JP5212177B2 - Method for producing γ-ketoacetal compound and pyrrole derivative - Google Patents

Method for producing γ-ketoacetal compound and pyrrole derivative Download PDF

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本発明は、農薬、医薬品、抗菌剤、色素材料、光学材料及び電子情報材料などの用途としての中間体として有用なγ−ケトアセタール化合物及びそれを使用したピロール誘導体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a γ-ketoacetal compound useful as an intermediate for applications such as agricultural chemicals, pharmaceuticals, antibacterial agents, dye materials, optical materials and electronic information materials, and a method for producing a pyrrole derivative using the same.

γ−ケトアセタール化合物はピロール誘導体を合成する際の中間体として知られており、またピロール誘導体は農薬、医薬品、抗菌剤、色素材料、光学材料及び電子情報材料などの中間体として重要な化合物である。例えば、4−メチル−1,2−ピロール誘導体は鎮痛剤として知られている(特許文献1参照)。更に有機電界発光素子の発光材料として有用なピロメテン誘導体は、高輝度、高発光効率の発光を得ることができるため(特許文献2〜3参照)、その中間原料となるピロール誘導体及びその原料となるγ−ケトアセタール化合物を高純度でかつ安全に製造する方法が望まれている。   γ-Ketoacetal compounds are known as intermediates for the synthesis of pyrrole derivatives, and pyrrole derivatives are important compounds as intermediates for agricultural chemicals, pharmaceuticals, antibacterial agents, dye materials, optical materials, electronic information materials, etc. is there. For example, 4-methyl-1,2-pyrrole derivatives are known as analgesics (see Patent Document 1). Furthermore, since a pyromethene derivative useful as a light-emitting material of an organic electroluminescence device can obtain light emission with high luminance and high light emission efficiency (see Patent Documents 2 and 3), it becomes a pyrrole derivative serving as an intermediate raw material and a raw material thereof. A method for producing a γ-ketoacetal compound with high purity and safety is desired.

γ−ケトアセタール化合物は、α,β−不飽和ケトン類を出発物質として得ることができる。その例としては、α,β−不飽和ケトン類にニトロメタンをマイケル付加させてニトロ化合物を得て、これをネフ反応でアセタール誘導体に導く方法(ニトロメタン法)が知られている(非特許文献1〜2参照)。   The γ-ketoacetal compound can be obtained using α, β-unsaturated ketones as starting materials. As an example, there is known a method (nitromethane method) in which nitromethane is Michael-added to α, β-unsaturated ketones to obtain a nitro compound, which is led to an acetal derivative by Nef reaction (Non-Patent Document 1). ~ 2).

特開平9−323971号公報JP-A-9-323971 特開平9−289081号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-289081 特開2000−208265号公報JP 2000-208265 A

“ジャーナル オブ オルガニック ケミストリー”,2005年,第70巻,p.5571−5578“Journal of Organic Chemistry”, 2005, Volume 70, p. 5571-5578 “オルガニックレターズ”,2007年,第9巻,第4号,p.607−609“Organic Letters”, 2007, Vol. 9, No. 4, p. 607-609

しかしながら、非特許文献1〜2記載の方法では、爆発の危険があるニトロメタンを使用するため、安全性に問題があった。また、以下のような点で操作性が悪く、環境負荷も大きいものであった。   However, the methods described in Non-Patent Documents 1 and 2 have a problem in safety because of the use of nitromethane, which has a risk of explosion. In addition, the operability is poor and the environmental load is large in the following points.

[1]ネフ反応において大過剰の硫酸と水酸化カリウム、水酸化ナトリウムを使用するため、γ−ケトアセタールと共に大量の無機塩が副生する。それらを除去するためには大量の水を使用して抽出作業を実施する必要があり、それに伴い排出される廃液が環境負荷を増大させる。[2]反応時に硫酸溶液と水酸化カリウム溶液を混合する必要があるが、その際大きな発熱が観察される。そのため、スケールアップにおいてはゆっくりとした混合操作か、特別に強力な冷却設備が必要となる。[3]0℃付近まで冷却して反応を開始し、反応を完結させるために室温まで昇温させるが、後処理工程に入る際には再度冷却する必要がある。スケールアップの際にはこの冷却昇温工程に著しい時間ロスを生じることとなる。[4]ネフ反応後の生成物が油状であるためγ−ケトアセタール化合物の単離が困難である。   [1] Since a large excess of sulfuric acid, potassium hydroxide, and sodium hydroxide are used in the Nef reaction, a large amount of inorganic salt is by-produced together with γ-ketoacetal. In order to remove them, it is necessary to carry out an extraction operation using a large amount of water, and the waste liquid discharged accordingly increases the environmental load. [2] Although it is necessary to mix a sulfuric acid solution and a potassium hydroxide solution during the reaction, a large exotherm is observed. Therefore, in order to scale up, a slow mixing operation or a particularly powerful cooling facility is required. [3] The reaction is started by cooling to around 0 ° C., and the temperature is raised to room temperature in order to complete the reaction, but it is necessary to cool again when entering the post-treatment step. At the time of scale-up, a significant time loss occurs in this cooling and heating step. [4] Since the product after the Nef reaction is oily, it is difficult to isolate the γ-ketoacetal compound.

本発明はかかる課題を解決し、操作性と安全性に優れたγ−ケトアセタール化合物の製造方法を提供することを目的とするものである。   The object of the present invention is to solve such problems and to provide a method for producing a γ-ketoacetal compound excellent in operability and safety.

すなわち本発明は、以下の(A)および(B)の工程を有することを特徴とするγ−ケトアセタール化合物の製造方法である。
(A)一般式(1)で表されるα,β−不飽和ケトン誘導体と、一般式(2)で表されるチオアルキルアルキルスルホキシド誘導体を塩基の存在下にて反応させて、一般式(3)で表される1,4−付加生成物を得る工程
(B)一般式(3)で表される1,4−付加生成物から、酸とアルコールの存在下、一般式(4)で表されるγ−ケトアセタール化合物を製造する工程。
That is, the present invention is a method for producing a γ-ketoacetal compound having the following steps (A) and (B).
(A) An α, β-unsaturated ketone derivative represented by the general formula (1) and a thioalkylalkyl sulfoxide derivative represented by the general formula (2) are reacted in the presence of a base to give a general formula ( Step (B) for obtaining 1,4-addition product represented by 3) From the 1,4-addition product represented by formula (3), in the presence of acid and alcohol, A step of producing the represented γ-ketoacetal compound.

Figure 0005212177
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式(1)〜(3)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、アルキル基または置換もしくは無置換のアリール基を表す。R及びRは、それぞれ独立にアルキル基を表す。ここで、アルキル基上の水素はハロゲン、またはアルコキシ基で置換されていてもよく、アリール基上の水素はハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、またはシアノ基で置換されていてもよい。 In formulas (1) to (3), R 1 to R 4 each independently represent hydrogen, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group. Here, the hydrogen on the alkyl group may be substituted with a halogen or an alkoxy group, and the hydrogen on the aryl group may be substituted with a halogen, an alkyl group, an alkoxy group, or a cyano group.

Figure 0005212177
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式(4)中、R〜Rは、一般式(1)及び(3)におけるものと同じものを表す。R及びRはアルキル基を表し、互いに結合して環を形成していても良い。 In formula (4), R 1 to R 4 represent the same as those in general formulas (1) and (3). R 7 and R 8 represent an alkyl group and may be bonded to each other to form a ring.

