JP5338035B2 - 多環式ラクタム類の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、多環式ラクタム類の製造方法に関する。

多環式ラクタム類の製法としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶媒中で、ラクトン類である３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オンにフタルイミドカリウムを反応させ、次いで樹脂に担持した酸を用いてエステル化した後、続いて樹脂に担持したアミン化合物を用いてラクタム化する方法（非特許文献１参照。）が知られているが、該方法は、樹脂に担持された高価な試剤を用いる必要があるためコスト面において問題があった。

Ｓｙｎｌｅｔｔ，１０，１６４１（２００２）

本発明の目的は、安価な試剤を用いて多環式ラクタム類を製造する方法を提供することにある。

本発明者は、工業的に有利な多環式ラクタム類の製造方法について検討した結果、ある種の多環式ラクトン類と入手容易なイミド類とを反応させてカルボン酸類を得、該カルボン酸類をエステル化し、次いでアミン類とを反応させることにより、多環式ラクタム類を製造できることを見出した。

すなわち、本発明は、式（２）

（式中、Ｒ_３〜Ｒ_６は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアミノ基、−ＯＲ_ａ基、−ＳＲ_ｂ基または−ＣＯＯＲ_ｃ基を表し、Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、それぞれ独立して、水素原子、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アラルキル基、アルコキシアルキル基、トリアルキルシリル基、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ_ｃは、水素原子、アルキル基またはアラルキル基を表す。Ｒ_３とＲ_４がともに水素原子である場合、Ｒは置換メチレン基もしくは置換基を有していてもよいポリメチレン基を表し、Ｒ_３とＲ_４のうち少なくとも一方が水素原子以外の置換基である場合、Ｒは置換基を有していてもよいメチレン基もしくは置換基を有していてもよいポリメチレン基を表し、かかるポリメチレン基を構成する１つまたは互いに隣接しない２つのメチレン基が酸素原子に置き換わっていてもよく、ポリメチレン基を構成する１つまたは２つのエチレン基がビニレン基に置き換わっていてもよく、ポリメチレン基を構成する互いに隣接しない２つのメチレン基同士が、酸素原子、メチレン基、エチレン基またはビニレン基を介して結合していてもよい。）
で示されるラクトン類と、式（３ａ）、（３ｂ）および（３ｃ）

（各式中、Ａ_１〜Ａ_１０はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアシル基または−ＯＲ_ｄ基を表し、Ｒ_ｄは、水素原子、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アラルキル基、アルコキシアルキル基、トリアルキルシリル基、アルキル基またはアリール基を表し、Ｍは水素原子またはアルカリ金属原子を表す。Ａ_５〜Ａ_８のうち同一分子上の任意の２つが一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に環状構造を形成していてもよく、Ａ_９とＡ_１０が一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に環状構造を形成していてもよい。）
のいずれかで示されるイミド類とを反応させて、式（４ａ）、（４ｂ）および（４ｃ）

（各式中、Ｒ、Ｒ_３〜Ｒ_６、Ａ₁〜Ａ_１０およびＭは、上記と同じ意味を表す。）
のいずれかで示されるカルボン酸類を得、該カルボン酸類をエステル化して式（５ａ）、（５ｂ）および（５ｃ）

（各式中、Ｒ、Ｒ_３〜Ｒ_６およびＡ₁〜Ａ_１０は、上記と同じ意味を表し、Ｒ_７はアルキル基、アルケニル基または置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）
のいずれかで示されるエステル類を得、次いで該エステル類をアミン類と反応させる式（１）

（式中、ＲおよびＲ₃〜Ｒ_６は、それぞれ上記と同じ意味を表す。）
で示される多環式ラクタム類の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、特殊な試剤を用いることなく、多環式ラクタム類を製造することができるため、工業的に有利である。

以下、本発明を詳細に説明する。まず、式（２）で示されるラクトン類（以下、ラクトン類（２）と略記することもある。）と、式（３ａ）、（３ｂ）および（３ｃ）のいずれかで示されるイミド類（以下、イミド類（３）と略記することもある。）との反応について説明する。

式（２）において、Ｒ_３〜Ｒ_６は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいのアリール基、置換基を有していてもよいアミノ基、−ＯＲ_ａ基、−ＳＲ_ｂ基または−ＣＯＯＲ_ｃ基を表し、Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、それぞれ独立して、水素原子、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アラルキル基、アルコキシアルキル基、トリアルキルシリル基、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ_ｃは、水素原子、アルキル基またはアラルキル基を表す。

ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。

アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基等の炭素数１〜１０の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられる。これらアルキル基上に有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；ヒドロキシ基；アセトキシ基等のアルキルカルボニルオキシ基；ベンゾイルオキシ基等のアリールカルボニルオキシ基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；ベンジルオキシ基等のアラルキルオキシ基；フェノキシ基等のアリールオキシ基；メトキシメトキシ基等のアルコキシアルコキシ基；トリメチルシリルオキシ基等のトリアルキルシリルオキシ基；アミノ基；アセトアミド基等のアルキルカルボニルアミノ基；ベンズアミド基等のアリールカルボニルアミノ基；メチルアミノ基、エチルアミノ基のアルキルアミノ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ベンジルアミノ基等のアラルキルアミノ基；アニリノ基等のアリールアミノ基；ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ基等のアルキルオキシカルボニルアミノ基；ベンジルオキシカルボニルアミノ基等のアラルキルオキシカルボニルアミノ基；カルボキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；ベンジルオキシカルボニル基等のアラルキルオキシカルボニル基；ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、アルキル基、アリール基等の置換基を有していてもよいアリール基；等が挙げられる。かかる置換基を有するアルキル基の具体例としては、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、アミノメチル基、アミノエチル基、ヒドロキシカルボニルメチル基、ヒドロキシカルボニルエチル基、ベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる

アルケニル基としては、例えばビニル基、エテニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基等の炭素数２〜１０のアルケニル基が挙げられる。これらアルケニル基上に有していてもよい置換基としては、例えば、フェニル基等のアリール基；カルボキシ基；ヒドロキシ基；等が挙げられる。かかる置換基を有するアルケニル基の具体例としては、ヒドロキシカルボニルエテニル基等が挙げられる。

アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等の炭素数６〜２０のアリール基が挙げられる。これらアリール基上に有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；メトキシ基等のアルコキシ基；メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基等のアルキル基；フェニル基、ナフチル基等のアリール基；ヒドロキシ基；ニトロ基；シアノ基；等が挙げられる。かかる置換基を有するアリール基としては、例えば４−フルオロフェニル基、３，４−ジクロロフェニル基、４−メトキシフェニル基、ｐ−トリル基、３−ビフェニル基、２−ヒドロキシフェニル基、３−ニトロフェニル基、４−シアノフェニル基等が挙げられる。

アミノ基上に有していてもよい置換基としては、例えば、アセチル基等のアルキルカルボニル基；ベンゾイル基等のアリールカルボニル基；メチル基、エチル基等のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；ベンジルオキシカルボニル基等のアラルキルオキシカルボニル基；等が挙げられる。かかる置換基を有するアミノ基の具体例としては、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ基、ベンジルオキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。

