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(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
末端イソプレン単位にて>70%の選択性でモノ−またはビス−シクロプロパン化されている、ミルセン、オシメン、ファルネセンまたは高級ポリプレノイド誘導体を生じる、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
末端イソプレン単位にて>80%の選択性でモノ−またはビス−シクロプロパン化されている、ミルセン、オシメン、ファルネセンまたは高級ポリプレノイド誘導体を生じる、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
末端イソプレン単位にて>90%の選択性でモノ−またはビス−シクロプロパン化されている、ミルセン、オシメン、ファルネセンまたは高級ポリプレノイド誘導体を生じる、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【
図1】
図1は、本発明による方法を例示する特定の態様の略図である。第1の反応容器中で、MNU前駆体Iが、NaNO
2、メチルアミンおよび尿素の混合物から水性媒体中で生成する。有機溶媒をこの水相に加え、全体を第2の容器中の濃縮した酸上にポンプで注入する、ここで水の除去の後、MNUが生成する。あるいはまた、有機溶媒を、この段階で加えることができる。相分離を、同一の容器(2)中で行う。下方の水性塩溶液相を排出させて廃棄し、一方発生したMNUを含む上方の有機層を、アルケン基質、水性塩基相および触媒を含む第3の容器中にポンプで注入する。シクロプロパン化反応は、2つの相を激しく撹拌しながら混合するに伴って進行し、反応が完了した後、シクロプロパン化されたアルケンを含む有機相を、回収する。
【化3】
【0035】
容器2中でのMNU前駆体Iの酸反応停止が高度に発熱的であり、容器3中でのシクロプロパン化がまた温度感受性であるので、冷却を、好ましくはこれらの2つのステップのために使用する。第1の観点において、MNUの制御されていない分解を回避する必要があり、それは20℃より高温で起こり、イソシアン酸メチル(MIC)を産生し得る。さらに、シクロプロパン化を、好ましくはより低い温度で行って、シクロプロパン化ステップの効率を低下させる低沸点ジアゾメタン(bp=−23℃)の大気中への放出ならびに/またはこの試薬のエチレンおよび窒素への二量化を回避する。両方のステップを、したがって、好ましくは、冷却下で、例えば−20〜+10℃、より好ましくは約0℃で行う。これらの温度を、しかしながら、MNU前駆体Iの酸への添加速度(ステップ1)またはMNUのアルケン基質への添加速度によって容易に維持し、制御する。フロー反応器中で、より高い反応温度を使用することを可能とするべきである。
【0036】
この配置は、比較的複雑でなく、それによって、MNUが容器2においてのみ発生し、容器3において破壊される(シクロプロパン化によって)ので、固体MNUの分離および取り扱いが回避され、MNUおよびジアゾメタンへのヒトの曝露が最小に低減されるという相当な利点を有する。さらに、反応順序のいくつかのステップをフロー反応器、例えばMNU発生ステップ(容器2)中で行うことができ、相分離ステップを自動化することができる。
【0037】
MNUとのシクロプロパン化反応の場合におけるように、すべての未反応のジアゾメタン(DAM)を、反応が完了した後に、高い反応性を有する犠牲アルケン(例えばエチレン、スチレン、リモネン、ミルセンもしくはファルネセン)、あるいは代替的に、または付加的に酢酸もしくは他のカルボン酸の添加、それは、強塩基の存在下で酸のメチル化によってすべてのジアゾメタンを分解する、によって反応停止することができる。
【0038】
MNCがDAMに対して直ちに、かつ完全に反応し、DAMが反応混合物中の不飽和の基質と直ちに、かつ完全に反応し、これらの化合物(MNCおよび/またはDAM)が、MNCの完全な添加(容器3中)中およびその後に検出可能でないのが、好ましい。したがって、両方の化合物(MNCおよび/またはDAM)の固定された濃度を、反応混合物中のアルケン基質およびシクロプロパン化された生成物に対して<10%、<5%、<1%、<0.1%で、および理想的には0%で保持するのが、好ましい。
【0039】
MNCまたはDAMのかかる低い、または0に近い濃度(容器3中)によって、反応器損傷の場合におけるMNCの環境中への放出が防止され、したがって有毒な反応マス(reaction mass)の流出が防止される。それによって、またDAMの反応混合物からの容器3の上部空間中への、および反応器の制限を越えての放出が防止される。特に、MNUの場合において、DAMの低い、または0に近い濃度によって、また他の危険な生成物の生成、例えば高度に有毒なイソシアン酸メチル(MIC)を生成する廃棄物イソシアン酸カリウムのメチル化が防止される。
【0040】
MNCおよび/またはDAMの固定された濃度を回避するために、熟練した化学者は、上に記載した反応パラメーター、すなわち触媒濃度、温度およびMNC/アルケン基質/シクロプロパン化生成物比率を調整するだろう。標的アルケンよりわずかに低い反応性を有する犠牲アルケンを加えることは、利点であり得る。この犠牲アルケンを、標的アルケン(あらゆるポリエンにおけるように)に共有結合的に付着させることができる。あるいはまた、準化学量論のMNC対アルケン基質を、使用してもよい。したがって、MNCは完全に消費され、DAM生成は標的アルケンが完全にシクロプロパン化される前に停止するだろう。反応パラメーター、および触媒と反応体との比率の熟練した組み合わせによって、MNC添加中および完了後のMNCおよび/またはDAMの0に近い固定された濃度が保証される。