また本発明の別の態様は、一般式(4)で表されるγ―ケトアセタール化合物を、酸の存在下、アンモニウム塩で処理して一般式(5)で表されるピロール誘導体を製造する方法である。   In another embodiment of the present invention, a pyrrole derivative represented by the general formula (5) is produced by treating a γ-ketoacetal compound represented by the general formula (4) with an ammonium salt in the presence of an acid. Is the method.

Figure 0005212177
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式(5)中、R〜Rは、一般式(1)におけるものと同じものを表す。 In formula (5), R 1 to R 3 represent the same as in general formula (1).

本発明によれば、爆発の危険があるニトロメタンを使用することなく、農薬、医薬品、抗菌剤、色素材料、光学材料及び電子情報材料などの中間体として有用なγ−ケトアセタール化合物を製造することができる。また、本発明の方法は従来法に比べ操作性に優れる。   According to the present invention, a γ-ketoacetal compound useful as an intermediate for agricultural chemicals, pharmaceuticals, antibacterial agents, dye materials, optical materials, electronic information materials, etc. is produced without using nitromethane, which has an explosion risk. Can do. Further, the method of the present invention is superior in operability as compared with the conventional method.

本発明のγ−ケトアセタール化合物の製造方法は、主に2つの反応工程を有する。まず、第1工程(工程A)においては、一般式(1)で表されるα,β−不飽和ケトン誘導体と、一般式(2)で表されるチオアルキルアルキルスルホキシド誘導体を塩基の存在下にて反応させて、一般式(3)で表される1,4−付加生成物を得る。   The method for producing a γ-ketoacetal compound of the present invention mainly has two reaction steps. First, in the first step (step A), an α, β-unsaturated ketone derivative represented by general formula (1) and a thioalkylalkyl sulfoxide derivative represented by general formula (2) are present in the presence of a base. To obtain a 1,4-addition product represented by the general formula (3).

Figure 0005212177
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一般式(1)〜(3)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、アルキル基または置換もしくは無置換のアリール基を表す。R及びRは、それぞれ独立にアルキル基を表す。ここで、アルキル基上の水素はハロゲン、またはアルコキシ基で置換されていてもよく、アリール基上の水素はハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、またはシアノ基で置換されていてもよい。 In general formulas (1) to (3), R 1 to R 4 each independently represents hydrogen, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group. Here, the hydrogen on the alkyl group may be substituted with a halogen or an alkoxy group, and the hydrogen on the aryl group may be substituted with a halogen, an alkyl group, an alkoxy group, or a cyano group.

これらの置換基のうち、アルキル基とはメチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの環状または非環状の飽和脂肪族炭化水素基を示し、炭素数1〜16のものが好ましい。アラルキル基とは、ベンジル基、フェニルエチル基などの脂肪族炭化水素を介した芳香族炭化水素基を示す。   Among these substituents, the alkyl group is a cyclic or non-cyclic saturated aliphatic carbonization such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, t-butyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, and cyclohexyl group. It represents a hydrogen group and preferably has 1 to 16 carbon atoms. An aralkyl group refers to an aromatic hydrocarbon group via an aliphatic hydrocarbon such as a benzyl group or a phenylethyl group.

アリール基とは、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていても構わない。置換基としては、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、またはシアノ基などが挙げられる。アルコシキ基とは、例えばメトキシ基、エトキシ基などのエーテル結合を介した脂肪族炭化水素基を示す。ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素を示す。   The aryl group represents an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, an anthranyl group, a phenanthryl group, a terphenyl group, or a pyrenyl group, which may be unsubstituted or substituted. Examples of the substituent include a halogen, an alkyl group, an alkoxy group, or a cyano group. The alkoxy group refers to an aliphatic hydrocarbon group via an ether bond such as a methoxy group or an ethoxy group. Halogen represents fluorine, chlorine, bromine or iodine.

なお、上記の基が置換されている場合の置換位置はどの位置であってもよい。また、同種の置換基を複数有していても、異なる種類の置換基を混合して有していてもよい。   In addition, when the above group is substituted, the substitution position may be any position. Moreover, even if it has multiple substituents of the same kind, you may have it mixing a different kind of substituent.

これらの中でも、一般式(1)において、R及びRが置換もしくは無置換のアリール基であること、および/またはRが水素であることが、より有用なピロール誘導体を得るための中間体であるγ−ケトアセタール化合物を得る点で好ましい。 Among these, in the general formula (1), R 1 and R 3 are substituted or unsubstituted aryl groups, and / or R 4 is hydrogen, in order to obtain a more useful pyrrole derivative. It is preferable at the point which obtains the (gamma) -ketoacetal compound which is a body.

また、一般式(2)において、Rおよび/またはRがメチル基であると、原材料して入手しやすいこと、後に説明する工程Bにおいて一般式(3)から(4)への反応が比較的穏和な条件で進行すること及びその際に副生する含イオウ化合物の除去の容易性の点で好ましい。 In the general formula (2), when R 5 and / or R 6 is a methyl group, it is easy to obtain as a raw material, and in the step B described later, the reaction from the general formula (3) to (4) It is preferable from the viewpoints of proceeding under relatively mild conditions and easy removal of sulfur-containing compounds by-produced at that time.

一般式(1)で表されるα,β−不飽和ケトン誘導体としては、次のようなものが挙げられる。これらはトランス体でもシス体でも構わない。   Examples of the α, β-unsaturated ketone derivative represented by the general formula (1) include the following. These may be trans or cis.

Figure 0005212177
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これらの化合物は、例えばヨーロピアン・ジャーナル・メディシナル・ケミストリー ,2000年,第35巻,第5号,p.499−510 に記載のように、単一のカルボニル化合物のアルドール縮合、または異なるカルボニル化合物間の交差アルドール縮合などで容易に製造することができる。   These compounds are described in, for example, European Journal Medicinal Chemistry, 2000, Vol. 35, No. 5, p. As described in 499-510, it can be easily produced by aldol condensation of a single carbonyl compound or cross-aldol condensation between different carbonyl compounds.

一般式(2)で表されるチオアルキルアルキルスルホキシド誘導体としては、次のようなものが挙げられる。   Examples of the thioalkylalkyl sulfoxide derivative represented by the general formula (2) include the following.

Figure 0005212177
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これらの化合物は、例えばジャーナル・オブ・ケミカルソサエティ・ケミカル・コミュニケーション,1970年,p.1689記載の方法などで製造することができる。   These compounds are described in, for example, Journal of Chemical Society, Chemical Communication, 1970, p. 1689 and the like.

一般式(1)で表されるα,β−不飽和ケトン誘導体と一般式(2)で表されるチオアルキルアルキルスルホキシド誘導体を塩基の存在下で反応させる方法の具体例としては、適当な溶媒にチオアルキルアルキルスルホキシド誘導体を溶解させておき、そこに塩基を滴下して炭素アニオンを発生させてから、α,β−不飽和ケトンを滴下し、1,4−付加反応を達成した後、水などを加えて反応を停止させる方法が標準的に利用できるが、これに限定されるものではない。   Specific examples of the method of reacting the α, β-unsaturated ketone derivative represented by the general formula (1) and the thioalkylalkyl sulfoxide derivative represented by the general formula (2) in the presence of a base include an appropriate solvent. A thioalkylalkyl sulfoxide derivative is dissolved in the base, and a base is added dropwise to generate a carbon anion. Then, an α, β-unsaturated ketone is added dropwise to achieve a 1,4-addition reaction. Although the method of stopping reaction by adding etc. can be utilized normally, it is not limited to this.