−ＯＲ_ａ基のＲ_ａおよび−ＳＲ_ｂ基のＲ_ｂは、水素原子、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アラルキル基、アルコキシアルキル基、トリアルキルシリル基、アルキル基またはアリール基を表す。アルキルカルボニル基としては、例えばアセチル基等の炭素数２〜１０のアルキルカルボニル基が挙げられる。アリールカルボニル基としては、例えばベンゾイル基等の炭素数７〜２０のアリールカルボニル基が挙げられる。アラルキル基としては、例えばベンジル基等の炭素数７〜２０のアラルキル基が挙げられる。アルコキシアルキル基としては、例えばメトキシメチル基等の炭素数２〜１０のアルコキシアルキル基が挙げられる。トリアルキルシリル基としては、例えばトリメチルシリル基等の炭素数３〜１０のトリアルキルシリル基が挙げられる。アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基が挙げられる。アリール基としては、例えばフェニル基等の炭素数６〜２０のアリール基が挙げられる。

−ＯＲ_ａ基の具体例としては、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、ベンジルオキシ基、メトキシメチルオキシ基、トリメチルシリルオキシ基、メトキシ基、フェノキシ基等が挙げられる。

−ＳＲ_ｂ基の具体例としては、アセチルチオ基、ベンゾイルチオ基、ベンジルチオ基、メトキシメチルチオ基、トリメチルシリルチオ基、メチルチオ基、フェニルチオ基等が挙げられる。

−ＣＯＯＲ_ｃ基のＲ_ｃは、水素原子、アルキル基またはアラルキル基を表す。アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基等の炭素数１〜１０のアルキル基が挙げられる。アラルキル基としては、例えばベンジル基等の炭素数７〜２０のアラルキル基が挙げられる。

−ＣＯＯＲ_ｃ基の具体例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等が挙げられる。

Ｒ_３とＲ_４は、ともに水素原子であることが好ましい。

また、Ｒ_５とＲ_６は、ともに水素原子であることが好ましい。

Ｒ_３とＲ_４がともに水素原子である場合、Ｒは置換メチレン基もしくは置換基を有していてもよいポリメチレン基を表し、Ｒ_３とＲ_４のうち少なくとも一方が水素原子以外の置換基である場合、Ｒは置換基を有していてもよいメチレン基もしくは置換基を有していてもよいポリメチレン基を表し、かかるポリメチレン基を構成する１つまたは互いに隣接しない２つのメチレン基が酸素原子に置き換わっていてもよく、ポリメチレン基を構成する１つまたは２つのエチレン基がビニレン基に置き換わっていてもよく、ポリメチレン基を構成する互いに隣接しない２つのメチレン基同士が、酸素原子、メチレン基、エチレン基またはビニレン基を介して結合していてもよい。

Ｒで示されるポリメチレン基の炭素数は２〜４の範囲である。Ｒで示されるメチレン基もしくはポリメチレン基上に置換していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アリール基、置換基を有していてもよいアミノ基、−ＯＲ_ｅ基、−ＳＲ_ｆ基または−ＣＯＯＲ_ｇ基を表し、Ｒ_ｅ、Ｒ_ｆおよびＲ_ｇは、それぞれ独立して、水素原子、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アラルキル基、アルコキシアルキル基、トリアルキルシリル基、アルキル基またはアリール基を表す。

ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。

アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基が挙げられる。

アルケニル基としては、例えば、ビニル基、エテニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基等の炭素数２〜１０のアルケニル基が挙げられる。

アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等の炭素数６〜２０のアリール基が挙げられる。

アミノ基上に有していてもよい置換基としては、例えば、アセチル基等のアルキルカルボニル基；ベンゾイル基等のアリールカルボニル基；メチル基、エチル基等のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；ベンジルオキシカルボニル基等のアラルキルオキシカルボニル基；等が挙げられる。かかる置換基を有するアミノ基の具体例としては、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ基、ベンジルオキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。

アルキルカルボニル基としては、例えばアセチル基等の炭素数２〜１０のアルキルカルボニル基が挙げられる。

アリールカルボニル基としては、例えばベンゾイル基等の炭素数７〜２０のアリールカルボニル基が挙げられる。

アラルキル基としては、例えばベンジル基等の炭素数７〜２０のアラルキル基が挙げられる。

アルコキシアルキル基としては、例えばメトキシメチル基等の炭素数２〜１０のアルコキシアルキル基が挙げられる。

トリアルキルシリル基としては、例えばトリメチルシリル基等の炭素数３〜１０のトリアルキルシリル基が挙げられる。

−ＯＲ_ｅ基の具体例としては、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、ベンジルオキシ基、メトキシメチルオキシ基、トリメチルシリルオキシ基、メトキシ基、フェノキシ基等が挙げられる。

−ＳＲ_ｆ基の具体例としては、アセチルチオ基、ベンゾイルチオ基、ベンジルチオ基、メトキシメチルチオ基、トリメチルシリルチオ基、メチルチオ基、フェニルチオ基等が挙げられる。

−ＣＯＯＲ_ｇ基の具体例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等が挙げられる。

Ｒの具体的な構造としては、例えば、下記式で示される二価の基などが挙げられる。

−ＣＨ_２−、−（ＣＨ_２）_２−、−（ＣＨ_２）_３−、−（ＣＨ_２）_４−、（ＣＨ_３）_２Ｃ＜、（Ｃｌ）_２Ｃ＜、（Ｆ）_２Ｃ＜、＞ＣＨ（ＣＯ_２Ｃ_２Ｈ_５）

（上記各式中、−は１つの結合手を表し、＞および＜はそれぞれ２つの結合手を表す。）

ラクトン類（２）としては、例えば、３−オキサビシクロ［３．２．０］ヘプタン−２−オン、３−オキサビシクロ［３．３．０］オクタン−２−オン、８−オキサビシクロ［４．３．０］ノナン−７−オン、６，６−ジメチル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン、６，６−ジクロロ−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン、６，６−ジフルオロ−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン、６−エトキシカルボニル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン、１−フェニル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン、４−オキサトリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカ−３−オン、４−オキサトリシクロ［５．２．２．０^２，６］ウンデカ−３−オン、８−オキサビシクロ［４．３．０］ノナン−３−エン−７−オン、４−オキサトリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカ−８−エン−３−オン、４−オキサトリシクロ［５．２．２．０^２，６］ウンデカ−８−エン−３−オン、３，３−ジメチル−２，４，７−トリオキサビシクロ［３．３．０］オクタン−６−オン、３−フェニル−２，４，７−トリオキサビシクロ［３．３．０］オクタン−６−オン、３，３−ジメチル−２，７−ジオキサビシクロ［３．３．０］オクタン−６−オン、４，１０−ジオキサトリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカ−３−オン、４，１０−ジオキサトリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカ−８−エン−３−オン等が挙げられる。これらの化合物は、２以上の立体異性体を有することもあるが、本発明には、いずれの立体異性体を用いてもよい。

ラクトン類（２）は、市販のものであってもよいし、公知の方法に準じて合成されたものであってもよい。

式（３ａ）、（３ｂ）および（３ｃ）において、Ａ₁〜Ａ_１０は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアシル基または−ＯＲ_ｄ基を表し、Ｒ_ｄは、水素原子、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アラルキル基、アルコキシアルキル基、トリアルキルシリル基、アルキル基またはアリール基を表し、Ｍは水素原子またはアルカリ金属原子を表す。Ａ_５〜Ａ_８のうち同一分子上の任意の２つが一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に環状構造を形成していてもよく、Ａ_９とＡ_１０が一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に環状構造を形成していてもよい。

