CN102203051A - α-取代酯类的制造方法 - Google Patents

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Abstract

通过使α-羟基酯类的氟代硫酸酯在锌催化剂的存在下与格氏试剂反应，从而可以制造α-取代酯类。新发现了：采用适于大规模生产的氟代硫酸酯也能够良好地进行以往原料基质限于昂贵的三氟甲磺酸酯的反应。另外，通过使用光学纯度高的该氟代硫酸酯，从而可以以高的光学纯度来获得立体化学转化了的α-取代酯类。本发明是解决了现有技术的全部问题、且也可在工业上实施的制造方法。

Description

α-取代酯类的制造方法
技术领域
本发明涉及作为医药/农药中间体而重要的α-取代酯类的制造方法。
背景技术
α-取代酯类是重要的医药/农药中间体。作为与本发明相关的制造技术，报告了使光学活性α-羟基酯类的三氟甲磺酸酯在锌催化剂的存在下与格氏试剂反应，从而合成光学活性α-取代酯类的方法(非专利文献1)。另外，还报告了醇类的氟代硫酸酯与亲核试剂的各种取代反应(专利文献1、非专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：西班牙国专利公报第2136028号
非专利文献
非专利文献1：Angewandte Chemie International Edition(应用化学国际版)(德国)，2008年，第47卷，p.5451-5455
非专利文献2：Journal of the American Chemical Society(美国化学会志)(美国)，1984年，第106卷，p.7496-7500
发明内容
本发明的目的在于提供α-取代酯类的实用的制造方法。为此，需要解决现有技术的问题点。
关于非专利文献1，可使用廉价的氯化锌作为催化剂、且不需要极低温等严酷的反应条件，即可以以高立体转化率且收率良好地获得目标产物。因此，在小规模的合成方面是简便且实用的方法。然而，在作为原料基质的三氟甲磺酸酯的制备中，需要使用价格非常昂贵的三氟甲磺酸酐[(CF3SO2)2O]，不适于大规模生产。另外，通过原料基质的制备、取代反应而副产化学计量的三氟甲磺酸(CF3SO3H)、其盐，由于难分解性而存在废弃物处理方面的问题。
关于专利文献1及非专利文献2，已知有：因所使用的氟代硫酸酯和亲核试剂的种类、组合而发生不同类型的取代反应(参照路线1)。但没有公开与碳亲核试剂的取代反应，也没有报道本发明的对象反应，即在锌催化剂存在下的α-羟基酯类的氟代硫酸酯与格氏试剂的反应。本发明的目标产物为α-取代酯类，但不知道反应是否经过所希望的类型A而良好地进行。进而，不知道在使用了光学活性的原料基质的情况下是否可以以高的立体转化率来获得目标产物。
Figure BPA00001358686500021
这样地，强烈期望一种制造方法，其既是非专利文献1那样的实用的方法，又适于大规模生产(可廉价地制备原料基质，也没有废弃物处理的问题)的制造方法。
本发明人等对上述课题进行了深入研究，结果发现：使α-羟基酯类的氟代硫酸酯在锌催化剂的存在下与格氏试剂反应，从而可制造α-取代酯类。作为原料基质，α位的取代基优选为烷基或取代烷基，特别优选为甲基。另外，酯部位优选为烷基酯，特别优选为碳原子数为1至6的低级烷基酯。进一步，优选光学活性的原料基质，特别优选可由(S)-乳酸酯类来制造的原料基质，不对称碳的立体化学通过反应而发生转化。作为锌催化剂，优选配体为氯、乙酸基(CH3CO2)或三氟甲磺酸基(CF3SO3)的锌催化剂，特别优选氯化锌。作为格氏试剂，优选亲核部位为烷基或取代烷基的格氏试剂，特别优选亲核部位为烷基的格氏试剂。进一步，其中优选氯化镁反应剂。
明确了：在非专利文献1的取代反应中，可优选利用也适于大规模生产的氟代硫酸酯来替代作为原料基质的三氟甲磺酸酯。
这样，发现了极其有用的方法作为α-取代酯类的制造方法，从而实现了本发明。
即，本发明包括[发明1]至[发明4]，提供α-取代酯类的实用的制造方法。
[发明1]
一种α-取代酯类的制造方法，其使通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯在通式[2]所示的锌催化剂的存在下与通式[3]所示的格氏试剂反应，从而制造通式[4]所示的α-取代酯类；
Figure BPA00001358686500031
