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JP7250426B2 - Method for synthesizing and producing alkenyl compound - Google Patents
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JP7250426B2 - Method for synthesizing and producing alkenyl compound - Google Patents

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Description

本発明のいくつかの態様は、アルケニル化合物の合成方法及び製造方法に関する。より具体的には、例えば、機能性材料の原料として有用であることが知られているスチレン誘導体等のアルケニル化合物をアミノ酸存在下で製造する方法に関する。 Some aspects of the present invention relate to methods of synthesizing and making alkenyl compounds. More specifically, for example, it relates to a method for producing alkenyl compounds such as styrene derivatives, which are known to be useful as raw materials for functional materials, in the presence of amino acids.

古くより電子材料、香料、医・農薬品の分野で様々なアルケニル化合物が使用されており、それらの製造方法は多種多様なものとなっている。特にそれらに含まれる二重結合を有する化合物の合成には脱水反応やカップリング反応が用いられている。 Various alkenyl compounds have long been used in the fields of electronic materials, fragrances, medicines and agricultural chemicals, and their production methods are diversified. In particular, dehydration reactions and coupling reactions are used to synthesize compounds having double bonds contained therein.

アルケニル化合物の中で、例えば、スチレン誘導体は、プラスチック、ゴム、イオン交換樹脂及びフォトレジスト用の多様なポリマー等種々の原料として重要である。 Among alkenyl compounds, styrene derivatives, for example, are important as raw materials for various polymers such as plastics, rubbers, ion exchange resins and photoresists.

特にベンゼン環上にヒドロキシ基を有するヒドロキシスチレン部分を構造単位として含むポリマーは、ポリマーに化学的、機械的及び光学的特性等種々の特性を付与することができるため、ヒドロキシスチレン類は高機能材料の基本原料としての重要性は増している。 In particular, polymers containing hydroxystyrene moieties with hydroxy groups on the benzene ring as structural units can impart various properties such as chemical, mechanical, and optical properties to polymers, so hydroxystyrenes are highly functional materials. is becoming increasingly important as a basic raw material for

ヒドロキシスチレンを構造単位としてポリマーに導入するためには重合させる必要があるため一般に保護基が必要となる。保護基としては、例えば、ヒドロキシ基の水素原子をアセチル基、t-ブチル基、例えばメトキシメチル基及びテトラヒドロピラニル基等のアルコキシアルキル基、アルキル基又はアリール基を有する有機ケイ素基等が用いられる。 In order to introduce hydroxystyrene as a structural unit into a polymer, it is necessary to polymerize it, and therefore a protective group is generally required. As the protecting group, for example, an organic silicon group having an acetyl group, a t-butyl group, an alkoxyalkyl group such as a methoxymethyl group and a tetrahydropyranyl group, an alkyl group, or an aryl group as a hydrogen atom of a hydroxy group is used. .

上記の保護基の中でヒドロキシスチレンの保護基として、特に代表的なものはヒドロキシ基の水素原子をアセチル基に置換したものである。すなわち、アセトキシスチレン類がヒドロキシスチレン部分を構造単位として含むポリマーの合成に広く用いられている。 Among the protective groups described above, a particularly typical protective group for hydroxystyrene is one obtained by substituting an acetyl group for a hydrogen atom of a hydroxy group. That is, acetoxystyrenes are widely used in synthesizing polymers containing hydroxystyrene moieties as structural units.

アセトキシスチレンを合成する方法としては、例えば、1-(4'-アセトキシフェニル)エタノールの脱水反応(特許文献1)、芳香族ハロゲン化合物から調製したグリニャール試薬とビニルハライドとの反応(特許文献2)及び4-アセトキシハロベンゼンとビニル化合物とのHeck反応(特許文献3)等が挙げられる。 Methods for synthesizing acetoxystyrene include, for example, a dehydration reaction of 1-(4′-acetoxyphenyl)ethanol (Patent Document 1), and a reaction between a Grignard reagent prepared from an aromatic halogen compound and a vinyl halide (Patent Document 2). and Heck reaction between 4-acetoxyhalobenzene and a vinyl compound (Patent Document 3).

特開平2-73076号公報JP-A-2-73076 特開2000-239192号公報JP-A-2000-239192 特開2002-179621号公報JP-A-2002-179621

しかし、特許文献1に記載の方法は多段階の工程が必要であり、工業生産の効率性という点では十分満足できるものではない。
特許文献2及び3に記載の方法は高価な遷移金属触媒を使用している点や生成物に用いた試剤又は遷移金属触媒に由来する金属が残留してしまう等の問題があり、これらの方法を用いて製造されたアセトキシスチレン類を、例えば、生体関連材料やレジスト材料等の高機能性材料の原料として用いることについて懸念がある。
However, the method described in Patent Document 1 requires multiple steps and is not sufficiently satisfactory in terms of efficiency in industrial production.
The methods described in Patent Documents 2 and 3 have problems such as the use of an expensive transition metal catalyst and the residual metal derived from the reagent or transition metal catalyst used in the product. There are concerns about using acetoxystyrenes produced using, for example, as raw materials for highly functional materials such as biomaterials and resist materials.

本発明のいくつかの態様は上記の課題を解決すべくなされたものである。 Several aspects of the present invention have been made to solve the above problems.

本発明のいくつかの態様に係るアルケニル化合物の合成方法は、下記式(1)で示される第1の化合物と、下記式(3)で示される第2の化合物と、をアミノ酸存在下、アミンを含む溶媒中で50~200℃の範囲で反応させることにより下記式(A)で示されるアルケニル化合物(以下、「アルケニル化合物A」ともいう)を生成させることを特徴とする合成方法である。

Figure 0007250426000001
(上記式(1)中、R1は水素原子;及び置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかであり、
2は、ハメットの置換基定数σが0より大であり、且つ、下記式(2)で示される置換基である。)
Figure 0007250426000002
(上記式(2)中、R5は水素原子;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかである。)
Figure 0007250426000003
(上記式(3)中、R3及びR4の各々は、独立して、水素原子;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキニル基;及び、置換基を有しても良い炭素原子数6~30のアリール基;からなる群より選ばれるいずれかであり、上記アルキル基、上記アルケニル基及び上記アルキニル基に含まれる少なくとも1つのメチレン基に代えてヘテロ原子含有基を含んでいても良く、上記アリール基は、環構造中に少なくとも1つの炭素原子に代えてヘテロ原子を含んでいても良い。)
Figure 0007250426000004
(上記式(A)中、R3及びR4の各々は上記式(3)のR3及びR4と同じ選択肢から選択される。) A method for synthesizing an alkenyl compound according to some embodiments of the present invention includes a first compound represented by the following formula (1) and a second compound represented by the following formula (3), in the presence of an amino acid, A synthetic method characterized by producing an alkenyl compound represented by the following formula (A) (hereinafter also referred to as "alkenyl compound A") by reacting at 50 to 200 ° C. in a solvent containing
Figure 0007250426000001
(In the above formula (1), R 1 is selected from the group consisting of a hydrogen atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; is either
R 2 is a substituent having Hammett's substituent constant σ p greater than 0 and represented by the following formula (2). )
Figure 0007250426000002
(In the above formula (2), R 5 is a hydrogen atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; selected from the group consisting of either.)
Figure 0007250426000003
(In formula (3) above, each of R 3 and R 4 is independently a hydrogen atom; a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; a linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; a linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; a cyclic alkynyl group; and an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent; any one selected from the group consisting of the alkyl group, the alkenyl group and the alkynyl group A heteroatom-containing group may be included in place of at least one methylene group, and the aryl group may include a heteroatom in place of at least one carbon atom in the ring structure.)
Figure 0007250426000004
(In formula (A) above, each of R 3 and R 4 is selected from the same options as R 3 and R 4 in formula (3) above.)

本発明のいくつかの態様に係るアルケニル化合物の製造方法は、下記2工程を含むアルケニル化合物Aの製造方法である。
(第1の工程)下記式(1)で示される第1の化合物と、下記式(3)で示される第2の化合物と、をアミノ酸存在下アミンを含む溶媒中で50~200℃の範囲で設定された第1の温度で反応させ、下記式(B)で示されるアルケニル化合物(以下、「アルケニル化合物B」ともいう)を得る工程;

Figure 0007250426000005
(上記式(1)中、R1は水素原子;及び置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかであり、
2は、ハメットの置換基定数σが0より大であり、且つ、下記式(2)で示される置換基である。)
Figure 0007250426000006
(上記式(2)中、R5は水素原子;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかである。)
Figure 0007250426000007
(上記式(3)中、R3及びR4の各々は、独立して、水素原子;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキニル基;及び、置換基を有しても良い炭素原子数6~30のアリール基;からなる群より選ばれるいずれかであり、
上記アルキル基、上記アルケニル基及び上記アルキニル基は、上記アルキル基、上記アルケニル基及び上記アルキニル基に含まれる少なくとも1つのメチレン基に代えてヘテロ原子含有基を含んでいても良く、上記アリール基は環構造中に少なくとも1つの炭素原子に代えてヘテロ原子を含んでいても良い。)
Figure 0007250426000008
(上記式(B)中、R2は上記式(1)のR2と同じ選択肢から選択され、R3及びR4の各々は上記式(3)のR3及びR4と同じ選択肢から選択される。)
(第2の工程)上記第1の工程の後に、上記第2の化合物を上記第1の温度よりも高い第2の温度で加熱して下記式(A)で示されるアルケニル化合物を得る工程。
Figure 0007250426000009
(上記式(A)中、R3及びR4の各々は上記式(3)のR3及びR4と同じ選択肢から選択される。) A method for producing an alkenyl compound according to some embodiments of the present invention is a method for producing an alkenyl compound A including the following two steps.
(First step) A first compound represented by the following formula (1) and a second compound represented by the following formula (3) are mixed in a solvent containing an amine in the presence of an amino acid at a temperature ranging from 50 to 200°C. to obtain an alkenyl compound represented by the following formula (B) (hereinafter also referred to as “alkenyl compound B”);
Figure 0007250426000005
(In the above formula (1), R 1 is selected from the group consisting of a hydrogen atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; is either
R 2 is a substituent having Hammett's substituent constant σ p greater than 0 and represented by the following formula (2). )
Figure 0007250426000006
(In the above formula (2), R 5 is a hydrogen atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; selected from the group consisting of either.)
Figure 0007250426000007
(In formula (3) above, each of R 3 and R 4 is independently a hydrogen atom; a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; a linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; a linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; any one selected from the group consisting of a cyclic alkynyl group; and an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent;
The alkyl group, the alkenyl group and the alkynyl group may contain a heteroatom-containing group in place of at least one methylene group contained in the alkyl group, the alkenyl group and the alkynyl group, and the aryl group is A heteroatom may be included in place of at least one carbon atom in the ring structure. )
Figure 0007250426000008
(In formula (B) above, R 2 is selected from the same options as R 2 in formula (1) above, and each of R 3 and R 4 is selected from the same options as R 3 and R 4 in formula (3) above. is done.)
(Second step) After the first step, a step of heating the second compound at a second temperature higher than the first temperature to obtain an alkenyl compound represented by the following formula (A).
Figure 0007250426000009
(In formula (A) above, each of R 3 and R 4 is selected from the same options as R 3 and R 4 in formula (3) above.)

