 反 応 も 上 と 類 似 の 方 法 で 行 っ た 。 蒸 留
ド 十
一如●・● ← 1 吋 ゜ 四 ︸ JNj N1 Cノ
3a,b a Scheme l戸 ¨+
1 RC ΞCCOOMe 2 a,b①
"/
ヤ
一犬 士
COOMe説
∠
COOMe
4a,b R = H b ↓ rearrangement乱y
MeO ´C 々`○ ゛゛H 5a R = COOMe 物であった。この混合物を160 °Cで2 時間加熱すると, 4b から3 b への異性化かお こ り,蒸留して3b が1 に対して82 % の収率で得られた。 3 b の立 体配置は,無水マレ イン酸誘導体14 に誘導することにより確認した。 用いたイミンは スペクトルでは イミノ型のみが検出さ れるが ,こ れと互変異性平 衡にあ る第二級エナミンが反応し たものと考 えら れる10.1 仇 推定さ れる反応経路をScheme 1 に示す。 3a HgO → HCICHOj
ダ
COOMe
6
(£)-Michael 付加物3a を室温でIN 塩酸で処理する と, (£ト4,4 −ジメチルー5−オ キソー2−ペンテン酸メチル(6 )が94 %の収率で得ら れた。 一方,(Z )一付加物4a は同様の反応条件下 で反応性が低く,イミ ノ基,エステル基の 両 方がゆっくりと加水分解されてヒドロキシラクトン9 を生成した(Scheme 2 )。 興味あ 4a
 ̄=
石 す
Scheme 2 OHCHO
帽coo10
七
二
。↓ 当
七COOMe
☆ 。
7
/ 8
/
りH3Bu^匹
帽 ツOOH
2 N 2 H 9 卜7 MeOH, H ゛ 叉 OMe ○ 。 11 ることに, 4a は50 倍量 の水と室 温で20 分間撹絆 すると,均一相になり,カル ボン酸 塩10 を与えた。この様に温和な条件下でのエステル基の異常に速い加水分解は, g-em− ジオールアニオン8 の分子内関与により説明できる。こうして生成した ヒドロキシラ クト ン9 は鎖状型と互変異性平衡にあり12) 最初に遊離したt ーブチル アミンと結合して1 0 を与えたと考え られる。10 を酸性にすると, 4a に対し85 % の収率で化合 物9 が得 られた。15 9 をジアゾメ タンと反 応させると,(Z )-ホルミルエ ステル7 が86 % の収率 で得ら れ た。一方, 9 を硫酸 を含むメタノ ールで 処理すると,熱力 学的 により 安定な*メトキシラ クトン11 が68 % の収率で得られた。 4a と同 様に, 3b を水で処理 するとカル ボン酸塩1 2 が得られ ,酸性にするとヒド ロ キシラクトン1 3 が90 % の収率で得られた(Scheme 3 )。ホルミル ジェ ステル1 5 は3b のIN 塩酸による加水分解により収率79 % で得られた。 1 5 は1 3 をジアゾメタ ン で処理することに よっても 得られた( 収率92 %)。 1 3 を硫 酸を含むメタノ ールで処 理 すると,少量の15 (6 %)とともにメトキシラ クトン1 6 (64 %)が生成した。 Scheme 3
ノ
て
ょ
MeOOC coo NH3BU'
3bブ 乙 。
ぺぐ 才 。。
MeOOCニ/
COOMe
15
+ COOMe 16 OH COOMe O 一擲・。 才CHO ← − MeOOC COOH 13 14 * (Z )−ホルミルエ ステル7 は 触媒として硫酸 またはナトリウ ムメト キシドを 含む メタノールに溶解すると,ほとんど完全にメトキシラクトン11 に異性化された。3 . 3 実 験 融点 ,沸 点 は 補 正 し て い な い 。 GLPC 分 析 はSE-30 ,PEG-20M カ ラ ム を 用 い , 日 立16 3 型 ガ ス クロ マ ト グ ラ フ を 用 い て 行 っ た 。 I R スペ クト ル は 日 立28 5 型 ま た は260-50 型 赤 外 分 光 光 度 計 を 用 い, ^H-NMR ス ペ ク ト ル はTMS ま た はDSS を 内 部 標 準と し て 日 立R-2 4B 型 高 分 解 能 核 磁 気 共 鳴 装 置 を 用 い て 測 定 し た 。 元 素 分 析 は東 京 大 学 理学 部化 学 教 室 有 機 元 素 分 析 室 で 行 わ れ た 。 