ZnX1 2  [2]
R3MgX2  [3]
Figure BPA00001358686500041
[式中，R1表示氢、烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、芳香环基或取代芳香环基，R2表示烷基或取代烷基，R3表示烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、芳香环基或取代芳香环基。在R1为氢以外的取代基的情况下，还任选采取通过R1和R2这2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构。X1表示氟、氯、溴、碘、乙酸基(CH3CO2)或三氟甲磺酸基(CF3SO3)，X2表示氯、溴或碘]。
[发明2]
一种α-取代酯类的制造方法，其使通式[5]所示的光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯在通式[6]所示的锌催化剂的存在下与通式[7]所示的格氏试剂反应，从而制造通式[8]所示的光学活性α-取代酯类；
ZnX3 2  [6]
R6MgCl  [7]
Figure BPA00001358686500051
[式中，R4表示烷基或取代烷基，R5表示烷基，R6表示烷基或取代烷基。还任选采取通过R4和R5这2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构。X3表示氯、乙酸基(CH3CO2)或三氟甲磺酸基(CF3SO3)。“*”表示不对称碳，不对称碳的立体化学通过反应而发生转化]。
[发明3]
一种α-取代酯类的制造方法，其使通式[9]所示的光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯在由式[10]所示的锌催化剂的存在下与通式[11]所示的格氏试剂反应，从而制造通式[12]所示的光学活性α-取代酯类；
Figure BPA00001358686500052
ZnCl2  [10]
R8MgCl  [11]
Figure BPA00001358686500053
[式中，R7表示碳原子数为1至6的低级烷基，R8表示烷基]。
[发明4]
根据发明1～3中任一项所述的方法，在发明1～3中的任一项中，该α-羟基酯类的氟代硫酸酯是分别使由式[1a]、[5a]或[9a]所示的醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应而获得的；
Figure BPA00001358686500061
(式中，R1、R2、R4、R5、R7以及“*”的含义与前述式[1]、[5]、[9]中的含义相同。)。
具体实施方式
以下叙述本发明相比于现有技术的优点。
作为本发明的原料基质的α-羟基酯类的氟代硫酸酯，可以参考专利文献1等，通过使用氟硫酸酐[(FSO2)2O]而同样制造。然而，如果考虑廉价地制备也适于大规模生产的原料基质这一观点，则优选通过本发明人已经申请了的“氟代硫酸酯类的制造方法(日本特愿2008-272020)(以下称为“在先申请”。)”来制备α-羟基酯类的氟代硫酸酯，在先申请与本发明的组合是极其有效的。
由于在申请本发明时在先申请尚未公开，因此对其进行简单说明(具体参照“具体实施方式”及参考例1)。该在先申请为，使醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应从而制造氟代硫酸酯类的方法。根据上述氟代硫酸酯类的制造方法，其特征在于，优选进一步在不与水混合的反应溶剂的存在下在2相体系中进行反应。本在先申请中使用的硫酰氟被广泛用作熏蒸剂，是容易大规模获取且廉价的反应剂。因此，可廉价地制造本发明的原料基质即α-羟基酯类的氟代硫酸酯。
另外，在本发明中，虽然通过取代反应而产生化学计量的氟硫酸(FSO3H)、其盐，但是这些化合物通过与无机碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等)或该水溶液反应而简便处理为在废弃物处理方面不会产生问题的氟化钠、氟化钾、氟化钙、硫酸钠，硫酸钾、硫酸钙等。可以说本发明的制造方法在这一点上也适于大规模生产。进一步，该在先申请中的原料基质的制备在废弃物处理这一点上也优异。氟硫酸酐具有2个氟磺酰基(FSO2)，但是仅其中1个导入原料基质的α-羟基酯类的氟代硫酸酯中，另一个作为导入时的离去基团而起作用。因此，硫酰氟作为氟磺酰基的导入剂的原子经济性(atom economy)也高，可有力地削减贯穿于也包括原料基质的制备在内的全部过程的废弃物。