以下に工程Aの操作を具体的に記述する。最初に炭素アニオンを発生させる。1当量のチオアルキルアルキルスルホキシド誘導体を溶媒に溶解させ、イオウ原子に挟まれた炭素上のプロトンを引き抜くことを目的として、塩基を添加する。選択される溶媒は、反応を阻害しない溶媒であれば特に制限がないが、通常、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ターシャリーブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソランなどのエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエンやキシレンなどの芳香族系溶媒、またはヘキサン、ヘプタン、イソオクタンなどの炭化水素系溶媒が好ましく用いられる。これらの溶媒は単独または2種以上を混合して使用してもよい。溶媒の使用量はα,β−不飽和ケトン誘導体の重量に対して0.5〜20倍が好ましく、より好ましくは1.0〜10倍、さらに好ましくは2〜5倍である。   The operation of step A will be specifically described below. First, a carbon anion is generated. One equivalent of a thioalkylalkyl sulfoxide derivative is dissolved in a solvent, and a base is added for the purpose of extracting a proton on carbon sandwiched between sulfur atoms. The solvent to be selected is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction, but usually diethyl ether, diisopropyl ether, tertiary butyl methyl ether, cyclopentyl methyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1 Ether solvents such as 1,3-dioxolane, aromatic solvents such as benzene, toluene and xylene, or hydrocarbon solvents such as hexane, heptane and isooctane are preferably used. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the solvent used is preferably 0.5 to 20 times, more preferably 1.0 to 10 times, still more preferably 2 to 5 times the weight of the α, β-unsaturated ketone derivative.

塩基は、上述のごとくプロトン引き抜き反応を起こすことが可能なものが選択される。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、リン酸カリウム、フッ化カリウムなどの無機塩基、ノルマルブチルリチウム、セカンダリーブチルリチウム、ターシャリーブチルリチウムなどのアルキルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムジシクロヘキシルアミドなどのアルカリ金属アミド化合物、リチウムヘキサメチルジシラジド、ナトリウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジドなどのアルカリ金属ジシラジド化合物、メチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムブロミドなどのグリニャール試薬、ナトリウムメトキシド、カリウムターシャリーブトキシドなどの金属アルコキシド等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。有機溶媒への溶解性、後処理の操作性、コストの点を総合して勘案すると、これらの中でもアルキルリチウムであることが好ましい。   As described above, a base that can cause a proton abstraction reaction is selected. For example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydride, calcium hydride, barium hydroxide, potassium carbonate, cesium carbonate, potassium phosphate, potassium fluoride and other inorganic bases, normal butyl lithium, secondary butyl lithium, tertiary Alkyl lithium such as butyl lithium, alkali metal amide compounds such as lithium diisopropylamide, lithium dicyclohexylamide, alkali metal disilazide compounds such as lithium hexamethyldisilazide, sodium hexamethyldisilazide, potassium hexamethyldisilazide, methylmagnesium Examples include Grignard reagents such as bromide and ethylmagnesium bromide, and metal alkoxides such as sodium methoxide and potassium tertiary butoxide. But it is not limited thereto. In consideration of solubility in organic solvents, operability of post-treatment, and cost, alkyl lithium is preferable among these.

塩基の使用量はチオアルキルアルキルスルホキシド誘導体に対して、モル比で1〜5当量を使用することが好ましい。さらに好ましくは、チオアルキルアルキルスルホキシド誘導体に対して、1〜2当量である。一方過剰な塩基が、発生した炭素アニオンとα,β−不飽和ケトンとの反応を阻害する場合は、塩基の使用量をチオアルキルアルキルスルホキシド誘導体に対して1当量ないしはそれ以下にする方が好ましい。   The amount of the base used is preferably 1 to 5 equivalents by mole with respect to the thioalkylalkyl sulfoxide derivative. More preferably, it is 1-2 equivalents with respect to the thioalkylalkyl sulfoxide derivative. On the other hand, when the excess base inhibits the reaction between the generated carbon anion and the α, β-unsaturated ketone, the amount of the base used is preferably 1 equivalent or less with respect to the thioalkylalkyl sulfoxide derivative. .

チオアルキルアルキルスルホキシド誘導体と塩基を反応させる際の温度は、使用するチオアルキルアルキルスルホキシド誘導体と塩基の種類によるが、通常−78℃〜130℃の範囲で行われる。好ましくは−40〜80℃、さらに好ましくは−40℃〜50℃である。反応の雰囲気は、炭素アニオンが一般的に水分に敏感なことから、通常1気圧の不活性ガス雰囲気で行う。反応時間は極めて短時間の場合から、10時間程度を要する場合もあるが、生産性を考慮すると、3時間以内になるように条件設定をすることが好ましい。   The temperature at which the thioalkylalkyl sulfoxide derivative is reacted with the base depends on the kind of the thioalkylalkyl sulfoxide derivative and the base used, but is usually in the range of -78 ° C to 130 ° C. Preferably it is -40-80 degreeC, More preferably, it is -40 degreeC-50 degreeC. The reaction atmosphere is usually an inert gas atmosphere of 1 atm because carbon anions are generally sensitive to moisture. The reaction time may be as short as 10 hours or so, but considering the productivity, it is preferable to set the conditions so that it is within 3 hours.

塩基による炭素アニオンの発生が終了したら、続いてα,β−不飽和ケトン誘導体と混合することにより、1,4−付加反応を進行させる。混合の順序はα,β−不飽和ケトン誘導体に炭素アニオンを添加しても良いし、その逆でも良い。また必要に応じてα,β−不飽和ケトン誘導体を付加反応を阻害しない溶媒に溶解ないしは分散させて混合を行っても良い。   When the generation of the carbon anion by the base is completed, the 1,4-addition reaction proceeds by mixing with the α, β-unsaturated ketone derivative. The mixing order may be to add a carbon anion to the α, β-unsaturated ketone derivative or vice versa. If necessary, the α, β-unsaturated ketone derivative may be mixed or dissolved in a solvent that does not inhibit the addition reaction.

溶媒の例としては前述と同様、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ターシャリーブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソランなどのエーテル系溶媒、ベンゼン、またはトルエンやキシレンなどの芳香族系溶媒、ヘキサン、ヘプタン、イソオクタンなどの炭化水素系溶媒が挙げられる。   Examples of the solvent are as described above, ether solvents such as diethyl ether, diisopropyl ether, tertiary butyl methyl ether, cyclopentyl methyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, benzene, or Aromatic solvents such as toluene and xylene, and hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, and isooctane.

反応温度は、通常−78℃〜130℃の範囲で行われる。好ましくは−40〜80℃、さらに好ましくは−40℃〜50℃である。反応の雰囲気は、炭素アニオンが一般的に水分に敏感なことから、通常1気圧の不活性ガス雰囲気で行う。反応時間は選択する原料や反応温度、濃度などによっても影響されるが、極めて短時間の場合から、10時間程度を要する場合もあるが、生産性を考慮すると、3時間以内になるように条件設定をすることが好ましい。   The reaction temperature is usually in the range of -78 ° C to 130 ° C. Preferably it is -40-80 degreeC, More preferably, it is -40 degreeC-50 degreeC. The reaction atmosphere is usually an inert gas atmosphere of 1 atm because carbon anions are generally sensitive to moisture. Although the reaction time is influenced by the raw material to be selected, reaction temperature, concentration, etc., it may take about 10 hours from a very short time, but in consideration of productivity, the reaction time must be within 3 hours. It is preferable to set.