【0041】
本発明による方法は、すべての単置換および二置換アルケン基質ならびにエチレンをシクロプロパン化のために使用することができる。しかしながら、好ましいのは、末端の(単置換)アルケン、つまりR
2がHである当該アルケンである。R
1は、アルキル、アルキリデンまたはアリールであり得、それは、分枝状または非分枝状および置換または非置換であり得る。他の好ましいアルケンは、エキソメチレン化合物(つまりR
1およびR
2=アルキル、アルキリデンまたはアリール、それは分枝状または非分枝状および置換または非置換であり得る、であるもの)である。
【0042】
R
3が、分枝状または非分枝状および置換または非置換であり得るアルキル、アルキリデンまたはアリールである、末端の活性化されていないイソプレンにおいて、先ず末端の、および次にエキソメチレン二重結合が、反応するだろう。
【化4】
【0043】
1つまたは2つ以上の三置換二重結合を置換基R
3中に有する末端のイソプレノイド化合物は、反応条件に依存して、高い選択性を伴って単置換二重結合でシクロプロパン化されているか、または末端イソプレン単位で二重シクロプロパン化される。これによって、モノまたはビスシクロプロパン化ミルセン、ファルネセンまたは高級ポリプレノイド誘導体への選択的なアクセスが提供される。特に、ビニルシクロプロパン(モノシクロプロパン化されている)は、例えばフレーバーおよびフレグランス化合物またはそれらの前駆体、例えばpseudo-Georgywoodへのさらなる変換のための有用な中間体である。
【0044】
本発明の別の観点において、式IIIaによるシクロプロパン化イソプレンを提供する。
【化5】
式中、n=0、1、2または3である。
【0045】
本発明の特定の態様において、シクロプロパン化イソプレン、ミルセンまたはファルネセンを提供する。ポリプレンのE/Zおよびα/β純度に依存して、種々の二重結合異性体または異性体混合物IIを、シクロプロパン化IIIの後に与える出発物質として使用することができる。
【化6】
【0046】
本発明の特定の態様において、式1もしくは2で表されるモノもしくはビスシクロプロパン化ミルセン、または式3で表されるモノシクロプロパン化オシメンを提供する。
【化7】
【0047】
本発明の別の特定の態様において、式4もしくは5で表されるモノもしくはビスシクロプロパン化β−ファルネセン、または式6で表されるモノシクロプロパン化α−ファルネセンを提供する。
【化8】
【0048】
単置換アルケンのシクロプロパン化を一般に、メチレン化のためのジアゾ化合物、例えばジアゾメタン(DAM)、および典型的にはパラジウム錯体を含む遷移金属触媒の補助によって行うことは、文献から知られている。ポリエン、例えばIIにおけるモノシクロプロパン化ポリエン、例えばIIIへの単置換二重結合の遷移金属触媒選択的メチレン化に関する有用な情報は、しかしながら乏しく、前駆体イソプレン(IIおよびIIIにおいてn=0)のみに限定されている。
【0049】
III(n=0)への選択性は比較的良好であるが、例えばより少量の触媒および/または反応容器中でin situで発生したDAMを使用していかにして選択性および反応条件をさらに改善するかのヒントは、示されなかった。恐らくより複雑な混合物がより高い不飽和度の場合において予期されたので、当該反応はまた、より高級のポリエンII(n≧1を有する)に関して試験されなかった。ポリエンII(n≧1を有する)の選択的なメチレン化は、現在まで報告されていない。n≧1を有する化合物IIIは、したがって知られていないか、またはより複雑な経路によって合成されている。かかる化合物(III、n≧1)への単純なアクセスは、しかしながら、有用なフレグランス化合物へのさらなる反応におけるこれらの生成物の価値のために強く所望される。
【0050】
本発明の別の特定の態様において、一般式IVで表され、式中R’が分枝状または非分枝状C
1〜C
5アルキルラジカルであり、n=0、1または2であり、シクロプロパンの1および/または2位に位置し、R’’が、任意に置換されており、不飽和であり、任意に1個または2個以上のヘテロ原子、カルボニル基、イミン、アルコール、アセタールを含むC
3〜C
10ラジカルである、置換されたメタまたはパラ置換シクロプロピルベンゼンを提供する。
【化9】
【0051】
置換シクロプロピルベンゼンIVは、適切な化学的変換および精製の後に、熟練した化学者に知られているように、フローラルの、および好ましくはスズラン族のフレグランス化合物を生成することができる。
【0052】
一般式Vで表されるビニルシクロプロパンを、当該分野における熟練した化学者に知られているビニルシクロプロパン転位によって、既知のフレグランス化合物の有用な前駆体に、例えばP. Kraft in Synthesis, 695, 1999およびその中の参考文献によって記載されているビニルシクロプロパンのRh(I)触媒付加環化を使用して変換することができる。付加環化生成物VIは、さらなる変換の後に、ウッディアンバー族の価値のあるフレグランス生成物を生成する。
【化10】
【0053】
モノシクロプロパン化ミルセン1へのこの方法の適用によって、例えば、正確な反応条件に依存して、共にGeorgywood