本発明のひとつの態様に係るアルケニル化合物の合成方法は、下記式(1b)で示される第1の化合物と、下記式(3)で示される第2の化合物と、をアミノ酸存在下、アミンを含む溶媒中で50~200℃の範囲で反応させることにより、下記式(B)で示されるアルケニル化合物を生成させる、アルケニル化合物Bの合成方法である。

Figure 0007250426000010
(上記式(1b)中、R1は水素原子;及び置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかであり、
2bはハメットの置換基定数σが0より大である置換基であり、且つ、下記式(2)で示される置換基を除く。)
Figure 0007250426000011
(上記式(2)中、R5は水素原子;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかである。)
Figure 0007250426000012
(上記式(3)中、R3及びR4の各々は、独立して、水素原子;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキニル基;及び、置換基を有しても良い炭素原子数6~30のアリール基;からなる群より選ばれるいずれかであり、上記アルキル基、上記アルケニル基及び上記アルキニル基に含まれる少なくとも1つのメチレン基に代えてヘテロ原子含有基を含んでいても良く、上記アリール基は、環構造中に少なくとも1つの炭素原子に代えてヘテロ原子を含んでいても良い。)
Figure 0007250426000013
A method for synthesizing an alkenyl compound according to one aspect of the present invention comprises a first compound represented by the following formula (1b) and a second compound represented by the following formula (3) in the presence of an amino acid, A method for synthesizing an alkenyl compound B, in which an alkenyl compound represented by the following formula (B) is produced by reacting in a solvent containing the compound at a temperature in the range of 50 to 200°C.
Figure 0007250426000010
(In the above formula (1b), R 1 is selected from the group consisting of a hydrogen atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; is either
R 2b is a substituent having Hammett's substituent constant σ p greater than 0, and excludes the substituent represented by the following formula (2). )
Figure 0007250426000011
(In the above formula (2), R 5 is a hydrogen atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; selected from the group consisting of either.)
Figure 0007250426000012
(In formula (3) above, each of R 3 and R 4 is independently a hydrogen atom; a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; a linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; a linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; a cyclic alkynyl group; and an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent; any one selected from the group consisting of the alkyl group, the alkenyl group and the alkynyl group A heteroatom-containing group may be included in place of at least one methylene group, and the aryl group may include a heteroatom in place of at least one carbon atom in the ring structure.)
Figure 0007250426000013

本発明の一つの態様によれば、簡便且つ安価に製造可能な、高効率なアルケニル化合物の合成方法及び製造方法を提供できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a highly efficient method for synthesizing and producing an alkenyl compound that can be produced easily and inexpensively.

本発明のいくつかの態様は、アルケニル化合物Aの合成方法に関する。
上記式(1)において、R1は水素原子;及び置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかである。R1が置換基を有する場合、置換基を含めた炭素原子数は、上述した炭素原子数であることが好ましい。
Some aspects of the invention relate to methods of synthesizing alkenyl compound A.
In the above formula (1), R 1 is a hydrogen atom; and any one selected from the group consisting of a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; or When R 1 has a substituent, the number of carbon atoms including the substituent is preferably the number of carbon atoms described above.

上記式(1)において、R2はハメットの置換基定数σが0より大である置換基である。なお、Rはベンゼン環を必須とはしないが、置換基の選択肢の指標としてハメットの置換基定数を用いている。R2については後述する。 In the above formula (1), R 2 is a substituent having Hammett's substituent constant σ p greater than zero. Although R 2 does not necessarily have a benzene ring, Hammett's substituent constant is used as an index of options for substituents. R 2 will be described later.

上記式(3)における上記化合物のR及びR4の代表的な例としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アルケニル基、アリル基、アルキニル基及びアリール基等が挙げられる。
上記アルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基及びn-ブチル基等の直鎖状アルキル基;イソプロピル基及びt-ブチル基等の分岐状アルキル基;
シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基及びノルボルニル基等の環状アルキル基;等が挙げられる。
上記アルケニル基及び上記アルキニル基としては、上記アルキル基中の少なくとも1つの炭素-炭素一重結合が、炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合に置換されたものが挙げられる。
Representative examples of R 3 and R 4 of the above compounds in formula (3) include alkyl groups, cycloalkyl groups, cycloalkenyl groups, alkenyl groups, allyl groups, alkynyl groups and aryl groups. .
Specific examples of the alkyl group include linear alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group and n-butyl group; branched alkyl groups such as isopropyl group and t-butyl group;
cyclic alkyl groups such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group and a norbornyl group;
Examples of the alkenyl group and the alkynyl group include those in which at least one carbon-carbon single bond in the alkyl group is replaced with a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond.

上記アルキル基、上記アルケニル基及び上記アルキニル基に含まれる少なくとも1つのメチレン基に代えてヘテロ原子含有基を含んでいても良い。
上記ヘテロ原子含有基は、-O-及び-S-等が挙げられる。
A heteroatom-containing group may be included in place of at least one methylene group contained in the alkyl group, the alkenyl group and the alkynyl group.
Examples of the heteroatom-containing groups include -O- and -S-.

上記アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントレニル基、ペンタレニル基、インデニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、ヘプタレニル基、ナフタセニル基、ピレニル基、ビフェニル基及びターフェニル基等が挙げられる。
上記アリール基は、環構造中に少なくとも1つの炭素原子に代えてヘテロ原子を含むヘテロアリール基であってもよい。上記ヘテロアリール基としては、フラニル基、チエニル基、ピラニル基、スルファニルピラニル基、ピロリル基、イミダゾイル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾフラニル基、イソクロメニル基、クロメニル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾイミダゾイル基、キサンテニル基、アクリジニル基及びカルバゾリル基等が挙げられる。
Examples of the aryl group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthrenyl group, pentalenyl group, indenyl group, indacenyl group, acenaphthyl group, fluorenyl group, heptalenyl group, naphthacenyl group, pyrenyl group, biphenyl group and terphenyl group. mentioned.
The aryl group may be a heteroaryl group that contains a heteroatom in place of at least one carbon atom in the ring structure. Examples of the heteroaryl group include furanyl group, thienyl group, pyranyl group, sulfanylpyranyl group, pyrrolyl group, imidazoyl group, oxazolyl group, thiazolyl group, pyrazolyl group, pyridyl group, isobenzofuranyl group, benzofuranyl group and isochromenyl group. , chromenyl, indolyl, isoindolyl, benzimidazolyl, xanthenyl, acridinyl and carbazolyl groups.

3及びR4が有してもよい置換基としては、アルキル基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、アルキル置換アミノ基等が挙げられる。R3及びR4が置換基を有する場合、置換基を含めた炭素原子数は、上述した炭素原子数であることが好ましい。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。R3及びR4としてのアルキル基は、R1のアルキル基と同じ選択肢から選択できる。上記アルキル置換アミノ基が有するアルキル基としては、R1のアルキル基と同じ選択肢から選択できる。
Substituents that R 3 and R 4 may have include alkyl groups, hydroxy groups, halogen atoms, nitro groups, amino groups, and alkyl-substituted amino groups. When R 3 and R 4 have substituents, the number of carbon atoms including the substituents is preferably the number of carbon atoms described above.
A fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom etc. are mentioned as a halogen atom. Alkyl groups as R 3 and R 4 can be selected from the same options as alkyl groups for R 1 . The alkyl group possessed by the above alkyl-substituted amino group can be selected from the same options as the alkyl group for R 1 .

上記アルケニル化合物Aの合成方法において、アミノ酸を存在下で反応を行っているが、アミノ酸は上記第1の化合物と上記第2の化合物との間で炭素―炭素結合を形成する際の触媒としての役割を果たすことが可能である。 In the method for synthesizing the alkenyl compound A, the reaction is performed in the presence of an amino acid, and the amino acid serves as a catalyst for forming a carbon-carbon bond between the first compound and the second compound. can play a role.

アミノ酸を上記第1の化合物と上記第2の化合物との間で炭素―炭素結合を形成する際の触媒として用いることにより、目的物であるアルケニル化合物が高収率、高効率で得られる。さらに、後述するように簡単な実験操作で目的物の着色を抑制することが可能である。 By using an amino acid as a catalyst for forming a carbon-carbon bond between the first compound and the second compound, the target alkenyl compound can be obtained in high yield and efficiency. Furthermore, as will be described later, it is possible to suppress the coloring of the object by a simple experimental operation.