ハロゲン原子としては、例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。

アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、シクロヘキシル基等の炭素数１〜１０のアルキル基が挙げられる。

アルケニル基としては、例えばビニル基、エテニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基等の炭素数２〜４のアルケニル基が挙げられる。

アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等の炭素数６〜２０のアリール基が挙げられる。これらアリール基上に有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；メトキシ基等のアルコキシ基；メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基等のアルキル基；フェニル基、ナフチル基等のアリール基；ヒドロキシ基；ニトロ基；シアノ基；等が挙げられる。かかる置換基を有するアリール基の具体例としては、４−フルオロフェニル基、３，４−ジクロロフェニル基、４−メトキシフェニル基、ｐ−トリル基、３−ビフェニル基、２−ヒドロキシフェニル基、３−ニトロフェニル基、４−シアノフェニル基等が挙げられる。

アシル基としては例えば、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等の炭素数２〜１０のアシル基が挙げられる。これらアシル基上に有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子が挙げられる。かかる置換基を有するアシル基の具体例としては、クロロアセチル基等が挙げられる。

アルキルカルボニル基としては、例えばアセチル基等の炭素数２〜１０のアルキルカルボニル基が挙げられる。アリールカルボニル基としては、例えばベンゾイル基等の炭素数７〜２０のアリールカルボニル基が挙げられる。アラルキル基としては、例えばベンジル基等の炭素数７〜２０のアラルキル基が挙げられる。アルコキシアルキル基としては、例えばメトキシメチル基等の炭素数２〜１０のアルコキシアルキル基が挙げられる。トリアルキルシリル基としては、例えばトリメチルシリル基等の炭素数３〜１０のトリアルキルシリル基が挙げられる。

−ＯＲ_ｄ基の具体例としては、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、ベンジルオキシ基、メトキシメチルオキシ基、トリメチルシリルオキシ基、メトキシ基、フェノキシ基等が挙げられる。

Ａ_５〜Ａ_８のうち同一分子上の任意の２つが一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に形成していてもよい環状構造としては、例えばシクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロブテン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環等が挙げられる。また、Ａ_９とＡ_１０が一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に形成していてもよい環状構造としては、例えばシクロブテン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環等が挙げられる。

Ｍで示されるアルカリ金属原子としては、例えばナトリウム、カリウム等が挙げられる。

イミド類（３）のうち、式（３ａ）で示されるイミド類（以下、イミド類（３ａ）と略記することもある。）としては、例えばフタルイミド、４，５−ジクロロフタルイミド、４−ニトロフタルミド等が挙げられ、式（３ｂ）で示されるイミド類（以下、イミド類（３ｂ）と略記することもある。）としては、例えばコハク酸イミド、３−アセチルオキシ−２，５−ピロリジンジオン、３，３，４，４−テトラメチル−２，５−ピロリジンジオン、４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸イミド、ヘキサヒドロフタルイミド等が挙げられ、式（３ｃ）で示されるイミド類（以下、イミド類（３ｃ）と略記することもある。）としては、例えば３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミド、マレイン酸イミド、２，３−ジメチルマレイン酸イミド等が挙げられる。これらイミド類（３）は、ナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩であってもよい。

イミド類（３）は、市販のものであってもよいし、公知の方法に準じて合成されたものであってもよい。イミド類（３）のうち、イミド類（３ａ）が好ましく、フタルイミド、フタルイミドナトリウム、フタルイミドカリウムがより好ましく、フタルイミドカリウムがさらに好ましい。

イミド類（３）の使用量は、ラクトン類（２）に対して、通常０．８〜５モル倍、好ましくは１〜２モル倍の範囲である。

ラクトン類（２）とイミド類（３）との反応は、通常、溶媒の存在下で実施する。

かかる溶媒としては、反応に不活性な溶媒であれば特に限定されず、例えば、アセトニトリル等のニトリル溶媒や、テトラヒドロフラン等のエーテル溶媒等を用いることもできるが、式（６）

（式中、Ｂ_１およびＢ_２は、それぞれ独立して水素原子または炭素数１〜５のアルキル基を表し、Ｂ_３は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜２０のアリール基を表し、Ｂ_２とＢ_３が一緒になって、Ｂ_２が結合する窒素原子およびＢ_３が結合する炭素原子と共に環状構造を形成していてもよい。）
で示されるアミド溶媒（以下、アミド溶媒（６）と略記することもある。）が好ましく用いられる。溶媒は、単独で用いてもよいし、２種以上を同時に用いてもよい。溶媒の使用量は、ラクトン類（２）に対して、通常は０．５〜５０重量倍、好ましくは１〜１０重量倍の範囲である。

式（６）において、Ｂ_１およびＢ_２で示される炭素数１〜５のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基等が挙げられる。

Ｂ_３で示される炭素数１〜１０のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基等が挙げられる。

炭素数６〜２０のアリール基としては、例えばフェニル基、トリル基等が挙げられる。

Ｂ_３は、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数６〜２０のアリール基であることが好ましい。

Ｂ_２とＢ_３が一緒になって、Ｂ_２が結合する窒素原子およびＢ_３が結合する炭素原子と共に形成していてもよい環状構造としては、例えば２−アゼチジノン環、２−ピロリジノン環、２−ピペリジノン環、２−ピリドン環等が挙げられる。

アミド溶媒（６）としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、１−メチル−２−ピロリジノン、１−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−メチルカプロラクタム、１−メチル−２−ピリドン等が挙げられ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドが好ましい。

本反応は、必要に応じて溶媒の存在下、イミド類（３）とラクトン類（２）とを、後述する反応温度条件下で混合することにより実施される。それらの混合順序は特に限定されず、例えば、必要に応じて溶媒の存在下、反応温度の範囲内で、イミド類（３）にラクトン類（２）を加えていく方法等により実施できる。

また、イミド類（３）におけるＭが水素原子である場合には、塩基の存在下に反応を実施することが好ましい。

かかる塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属重炭酸塩；水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水酸化物；金属ナトリウム、金属カリウム等のアルカリ金属；等が挙げられる。塩基の使用量は、イミド類（３）に対して、通常０．５〜１０モル倍、好ましくは１〜５モル倍の範囲である。

塩基を用いる場合の混合順序も特に限定されず、例えば、必要に応じて溶媒の存在下、塩基とイミド類（３）とを混合し、反応温度の範囲内で、該混合物中にラクトン類（２）を加えていく方法；必要に応じて溶媒の存在下、反応温度の範囲内で、塩基に、イミド類（３）とラクトン類（２）との混合物を加えていく方法；等により実施できる。

反応温度は、通常５０〜３００℃、好ましくは８０〜２００℃の範囲である。反応の進行は、例えばガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、ＮＭＲ、ＩＲ等の通常の分析手段により確認することができる。

ラクトン類（２）とイミド類（３）との反応により得られる化合物は、通常、式（４ａ）、（４ｂ）および（４ｃ）

（各式中、Ｒ、Ｒ_３〜Ｒ_６、Ａ₁〜Ａ_１０およびＭは、上記と同じ意味を表す。）
で示されるカルボン酸類（以下、総じてカルボン酸類（４）と略記することもある。）が得られる。すなわちイミド類（３）として、イミド類（３ａ）を用いれば式（４ａ）で示されるカルボン酸類（以下、カルボン酸類（４ａ）と略記することもある。）が、イミド類（３ｂ）を用いれば式（４ｂ）で示されるカルボン酸類（以下、カルボン酸類（４ｂ）と略記することもある。）が、イミド類（３ｃ）を用いれば式（４ｃ）で示されるカルボン酸類（以下、カルボン酸類（４ｃ）と略記することもある。）が、それぞれ得られる。