イミ ン1 はTiollais の 方 法13) に よ り 合 成 し た 。プ ロ ピ オ ル 酸 メ チ ル(2a )は 市 販 の アセ チ レ ン ジ カ ル ボ ン 酸 モ ノカ リ ウ ム を 用 い, Ingold の 方 法14) に よ り 合 成 し た 。 ア セチレ ン ジ カ ル ボ ン 酸 ジ メ チ ル(2b )は 市 販 品 を そ の ま ま 使 用 し た 。 THF は モ レ キ ュ ラ シ ーブ4A で 乾 燥 し た も の を 使 用 し た 。 イ ミ ン1 と ブ ロ ピ オ ル 酸 メ チ ル (2a )の 反 応 80 °Cの 油 浴 中 加 熱 撹 絆 し た1 (63.6 g-, 0.500 m01 )のTHF (60m1 )溶 液 に2a (46 .2 s , 0.5 50 mol )のTHF (50m1 )溶 液 を1 時 間 に わ た っ て 滴 下 し た 。 滴 下 終 了 後 同 油 浴 中 で10 時 間 撹 絆 を つ づ け た 。 減 圧 下 で 溶 媒 を 除 去 し た の ち , 蒸 留 し て (E- お よ び (Z )-5 -(t -f チ ル イ ミ ノ )-4,4 一ジ メ チ ル ー2−ベ ン テ ン 酸 メ チ ル (3a お よ び4a
)と2- け ーブ チ ル ア ミ ノ メ チ レ ン )-4−メ チ ル ー3−ベ ン テ ン 酸 メ チ ル (5a )の 異 性 体 混 合 物 が 得 ら れ た 。 bp 5 6 .0 −9 2.0 °C(0.90 mmHg- ), 収 量87 .9 g (1 に 対 す る 収 率83 % )。 GLPC に よ り 異 性 体 混 合 比 は3 a :4 a :5 a =6 1 :2 3 : 1 6 で あ っ た 。 各 異 性 体 は50cm ス ピ ニ ン グ バ ン ド を 通 し て 精 留 し て 単 離 さ れ た 。 3 a の 収 量4 7 .5 g-(45 % ), 4a の 収 量18.0 g- (17 %) お よ び5 a の 収 量12.6 g (1 2 % ) で あ っ た 。3a : bp 70.0-7 2.0 °C (0.9 0 mmHg- ); IR (neat )1724 (C =0 ), 1670 (C =N ), 16 4 5 (C =C ), 9 7 7 cm"'' (trans H-C =C-H ); ^H-NMR (CDCI3 ) δ = I LO 15 (9 H,s , C(CH3)3), 1 .2 3 (6H , s , C(CH3)2), 3 .7 1 (3 H, s , C O2CH3),76 (1 H, d, J =1 6 Hz , CH =C 旦CO2M e), 7.00 (1 H, d, J ニ16 Hz , ClL=CHC02Me), 7.44 (lH, s, CH =N). 分析値:C, 68.50;H, 10.18;N, 6.60 %. C12H21NO2 としての計算値:C, 6 8.2 1 ; H, 1 0.02; N, 6 .6 3 %. 4a : bp 5 6 .5−5 7.5 °C (0.9 0 mmHg-); I R (neat)17 2 7 (C =〇), 1 6 6 3(C °N), 163 7 cm'^ (C =C); ^H-NMR (CDC13)6 =1.12 (9H, s,C(CH3)3),1.3 1 (6H,s,C(CH3)2), 3.62 (3H,s,C02CH3), 5.77 (lH,d,J =l 2H z ,
CH =CH.C02M e). 6.28 (lH,d,J=12Hz,CH =CHC02Me), 7.6 3 (lH,s,CH =N). 分 析 値:C, 68.44 ; H, 9 .7 8 ; N , 6 .6 8 %. C 12H2 1NO2 と し て の 計 算 値:C, 6 8 .2 1; H, 10.0 2:N,6.6 3 %. 5 a : bP 87.0 −90.0 °C(0.90 mmHg); IR(neat)3285 (NH), 1665(C =○), 16 04 c ㎡^ (C =C); ^H-NMR (CDC13) (5=1 .2 8 (9 H, s , C(CH3)3), 1.6 8(3H, d, J = l .5 Hz, C(C H3)2), 1 .7 6 (3 H, d, J"=l .5 Hz, C(C H3)2), 3 .6 3(3H, s, CO2CH3), 5 .8 1 (lH, m, CH=CMe2), 6.76 (lH ,d. J =14Hz, =C旦NH) ,8.23 (lH, br d, J =l 4Hz, NH). 