反応の進行は、TLC(薄層クロマトグラフィー)、GC(ガスクロマトグラフィー)やHPLC(高速液体クロマトグラフィー)などによって追跡することが可能であり、α,β−不飽和ケトンの減少または消失を確認後、水などの活性水素を有する化合物を添加することにより反応を停止させることができる。その後は抽出など当業者にとって公知の方法で1,4−付加体を単離することができる。1,4−付加体は大気中では安定であるため、保存や取扱いに特別の注意は不要である。   The progress of the reaction can be monitored by TLC (Thin Layer Chromatography), GC (Gas Chromatography), HPLC (High Performance Liquid Chromatography), etc., confirming the decrease or disappearance of α, β-unsaturated ketone. Thereafter, the reaction can be stopped by adding a compound having active hydrogen such as water. Thereafter, the 1,4-adduct can be isolated by methods known to those skilled in the art, such as extraction. Since 1,4-adducts are stable in the atmosphere, no special care is required for storage and handling.

ところで、α,β−不飽和ケトンに対する付加反応は1,4−付加と1,2−付加があり、用いる基質によって、これらのうちの一方が優先的または選択的に得られたり、単にこれらの混合物として得られたりする。1,4−付加体と1,2−付加体の混合物が得られると、分離精製等が煩雑となり、特に工業的価値が著しく低下する。例えば、一般式(1)で表されるα,β−不飽和ケトン誘導体に対しジチアン類を反応させると、1,2−付加体が優先して生成する。これに対し、本発明の方法では、チオアルキルアルキルスルホキシド誘導体が、α,β−不飽和ケトンに対してほぼ選択的に1,4−付加するため、分離精製等が不要であるか非常に簡便であり、工業上優れている。なお、チオアルキルアルキルスルホキシド誘導体は、例えば“ジャーナル オブ オルガニック ケミストリー”,1986年,第51巻,p.508−512や“テトラヘドロン”,2003年,第59巻,p.2885−2891に記載のように、通常は1,2−付加が優先して起こるものであるが、一般式(1)で表されるα,β−不飽和ケトン誘導体との反応においては、特異的に1,4−付加が優先するものである。   By the way, the addition reaction to α, β-unsaturated ketone includes 1,4-addition and 1,2-addition, and depending on the substrate used, one of these can be obtained preferentially or selectively, or simply these Or as a mixture. When a mixture of a 1,4-adduct and a 1,2-adduct is obtained, separation and purification are complicated, and industrial value is particularly lowered. For example, when a dithiane is reacted with an α, β-unsaturated ketone derivative represented by the general formula (1), a 1,2-adduct is preferentially produced. On the other hand, in the method of the present invention, the 1,4-addition of the thioalkylalkyl sulfoxide derivative to the α, β-unsaturated ketone is almost selective, so that separation or purification is unnecessary or very simple. And industrially superior. The thioalkylalkyl sulfoxide derivatives are described in, for example, “Journal of Organic Chemistry”, 1986, Vol. 51, p. 508-512 and “Tetrahedron”, 2003, Vol. 59, p. As described in 2885-2891, 1,2-addition usually occurs preferentially, but in the reaction with the α, β-unsaturated ketone derivative represented by the general formula (1) Therefore, 1,4-addition has priority.

次に、第2工程(工程B)においては、一般式(3)で表される1,4−付加生成物から、酸とアルコールの存在下で、一般式(4)で表されるγ−ケトアセタール化合物を製造する。   Next, in the second step (step B), from the 1,4-addition product represented by the general formula (3), in the presence of an acid and an alcohol, γ- represented by the general formula (4) A ketoacetal compound is produced.

Figure 0005212177
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式(4)中、R〜Rは、一般式(1)及び(3)におけるものと同じものを表す。R及びRはアルキル基を表し、互いに結合して環を形成していても良い。 In formula (4), R 1 to R 4 represent the same as those in general formulas (1) and (3). R 7 and R 8 represent an alkyl group and may be bonded to each other to form a ring.

アルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基、アシル基の意味に関しても、一般式(1)〜(3)におけるものと同じ意味を表す。一般式(4)で表されるγ−ケトアセタール化合物としては、次のようなものが挙げられる。   The meanings of the alkyl group, the aralkyl group, the aryl group, the alkoxy group, and the acyl group are the same as those in the general formulas (1) to (3). Examples of the γ-ketoacetal compound represented by the general formula (4) include the following.

Figure 0005212177
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Figure 0005212177
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以下に工程Bの操作を具体的に記述するが、本発明はこれに限定されるものではない。一般式(3)で表される1,4−付加生成物をアルコールに溶解し、攪拌しながら濃塩酸を添加するなどの方法でγ−ケトアセタール化合物を生成させることができる。   The operation of step B is specifically described below, but the present invention is not limited to this. The 1,4-addition product represented by the general formula (3) can be dissolved in an alcohol, and a γ-ketoacetal compound can be produced by a method such as adding concentrated hydrochloric acid while stirring.

反応基質としてのアルコールの種類としては、メタノール、エタノールなどの1価で常温で液体のアルコールを使用することができ、この場合は溶媒としての機能をもアルコールが果たすこととなる。また1,2−エチレングリコール、1,3−プロピレングリコールなどの2価アルコールを反応基質として使用することもできる。この際も溶媒としての機能を割り当てることが可能ではあるが、コストの点から、通常は別の溶媒を使用することが好ましい。使用する溶媒の種類は、1,4−付加体と2価アルコールを溶解でき、かつ酸によって分解しないものを使用する必要がある。ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ターシャリーブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソランなどのエーテル系溶媒もしくはジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン系溶媒が候補となるが、エーテル系溶媒を用いることが好ましい。ただし、エーテル系溶媒は条件によっては、酸による分解が起こる可能性があるので注意が必要である。   As the kind of alcohol as the reaction substrate, monovalent liquid alcohol such as methanol and ethanol can be used at room temperature. In this case, the alcohol also functions as a solvent. In addition, dihydric alcohols such as 1,2-ethylene glycol and 1,3-propylene glycol can also be used as a reaction substrate. In this case as well, it is possible to assign a function as a solvent, but it is usually preferable to use another solvent from the viewpoint of cost. It is necessary to use a solvent that can dissolve the 1,4-adduct and the dihydric alcohol and that is not decomposed by an acid. Candidates include ether solvents such as diethyl ether, diisopropyl ether, tertiary butyl methyl ether, cyclopentyl methyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and 1,3-dioxolane, and halogen solvents such as dichloromethane and chloroform. However, it is preferable to use an ether solvent. However, it should be noted that ether solvents may be decomposed by acid depending on the conditions.

上記のアルコールの中でも、次工程のピロール化の容易さの観点から、1価のアルコールを用いることが好ましく、特にコストの観点からメタノールを用いることが好ましい。酸の種類は、塩酸、硫酸、過塩素酸、リン酸などの無機強酸またはp-トルエンスルホン酸などの有機強酸が好ましい。酸の使用量は基質に対して化学量論量以下がこのましい。   Among the above alcohols, monovalent alcohols are preferably used from the viewpoint of ease of pyrrolization in the next step, and methanol is particularly preferably used from the viewpoint of cost. The kind of acid is preferably an inorganic strong acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, perchloric acid or phosphoric acid, or an organic strong acid such as p-toluenesulfonic acid. The amount of acid used is preferably less than the stoichiometric amount relative to the substrate.