かくして得られるカルボン酸類（４）のうち、カルボン酸類（４ａ）としては、例えば２−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロブタンカルボン酸、２−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロペンタンカルボン酸、２−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロヘキサンカルボン酸、２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２，２−ジクロロ−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２，２−ジフルオロ−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２−エトキシカルボニル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−１−フェニルシクロプロパンカルボン酸、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−カルボン酸、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−ビシクロ［２．２．２］オクタン−２−カルボン酸、６−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−シクロヘキサ−３−エンカルボン酸、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−ビシクロ［２．２．１］ヘプタ−５−エン−２−カルボン酸、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−ビシクロ［２．２．２］オクタ−５−エン−２−カルボン酸、５−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸、５−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−２−フェニル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸、２−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−５，５−ジメチルテトラヒドロフラン−３−カルボン酸、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−カルボン酸、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプタ−５−エン−２−カルボン酸、２，２−ジメチル−３−［（５，６−ジクロロ−１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−５−ニトロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸等および上記例示化合物のナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩ならびにこれらの光学活性体等が挙げられる。

カルボン酸類（４ｂ）としては、例えば２，２−ジメチル−３−［（２，５−ジオキソ−１−ピロリジニル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２，２−ジメチル−３−［（３−アセチルオキシ−２，５−ジオキソ−１−ピロリジニル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２，２−ジメチル−３−［（３，３，４，４−テトラメチル−２，５−ジオキソ−１−ピロリジニル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２，２−ジメチル−３−［（３ａ，４，７，７ａ−テトラヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２，２−ジメチル−３−［（ヘキサヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸等および上記例示化合物のナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩ならびにこれらの光学活性体等が挙げられる。

カルボン酸類（４ｃ）としては、例えば２，２−ジメチル−３−［（４，５，６，７−テトラヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジオキソ−２Ｈ−ピロール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸、２，２−ジメチル−３−［（４，５−ジメチル−１，３−ジオキソ−２Ｈ−ピロール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸等および上記例示化合物のナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩ならびにこれらの光学活性体等が挙げられる。

反応終了後、得られた反応混合物を、そのまま後述するアルコール類との反応に供してもよいし、後処理した後に供してもよい。かかる後処理操作としては、例えば、晶析処理によりカルボン酸類（４）のアルカリ金属塩を析出させ、該析出物を濾過処理等により単離する操作；無機塩を濾過処理により除去する操作；必要により水と分液可能な有機溶媒および／または水の存在下、酸を用いて反応混合物を中和処理した後、該処理物から分液処理等により有機層を分取する操作；等が挙げられる。上記後処理により得られた処理物を、そのまま後述するエステル化に用いてもよいし、濃縮処理等によりカルボン酸類（４）を単離した後に用いてもよいし、単離されたカルボン酸類（４）をさらに再結晶処理、カラムクロマトグラフィー等の精製処理した後に用いてもよい。

上述した水と分離可能な有機溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒；メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、１，２−ジメトキエタン等のエーテル溶媒；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒；等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、２種以上を同時に用いてもよい。

水と分離可能な有機溶媒の使用量は、ラクトン類（２）に対して、通常１〜１００重量倍、好ましくは２〜２０重量倍の範囲である。

後処理操作で用いる酸としては、例えば、塩化水素、臭化水素、硫酸、リン酸等の無機酸；酢酸、クエン酸、メタンスルホン酸等の有機酸；が挙げられる。酸の使用量は、反応に使用したイミド類（３）におけるＭがアルカリ金属原子である場合、このアルカリ金属原子に対して、通常０．５〜３モル倍、好ましくは１〜２モル倍の範囲である。また、反応に塩基を使用した場合、該塩基に対して、通常０．５〜３モル倍、好ましくは１〜２モル倍の範囲である。

後処理時の温度は、上述したイミド類におけるフタロイル基が加水分解を受けない温度であれば、特に制限されない。水が共存する場合は、通常０〜１００℃、好ましくは１０〜８０℃の範囲である。

次に、上記反応により得られたカルボン酸類（４）のエステル化について説明する。

本エステル化は、カルボン酸またはその塩をエステル化する一般的な方法により行えばよい。エステル化に用いられる反応試剤としては、通常、式（７）
Ｒ_７−ＯＨ （７）
（式中、Ｒ_７はアルキル基、アルケニル基または置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）
で示されるアルコール類（以下、アルコール類（７）と略記する。）や、式（８）
Ｒ_７−Ｘ （８）
（式中、Ｒ_７は上記と同じ意味を表し、Ｘは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。）
で示されるハロゲン化物（以下、ハロゲン化物（８）と略記する。）等が挙げられる。

Ｒ_７で示されるアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基またはｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基が挙げられ、アルケニル基としては、例えばアリル基、３−ブテニル基等の炭素数２〜１０のアルケニル基が挙げられる。

アラルキル基としては、例えばベンジル基等の炭素数７〜２０のアラルキル基が挙げられる。これらアラルキル基上に有していてもよい置換基としては、例えばフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；メトキシ基等のアルコキシ基；メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基等のアルキル基；ニトロ基；シアノ基；等が挙げられる。かかる置換基を有するアラルキル基の具体例としては、４−フルオロベンジル基、３，４−ジクロロベンジル基、４−メトキシベンジル基、４−メチルベンジル基、４−ニトロベンジル基、４−シアノベンジル基等が挙げられる。

アルコール類（７）としては、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール、アリルアルコール、ベンジルアルコールやｐ−メトキシベンジルアルコール等が挙げられる。

ハロゲン化物（８）としては、例えばブロモエタン、１−ブロモプロパン、２−ブロモプロパン、１−ブロモブタン、２−ブロモブタン、１−ブロモ−２−メチルプロパン、２−ブロモ−２−メチルプロパン、臭化アリル、臭化ベンジル、臭化ｐ−メトキシベンジルおよび上記例示化合物における臭素原子が、塩素原子やヨウ素原子にそれぞれ置換された化合物等が挙げられる。

アルコール類（７）またはハロゲン化物（８）の使用量は、カルボン酸類（４）に対して１モル倍以上であればよく、溶媒を兼ねて過剰量使用することもできる。通常１〜１００モル倍、好ましくは２〜５０モル倍の範囲である。

本エステル化は、溶媒の存在下に実施してもよい。かかる溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタンやシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒；テトラヒドロフラン、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキエタン等のエーテル溶媒；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒；等が挙げられる。また、上記アミド溶媒（６）も使用できる。これらは、単独で用いてもよいし２種以上を同時に用いてもよい。溶媒の使用量は、カルボン酸類（４）に対して、通常０．０１〜１００重量倍、好ましくは０．１〜２０重量倍の範囲である。

カルボン酸類（４）とアルコール類（７）とを反応させる場合、具体的なエステル化の方法としては、例えば、酸触媒を用いる方法；塩素化剤を用いる方法；脱水縮合剤を用いる方法；クロロ炭酸アルキルを用いる方法；等が挙げられる。