另外新发现：本发明的作为原料基质的α-羟基酯类的氟代硫酸酯与硬的格氏试剂在锌催化剂存在下进行的取代反应，优先于路线1的类型B、C，经过所希望的类型A从而选择性地进行。进一步，也明显可知，如果使用光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯，则反应以极高的转化率进行，可收率良好地获得作为医药/农药中间体而非常地重要的光学活性α-取代酯类。
在本发明中几乎不副产难分离的杂质，因此可以以高的化学纯度来获得目标产物。进一步，通过使用光学纯度高的α-羟基酯类的氟代硫酸酯，从而可以以高的光学纯度来获得α-取代酯类。
这样，本发明是解决了现有技术的全部问题、且也可工业上实施的制造方法。
下面对本发明的α-取代酯类的制造方法进行详细说明。
本发明为一种α-取代酯类的制造方法，其使通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯在通式[2]所示的锌催化剂的存在下与通式[3]所示的格氏试剂反应，从而制造通式[4]所示的α-取代酯类。
通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯的R1表示氢、烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、芳香环基或取代芳香环基。其中，优选烷基或取代烷基，特别优选甲基。
烷基可采用碳原子数为1至18的、直链或支链的链式或环式(碳原子数为3以上的情况)。本说明书中的烯基为前述烷基的任意相邻2个碳的单键以任意数目被替换为双键的烯基，该双键的立体化学可采用E体、Z体、或E体和Z体的混合物[也包括在键合了氟磺酰氧基(FSO2O)的碳上不直接键合烯基碳(SP2碳)的情况]。本说明书中的炔基为前述的烷基的任意相邻2个碳的单键以任意数目被替换为三键的炔基[也包括在键合了氟磺酰氧基的碳上不直接键合炔基碳(SP碳)的情况]。芳香环基可采用碳原子数为1至18的如下基团：苯基、萘基、蒽基等芳香族烃基，或吡咯基、呋喃基、噻吩基、吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基等包含氮、氧或硫等杂原子的芳香族杂环基。
该烷基、烯基、炔基以及芳香环基也可在任意的碳上以任意的数目以及任意的组合具有取代基(分别对应于取代烷基、取代烯基、取代炔基以及取代芳香环基)。作为所述取代基，可列举出氟、氯、溴、碘的卤素；叠氮基；硝基；甲基、乙基、丙基等低级烷基；氟甲基、氯甲基、溴甲基等低级卤代烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基等低级烷氧基；氟甲氧基、氯甲氧基、溴甲氧基等低级卤代烷氧基；二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基等低级烷基氨基；甲硫基、乙硫基、丙硫基等低级烷基硫基；氰基；甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基等低级烷氧基羰基；氨基羰基、二甲氨基羰基、二乙氨基羰基、二丙基氨基羰基等低级烷基氨基羰基；低级烯基、低级炔基等不饱和基团；苯基、萘基、吡咯基、呋喃基、噻吩基等芳香环基；苯氧基、萘氧基、吡咯氧基、呋喃氧基、噻吩氧基等芳香环氧基；哌啶基、哌啶子基、吗啉基等脂肪族杂环基；羟基、羟基的保护基团；氨基(也包括氨基酸或肽残基)、氨基的保护基团；硫醇基、硫醇基的保护基团；醛基、醛基的保护基团；羧基、羧基的保护基团等。