TMの価値のある前駆体であるホモミルセン10およびpseudo-Georgywood12が得られる。
【化11】
【0054】
本発明の方法によって発生したシクロプロパンをまた、Δ−ミルセノール13およびΔ
2−ミルセノール14などのフレグランス化合物として、例えばさらなる誘導体化を伴わずに直接使用することができる:
【化12】
ここで、さらに本発明を例示するために作用する一連の例を後続させる。
【0055】
一般的な分析的条件:
無極性GC/MS:50℃/2分、20℃/分 200℃、35℃/分 270℃。HP 7890A Series GCシステムを有するGC/MS Agilent 5975C MSD。無極性カラム:SGEからのBPX5、5%フェニル95%ジメチルポリシロキサン0.22mm×0.25mm×12m。キャリアガス:ヘリウム。注射器温度:230℃。分割1:50。流量:1.0ml/分。移送ライン:250℃。MS−四重極:106℃。MS源:230℃。
【0056】
例1。THF中でのMNUの製造
【化13】
尿素(175g、2.9mol)およびメチルアミン塩酸塩(198g、2.9mol)の水(400ml)溶液を、撹拌下で3.5時間還流にて加熱する(105℃)。40℃で、水(200ml)に溶解したNaNO
2(101g、1.45mol)を、加える。15分後、THF(1000ml)を加え、その結果透明な2相混合物が得られる。濃H
2SO
4(110g、1.1mol)を、0〜5℃で加え、1.5時間以内撹拌する。さらに0〜5℃で0.5時間後、2つの透明な相を、25℃で分離する。有機相(A、1065ml、理論的に1.35M)を、0〜5℃で数日間保存するか、またはシクロプロパン化反応器中に直ちに送る。
【0057】
水相を、THF(2×1l)で2回抽出する。これによって、1100mlの相Bおよび1075mlの相Cが得られる。相Aによってその後のシクロプロパン化反応において末端アルケンのシクロプロパンへの51%の変換が得られる一方、相Bによって<0.5%のシクロプロパンが得られ、相Cによって検出可能な変換が得られない。本発明者らは、>99%のMNUが第1の相分離の後に抽出されると結論づける。通常、水相を、したがって濃KOH水溶液および酢酸での処理の後に第1の相分離(有機相Aから)の後に廃棄する。
【0058】
例2。トルエン中でのN−ニトロソ−ジメチルウレタンの製造
【化14】
水中のH
3PO
4 50%(9.2g、48mmol)を、カルバミン酸ジメチル(4.9g、55mmol)に、撹拌下で10〜20℃で加える。無色の2相混合物に、水中のNaNO
2 30%(20.1g、67mmol)を、10〜15℃で1〜1.5時間にわたって加える。亜硝酸ガスが添加の終了時に生成し、オレンジ色溶液を25℃で17時間撹拌する。窒素を反応混合物を通して吹き込んで、残留する亜硝酸ガスを追放する。撹拌を停止し、試料を解析的分析のためにオレンジ色有機層から採取し、それによってGCMSおよびNMRにより88〜92%の変換が示される。反応混合物を、トルエン(15ml、10ml)で2回抽出して、30mlの透明な明るいオレンジ色の溶液を得、それをシクロプロパン化ステップにおいてそれ自体で使用する。
【0059】
トルエン添加の前の有機層の分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 4.1 (s, 3 H), 3.2 (s, 3 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 154.2 (s), 54.9 (q), 28.0 (q) ppm. GC/MS: 118 (20%, M
+), 87 (10%), 59 (100%), 56 (20%), 43 (77%), 42 (26%), 30 (74%), 28 (21%).
【0060】
例3。ニトロソ−EMUの製造
【化15】
水中のH
3PO
4 50%(683g、3.44mol)を、10〜20℃で撹拌(300rpm)下でカルバミン酸エチルメチル(412g、4mol)に加える。無色の2相混合物に、水中のNaNO
2 30%(1123g、4.9mol)を、10〜15℃で6時間にわたって加える。亜硝酸ガスが50%添加の後に生成し、それを、水中の10%(NH
4)
2SO
4を含む2つの洗浄瓶中に吸収させる。オレンジ色溶液を25℃で17時間撹拌し、残留する亜硝酸ガスが除去されるまで窒素でパージする。撹拌を停止し、試料を解析的分析のためにオレンジ色有機層から採取し、それによってGCMSおよびNMRにより76〜82%の変換が示される。反応混合物を、トルエン(2×1l)で2回抽出して、2.5lの透明な明るいオレンジ色の溶液を得、それをシクロプロパン化ステップにおいてそれ自体で使用する。
【0061】
トルエン添加の前の有機層の分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 4.55 (q, 2 H), 3.2 (s, 3 H), 1.5 (t, 3 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 153.8 (s), 64.5 (t), 28.0 (q), 14.25 (q) ppm. GC/MS: 132 (6%, M
+), 87 (10%), 60 (48%),58 (20%), 56 (14%), 43 (83%), 30 (56%), 29 (100%).