酸触媒としては、例えば、塩化水素、臭化水素、硫酸、リン酸等の無機酸；ｐ−トルエンスルホン酸、カンファー−１０−スルホン酸等の有機酸；アンバーライト、アンバーリスト等の酸性イオン交換樹脂；等が挙げられる。無機酸または有機酸等の酸触媒の使用量は、カルボン酸類（４）に対して、通常０．０１〜１モル倍、イオン交換樹脂等の酸触媒の使用量は、カルボン酸類（４）に対して、通常０．０１〜１重量倍の範囲である。

塩素化剤としては、例えば塩化チオニル、三塩化リン、五塩化リン、塩化オギザリル等が挙げられる。塩素化剤の使用量は、カルボン酸類（４）に対して、通常０．８〜１０モル倍、好ましくは１〜５モル倍の範囲である。

脱水縮合剤としては、例えばジシクロヘキシルカルボジイミド、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノピロリル）−カルボジイミド等が挙げられる。脱水縮合剤の使用量は、カルボン酸類（４）に対して、通常０．８〜１０モル倍、好ましくは１〜５モル倍の範囲である。

クロロ炭酸アルキルとしては、例えばクロロ炭酸エチル、クロロ炭酸イソプロピル等が挙げられる。クロロ炭酸アルキルの使用量は、カルボン酸類（４）に対して、通常０．８〜１０モル倍、好ましくは１〜５モル倍の範囲である。

ハロゲン化物（８）を用いる場合、通常、カルボン酸類（４）とハロゲン化物（８）とを混合すればエステル化は進行するが、式（４ａ）、（４ｂ）および（４ｃ）におけるＭが水素原子であるときは、有機溶媒および塩基の存在下にエステル化を行うことが好ましい。

塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属重炭酸塩；ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド等のアルカリ金属アルコキシド；水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水酸化物；トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、ピリジン等の有機塩基；等が挙げられる。塩基の使用量は、カルボン酸類（４）に対して、通常０〜１０モル倍、好ましくは１〜５モル倍の範囲である。

上記エステル化方法のうち、アルコール類（７）を用いる方法が好ましく、塩素化剤を用いてカルボン酸類（４）とアルコール類（７）とを反応させる方法がより好ましい。具体的な実施態様としては、例えば、カルボン酸類（４）とアルコール類（７）とを含む混合物に塩素化剤を加えていく態様；カルボン酸類（４）に塩素化剤を加え、そこにアルコール類（７）を加えていく態様；等が挙げられる。

エステル化の反応温度は、用いる方法によって異なるが、通常−２０〜１００℃、好ましくは０℃以上、アルコール類（７）または溶媒の沸点以下の範囲である。

かかるエステル化により、通常、式（５ａ）、（５ｂ）および（５ｃ）

（各式中、Ｒ、Ｒ_３〜Ｒ_７およびＡ₁〜Ａ_１０は、上記と同じ意味を表す。）
のいずれかで示されるエステル類（以下、総じてエステル類（５）と略記することもある。）が得られる。すなわち、カルボン酸類（４）として、カルボン酸類（４ａ）を用いれば式（５ａ）で示されるエステル類（以下エステル類（５ａ）と略記することもある。）が、カルボン酸類（４ｂ）を用いれば式（５ｂ）で示されるエステル類（以下エステル類（５ｂ）と略記することもある。）が、カルボン酸類（４ｃ）を用いれば式（５ｃ）で示されるエステル類（以下エステル類（５ｃ）と略記することもある。）が、それぞれ得られる。

エステル化反応後の反応混合物は、そのまま次のアミン類との反応に供することもできるし、例えば、洗浄処理、濃縮処理、晶析処理、濾過処理等の後処理を施した後に供することもできる。

かかる後処理の具体操作としては、例えば、反応混合物を濃縮処理したり、エステル類（５）を実質的に溶解しない溶媒を反応混合物と混合したりすることにより、エステル類（５）を結晶化させ、得られた混合物を濾過処理することにより、エステル類（５）を単離する操作が挙げられる。反応混合物中にエステル類（５）の結晶が析出している場合は、該反応混合物をそのまま濾過処理してもよい。また、エステル化反応後の反応混合物を、必要に応じて水と分液可能な有機溶媒と混合し、水や塩基性水溶液等を用いて洗浄処理する操作も挙げられる。洗浄処理を行う前に、予め反応混合物を濃縮処理してもよい。また、かかる洗浄操作は、繰り返し行ってもよい。洗浄処理後の混合物を次のアミン類との反応にそのまま供してもよいし、例えば前記方法により単離した後に供してもよい。単離されたエステル類（５）は、例えばカラムクロマトグラフィーや再結晶等の通常の処理により、さらに精製されてもよい。

水と分液可能な有機溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒；トルエン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族溶媒；メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、１，２−ジメトキエタン等のエーテル溶媒；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン等のハロゲン化炭化水素溶媒；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒；等が挙げられる。水と分液可能な有機溶媒の使用量は、カルボン酸類（４）に対して、通常は１〜１００重量倍、好ましくは２〜２０重量倍の範囲である。

塩基性水溶液として用いられる塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属重炭酸塩；リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸水素二カリウム等のアルカリ金属リン酸塩；ピリジン、トリエチルアミン等の有機塩基；アンモニア；等が挙げられる。塩基の使用量は、特に制限されるものではない。塩素化剤を用いてカルボン酸類（４）とアルコール類（７）とを反応させる方法によりエステル化を行った場合、上記洗浄処理に用いる塩基の量は、エステル化に用いた塩素化剤に対して、通常０．５〜２０モル倍、好ましくは１〜１０モル倍の範囲である。

上述した洗浄処理は、エステル類（５）のエステル結合およびアミド結合が加水分解を受けないｐＨ領域で行うことが好ましい。かかるｐＨ領域は、通常ｐＨ１〜１０の範囲である。

かくして得られるエステル類（５）のうち、エステル類（５ａ）としては、例えば２−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロブタンカルボン酸メチル、２−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロペンタンカルボン酸メチル、２−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロヘキサンカルボン酸メチル、２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２，２−ジクロロ−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２，２−ジフルオロ−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２−エトキシカルボニル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−１−フェニルシクロプロパンカルボン酸メチル、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−カルボン酸メチル、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−ビシクロ［２．２．２］オクタン−２−カルボン酸メチル、６−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−シクロヘキサ−３−エンカルボン酸メチル、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−ビシクロ［２．２．１］ヘプタ−５−エン−２−カルボン酸メチル、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−ビシクロ［２．２．２］オクタ−５−エン−２−カルボン酸メチル、５−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸メチル、５−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−２−フェニル−１，３−ジオキソラン−４−カルボン酸メチル、２−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−５，５−ジメチルテトラヒドロフラン−３−カルボン酸メチル、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−カルボン酸メチル、３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプタ−５−エン−２−カルボン酸メチル、２，２−ジメチル−３−［（５，６−ジクロロ−１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−５−ニトロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル等および上記例示化合物のメチルエステル部分がエチルエステル、ｎ−プロピルエステル、イソプロピルエステル、ｎ−ブチルエステル、イソブチルエステル、ｓｅｃ−ブチルエステル、ｔｅｒｔ−ブチルエステル、アリルエステル、３−ブテニルエステル、ベンジルエステルおよびｐ−メトキシベンジルエステルに置き換わった化合物ならびにこれらの化合物の光学活性体等が挙げられる。