另外，在本说明书中以下的各用语分别以以下记载的意义来使用。“低级”是指碳原子数为1至6的、直链或支链的链式或环式(碳原子数为3以上的情况)。“不饱和基团”为双键(烯基)时，可采用E体或Z体这两种几何异构体。作为“羟基、氨基、硫醇基、醛基以及羧基的保护基团”，可使用Protective Groups in Organic Synthesis Third Edition，1999，John Wiley & Sons，Inc.中记载的保护基等(也可由1个保护基同时保护2个以上的官能团)。另外，在“不饱和基团”、“芳香环基”、“芳香环基氧基”以及“脂肪族杂环基”中，也可由如下基团来取代：卤素、叠氮基、硝基、低级烷基、低级卤代烷基、低级烷氧基、低级卤代烷氧基、低级烷基氨基、低级烷基硫基、氰基、低级烷氧基羰基、氨基羰基、低级烷基氨基羰基、羟基、羟基的保护基团、氨基、氨基的保护基团、硫醇基、硫醇基的保护基团、醛基、醛基的保护基团、羧基、羧基的保护基团等。这些取代基之中也存在在锌催化剂的存在下与格氏试剂反应的情况，但可通过采用适宜的反应条件而良好地进行所希望的反应。
通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯的R2表示烷基或取代烷基。这些取代基与在通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯的R1中所记述的分别对应的取代基的定义相同。其中，优选烷基，特别优选碳原子数为1至6的低级烷基。
在通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯的R1为氢以外的取代基的情况下，还任选采取通过R1和R2这2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构(例如，α-羟基内酯类的氟代硫酸酯等)。
在通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯的R1为氢以外的取代基的情况下，键合了氟磺酰氧基的碳变成不对称碳，该不对称碳的立体化学通过反应而发生转化。在希望光学活性体作为目标产物的情况下，可使用光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯作为原料基质(当然，也可根据目标产物而使用外消旋的原料基质)。
通式[2]所示的锌催化剂的X1表示氟、氯、溴、碘、乙酸基或三氟甲磺酸基。其中，优选为氯、乙酸基或三氟甲磺酸基，特别优选为氯。
通式[3]所示的格氏试剂的R3表示烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、芳香环基或取代芳香环基。这些取代基与在通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯的R1中所记述的分别对应的取代基的定义相同。其中，优选为烷基或取代烷基，特别优选为烷基。
通式[3]所示的格氏试剂的X2表示氯、溴或碘。其中，优选为氯。
通式[5]所示的光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯，还任选采取通过R4和R5这2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子(氮、氧或硫等)的共价键而形成的环状结构(例如，光学活性α-羟基内酯类的氟代硫酸酯等)。
通式[5]所示的光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯的“*”表示不对称碳，不对称碳的立体化学通过反应而发生转化。
通式[5]所示的光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯的立体化学可根据目标产物的立体化学而适宜使用R体或S体。其光学纯度使用75％ee以上即可，通常优选为80％ee以上，特别优选为85％ee以上。
通式[9]所示的光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯的氟磺酰氧基与不对称碳的键符号表示氟磺酰氧基朝向纸面下侧。
通式[9]所示的光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯的光学纯度使用80％ee以上即可，通常优选为85％ee以上，特别优选为90％ee以上。
通式[12]所示的光学活性α-取代酯类的R8与不对称碳的键符号表示R8朝向纸面上侧。
通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯，可以参考专利文献1及日本特愿2008-272020等，由公知或市售的α-羟基酯类同样地制造或者根据需要由其光学活性体同样地制造。实施例1中使用的(S)-乳酸乙酯的氟代硫酸以参考例1为参考同样地制造。