痕 跡 の 塩 酸 を 含 むCD30D の 添 加 に よ り6 8.2 3 の吸収 は 消 滅 し. 6 6.7 6 の 二 重 線 は 一 重 線 に な っ た . 分 析 値:C, 68.04;H ,10.15;N, 6.56 %. C12H21NO2 と し て の 計 算 値:C, 6 8.2 1; H, 1 0.02; N, 6 .6 3 %. イ ミ ン1 と ア セ チ レ ン ジ カ ル ボ ン 酸 ジ メ チ ル(2b) の 反 応 7 0 °Cの油浴中加熱撹絆した1 (1 2 7 .2 g. 1.00m01) のTHF(260m1) 溶液 に2b (14 2.1 g", 1 .0 0 m01) のTHF(280m1) 溶液を1 時間にわたって滴下した。 滴下終了後,同油浴中で1 時間撹絆をつづけた。溶媒 を減圧下で除去し たのち,蒸留してbp 107.0 一1 1 1.0 °C (0 .6 0 mmHg') の留分2 2 2.7 g- が得られた。 SE-30 およ びPEG-20M カラムを 用いたGLPC 分析で単一のピークを示したが, ^H-NMR スペ クト ル分析により[2- け ーブチ ルイ ミノ)-l ,1−ジメチルエチル] マレ イン酸 ジメチル(3 b),[2-( もーブ チルイミノ)-l ,l-ジメチルエチル] フマル酸ジメチル(4b) の約7 0 : 3 0 混合 物であることが示された。すなわち,後に示す3 b のシグナルの他に次のような4 b のシ グナルが観察された。 4 b : ^H-NMR (CDC13)(5 =1.11 (9H ,s, C(CH3)3), 1.40 (6 H , s, C(CH3)2),3.7 3 (3H ,s, CO2CH3),3.8 1 (3H, s, CO2CH3), 6.4 9(lH,s,C =CH), 7.58(lH, s, CH =N)。 この異性体混合物 を2 時間1 6 0 °Cに加 熱して蒸留 すると, 3 b 2 1 9 .7 g: が得 ら れた(1 に対する収率8 2 %)。 3 b: bp 8 8.5-8 9 .0・C (0.15 mmHg); IR (neat)1732 (C =〇), 165 5(C ニN),1639 c ㎡^ (C こC); ^H-NMR (CDCI3)(5 ニ1.16 (9H, s , C(CH3)3), 1 .3 0(6H, s , C(CH3)2), 3.73 (3 H, s, CO2CH3), 3.8 1 (3 H, s , CO2CH3), 5.8 6
(lH,s, C ニCH), 7.5 1 (lH, s , CH ニN). 分 析値:C, 62.34;H, 8.90;N, 5.05 %.C14H23N0 4としての計算値:C, 6 2 .4 3 ; H, 8 .6 1 ; N, 5 .20 %. (£)-4.4 −ジメ チルー5 −オ キソー2 -ベンテ ン酸メ チル (6 ) 3 a (3 0 .0 g- , 0 .1 4 2 mo 1)と1 N 塩 酸(220 ml )の 混 合 物 を 室 温 で1 時 間 撹 絆 し た 。反 応 混 合 物 を エ ー テ ル(3 ×15 0ml )で 抽 出 し た 。 エ ー テ ル 層 を 合一し て 炭 酸 水 素 ナト リ ウ ム 水 溶 液 で 洗 い , 無 水 硫 酸 ナ ト リ ウ ム で 乾 燥 し た 。 エーテ ル を 留 去 し た の ち , 蒸 留 によ り20.9 g-の6 を 得 た 。 収 率94 % 。 6 : bp 6 4.5-6 5.0 °C(0.75 mmHg-);IR (neat) 1725 (C =0 ), 16 50 (C =C ),982 c m  ̄ドtrans H C = CH ); ^H-NMR (CDC Is) (5=1.26 (6H, s ,C(CH3 )2), 3.7 1(3H, s, C02CH3 ), 5 .8 8 (1 H , d , J =1 6 Hz, CH =CH.C02Me ), 6 .9 1 (lH, d , J =l 6 Hz, CH =CHC02Me ), 9.4 1(lH,s,CH0 ). 