【0062】
例4。Δ−ミルセン1およびΔ
2−ミルセン2の製造。
【化16】
THF中のN−メチル−N−ニトロソ尿素1.35M(810ml、1.1mol、例1から)を、0℃で、ミルセン94%tech.(100g、0.69mol)および40%KOH(300ml)水溶液に、強力な撹拌の下で加える。20mlのTHF中のMNUの添加の後、ジクロロメタン(20ml)にあらかじめ溶解したパラジウムアセチルアセトネート(0.45g、0.2%)を、加える。残りの790mlのTHF中のMNUを、0℃で5.5時間以内に加える。0℃でさらに1.5時間後、完全な変換がGCによって検出され、それは85%のΔ−ミルセンおよび11%のΔ
2−ミルセン(rpa)を示す。
【0063】
酢酸(300ml)を、0〜5℃で3時間以内に加え、次に2M HCl(500ml)を、25℃で加える。相分離の後、水相を、2×400mlのtert−ブチルメチルエーテルで抽出する。合わせた有機相を、2×500mlの水、500mlの10%NaOHおよび500mlのNaClで洗浄し、MgSO
4で乾燥し、ろ過し、減圧下で濃縮する。残りの黄色液体(109g)に、パラフィン油(20g)およびK
2CO
3(0.5g)を加える。40〜50mbarでの30cmの鋼コイルカラムでの蒸留によって、1gのミルセン(1% corr)が75℃で、81.2gのΔ−ミルセン1(78% corr)が93〜98℃で、および9.3gのΔ
2−ミルセン2(8% corr)が95〜105℃で得られる。画分をプールして、100%純度の70.5gのΔ−ミルセンおよび5.3gの87%純度のΔ
2−ミルセンを得る。
【0064】
Δ−ミルセン1の分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 5.1 (m, 1 H), 4.6 (2 H), 2.15 (2 H), 2.0 (1 H), 1.7 (s, 3 H), 1.6 (s, 3 H), 1.3 (1 H), 0.6 (2 H), 0.4 (2 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 150.9 (s), 135.5 (s), 124.2 (d), 106.0 (t), 35.9 (t), 26.8 (t), 25.6 (q), 17.7 (q), 16.1 (d), 6.95 (t) ppm. GC/MS: 150 (1%, M
+), 135 (6%, [M - 15]
+), 121 (3%), 107 (88%), 93 (11%), 91 (18%), 79 (62%), 77 (11%), 69 (82%), 67 (26%), 53 (18%), 41 (100%). IR (film): 3081 (m), 3003 (w), 2968 (m), 2915 (m), 2856 (m), 1642 (m), 1440 (m), 1376 (m), 1239 (w), 1211 (w), 1172 (w), 1102 (m), 1047 (m), 1018 (m), 984 (w), 958 (w), 937 (w), 875 (s), 820 (m), 627 (m). Anal. calcd. for C
11H
18: C, 87.93; H, 12.07. Found: C, 87.22; H, 12.00.
【0065】
Δ
2−ミルセン2の分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 5.1 (m, 1 H), 2.15 (m, 2 H), 1.7 (s, 3 H), 1.6 (s, 3 H), 1.35 (m, 2 H), 1.15 (m, 1 H), 0.3 (2 H), 0.1 (4 H), -0.1 (m, 2 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 130.9 (s), 125.1 (d), 40.0 (t), 25.7 (q), 25.6 (t), 20.3 (s), 17.5 (q), 14.3 (d), 9.2 (2 C, t), 1.9 (2 C, t) ppm. GC/MS: 149 (12%, [M - 15]
+), 136 (11%), 121 (38%), 107 (17%), 95 (13%), 93 (46%), 91 (15%), 81 (17%), 79 (47%), 77 (15%), 69 (100%), 67 (47%), 65 (10%), 55 (30%), 53 (23%), 41 (100%), 39 (26%). IR (film): 3075 (m), 3002 (m), 2968 (m), 2914 (m), 2854 (m), 2730 (w), 2053 (w), 1642 (w), 1450 (m), 1376 (m), 1244 (w), 1107 (m), 1097 (m), 1045 (m), 1011 (s), 984 (w), 952 (m), 884 (m), 858 (w), 819 (m), 742 (w), 665 (w), 631 (w).
【0066】
例5。ミルセンのMNUでの様々な溶媒中でのシクロプロパン化
【表1】
条件:ミルセン、0.2%Pd(II)触媒および40%KOH水溶液への、0〜5℃での、ミルセンのモノシクロプロパン1への最大の変換に到達するまでの撹拌下での異なる溶媒中におけるMNUの添加。a)0.5当量の内部標準テトラデカン。b)MNU/NMP滴下漏斗中のガス気泡。
【0067】
例6:ミルセン1のN−ニトロソ−ジメチルウレタンでのシクロプロパン化
トルエン(1ml)中のPd(acac)
2(5.6mg、0.05%)を、0〜5℃で、ミルセン85% tech.(5g、31mmol)のトルエン(25ml)および40%KOH水溶液(15ml)中の撹拌した混合物に加える。トルエン中のN−ニトロソ−ジメチルウレタン 1.8M(30ml、55mmol、例2から)を、0〜5℃で1時間にわたって加える。強度に黄色の反応混合物は、GCによるΔ−ミルセン(77%)およびΔ
2−ミルセン(7%)への、0〜5℃での1時間後の87%の変換および室温での18時間後の96%の変換を示す。有機相を分離し、水相をトルエン(50ml)で抽出する。両方の有機相を、酢酸(25ml)、水(25ml)、10%NaOH(25ml)および水(3×25ml)で洗浄する。有機相を合わせ、MgSO
4で乾燥し、ろ過し、減圧下で濃縮する。残りの黄色油(4.2g)を、100〜120℃/20mbarでバルブ・ツー・バルブ(bulb-to-bulb)蒸留し、2%のミルセン、84%のΔ−ミルセン1および8%のΔ
2−ミルセン2を含む2.9g(61%)の生成物混合物を得る。これらの構成成分の分析的なデータは、例4において得られたものと同一である。
【0068】
例7:ミルセン1のN−ニトロソ−β−メチルアミノイソブチルメチルケトン(NMK)でのシクロプロパン化
Pd(acac)
2(21mg、0.5%)を、0〜5℃で、新たに蒸留したミルセン(2g、15mmol)および40%KOH水溶液(5ml)の撹拌した混合物に加える。WO 2013110932に記載されているように製造したNMK(4.6g、29mmol)を、0〜5℃で0.5時間以内に滴加する。0〜5℃でさらに1時間後、茶色懸濁液を、25℃でさらに2時間撹拌する(GCにより87%変換)。21時間後、混合物を酢酸(10ml)で反応停止し、二相混合物をtert−ブチルメチルエーテル(2×50ml)で抽出する。有機層を、水(25ml)、10%NaOH(25ml)および水(25ml)で洗浄する。両方の有機相を合わせ、MgSO