アミノ酸は、ピロリジン、ピぺリジンやトリエチルアミンのような通常の有機塩基に比べて水溶性が高いため、炭素―炭素結合形成反応等の触媒として用いた後の反応の後処理において、水と有機溶媒を用いた抽出作業等で目的物と当該触媒とを容易に分離することが可能である。 Amino acids are more soluble in water than ordinary organic bases such as pyrrolidine, piperidine and triethylamine. It is possible to easily separate the object and the catalyst by extraction work using .

また、ピロリジン及びピぺリジン等のアルキルアミン類を上記第1の化合物と上記第2の化合物との炭素―炭素結合形成反応の触媒に用いた場合、目的物自体が着色しているものでない場合でも、後述するように上記炭素―炭素結合形成反応後の反応液に、上記アルキルアミン類の加熱による酸化等に由来する不純物による着色が観察されることがある。特に当該目的物を電子材料、光学材料及び医薬品等として用いるためには僅かな着色も許容されない場合があるため、反応液が着色してしまうと、精製の工程が煩雑になる場合がある。 In addition, when alkylamines such as pyrrolidine and piperidine are used as a catalyst for the carbon-carbon bond formation reaction between the first compound and the second compound, the target product itself is not colored. However, as will be described later, the reaction solution after the carbon-carbon bond forming reaction may sometimes be observed to be colored due to impurities derived from oxidation of the alkylamines by heating. In particular, even a slight coloration may not be permitted in order to use the target product as an electronic material, an optical material, a drug, or the like. Therefore, if the reaction solution is colored, the purification process may be complicated.

得られた目的物を重合等の反応に用いる場合であっても、着色の原因となっている不純物によって当該反応が阻害されることがある。したがって、一旦着色してしまうと、特に、上記目的物を電子材料、光学材料及び医薬品等の原料として用いる場合は、煩雑な精製工程が必要になってしまう場合がある。 Even when the obtained target product is used in a reaction such as polymerization, the reaction may be inhibited by impurities that cause coloration. Therefore, once colored, a complicated purification step may be required, especially when the above target product is used as a raw material for electronic materials, optical materials, pharmaceuticals, and the like.

触媒として用いるアミノ酸の具体例としては、グリシン、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、β-アラニン、サルコシン及びプロリン等である。 Specific examples of amino acids used as catalysts include glycine, alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, valine, β - such as alanine, sarcosine and proline.

上記アルケニル化合物Aの合成方法においては、上記のようなアミノ酸を1種又は2種以上用いるようにしてもよい。アミノ酸は一般に水溶性が高いため、上記アルケニル化合物が脂溶性を有する場合は、反応後に水と有機溶媒を用いた抽出操作を行うことにより、容易に上記アルケニル化合物Aを単離することが可能な場合がある。触媒として用いるアミノ酸としては、特に水溶性の高いグリシン、アラニン及びサルコシン等が好ましい場合がある。 In the method for synthesizing the alkenyl compound A, one or more of the above amino acids may be used. Since amino acids are generally highly water-soluble, when the alkenyl compound has fat solubility, the alkenyl compound A can be easily isolated by performing an extraction operation using water and an organic solvent after the reaction. Sometimes. Glycine, alanine, sarcosine, and the like, which are particularly highly water-soluble, are sometimes preferred as amino acids used as catalysts.

アミノ酸を触媒として用いる場合の使用量は上記第2の化合物に対して0.01~1当量(モル比)であることが好ましく、さらに経済性の観点から0.01~0.2当量程度であることがより好ましい。ただし、上記第1の化合物又は上記第2の化合物がアミノ酸より高価な場合等は、アミノ酸の使用量を増やして上記第1の化合物又は上記第2の化合物の使用量を減らすことも可能である。例えば、アミノ酸を上記第1の化合物又は上記第2の化合物に対してモル比で1当量以上用いるようにすることで製造コストの低減が可能な場合がある。 When an amino acid is used as a catalyst, the amount used is preferably 0.01 to 1 equivalent (molar ratio) relative to the second compound, and from the viewpoint of economy, it is about 0.01 to 0.2 equivalent. It is more preferable to have However, when the first compound or the second compound is more expensive than the amino acid, it is possible to increase the amount of the amino acid used and reduce the amount of the first compound or the second compound used. . For example, it may be possible to reduce the production cost by using 1 or more molar equivalents of an amino acid with respect to the first compound or the second compound.

上記アルケニル化合物Aの合成方法において、溶媒として用いるアミンとしては、例えば、直鎖状、直鎖状、分岐状のものが含まれるアルキルアミン(メチル、エチル、炭素原子数3のアルキル基(n-プロピル、iso-プロピル)、炭素原子数4のアルキル基(n-ブチル、iso-ブチル、sec-ブチル、tert-ブチル)等炭素原子数20までのアルキルアミン);ピペリジン及びピロリジン等の環状アミン類;ピリジン及びアニリン等の芳香族アミン類;等が挙げられる。 In the method for synthesizing the alkenyl compound A, the amine used as a solvent includes, for example, straight-chain, straight-chain and branched alkylamines (methyl, ethyl, alkyl groups having 3 carbon atoms (n- propyl, iso-propyl), alkyl groups with 4 carbon atoms (alkylamines with up to 20 carbon atoms such as n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl); cyclic amines such as piperidine and pyrrolidine aromatic amines such as pyridine and aniline; and the like.

モルホリン、N-ヒドロキシルアミン等のヘテロ原子を含むアミン類を溶媒として用いることもできる。N-ヒドロキシルアミン等の重合禁止剤として機能するアミンを溶媒として使用することも可能である。 Amines containing heteroatoms such as morpholine and N-hydroxylamine can also be used as solvents. Amines that function as polymerization inhibitors, such as N-hydroxylamine, can also be used as solvents.

上記のアミンの中でも反応効率及び経済性の観点からは特にピリジンが望ましい。上記アルケニル化合物Aとして不飽和カルボン酸を合成する場合等は、溶媒中にアミンを含有させることで、目的物の溶解性が向上するため目的物の反応容器への付着等が抑制され、反応後の処理が容易となる。 Among the above amines, pyridine is particularly desirable from the viewpoint of reaction efficiency and economy. When synthesizing an unsaturated carboxylic acid as the alkenyl compound A, etc., the inclusion of an amine in the solvent improves the solubility of the target substance, thereby suppressing the adhesion of the target substance to the reaction vessel, etc., and after the reaction processing becomes easier.

上述のようにアミン類の存在下で加熱をすると当該アミン類の加熱による酸化等で生成した不純物により着色現象が観察されることがあるが、本発明に係る上記のアルケニル化合物Aの合成方法では、上記第1の化合物と上記第2の化合物との炭素―炭素結合形成反応の触媒としてアミノ酸を用いることで、反応が速やかに進行するため、加熱時間が短縮され、アミンの酸化等による着色が最小限に抑制される。 As described above, when heating is performed in the presence of amines, a coloring phenomenon may be observed due to impurities generated by oxidation of the amines due to heating. , By using an amino acid as a catalyst for the carbon-carbon bond formation reaction between the first compound and the second compound, the reaction proceeds quickly, so that the heating time is shortened and coloring due to oxidation of amines is prevented. Minimized.

溶媒としてアミン類を用いることにより、特に目的物が不飽和カルボン酸である場合、若しくは反応途中で不飽和カルボン酸を経由する場合は、不飽和カルボン酸が容易に溶媒に溶解し、反応の進行を早めることが可能となり、また、反応容器に対する不飽和カルボン酸の付着が抑制され、反応後の後処理等が簡便になる。 By using an amine as a solvent, particularly when the target product is an unsaturated carboxylic acid or when the unsaturated carboxylic acid is passed through during the reaction, the unsaturated carboxylic acid is easily dissolved in the solvent, and the reaction progresses. can be accelerated, the adhesion of unsaturated carboxylic acid to the reaction vessel is suppressed, and post-treatment after the reaction is simplified.

上記アルケニル化合物Aの合成方法において、溶媒として、アミンに加えて炭化水素系溶媒、エーテル類、エステル類、アミド類、含イオウ溶媒、ハロゲン系溶媒及びニトリル基を有する溶媒を含んでいてもよい。なお、溶媒中にアミンは30質量%以上含まれていることが好ましく、アミン以外の溶媒の含有量は70質量%以下であることが好ましい。上記炭化水素系溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、へキセン、オクテン、シクロオクテン等の飽和又は不飽和の炭化水素化合物や、トルエン、ベンゼン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。 In the method for synthesizing the alkenyl compound A, the solvent may include, in addition to the amine, hydrocarbon solvents, ethers, esters, amides, sulfur-containing solvents, halogen solvents and solvents having a nitrile group. In addition, it is preferable that the amine content in the solvent is 30% by mass or more, and the content of the solvent other than the amine is preferably 70% by mass or less. Examples of the hydrocarbon solvent include saturated or unsaturated hydrocarbon compounds such as pentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, hexene, octene, and cyclooctene; and aromatic compounds such as toluene, benzene, xylene, and mesitylene. Hydrocarbon compounds can be used.

上記エーテル類としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル及びジブチルエーテル等の炭化水素基を有するエーテル類を用いることが可能である。1,2-ジメトキシエタン等のように複数の酸素原子を有するエーテル類を用いることも可能な場合がある。また、エステル類としては、例えば、酢酸エチル及び酢酸ブチル等のカルボン酸とアルコールとから合成されるエステル類を用いることができる。アミド類としては、例えば、ジメチルホルムアミド及びジメチルアセトアミド等を用いることができる場合がある。上記含イオウ溶媒としては、例えば、二硫化炭素及びジメチルスルホキシドが挙げられる。上記有機ハロゲン系溶媒としては、例えば、塩化メチレン、クロロホルム及び四塩化炭素等が挙げられる。ニトリル基を有する溶媒としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル及びブチロニトリル等が挙げられる。プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート等のようにエーテル基及びエステル基等の複数の種類の官能基を有する溶媒を用いてもよい。 As the ethers, for example, ethers having a hydrocarbon group such as diethyl ether, diisopropyl ether and dibutyl ether can be used. It may also be possible to use ethers with multiple oxygen atoms such as 1,2-dimethoxyethane. As the esters, for example, esters synthesized from carboxylic acids and alcohols such as ethyl acetate and butyl acetate can be used. Examples of amides that can be used include dimethylformamide and dimethylacetamide. Examples of the sulfur-containing solvent include carbon disulfide and dimethylsulfoxide. Examples of the organic halogen solvent include methylene chloride, chloroform and carbon tetrachloride. Solvents having a nitrile group include, for example, acetonitrile, propionitrile and butyronitrile. Solvents having multiple types of functional groups such as ether groups and ester groups such as propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate may also be used.

