CN114341098A - 环戊烷化合物的制备方法、内酯化合物的制备方法、二醇化合物的制备方法和化合物 - Google Patents

环戊烷化合物的制备方法、内酯化合物的制备方法、二醇化合物的制备方法和化合物 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种环戊烷化合物的制备方法,其能够以非对映选择性地且根据需要以对映选择性地简便地合成分子内具有多个不对称中心的环戊烷化合物。本发明的制备方法为式(III)所示环戊烷化合物的制备方法,包括在含有吡咯烷化合物的催化剂的存在下,浆特定的α,β‑不饱和醛化合物或其顺反异构体、与特定的α,β‑不饱和酮化合物或其顺反异构体进行环化。

Description

环戊烷化合物的制备方法、内酯化合物的制备方法、二醇化合 物的制备方法和化合物
技术领域
本发明涉及环戊烷化合物的制备方法、内酯化合物的制备方法和二醇化合物的制备方法,以及环戊烷化合物和内酯化合物。
本申请基于2019年10月11日在日本申请的日本特愿2019-187643号主张优先权,并将其内容引用于此。
背景技术
前列腺素(以下也称为“PG”)类是由花生四烯酸生物合成的类花生酸之一,已知具有例如血压降低作用、子宫收缩作用、眼压降低作用、血小板凝集作用等的生理活性。
PG类在生理学上是重要的,但另一方面,由于其天然中的存在量极小,因此很多组都致力于开发有效的合成方法。
作为PG类的有效合成方法之一,可以举出经由科里内酯的合成方法。在PG类的合成时,通过采用科里内酯作为中间体,可以合成包含多种多样的PG衍生物的PG类。目前,科里内酯是重要的药物原料之一。
但是,作为PG类的合成中间体的科里内酯在分子内具有多个不对称中心,因此在合成时,需要高的非对映选择性和高的对映选择性。因此,制备科里内酯时,通常需要较多的工序(例如非专利文献1)。
现有技术文件
非专利文献
非专利文献1:Corey等人,“The Logic of Chemical Synthesis”,Wiley,NewYork,1995年刊,第255页,第258页,第259页,第278页,第279页等
发明内容
本发明要解决的问题
在上述情况下,需要开发一种含有科里内酯的、非对映选择性地且对映选择性地合成在分子中具有多个不对称中心的环戊烷化合物的方法。
本发明的目的在于提供一种合成方法,该合成方法能够以非对映选择性地且根据需要对映选择性地简单地合成分子中具有多个不对称中心的环戊烷化合物。
解决问题的手段
[1]一种式(III)所示的环戊烷化合物的制备方法,该方法包括:在含有环状胺化合物或链状胺化合物的催化剂的存在下,将式(I)所示的α,β-不饱和醛化合物或其顺反异构体、与式(II)所示的α,β-不饱和酮化合物或其顺反异构体进行环化,
[化学式1]
Figure BDA0003525507760000021
(式(I)中,
R1A表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、取代甲硅烷基、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2或氢原子;
R1B表示氢原子、卤素或C1-6烷基;
RX表示C1-6烷基或可具有取代基的芳香族烃环基;
RX1和RX2各自相同或不同,表示RX。)
[化学式2]
Figure BDA0003525507760000022
(式(II)中,
R2A表示-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2B表示氢原子、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2C表示氢原子或卤素;
R2D和R2E各自相同或不同,表示氢原子、C1-6烷基、可具有取代基的芳香族烃环基或可具有取代基的芳香族杂环基;
R2C与R2E成为一体,可表示可被取代的C2-4亚烷基、或可被取代且亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代而成的C2-4亚烷基;
RX表示C1-6烷基或可具有取代基的芳香族烃环基;
RX1和RX2各自相同或不同,表示RX。)
[化学式3]
Figure BDA0003525507760000023
(式(III)中,
R1A表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、取代甲硅烷基、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2或氢原子;
R1B表示氢原子、卤素或C1-6烷基;
R2A表示-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2B表示氢原子、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2C表示氢原子或卤素;
R2D和R2E各自相同或不同,表示氢原子、C1-6烷基、可具有取代基的芳香族烃环基或可具有取代基的芳香族杂环基;
R2C与R2E成为一体,可表示可被取代的C2-4亚烷基、或可被取代且亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代而成的C2-4亚烷基;
RX表示C1-6烷基或可具有取代基的芳香族烃环基;
RX1和RX2各自相同或不同,表示RX
式(III)中的立体化学的表示示出相对构型。)
[2]根据[1]所述的环戊烷化合物的制备方法,其中,所述环化在酸的存在下进行。
[3]根据[1]或[2]所述的环戊烷化合物的制备方法,其中,所述环状胺化合物或所述链状胺化合物为吡咯烷化合物,所述吡咯烷化合物为在吡咯烷环的氮原子的α位的碳上具有不对称中心的吡咯烷化合物。
[4]根据[3]所述的环戊烷化合物的制备方法,其中,所述吡咯烷化合物为式(IV)所示的化合物或式(V)所示的化合物,
[化学式4]
Figure BDA0003525507760000031
(式(IV)中,
R4A表示羧基、四唑基或-C(R4C)(R4D)-OR4E基;
R4C和R4D各自相同或不同,表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、可具有取代基的C1-6烷基;
R4E表示氢原子、取代甲硅烷基或可具有取代基的C1-6烷基;
R4B表示羟基的保护基;
n表示0或1;
式(IV)中的立体化学的表示示出绝对构型。)
[化学式5]
Figure BDA0003525507760000041
(式(V)中,
R4A表示羧基、四唑基或-C(R4C)(R4D)-OR4E基;
R4C和R4D各自相同或不同,表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、可具有取代基的C1-6烷基;
R4E表示氢原子、取代甲硅烷基或可具有取代基的C1-6烷基;
R4B表示羟基的保护基;
n表示0或1;
式(V)中的立体化学的表示示出绝对构型。)
[5]根据[4]所述的环戊烷化合物的制备方法,其中,所述吡咯烷化合物为(R)-2-(二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷、(S)-2-(二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷、(R)-2-(二苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷或(S)-2-(二苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷。
[6]一种式(III-a)所示的环戊烷化合物的制备方法,该方法包括:在含有环状胺化合物或链状胺化合物的催化剂的存在下,将式(I)所示的α,β-不饱和醛化合物、与式(II)所示的α,β-不饱和酮化合物进行环化,
[化学式6]
Figure BDA0003525507760000042
式(I)中,R1A为取代甲硅烷基,R1B为氢原子;
[化学式7]
Figure BDA0003525507760000051
式(II)中,R2A为-C(=O)-O-RX,R2B、R2C、R2D和R2E为氢原子,RX为C1-6烷基;
[化学式8]
Figure BDA0003525507760000052
(式(III-a)中,
R3A表示取代甲硅烷基;
R3B表示-C(=O)-O-RY
RY表示C1-6烷基;
式(III-a)中的立体化学的表示示出相对构型。)
[7]一种式(III-b)所示的内酯化合物的制备方法,该方法包括:将通过[6]所述的环戊烷化合物的制备方法制备的式(III-a)所示的环戊烷化合物还原后进行内酯化,
[化学式9]
Figure BDA0003525507760000053
(式(III-b)中,
R3A表示取代甲硅烷基;
式(III-b)中的立体化学的表示示出相对构型。)
[8]一种式(III-c)所示的二醇化合物的制备方法,该方法包括:将通过[7]所述的内酯化合物的制备方法制备的式(III-b)所示的内酯化合物利用玉尾-弗莱明反应进行氧化,
[化学式10]
Figure BDA0003525507760000061
(式(III-c)中的立体化学的表示示出相对构型。)
[9]一种式(III-a)所示的环戊烷化合物,
[化学式11]
Figure BDA0003525507760000062
(式(III-a)中,
R3A表示取代甲硅烷基;
R3B表示-C(=O)-O-RY
RY表示C1-6烷基;
式(III-a)中的立体化学的表示示出相对构型。)
[10]一种式(III-b)所示的内酯化合物,
[化学式12]
Figure BDA0003525507760000063
(式(III-b)中,
R3A表示取代甲硅烷基;
式(III-b)中的立体化学的表示示出相对构型。)
本发明的效果
根据本发明的环戊烷化合物的制备方法,能够以非对映选择性地且根据需要对映选择性地简便地合成分子内具有多个不对称中心的环戊烷化合物。
特别地,可通过本发明的环戊烷化合物的制备方法制备的本发明的环戊烷化合物和内酯化合物,作为科里内酯的合成中间体有用。此外,通过采用本发明的环戊烷化合物作为科里内酯的合成中间体,能够一锅、即不需要所谓的分离纯化操作地在一个反应容器中制备科里内酯。
另外,在本说明书中,所谓科里内酯,除了一般作为科里内酯或科里内酯二醇((1R)-2β-(羟甲基)-3α,5α-二羟基环戊烷-1α-醋酸1,5-内酯或(3aR,4S,5R,6aS)-5-羟基-4-(羟甲基)六氢-2H-环戊并[b]呋喃-2-酮)而公知的下述式的化合物以外,还包括下述式中的一部分或全部的羟基被相同或不同的保护基保护的化合物、以及它们的光学异构体或外消旋化合物。
[化学式13]
Figure BDA0003525507760000071
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细地说明,但本发明不限于以下的实施方式,在其主旨的范围内能够进行各种变更来实施。
在本说明书中,以下的用语表示以下的含义。
“C1-6烷基”是指碳原子数1-6的直链或支链烷基。例如可以举出:甲基、乙基、丙烷-1-基、丙烷-2-基、丁烷-1-基、丁烷-2-基、2-甲基丙烷-2-基、戊烷-1-基、戊烷-2-基、戊烷-3-基、2-甲基丁烷-2-基、2-甲基丁烷-3-基、己烷-1-基。