4で乾燥し、ろ過し、減圧下で濃縮する。残りの黄色油(4.1g)を、50〜150℃/10mbarでバルブ・ツー・バルブ蒸留し、1gのメシチルオキシド(35%)、0.26gのミルセン(14%)、1.4gのΔ−ミルセン1(69%)および0.07gのΔ
2−ミルセン2(3%)を得る。主要な構成成分の分析的データは、例4において得られたものと同一である。
【0069】
例8。Δ−オシメン3のオシメンからの製造
【化17】
例5に記載したように、THF中のMNU 1.35M(38ml、51mmol)、E/Z−オシメン(3g、22mmol)、40%KOH水溶液(10ml)およびTHF(1.5ml)にあらかじめ溶解した酢酸パラジウム(15mg、0.3%)から製造した。0℃で1時間後および25℃で4時間後、GCは、94%のΔ−オシメンおよび6%のオシメン(rpa)を示す。後処理によって、3.1gの粗製物のΔ−オシメン3(E/Z 3:1)が粗製物の帯黄色油として得られる。
【0070】
分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 5.2 and 5.1 (2 H), 2.85 and 2.7 (1 H, CH
2), 1.7 (1 H), 1.7 (s, 3 H), 1.65 (s, 3 H), 1.55 and 1.4 (2 s, E/Z, 3 H), 0.45 (2 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz, E-isomer and selected signals of the Z-isomer): 135.4 (s), 131.3 (s), 123.3 (d), 121.9 (d), 27.0 (t), 25.7 (q), 25.675 (q), 18.7 (d), 17.7 (q), 13.8 (q), 4.2 (t) ppm. 26.6 (t, Z), 18.9 (q, Z), 4.0 (t, Z). GC/MS (E/Z overlap): 150 (14%, M
+), 135 (43%, [M - 15]
+), 121 (17%), 109 (16%), 107 (100%), 105 (39%), 94 (17%), 93 (57%), 91 (67%), 82 (36%), 81 (40%), 79 (75%), 77 (39%), 69 (22%), 67 (56%), 65 (15%), 55 (24%), 53 (27%), 41 (65%), 39 (43%).
【0071】
例9。THF中でのMNUを使用したE−Δ−ファルネセン4およびE−Δ
2−ファルネセン5の製造
【化18】
THF中のN−メチル−N−ニトロソ尿素1.35M(136ml、184mmol)を、0℃で、0〜5℃のβ−E−ファルネセン(CAS 18794−84−8)(25g、122mmol)およびKOH水溶液(50ml、40%)の急速に撹拌した混合物に滴加する。4mlのMNU溶液の添加の後、0.5mlのジクロロメタンにあらかじめ溶解したPd(acac)
2(7.4mg、0.024mmol、0.02%)を、加える。残るMNU溶液を、0〜5℃で4時間にわたって加える。この段階でのGCによって、28%の変換されていないE−β−ファルネセン、65%のモノシクロプロパン4および3%のビスシクロプロパン5が示された。25℃で16時間後、酢酸(100ml)を0〜5℃で、次にtert−ブチルメチルエーテル(250ml)を加える。相分離の後、有機相を2M HCl(250ml)で洗浄し、水相をtert−ブチルメチルエーテル(250ml)で抽出した。合わせた有機層を、水(2×100ml)、10%NaOH水溶液(2×100ml)および水(2×100ml)で洗浄し、MgSO4で乾燥し、ろ過し、濃縮して、9%のE−β−ファルネセン、82%のモノシクロプロパン4および6%のビスシクロプロパン5を含む、26.9gのわずかに黄色の液体を得る。
【0072】
例10。NMP中でMNUから製造したE−Δ−ファルネセン4およびE−Δ
2−ファルネセン5の蒸留的精製:
例9に記載したのと同様の条件の下で、E−β−ファルネセン(193.4g、0.945mol)を、MNU(1.3mol)を有するジクロロメタン(40ml)および40%KOH(400ml)にあらかじめ溶解したPd(acac)
2(0.58g、1.9mmol、0.2%)の存在下で、800mlのNMP中でシクロプロパン化する(MNU/NMP滴下漏斗中でわずかであるが一定のガス発生の下で)。後処理によって、3%のE−β−ファルネセン、75%のモノシクロプロパン4および12%のビスシクロプロパン5を含む、わずかに黄色の液体(202g)が得られる。1gのK
2CO
3(1g)の添加および40〜60mbarでの30cmの鋼コイルカラムでの蒸留によって、6.3gのE−β−ファルネセン(3% corr)が125〜135℃で、147gのモノシクロプロパン4(68% corr)が135〜145℃で、20.3gのビスシクロプロパン5(10% corr)が145〜155℃で、および18gの残留物が得られる。画分をプールして、100%純度の92gのモノシクロプロパン4および93%純度の10gのビスシクロプロパン5を無色液体として得る。
【0073】
E−Δ−ファルネセン4の分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 5.1 (2 m, 2 H), 4.6 (2 H), 2.2 (2 H), 2.1 (4 H), 2.0 (2 H), 1.7 (s, 3 H), 1.6 (2 s, 6 H), 1.3 (1 H), 0.6 (2 H), 0.45 (2 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 150.9 (s), 135.1 (s), 131.2 (s), 124.4 (d), 124.1 (d), 106.0 (t), 39.7 (t), 35.9 (t), 26.7 (t), 25.7 (q), 17.7 (q), 16.0 (d), 6.0 (t) ppm. GC/MS: 218 (2%, M
+), 203 (5%, [M - 15]
+), 175 (11%), 147 (31%), 134 (15%), 133 (20%), 121 (12%), 107 (55%), 95 (16%), 93 (30%), 91 (20%), 82 (11%), 81 (33%), 79 (42%), 69 (100%), 67 (22%), 55 (20%), 53 (21%), 41 (75%). IR (film): 3081 (w), 2967 (m), 2915 (m), 2854 (m), 1642 (m), 1439 (m), 1377 (m), 1107 (w), 1047 (w), 1018 (m), 875 (s), 819 (m), 629 (w). Anal. calcd. for C
16H
26: C, 88.00; H, 12.00. Found: C, 87.80; H, 12.01.