上記アルケニル化合物Aの合成方法において、R2はハメットの置換基定数σが0より大である置換基である。なお、ハメットの置換基定数σが0より大である置換基とは、電子求引性基が挙げられる。これにより、上記式(1)で示される第1の化合物におけるR1OCO-基とR2基との間を連結する炭素原子上の負電荷が安定化し、当該炭素原子上の水素原子がプロトンとして脱離する反応が容易に生起する。ここで本発明におけるハメット置換基定数σとは、ベンゼン誘導体の反応又は平衡に及ぼす置換基の影響を定量的に論ずるために1935年にL. P. Hammettにより提唱された経験則によって求められるもの(σp値とσm値とσo値との合計)である。
ハメット則で求められた置換基定数のうちσp値とσm値は、例えばJ. A. Dean編、「Lange's Handbook of Chemistry」第12版、1979年(McGraw-Hill)や「化学の領域」増刊、122号、96~103項、1979年(南光堂)に詳しく開示される。さらに立体障害の影響に関して考察されたσo値はたとえばNuclear magnetic resonance studies of ortho-substituted phenols in dimethyl sulfoxide solutions. Electronic effects of ortho substituents. J. Am. Chem. SoC., 1969, 91 (2), pp379-388, M. Thomas and James G. Traynham 著に詳しく開示される。
In the method for synthesizing the alkenyl compound A, R 2 is a substituent having Hammett's substituent constant σ p greater than zero. The substituent having Hammett's substituent constant σ p greater than 0 includes an electron-withdrawing group. As a result, the negative charge on the carbon atom connecting the R 1 OCO— group and the R 2 group in the first compound represented by the above formula (1) is stabilized, and the hydrogen atom on the carbon atom becomes a proton. A reaction that desorbs as occurs easily. Here, the Hammett substituent constant σ in the present invention is obtained by the empirical rule proposed by LP Hammett in 1935 in order to quantitatively discuss the influence of substituents on the reaction or equilibrium of benzene derivatives (σp value and the sum of the σm value and the σo value).
Of the substituent constants determined by Hammett's rule, the σp value and σm value are, for example, JA Dean ed., "Lange's Handbook of Chemistry" 12th edition, 1979 (McGraw-Hill) and "Kagaku no Ryori" extra edition, No. 122. , 96-103, 1979 (Nankodo). Furthermore, the σo value considered for the effect of steric hindrance is, for example, Nuclear magnetic resonance studies of ortho-substituted phenols in dimethyl sulfoxide solutions. Electronic effects of ortho substituents. J. Am. Chem. SoC., 1969, 91 (2), pp379 -388, by M. Thomas and James G. Traynham.

2として特に好ましいのは、ハロゲン原子以外の電子求引性基である。これは、R2がハロゲン原子の場合、当該ハロゲン原子が脱離する反応も生起することがあり、R1を含むカルボキシル基又はエステル基とR2との間を連結する炭素原子上の水素原子の脱離反応の選択性が低下するからである。 Particularly preferred as R 2 are electron-withdrawing groups other than halogen atoms. This is because when R 2 is a halogen atom, a reaction in which the halogen atom is eliminated may also occur, and a hydrogen atom on the carbon atom connecting between the carboxyl group or ester group containing R 1 and R 2 This is because the selectivity of the elimination reaction of is lowered.

2の典型的な例としては、例えば、シアノ基、ニトロ基、パーフルオロアルキル基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基等である。上記のエステル基は、アルキル基、アルケニル基、カルボキシル基、アルキニル基又はアリール基等の置換基を有してもいてもよい。 Typical examples of R 2 are, for example, cyano group, nitro group, perfluoroalkyl group, alkylcarbonyl group, alkyloxycarbonyl group and the like. The above ester group may have a substituent such as an alkyl group, alkenyl group, carboxyl group, alkynyl group or aryl group.

上記のいずれかのアルケニル化合物の合成方法において、下記反応式中、下記式(1)で示される第1の化合物におけるR1OCO-とR2との間を連結するメチレン基(矢印部分のメチレン基)は、R2及びR1OCO-が共に電子求引性基であることから特に活性化されている。 In any of the above methods for synthesizing an alkenyl compound , in the following reaction formula, the methylene group (the methylene group) is particularly activated because both R 2 and R 1 OCO-- are electron withdrawing groups.

上記アルケニル化合物Aの合成方法において、反応温度を50~200℃の範囲に設定することで、R1OCO-を容易に脱離させることができる。特にR1が水素原子の場合は、脱炭酸反応が生起しやすい。 By setting the reaction temperature in the range of 50 to 200° C. in the method for synthesizing the alkenyl compound A, R 1 OCO— can be easily eliminated. Especially when R 1 is a hydrogen atom, a decarboxylation reaction easily occurs.

Figure 0007250426000014
Figure 0007250426000014

上記アルケニル化合物Aの製造方法において、R2が下記式(2)で示される置換基であることが好ましい。なお、下記式(2)中、R5は上記R1と同じ選択肢から選択される。このような置換基を用いることで、例えば、R5が水素原子の場合は不飽和カルボン酸が生成する。R5が置換基を有していてもよいアルキル基の場合は、不飽和エステルが生成する。 In the method for producing the alkenyl compound A, R 2 is preferably a substituent represented by the following formula (2). In addition, in the following formula (2), R 5 is selected from the same options as R 1 above. By using such a substituent, for example, when R 5 is a hydrogen atom, an unsaturated carboxylic acid is produced. When R 5 is an optionally substituted alkyl group, an unsaturated ester is produced.

Figure 0007250426000015
Figure 0007250426000015

なお、本発明のひとつの態様のアルケニル化合物Aの製造方法として、下記2工程を含むものが挙げられる。
(第1の工程)上記式(1)で示される第1の化合物と、上記式(3)で示される第2の化合物と、をアミノ酸存在下アミンを含む溶媒中で50~200℃の範囲で設定された第1の温度で反応させ、下記式(B)で示されるアルケニル化合物を得る工程。
A method for producing the alkenyl compound A according to one embodiment of the present invention includes the following two steps.
(First step) the first compound represented by the above formula (1) and the second compound represented by the above formula (3) in the presence of an amino acid in a solvent containing an amine in the range of 50 to 200 ° C. to obtain an alkenyl compound represented by the following formula (B).

Figure 0007250426000016
Figure 0007250426000016

上記式(B)中、R2は上記式(1)のR2と同じ選択肢から選択され、R3及びR4の各々は上記式(3)のR3及びR4と同じ選択肢から選択される。 In formula (B) above, R 2 is selected from the same options as R 2 in formula (1) above, and each of R 3 and R 4 is selected from the same options as R 3 and R 4 in formula (3) above. be.

(第2の工程)上記第1の工程の後に、上記第2の化合物を上記第1の温度よりも高い第2の温度で加熱して上アルケニル化合物Aを得る工程。 (Second step) After the first step, a step of heating the second compound at a second temperature higher than the first temperature to obtain the upper alkenyl compound A.

上記アルケニル化合物Aの製造方法の反応図を下記に例示する。 A reaction diagram of the method for producing the alkenyl compound A is illustrated below.

Figure 0007250426000017
Figure 0007250426000017

上記アルケニル化合物Aの製造方法において、上記第1の温度が50~200℃であることが好ましく、上記第2の温度を上記第1の温度よりも高い温度に設定することがより好ましい。さらに好ましくは上記第1の温度が50~100℃である。上記第1の温度を50~100℃の範囲で設定することで、例えば、上記反応式に示したような1分子だけの脱炭酸反応が生起し、高選択的にアルケニル化合物B得られる場合がある。また、このアルケニル化合物Aの合成方法において、上記第1の温度を50~100℃の範囲に設定することで、特に上記第2の化合物の熱分解が抑制され、物質収支が向上する場合がある。さらに、上記第1の温度を60~80℃の範囲で設定することで、上記第1の化合物等の分解及び反応後の着色がより抑制される。
なお、上記反応においてアルケニル化合物Bが選択的に得られるのは、R2の置換基が上記式(2)で示される置換基以外のときである。
In the method for producing alkenyl compound A, the first temperature is preferably 50 to 200° C., and the second temperature is more preferably higher than the first temperature. More preferably, the first temperature is 50-100°C. By setting the first temperature in the range of 50 to 100° C., for example, the decarboxylation reaction of only one molecule as shown in the above reaction formula occurs, and the alkenyl compound B may be obtained with high selectivity. be. Further, in the method for synthesizing the alkenyl compound A, by setting the first temperature in the range of 50 to 100° C., the thermal decomposition of the second compound is particularly suppressed, and the material balance may be improved. . Furthermore, by setting the first temperature in the range of 60 to 80° C., the decomposition of the first compound and the like and the coloring after the reaction are further suppressed.
The alkenyl compound B can be selectively obtained in the above reaction when the substituent of R 2 is other than the substituent represented by the above formula (2).