“C2-6烯基”是指碳原子数2-6的直链或支链烯基,或者是可以具有一个以上的碳-碳不饱和键的烷基。例如可以举出:乙烯基、烯丙基、丙烯-1-基、丁-3-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-1-烯-1-基、戊-4-烯-1-基、丙烯-2-基、1-甲基丙-2-烯-1-基、2-甲基丙-2-烯-1-基、3-甲基丁-3-烯-1-基。
“C3-8环烷基”是指碳原子数3-8的环烷基。可以举出:环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基。
“卤素”是指氟、氯、溴、碘。
<环戊烷化合物的制备方法>
本发明的环戊烷化合物的制备方法(以下也简称为“本发明的制备方法”)为式(III)所示的环戊烷化合物的制备方法,包括:在由环状胺化合物或链状胺化合物构成的催化剂(以下也称为“胺催化剂”)的存在下,将式(I)所示的α,β-不饱和醛化合物或其顺反异构体、与式(II)所示的α,β-不饱和酮化合物或其顺反异构体进行环化。
另外,以下,将“式(I)所示的α,β-不饱和醛化合物”也称为“化合物(I)”、将“式(II)所示的α,β-不饱和酮化合物”也称为“化合物(II)”、将“式(III)所示的环戊烷化合物”也称为“化合物(III)”。
[化学式14]
Figure BDA0003525507760000081
式中的符号如上所述。
本说明书中,作为通过本发明的制备方法制备的环戊烷化合物的化合物(III)的立体化学如上述化学式所示,式(III)中的立体化学的表示示出相对构型。
例如,如果本发明的制备方法中的环化中使用的胺催化剂是光学惰性化合物,则作为化合物(III)可以以单一的非对映异构体(单一异构体)的方式得到具有式(III)所示的相对构型的外消旋体。另一方面,如果本发明的制备方法中的环化中使用的胺催化剂是光学活性化合物,则作为化合物(III)可以选择性地得到具有式(III)所示的相对构型的两种对映异构体中的一种对映异构体。
在本说明书中,当在化学式中表示立体化学时,除非特别说明,否则其应理解为是指相对构型。
本发明的制备方法中的环化可以在酸的存在下进行,以使反应更顺利地进行。
作为用于在酸的存在下进行本发明的制备方法中的环化的酸,没有特别限制,可以举出:氯化氢、溴化氢、硫酸、硝酸、磷酸等的无机酸;乙酸、丙酸、甲酸、草酸、三氟乙酸、苯甲酸、金刚烷羧酸等的有机羧酸;甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、三氟甲磺酸等的有机磺酸;苯酚、甲酚、羟基苯甲醚、氯苯酚、三溴苯酚、硝基苯酚、氰基苯酚、苦味酸等的酚类。
其中,优选有机羧酸、酚类。作为有机羧酸,优选苯甲酸、金刚烷-1-羧酸。作为酚类,更优选具有硝基的苯酚,进一步优选对硝基苯酚。
在本发明的制备方法中的环化中使用酸的情况下,酸的使用量可以为催化剂量,但为了使反应更顺利地进行,相对于化合物(I)的100摩尔%,优选为10~200摩尔%,更优选为30~180摩尔%,进一步优选为50~150摩尔%,特别优选为80~120摩尔%。
本发明的制备方法中的环化优选使用酸进行。
本发明的制备方法中环化的反应温度,可以根据化合物(I)和化合物(II)的各取代基的性质、胺催化剂的化学结构和特性等进行选择,一般为-30~120℃,优选0~50℃。
本发明的制备方法中的环化的反应时间,可以根据化合物(I)和化合物(II)的各取代基的性质、胺催化剂的化学结构和特性等进行选择,通常为1分钟~120小时,优选10分钟~10小时。
作为本发明的制备方法中的环化中使用的反应溶剂,只要不阻碍反应,就没有特别限制,可以举出:甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等的醇类;苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烃类;二乙醚、四氢呋喃、2-甲基氢化呋喃、二氧六环等的醚类;乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等的非质子性极性溶剂;二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿等的卤代烃类。
特别是在酸的存在下进行本发明的制备方法中的环化时,其中优选醇类、醚类、卤代烃类,更优选醇类,进一步优选异丙醇。
在本发明的制备方法中的环化中作为催化剂使用的环状胺化合物或链状胺化合物,可以使用在反应体系中能够与化合物(I)反应形成亚胺盐,提高化合物(I)作为迈克尔受体的活性的化合物,即,可以使用仲环状胺化合物、伯链状胺化合物或仲链状胺化合物。
在本发明的制备方法中的环化中作为催化剂使用的环状胺化合物是指,不具有芳香性的可取代的5-7元的、至少一个环构成原子为氮原子且该氮原子为仲胺性的氮原子的胺化合物。
在本发明的制备方法中的环化中作为催化剂使用的链状胺化合物是指,被选自可取代的C1-6烷基、可取代的C2-6烯基和可取代的C3-8环烷基中的至少一个基团取代的伯胺化合物或仲胺化合物。
特别是,作为本发明的制备方法中的环化中作为催化剂使用的环状胺化合物或链状胺化合物,可以优选使用作为用于进行对映选择性的迈克尔加成反应的催化剂而已知的环状胺化合物或链状胺化合物。作为本发明的制备方法中的环化中使用的胺催化剂,如果使用光学活性的胺催化剂,则对映选择性地进行迈克尔加成反应,接着进行环化,但即使使用外消旋体的胺催化剂,由于本发明的制备方法中的环化中非对映选择性地进行环化,因此也可以制备单一的非对映异构体形式的化合物(III)。
从得到光学活性体形式的化合物(III)、具体而言例如可以使用化合物(III)作为光学活性的科里内酯的合成中间体的观点出发,本发明的制备方法中的环化中使用的胺催化剂优选为光学活性的胺催化剂。
另外,作为本发明的制备方法中的环化中使用的胺催化剂,优选环状胺化合物,更优选后述的吡咯烷化合物。吡咯烷化合物中,优选光学活性的吡咯烷化合物,更优选在吡咯烷环的氮原子的α位的碳原子上具有不对称中心的吡咯烷化合物,从获得容易性出发,进一步优选从(L)-脯氨酸或(D)-脯氨酸衍生的吡咯烷环的氮原子的α位的碳原子为光学活性的吡咯烷化合物。
作为本发明的制备方法中的环化中使用的、后述的吡咯烷化合物以外的胺催化剂,可以举出以下的化合物。
另外,在以下化学式中,仅例示了一种对映异构体,但也可以使用另一种对映异构体或它们的外消旋体作为本发明的制备方法中的环化中使用的胺催化剂。
[化学式15]
Figure BDA0003525507760000101
在上式中,Me表示甲基,Ph表示苯基,TMS表示三甲基甲硅烷基,Naph表示萘-2-基,RZ表示C1-6烷基。
在本发明的制备方法中的环化中使用的胺催化剂中,作为环状胺化合物,可以举出吡咯烷化合物,作为吡咯烷化合物,可以举出日本专利第6003885号公报中记载的以下所举出的化合物、式(IV)所示的化合物(以下也称为“化合物(IV)”)或式(V)所示的化合物(以下也称为“化合物(V)”)。
另外,在以下化学式中,仅例示了一种对映异构体,但也可以使用另一种对映异构体或它们的外消旋体作为本发明的制备方法中的环化中使用的胺催化剂。
[化学式16]
Figure BDA0003525507760000111
在上式中,i-Pr表示异丙基,Tf表示三氟甲磺酰基,Ph表示苯基,Me表示甲基,n-Bu表示正丁基,Et表示乙基,TFA表示三氟乙酸。
[化学式17]
Figure BDA0003525507760000112
(式(IV)和式(V)中,
R4A表示羧基、四唑基或-C(R4C)(R4D)-OR4E基;
R4C和R4D各自相同或不同,表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、可具有取代基的C1-6烷基;
R4E表示氢原子、取代甲硅烷基或可具有取代基的C1-6烷基;
R4B表示羟基的保护基;
n表示0或1;
式(IV)和(V)中的立体化学的表示示出绝对构型。)
作为R4A,优选-C(R4C)(R4D)-OR4E基。
作为R4C和R4D中的芳香族烃环基,可以举出与后述的R1A中的芳香族烃环基相同的基团。
作为R4C和R4D的芳香族烃环基所容许的取代基,可以举出与后述的R1A的芳香族烃环基所容许的取代基相同的基团。
作为R4C和R4D的可具有取代基的芳香族烃环基,优选可具有取代基的苯基、可具有取代基的萘基,更优选可具有取代基的苯基,进一步优选苯基、甲苯基(包括邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基。以下相同)。
作为R4C和R4D中的芳香族杂环基,可以举出与后述的R1A中的芳香族杂环基相同的基团。
作为R4C和R4D的芳香族杂环基所容许的取代基,可以举出与后述的R1A的芳香族杂环基所容许的取代基相同的基团。
作为R4C和R4D的可具有取代基的芳香族杂环基,优选吡啶基、咪唑基、噻唑基。
作为R4C和R4D的C1-6烷基所容许的取代基,可以举出:-O-(C1-6烷基)、-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基)、-C(=O)-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-(C1-6烷基)、-C(=O)-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基)、羧基、氰基、硝基、卤素、氧代基,作为某一方式,可以举出:-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-(C1-6烷基)、羧基、氰基、卤素、氧代基,作为另一方式,可以举出:甲氧基、乙氧基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、甲基羰基、羧基、氰基、氟、氯、溴。
R4C和R4D的可具有取代基的C1-6烷基优选为未取代,更优选甲基、乙基、丙烷-1-基、丙烷-2-基、丁烷-1-基、丁烷-2-基、2-甲基丙烷-2-基。
作为R4C和R4D,优选可具有取代基的芳香族烃环基,更优选可具有取代基的苯基、可具有取代基的萘基,进一步优选可具有取代基的苯基,特别优选苯基、甲苯基。
作为R4E中的取代甲硅烷基,可以举出与后述的R1A中的取代甲硅烷基相同的基团。
作为R4E的取代甲硅烷基,优选为具有各自独立地选自C1-6烷基、-O-(C1-6烷基)和苯基中的3个取代基的甲硅烷基,更优选为具有各自独立地选自甲基、乙基、丙烷-1-基、丙烷-2-基、2-甲基丙烷-2-基、甲氧基、乙氧基、丙烷-1-基氧基、丙烷-2-基氧基和苯基中的3个取代基的甲硅烷基,进一步优选三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、三甲氧基甲硅烷基、甲基二苯基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基,特别优选三甲基甲硅烷基、甲基二苯基甲硅烷基。
作为R4E的C1-6烷基所容许的取代基,可以举出:可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、-O-(C1-6烷基)、-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基)、-C(=O)-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-(C1-6烷基)、-C(=O)-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基)、羧基、氰基、硝基、卤素、氧代基,作为某一方式,可以举出可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基,作为另一方式,可以举出可具有取代基的芳香族烃环基。