【0074】
E−Δ
2−ファルネセン5の分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 5.15 (2 m, 2 H), 2.25 (m, 2 H), 2.05 (m, 2 H), 2.0 (m, 2 H), 1.7 (s, 3 H), 1.65 (2 s, 6 H), 1.4 (m, 2 H), 1.05 (m, 1 H), 0.3 (m, 2 H), 0.15 (4 H), -0.05 (m, 2 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 134.5 (s), 131.2 (s), 124.9 (d), 124.4 (d), 40.0 (t), 39.7 (t), 26.7 (t), 25.7 (q), 25.5 (t), 20.3 (s), 17.6 (q), 15.9 (q), 14.3 (d), 9.2 (2 C, t), 1.9 (2 C, t) ppm. GC/MS: 232 (0.2%, M
+), 217 (3%, [M - 15]
+), 204 (4%), 189 (10%), 161 (8%), 147 (12%), 121 (22%), 107 (20%), 95 (27%), 93 (31%), 91 (13%), 81 (42%), 79 (30%), 69 (100%), 67 (33%), 55 (24%), 53 (16%), 41 (67%). IR (film): 3075 (w), 3001 (w), 2967 (m), 2913 (m), 2849 (m), 1669 (w), 1448 (m), 1377 (m), 1107 (m), 1045 (m), 1011 (s), 984 (w), 952 (w), 884 (w), 819 (m), 740 (w), 664 (w). Anal. calcd. for C
17H
28: C, 87.86; H, 12.14. Found: C, 87.59; H, 12.09.
【0075】
例11。E−α−Δ−ファルネセン6混合物のE−α,β−ファルネセンからの製造
【化19】
例9に記載したように、THF中のN−メチル−N−ニトロソ尿素 1.35M(10ml、13.5mmol)、E−α,β−ファルネセン(1g、5mmol、純度Zα/β/Eα 17:50:26、GC、rpa)、KOH水溶液(2.5ml、40%)および0.75mlのTHFにあらかじめ溶解したPd(OAc)
2(3.3mg、0.015mmol、0.3%)から製造した。後処理およびバルブ・ツー・バルブ蒸留によって、0.76gの無色液体が得られ、それは、E−β−ファルネセン4(46%)、E−α−Δ−ファルネセン6(39%)および10%の未変換ファルネセンを含む。GC/MS: 218 (0.2%, M
+), 203 (3%, [M - 15]
+), 175 (4%), 149 (8%), 147 (9%), 133 (13%), 123 (50%), 121 (22%), 119 (15%), 107 (70%), 105 (30%), 95 (35%), 93 (90%), 91 (57%), 81 (80%), 79 (55%), 77 (33%), 69 (95%), 67 (27%), 55 (36%), 53 (21%), 41 (75%).
【0076】
例12。8−シクロプロピルオクタン酸エチル7
【化20】
例4に記載したように、THF中のN−メチル−N−ニトロソ尿素1.35M(31ml、42mmol)、デセン酸エチル(5g、25mmol)、40%KOH水溶液(10ml)およびジクロロメタン(1ml)にあらかじめ溶解したパラジウムアセチルアセトネート(15mg、0.2%)から製造した。後処理によって、4.5g(88%)の粗製の8−シクロプロピルオクタン酸エチル7がわずかに黄色の液体として得られる。
【0077】
分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 4.15 (q, 2 H), 2.3 (t, 2 H), 1.6 (m, 2 H), 1.3 - 1.5 (8 H), 1.3 (t, 3 H), 1.2 (dt, 2 H), 0.65 (m, 1 H), 0.4 (m, 2 H), 0.0 (m, 2 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 134.5 (s), 131.2 (s), 124.9 (d), 124.4 (d), 40.0 (t), 39.7 (t), 26.7 (t), 25.7 (q), 25.5 (t), 20.3 (s), 17.6 (q), 15.9 (q), 14.3 (d), 9.2 (2 C, t), 1.9 (2 C, t) ppm. GC/MS: 212 (0.2%, M
+), 197 (0.2%, [M - 15]
+), 169 (1%), 167 (2%), 166 (3%), 149 (3%), 138 (8%), 124 (15%), 123 (8%), 110 (7%), 101 (37%), 96 (30%), 73 (20%), 69 (30%), 67 (20%), 61 (15%), 60 (17%), 55 (100%), 41 (50%). IR (film): 3076 (w), 2997 (w), 2923 (m), 2857 (m), 1735 (s), 1463 (m), 1427 (w), 1372 (m), 1348 (w), 1301 (w), 1247 (w), 1175 (m) 1115 (m), 1097 (m), 1035 (m), 1014 (m), 946 (w), 856 (w), 820 (w), 723 (w), 629 (w).