反応温度は0℃から用いる溶媒の沸点の範囲で実施することができるが、生成したγ−ケトアセタール化合物の分解反応が併発する可能性があるので、0〜100℃で行うのが好ましい。さらに好ましくは0〜50℃である。反応の雰囲気、圧力は特に限定されないが、通常1気圧の不活性ガス雰囲気で行う。   The reaction temperature can be carried out in the range of 0 ° C. to the boiling point of the solvent used, but it is preferably carried out at 0 to 100 ° C. because decomposition reaction of the produced γ-ketoacetal compound may occur at the same time. More preferably, it is 0-50 degreeC. The atmosphere and pressure for the reaction are not particularly limited, but it is usually carried out in an inert gas atmosphere at 1 atm.

反応の進行は、TLC、GCやHPLCなどによって追跡することが可能であり、1,4−付加体の減少または消失を確認後、水酸化ナトリウム水溶液などの塩基性物質を添加することにより反応を停止させることができる。その後は抽出など当業者にとって公知の方法でγ−ケトアセタール化合物を単離することができる。   The progress of the reaction can be traced by TLC, GC, HPLC or the like. After confirming the decrease or disappearance of the 1,4-adduct, the reaction is carried out by adding a basic substance such as an aqueous sodium hydroxide solution. Can be stopped. Thereafter, the γ-ketoacetal compound can be isolated by a method known to those skilled in the art, such as extraction.

本発明の方法によれば、使用する酸は基質に対して化学量論量以下で良いので、中和反応に際して反応熱が小さく抑えられ、かつ廃液を大幅に削減することが可能である。また工程Bで得られる生成物は固形であり、単離、精製が容易であるため操作性に優れる。これらの改善より、操作性が向上し、スケールアップの際大幅なコストダウンが可能となる。   According to the method of the present invention, since the acid to be used may be less than the stoichiometric amount with respect to the substrate, the reaction heat can be kept small during the neutralization reaction, and the waste liquid can be greatly reduced. In addition, the product obtained in Step B is solid, and is easy to isolate and purify, so that it is excellent in operability. These improvements improve operability and enable significant cost reduction during scale-up.

次に、一般式(4)で表されるγ−ケトアセタール化合物を、酸の存在下、アンモニウム塩で処理することによって、一般式(5)で表されるピロール誘導体を製造する方法について説明する。   Next, a method for producing a pyrrole derivative represented by the general formula (5) by treating the γ-ketoacetal compound represented by the general formula (4) with an ammonium salt in the presence of an acid will be described. .

Figure 0005212177
Figure 0005212177

式(5)中、R〜Rは、一般式(1)におけるものと同じものを表す。 In formula (5), R 1 to R 3 represent the same as in general formula (1).

以下に本工程の具体的な操作法を記載するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本工程は、γ−ケトアセタール化合物とアンモニウム塩を酸の存在下で混合することによって達成される。混合の順序については特に制限はないので、使用するγ−ケトアセタール化合物とアンモニウム塩の性状にあわせて決定すれば良い。反応の進行は、TLC、GCやHPLCなど追跡できる。反応を終了させた後は、抽出や晶析などの方法によって目的のピロール誘導体を単離することができる。ピロール誘導体は一般的に酸性条件で分解しやすいので、単離操作の際はなるべく中性から塩基性条件で行う方が好ましい。   Although the specific operation method of this process is described below, this invention is not limited to these. This step is achieved by mixing the γ-ketoacetal compound and an ammonium salt in the presence of an acid. Since there is no restriction | limiting in particular about the order of mixing, What is necessary is just to determine according to the property of the (gamma) -ketoacetal compound and ammonium salt to be used. The progress of the reaction can be traced by TLC, GC, HPLC or the like. After the reaction is completed, the target pyrrole derivative can be isolated by a method such as extraction or crystallization. Since pyrrole derivatives are generally easily decomposed under acidic conditions, it is preferable to carry out the isolation operation under neutral to basic conditions as much as possible.

γ−ケトアセタール化合物として、本発明の工程A及び工程Bにより得られたものを用いる場合は、単離、精製されたγ−ケトアセタール化合物を出発物質として用いることができるため、操作性に優れるだけでなく、得られるピロールの純度も向上する。   When using what was obtained by the process A and the process B of this invention as a gamma-ketoacetal compound, since the isolated and refined gamma-ketoacetal compound can be used as a starting material, it is excellent in operativity. As well as improving the purity of the resulting pyrrole.

使用するアンモニウム塩は、例えば塩化アンモニウム、炭酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウムなどの無機アンモニウム塩、ギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウムなどのカルボン酸アンモニウム塩などが挙げられる。これらのアンモニウム塩は塩の形として仕込んでも良いし、またアンモニアとして仕込み、酸と混合することによって系内で発生させて使用することもできる。これらの中でも、目的とするピロールの生成率が高い点で酢酸アンモニウムが好ましい。   Examples of the ammonium salt used include inorganic ammonium salts such as ammonium chloride, ammonium carbonate, ammonium phosphate, and ammonium sulfate, and ammonium carboxylates such as ammonium formate and ammonium acetate. These ammonium salts may be charged in the form of a salt, or may be charged as ammonia and generated in the system by mixing with an acid and used. Among these, ammonium acetate is preferable because the production rate of the target pyrrole is high.

アンモニウム塩の使用量は、モル比でγ−ケトアセタール化合物の0.5〜50倍で実施できるが、好ましくは1〜30倍であり、より好ましくは5〜20倍である。一般的にはγ−ケトアセタール化合物より、用いるアンモニウム塩の方が低価格であることが多いので、アンモニウム塩を過剰に仕込む方が、製造上有利となることが多い。一方、あまりにもアンモニウム塩の使用量が多いと、攪拌が困難になる場合が多い。γ−ケトアセタール化合物とアンモニウム塩を混合するために用いられる溶媒の種類としては、メタノール、エタノールなどのアルコール類や酢酸、酪酸などの常温で液体のカルボン酸類が好ましく使用される。   Although the usage-amount of an ammonium salt can be implemented by 0.5-50 times of (gamma) -ketoacetal compounds by molar ratio, Preferably it is 1-30 times, More preferably, it is 5-20 times. In general, the ammonium salt to be used is often less expensive than the γ-ketoacetal compound, and therefore it is often advantageous in production to add an ammonium salt in excess. On the other hand, if the amount of ammonium salt used is too large, stirring is often difficult. As the kind of solvent used for mixing the γ-ketoacetal compound and the ammonium salt, alcohols such as methanol and ethanol, and carboxylic acids which are liquid at room temperature such as acetic acid and butyric acid are preferably used.

溶媒の使用量は、重量比で用いるγ−ケトアセタール化合物の3〜100倍で実施できるが、反応速度とコストの観点からは3〜30倍が好ましく、さらに好ましくは3〜15倍である。反応温度は20〜130℃の範囲で実施できるが、一般的にピロール類はあまり安定性が高くないので、20〜100℃が好ましい。さらに好ましくは20〜70℃である。   The amount of the solvent used can be 3 to 100 times that of the γ-ketoacetal compound used in weight ratio, but it is preferably 3 to 30 times, more preferably 3 to 15 times from the viewpoint of reaction rate and cost. Although reaction temperature can be implemented in the range of 20-130 degreeC, since pyrroles are generally not so stable, 20-100 degreeC is preferable. More preferably, it is 20-70 degreeC.

