2-(烷基)环烯酮的制备方法技术

一种制备式（２）所示的２－（烷基）环烯酮的方法，　　　　＊＊＊　　（２）　　　　式中ｎ表示１或２的整数，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］分别表示氢原子或者碳原子数为１～８的直链或支链烷基，或者Ｒ↑［１］与Ｒ↑［２］也可以和与它们邻接的碳原子一起形成环戊烷环或环己烷环，　　　　其中将式（１）所示的２－（１－羟基烷基）环烷酮（以下称为化合物（１））作为原料，　　　　＊＊＊　　（１）　　　　式中ｎ、Ｒ↑［１］以及Ｒ↑［２］如前面所定义，　　　　该方法包括如下的脱水工序和随后的异构化工序：　　　　脱水工序：用酸催化剂，以化合物（１）为基准使反应进行至脱水反应转化率达到２０～９０％，得到含有化合物（１）和式（３）所示的２－（亚烷基）环烷酮（以下称为化合物（３））的混合物，　　　　＊＊＊　　（３）　　　　式中ｎ、Ｒ↑［１］以及Ｒ↑［２］如前面所定义，　　　　异构化工序：将残留的化合物（１）继续进行脱水反应，同时进行化合物（３）的异构化反应工序。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种作为香料原料有用的二氢茉莉酮酸甲酯、δ-内酯等的合成中间体，即2-(烷基)环烯酮的制法，以及用这些化合物制备(3-氧代-2-烷基环烷基)乙酸烷基酯以及5-烷基-5-链烷醇内酯的方法。
技术介绍
以往，作为从2-(1-羟基烷基)环烷酮制备2-(烷基)环系酮的方法，例如在JP-A 56-147740中，记载了用草酸对醛醇缩合体进行脱水反应后，用溴化氢、盐酸进行异构化反应的方法，或者用溴化氢、盐酸同时进行脱水反应和其后的异构化反应的方法。用溴化氢、氯化氢等的强酸，在脱水反应的同时进行异构化反应，但是由于原料2-(1-羟基烷基)环烷酮和产物2-(烷基)环烯酮发生聚合和分解而不可避免的会使收率下降。还有，和前述脱水反应与异构化反应同时进行的反应相比，用酸强度弱的草酸等进行脱水反应后再进行异构化反应的二步的情况下，如果追求脱水反应的高转化率，由于2-(亚烷基)环烷酮的聚合和分解，有时也会使收率降低。此外，在JP-A2001-328965中，记载了由胺和卤化氢组成的催化剂作用于2-(1-羟基烷基)环烷酮，同时进行脱水反应和异构化反应的方法，但是在工业生产上，能够有效进行异构化反应的温度是80℃到200℃。
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供一种在温和的条件下高效率、高收率地制备2-(烷基)环烯酮的方法，以及用该化合物制备作为香料材料和生理活性物质有用的(3-氧代-2-烷基环烷基)乙酸烷基酯以及5-烷基-5-链烷醇内酯的方法。本专利技术提供一种将式(1) (式中n表示1或2的整数，R1和R2各自表示氢原子或者碳原子数为1～8的直链或支链的烷基，或者R1与R2也可以是和与它们邻接的碳原子一起形成环戊烷环或环己烷环)所示的2-(1-羟基烷基)环烷酮(以下称为化合物(1))作为原料，进行下面的脱水工序，然后进行异构化工序，制备式(2) (式中n、R1以及R2如前面所定义)所示的2-(烷基)环烯酮(以下称为化合物(2))的方法，脱水工序用酸催化剂，以化合物(1)为基准使反应进行至脱水反应转化率达到20～90％，得到含有化合物(1)和式(3) (式中n、R1以及R2如前面所定义)所示的2-(亚烷基)环烷酮(以下称为化合物(3))的混合物的工序，异构化工序将残留的化合物(1)继续进行脱水反应，同时进行化合物(3)的异构化反应工序。本专利技术还提供一种通过使上述制法得到的化合物(2)和式(4) (式中R3表示碳原子数为1～3的直链或支链的烷基，2个R3可以相同或不同)所示的丙二酸二酯(以下称为化合物(4))进行反应，然后和水反应，制备如式(5) (式中n、R1、R2和R3如前面所定义)所示的(3-氧代-2-烷基环烷基)乙酸烷基酯(以下称为化合物(5))的方法，以及用氢还原通过上述制法得到的化合物(2)，然后进行贝耶尔·维利格(Baeyer-Villiger)氧化，制备式(6) (式中n、R1以及R2如前面所定义)所示的5-烷基-5-链烷醇内酯(以下称为化合物(6))的方法。具体实施例方式到现在为止，人们一直希望有一种能够在更温和的条件下高效率地制备2-(烷基)环烯酮的方法。