分 析 値:C, 6 1 .4 6 ; H , 7.9 0 %. C8H1203 と し て の 計 算 値: C, 6 1 .5 2; H, 7.74 %. 2,4 −ジ ニ ト ロ フ ェ ニ ル ヒ ド ラ ゾ ン, mp 1 24.0 −1 24.4 °C ( メ タ ノ ー ル か ら 再 結 晶 ). 分 析 値:C,50.18;H,4.64;N, 16.8 3 %. Cl4Hl6N406 と し て の 計 算 値:C, 5 0 .0 0; H, 4.8 0;N, 16.6 6%. 6 -ヒ ド ロ キ シ ー5,5 −ジ メ チ ル ー5,6 −ジ ヒ ド ロ ー2 H- ピ ラ ン ー2- オ ン (9 ) (Z )−イ ミ ノ エ ス テ ル4a (12.7 g , 0 .0 6 0 1 mo 1 )と 水(640 m1 )の 混 合 物 を 室 温 で 撹 絆 し た 。20 分 後 均 一 相 に な っ た 。 溶 液 を エ ー テ ル(100 m1 )で 洗 い , ロ ー タ リ ー エ バ ポレ ー タ ー を 用 い て 減 圧 下5 5 °C以 下 で 結 晶 が 析 出 し は じ め る ま で 濃 縮 し た 。 濃 縮 物 に4 N 塩 酸(1 8 m1 )を 加 え , エ ー テ ル(3 ×50 m1 )で 抽 出 し た 。 エ ー テ ル 層 を 無 水 硫 酸 ナト リ ウ ム で 乾 燥 し た の ち , 濃 縮 し て9 15) の 結 晶 (mp 6 2.0 − 6 4.0 °C) 7.2 2 g-(85 % )を 得 た 。 エ ー テ ル ーヘ キ サ ン か ら 再 結 晶 し て 分 析 用 試 料 を 調 製 し た 。 9 : m p 6 5 .0-6 5 .8 °C; IR (KBr )3270 (OH ), 1670 cm  ̄1(C =〇);1H-NMR (CDC13 )(5=1.17 (6H,s,C (CH3 )2). 5.38 (lH,d,J =lHz,CH ), 5.8 1 (lH,br
`s, OH, D2O 添 加 に よ り 消 滅 ),5 .88 (lH, d ,J=9 .5 Hz . CH =CH.CO ), 6 .5 9
(1 H , d d ,J=9 .5 , 1 Hz,
分析値:C, 5 9 .29 ; H, 7.38 %.C7H1003 としての計算値:C, 59.14;H, 7.0 9 %. (Z )-4,4 −ジ メ チ ル ー5−オ キ ソ ー2−ペ ン テ ン 酸 £グ チ ル ア ン モ ニ ウ ム (10 ) 4 a (1 8 .5 mg- )とD20 (0.9 3 m1 )の 混 合 物 を 室 温 で20 分 間 撹 絆 し た 。 生 じ た 溶 液 の^H-NMR ス ペ ク ト ル は , 下 記 に よ り 調 製 さ れ た レ ブ チ ル ア ン モ ニ ウ ム塩10 と 一 致 し た 。 1 .0 ml の 水 に9 (0.7 1 2 s, 5.0 1 mmo1 )を 溶 解 し , 七口 チ ル ア ミ ン(0.3 9 7g, 5.43 mm01 )を 滴 下 し た 。 反 応 混 合 物 を 冷 却 し , 析 出 し た 結 晶 を 集 め , 水 酸 化 カ リ ウ ム上 で 減 圧 乾 燥 し て0.7 8 5 g (73 % )の10 を 得 た 。 10 : m p 1 1 1.5 − 1 1 3 .0 °C; I R (KBr )3000 −2800 (NHs ),1726 (C =〇 ),1637 (C =C ), 1540 (nH3 ),1416 cm  ̄^(COO' ); ^H-NMR (D2O )6 =1.2 0 (6 H,s, C(CH3 )2), 1 .3 4 (9H. s , C(CH3 )3), 5 .8 2 (1 H, d , J'=1 2 Hz, CH =CHCOO “),5.8 5(lH,d,J =12 Hz, C 旦 =CHCOO  ̄), 9.23 (lH, s, CHO )。 分 析 値:C, 6 1 .5 1; H, 9 .8 3; N, 6 .4 9 %. Ci 1H21NO3 と し て の 計 算 値:C, 6 1 .3 7: H, 9 .8 3; N, 6 .5 1 %. 