エステル類（５ｂ）としては、例えば２，２−ジメチル−３−［（２，５−ジオキソ−１−ピロリジニル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２，２−ジメチル−３−［（３−アセチルオキシ−２，５−ジオキソ−１−ピロリジニル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２，２−ジメチル−３−［（３，３，４，４−テトラメチル−２，５−ジオキソ−１−ピロリジニル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２，２−ジメチル−３−［（３ａ，４，７，７ａ−テトラヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２，２−ジメチル−３−［（ヘキサヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル等および上記例示化合物のメチルエステル部分がエチルエステル、ｎ−プロピルエステル、イソプロピルエステル、ｎ−ブチルエステル、イソブチルエステル、ｓｅｃ−ブチルエステル、ｔｅｒｔ−ブチルエステル、アリルエステル、３−ブテニルエステル、ベンジルエステルおよびｐ−メトキシベンジルエステルに置き換わった化合物ならびにこれらの化合物の光学活性体等が挙げられる。

エステル類（５ｃ）としては、例えば２，２−ジメチル−３−［（４，５，６，７−テトラヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジオキソ−２Ｈ−ピロール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル、２，２−ジメチル−３−［（４，５−ジメチル−１，３−ジオキソ−２Ｈ−ピロール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル等および上記例示化合物の部分がエチルエステル、ｎ−プロピルエステル、イソプロピルエステル、ｎ−ブチルエステル、イソブチルエステル、ｓｅｃ−ブチルエステル、ｔｅｒｔ−ブチルエステル、アリルエステル、３−ブテニルエステル、ベンジルエステルおよびｐ−メトキシベンジルエステルに置き換わった化合物ならびにこれらの化合物の光学活性体等が挙げられる。

次に、エステル類（５）とアミン類との反応について説明する。

アミン類としては、例えば、式（８）
Ｒ_８−ＮＨ_２ （８）
（式中、Ｒ_８は置換基を有していてもよいアミノ基、またはアミノ基で置換されていてもよいアルキル基を表す。）
で示されるアミン類が挙げられる。

式（８）においてＲ_８で示される置換基を有していてもよいアミノ基としては、例えばアミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、フェニルアミノ基等が挙げられる。アミノ基で置換されていてもよいアルキル基のうち、無置換のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜５のアルキル基が挙げられる。かかるアルキル基上にアミノ基で置換されたアルキル基としては、例えば２−アミノエチル基、Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−アミノプロピル基等が挙げられる。

上記アミン類としては、例えば、ヒドラジン、メチルヒドラジン、エチルヒドラジン、フェニルヒドラジン等のヒドラジン類およびその水和物；メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、イソブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、１，２−エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン等のアルキルアミン類；等が挙げられる。

上記アミン類の使用量は、エステル類（５）に対して、通常１〜１０モル倍、好ましくは１〜５モル倍の範囲である。

エステル類（５）と上記アミン類との反応は、通常、溶媒の存在下に行われる。溶媒としては、水、有機溶媒または水と有機溶媒との混合溶媒が使用される。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノールやエチレングリコール等のアルコール溶媒；Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリジノン等のアミド溶媒；テトラヒドロフラン、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキエタン等のエーテル溶媒；トリエチルアミン、トリｎ−ブチルアミン、ピリジン等アミン溶媒；アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒；ジクロロメタン、ジクロロエタンやクロロブタン等のハロゲン化炭化水素溶媒；ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒；トルエン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒；等が挙げられる。これらの有機溶媒は、２種以上を同時に用いてもよい。上記の溶媒のうち、水と混和可能な有機溶媒または該有機溶媒と水との混合溶媒が好ましく用いられる。水と混和可能な溶媒としては、例えば、上記アルコール溶媒、上記アミド溶媒、上記エーテル溶媒、上記アミン溶媒、上記ニトリル溶媒等が挙げられる。溶媒の使用量は、エステル類（５）に対して、通常１〜１００重量倍、好ましくは２〜２０重量倍の範囲である。

エステル類（５）と上記アミン類との混合順序は、特に限定されず、例えば、必要により溶媒の存在下、エステル類（５）と上記アミン類とを混合し、所定の温度に調整する方法、あるいは、エステル類（５）と溶媒からなる混合物中に、上記アミン類またはこれを含む溶液を加えていく方法、等が挙げられる。反応温度は、通常０℃以上、反応系の沸点以下の範囲であり、好ましくは１０〜１００℃の範囲である。反応の進行は、例えばガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、ＮＭＲ、ＩＲ等の通常の分析手段により確認することができる。

かかる反応により、式（１）

（式中、ＲおよびＲ₃〜Ｒ_６は、それぞれ上記と同じ意味を表す。）
で示される多環式ラクタム類（以下、ラクタム類（１）と略記する。）が得られる。

反応終了後、得られた反応混合物に、例えば濃縮処理、洗浄処理、濾過処理等の後処理を施すことにより、ラクタム類（１）を単離することができる。

上記洗浄処理は、通常、水と分液可能な溶媒の存在下に実施する。水と分液可能な溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒；トルエン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族溶媒；メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、１，２−ジメトキエタン等のエーテル溶媒；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン等のハロゲン化炭化水素溶媒；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒；等が挙げられる。これらの溶媒の使用量は、エステル類（５）に対して、通常１〜１００重量倍、好ましくは２〜２０重量倍の範囲である。

反応混合物中に残存するアミン類を除去する目的において、酸を用いることが好ましい。酸としては、例えば、塩化水素、臭化水素、硫酸、リン酸等の無機酸、および、酢酸、クエン酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等の有機酸が挙げられる。これらの酸の使用量は、残存するアミン類に対して、通常０．５〜２０モル倍、好ましくは１〜５モル倍の範囲である。かかる酸を用いてアミン類を除去する方法としては、例えば、酸の水溶液を用いて反応混合物を洗浄処理する方法、反応混合物と酸とを混合してアミン類の塩を析出させ、これを濾過処理により除去する方法、等が挙げられる。

また、反応の副生成物を除去する目的において、例えば、反応終了後に得られる反応混合物中に副生成物が析出している場合は、該反応混合物をそのまま、もしくは必要により濃縮処理した後に、濾過処理すればよい。あるいは、溶媒を用いて反応混合物から副生成物を析出させ、該混合物を濾過処理してもよい。かかる溶媒としては、ラクタム類（１）を溶解し、かつ副生成物を析出させることが可能な溶媒であればよく、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素溶媒；トルエン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族溶媒；メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、１，２−ジメトキエタン等のエーテル溶媒；ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン等のハロゲン化炭化水素溶媒；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル溶媒；等が挙げられる。これらの溶媒の使用量は、エステル類（５）に対して、通常１〜１００重量倍、好ましくは２〜２０重量倍の範囲である。

単離されたラクタム類（１）は、カラムクロマトグラフィーや再結晶法等の通常の方法により、さらに精製されてもよい。

ラクタム類（１）としては、例えば、３−アザビシクロ［３．２．０］ヘプタン−２−オン、３−アザビシクロ［３．３．０］オクタン−２−オン、８−アザビシクロ［４．３．０］ノナン−７−オン、６，６−ジメチル−３−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン、６，６−ジクロロ−３−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン、６，６−ジフルオロ−３−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン、６−エトキシカルボニル−３−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン、１−フェニル−３−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン、４−アザトリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカ−３−オン、４−アザトリシクロ［５．２．２．０^２，６］ウンデカ−３−オン、８−アザビシクロ［４．３．０］ノナン−３−エン−７−オン、４−アザトリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカ−８−エン−３−オン、４−アザトリシクロ［５．２．２．０^２，６］ウンデカ−８−エン−３−オン、３，３−ジメチル−２，４−ジオキサ−７−アザビシクロ［３．３．０］オクタン−６−オン、３−フェニル−２，４−ジオキサ−７−アザビシクロ［３．３．０］オクタン−６−オン、３，３−ジメチル−２−オキサ−７−アザビシクロ［３．３．０］オクタン−６−オン、４−アザ−１０−オキサトリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカ−３−オン、４−アザ−１０−オキサトリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカ−８−エン−３−オン、これらの化合物の光学活性体などが挙げられる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。