根据本专利技术的方法，可以高效率且高生产性地制备2-(烷基)环烯酮。进一步地，使用所得到的2-(烷基)环烯酮可以高收率、高纯度地制备作为香料原料和生理活性物质有用的(3-氧代-2-烷基环烷基)乙酸烷基酯以及5-烷基-5-链烷醇内酯。在本专利技术所使用的原料化合物(1)中，作为构成1-羟基烷基的烷基，可以列举的是例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基等。该化合物(1)可以通过-般公知的方法制得，例如可以通过将碳原子数为5或6的环烷酮和式(7) (式中R1以及R2如前面所定义、)所示的醛或酮反应制得。在本专利技术中，虽然用这种方法得到的化合物(1)可以不经过蒸馏就这样直接使用，在酸催化剂的活性降低的情况下也可以经蒸馏精制后使用。本专利技术的脱水工序中，作为脱水反应的催化剂，可以使用酸催化剂，优选是pKa在0以上的，更优选是0.5～7的酸催化剂。此外，催化剂的形态是均相催化剂或固体催化剂都可以。其中，优选磷酸、缩合磷酸、草酸、硫酸，更优选磷酸、缩和磷酸、硫酸。催化剂的使用量从反应性、经济性的角度看，相对于原料化合物(1)优选在0.01～20重量％，更优选在0.1～10重量％，特别优选0.5～10重量％。在本专利技术的脱水工序中，如果脱水反应转化率过低，伴随着在异构化工序中进行的脱水反应所产生的热负荷增大，维持可以有效进行异构化反应的温度(80～200℃)变得困难，还有如果脱水反应转化率过高，会导致原料化合物(1)和脱水反应生成的化合物(3)聚合和分解，以及收率的降低，因此脱水反应的转化率优选在20～90％，更优选40～90％，特别优选50～80％。这里的脱水反应转化率是如下式(I)所定义的值 从使反应在短时间内结束，并防止化合物(3)的聚合和分解以及防止收率降低的角度看，脱水工序的反应温度优选为70～150℃，更优选90～120℃。还有，反应压力虽然在常压下就可以进行，但是为了将生成的水高效率地从体系中除去，以及在使原料以及反应生成物不馏出的情况下高效率的进行反应，优选在20～80kPa的减压条件下进行反应。在本专利技术的异构化工序中，在脱水反应结束后的产物中残留有酸催化剂的情况下，由于会使异构化反应催化剂的活性降低，因此优选中和。还有，异构化反应可以通过已知的方法进行，优选使用例如JP-A 2001-328965中所记载的，将由胺和卤化氢组成的催化剂作用于含有化合物(1)和化合物(3)的混合物，同时进行脱水反应和异构化反应，高收率地制得化合物(2)的方法。作为这里所用的胺，优选苯胺、二苯胺、吡啶、甲基吡啶、喹啉、聚乙烯吡啶等芳香族胺或者杂芳环胺，特别优选吡啶、甲基吡啶以及喹啉。作为卤化氢、可以列举的是氯化氢、溴化氢或碘化氢等，特别优选氯化氢或溴化氢。胺和卤化氢的摩尔比优选是胺/卤化氢(摩尔比)＝1.1/1～5/1。反应优选在醇溶剂或者在无溶剂的条件下进行。作为醇溶剂，可以列举的是甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、戊醇、己醇、2-乙基己醇、环己醇、乙二醇、1，8-辛二醇、甘油、聚乙二醇等，特别优选碳原子数为1～8的低级醇类。反应温度在80～200℃，特别优选在100～180℃。将通过上述制法得到的化合物(2)作为原料，可以依照如JP-A56-147740中所记载的方法，得到作为香料原料和生理活性剂有用的化合物(5)。具体的说，将化合物(2)和化合物(4)在碱性催化剂的存在下进行反应，得到如式(8)所示的化合物 式中n、R1、R2以及R3如前面所定义。相对于化合物(2)，化合物(4)优选以1～5倍摩尔，更优选以1.2～2倍摩尔的比例进行反应。作为碱性催化剂可以列举的是钠、钾等碱金属、醇钠、醇钾等碱金属醇盐等。催化剂的用量相对于化合物(2)优选是0.02～0.2倍摩尔。作为溶剂优选是醇类等极性溶剂。反应温度优选在-10～30℃的范围内，更优选在0～20℃的范围内。然后，将得到的化合物(8)和水反应，可以制得化合物(5)。相对于化合物(8)，优选以1～3倍摩尔的量向反应体系中滴加水的同时进行反应。反应温度优选在150～220℃的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：西村博贡，峰浩二，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：