反応を促進するために、酸を添加することが必要である。選択した溶媒が酢酸や酪酸などの液体のカルボン酸類である場合は、酸としての機能をこれらに割り当てることができるので、改めて別の酸を添加することは必須ではない。溶媒が上述のカルボン酸類以外の場合には酸の添加を行う。酸の種類としては、塩酸、硫酸、リン酸などの無機プロトン酸、酢酸、酪酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの有機プロトン酸、塩化チタン(IV)、塩化スズ(IV)、スカンジウムトリフラート(III)、塩化ジルコニウム(IV)などのルイス酸などが使用可能である。   In order to accelerate the reaction, it is necessary to add an acid. When the selected solvent is a liquid carboxylic acid such as acetic acid or butyric acid, the function as an acid can be assigned to them, so it is not essential to add another acid. When the solvent is other than the above carboxylic acids, an acid is added. The types of acids include inorganic protonic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, organic protonic acids such as acetic acid, butyric acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid and trifluoromethanesulfonic acid, titanium chloride (IV), tin chloride Lewis acids such as (IV), scandium triflate (III), and zirconium (IV) chloride can be used.

酸の使用量は、酸の強さに大きく依存し、モル比でγ−ケトアセタール化合物の0.1〜200倍の範囲で実施できる。   The amount of the acid used depends greatly on the strength of the acid, and can be carried out in a molar ratio of 0.1 to 200 times that of the γ-ketoacetal compound.

アンモニウム塩と酸の組み合わせとして、酢酸アンモニウムと酢酸の組み合わせが好適である。酢酸アンモニウムと酢酸のモル比が酢酸アンモニウム/酢酸=0.2〜0.4であればより好ましい。   As a combination of an ammonium salt and an acid, a combination of ammonium acetate and acetic acid is preferable. More preferably, the molar ratio of ammonium acetate to acetic acid is ammonium acetate / acetic acid = 0.2 to 0.4.

以上に記載した工程を実施することによって、一般式(5)で表されるピロール誘導体が得られる。得られたピロール誘導体は、そのままで、あるいは所望によりさらに精製して、農薬、医薬品、抗菌剤、色素材料、光学材料及び電子情報材料などの中間体として利用できる。本発明の製造方法が適用できるピロール誘導体としては、次のようなものが挙げられる。   By carrying out the steps described above, a pyrrole derivative represented by the general formula (5) is obtained. The obtained pyrrole derivative can be used as an intermediate for agrochemicals, pharmaceuticals, antibacterial agents, dye materials, optical materials, electronic information materials and the like as it is or after further purification as required. Examples of the pyrrole derivative to which the production method of the present invention can be applied include the following.

Figure 0005212177
Figure 0005212177

以下、実施例および比較例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、各実施例および比較例において用いた装置や分析条件は以下の通りである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated, this invention is not limited by these examples. In addition, the apparatus and analysis conditions used in each Example and the comparative example are as follows.

HPLC分析
機器:(株)島津製作所製 SHIMADZU SCL-10Avp(制御器)、SIL-10Avp(オートサンプラー)、LC-10Avp(ポンプ)×2、CTO-10Avp(カラムオーブン)、SPD-M10Avp(Diode Array Ditector)
カラム:(株)ワイエムシー製 YMC-Pack ODS-A A-303, S-5μm, 12nm, 250×4.6mmI.D.
カラム温度:45℃
移動相A:0.1%リン酸水溶液
移動相B:アセトニトリル
流量:1ml/min.
B グラジエント:80%(0min.)→100%(15min.)→100%(30min.)
検出器:UV 254nm
サンプル:試料をTHFに溶解
純度の測定
試料 約1mgを秤取り、THF 10mLを添加し、完全溶解させた。上述の条件でHPLC測定を実施し、検出された全ピーク面積に対する目的物質のピークの面積比を純度とした。
HPLC analysis equipment: SHIMADZU SCL-10Avp (controller), SIL-10Avp (autosampler), LC-10Avp (pump) x 2, CTO-10Avp (column oven), SPD-M10Avp (Diode Array) manufactured by Shimadzu Corporation Ditector)
Column: YMC-Pack ODS-A A-303, S-5μm, 12nm, 250 × 4.6mm I.D.
Column temperature: 45 ° C
Mobile phase A: 0.1% phosphoric acid aqueous solution
Mobile phase B: acetonitrile flow rate: 1 ml / min.
B Gradient: 80% (0min.) → 100% (15min.) → 100% (30min.)
Detector: UV 254nm
Sample: Sample was dissolved in THF. About 1 mg of a sample for purity measurement was weighed, and 10 mL of THF was added to completely dissolve the sample. HPLC measurement was carried out under the above-mentioned conditions, and the ratio of the peak area of the target substance to the total detected peak area was defined as purity.

実施例1
<1,4−付加生成物の合成>
窒素置換したフラスコに所定のメチル メチルチオメチルスルホキシド(東京化成) 1.87g(15.1mmol)、THF 37mlを仕込み、氷水浴で冷却し2.66M ノルマルブチルリチウム/ノルマルヘキサン溶液 5.67ml (15.1mmol)を滴下した。30分間同温度で攪拌した後、別の容器で3−(4−t−ブチルフェニル)−1−(4−メトキシフェニル)プロプ−2−エン−1−オン 3.70g(12.6mmol)をTHF19ml に溶解して調製した溶液を滴下した。同温度で45分攪拌した後、反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液を添加し、反応を停止させた。酢酸エチルを加え分配抽出して得た有機層を乾固することによって、5.2g(12.4mmol)の粗製物を得た。
Example 1
<Synthesis of 1,4-addition product>
A flask substituted with nitrogen was charged with 1.87 g (15.1 mmol) of methyl methylthiomethyl sulfoxide (Tokyo Kasei) and 37 ml of THF, cooled in an ice-water bath, and 5.67 ml of a 2.66 M normal butyl lithium / normal hexane solution (15. 1 mmol) was added dropwise. After stirring at the same temperature for 30 minutes, 3.70 g (12.6 mmol) of 3- (4-t-butylphenyl) -1- (4-methoxyphenyl) prop-2-en-1-one was added in another container. A solution prepared by dissolving in 19 ml of THF was added dropwise. After stirring at the same temperature for 45 minutes, a saturated ammonium chloride aqueous solution was added to the reaction solution to stop the reaction. The organic layer obtained by partition extraction by adding ethyl acetate was dried to obtain 5.2 g (12.4 mmol) of a crude product.

粗製物 4.9gをシクロペンチルメチルエーテル 50mlで再結晶して、2.24g(5.35mmol)の白色結晶を得た。収率 42.6%。この物質は構造の良く似た2つの物質の混合物であったので、HPLCでこれらを分析に必要な量だけ分取した(成分1と成分2と称することとする)。H−NMRから、これらはそれぞれ、平面構造式(6)に示す化合物の一方のジアステレオマーであることが判明したので、そのまま次の工程に進めた。 4.9 g of the crude product was recrystallized with 50 ml of cyclopentyl methyl ether to obtain 2.24 g (5.35 mmol) of white crystals. Yield 42.6%. Since this substance was a mixture of two substances having similar structures, they were separated by HPLC in amounts necessary for analysis (hereinafter referred to as component 1 and component 2). From 1 H-NMR, each of these was found to be one diastereomer of the compound represented by the planar structural formula (6), so that the process was directly carried on to the next step.