作为R4E的C1-6烷基所容许的取代基的芳香族烃环基,可以举出与后述的R1A中的芳香族烃环基相同的基团。
作为R4E的C1-6烷基所容许的取代基的芳香族烃环基所容许的取代基,可以举出与后述的R1A的芳香族烃环基所容许的取代基相同的基团。
作为R4E的C1-6烷基所容许的取代基的、可具有取代基的芳香族烃环基,优选可具有取代基的苯基、可具有取代基的萘基,更优选可具有取代基的苯基,进一步优选苯基。
作为R4E的C1-6烷基所容许的取代基的芳香族杂环基,可以举出与后述的R1A中的芳香族杂环基相同的基团。
作为R4E的C1-6烷基所容许的取代基的芳香族杂环基所容许的取代基,可以举出与后述的R1A的芳香族杂环基所容许的取代基相同的基团。
R4E的可具有取代基的C1-6烷基,优选为不具有取代基的C1-6烷基、或被可具有取代基的芳香族烃环基取代的甲基或乙基。R4E的可具有取代基的C1-6烷基为不具有取代基的C1-6烷基时,更优选甲基、乙基、丙烷-1-基、丙烷-2-基、丁烷-1-基、丁烷-2-基、2-甲基丙烷-2-基。R4E的可具有取代基的C1-6烷基为被可具有取代基的芳香族烃环基取代的甲基或乙基时,更优选为可具有取代基的苄基、可具有取代基的苯乙基、可具有取代基的萘甲基、可具有取代基的萘乙基,进一步优选为可具有取代基的苄基、可具有取代基的萘甲基,特别优选为苄基、萘甲基。
作为R4E,优选取代甲硅烷基、可具有取代基的C1-6烷基,更优选取代甲硅烷基、被可具有取代基的芳香族烃环基取代的甲基或乙基。
作为R4A的-C(R4C)(R4D)-OR4E基,优选二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基、二苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基、二苯基((三乙基甲硅烷基)氧基)甲基、二苯基((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)甲基、(苄氧基)二苯基甲基、二甲苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基、二甲苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基、二甲苯基((三乙基甲硅烷基)氧基)甲基、二甲苯基((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)甲基、(苄氧基)二甲苯基甲基,更优选二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基、二苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基、二苯基((三乙基甲硅烷基)氧基)甲基、二苯基((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)甲基、(苄氧基)二苯基甲基,进一步优选二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基、二苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基。
作为R4B中的羟基的保护基,可以举出通常作为羟基的保护基使用的基团,具体而言,可以举出:乙酰基、苯甲酰基、取代甲硅烷基、C1-6烷基等。
作为n优选为0。
为了使反应更顺利地进行,本发明的制备方法中的环化中使用的胺催化剂的使用量,相对于100摩尔%的化合物(I),优选为1~30摩尔%,更优选为3~20摩尔%,进一步优选为5~15摩尔%,特别优选为8~12摩尔%。
本发明的制备方法中的环化可以通过以下反应的组合来进行。
(1)亚胺盐的形成:
化合物(I)与胺催化剂的伯氨基或仲氨基反应,优选在酸的存在下反应,形成化合物(I)的亚铵盐。
(2)第一阶段的迈克尔加成反应:
化合物(II)的酮α位的碳对化合物(I)的亚胺盐进行亲核攻击,形成烯胺。
(3)第二阶段的迈克尔加成反应:
由烯胺进行非对映选择性地分子内环化反应,从而形成化合物(III)的碳骨架。
[化学式18]
Figure BDA0003525507760000141
另外,在上述的合成路线中,作为本发明制备方法的环化中所使用的胺催化剂,以作为胺催化剂的一个例子的吡咯烷为例进行了说明。当胺催化剂为环状胺化合物,环状胺化合物为吡咯烷化合物时,例如,可以是合成路线中的吡咯烷环的氮原子的α位的碳为不对称中心的光学活性的吡咯烷化合物。
以下,对上述(1)~(3)的反应进行详细说明。
[(1)亚胺盐的形成]
该反应是化合物(I)与胺催化剂反应,形成化合物(I)的亚胺盐的反应。
通过化合物(I)成为亚胺盐,作为迈克尔受体的活性进一步提高。
(化合物(I))
本发明的制备方法的起始物质之一为作为下述式(I)所示的α,β-不饱和醛化合物的化合物(I)或其顺反异构体。
[化学式19]
Figure BDA0003525507760000151
(式(I)中,
R1A表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、取代甲硅烷基、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2或氢原子;
R1B表示氢原子、卤素或C1-6烷基;
RX表示C1-6烷基或可具有取代基的芳香族烃环基;
RX1和RX2各自相同或不同,表示RX。)
为了通过本发明的制备方法非对映选择性地制备化合物(III),式(I)中的R1A和氢羰基(醛基)必须是处于反式关系的顺反异构体。然而,在亚胺盐的形成中,化合物(I)在通过与本发明的制备方法中使用的胺催化剂缩合形成亚胺盐时可能发生顺式-反式异构化。因此,在第一阶段的迈克尔加成反应中,只要具有在由化合物(II)进行亲核攻击时R1A与亚胺鎓部分形成反式异构体的取代模式即可。
作为化合物(I),优选为式(I)所示的顺反异构体。
作为R1A中的芳香族烃环基,可以举出C6-14的芳香族烃环基,作为某个方式,可以举出苯基、萘基,作为另一个方式,可以举出苯基。
作为R1A的芳香族烃环基所容许的取代基,可以举出:C1-6烷基、-O-(C1-6烷基)、-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基)、-C(=O)-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-(C1-6烷基)、-C(=O)-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基)、羧基、氰基、硝基、卤素,作为某一方式,可以举出:C1-6烷基、-O-(C1-6烷基)、卤素,作为另一方式,可以举出:甲基、甲氧基、氟、氯、溴。
作为R1A中的芳香族杂环基,可以举出单环或双环的芳香族杂环基,该单环或双环的芳香族含有选自氧原子、氮原子和硫原子中的一个以上原子作为除碳原子之外的环构成原子,作为某一方式,可以举出:呋喃基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基,作为另一方式,可以举出:呋喃基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、吡啶基,进而作为另一方式,可以举出呋喃基。
作为R1A的芳香族杂环基所容许的取代基,可以举出与R1A的芳香族烃环基所容许的取代基相同的基团。
作为R1A中的-C(=O)-O-RX,优选-C(=O)-O-(C1-6烷基),更优选甲氧基羰基、乙氧基羰基。
作为R1A中的-C(=O)-RX,优选-C(=O)-(C1-6烷基),更优选甲基羰基、乙基羰基。
作为R1A中的-C(=O)-N(-RX1)-RX2,优选-C(=O)-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基),更优选二甲基氨基羰基和二乙基氨基羰基。
作为R1A的取代甲硅烷基,可以举出合成有机化学中通常使用的、具有选自C1-6烷基、-O-(C1-6烷基)、-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基)、C2-6烯基、卤素和可具有取代基的苯基中的、相同或各自不同3个取代基的甲硅烷基。
另外,R1A的取代甲硅烷基中的、作为甲硅烷基上的取代基的苯基所容许的取代基,可以举出与R1A的芳香族烃环基所容许的取代基相同的基团。
如后所述,当使用化合物(III)作为科里内酯的合成中间体时,进行将R1A所取代的碳原子与R1A所示的取代甲硅烷基的硅原子的键氧化而形成碳-氧键的官能团变换。因此,R1A的取代甲硅烷基优选为具有能够进行使碳-硅键氧化而成为碳-氧键的官能团变换的取代模式的取代甲硅烷基。具体地,R1A的取代甲硅烷基更优选为能够利用玉尾-弗莱明反应将官能团变换为碳-氧键的取代甲硅烷基。
作为能够利用玉尾-弗莱明反应将官能团变换为碳-氧键的取代甲硅烷基,例如可以举出:甲硅烷基上的3个取代基中,1个或2个取代基为C1-6烷基(具有2个C1-6烷基时,它们可以相同也可以不同)、其余的2个或1个取代基为选自-O-(C1-6烷基)、-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基)、卤素、可具有取代基的苯基和乙烯基中的取代基(其余的取代基为2个时,它们可以相同也可以不同)的取代甲硅烷基。
作为某一方式,可以举出:氟二甲基甲硅烷基、二氟(甲基)甲硅烷基、氯二甲基甲硅烷基、二氯(甲基)甲硅烷基、甲氧基二甲基甲硅烷基、二甲氧基(甲基)甲硅烷基、(二甲基氨基)二甲基甲硅烷基、双(二甲基氨基)(甲基)甲硅烷基、二甲基(苯基)甲硅烷基、甲基二苯基甲硅烷基、二甲基(乙烯基)甲硅烷基、甲基二乙烯基甲硅烷基,作为另一方式,可以举出二甲基(苯基)甲硅烷基。
另外,所谓能够利用玉尾-弗莱明反应将官能团变换为碳-氧键的取代甲硅烷基,除了在该取代甲硅烷基的取代形态下进行玉尾-弗莱明反应而能够将官能团变换为碳-氧键的基团以外,还包括通过将该取代甲硅烷基所具有的取代基进行变换而进行玉尾-弗莱明反应,从而能够将官能团变换为碳-氧键的基团。例如,二甲基(苯基)甲硅烷基可利用硅原子的β-位的阳离子稳定作用容易地变换为二甲基(氟)甲硅烷基,且通过取代甲硅烷基所具有的取代基的变换,使用玉尾-弗莱明反应能够将官能团变换成碳-氧键。
从化合物(III)可以用作科里内酯的合成中间体的观点出发,R1A优选为取代甲硅烷基。
作为R1B,优选氢原子、卤素,更优选氢原子、氟、氯、溴,进一步优选氢原子。
从化合物(III)可以用作科里内酯的合成中间体的观点出发,R1B优选为氢原子。
作为RX中的芳香族烃环基,可以举出与R1A中的芳香族烃环基相同的基团。
作为RX的芳香族烃环基所容许的取代基,可以举出与R1A的芳香族烃环基所容许的取代基相同的基团。RX的芳香族烃环基优选为未取代。
作为RX,优选C1-6烷基。
[(2)第一阶段的迈克尔加成反应]
该反应是化合物(I)的亚胺盐成为迈克尔受体,受到化合物(II)的亲核攻击而形成迈克尔加成产物的反应。