相对于1摩尔通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯，通式[2]所示的锌催化剂的用量使用0.7摩尔以下即可，优选0.0001至0.5摩尔，特别优选0.001至0.3摩尔。
相对于1摩尔通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯，通式[3]所示的格氏试剂的用量使用0.7摩尔以上即可，优选0.8～10摩尔，特别优选0.9～5摩尔。
作为反应溶剂，可列举出正己烷、环己烷、正庚烷等脂肪族烃系，苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃系，乙醚、四氢呋喃、二异丙基醚、叔丁基甲基醚、二正丁基醚、二乙氧基甲烷、1，2-二甲氧基乙烷等醚系等。其中，优选正己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯、乙醚、四氢呋喃、叔丁基甲基醚、二正丁基醚以及1，2-二甲氧基乙烷；特别优选正庚烷、甲苯、二甲苯、乙醚、四氢呋喃以及叔丁基甲基醚。这些反应溶剂可单独或组合使用。
相对于1摩尔通式[1]表示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯，反应溶剂的用量使用0.01L(升)以上即可，优选0.03～30L，特别优选0.05～20L。
在反应温度而言为-80～+80℃的范围进行即可，优选为-40～+40℃，特别优选为-20～+20℃。
在反应时间为48小时以内的范围进行即可，其根据原料基质及反应条件而不同，因此优选通过气相色谱法、液相色谱法、核磁共振等分析手段追踪反应的进行状况，将原料基质几乎完全消耗了的时间点设为终点。
后处理中，向反应终了液中加入水、无机酸(例如氯化铵、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、硫酸等)的水溶液或无机碱(例如，碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾等)的水溶液，并用有机溶剂(例如正己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、二异丙基醚、叔丁基甲基醚、乙酸乙酯等)来萃取，根据需要而将回收了的有机层用水、无机酸的水溶液或无机碱的水溶液来洗涤，进一步通过干燥剂(无水硫酸钠、无水硫酸镁等)来干燥、浓缩，从而可获得通式[4]所示的α-取代酯类作为粗产物。对于粗产物，根据需要可通过活性炭处理、蒸馏、重结晶、柱层析等将其提纯为高化学纯度。
在本发明中，可使α-羟基酯类的氟代硫酸酯在锌催化剂的存在下与格氏试剂反应，从而制造α-取代酯类(方案1)。
方案1中，优选如下的组合：原料基质是α位的取代基采用烷基或取代烷基、以及酯部位采用烷基的光学活性体；锌催化剂是配体采用氯、乙酸基或三氟甲磺酸基的化合物；格氏试剂是亲核部位采用烷基或取代烷基的氯化镁反应剂(方案2)。本实施方式的原料基质、锌催化剂以及格氏试剂的获取较容易，所获得的光学活性α-取代酯类也是特别重要的医药/农药中间体。
方案2中，特别优选如下的组合：原料基质是α位的取代基采用甲基、以及酯部位采用碳原子数为1至6的低级烷基的、绝对构型为S体的光学活性体；锌催化剂是氯化锌；格氏试剂是烷基氯化镁反应剂(方案3)。本实施方式的原料基质、锌催化剂以及格氏试剂的获取容易，所获得的光学活性α-取代酯类也是极其重要的医药/农药中间体。
接着说明本发明中用作原料的、由式[1]、[5]或[9]所示的(光学活性)α-羟基酯类的氟代硫酸酯的制造方法。在本发明中，该α-羟基酯类的氟代硫酸酯可以使用通过任何方法来制作的氟代硫酸酯。但是，如已叙述的那样，通过在先申请(日本特愿2008-272020)的方法来制造，这在大规模且廉价地制造方面极其优选。具体而言，可使由式[1a]、[5a]或[9a]所示的醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而有效地制造(以下的[发明A])。
Figure BPA00001358686500141
(式中，R1、R2、R4、R5、R7以及“*”的含义与前述式[1]、[5]、[9]中的含义相同。)