実施例１
（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸の合成例

（１Ｒ，５Ｓ）−６，６−ジメチル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン２９．７０ｇ（２３５ｍｍｏｌ）とＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド６６．８ｇとフタルイミドカリウム４８．０ｇ（２５９ｍｍｏｌ）を混合して、１５５℃まで昇温後、９時間撹拌して、（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸カリウム塩を含む反応溶液を得た。この溶液を水６７ｇとトルエン１０４ｇとの混合液中に、１５℃で滴下した。次に３５％塩酸２６．５ｇを滴下した後、６０℃まで昇温後、分液した。有機層として、溶液２１３ｇを得た。
この溶液中には、（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸６１．９６ｇ（２２７ｍｍｏｌ）が含まれていた。
（１Ｒ，５Ｓ）−６，６−ジメチル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オンに対する収率は、９６．３％であった。
２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸の定量は、高速液体クロマトグラフィーにより求めた。高速液体クロマトグラフのカラムは、ＳＵＭＩＰＡＸ ＯＤＳ Ｄ−２１０ＦＦ、４．６ｍｍφ×１５０ｍｍ，３μｍを使用した（住化分析センター社製）。

（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸の融点は、１５９〜１６０℃であった。
また、^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）の測定結果を以下に記す。
δ＝７．６９〜７．８９ｍ（４Ｈ），４．１７ｄｄ（１Ｈ），４．００ｄｄ（１Ｈ），１．５４〜１．６６ｍ（２Ｈ），１．４１ｓ（３Ｈ），１．１８ｓ（３Ｈ）

実施例２
（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸の合成例

（１Ｒ，５Ｓ）−６，６−ジメチル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン２１８ｇ（１．７３ｍｏｌ）とＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１０９０ｇとフタルイミドカリウム３５２ｇ（１．９０ｍｏｌ）を混合して１５５℃に昇温後、１７時間撹拌して、（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸カリウム塩を含む反応溶液を得た。次に減圧濃縮により溶媒を留去後、トルエン７６３ｇを加えた。さらに、１０％塩酸６９３ｇを滴下して混合後、分液した。得られた有機層を減圧濃縮により溶媒を留去した後、メタノール１２７５ｇを加えて（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸４２７ｇ（１．５６ｍｏｌ）を含む溶液２０７０ｇを得た。
（１Ｒ，５Ｓ）−６，６−ジメチル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オンに対する収率は、９０．５％であった。

比較例１
（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸の合成例

（１Ｒ，５Ｓ）−６，６−ジメチル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン０．５０ｇ（４．０ｍｍｏｌ）とフタルイミドカリウム０．８１ｇとＮ−メチル−２−ピロリジノン５．０ｇを混合して、１６０℃に昇温後、２４時間攪拌して、（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸カリウム塩を含む反応溶液を得た。この反応溶液を冷却した後、５％塩酸３．２ｇを加えて、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル１０ｇで２回抽出して、（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸０．８４ｇ（３．１ｍｍｏｌ）を含む溶液を得た。
（１Ｒ，５Ｓ）−６，６−ジメチル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オンに対する収率は、７７．５％であった。

比較例２
２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸の合成例

６，６−ジメチル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン１２．０ｇ（９５ｍｍｏｌ）とＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１２０ｇとフタルイミドカリウム１７．６ｇ（９５ｍｍｏｌ）を混合撹拌して、１５５℃に昇温後、２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸カリウム塩を含む反応液を得た。反応液を２５℃まで冷却した後に３５％塩酸１０．９ｇを滴下して、さらに水６３４ｇを滴下した。これを０℃まで冷却後、得られた結晶を濾過した。結晶を水で洗浄した後に減圧乾燥して、２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸２３．３ｇを得た。
６，６−ジメチル−３−オキサビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オンに対する収率は、８４．５％であった。

２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸の^１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ）の測定結果を以下に記す。
δ＝７．６０〜８．１５ｍ（４Ｈ），４．０４ｍ（１Ｈ），３．７８ｄｄ（１Ｈ），１．４８〜１．５６ｍ（２Ｈ），１．２６ｓ（３Ｈ），１．０９ｓ（３Ｈ）

実施例５
（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチルの合成例

実施例１と同様の方法で得られた（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸１３．１ｋｇ（４６．８ｍｏｌ）を含むトルエン溶液５２．７ｋｇを減圧濃縮してトルエンを留去した。これにメタノール２６．１ｋｇを加えて、５０℃に温調した後、塩化チオニル６．８ｋｇを滴下して、１９時間撹拌した。反応液にトルエン１３．１ｋｇを加えた後、水５５．５ｋｇに炭酸水素ナトリウム４．９ｋｇを溶解させた溶液中に反応液を滴下した。さらにトルエン５２．３ｋｇを加えた後、２８％水酸化ナトリウム水溶液１２．７ｋｇを用いてｐＨを７付近に調整した。この混合液を分液して、得られた有機層を減圧濃縮してトルエンを留去させた後、メタノール１０５ｋｇを加えて、（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル１３．７ｋｇ（４７．６ｍｏｌ）を含む溶液１２５ｋｇを得た。
（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸に対する収率は、９９．２％であった。

（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチルの定量は、高速液体クロマトグラフィーにより求めた。高速液体クロマトグラフのカラムは、ＳＵＭＩＰＡＸ ＯＤＳ Ｄ−２１０ＦＦ、４．６ｍｍφ×１５０ｍｍ，３μｍを使用した（住化分析センター社製）。

（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチルの融点は、８５〜８６℃であった。
また、^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）の測定結果を以下に記す。
δ＝７．６８〜７．８８ｍ（４Ｈ），４．１７ｄｄ（１Ｈ），３．９７ｄｄ（１Ｈ），３．７１ｓ（３Ｈ），１．６２ｄ（１Ｈ），１．４４〜１．５９ｍ（１Ｈ），１．３７ｓ（３Ｈ），１．１５ｓ（３Ｈ）

実施例６
２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチルの合成例

２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸３０．３ｇ（１１０ｍｍｏｌ）とメタノール１３０ｇを混合して、５０℃に温調した後、塩化チオニル４７．０ｇを滴下して、５時間撹拌した。反応液を減圧濃縮して溶媒を留去させた後、メタノール１３０ｇを加えて、再び減圧濃縮して溶媒を留去させた。得られた固体を減圧乾燥して、２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル３１．５ｇを得た。
（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸に対する収率９９％。

２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチルの^１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ）の測定結果を以下に記す。
δ＝７．８２〜７．９０ｍ（４Ｈ），４．０２ｄｄ（１Ｈ），３．７７ｄｄ（１Ｈ），３．６２ｓ（３Ｈ），１．６５ｄ（１Ｈ），１．６０〜１．５１ｍ（１Ｈ），１．２５ｓ（３Ｈ），１．１０ｓ（３Ｈ）