如果由吡咯烷化合物构成的催化剂是光学活性化合物,则化合物(I)的亚胺盐作为迈克尔受体容易受到立体选择性的迈克尔加成,可以立体选择性地构建R1A
(化合物(II))
本发明的制备方法的起始物质之一为作为下述式(II)所示的α,β-不饱和酮化合物的化合物(II)或其顺反异构体。
[化学式20]
Figure BDA0003525507760000171
(式(II)中,
R2A表示-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2B表示氢原子、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2C表示氢原子或卤素;
R2D和R2E各自相同或不同,表示氢原子、C1-6烷基、可具有取代基的芳香族烃环基或可具有取代基的芳香族杂环基;
R2C与R2E成为一体,可表示可被取代的C2-4亚烷基、或可被取代且亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代而成的C2-4亚烷基;
RX表示C1-6烷基或可具有取代基的芳香族烃环基;
RX1和RX2各自相同或不同,表示RX。)
为了通过本发明的制备方法非对映选择性地制备化合物(III),式(II)中的R2A和R2C必须是处于顺式关系的顺反异构体。然而,在本发明的制备方法中的环化时,可能会发生顺式-反式异构化。因此,在第二阶段的迈克尔加成反应中,只要具有在进行由烯胺开始的非对映选择性地分子内环化反应时R2A与R2C成为顺式异构体的取代模式即可。
作为化合物(II),优选为式(II)所示的顺反异构体。
R2A和R2B为通过第二阶段的迈克尔加成反应而进行分子内环化反应所需的、与化合物(II)的碳-碳双键共轭的吸电子基团。其中,R2B也可以为氢原子。
作为R2A,优选-C(=O)-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-S-(C1-6烷基)、-C(=O)-(C1-6烷基)、氰基、硝基,更优选-C(=O)-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-(C1-6烷基),进一步优选甲氧基羰基、乙氧基羰基、甲基羰基,特别优选甲氧基羰基、乙氧基羰基。
作为R2B,优选氢原子、-C(=O)-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-S-(C1-6烷基)、-C(=O)-(C1-6烷基)、氰基、硝基,更优选氢原子、-C(=O)-O-(C1-6烷基))、-C(=O)-(C1-6烷基),进一步优选氢原子、甲氧基羰基、乙氧基羰基。作为某一方式,特别优选氢原子。另外,作为另一方式,特别优选甲氧基羰基、乙氧基羰基。
从化合物(III)可以用作科里内酯的合成中间体的观点出发,作为R2A可以举出能够变换为羧基或烷氧基羰基的基团,优选为-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基,更优选为-C(=O)-O-(C1-6烷基)、氰基,进一步优选为甲氧基羰基、乙氧基羰基、氰基,特别优选为甲氧基羰基、乙氧基羰基,作为R2B优选为氢原子。
但是,从可以在之后通过脱羧而变换为氢原子、以及可以进一步提高第二阶段的迈克尔加成反应的位置选择性的方面出发,作为R2B可以是与R2A相同的基团,此时,优选甲氧基羰基、乙氧基羰基、氰基,更优选甲氧基羰基、乙氧基羰基。
作为R2C,优选氢原子、氟、氯、溴,更优选氢原子、氟,进一步优选氢原子。
从化合物(III)可以用作科里内酯的合成中间体的观点出发,R2C优选为氢原子。
作为R2D和R2E中的芳香族烃环基,可以举出与R1A中的芳香族烃环基相同的基团。
作为R2D和R2E的芳香族烃环基所容许的取代基,可以举出与R1A的芳香族烃环基所容许的取代基相同的基团。
作为R2D和R2E中的芳香族杂环基,可以举出与R1A中的芳香族杂环基相同的基团。
作为R2D和R2E的芳香族杂环基所容许的取代基,可以举出与R1A的芳香族烃环基所容许的取代基相同的基团。
R2D和R2E各自相同或不同,优选氢原子、C1-6烷基,更优选氢原子、甲基、乙基,进一步优选氢原子。
从化合物(III)可以用作科里内酯的合成中间体的观点出发,优选R2D和R2E为氢原子。
R2C与R2E成为一体,可表示可被取代的C2-4亚烷基、或可被取代且亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代而成的C2-4亚烷基。例如,当成为一体的R2C和R2E表示三亚甲基(丙烷-1,3-二基)时,意味着R2C所键合的sp2碳、羰基的碳、以及R2D和R2E所键合的sp3碳可以成为一体而形成环己烷环。
作为成为一体的R2C和R2E中的C2-4亚烷基,可以举出:乙烷-1,2-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-2,3-二基、丁烷-1,2-二基、丁烷-2,3-二基、丁烷-3,4-二基、丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-2,4-二基、丁烷-1,4-二基。
作为成为一体的R2C和R2E中的亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代而成的C2-4亚烷基,可以举出:-CH2-O-CH2-、-CH(CH3)-O-CH2-、-CH2-O-CH(CH3)-、-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-S-CH2-、-CH(CH3)-S-CH2-、-CH2-S-CH(CH3)-、-CH2-S-CH2-CH2-、-CH2-CH2-S-CH2-、-CH2-N(CH3)-CH2-、-CH(CH3)-N(CH3)-CH2-、-CH2-N(CH3)-CH(CH3)-、-CH2-N(CH3)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-N(CH3)-CH2-。
R2C与R2E成为一体,表示可被取代的C2-4亚烷基、或可被取代的亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代的C2-4亚烷基时,作为成为一体的R2C和R2E,优选乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、2-甲基丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、-CH2-O-CH2-、-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-,更优选乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基。
作为成为一体的R2C和R2E的C2-4亚烷基或亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代而成的C2-4亚烷基所容许的取代基,可以举出:-O-(C1-6烷基)、-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基)、-C(=O)-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-(C1-6烷基)、-C(=O)-N(C1-6烷基)-(C1-6烷基)、羧基、氰基、硝基、卤素、氧代基,作为某一方式,可以举出:-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-O-(C1-6烷基)、-C(=O)-(C1-6烷基)、羧基、氰基、卤素、氧代基,作为另一方式,可以举出:甲氧基、乙氧基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、甲基羰基、羧基、氰基、氟、氯、溴。
成为一体的R2C和R2E的C2-4亚烷基或亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代而成的C2-4亚烷基优选为未取代。
作为RX中的芳香族烃环基,可以举出与R1A中的芳香族烃环基相同的基团。
作为RX的芳香族烃环基所容许的取代基,可以举出与R1A的芳香族烃环基所容许的取代基相同的基团。RX的芳香族烃环基优选为未取代。
作为RX,优选C1-6烷基。
[(3)第二阶段的迈克尔加成反应]
该反应是在化合物(I)的亚胺盐与化合物(II)的迈克尔加成物中,来源于化合物(I)的亚胺盐的烯胺对来源于化合物(II)的α,β-不饱和羰基进行亲核攻击而形成迈克尔加成产物的反应。
反映R1A取代的碳原子的立体化学,非对映选择性地进行分子内迈克尔加成反应,结果以单一的非对映异构体的形式得到化合物(III)。因此,如果使用光学活性化合物作为由吡咯烷化合物构成的催化剂,在第一阶段的迈克尔加成反应中立体选择性地生成碳-碳键,则可以以单一的对映异构体的形式得到的化合物(III)。
另外,作为受到来源于化合物(I)的亚胺盐的烯胺亲核攻击的碳原子,可以考虑以化合物(II)的羰基作为吸电子基团的R2A和R2B取代的碳原子、和以R2A作为吸电子基团的R2C取代的碳原子。但是,令人惊讶的是,在本发明的制备方法中,选择性地进行了形成环戊烷环那样的、对后者的迈克尔加成反应。
(化合物(III))
成为本发明的制备方法的对象的化合物为作为下述式(III)所示的环戊烷化合物的化合物(III)。
[化学式21]
Figure BDA0003525507760000201
(式(III)中,
R1A表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、取代甲硅烷基、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2或氢原子;
R1B表示氢原子、卤素或C1-6烷基;
R2A表示-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2B表示氢原子、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2C表示氢原子或卤素;
R2D和R2E各自相同或不同,表示氢原子、C1-6烷基、可具有取代基的芳香族烃环基或可具有取代基的芳香族杂环基;
R2C与R2E成为一体,可表示可被取代的C2-4亚烷基、或可被取代且亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代而成的C2-4亚烷基;
RX表示C1-6烷基或可具有取代基的芳香族烃环基;
RX1和RX2各自相同或不同,表示RX
式(III)中的立体化学的表示示出相对构型。)
式(III)中的R1A、R1B分别与式(I)中的R1A、R1B含义相同,其方式和被容许的取代基可以举出分别与式(I)中的R1A、R1B相同的基团。
式(III)中的R2A、R2B、R2C、R2D、R2E、RX分别与式(II)中的R2A、R2B、R2C、R2D、R2E、RX含义相同,其方式和所容许的取代基分别与式(II)中的R2A、R2B、R2C、R2D、R2E、RX相同。
<环戊烷化合物的制备方法、内酯化合物的制备方法、二醇化合物的制备方法>
以下,作为由本发明的制备方法制备的环戊烷化合物的一个应用例,说明通过由本发明的制备方法制备的环戊烷化合物的官能团变换来制备所谓的科里内酯的方法。