【0078】
例13。3−シクロプロピル−1−(スピロ[4.5]デカ−7−エン−7−イル)プロパン−1−オンおよび3−シクロプロピル−1−(スピロ[4.5]デカ−6−エン−7−イル)プロパン−1−オン8:
【化21】
例4に記載したように、THF中のN−メチル−N−ニトロソ尿素 1.35M(18ml、24mmol)、スピロガルバノン(3g、25mmol、EP 913383、Givaudanに対する優先権、29.10.1997)、40%KOH水溶液(10ml)およびジクロロメタン(0.5ml)にあらかじめ溶解したパラジウムアセチルアセトネート(8.4mg、0.2%)から製造した。後処理によって、3.2g(定量的)の粗製のシクロプロパン8がわずかに黄色の液体として得られる。純度:98%、α/β異性体比率58:42(GC)。
【0079】
分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 6.9 and 6.6 (1 H, α- and β-isomer), 2.75 (t, 2 H), 2.25, 2.15 2.1 and 1.7 (4 H), 1.3 - 1.7 (12 H), 0.65 (1 H), 0.35 (m, 2 H), 0.0 (2 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 201.9 and 201.7 (2 s, CO), 148.3 and 139.2 (2 d), 138.8 and 136.8 (2 s), 44.2 and 40.6 (2 s), 40.1, 38.13, 37.2, 37.1, 35.4, 34.4, 32.85, 30.2, 30.1, 24.8, 24.65, 24.4, 23.5, 20.1 (7 x 2 t), 10.7 (2 d), 4.55 and 4.5 (2 t) ppm. GC/MS (β-isomer, t
R = 9.84 min): 232 (24%, M
+), 217 (2%, [M - 15]
+), 204 (10%), 203 (13%), 189 (11%), 177 (15%), 176 (54%), 175 (28%), 149 (13%), 148 (21%), 147 (27%), 136 (10%), 135 (56%), 134 (24%), 133 (34%), 131 (12%), 121 (27%), 120 (15%), 119 (21%), 117 (14%), 107 (43%), 105 (39%), 93 (100%), 91 (98%), 81 (38%), 79 (78%), 77 (63%), 69 (18%), 67 (63%), 65 (24%), 55 (71%), 53 (30%), 43 (18%), 41 (77%), 39 (29%). GC/MS (α-isomer, t
R = 9.96 min): 232 (38%, M
+), 217 (3%, [M - 15]
+), 204 (16%), 203 (25%), 178 (8%), 175 (6%), 164 (12%), 163 (100%), 161 (9%), 147 (10%), 135 (27%), 133 (19%), 121 (22%), 119 (14%), 117 (13%), 109 (18%), 107 (58%), 105 (26%), 95 (37%), 93 (88%), 91 (73%), 81 (57%), 79 (79%), 77 (47%), 69 (27%), 67 (80%), 65 (21%), 57 (10%), 55 (78%), 53 (62%), 43 (17%), 41 (80%), 39 (30%), 29 (16%). IR (film): 3075 (w), 2998 (w), 2929 (m), 1664 (s), 1636 (w), 1446 (w), 1379 (w), 1340 (w), 1271 (w), 1212 (w), 1189 (m), 1103 (w), 1043 (w), 1013 (m), 942 (w), 819 (w), 753 (w), 697 (w).
【0080】
例14。1−シクロプロピル−3−メチルベンゼン9:
【化22】
例4に記載したように、THF中のN−メチル−N−ニトロソ尿素 1.35M(19ml、25.6mmol)、1−メチル−3−ビニルベンゼン(2g、17mmol)、40%KOH水溶液(10ml)およびジクロロメタン(0.5ml)にあらかじめ溶解したパラジウムアセチルアセトネート(10.3mg、0.2%)から製造した。後処理によって、2.2g(quant)の粗製の1−シクロプロピル−3−メチルベンゼン9がわずかに黄色の液体として得られる。
【0081】
分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 7.15 (dd, 1 H), 6.95 (d, 1 H), 6.85 (2 H), 2.3 (s, 3 H), 1.85 (m, 1 H), 0.9 (m, 2 H), 0.65 (m, 2 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 143.9 (s), 137.8 (s), 128.2 (d), 126.5 (d), 126.2 (d), 122.7 (d), 21.4 (q), 15.3 (d), 9.1 (2 C, t) ppm. GC/MS: 132 (40%, M
+), 131 (17%), 118 (10%), 117 (100%), 116 (15%), 115 (44%), 105 (8%), 103 (6%), 91 (28%), 77 (12%), 65 (12%), 63 (10%), 51 (11%), 39 (16%). IR (film): 3081 (w), 3008 (m), 2919 (w), 1607 (m), 1589 (w), 1491 (m), 1462 (m), 1430 (w), 1378 (w), 1242 (w), 1170 (w), 1090 (w), 1044 (m), 1018 (m), 924 (m), 865 (w), 812 (m), 774 (s), 696 (s).