其中，特别优选使该反应在不与水混合的反应溶剂的存在下在2相体系进行(以下的[发明B])。
[发明A]和[发明B]的特征在于使醇类与硫酰氟的反应在碱和水的存在下进行这一点，由此，可有力地抑制氟代硫酸酯类的“-OSO2F”基被“-F”取代所致的“氟化物”的生成，并以高的收率来制造氟代硫酸酯类。
由于在申请本发明时前述的日本特愿2008-272020(在先申请)尚未公开，因此对其详细说明。
[发明A]
一种氟代硫酸酯类的制造方法，其使通式[1]所示的醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应，从而制造通式[2]所示的氟代硫酸酯类；
[式中，R1、R2及R3各自独立地表示氢、烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、芳香环基、取代芳香环基、烷基羰基、取代烷基羰基、芳基羰基、取代芳基羰基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、取代烷基氨基羰基、芳基氨基羰基、取代芳基氨基羰基或氰基。在R1、R2及R3这3个取代基中采用氢取代基和采用氰基取代基的总数为0或1的情况下，还任选采取通过2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构。
[发明B]
发明A所述的氟代硫酸酯类的制造方法的其特征在于，在发明A中，进一步在不与水混合的反应溶剂的存在下在2相体系中进行反应(本日本专利申请中的“2相体系”为仅以液相的状态为对象的记载，如果也包括硫酰氟所存在的气相的话，严密地讲是“3相体系”)。
关于通式[1]所示的醇类的R1、R2及R3，烷基、烯基、炔基以及芳香环基，与本发明的通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯的R1中所记的、分别对应的取代基相同。烷基羰基(COR)的烷基(R)与本发明的烷基的定义相同；芳基羰基(COAr)的芳基(Ar)与本发明的芳香环基的定义相同；烷氧基羰基(CO2R)的烷基(R)与本发明的烷基的定义相同；氨基羰基表示CONH2，烷基氨基羰基(CONHR或CONR2)的烷基(R)与本发明的烷基的定义相同；芳基氨基羰基(CONHAr或CONAr2)的芳基(Ar)与本发明的芳香环基的定义相同。取代烷基、取代烯基、取代炔基、取代芳香环基、取代烷基羰基、取代芳基羰基、取代烷氧基羰基、取代烷基氨基羰基以及取代芳基氨基羰基为本发明的通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯的R1中所记的、通过使取代基分别在烷基、烯基、炔基、芳香环基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、烷基氨基羰基或芳基氨基羰基的任意的碳上以任意的数目以及任意的组合进行取代而得到的基团，所述取代基有：卤素、叠氮基、硝基、低级烷基、低级卤代烷基、低级烷氧基、低级卤代烷氧基、低级烷基氨基、低级烷基硫基、氰基、低级烷氧基羰基、氨基羰基、低级烷基氨基羰基、不饱和基团、芳香环基、芳香环基氧基、脂肪族杂环基、羟基、羟基的保护基团、氨基、氨基的保护基团、硫醇基、硫醇基的保护基团、醛基、醛基的保护基团、羧基、羧基的保护基团等。
在通式[1]所示的醇类的R1、R2及R3为各不相同的取代基的情况下，键合有羟基的碳变成不对称碳，但是该不对称碳的立体化学在反应后得以保持。通过使用光学纯度高的醇类作为原料基质，从而可以以高的光学纯度来获得氟代硫酸酯类。该不对称碳的立体化学可根据目标产物的立体化学而适宜使用R体或S体。所述光学纯度使用70％ee以上即可，通常优选为80％ee以上，特别优选为90％ee以上。
相对于1摩尔通式[1]所示的醇类，硫酰氟的用量使用0.7摩尔以上即可，优选为0.8～10摩尔，特别优选为0.9～5摩尔。