作为本发明的制备方法中的环化中使用的化合物(I),可以使用R1A为取代甲硅烷基、R1B为氢原子的化合物。这样的化合物(I)是可商购的。
作为R1A,可以使用之后能够变换为羟基的取代甲硅烷基,具体而言,更优选为能够利用玉尾-弗莱明反应而将官能团变换为碳-氧键的取代甲硅烷基。
作为R1A,可以优选使用二甲基(苯基)甲硅烷基。
作为本发明的制备方法中的环化中使用的化合物(II),可以使用R2A为-C(=O)-O-RX、R2B、R2C、R2D和R2E各自为氢原子、RX为C1-6烷基的化合物。这样的化合物(II)是可商购的。
另外,作为R2A,可以优选使用甲氧基羰基、乙氧基羰基。
另外,作为R2B,不限于氢原子,从可以在之后通过脱羧而除去、以及可以进一步提高第二阶段的迈克尔加成反应的位置选择性的方面出发,也可以与R2A同样地为烷氧基羰基,此时,可以优选使用甲氧基羰基、乙氧基羰基。
作为环化工序,包括使其中R1A为取代甲硅烷基且R1B为氢原子的化合物(I)与其中R2A为-C(=O)-O-RX、R2B、R2C、R2D和R2E各自为氢原子且RX为C1-6烷基的化合物(II)在催化剂的存在下、优选在酸的存在下反应,从而得到作为环戊烷化合物的化合物(III-a),所述催化剂由环状胺化合物或链状胺化合物构成、优选由光学活性的环状胺化合物或链状胺化合物构成、更优选由光学活性的吡咯烷化合物构成。
[化学式22]
Figure BDA0003525507760000211
(式(III-a)中,
R3A表示取代甲硅烷基;
R3B表示-C(=O)-O-RY
RY表示C1-6烷基;
式(III-a)中的立体化学的表示示出相对构型。)
作为R3A的取代甲硅烷基,可以举出与R1A中的取代甲硅烷基相同的基团。
RY的C1-6烷基可以举出与RX中的C1-6烷基相同的基团。
另外,例如,作为光学活性的环状胺化合物或链状胺化合物,如果使用式(V-1)所示的化合物,则可得到式(III-a-1)所示的光学活性的化合物(III-a-1)。另外,在式(V-1)和式(III-a-1)中,立体化学的表示示出绝对构型。
[化学式23]
Figure BDA0003525507760000221
(式中,Ph表示苯基,OTMS表示三甲基甲硅烷氧基。)
另外,例如,作为光学活性的环状胺化合物或链状胺化合物,如果使用式(IV-2)所示的化合物,则可得到式(III-a-2)所示的光学活性的化合物(III-a-2)。另外,在式(IV-2)和式(III-a-2)中,立体化学的表示示出绝对构型。
[化学式24]
Figure BDA0003525507760000222
(式中,Ph表示苯基,OTMS表示三甲基甲硅烷氧基。)
环化工序可以根据化合物(I)和化合物(II)中的R1A和R2A的性质、胺催化剂的化学结构和特性等而变化,可以在0~50℃、优选在室温下进行10分钟~5小时。
使得到的化合物(III-a)进行还原工序、内酯化工序。另外,以下,化合物(III-a)中含有化合物(III-a-1)和化合物(III-a-2),为了制备科里内酯,优选化合物(III-a-1)。
另外,在下述合成路线中,在使用外消旋体作为化合物(III-a)的情况下,式中的立体化学的表示示出相对构型,在使用化合物(III-a-1)作为化合物(III-a)的情况下,式中的立体化学的表示示出绝对构型,在使用化合物(III-a-2)作为(III-a)的情况下,式中的立体化学的表示示出其相反的对映异构体的绝对构型。以下,在化合物(III-b)和化合物(III-c)中也同样。
[化学式25]
Figure BDA0003525507760000231
(式中,
R3A表示取代甲硅烷基;
R3B表示-C(=O)-O-RY
RY表示C1-6烷基;
式中的立体化学的表示示出相对构型。)
还原工序中所使用的还原剂,只要能够还原化合物(III-a)的醛及酮,则并无特别限制,可以使用硼氢化钠、氰基硼氢化钠、乙酰氧基硼氢化钠、烷基硼氢化钠、烷氧基硼氢化钠、硼氢化锂、烷基硼氢化锂、氢化铝锂、烷氧基氢化铝锂等公知的还原剂。
在化合物(III-a)的酮的还原中,进行非对映选择性地还原反应,反映了酮的α位碳原子(R3B取代的碳原子取代的碳原子)上的立体化学。例如,在使用硼氢化钠的还原中,也以2:1的选择性进行还原反应,以对酮的α位的碳原子赋予顺式的羟基。
对于酮的α位的碳原子具有反式羟基的副产物,在之后的内酯化工序中不被内酯化,因此可以容易地分离除去。此外,如本领域技术人员所熟知的,通过使用具有大体积取代基的还原剂,可以进一步提高酮的还原中的非对映选择性。作为这样的还原剂,例如,可以举出三叔丁氧基氢化铝锂等。
另外,例如,相对于100摩尔%的化合物(I),加入作为质子数的100摩尔%的酸,在酸的存在下进行环化工序,不分离化合物(III-a),向环化工序结束后的反应混合物或减压除去溶剂的反应混合物中加入还原剂时,由于酸的中和、醛的还原、酮的还原中消耗还原剂,因此至少需要300摩尔%的还原剂(氢化物)。然而,酸的中和醛的还原中不需要非对映选择性反应。因此,例如也可以用200摩尔%的廉价的还原剂进行酸的中和和醛的还原,然后使用例如三叔丁氧基氢化铝锂这样的不廉价的还原剂进行酮的非对映选择性地还原。
从得到充分的非对映选择性的观点出发,还原工序优选在室温~60℃左右进行,可以在10分钟~5小时内进行。
还原工序中得到的反应混合物,通过使反应体系中为酸性,在被还原成酮非对映选择性地相对于酮的α位碳的立体化学顺式配置的羟基、与在酮的α位取代的乙氧基羰基甲基的乙氧基羰基之间,缩合地发生内酯环化,得到作为内酯体的化合物(III-b)。
作为使还原工序中得到的反应混合物的反应体系中为酸性的酸,没有特别限制,可以举出:氯化氢、溴化氢、硫酸、硝酸、磷酸等的无机酸;乙酸、丙酸、甲酸、草酸、三氟乙酸、苯甲酸、金刚烷羧酸等的有机羧酸;甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、三氟甲磺酸等的有机磺酸;四氟硼酸。
它们中,可以优选使用无机酸的水溶液,但是,在不分离化合物(III-b)的情况下,当对内酯化工序结束后的反应混合物或在减压下除去溶剂的反应混合物进行作为下一工序的玉尾-弗莱明氧化工序时,使用玉尾-弗莱明氧化工序中使用的四氟硼酸是有利的。
另外,当R3A的取代甲硅烷基为二甲基(苯基)甲硅烷基时,通过使用四氟硼酸作为使还原工序中得到的反应混合物的反应体系为酸性的酸,除了还原剂的中和内酯化之外,还可以将二甲基(苯基)甲硅烷基变换为可以用于玉尾-弗莱明氧化反应的氟二甲基甲硅烷基。
另外,还原工序、内酯化工序中使用的溶剂,在对使反应混合物的反应体系中为酸性的酸的酸性度有影响的情况下,在反应混合物中加入酸后,减压除去溶剂或边加热至40~80℃边减压除去溶剂是有利的。
使得到的化合物(III-b)进行玉尾-弗莱明氧化工序。化合物(III-b)可以通过进行玉尾-弗莱明氧化工序而变换成科里内酯。
另外,以下的式中,示出化合物(III-b)的R3A的取代甲硅烷基为二甲基(苯基)甲硅烷基时的反应。
[化学式26]
Figure BDA0003525507760000241
(式中,PhMe2Si表示二甲基(苯基)甲硅烷基;
FMe2Si表示氟(二甲基)甲硅烷基;
式中的立体化学的表示示出相对构型。)
当R3A的取代甲硅烷基为二甲基(苯基)甲硅烷基时,在内酯化工序中使用四氟硼酸的情况下,化合物(III-b)的二甲基(苯基)甲硅烷基变换为氟二甲基甲硅烷基,因此,可以进行玉尾-弗莱明氧化反应。
另外,当R3A的取代甲硅烷基为二甲基(苯基)甲硅烷基、甲基二苯基甲硅烷基、二甲基(乙烯基)甲硅烷基、甲基二乙烯基甲硅烷基等在甲硅烷基上没有杂原子的取代甲硅烷基时,例如,通过使用四氟硼酸在甲硅烷基上导入氟原子,可以进行利用了玉尾-弗莱明反应的氧化。
在玉尾-弗莱明氧化工序中,可以采用通常的玉尾-弗莱明氧化反应的条件。例如,可以在碱性条件下,通过加入氟化钾等氟源和过氧化氢水,进行玉尾-弗莱明氧化反应。
如此得到的科里内酯具有两个羟基,一个是伯羟基,另一个是仲羟基。因此,利用这些羟基的反应性的差异,可以仅保护一方,或者仅使一方进行下一反应。
或者,为了避免分子中最终存在两个羟基,可以在进行玉尾-弗莱明氧化工序之前,预先用不受玉尾-弗莱明氧化工序的反应条件影响的保护基对化合物(III-b)中由醛还原的伯醇进行保护,或者在化合物(III-a)中,对醛进行维蒂希反应(Wittig Reaction)或霍纳尔-沃兹沃思-埃蒙斯反应(Horner-Wadsworth-Emmons Reaction)的增碳反应等的后续的工序。
另外,拉坦前列素作为PG衍生物中市场特别大的医药品而被公知。由于拉坦前列腺素也是具有科里内酯所具有的立体化学且具有环戊烷环的化合物,因此可以通过由本发明的制备方法得到的环戊烷化合物的化学变换来制备。
虽然可以在任何阶段构建拉坦前列素的α链和ω链,但作为一种方法,可以在用本发明的制备方法得到的化合物(III-a)中,使用霍纳尔-沃兹沃思-埃蒙斯反应导入相当于ω链的碳链后,进行酮的还原、内酯化以及利用玉尾-弗莱明反应的氧化,通过经过内酯还原的维蒂希反应导入相当于α链的碳链。
另外,同样地,对于以科里内酯或其衍生物为制备中间体而制备的、包括曲伏前列素或比马前列素的医药品化合物,也可以通过由本发明的制备方法得到的环戊烷化合物的化学变换来制备。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明不受以下实施例的限定。
实施例1
(1)环化工序
[化学式27]
Figure BDA0003525507760000261
(式中,PhMe2Si表示二甲基(苯基)甲硅烷基,Me表示甲基,Et表示乙基,Ph表示苯基,OTMS表示三甲基甲硅烷氧基。)
在室温下,在(E)-3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)丙烯醛(32.4mg,0.18mmol)和(E)-4-氧代-2-戊烯酸乙酯(21.3mg,0.15mmol)的异丙醇(75μL)溶液中,加入水(8.1μL,0.45mmol)、(R)-2-(二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷(4.88mg,0.015mmol)和对硝基苯酚(20.8mg,0.15mmol)。将反应混合物在相同温度下搅拌1小时,并将反应混合物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:正己烷/乙酸乙酯=6/1),得到2-((1R,2S,3R)-3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2-甲酰基-5-氧代环戊基)乙酸乙酯(42.4mg,0.128mmol,收率85%),为无色透明油状物(单一异构体,>99%ee)。
另外,使乙基(三苯基膦)乙酸酯作用于产物,使醛变换为相应的α,β-不饱和酯,使用手性柱(CHIRALPAK(注册商标)ID)通过HPLC分析确定光学收率。
对该产物进行1H NMR、13C NMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))、红外吸收光谱(IR)、旋光度测定([α]D)的各理化学分析,其结果如下所示。