上記第1の化合物として、特にマロン酸のように1つのメチレン基を挟んで2つのカルボキシル基を有する化合物やマロン酸のエステルのように1つのメチレン基を挟んで2つのエステル基を有する化合物を用いる場合は、脱炭酸反応等の熱分解反応が生起し易いので、上記第1の温度を適切に設定することで、上記第2の化合物との反応の前に熱分解反応をコントロールすることができる。仮に分解した場合は、分解した分の上記第1の化合物を加えることが好ましい。当該アルケニル化合物の合成方法Aにおいて、上記第1の温度を50~100℃の範囲に設定することで、上記第1の化合物の熱分解が抑制され、物質収支が向上する場合がある。 As the first compound, a compound having two carboxyl groups with one methylene group sandwiched therebetween, such as malonic acid, or a compound having two ester groups with one methylene group sandwiched therebetween, such as an ester of malonic acid, can be used. When used, a thermal decomposition reaction such as decarboxylation is likely to occur, so by appropriately setting the first temperature, the thermal decomposition reaction can be controlled before the reaction with the second compound. can. If it decomposes, it is preferable to add the first compound in the decomposed amount. In the method A for synthesizing the alkenyl compound, setting the first temperature in the range of 50 to 100° C. may suppress thermal decomposition of the first compound and improve the material balance.

上記アルケニル化合物Aの合成方法において、上記第2の化合物が、下記式(4)で示される化合物であることが好ましい。 In the method for synthesizing the alkenyl compound A, the second compound is preferably a compound represented by the following formula (4).

Figure 0007250426000018
Figure 0007250426000018

上記式(4)中、R6~R9の各々は、互いに独立してそれぞれ、水素原子;ヒドロキシ基;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;及び、置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基;からなる群より選ばれるいずれかであり、上記アルキル基及び上記アルコキシ基は、上記アルキル基及び上記アルコキシ基に含まれる少なくとも1つのメチレン基に代えて2価のヘテロ原子含有基を含んでいても良い。
6~R9が置換基を有する場合、置換基を含めた炭素原子数は、上述した炭素原子数であることが好ましい。
6~R9が有してもよいヘテロ原子含有基は、R3及びR4における上記ヘテロ原子含有基と同様のものが挙げられる。
In the above formula (4), each of R 6 to R 9 is, independently of each other, a hydrogen atom; a hydroxy group; a cyclic alkyl group; and a linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; The alkoxy group may contain a divalent heteroatom-containing group in place of at least one methylene group contained in the alkyl group and the alkoxy group.
When R 6 to R 9 have substituents, the number of carbon atoms including the substituents is preferably the number of carbon atoms described above.
The heteroatom-containing groups that R 6 to R 9 may have include the same heteroatom-containing groups as the above heteroatom-containing groups for R 3 and R 4 .

上記アルケニル化合物Aの合成方法において、50~200℃の範囲の反応において、R1OCO-基は脱炭酸反応により脱離することが好ましい。 In the method for synthesizing the alkenyl compound A, the R 1 OCO- group is preferably eliminated by decarboxylation in the reaction at 50 to 200°C.

上記アルケニル化合物Aの製造方法は、上記第1の工程の後に、さらに、上記第1の化合物と上記第2の化合物とを上記溶媒中で上記第1の温度よりも高い第2の温度で加熱させる第2の工程を含む。上記第1の温度は50~100℃の範囲で設定され、上記第2の温度は100~200℃の範囲で設定されることが好ましい。 In the method for producing the alkenyl compound A, after the first step, the first compound and the second compound are further heated in the solvent at a second temperature higher than the first temperature. a second step of allowing Preferably, the first temperature is set in the range of 50 to 100.degree. C., and the second temperature is set in the range of 100 to 200.degree.

このアルケニル化合物Aの製造方法において、上記第1の温度を50~100℃の範囲で設定することで、例えば上記第1の化合物として下記反応式に示す化合物(1a)を用いた場合、化合物(1a)は1つのメチレン基を挟んでR1OCO-基とR5OCO-基とを有するために通常熱分解し易い化合物の熱分解を抑制した上で1分子の二酸化炭素が脱離する反応を伴う炭素―炭素結合形成反応を生起させることができる。さらに炭素―炭素結合形成反応後に上記第2の温度を上記第1の温度よりも高く設定することで、2分子目の二酸化炭素の脱離反応が進行し、下記反応式に示したように二重結合の2つの炭素原子のうちR3及びR4が結合した炭素原子ではない側の炭素原子上に2つの水素原子を有するアルケニル化合物Aが生成する。 In this method for producing alkenyl compound A, by setting the first temperature in the range of 50 to 100° C., for example, when compound (1a) shown in the following reaction formula is used as the first compound, compound ( 1a) is a reaction in which one molecule of carbon dioxide is eliminated after suppressing the thermal decomposition of a compound that is normally easily thermally decomposed because it has an R 1 OCO-- group and an R 5 OCO-- group with one methylene group interposed therebetween. A carbon-carbon bond forming reaction can occur with Furthermore, by setting the second temperature higher than the first temperature after the carbon-carbon bond formation reaction, the elimination reaction of the second molecule of carbon dioxide proceeds, and two An alkenyl compound A having two hydrogen atoms on the carbon atom on the side of the two carbon atoms of the heavy bond that is not the carbon atom to which R 3 and R 4 are bonded is produced.

Figure 0007250426000019
Figure 0007250426000019

上記のいずれかのアルケニル化合物Aの製造方法において、上記第2の化合物が下記式(4)で示される化合物であり、上記アルケニル化合物がヒドロキシスチレン誘導体であることが好ましい。上記第2の化合物のベンゼン環上に少なくとも1つのヒドロキシ基を有することで、上記第1の化合物と上記第2の化合物との1分子目の二酸化炭素の脱離を伴う炭素―炭素結合形成反応の後の2分子目の二酸化炭素の脱離反応が生起し易くなり、対応するヒドロキシスチレン誘導体の収率が向上する場合がある。 In any of the methods for producing alkenyl compound A described above, it is preferable that the second compound is a compound represented by the following formula (4), and the alkenyl compound is a hydroxystyrene derivative. By having at least one hydroxy group on the benzene ring of the second compound, a carbon-carbon bond forming reaction accompanied by elimination of carbon dioxide in the first molecule between the first compound and the second compound The elimination reaction of the second molecule of carbon dioxide after is likely to occur, and the yield of the corresponding hydroxystyrene derivative may be improved.

Figure 0007250426000020
Figure 0007250426000020

本発明のひとつの態様は、上記アルケニル化合物Aの製造方法により得られるアルケニル化合物Aを用いてアルケニル誘導体を得る製造方法である。該アルケニル誘導体の製造方法は、上記第2の化合物として、ヒドロキシ基含有アルケニル化合物を用いる場合に、少なくとも1つのヒドロキシ基の水素原子を置換して保護基に変換し、アルケニル誘導体を得る第3の工程を有することを特徴とする。
なお、上記ヒドロキシ基含有アルケニル化合物は、上記式(3)で示される第2の化合物において、R3及びR4の少なくともいずれかが置換基として少なくとも1つのヒドロキシ基を有する。
上記保護基としては、例えば、ヒドロキシ基の水素原子をアセチル基、t-ブチル基、例えばメトキシメチル基及びテトラヒドロピラニル基等のアルコキシアルキル基、アルキル基又はアリール基を有する有機ケイ素基等の等が挙げられる。
本発明のひとつの態様のアルケニル誘導体の製造方法において、上記ヒドロキシ基含有アルケニル化合物としてヒドロキシスチレン誘導体を用いることが好ましい。上記ヒドロキシスチレン誘導体の少なくとも1つのヒドロキシ基の水素原子を保護基に置換することで、上記ヒドロキシスチレン誘導体の重合性が抑制され、上記ヒドロキシスチレン誘導体の蒸留等による単離又は精製が容易となる。
One aspect of the present invention is a production method of obtaining an alkenyl derivative using the alkenyl compound A obtained by the production method of the alkenyl compound A described above. In the method for producing the alkenyl derivative, when a hydroxy group-containing alkenyl compound is used as the second compound, the hydrogen atom of at least one hydroxy group is substituted with a protecting group to obtain the alkenyl derivative. It is characterized by having a step.
The hydroxy group-containing alkenyl compound is the second compound represented by the formula (3), in which at least one of R 3 and R 4 has at least one hydroxy group as a substituent.
Examples of the protecting group include an acetyl group, a t-butyl group, an alkoxyalkyl group such as a methoxymethyl group and a tetrahydropyranyl group, an alkyl group, or an organic silicon group having an aryl group as the hydrogen atom of the hydroxy group. is mentioned.
In one aspect of the method for producing an alkenyl derivative of the present invention, it is preferable to use a hydroxystyrene derivative as the hydroxy group-containing alkenyl compound. By substituting the hydrogen atom of at least one hydroxy group of the hydroxystyrene derivative with a protective group, the polymerizability of the hydroxystyrene derivative is suppressed, and the isolation or purification of the hydroxystyrene derivative by distillation or the like is facilitated.

上記のアルケニル化合物Aの製造方法において、上記ヒドロキシスチレン誘導体の少なくとも1つのヒドロキシ基の水素原子を置換して保護基に変換する工程をさらに含むことが好ましい。保護基としては、例えば、ヒドロキシ基の水素原子をアセチル基、t-ブチル基、例えばメトキシメチル基及びテトラヒドロピラニル基等のアルコキシアルキル基、アルキル基又はアリール基を有する有機ケイ素基等の等が挙げられる。このように上記ヒドロキシスチレン誘導体の少なくとも1つのヒドロキシ基の水素原子を保護基に置換することで、上記ヒドロキシスチレン誘導体の重合性が抑制され、上記ヒドロキシスチレン誘導体の蒸留等による単離又は精製が容易となる。 It is preferable that the method for producing the alkenyl compound A described above further includes a step of substituting a hydrogen atom of at least one hydroxy group of the hydroxystyrene derivative to convert it to a protective group. Examples of the protective group include an acetyl group, a t-butyl group, an alkoxyalkyl group such as a methoxymethyl group and a tetrahydropyranyl group, an alkyl group, or an organosilicon group having an aryl group for the hydrogen atom of the hydroxy group. mentioned. By substituting the hydrogen atom of at least one hydroxy group of the hydroxystyrene derivative with a protective group in this manner, the polymerizability of the hydroxystyrene derivative is suppressed, and the isolation or purification of the hydroxystyrene derivative by distillation or the like is facilitated. becomes.