H−NMR(CDCl,ppm)
成分1:1.27(s,9H)、2.33(s,3H)、2.62(s,3H)、3.55−3.79(m,3H)、3.85(s,3H)、4.08−4.20(m,1H)、6.88−6.92(d,2H)、7.31(s,4H)、7.86−7.91(d,2H)
成分2:1.28(s,9H)、2.18(s,3H)、2.65(s,3H)、3.43−3.59(m,1H)、3.72−3.80(m,1H)、3.85(s,3H)、3.91−4.11(m,2H)、6.89−6.95(d,2H)、7.31(s,4H)、7.91−7.95(d,2H)
1 H-NMR (CDCl 3 , ppm)
Component 1: 1.27 (s, 9H), 2.33 (s, 3H), 2.62 (s, 3H), 3.55 to 3.79 (m, 3H), 3.85 (s, 3H) ) 4.08-4.20 (m, 1H), 6.88-6.92 (d, 2H), 7.31 (s, 4H), 7.86-7.91 (d, 2H)
Component 2: 1.28 (s, 9H), 2.18 (s, 3H), 2.65 (s, 3H), 3.43-3.59 (m, 1H), 3.72-3.80 (M, 1H), 3.85 (s, 3H), 3.91-4.11 (m, 2H), 6.89-6.95 (d, 2H), 7.31 (s, 4H), 7.91-7.95 (d, 2H)

Figure 0005212177
Figure 0005212177

<γ−ケトアセタール化合物の合成>
窒素雰囲気下、フラスコに前記(6)で示す化合物(3.58g,8.55mmol)とメタノール (35ml)を仕込み、攪拌しながら濃塩酸 (350μl、4.2mmol)を添加した。40℃で4時間加熱攪拌した後、HPLCで原料ピークの消失を確認した。氷浴下において、水酸化ナトリウム水溶液(168mg/30ml 水)を加え、アルカリ性となったことを確認した後、シクロペンチルメチルエーテル(150ml)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。濾過後、シクロペンチルメチルエーテルを留去し、淡黄色の化合物(7)3.26g(8.80mmol)を得た。このものをHPLCで分析したところ、別方法で得た標品と保持時間が一致した。
<Synthesis of γ-ketoacetal compound>
Under a nitrogen atmosphere, the compound shown in (6) (3.58 g, 8.55 mmol) and methanol (35 ml) were charged into a flask, and concentrated hydrochloric acid (350 μl, 4.2 mmol) was added with stirring. After stirring with heating at 40 ° C. for 4 hours, disappearance of the raw material peak was confirmed by HPLC. In an ice bath, an aqueous sodium hydroxide solution (168 mg / 30 ml water) was added, and after confirming that the solution was alkaline, extraction with cyclopentyl methyl ether (150 ml) was performed. The organic layer was washed with saturated brine and dried over anhydrous magnesium sulfate. After filtration, cyclopentyl methyl ether was distilled off to obtain 3.26 g (8.80 mmol) of pale yellow compound (7). When this was analyzed by HPLC, the retention time was consistent with that of a sample obtained by another method.

Figure 0005212177
Figure 0005212177

実施例2
<ピロール誘導体の合成>
実施例1の方法を繰り返して得られた化合物(7)の合計44.2g(0.12mol、1.00当量)と、酢酸300ml(5.25mol、44.0当量)、酢酸アンモニウム92.1g(1.19mol、10.0当量)を反応容器に入れ、60℃で6時間攪拌した。ロータリーエバポレーターで酢酸をできるだけ留去し、残渣に水酸化ナトリウム水溶液を添加しpH=9とした。減圧濾過で得た沈殿を水、メタノール、ヘキサンで順次洗浄後減圧乾燥し、淡黄色の化合物(8)31.6g(103.5mmol)を得た。。このものをHPLCで分析したところ、別方法で得た標品と保持時間が一致した。純度は98%であり、高純度のものが得られた。
Example 2
<Synthesis of pyrrole derivative>
A total of 44.2 g (0.12 mol, 1.00 equivalent) of compound (7) obtained by repeating the method of Example 1, acetic acid 300 ml (5.25 mol, 44.0 equivalent), ammonium acetate 92.1 g (1.19 mol, 10.0 equivalents) was placed in a reaction vessel and stirred at 60 ° C. for 6 hours. Acetic acid was distilled off as much as possible with a rotary evaporator, and an aqueous sodium hydroxide solution was added to the residue to adjust pH = 9. The precipitate obtained by filtration under reduced pressure was washed successively with water, methanol and hexane and dried under reduced pressure to obtain 31.6 g (103.5 mmol) of pale yellow compound (8). . When this was analyzed by HPLC, the retention time was consistent with that of a sample obtained by another method. The purity was 98%, and a high purity product was obtained.

Figure 0005212177
Figure 0005212177

比較例1
<ニトロメタン法によるγ−ケトアセタール化合物(7)の合成>
反応容器にメタノール 500ml、3−(4−t−ブチルフェニル)−1−(4−メトキシフェニル)プロプ−2−エン−1−オン 17.0g(57.7mmol)、ジエチルアミン21.1g(290mmol)及びニトロメタン17.7g(290mmol)を仕込み、内温63〜64℃で15時間攪拌した。衝撃を与えないように注意を払いながらロータリーエバポレーターで濃縮し、42.6gの固体を得た。この固体に140mlのエタノールを加えて、加熱溶解後室温で攪拌晶析した。結晶を減圧ろ過し、16.2g(45.6mmol)の化合物(9)を得た。
Comparative Example 1
<Synthesis of γ-ketoacetal compound (7) by nitromethane method>
In a reaction vessel, 500 ml of methanol, 3- (4-t-butylphenyl) -1- (4-methoxyphenyl) prop-2-en-1-one 17.0 g (57.7 mmol), diethylamine 21.1 g (290 mmol) And 17.7 g (290 mmol) of nitromethane were charged and stirred at an internal temperature of 63 to 64 ° C. for 15 hours. While paying attention not to give an impact, the solution was concentrated on a rotary evaporator to obtain 42.6 g of a solid. 140 ml of ethanol was added to this solid and dissolved by heating, followed by stirring and crystallization at room temperature. The crystals were filtered under reduced pressure to obtain 16.2 g (45.6 mmol) of compound (9).