1H NMR(CDCl3)δ0.365(s,3H),0.381(s,3H),1.20(t,J=7.2Hz,3H),1.73(ddd,J=8.8,12.0,13.2Hz,1H),2.18(dd,J=13.2,18.8Hz,1H),2.49(ddd,J=1.2,8.8,18.4Hz,1H),2.53(dd,J=6.8,17.6Hz,1H),2.62(dd,J=4.0,17.6Hz,1H),2.69(dddd,J=1.2,4.0,6.4,12.0Hz,1H),2.82(dt,J=3.6,12.0Hz,1H),4.06(dq,J=1.6,7.2Hz,2H),7.36-7.41(m,3H),7.48-7.51(m,2H),9.43(d,J=3.2Hz,1H)
13C NMR(CDCl3)δ215.5,201.1,171.3,135.6,133.8(2C),129.8,128.1(2C),60.9,55.9,47.5,38.7,32.7,22.7,14.0,-4.43,-4.65
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C18H24O4SiNa:355.1336,found:355.1340
IR(neat)ν1725、1427、1375、1253、1189、1113、1026、835、818、775、736、701cm-1
[α]D 26-59.30(c3.0,CHCl3)
(2)还原工序、内酯化工序
[化学式28]
Figure BDA0003525507760000271
(式中,PhMe2Si表示二甲基(苯基)甲硅烷基,Et表示乙基。)
在室温下,在2-((1R,2S,3R)-3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2-甲酰基-5-氧代环戊基)乙酸乙酯(33.2mg,0.10mmol)的THF(300μL)溶液中,加入三叔丁氧基氢化铝锂(LiAl(OtBu)3H:63.5mg,0.25mmol)。将反应混合物在相同温度下搅拌1小时,并将2N盐酸(150μL)加入到反应混合物中。将反应混合物在相同温度下搅拌1小时后,加入碳酸氢钠水溶液(5mL)使反应停止。添加水(2mL),并用乙酸乙酯(3×5mL)萃取混合物。合并有机相并用碳酸氢钠溶液(5mL)和饱和食盐水(5mL)洗涤。将合并的有机相用无水硫酸钠干燥,过滤并在减压下浓缩。浓缩后,将反应混合物通过硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:正己烷/乙酸乙酯=2/1),得到(3aR,4S,5R,6aS)-5-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-4-(羟甲基)六氢-2H-环戊并[b]呋喃-2-酮(26.4mg,0.091mmol,收率91%),为无色透明油状物。
对该产物进行1H NMR、13C NMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))、红外吸收光谱(IR)、旋光度测定([α]D)的各理化学分析,其结果如下所示。
1H NMR(CDCl3)δ0.283(s,3H),0.320(s,3H),1.23(ddd,J=8.4,12.0,19.2Hz,1H),1.63-1.76(m,3H),2.34(dd,J=7.2,14.4Hz,1H),2.37(dd,J=2.0,15.6Hz,1H),2.59-2.63(m,1H),2.70(dd,J=9.2,18.0Hz,1H),3.32(dd,J=6.4,11.2Hz,1H),3.53(dd,J=3.6,11.2Hz,1H),4.88(dt,J=4.0,7.2Hz,1H),7.32-7.37(m,3H),7.46-7.86(m,2H)
13C NMR(CDCl3)δ177.3,137.6,133.5(2C),129.4,128.1(2C),85.6,63.7,50.2,44.5,35.7,34.7,27.6,-3.69,-5.23
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C16H22O3SiNa:313.1230,found:313.1235
IR(neat)ν3441,3069,2956,1748,1427,1251,1171,1112,1037,910,818,740,648cm-1
[α]D 26-10.05(c0.90,CHCl3)
(3)玉尾·弗莱明氧化工序
[化学式29]
Figure BDA0003525507760000281
(式中,PhMe2Si表示二甲基(苯基)甲硅烷基。)
在80℃下,在得到的(3aR,4S,5R,6aS)-5-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-4-(羟甲基)六氢-2H-环戊并[b]呋喃-2-酮(29.0mg,0.10mmol)的1,2-二氯乙烷(300μL)的溶液中,加入四氟硼酸水溶液(160μL,1.0mmol,47wt%)。将反应混合物在相同温度下搅拌4小时后,加入碳酸氢钠水溶液(1.0mL)使反应停止。添加水(2mL),并用乙酸乙酯(3×5mL)萃取混合物。合并有机相并用碳酸氢钠溶液(5mL)和饱和食盐水(5mL)洗涤。将合并的有机相用无水硫酸钠干燥,过滤并在减压下浓缩。
在室温下,在得到的反应粗产物的DMF(300μL)溶液中,加入氟化钾(56mg、1.0mmol)和过氧化氢水溶液(35μL、1.0mmol、35wt%)。将反应混合物在相同温度下搅拌12h,并在室温下将二甲基硫醚(35μL)加入反应混合物中。将反应混合物在减压下浓缩,并且将浓缩物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:氯仿/甲醇=20/1、10/1),得到(3aR,4S,5R,6aS)-5-羟基-4-(羟甲基)六氢-2H-环戊并[b]呋喃-2-酮(14.8mg,0.086mmol,收率86%),为无色固体(>99%ee)。
另外,使苯甲酰氯作用于产物,使二醇变换为相应的二苯甲酰基酯,使用手性柱(CHIRALPAK(注册商标)IF)通过HPLC分析确定光学收率。
对该产物进行1H NMR、13C NMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))、红外吸收光谱(IR)、旋光度测定([α]D)的各理化学分析,其结果如下所示。
1H NMR(CDCl3)δ1.98-2.06(m,2H),2.42(td,J=6.8,14.8Hz,1H),2.53(dd,J=1.2,18.0Hz,1H),2.62(dtd,J=2.0,7.2,10.4Hz,1H),2.81(dd,J=10.0,18.0Hz,1H),3.62(dd,J=7.2,10.4Hz,1H),3.74(dd,J=5.2,10.4Hz,1H),4.18(q,J=6.0Hz,1H),4.93(dt,J=2.8,6.8,1H)
13C NMR(CDCl3)δ177.2,83.6,75.4,63.5,55.2,40.6,39.5,35.3
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C8H12O4Na:195.0628,found:195.0628
IR(neat)ν3419,2925,1760,1634,1336,1071,668cm-1
[α]D 26-41.87(c0.40,MeOH)
另外,目标化合物的文献值为[α]D-43.4(c1.12,MeOH)(C.A.Gonzalez-Gonzalez等,Tetrahedron Lett.2013,54,2776)。
实施例2
将上述实施例1的(1)~(3)的工序作为一锅反应进行。具体而言,如下所述。
在室温下,在(E)-3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)丙烯醛(2.28g,12mmol)和4-氧代-2-戊烯酸乙酯(1.42g,10mmol)的异丙醇(2.5mL)溶液中,加入水(540μL,30mmol)、(R)-2-(二苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷(325mg,1.0mmol)和对硝基苯酚(1.39g,10mmol)。将反应混合物在相同温度下搅拌1小时,并在减压下浓缩。
将浓缩物溶解于THF(20mL)中,并在60℃下加入三叔丁氧基氢化铝锂(LiAl(OtBu)3H:8.89g,35mmol)。在相同温度下搅拌反应混合物15分钟,然后在室温下加入四氟硼酸水溶液(10.6mL,100mmol,47wt%)。将反应混合物在相同温度下搅拌1分钟,然后在80℃下减压浓缩(15分钟)。
将浓缩物溶解于DMF(20mL)和水(10mL)的混合溶剂中,并在室温下加入碳酸钾(13.8g,100mmol)。然后,在40℃下加入氟化钾(5.6g、100mmol)和过氧化氢水溶液(3.5mL、100mmol、35wt%)。将反应混合物在相同温度下搅拌1分钟,并在室温下将二甲基硫醚(2.3mL)加入到反应混合物中。将反应混合物在减压下浓缩,并将浓缩物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:氯仿/甲醇=20/1、10/1),得到(3aR,4S,5R,6aS)-5-羟基-4-(羟甲基)六氢-2H-环戊并[b]呋喃-2-酮(860mg,总收率50%),为无色固体。
实施例3
[化学式30]
Figure BDA0003525507760000291
(式中,Ph表示苯基,Me表示甲基,OSiMePh2表示甲基二苯基甲硅烷氧基。)
在室温下,在肉桂醛((E)-3-苯基丙烯醛)(66mg,0.5mmol)和(E)-己-3-烯-2,5-二酮(112mg,1.0mmol)的异丙醇(1.0mL)溶液中,加入(S)-2-(二苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷(22.5mg,0.05mmol)和金刚烷-1-羧酸(9.0mg,0.05mmol)。将反应混合物在相同温度下搅拌8小时,并将反应混合物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:正己烷/乙酸乙酯=1/6),得到(1R,2S,5S)-3-氧代-2-(2-氧代丙基)-5-苯基环戊烷-1-甲醛(89.1mg,0.365mmol,收率73%),为黄色固体(单一异构体,>99%ee)。
另外,使原甲酸三甲酯和对甲苯磺酸作用于产物,使醛变换为相应的二甲基缩醛,使用手性柱(CHIRALPAK(注册商标)ID)通过HPLC分析确定光学收率。
对该产物进行1H NMR、13C NMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))的各理化学分析,结果如下所示。
1H NMR(CDCl3)δ2.06(s,3H),2.63-2.85(m,4H),2.98(dd,J=14.8,5.2Hz,1H),3.22,(J=11.2,11.2Hz,1H),3.32-3.40(m,1H),7.25-7.27(m,5H),9.55(d,J=1.2Hz,1H)
13C NMR(CDCl3)δ214.2,206.1,201.2,140.3,129.1(2C),127.5,127.5,127.2,59.9,46.0,45.7,42.4,41.9,29.7
HRMS(ESI):[M+H]+calcd for C15H17O3:245.1099,found:245.1172
实施例4
[化学式31]
Figure BDA0003525507760000301
(式中,Ph表示苯基,Me表示甲基,Et表示乙基,OSiMePh2表示甲基二苯基甲硅烷氧基。)