作为碱，可列举出三乙胺、二异丙基乙胺、三正丙基胺、三正丁基胺、三正戊基胺、吡啶、2，3-二甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡啶、3，4-二甲基吡啶、3，5-二甲基吡啶、2，4，6-三甲基吡啶、3，5，6-三甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶、1，5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)、N，N，N’，N’，N”-五甲基胍、1，5，7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)、BEMP以及t-Bu-P4等磷腈碱等有机碱；碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化锂，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等无机碱。这些碱可单独或组合使用。
相对于1摩尔通式[1]所示的醇类，碱的用量使用0.7摩尔以上即可，优选0.8～10摩尔，特别优选0.9～5摩尔。在将碱组合使用的情况下，表示总的用量。
相对于通式[1]所示的醇类1摩尔，水的用量使用0.05L以上即可，优选0.1～30L，特别优选0.2～20L。
作为不与水混合的反应溶剂，可列举出正己烷、环己烷、正庚烷等脂肪族烃系，苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃系，二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷等卤代烃系，乙醚、二异丙基醚、叔丁基甲基醚等醚系，乙酸乙酯、乙酸正丁酯等酯系等。这些反应溶剂可单独或组合使用。
相对于1摩尔通式[1]所示的醇类，不与水混合的反应溶剂的用量使用0.01L以上即可，优选为0.03～30L，特别优选为0.05～20L。
在反应温度为-10～+150℃的范围进行即可，优选为-5～+125℃，特别优选为0～+100℃。
在反应时间为48小时以内的范围进行即可。
后处理中，可通过对反应终了液进行通常的操作而获得目标产物。
通过参考例来具体说明本在先申请的实施方式，但是本在先申请不受限于该参考例。
[实施例]
通过实施例来具体说明本发明的实施方式，但是本发明不受限于这些实施例。
[实施例1]
向7.5mL(0.33M)四氢呋喃中加入由下述式
Figure BPA00001358686500181
表示的光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯(S体，光学纯度91.5％ee)500mg(2.50mmol，1.00eq)和氯化锌(ZnCl2)的1.00M乙醚溶液0.12mL(0.12mmol，0.05eq)，冷却至0℃，用10分钟滴加苄基氯化镁(C6H5CH2MgCl)的0.99M四氢呋喃溶液3.50mL(3.47mmol，1.39eq)，在0℃搅拌2小时。向反应终了液中加入20mL饱和氯化铵水溶液，用20mL正己烷萃取2次，通过减压浓缩、真空干燥，从而获得了475mg由下述式表示的光学活性α-取代酯类(S体)的粗产物。粗产物的收率为99％。
根据粗产物的1H-NMR分析，转换率为95％以上(根据原料基质的残存量算出)。
通过将粗产物减压蒸馏(沸点～100℃、减压度0.4kPa)，从而获得了光学活性α-取代酯类的提纯品。提纯品的气相色谱纯度为81.9％。通过提纯品的手性气相色谱法分析测得光学纯度为93.3％ee(S体)。
以下示出光学活性α-取代酯类的1H-NMR。
1H-NMR[基准物质：(CH3)4Si，氘代溶剂：CDCl3]，δppm：1.15(d，6.8Hz，3H)，1.19(t，7.2Hz，3H)，2.70(m，2H)，3.02(m，1H)，4.09(q，7.2Hz，2H)，7.14-7.32(Ar-H，5H)。
[参考例1]
向不锈钢(SUS)制耐压反应容器中加入由下述式
表示的光学活性醇类(S体)20.00g(169.3mmol，1.00eq)、甲苯141mL(1.20M)、三乙胺20.56g(203.2mmol，1.20eq)和碳酸钾水溶液176.10g[由碳酸钾35.10g(254.0mmol，1.50eq)和水141mL(1.20M)来制备]，浸于冰浴中，从储气罐吹入硫酰氟34.56g(338.6mmol，2.00eq)，在冰冷却下搅拌3小时30分钟。通过反应终了液(有机层)的气相色谱分析测得转换率为96％。转换率测定时，由下述式
表示的光学活性氟代硫酸酯类(S体)的气相色谱纯度为82.9％，由下述式表示的光学活性氟化物(R体)的气相色谱纯度为4.4％。