4 a の 酸 接 触 加 水 分 解 8 6 .5 rag (0 .4 0 9 mmo1) の4 a にD20 中の1 N 塩 酸0.6 0 ml を加えた 。^H-NMR スペクトルはイミニウム塩のスペクトルを示した。(5 =1.46 (9H, s, C(CH3)3),1 .5 5 (6 H, s , C(CH3)2), 3 .7 6 (3 H, s, CO2CH3), 6.12 (lH,d,J" =12 Hz,CH =C旦C02Me), 6.5 7 (lH, d, J =1 2 H z, CH =CHC02Me), 8.7 2 (lH, s, CH =N'). 一日室温で放置すると, ^H-NMR スペクトルにおけるCO2CH3 プロ トンおよ びCH =N゛ プロトンのピーク面積が, オレフィンプロト ンの全面積と比較して,最 初のピー ク面積 の25 % および2 4 % に減少した 。二日後のスペ クトルは ,反応 が完結し, 9 , CH30D および 塩化 もーブ チルアンモニウムのほぼ等モル混合物であることを示した。 (Z )-4,4 −ジ メ チ ル ー5 −オ キ ソ ー2−ベ ン テ ン 酸 メ チ ル 7 9 (5.80 g, 40.8 mmo1 )のエーテル(100 ml )溶液 に窒素をキャリヤーガスとし てジアゾメタンを 黄色が数分間持続する まで吹き込んだ。空冷コンデンサーを取り付け ,
過 剰 の ジ ア ゾ メ タ ン を 除 く た め に還 流 加 熱 し た 。 濃 縮 後 , 蒸 留 し て5.4 5 g: (8 6 % )の7 15) を 得 た 。 7 : bp 4 9 .0-4 9 .3 °C(0 .8 0 mmHg );工R (neat )17 2 2 (C =0 ), 1 6 3 7 cm ’"^ (C = C ); ^H-NMR (CDC la )(5=1.30 (6H, s, C(CH3 )2), 3 .6 7 (3H ,s, CO2CH3 ),5.9 3 (lH, d, 函12Hz, CH =CHC02Me ), 6.18 (lH,d,J =12 Hz, CH =CHC02Me ),9.46 (lH, s, CHO ). 分 析 値:C , 6 1 .32 ; H, 7 .9 7 %. CSH 1203 と し て の 計 算 値:C , 6 1 .5 2 ; H, 7.74 % 。 2,4 −ジ ニ ト ロ フ ェ ニ ル ヒ ド ラ ゾ ン, mp 119.8 −120.2 °C (メ タ ノ ー ル か ら 再 結 晶 ). 分 析 値:C , 5 0.1 6 ; H, 4.6 5: N, 1 6 .5 3 %. C 14H 1 6N40 6とし て の 計 算 値:C,50.00;H,4.80;N, 16.66 % 。 6 −メ ト キ シ ー5,5 −ジ メ チ ル ー5,6 −ジ ヒ ド ロ ー2 H −ピ ラ ン ー2 −オ ン (11 ) 9 (2.00 g: ,14.1 mm01 )を 濃 硫 酸 (0.078 s )を 含 む メ タ ノ ー ル(40 ml )に 溶解し, 3 時 間 室 温 で 放 置 し た 。 こ の 溶 液 を 飽 和 食 塩 水 (12 0 ml )に 注 ぎ ,エ ー テ ル (3 ×60 ml )で 抽 出 し た 。 エ ー テ ル 抽 出 液 を 無 水 硫 酸 ナ ト リ ウ ム で 乾 燥 し た の ち , 蒸 留 し て1 .4 9 g (68 % )の1 1 を 得 た 。 1 1 : bp 7 1 .0-7 2.0 °C(1 .0 mmHg- ); I R (neat )1723 cm ’1(C =O );1H-NMR (CDC13 )6=1.11 (3H ,s , CCH3 ), 1.18 (3 H , s , CCH3 ), 3 .5 4 (3H ,s ,C02CH3) ,4.8 5 (1 H , d , J =1 Hz, CH ), 5 .8 6 (lH, d, J=d .5 Hz, CH =CliCO ). 6 .5 3 (lH,dd, Jこ9.5, 1 Hz ,C旦=CHCO )。 分 析 値:C,61.28;H,7.8 8%. CsH1203 と し て の 計 算 値:C , 6 1 .5 2 ; H, 7 .74 %. (Z)-5 −ヒ ド ロ キ シ ー4,4 −ジ メ チ ル ー2−オ キ ソ テ ト ラ ヒ ド ロ フ ラ ン ー.3,a一酢 酸 メ チ ル(13) 3b (80.8 ff, 0.300 mo1 )と水(4000 m1 )の混合物を2.5 時間室温で撹絆し た。生じた溶液をエーテル(2 ×400 ml )で洗い,ロ ータリーエバポレーターを用いて 減 圧下, 5 5 °C 以 下で結晶が析出しはじめるまで濃縮した。4N 塩 酸80 ml を加え,エ ー テル(3 `150 m1 )で抽出した。エーテル 抽出液を無水硫酸ナトリウムで乾燥し ,エ ーテ