Figure 0005212177
Figure 0005212177

化合物(9) 7.11g(20.0mmol)をメタノール50mlとテトラヒドロフラン200mlの混合溶媒に溶解させた。この溶液に、調製済みの水酸化カリウムのメタノール溶液(5.61gの水酸化カリウムを50mlのメタノールに溶解して調製したもの)を添加した。別の攪拌機を備えた反応容器にメタノール200mlを取り、氷浴で冷却しながら注意深く濃硫酸(73.6g、750mmol)を滴下した。氷浴下、この硫酸メタノール溶液に、先に調製した化合物(9)の溶液を滴下していったが、大きな発熱を認めたので、内温を1〜3℃に保つように滴下の速度を調節した。滴下には45分を要した。滴下後、室温まで昇温し、2時間攪拌した段階でTLCで原料の消失を確認した。ついで内温5℃に冷却し、水100ml及び4N水酸化ナトリウム水溶液を順次滴下し、pHを約10に調節した。メタノール及びテトラヒドロフランをあらかた留去後、残渣にシクロペンチルメチルエーテル 150mlを添加し、分配抽出した。有機層を濃縮し、γ−ケトアセタール化合物(7)含有成分7.6g(20.5mmol)を得た。冷却、昇温工程に長時間を要する点、及び硫酸と水酸化カリウム及び水酸化ナトリウムから生成する無機塩が大量に析出し、抽出操作が困難になる点など、操作上の問題が多く、スケールアップの際にはこれらの問題の解決が必須であると思われた。また、生成物は油状であり、これ以上の精製や乾燥を実施することができなかった。   Compound (9) 7.11 g (20.0 mmol) was dissolved in a mixed solvent of 50 ml of methanol and 200 ml of tetrahydrofuran. To this solution was added a prepared potassium hydroxide methanol solution (prepared by dissolving 5.61 g of potassium hydroxide in 50 ml of methanol). Into a reaction vessel equipped with another stirrer, 200 ml of methanol was taken, and concentrated sulfuric acid (73.6 g, 750 mmol) was carefully added dropwise while cooling with an ice bath. The solution of compound (9) prepared above was added dropwise to this sulfuric acid methanol solution in an ice bath. However, since a large exotherm was observed, the dropping rate was adjusted so as to keep the internal temperature at 1 to 3 ° C. Adjusted. The dripping took 45 minutes. After dropping, the temperature was raised to room temperature and disappearance of the raw material was confirmed by TLC at the stage of stirring for 2 hours. Subsequently, the internal temperature was cooled to 5 ° C., and 100 ml of water and 4N aqueous sodium hydroxide solution were successively added dropwise to adjust the pH to about 10. After methanol and tetrahydrofuran were distilled off, 150 ml of cyclopentyl methyl ether was added to the residue, followed by partition extraction. The organic layer was concentrated to obtain 7.6 g (20.5 mmol) of a γ-ketoacetal compound (7) -containing component. There are many operational problems, such as the time required for the cooling and heating process, and the large amount of inorganic salts produced from sulfuric acid, potassium hydroxide and sodium hydroxide, making extraction difficult. It was thought that the solution of these problems was indispensable at the time of up. The product was oily and could not be further purified or dried.

<ピロール誘導体の合成>
前工程で得た油状のγ−ケトアセタール化合物(7)含有成分7.6gに酢酸100ml(1.75mol)及び酢酸アンモニウム7.7g(0.1mol)を添加した。約100℃に昇温し、1時間攪拌した。酢酸をあらかた留去して得た残渣に水100mlを添加した後、14%アンモニア水24mlで中和した。pHは約9であった。シクロペンチルメチルエーテル200mlを添加して分配抽出し、有機層を濃縮した。残渣をメタノールで洗浄後、減圧乾燥して3.03g(9.92mmol)の表題化合物の紫色結晶を得た。純度は91%であり、あまり高純度のものは得られなかった。
<Synthesis of pyrrole derivative>
Acetic acid 100 ml (1.75 mol) and ammonium acetate 7.7 g (0.1 mol) were added to 7.6 g of the oily γ-ketoacetal compound (7) -containing component obtained in the previous step. The temperature was raised to about 100 ° C. and stirred for 1 hour. To the residue obtained by distilling off acetic acid, 100 ml of water was added and then neutralized with 24 ml of 14% aqueous ammonia. The pH was about 9. 200 ml of cyclopentyl methyl ether was added for partition extraction, and the organic layer was concentrated. The residue was washed with methanol and dried under reduced pressure to obtain 3.03 g (9.92 mmol) of purple crystals of the title compound. The purity was 91%, and a very high purity was not obtained.

Claims (8)

以下の(A)および(B)の工程を有することを特徴とするγ−ケトアセタール化合物の製造方法。
(A)一般式(1)で表されるα,β−不飽和ケトン誘導体と、一般式(2)で表されるチオアルキルアルキルスルホキシド誘導体を塩基の存在下にて反応させて、一般式(3)で表される1,4−付加生成物を得る工程。
Figure 0005212177
(式(1)〜(3)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、アルキル基または置換もしくは無置換のアリール基を表す。R及びRは、それぞれ独立にアルキル基を表す。ここで、アルキル基上の水素はハロゲン、またはアルコキシ基で置換されていてもよく、アリール基上の水素はハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、またはシアノ基で置換されていてもよい。)
(B)前記一般式(3)で表される1,4−付加生成物から、酸とアルコールの存在下、一般式(4)で表されるγ−ケトアセタール化合物を得る工程。
Figure 0005212177
(式(4)中、R〜Rは、一般式(1)及び(3)におけるものと同じものを表す。R及びRはアルキル基を表し、互いに結合して環を形成していても良い。
A method for producing a γ-ketoacetal compound, comprising the following steps (A) and (B):
(A) An α, β-unsaturated ketone derivative represented by the general formula (1) and a thioalkylalkyl sulfoxide derivative represented by the general formula (2) are reacted in the presence of a base to give a general formula ( A step of obtaining a 1,4-addition product represented by 3).
Figure 0005212177
(In formulas (1) to (3), R 1 to R 4 each independently represents hydrogen, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group. Wherein the hydrogen on the alkyl group may be substituted with a halogen or an alkoxy group, and the hydrogen on the aryl group may be substituted with a halogen, an alkyl group, an alkoxy group, or a cyano group.)
(B) A step of obtaining a γ-ketoacetal compound represented by the general formula (4) from the 1,4-addition product represented by the general formula (3) in the presence of an acid and an alcohol.
Figure 0005212177
(In the formula (4), R 1 to R 4 represent the same as those in the general formulas (1) and (3). R 7 and R 8 represent an alkyl group and are bonded to each other to form a ring. May be.
及びRが置換もしくは無置換のアリール基である請求項1記載のγ−ケトアセタール化合物の製造方法。 The method for producing a γ-ketoacetal compound according to claim 1, wherein R 1 and R 3 are substituted or unsubstituted aryl groups. が水素である請求項1または2記載のγ−ケトアセタール化合物の製造方法。 The method for producing a γ-ketoacetal compound according to claim 1 or 2, wherein R 4 is hydrogen. および/またはRがメチル基である請求項1〜3のいずれかに記載のγ−ケトアセタール化合物の製造方法。 The method for producing a γ-ketoacetal compound according to any one of claims 1 to 3, wherein R 5 and / or R 6 is a methyl group. 塩基がアルキルリチウムである請求項1〜4のいずれかに記載のγ−ケトアセタール化合物の製造方法。 The method for producing a γ-ketoacetal compound according to any one of claims 1 to 4, wherein the base is alkyllithium. 請求項1〜5のいずれかに記載の方法で得られた一般式(4)で表されるγ−ケトアセタール化合物を、酸の存在下、アンモニウム塩で処理して一般式(5)で表されるピロール誘導体を製造する、ピロール誘導体の製造方法。
Figure 0005212177
(式(5)中、R〜Rは、一般式(1)におけるものと同じものを表す。)
The γ-ketoacetal compound represented by the general formula (4) obtained by the method according to any one of claims 1 to 5 is treated with an ammonium salt in the presence of an acid and represented by the general formula (5). A method for producing a pyrrole derivative, wherein the pyrrole derivative is produced.
Figure 0005212177
(In the formula (5), R 1 to R 3 represent the same as those in the general formula (1).)
アンモニウム塩が酢酸アンモニウムである請求項6記載のピロール誘導体の製造方法。 The method for producing a pyrrole derivative according to claim 6, wherein the ammonium salt is ammonium acetate. 酸が酢酸である請求項6または7記載のピロール誘導体の製造方法。 The method for producing a pyrrole derivative according to claim 6 or 7, wherein the acid is acetic acid.
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