実施例７
（１Ｒ−ｃｉｓ）−６，６−ジメチル−３−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オンの合成例

実施例５で得られた（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル１３．６ｋｇ（４７．４ｍｏｌ）を含むメタノール溶液１２５ｋｇとヒドラジン一水和物の６０％水溶液５．４ｋｇ（６４ｍｏｌ）を混合して、６５℃に昇温した後、２５時間撹拌した。反応液を２５℃まで冷却して、７８％硫酸１．６ｋｇを加えて、減圧濃縮により溶媒を留去した。さらにトルエン５４．５ｋｇを加えて、再度、減圧濃縮により溶媒を留去した。これにトルエン４７．７ｋｇを加えた後、析出している結晶を濾別した。濾液から減圧濃縮により溶媒を留去させて、（１Ｒ−ｃｉｓ）−６，６−ジメチル−３−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン５．９４ｋｇ（４７ｍｏｌ）を含む溶液３６ｋｇを得た。
（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチルに対する収率は１００％であった。
（１Ｒ−ｃｉｓ）−６，６−ジメチル−３−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オンの定量は、高速液体クロマトグラフィーにより求めた。カラムは、ＳＵＭＩＰＡＸ ＯＤＳ Ｄ−２１０ＦＦ、４．６ｍｍφ×１５０ｍｍ，３μｍ（住化分析センター社製）を使用した。

実施例８
６，６−ジメチル−３−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オンの合成例

実施例６で得られた２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチル２８．０ｇ（９７ｍｍｏｌ）とメタノール２２２ｇを混合して、これにヒドラジン一水和物５．９ｇ（１１８ｍｍｏｌ）を加えて、７８℃に温調した後、２１時間撹拌した。この反応液を減圧濃縮して溶媒を留去した。得られた固体にメチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル９８ｇを加えて撹拌した後、不溶物を濾別した。濾液を減圧濃縮して溶媒を留去させ、得られた固体を減圧乾燥して、６，６−ジメチル−３−アザビシクロ［３．１．０］ヘキサン−２−オン１１．１ｇを得た。
２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］シクロプロパンカルボン酸メチルに対する収率は、９９％であった。

本発明の製造方法により得られる多環式ラクタム類は、化学原料や医農薬中間体として有用な化合物である（例えば、国際特許公開ＷＯ２００４／１１３２９５号明細書参照）。

Claims (11)

1. 式（２）
   

   

   （式中、Ｒ₃〜Ｒ₆は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアミノ基、−ＯＲ_a基、−ＳＲ_b基または−ＣＯＯＲ_c基を表し、Ｒ_aおよびＲ_bは、それぞれ独立して、水素原子、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アラルキル基、アルコキシアルキル基、トリアルキルシリル基、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ_cは、水素原子、アルキル基またはアラルキル基を表す。Ｒ₃とＲ₄がともに水素原子である場合、Ｒは置換メチレン基もしくは置換基を有していてもよいポリメチレン基を表し、Ｒ₃とＲ₄のうち少なくとも一方が水素原子以外の置換基である場合、Ｒは置換基を有していてもよいメチレン基もしくは置換基を有していてもよいポリメチレン基を表し、かかるポリメチレン基を構成する１つまたは互いに隣接しない２つのメチレン基が酸素原子に置き換わっていてもよく、ポリメチレン基を構成する１つまたは２つのエチレン基がビニレン基に置き換わっていてもよく、ポリメチレン基を構成する互いに隣接しない２つのメチレン基同士が、酸素原子、メチレン基、エチレン基またはビニレン基を介して結合していてもよい。）
   で示されるラクトン類と、式（３ａ）、（３ｂ）および（３ｃ）
   

   

   （各式中、Ａ₁〜Ａ₁₀はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、アルキル基、アルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアシル基または−ＯＲ_d基を表し、Ｒ_dは、水素原子、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アラルキル基、アルコキシアルキル基、トリアルキルシリル基、アルキル基またはアリール基を表し、Ｍは水素原子またはアルカリ金属原子を表す。Ａ₅〜Ａ₈のうち同一分子上の任意の２つが一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に環状構造を形成していてもよく、Ａ₉とＡ₁₀が一緒になって、それらが結合する炭素原子と共に環状構造を形成していてもよい。）
   のいずれかで示されるイミド類とを、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドの存在下で反応させて、式（４ａ）、（４ｂ）および（４ｃ）
   

   

   （各式中、Ｒ、Ｒ₃〜Ｒ₆、Ａ₁〜Ａ₁₀およびＭは、上記と同じ意味を表す。）
   のいずれかで示されるカルボン酸類を得、該カルボン酸類をエステル化して式（５ａ）、（５ｂ）および（５ｃ）
   

   

   （各式中、Ｒ、Ｒ₃〜Ｒ₆およびＡ₁〜Ａ₁₀は、上記と同じ意味を表し、Ｒ₇はアルキル基、アルケニル基または置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。）
   のいずれかで示されるエステル類を得、次いで該エステル類をアミン類と反応させる式（１）
   

   

   （式中、ＲおよびＲ₃〜Ｒ₆は、それぞれ上記と同じ意味を表す。）
   で示される多環式ラクタム類の製造方法。
2. 式（３ａ）、（３ｂ）および（３ｃ）のいずれかで示されるイミド類が、フタルイミドカリウムである請求項１に記載の製造方法。
3. 式（４ａ）、（４ｂ）および（４ｃ）のいずれかで示されるカルボン酸類のエステル化が、式（７）
   Ｒ₇−ＯＨ （７）
   （式中、Ｒ₇は上記と同じ意味を表す。）
   で示されるアルコール類を用いて行うエステル化である請求項１または２に記載の製造方法。
4. アミン類が、式（８）
   Ｒ₈−ＮＨ₂ （８）
   （式中、Ｒ₈は置換基を有していてもよいアミノ基またはアミノ基で置換されていてもよいアルキル基を表す。）
   で示されるアミン類である請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
5. Ｒが、下記の群から選ばれる基である請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
   −（ＣＨ₂）₂−、−（ＣＨ₂）₃−、−（ＣＨ₂）₄−、（ＣＨ₃）₂Ｃ＜、
   （Ｃｌ）₂Ｃ＜、（Ｆ）₂Ｃ＜、＞ＣＨ（ＣＯ₂Ｃ₂Ｈ₅）、
   

   

   
   

   

   （上記各式中、−は１つの単結合を表し、＞および＜はそれぞれ２つの単結合を表す。）
6. Ｒが、（ＣＨ₃）₂Ｃ＜基（イソプロピリデン基）である請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
7. ２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−シクロプロパンカルボン酸または２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−シクロプロパンカルボン酸のカリウム塩。
8. （１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−シクロプロパンカルボン酸または（１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−シクロプロパンカルボン酸のカリウム塩。
9. 式（５ａ）
   

   

   （式中、Ｒ₃〜Ｒ₆およびＡ₁〜Ａ₄は、いずれも水素原子を表し、Ｒは、（ＣＨ₃）₂Ｃ＜を表し、Ｒ₇は炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数７〜２０のアラルキル基を表す。）
   で示されるエステル類。
10. ２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−シクロプロパンカルボン酸メチル。
11. （１Ｒ，３Ｓ）−２，２−ジメチル−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−２Ｈ−イソインドール−２−イル）メチル］−シクロプロパンカルボン酸メチル。