上記の保護基のうち、特に好適に用いられるのは、例えば、アセチル基である。すなわち上記ヒドロキシスチレン誘導体をアセトキシスチレン誘導体とすることで、単離又は精製の際の重合性や抑制されると共に重合後の脱保護が容易となる。 Among the protecting groups described above, an acetyl group is particularly preferably used, for example. That is, by using an acetoxystyrene derivative as the hydroxystyrene derivative, the polymerizability during isolation or purification is suppressed, and deprotection after polymerization is facilitated.

上記アルケニル化合物Aの製造方法において、上記第1の工程と上記第2の工程とを連続して同一の反応容器で行うことが好ましい。ここで「連続して」とは、上記第1の工程の後、反応容器内の反応液を他の反応容器に移送せずに、そのまま上記第2の工程を同じ反応容器内で行うことを意味している。このように上記第1の工程と上記第2の工程とを連続して同じ反応容器内で実施することで、上記アルケニル化合物の製造時間が短縮され、製造に必要とする人工を少なくすることが可能となり、製造コストの低減に繋がる。 In the method for producing the alkenyl compound A, the first step and the second step are preferably performed continuously in the same reaction vessel. Here, "continuously" means that after the first step, the second step is performed in the same reaction vessel without transferring the reaction solution in the reaction vessel to another reaction vessel. means. By continuously carrying out the first step and the second step in the same reaction vessel in this way, the production time of the alkenyl compound can be shortened, and the manpower required for production can be reduced. It becomes possible and leads to the reduction of manufacturing cost.

上記アルケニル化合物Aの製造方法における上記第1の工程及び上記第2の工程、並びに、アルケニル誘導体の製造方法における上記第3の工程を連続して同一の反応容器で行うことが好ましい。ここで「連続して」とは、上記第1の工程の後、反応容器内の反応液を他の反応容器に移送せずに、そのまま上記第2の工程を同じ反応容器内で行い、さらに第3の工程も他の反応容器に移送せず、そのまま同じ反応容器で行うことを意味している。このように上記第1の工程~上記第3の工程を連続して同じ反応容器内で実施することで、上記アルケニル化合物の製造時間が短縮され、製造に必要とする人工を少なくすることが可能となり、製造コストの低減に繋がる。なお、上記第3工程を上記第1の工程及び上記第2の工程と同一容器で実施することで、例えば、実施例7に示した例のように、ヒドロキシ基の水素原子をアセチル基等の保護基に変換する際には、上記第1の工程又は上記第2の工程に触媒として機能したアミノ酸や溶媒として用いたアミン系溶媒を触媒として用いることができるので、物質収支が高く無駄の少ないプロセスの構築が可能となる。 It is preferable that the first and second steps in the method for producing the alkenyl compound A and the third step in the method for producing the alkenyl derivative are performed continuously in the same reaction vessel. Here, "continuously" means that after the first step, the second step is performed in the same reaction vessel without transferring the reaction solution in the reaction vessel to another reaction vessel, and It means that the third step is also carried out in the same reaction vessel as it is without being transferred to another reaction vessel. By continuously performing the first step to the third step in the same reaction vessel in this way, the time for producing the alkenyl compound can be shortened, and the manpower required for production can be reduced. This leads to a reduction in manufacturing costs. By performing the third step in the same container as the first step and the second step, for example, as in the example shown in Example 7, the hydrogen atom of the hydroxy group can be replaced by an acetyl group or the like. When converting to a protective group, the amino acid that functioned as a catalyst in the first step or the second step or the amine-based solvent used as a solvent can be used as a catalyst, so the material balance is high and there is little waste. Process construction becomes possible.

上記アルケニル誘導体の製造方法において、下記反応式に示したように、反応の途中に化合物Gのような不飽和カルボン酸を経由するようにしてもよい。下記反応式において、R18~R21の各々は、それぞれ独立して、水素原子又は水素原子以外の置換基でもよく、R22は、例えば、メチル基、t-ブチル基、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等の保護基である。 In the above method for producing an alkenyl derivative, an unsaturated carboxylic acid such as compound G may be passed through in the course of the reaction, as shown in the reaction formula below. In the reaction formula below, each of R 18 to R 21 may be independently a hydrogen atom or a substituent other than a hydrogen atom, and R 22 is, for example, a methyl group, a t-butyl group, an acetyl group, or a pivaloyl group. , a protecting group such as a benzoyl group.

Figure 0007250426000021
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上記反応式に示したように化合物Gから脱炭酸反応により化合物Hが生成し、次に化合物Hのベンゼン環上のヒドロキシ基の水素原子が保護基に置換される。ここで、化合物Gから化合物Hへの脱炭酸反応は、100℃から250℃範囲で設定された温度に加熱されることで速やかに反応が進行するが、着色や副生成物の抑制という観点からは120℃から140℃程度で加熱することが好ましい As shown in the above reaction formula, compound H is produced from compound G by decarboxylation, and then the hydrogen atom of the hydroxy group on the benzene ring of compound H is substituted with a protecting group. Here, the decarboxylation reaction from compound G to compound H proceeds rapidly by heating to a temperature set in the range of 100°C to 250°C. is preferably heated at about 120°C to 140°C

本発明のひとつの態様は、上記式(1b)で示される第1の化合物と、上記式(3)で示される第2の化合物と、をアミノ酸存在下、アミンを含む溶媒中で50~200℃の範囲で反応させることにより、下記式(B)で示されるアルケニル化合物を生成させる、アルケニル化合物Bの合成方法である。 In one aspect of the present invention, the first compound represented by the above formula (1b) and the second compound represented by the above formula (3) are combined in the presence of an amino acid in a solvent containing an amine at 50 to 200 A method for synthesizing an alkenyl compound B in which an alkenyl compound represented by the following formula (B) is produced by reacting in the range of °C.

以下、本発明のいくつかの態様に係る化合物の合成に関する実施例を示すが、本発明はこれらに限定されない。 The following are non-limiting examples of synthesizing compounds according to some aspects of the present invention.

<α,β-不飽和カルボン酸の合成の製造>
上記の第1の化合物の典型的な例である、1つのメチレン基と当該1つのメチレン基に結合した2つの電子求引性基を含む第1の化合物と、上記の第2の化合物の典型的な例であるカルボニル基を有する化合物とをアミノ酸を触媒としてアミンを含む溶媒中で適切な温度で一定時間撹拌することで、対応するアルケニル化合物が生成する。上記の2つの電子求引性基が共にカルボキシル基又はエステル基である場合は、α、β-不飽和カルボン酸又はα、β-不飽和エステルが生成する。それぞれの詳細を以下の実施例1-4に記す。
<Synthetic production of α,β-unsaturated carboxylic acid>
A first compound comprising one methylene group and two electron-withdrawing groups bonded to the one methylene group, which is representative of the first compound above, and a representative of the second compound above A compound having a carbonyl group, which is a typical example, is stirred with an amino acid as a catalyst in a solvent containing an amine at an appropriate temperature for a certain period of time to produce the corresponding alkenyl compound. When the above two electron-withdrawing groups are both carboxyl groups or ester groups, an α,β-unsaturated carboxylic acid or an α,β-unsaturated ester is produced. Details of each are provided in Examples 1-4 below.

[実施例1]触媒の検討
4-ヒドロキシベンズアルデヒド400mgとマロン酸511mgを1.2gのピリジンに溶解させ、この溶液に4-ヒドロキシベンズアルデヒドに対して0.1当量(モル比)の触媒を加え、密封条件下80℃で120分間撹拌する。得られる溶液を液体クロマトグラフィーで分析することで4-ヒドロキシ桂皮酸の収率を算出する。
なお、実施例1で用いた式(1)のR2に対応する置換基のハメット置換基定数σpは0より大である。
[Example 1] Investigation of catalyst 400 mg of 4-hydroxybenzaldehyde and 511 mg of malonic acid were dissolved in 1.2 g of pyridine, and 0.1 equivalent (molar ratio) of catalyst was added to 4-hydroxybenzaldehyde. Stir for 120 minutes at 80° C. under sealed conditions. The yield of 4-hydroxycinnamic acid is calculated by analyzing the resulting solution by liquid chromatography.
The Hammett substituent constant σp of the substituent corresponding to R 2 in Formula (1) used in Example 1 is greater than zero.

[不純物による着色評価]
また得られる溶液の不純物による着色をハーゼン色数によるAPHA値によって評価する。具体的には得られる反応溶液をメタノールで溶液重量が8gにメスアップし、この溶液の色相で評価を行う。
[Evaluation of coloring due to impurities]
Also, the coloration of the obtained solution due to impurities is evaluated by the APHA value based on the Hazen color number. Specifically, the obtained reaction solution is diluted with methanol to a solution weight of 8 g, and the hue of this solution is evaluated.

Figure 0007250426000022
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表1からも分かるように例えば、グリシン、DL-メチオニン、DL-α-アラニン及びDL-β-アラニンを触媒として用いた場合は、反応収率がほぼ100%という高い収率で4-ヒドロキシ桂皮酸が得られると同時に、着色が抑制される。 As can be seen from Table 1, for example, when glycine, DL-methionine, DL-α-alanine and DL-β-alanine were used as catalysts, the reaction yield was as high as almost 100%, and 4-hydroxycinnamon was obtained. Coloration is suppressed at the same time that acid is obtained.

[実施例2]溶媒の検討
4-ヒドロキシベンズアルデヒド400mgとマロン酸511mgを1.2gの下記表2に示す各溶媒に溶解させ、この溶液に4-ヒドロキシベンズアルデヒドに対して0.1当量のグリシンを加え、密封条件下80℃で120分間撹拌する。得られる溶液を液体クロマトグラフィーで分析することで4-ヒドロキシ桂皮酸の収率を算出する。
[Example 2] Examination of solvents 400 mg of 4-hydroxybenzaldehyde and 511 mg of malonic acid were dissolved in 1.2 g of each solvent shown in Table 2 below, and 0.1 equivalent of glycine relative to 4-hydroxybenzaldehyde was added to this solution. Add and stir for 120 minutes at 80° C. under sealed conditions. The yield of 4-hydroxycinnamic acid is calculated by analyzing the resulting solution by liquid chromatography.