ル を留 去 し て1 3 の 結 晶54.3 g- (9 0 %) を 得 た 。 mp 7 1.0-7 5.0 °C。 分 析 用 試 料 は エ ーテ ル ーヘ キ サ ン か ら 再 結 晶 し て 調 製 し た 。 1 3: m p 7 7.1-7 7.5 °C; I R (KBr )3295 (OH ), 1775, 1 7 10 (C =O ),1670cm ’^(C =C ); ^H-NMR (CDCls ): 6 =1.25 (6H, s, C(CH3 )2), 3 .8 2 (3H, s, CO2CH3 ),5.60 (lH, s, CH ), 5.72 (lH, br s, 0H ,D20 添 加 に よ り 消 滅 ), 6 .2 5 (lH , s,C =CH ). 分 析 値:C, 5 4.2 4; H , 6 .2 6 %. C9H12 05 と し て の 計 算 値:C, 54.0 0;H, 6.0 4 % 。 (Z)-2-(l ,1 −ジメ チル ー2−オ キソ エ チル)-3 −メト キ シカ ル ボニ ル ア クリ ル 酸t ーブ チルアンモニ ウ ム(1 2) 3 b (28.0 mg) とD20 (1.40 ml )の 混 合 物 を 室 温 で2.5 時 間 撹 挫 し た 。 生 じ た 溶 液 の^H-NMR ス ペ クト ル は 下 記 に よ り 調 製 さ れ た1 2 の ス ペ ク ト ル と 一 致 し た 。 13 (0.8 0 7 S, 4 .0 3 mmo1 )を5 0 °Cの 水1 .0 ml に 懸 濁 さ せ ,t ーブ チ ル ア ミ ン(0.29 8 S, 4.07 mmo1 )を 加 え た 。 生 じ た 溶 液 を 冷 却 し , 析 出 し た 結 晶 を 集 め , 水酸化 カ リ ウ ム上 減 圧 乾 燥 し, 0.548 g (50 % )の1 2 を 得 た 。 1 2: m p 1 13.5-1 14.5 °C; IR (KBr )3000-2 800 (NH3 ),17 20 (C ニ0 ),16 3 4 (C =C ), 15 40 (nH3 ),140 0 cm"^ (COO  ̄); ^H-NMR (D2O )6 =1.25 (6H,s, C(CH3)2 ), 1 .3 6 (9H, s , C(CH3 )3), 3.7 0 (3 H, s , CO2CH3 ), 5 .6 9 (lH , s.C =CH ), 9 .3 3 (lH, s, CHO )。 分 析 値:C, 5 7 .2 9 ; H, 8 .7 7; N, 5.0 7 %. C13H23N05 と し て の 計 算 値:C, 5 7.1。3; H, 8.48; N, 5 .1 2 % 。 無水(1.1- ジメ チ ル ー2−オ キソエ チ ル )マレ イ ン酸 (14 ) 化 合 物13 (40.0 g, 0.2 00 m01 )を20 mmHg- の 減 圧 下 で2 時 間140 °Cに 加 熱し た 。 蒸 留 に よ り3 2.7 g (9 7 % )の1 4 が 得 ら れ た 。 1 4 : b p 10 3.0 −10 6 .0 °C(0.2 5 mmH g );m p 3 1 .0-3 1 .9 °C; I R (KBr )1835,1766,1 7 1 6 (C =0 ), 16 28 om  ̄^(C =C ); ^H-NMR (CDCla )(5=1.51 (6H, s , C(CH3 )2), 6.76 (lH,s,C =CH), 9.50 (lH ,s ,CHO ). 分 析 値:C, 5 7.2 1; H, 4.7 8 %. C8H804 と し て の 計 算 値:C, 5 7.1 4; H, 4.80 % 。