在室温下,在肉桂醛((E)-3-苯基丙烯醛)(396mg,3.0mmol)和(E)-4-氧代-2-己烯醇酸乙酯(937mg,6.0mmol)的异丙醇(6.0mL)溶液中,加入水(162μL,9.0mmol)、(S)-2-(二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷(135mg,0.3mmol)和金刚烷-1-羧酸(64mg,0.3mmol)。将反应混合物在相同温度下搅拌4.5小时,并将反应混合物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:正己烷/乙酸乙酯=6/1),得到2-((1S,2R,3R)-2-甲酰基-4-甲基-5-氧代-3-苯基环戊基)乙酸乙酯(467mg,1.62mmol,收率54%),为无色油状物(5:1的非对映异构体混合物,均>99%ee)。
另外,使乙基(三苯基膦)乙酸酯作用于产物,使醛变换为相应的α,β-不饱和酯,使用手性柱(CHIRALPAK(注册商标)ID)通过HPLC分析确定光学收率。
实施例4A
为了确定该化合物的立体构型,进行了以下操作。
[化学式32]
Figure BDA0003525507760000311
(式中,Ph表示苯基,Me表示甲基,Et表示乙基。)
将上述得到的5:1的非对映异构体混合物2-((1S,2R,3R)-2-甲酰基-4-甲基-5-氧代-3-苯基环戊基)乙酸乙酯(887mg,3.1mmol)溶解于甲苯(6mL)中,加入乙基(三苯基膦)乙酸酯(1.39g,4.0mmol),并在室温下搅拌1小时。将反应混合物用硅胶柱色谱纯化,得到(2E)-3-((1R,2S,4R,5R)-2-(2-乙氧基-2-氧代乙基)-4-甲基-3-氧代-5-苯基环戊基)-2-丙烯酸乙酯(Diester 4R;803mg,收率73%)和(2E)-3-((1R,2S,4S,5R)-2-(2-乙氧基-2-氧代乙基)-4-甲基-3-氧代-5-苯基环戊基)-2-丙烯酸乙酯(Diester 4S,154mg,收率14%)。
将(2E)-3-((1R,2S,4R,5R)-2-(2-乙氧基-2-氧代乙基)-4-甲基-3-氧代-5-苯基环戊基)-2-丙烯酸乙酯(Diester 4R;358mg,1mmol)溶解于乙醇(10mL),加入碳酸钾(414mg,3.0mmol),并在室温下搅拌2小时。向反应混合物中加入饱和氯化铵水溶液,用乙酸乙酯萃取三次,得到的有机层用饱和食盐水洗涤,用无水硫酸钠干燥,然后浓缩,得到(2E)-3-((1R,2S,4S,5R)-2-(2-乙氧基-2-氧代乙基)-4-甲基-3-氧代-5-苯基环戊基)-2-丙烯酸乙酯(Diester 4S;552mg,收率75%)。
对该产物进行1H NMR、13C NMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))的各理化学分析,结果如下所示。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.19-7.16(m,2H),7.11-7.05(m,3H),6.94-6.87(m,1H),5.75(d,J=15.6,1H),4.04-3.93(m,4H),2.99(ddd,J=11.2,11.2,10.4Hz,1H),2.77(dd,J=17.2,5.2Hz,1H),2.54(dd,J=12.0,6.8Hz,1H),2.53(dd,J=17.6,4.0Hz,1H),2.27(dd,J=11.2,11.2Hz,1H),2.10(ddd,J=11.6,5.6,4.4Hz,1H),1.05-1.00(m,4H),0.99-0.95(m,3H)
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ216.6,171.4,165.8,147.3,139.5,128.8(2C),127.6(2C),123.6,60.9,55.0,51.1,50.4,49.7,32.0,31.5,22.6,14.1(2C),12.6
HRMS(ESI):[M+Na+]calcd for C21H26O5Na+:381.1672,found:381.1678
实施例4B
[化学式33]
Figure BDA0003525507760000321
(式中,Ph表示苯基,Me表示甲基,Et表示乙基。)
另外,将实施例4A中得到的(2E)-3-((1R,2S,4S,5R)-2-(2-乙氧基-2-氧代乙基)-4-甲基-3-氧代-5-苯基环戊基)-2-丙烯酸乙酯(Diester 4S;777mg,2.2mmol)溶解于乙醇(22mL),加入硼氢化钠(492mg,13mmol),在0℃搅拌1小时。向反应混合物中加入饱和氯化铵水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,得到的有机层用饱和食盐水洗涤,用无水硫酸钠干燥后浓缩。将浓缩物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:氯仿/乙酸乙酯=8/1),以2:1的摩尔比得到(2E)-3-((3aS,4R,5R,6S,6aR)-6-甲基-2-氧代-5-苯基六氢-2H-环戊并[b]呋喃-4-基)-2-丙烯酸乙酯(332mg,收率48%)和(2E)-3-((1R,2S,3S,4S,5R)-2-(2-乙氧基-2-氧代乙基)-3-羟基-4-甲基-5-苯基环戊基)-2-丙烯酸乙酯(190mg,收率24%)。
对这些产物进行1H NMR、13C NMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))的各理化学分析,结果如下所示。
((2E)-3-((3aS,4R,5R,6S,6aR)-6-甲基-2-氧代-5-苯基六氢-2H-环戊并[b]呋喃-4-基)-2-丙烯酸乙酯)
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.34-7.30(m,2H),7.25-7.23(m,1H),7.14-7.12(m,2H),6.70(dd,J=15.6,8.4Hz,1H),5.64(dd,J=15.6,1.2Hz,1H),4.62(dd,J=7.6,4.8Hz,1H),4.15-4.10(m,2H),2.82-2.75(m,2H),2.69-2.61(m,1H),2.52(dd,J=11.2,11.2Hz,1H),2.47-2.39(m,1H),2.32(ddd,J=11.2,6.8,4.8Hz,1H),1.23(t,J=7.2Hz,3H),1.11(d,J=6.8Hz,3H)
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ176.2,165.8,146.6,138.7,128.8(2C),127.6(2C),127.3,123.0,89.8,60.4,58.6,55.4,48.9,43.3,33.7,16.5,14.1
HRMS(ESI):[M+Na+]calcd for C19H22O4Na+:337.1410,found:337.1408
((2E)-3-((1R,2S,3S,4S,5R)-2-(2-乙氧基-2-氧代乙基)-3-羟基-4-甲基-5-苯基环戊基)-2-丙烯酸乙酯)
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.31-7.27(m,2H),7.22-7.18(m,1H),7.13-7.11(m,2H),6.76(dd,J=15.6,8.8Hz,1H),5.58(dd,J=15.6,0.8Hz,1H),4.16(qd,J=7.2,1.2Hz,2H),4.13-4.07(m,3H),2.77(dd,J=10.8,10.8Hz,1H),2.70(d,J=2.8Hz,1H),2.60(dd,J=16.4,4.0Hz,1H),2.42(dd,J=10.4,10.4Hz,1H),2.37(dd,J=14.4,10.4Hz,1H),2.25-2.14(m,2H),1.28(t,J=7.2Hz,3H),1.23(t,J=7.2Hz,3H),0.94(d,J=7.2Hz,3H)
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ173.4,166.0,149.1,140.8,128.5(2C),127.7,127.6(2C),126.6,122.4,78.6,60.8,60.2,56.7,54.5,50.4,45.6,36.9,14.1,11.9
HRMS(ESI):[M+Na+]calcd for C21H28O5Na+:383.1829,found:383.1824
实施例5~14
[化学式34]
Figure BDA0003525507760000331
(式中,R表示后述的含义,Me表示甲基,Et表示乙基,Ph表示苯基,OTMS表示三甲基甲硅烷氧基。)
分别使用以下表1所示的醛,进行以下的环化反应。
在室温下,在各醛(0.15mmol)和4-氧代-2-戊烯酸乙酯(42.6mg,0.30mmol)的异丙醇(75μL)溶液中,加入水(8.1μL,0.45mmol)、(S)-2-(二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷(4.88mg,0.015mmol)和对硝基苯酚(20.8mg,0.15mmol)。将反应混合物在相同温度下搅拌,并将反应混合物用硅胶柱色谱纯化,得到目标物。
实施例5~14中使用的各醛、反应时间、分离收率、光学收率如表1所示。另外,使乙基(三苯基膦)乙酸酯分别作用于得到的产物,使醛变换为相应的α,β-不饱和酯,使用手性柱(CHIRALPAK(注册商标)ID)通过HPLC分析确定光学收率。
另外,在表1中,对于使用的各醛,仅示出了下述化学式中的R。
[化学式35]
Figure BDA0003525507760000332
[表1]
Figure BDA0003525507760000341
实施例5~14的产物的电喷射电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))的结果、旋光度测定([α]D)的结果、性状和固体性状的产物的熔点如下所示。
·实施例5
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C16H18O4Na:297.1097,found:297.1100
[α]D 26+92.83(c3.2,CHCl3)
无色固体,熔点:82.0~84.0℃
·实施例6
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C20H20O4Na:347.1254,found:347.1258
[α]D 26+79.98(c1.2,CHCl3)
无色固体,熔点:73.0~75.0℃
·实施例7
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C17H20O4Na:311.1254,found:311.1256
[α]D 26+76.44(c2.8,CHCl3)
无色固体,熔点:80.5~83.1℃
·实施例8
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C17H20O5Na:327.1202,found:327.1207