Figure 0007250426000023
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表2からも分かるように、例えば、ピリジン及びピぺリジンを溶媒として用いた場合は、反応収率がほぼ100%という高い収率で4-ヒドロキシ桂皮酸が得られる。このことは、上記の第1の化合物と上記の第2の化合物とのアミン存在下の反応において、アミン系溶媒を用いることで反応効率が向上することを締めている。 As can be seen from Table 2, for example, when pyridine and piperidine are used as solvents, 4-hydroxycinnamic acid can be obtained in a high reaction yield of almost 100%. This concludes that the use of an amine-based solvent improves the reaction efficiency in the reaction between the first compound and the second compound in the presence of an amine.

[実施例3]4-ヒドロキシ桂皮酸の合成
4-ヒドロキシベンズアルデヒド20gとマロン酸25.56gを100gのピリジンに溶解させ、この溶液にグリシン1.23gを加える。この溶液を大気圧条件下80℃で120分間撹拌する。反応終了後、得られる溶液の溶媒を留去した後にクロロホルム200gを加え、数分間撹拌を行うことで再沈殿させ、吸引ろ過及びクロロホルム洗浄を行うことで4-ヒドロキシ桂皮酸26.8gを粉末として得る(収率100%)。
[Example 3] Synthesis of 4-hydroxycinnamic acid 20 g of 4-hydroxybenzaldehyde and 25.56 g of malonic acid are dissolved in 100 g of pyridine, and 1.23 g of glycine is added to this solution. The solution is stirred at 80° C. for 120 minutes under atmospheric pressure. After completion of the reaction, the solvent of the resulting solution was distilled off, 200 g of chloroform was added, and the mixture was stirred for several minutes to reprecipitate, followed by suction filtration and washing with chloroform to obtain 26.8 g of 4-hydroxycinnamic acid as powder. obtained (100% yield).

本反応は種々の置換基を有するアリール置換桂皮酸の合成にも用いることができる。 This reaction can also be used to synthesize aryl-substituted cinnamic acids with various substituents.

[実施例4]基質の検討(アリール置換アルデヒド)
置換ベンズアルデヒド1.5gと置換ベンズアルデヒドに対して1.5当量(モル比)のマロン酸を4.5gのピリジンに溶解させ、この溶液に置換ベンズアルデヒドに対して0.1当量のグリシンを加え、密封条件下80℃で180分間撹拌する。反応終了後、得られる溶液の溶媒を留去し、置換ベンズアルデヒドに対して10重量倍のクロロホルムを加え、数分間撹拌を行うことで再沈殿させ、吸引ろ過及びクロロホルム洗浄を行い、置換桂皮酸を粉末として得る。
なお、実施例4で用いた式(1)のR2に対応する置換基のハメット置換基定数σpは0より大である。
[Example 4] Examination of substrate (aryl-substituted aldehyde)
1.5 g of substituted benzaldehyde and 1.5 equivalents (molar ratio) of malonic acid relative to the substituted benzaldehyde are dissolved in 4.5 g of pyridine, 0.1 equivalent of glycine relative to the substituted benzaldehyde is added to the solution, and the mixture is sealed. Stir at 80° C. for 180 minutes. After completion of the reaction, the solvent of the resulting solution was distilled off, 10 times the weight of the substituted benzaldehyde was added to chloroform, and the mixture was stirred for several minutes to reprecipitate, followed by suction filtration and washing with chloroform to remove the substituted cinnamic acid. Obtained as a powder.
The Hammett substituent constant σp of the substituent corresponding to R 2 in Formula (1) used in Example 4 is greater than zero.

Figure 0007250426000024
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[実施例5]4-メチル-2-ペンテン酸の合成
本発明に係る本反応はアルキル置換α,β-不飽和カルボン酸の合成にも用いることができる。詳細を以下に示す。イソブチルアルデヒド10gとマロン酸21.6gを30gのピリジンに溶解させ、この溶液にグリシン1.04gを加える。この溶液を大気圧条件下80℃で120分間撹拌する。反応終了後、得られるにメタノール20gを加え、ヘキサン20gで洗浄する。この溶液の溶媒を留去することで4-メチル-2-ペンテン酸15.6を無色油状物として得る(収率99%)。
なお、実施例5で用いた式(1)のR2に対応する置換基のハメット置換基定数σpは0より大である。
[Example 5] Synthesis of 4-methyl-2-pentenoic acid The reaction according to the present invention can also be used to synthesize alkyl-substituted α,β-unsaturated carboxylic acids. Details are given below. 10 g of isobutyraldehyde and 21.6 g of malonic acid are dissolved in 30 g of pyridine and 1.04 g of glycine are added to this solution. The solution is stirred at 80° C. for 120 minutes under atmospheric pressure. After completion of the reaction, 20 g of methanol is added to the obtained solution and washed with 20 g of hexane. By evaporating the solvent from this solution, 15.6 of 4-methyl-2-pentenoic acid was obtained as a colorless oil (yield 99%).
The Hammett substituent constant σp of the substituent corresponding to R 2 in Formula (1) used in Example 5 is greater than zero.

[実施例6]3-(4-ヒドロキシフェニル)プロペンニトリルの合成
本反応はα,β-不飽和ニトリル化合物の合成にも用いることができる。詳細を以下に示す。4-ヒドロキシベンズアルデヒド1.5gとシアノ酢酸1.57gを4.5gのピリジンに溶解させ、この溶液にグリシン0.092gを加え、密封条件下80℃で180分間撹拌する。反応終了後、得られる溶液の溶媒を留去し、置換ベンズアルデヒドに対して10重量倍のクロロホルムを加え、数分間撹拌を行うことで再沈殿させ、吸引ろ過及びクロロホルム洗浄を行い、3-(4-ヒドロキシフェニル)プロペンニトリル1.59gを粉末として得る(収率89%)。
なお、実施例6で用いた式(1)のR2に対応する置換基のハメット置換基定数σpは0より大である。
[Example 6] Synthesis of 3-(4-hydroxyphenyl)propenenitrile This reaction can also be used to synthesize α,β-unsaturated nitrile compounds. Details are given below. 1.5 g of 4-hydroxybenzaldehyde and 1.57 g of cyanoacetic acid are dissolved in 4.5 g of pyridine, 0.092 g of glycine is added to this solution and stirred at 80° C. for 180 minutes under sealed conditions. After completion of the reaction, the solvent of the resulting solution is distilled off, 10 times the weight of the substituted benzaldehyde is added to chloroform, and the mixture is stirred for several minutes to reprecipitate, followed by suction filtration and washing with chloroform. -hydroxyphenyl)propenenitrile are obtained as a powder (89% yield).
The Hammett substituent constant σp of the substituent corresponding to R 2 in Formula (1) used in Example 6 is greater than zero.

[実施例7]4-アセトキシスチレンの合成
本反応は同一容器内で適切に反応を行うことで感光性材料、プラスチック及び固相合成用樹脂等の原料として有用なヒドロキシスチレン保護体の合成にも用いることができる。
詳細を以下に示す。4-ヒドロキシベンズアルデヒド80gとマロン酸102.3gを240gのピリジンに溶解させ、この溶液にグリシン4.92gを加える。この溶液を大気圧条件下80℃で120分間撹拌し、この後、140℃で8時間加熱還流させる。得られる溶液に無水酢酸100.3gを加え、大気圧条件下80℃で2時間撹拌する。ガスクロマトグラフィー質量分析を行うと4-アセトキシスチレンへの転化率は65%である。反応終了後、得られる溶液から溶媒を減圧留去し、ヘキサン240g及び1%塩酸80gを加え、数分間撹拌する。これらの操作により析出した固体をろ別し、得られる有機層を水で洗浄した後に溶媒を減圧留去することで純度の高いアセトキシスチレン50.93gを得る(収率48%)。
なお、実施例7で用いた式(1)のR2に対応する置換基のハメット置換基定数σpは0より大である。
[Example 7] Synthesis of 4-acetoxystyrene This reaction can also be used to synthesize a hydroxystyrene protected body that is useful as a raw material for photosensitive materials, plastics, resins for solid-phase synthesis, etc., by appropriately conducting the reaction in the same vessel. can be used.
Details are given below. 80 g of 4-hydroxybenzaldehyde and 102.3 g of malonic acid are dissolved in 240 g of pyridine and 4.92 g of glycine are added to this solution. The solution is stirred at 80° C. for 120 minutes under atmospheric pressure and then heated to reflux at 140° C. for 8 hours. 100.3 g of acetic anhydride is added to the resulting solution and stirred at 80° C. for 2 hours under atmospheric pressure. Gas chromatography-mass spectrometry shows a conversion of 65% to 4-acetoxystyrene. After completion of the reaction, the solvent is distilled off from the resulting solution under reduced pressure, 240 g of hexane and 80 g of 1% hydrochloric acid are added, and the mixture is stirred for several minutes. Solids precipitated by these operations are separated by filtration, the resulting organic layer is washed with water, and the solvent is distilled off under reduced pressure to obtain 50.93 g of highly pure acetoxystyrene (yield: 48%).
The Hammett substituent constant σp of the substituent corresponding to R 2 in Formula (1) used in Example 7 is greater than zero.