【0082】
例15。(E)−2−メチル−6−メチレンノナ−2,7−ジエン10(E−ホモミルセン):
【化23】
メタクリロニトリル(1.3g、19mmol)およびウィルキンソン触媒RhCl(PPh
3)
3(0.3g、0.3mmol)を、トルエン(15ml)中のΔ−ミルセン1(1g、6.7mmol)に、窒素および撹拌の下で加える。混合物を、還流にて22時間加熱し、25℃に冷却し、シリカゲルでろ過する。水(50ml)の添加および相分離の後、水相をトルエンで抽出する。合わせた有機層を、NaSO
4で乾燥し、ろ過し、減圧下で濃縮して、1.25gの透明な液体を得る。GCMSによって、63%のE−ホモミルセン10、26%の異性体(M 150)および11%のDiels-Alder付加物11が明らかになる。40℃/0.1mbarでのバルブ・ツー・バルブ蒸留によって、0.22g(22%)のE−ホモミルセン10および0.55gの残留物が得られる。E−ホモミルセン10およびDiels-Alder付加物11の分析的データは、文献(Tetrahedron 65, 10495, 2009およびその中の参考文献)に記載されているものと同一であった。
【0083】
例15。1−((1SR,2RS)−1,2−ジメチル−4−(4−メチルペンタ−3−エン−1−イル)シクロヘキサ−3−エン−1−イル)エタノン12(pseudo-Georgywood)
【化24】
3−メチルブタン−2−オン(3.7g、13mmol)およびウィルキンソン触媒RhCl(PPh
3)
3(0.6g、0.7mmol)を、トルエン(30ml)中のΔ−ミルセン1(2g、13.3mmol)に、窒素および撹拌の下で加える。混合物を、還流にて41時間加熱し、25℃に冷却し、シリカゲルでろ過する。水(50ml)の添加および相分離の後、水相をトルエンで抽出する。合わせた有機層を、NaSO
4で乾燥し、ろ過し、減圧下で濃縮して、2.7gの透明な液体を得る。100〜160℃/0.05mbarでのバルブ・ツー・バルブ蒸留によって、主要な生成物として1.31g(42%)のGeorgywood12を含む3:1異性体混合物が得られ、その分析的データは、文献に記載されているものと同一であった。例えばTetrahedron: Asymmetry 15, 3967 (2004)を参照。
【0084】
例16。Δ−ミルセノール13の製造
【化25】
例4に記載したように、THF中のN−メチル−N−ニトロソ尿素 1.35M(72ml、97mmol)、ミルセノール(10g、65mmol、Chemistry Letters 15, 157 - 160, 1986およびその中の参考文献)、KOH水溶液(32ml、40%)および2.6mlのTHFにあらかじめ溶解したPd(acac)
2(20mg、0.065mmol、0.2%)から製造した。0℃で1時間後、定量的変換が、GCによって検出される。後処理によって、10.7gの粗製物13が帯黄色油として得られ、それを、溶離剤ヘキサン/tert−ブチルメチルエーテル 1:1でのシリカゲル上のフラッシュクロマトグラフィーによって精製する。溶媒の蒸発によって、9.45g(87%)の13が無色油として得られる。4.2gのこの物質を、60℃/0.03mbarでのバルブ・ツー・バルブ蒸留によってさらに精製し、4gの嗅覚的に純粋なΔ−ミルセノール13を得た。嗅覚的プロフィール:フローラル、バラ様、わずかにアルデヒド様。純度:96%。NMRおよびGCによって、この物質は、4%のΔ
2−ミルセノール14を含む。
【0085】
13の分析的データ:
1H-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 4.6 (m, 2 H), 2.05 (m, 2 H), 1.6 (m, 2 H), 1.5 (m, 2 H), 1.3 (m, 2 H), 1.2 (6 H, s), 0.65 (m, 2 H), 0.43 (m, 2 H) ppm.
13C-NMR (CDCl
3, 400 MHz): 150.9 (s), 106.05 (t), 71.0 (s), 43.6 (t), 36.5 (t), 29.25 (q), 22.85 (t), 15.93 (d), 6.1 (t). GC/MS: 150 (8%, [M - 18]
+), 135 (15%, [M - 18 - 15]
+), 122 (2%), 121 (4%), 109 (11%), 107 (24%), 95 (25%), 94 (41%), 93 (19%), 91 (8%), 82 (18%), 79 (100%), 77 (10%), 69 (14%), 67 (41%), 59 (60%), 43 (28%), 41 (27%).
【0086】
Δ
2−ミルセノール14のGCMS:149 (16%, [M - 18 - 15]
+), 135 (10%), 121 (31%), 109 (22%), 108 (30%), 107 (24%), 95 (20%), 94 (15%), 93 (88%), 91 (18%), 81 (42%), 80 (58%), 79 (100%), 77 (10%), 69 (24%), 67 (44%), 59 (67%), 43 (34%), 41 (49%).
【0087】
例17。Toscanol16の製造
【化26】
Pd(acac)
2(0.15g、0.5mmol、0.05mol%)を、0〜5℃で、トルエン(1l)中のエストラゴール(148g、1mol)および40%KOH水溶液(0.5l)の撹拌した(300rpm)混合物に加える。トルエン中のニトロソ−EMU 1.63M(1.25l、2mol、例3に記載したように製造した)を、0〜5℃で6時間にわたって加える。明るい黄色の反応混合物を、0〜5℃でさらに1時間、次に室温で17時間撹拌する。GC分析によって、Toscanolへの定量的な変換が示される。有機相を分離し、水相をトルエン(1l)で抽出する。有機相を、水(1l)、10%酢酸(1l)、水(1l)、10%NaOH(1l)および水(2×1l)で洗浄する。両方の有機相を合わせ、MgSO
4で乾燥し、ろ過し、減圧下で濃縮する。残りの黄色油(173.7g)を、70〜150℃/0.07mbarで短経路蒸留し(short-path-distill)、84〜100%の純度を有する(すべての画分にわたって)159g(98% corr)のToscanol16を得る。NMRデータは、この化合物について文献、例えばS.-K. Tiana et al., Adv. Synth. & Cat. 353, 1980 - 1984 (2011)において報告されているものと同一である。
Toscanol16のGCMS:162 (22%, M
+), 147 (8%), 134 (23%), 121 (100%), 119 (11%), 91 (18%), 78 (8%), 77 (10%), 65 (7%).