Figure BPA00001358686500202
光学活性氟代硫酸酯类与光学活性氟化物的生成比为95∶5。通过反应终了液(有机层)的手性气相色谱分析测得光学活性氟代硫酸酯类的光学纯度为97.6％ee(S体)。
将反应终了液进行2相分离而回收有机层，对回收的有机层进行减压蒸馏(沸点89℃，减压度3.6kPa)，从而获得了21.13g光学活性氟代硫酸酯类的提纯品。收率为62％。提纯品的气相色谱纯度和光学纯度分别为92.5％、96.9％ee(S体)。
以下示出光学活性氟代硫酸酯类的1H及19F-NMR。
1H-NMR[基准物质：(CH3)4Si，氘代溶剂：CDCl3]，δppm：1.33(t，7.2Hz，3H)，1.72(d，6.9Hz，3H)，4.31(q，7.2Hz，2H)，5.22(q，6.9Hz，1H)。
19F-NMR(基准物质：C6F6，氘代溶剂：CDCl3)，δppm：-63.40(s，1F)。
以下示出光学活性氟化物的1H以及19F-NMR。
1H-NMR[基准物质：(CH3)4Si，氘代溶剂：CDCl3]，δppm：1.32(t，7.2Hz，3H)，1.58(dd，23.6Hz，6.9Hz，3H)，4.26(q，7.2Hz，2H)，5.00(dq，49.0Hz，6.9Hz，1H)。
19F-NMR(基准物质：C6F6，氘代溶剂：CDCl3)，δppm：-21.88(dq，48.9Hz，24.4Hz，1F)。

Claims (4)

1.一种α-取代酯类的制造方法，其使通式[1]所示的α-羟基酯类的氟代硫酸酯在通式[2]所示的锌催化剂的存在下与通式[3]所示的格氏试剂反应，从而制造通式[4]所示的α-取代酯类，
ZnX1 2  [2]
R3MgX2  [3]
Figure FPA00001358686400012
式中，R1表示氢、烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、芳香环基或取代芳香环基，R2表示烷基或取代烷基，R3表示烷基、取代烷基、烯基、取代烯基、炔基、取代炔基、芳香环基或取代芳香环基；在R1为氢以外的取代基的情况下，还任选采取通过R1和R2这2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构；X1表示氟、氯、溴、碘、乙酸基(CH3CO2)或三氟甲磺酸基(CF3SO3)，X2表示氯、溴或碘。
2.一种光学活性α-取代酯类的制造方法，其使通式[5]所示的光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯在通式[6]所示的锌催化剂的存在下与通式[7]所示的格氏试剂反应，从而制造通式[8]所示的光学活性α-取代酯类；
Figure FPA00001358686400021
ZnX3 2  [6]
R6MgCl  [7]
Figure FPA00001358686400022
式中，R4表示烷基或取代烷基，R5表示烷基，R6表示烷基或取代烷基；还任选采取通过R4和R5这2个取代基的碳原子之间的共价键或碳原子之间介由杂原子的共价键而形成的环状结构；X3表示氯、乙酸基(CH3CO2)或三氟甲磺酸基(CF3SO3)；“*”表示不对称碳，不对称碳的立体化学通过反应而发生转化。
3.一种光学活性α-取代酯类的制造方法，其使通式[9]所示的光学活性α-羟基酯类的氟代硫酸酯在由式[10]所示的锌催化剂的存在下与通式[11]所示的格氏试剂反应，从而制造通式[12]所示的光学活性α-取代酯类；
Figure FPA00001358686400023
ZnCl2  [10]
R8MgCl  [11]
Figure FPA00001358686400031
式中，R7表示碳原子数为1至6的低级烷基，R8表示烷基。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，在权利要求1～3中的任一项中，该α-羟基酯类的氟代硫酸酯是分别使由式[1a]、[5a]或[9a]所示的醇类在碱和水的存在下与硫酰氟(SO2F2)反应而获得的；
Figure FPA00001358686400032
式中，R1、R2、R4、R5、R7以及“*”的含义与前述式[1]、[5]、[9]中的含义相同。
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