[実施例8]4-アセトキシスチレンの合成
4-ヒドロキシベンズアルデヒド80gとマロン酸102.3gを240gのピリジンに溶解させ、この溶液にグリシン4.92gを加える。この溶液を大気圧条件下80℃で120分間撹拌する。この後、得られる溶液にトリエチルアミン66.3gを加え、140℃で8時間加熱還流させる。得られる溶液に無水酢酸100.3gを加え、大気圧条件下80℃で2時間撹拌する。ガスクロマトグラフィー質量分析を行うと4-アセトキシスチレンへの転化率は82%である。反応終了後、得られる溶液から溶媒を減圧留去し、ヘキサン240g及び2質量%塩酸80gを加え、数分間撹拌する。得られる有機層を水で洗浄した後に溶媒を減圧留去し、減圧蒸留することで純度の高いアセトキシスチレン80.20gを得る(収率76%)。
[Example 8] Synthesis of 4-acetoxystyrene 80 g of 4-hydroxybenzaldehyde and 102.3 g of malonic acid are dissolved in 240 g of pyridine, and 4.92 g of glycine is added to this solution. The solution is stirred at 80° C. for 120 minutes under atmospheric pressure. After that, 66.3 g of triethylamine is added to the resulting solution and heated to reflux at 140° C. for 8 hours. 100.3 g of acetic anhydride is added to the resulting solution and stirred at 80° C. for 2 hours under atmospheric pressure. Gas chromatography-mass spectrometry shows a conversion to 4-acetoxystyrene of 82%. After completion of the reaction, the solvent is distilled off from the obtained solution under reduced pressure, 240 g of hexane and 80 g of 2% by mass hydrochloric acid are added, and the mixture is stirred for several minutes. After washing the obtained organic layer with water, the solvent is distilled off under reduced pressure, and 80.20 g of high-purity acetoxystyrene is obtained by vacuum distillation (yield: 76%).

[実施例9]3、4-ジアセトキシスチレンの合成
3、4-ジヒドロキシベンズアルデヒド80gとマロン酸120.5gを320gのピリジンに溶解させ、この溶液にグリシン4.35gを加える。この溶液を大気圧条件下80℃で120分間撹拌する。この後、得られる溶液にトリエチルアミン58.6gを加え、140℃で8時間加熱還流させる。得られる溶液に無水酢酸177.4gを加え、大気圧条件下80℃で2時間撹拌する。反応終了後、得られる溶液から溶媒を減圧留去し、トルエン240g及び2質量%塩酸80gを加え、数分間撹拌する。得られる有機層を水で洗浄した後に溶媒を減圧留去し、減圧蒸留することで3,4-ジアセトキシスチレン73.02gを得る(収率57%)。
[Example 9] Synthesis of 3,4-diacetoxystyrene 80 g of 3,4-dihydroxybenzaldehyde and 120.5 g of malonic acid are dissolved in 320 g of pyridine, and 4.35 g of glycine is added to this solution. The solution is stirred at 80° C. for 120 minutes under atmospheric pressure. After that, 58.6 g of triethylamine is added to the resulting solution and heated to reflux at 140° C. for 8 hours. 177.4 g of acetic anhydride is added to the resulting solution and stirred at 80° C. for 2 hours under atmospheric pressure. After completion of the reaction, the solvent is distilled off from the resulting solution under reduced pressure, 240 g of toluene and 80 g of 2% by mass hydrochloric acid are added, and the mixture is stirred for several minutes. After washing the obtained organic layer with water, the solvent is distilled off under reduced pressure, and 73.02 g of 3,4-diacetoxystyrene is obtained (yield: 57%).

上記のように本発明のひとつの態様に係る製造方法を用いることで、種々の原料として有用なα、β-不飽和カルボン酸等のアルケニル化合物を高収率で製造することが可能となる。さらに続く反応を利用することで工業的に重要なスチレン誘導体へと効率的に変換できることからメリットが大きい。 By using the production method according to one aspect of the present invention as described above, it is possible to produce alkenyl compounds such as α,β-unsaturated carboxylic acids useful as various starting materials in high yields. Furthermore, by utilizing the following reaction, it is highly advantageous because it can be efficiently converted into an industrially important styrene derivative.

Claims (5)

下記第1の工程及び第2の工程を含む下記式(A)で示されるアルケニル化合物の製造方法で得られる少なくとも1つのヒドロキシ基を有するヒドロキシ基含有アルケニル化合物の少なくとも1つのヒドロキシ基の水素原子を置換して保護基に変換し、アルケニル誘導体を得る第3の工程を有する、アルケニル誘導体を得る製造方法であって、前記第1の工程、前記第2の工程及び前記第3の工程を連続して同一の反応容器で行う、アルケニル誘導体の製造方法。
(第1の工程)マロン酸、又は、置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基を有するマロン酸エステルである第1の化合物と、下記式(3)で示される第2の化合物と、をアミノ酸存在下アミンを含む溶媒中で50~200℃の範囲で設定された第1の温度で反応させ、下記式(B)で示されるアルケニル化合物を得る工程であって、
上記アミノ酸は、グリシン、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、β-アラニン、サルコシン及びプロリンからなる群より選択される少なくともいずれかであり;
Figure 0007250426000025
(前記式(3)中、Rは水素原子であり、Rは、置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキニル基;及び、置換基を有しても良い炭素原子数6~30のアリール基;からなる群より選ばれるいずれかであり、 が置換基として少なくとも1つのヒドロキシ基を有し、
前記アルキル基、前記アルケニル基及び前記アルキニル基は、前記アルキル基、前記アルケニル基及び前記アルキニル基に含まれる少なくとも1つのメチレン基に代えてヘテロ原子含有基を含んでいても良く、前記アリール基は環構造中に少なくとも1つの炭素原子に代えてヘテロ原子を含んでいても良い。)
Figure 0007250426000026
(前記式(B)中、Rは前記マロン酸に由来するカルボキシル基又は前記マロン酸エステルに由来するアルキルオキシカルボニル基であり、R及びRの各々は前記式(3)のR及びRと同じ選択肢から選択される。)
(第2の工程)前記第1の工程の後に、前記第2の化合物を前記第1の温度よりも高い第2の温度で加熱して下記式(A)で示されるアルケニル化合物を得る工程。
Figure 0007250426000027
(前記式(A)中、R及びRの各々は前記式(3)のR及びRと同じ選択肢から選択される。)
A hydrogen atom of at least one hydroxy group of a hydroxy group-containing alkenyl compound having at least one hydroxy group obtained by a method for producing an alkenyl compound represented by the following formula (A) including the following first step and second step: A production method for obtaining an alkenyl derivative, comprising a third step of converting to a protecting group by substitution to obtain an alkenyl derivative, wherein the first step, the second step and the third step are continuously performed. A method for producing an alkenyl derivative, wherein the reaction is performed in the same reaction vessel as
(First step) a first compound which is malonic acid or a malonic acid ester having an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; , and a second compound represented by the following formula (3) are reacted in a solvent containing an amine in the presence of an amino acid at a first temperature set in the range of 50 to 200 ° C., and represented by the following formula (B). obtaining an alkenyl compound comprising
The above amino acids are glycine, alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, valine, β-alanine, sarcosine and proline. At least one selected from the group consisting of;
Figure 0007250426000025
(In the above formula (3), R 3 is a hydrogen atom, and R 4 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; Linear, branched or cyclic alkenyl group optionally having 1 to 30 carbon atoms; Linear, branched or cyclic alkynyl group optionally having 1 to 30 carbon atoms and an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent; R 4 has at least one hydroxy group as a substituent,
The alkyl group, the alkenyl group and the alkynyl group may contain a heteroatom-containing group in place of at least one methylene group contained in the alkyl group, the alkenyl group and the alkynyl group, and the aryl group is A heteroatom may be included in place of at least one carbon atom in the ring structure. )
Figure 0007250426000026
(In the formula (B), R 2 is a carboxyl group derived from the malonic acid or an alkyloxycarbonyl group derived from the malonic acid ester, and each of R 3 and R 4 is R 3 of the formula (3). and from the same options as R4 .)
(Second step) After the first step, a step of heating the second compound at a second temperature higher than the first temperature to obtain an alkenyl compound represented by the following formula (A).
Figure 0007250426000027
(In Formula (A) above, each of R 3 and R 4 is selected from the same options as R 3 and R 4 in Formula (3) above.)
前記第1の温度は50~100℃の範囲で設定され、前記第2の温度は100~200℃の範囲で設定される請求項1に記載のアルケニル誘導体の製造方法。 The method for producing an alkenyl derivative according to claim 1, wherein the first temperature is set in the range of 50 to 100°C, and the second temperature is set in the range of 100 to 200°C. 前記第2の化合物が下記式(4)で示される化合物であり、
前記アルケニル化合物Aがヒドロキシスチレン誘導体である請求項1又は2に記載のアルケニル誘導体の製造方法。
Figure 0007250426000028
(前記式(4)中、R~Rは、互いに独立してそれぞれ、水素原子;ヒドロキシ基;置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基;及び、置換基を有しても良い炭素原子数1~30の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基;からなる群より選ばれるいずれかであり、
前記アルキル基及び前記アルコキシ基は、前記アルキル基及び前記アルコキシ基に含まれる少なくとも1つのメチレン基に代えてヘテロ原子含有基を含んでいても良い。)
The second compound is a compound represented by the following formula (4),
3. The method for producing an alkenyl derivative according to claim 1 or 2, wherein the alkenyl compound A is a hydroxystyrene derivative.
Figure 0007250426000028
(In the above formula (4), R 6 to R 9 each independently represent a hydrogen atom; a hydroxy group; a linear, branched or cyclic chain having 1 to 30 carbon atoms which may be substituted; and a linear, branched or cyclic alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent;
The alkyl group and the alkoxy group may contain a heteroatom-containing group instead of at least one methylene group contained in the alkyl group and the alkoxy group. )
前記保護基がアセチル基である請求項に記載のアルケニル誘導体の製造方法。 2. The method for producing an alkenyl derivative according to claim 1 , wherein said protecting group is an acetyl group. 前記アミンは、炭素原子数20までのアルキルアミン、環状アミン及び芳香族アミンからなる群より選択される少なくともいずれかである、請求項1~4の何れか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the amine is at least one selected from the group consisting of alkylamines having up to 20 carbon atoms, cyclic amines and aromatic amines.
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