[α]D 26+56.93(c3.8,CHCl3)
无色固体,熔点:95.4~98.1℃
·实施例9
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C16H17FO4Na:315.1003,found:315.1009
[α]D 26+69.17(c1.0,CHCl3)
黄色油状
·实施例10
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C16H17ClO4Na:331.0708,found:331.0714
[α]D 26+57.31(c1.1,CHCl3)
无色固体,熔点:70.4~72.9℃
·实施例11
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C16H17BrO4Na:375.0202,found:375.0202
[α]D 26+35.95(c2.8,CHCl3)
无色固体,熔点:86.4~88.3℃
·实施例12
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C16H17BrO4Na:375.0202,found:375.0202
[α]D 26+115.6(c1.0,CHCl3)
黄色油状
·实施例13
HRMS(ESI):[M+H]+calcd for C16H17BrO4H:353.0383,found:353.0386
[α]D 26+19.29(c3.0,CHCl3)
黄色油状
·实施例14
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C14H16O5Na:265.1071,found:265.1076
[α]D 26+112.7(c0.86,CHCl3)
黄色油状
实施例15~20
[化学式36]
Figure BDA0003525507760000351
(式中,R表示后述的含义,Me表示甲基,Et表示乙基,Ph表示苯基,OSiMePh2表示甲基二苯基甲硅烷氧基。)
分别使用以下表2所示的醛,进行以下的环化反应。
在室温下,在各醛(1摩尔当量)和2-氧代亚丙基丙二酸二乙酯(1摩尔当量)的异丙醇溶液中,加入水(3摩尔当量)、(S)-2-(二苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷(0.1摩尔当量)和苯甲酸(1摩尔当量)。将反应混合物在相同温度下搅拌,并将反应混合物用硅胶柱色谱纯化,得到目标物。
实施例15~20中使用的醛、反应时间、分离收率、光学收率如表2所示。另外,使乙基(三苯基膦)乙酸酯分别作用于得到的产物,使醛变换为相应的α,β-不饱和酯,使用手性柱(CHIRALPAK(注册商标)ID)通过HPLC分析确定光学收率。
另外,在表2中,对于所使用的各醛,仅示出了下述化学式中的R。
[化学式37]
Figure BDA0003525507760000361
[表2]
Figure BDA0003525507760000362
通过使用乙基(三苯基膦)乙酸酯的维蒂希反应来增碳甲酰基,然后使用手性柱(例如,可使用CHIRALPAK(注册商标)ID)通过高效液相色谱来确定光学收率。
实施例15~20的产物的电喷射电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))的结果、旋光度测定([α]D)的结果、性状如下所示。
·实施例15
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C19H22O6Na:369.1309,found:369.1309
[α]D 26+73.97(c1.00,CHCl3)
黄色油状
·实施例16
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C20H24O6Na:383.1465,found:383.1470
[α]D 26+40.7(c2.53,CHCl3)
黄色油状
·实施例17
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C20H24O7Na:399.1414,found:399.1419
[α]D 26+53.1(c0.60,CHCl3)
黄色油状
·实施例18
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C19H21BrO6Na:447.0414,found:447.0419
[α]D 26+11.86(c0.50,CHCl3)
黄色油状
·实施例19
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C19H21FO6Na:387.1214,found:387.1220
[α]D 26+22.9(c1.21,CHCl3)
黄色油状
·实施例20
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C19H21ClO6Na:403.0918,found:403.0921
[α]D 26+52.7(c1.00,CHCl3)
黄色油状
实施例21
(1)环化工序、ω链导入工序
[化学式38]
Figure BDA0003525507760000371
(式中,PhMe2Si表示二甲基(苯基)甲硅烷基,Me表示甲基,Et表示乙基,Ph表示苯基。)
在室温下,在(E)-3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)丙烯醛(1.14g,6.0mmol)、(E)-4-氧代-2-戊烯酸乙酯(711mg,5.0mmol)、水(270μL,15mmol)和对硝基苯酚(696mg,5.0mmol)的异丙醇(1.25mL)溶液中,加入(R)-2-(二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷(81.4mg,0.25mmol)(在本实施例中,也称为“环戊烷混合物”)。
另外,在室温下,在(2-氧代-4-苯基丁基)膦酸二甲酯(1.92g,7.5mmol)和氯化锂(318mg,7.5mmol)的乙腈(5.0mL)溶液中,用1小时加入N,N-二异丙基乙胺(2.59mL,15mmol),将反应混合物在相同温度下搅拌12小时(在本实施例中,也称为“磷叶立德混合物”)。
向得到的磷叶立德混合物中,加入得到的环戊烷混合物和乙腈(10mL)的混合物,将反应混合物在相同温度下搅拌12小时后,加入饱和氯化铵水溶液使反应停止。将混合物用乙酸乙酯萃取三次。合并有机相,用饱和碳酸钾水溶液洗涤3次,用饱和食盐水洗涤。将合并的有机相用无水硫酸钠干燥,过滤并在减压下浓缩。浓缩后,将反应混合物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:正己烷/乙酸乙酯=7/1),得到2-((1R,2R,3R)-3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-5-氧代-2-((E)-3-氧代-5-苯基戊-1-烯-1-基)环戊基)乙酸乙酯(1.67g,3.61mmol,收率73%),为黄色油状物(单一异构体)。
对该产物进行1H NMR、13C NMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))、红外吸收光谱(IR)、旋光度测定([α]D)的各理化学分析,其结果如下所示。
1H NMR(CDCl3)δ0.285(s,3H),0.314(s,3H),1.15(q,J=7.2Hz,3H),1.46(ddd,J=8.0,11.2,13.2Hz,1H),2.12(dd,J=13.2,18.8Hz,1H),2.27(td,J=5.2,11.2Hz,1H),2.40-2.46(m,3H),2.51-2.60(m,2H),2.68(td,J=7.6,16.4Hz,1H),2.81-2.86(m,2H),3.95-4.02(m,2H),5.91(d,J=16.0Hz,1H),6.39(dd,J=13.2,16.0Hz,1H),7.15-7.20(m,3H),7.24-7.31(m,5H),7.40-7.43(m,2H)
13C NMR(CDCl3)δ216.3,198.8,171.3,147.7,141.1,136.5,133.9(2C),131.1,129.5,128.5(2C),128.4(2C),128.0(2C),126.1,60.8,52.5,47.8,41.1,39.1,31.8,29.8,27.7,14.0,-3.77,-4.93
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C28H34O4SiNa:485.2119,found:485.2121
IR(neat)ν2956,1740,1732,1673,1629,1428,1408,1373,1253,1190,1030,819,737,701cm-1
[α]D 26-64.85(c5.5,CHCl3)
(2)还原工序、内酯化工序
[化学式39]
Figure BDA0003525507760000381
(式中,PhMe2Si表示二甲基(苯基)甲硅烷基,Et表示乙基,Ph表示苯基。)
在-20℃下,在得到的2-((1R,2R,3R)-3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-5-氧代-2-((E)-3-氧代-5-苯基-1-戊烯-1-基)环戊基)乙酸乙酯(1.2g,2.59mmol)的THF(32mL)溶液中,缓慢添加(-)-DIP Chloride(注册商标)(1.7M己烷溶液,5.12mL,10.4mmol)。将反应混合物在相同温度下搅拌24小时,然后在相同温度下加入2N盐酸使反应停止,再在室温下搅拌2小时。将混合物用乙酸乙酯萃取三次。合并有机相,用饱和食盐水洗涤。将合并的有机相用无水硫酸钠干燥,过滤并在减压下浓缩。浓缩后,将反应混合物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:正己烷/乙酸乙酯=4/1~3/1~2/1),得到(3aR,4R,5R,6aS)-5-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-4-((S,E)-3-羟基-5-苯基-1-戊烯-1-基)六氢-2H-环戊并[b]呋喃-2-酮(847mg,2.07mmol,收率80%),为黄色油状物(单一异构体)。
对该产物进行1H NMR、13C NMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))、红外吸收光谱(IR)、旋光度测定([α]D)的各理化学分析,其结果如下所示。
1H NMR(CDCl3)δ0.192(s,3H),0.216(s,3H),1.16(dt,J=6.0,8.8Hz,1H),1.18(s,1H)1.58-1.68(m,3H),1.90(td,J=9.6,12.4Hz,1H),2.20(dd,J=1.6,18.4Hz,1H),2.25-2.33(m,2H),2.52(dd,J=8.8,18.0Hz,1H),2.50-2.58(m,1H),2.62-2.67(m,1H),3.84(q,J=5.6Hz,1H),4.83(dt,J=4.0,7.6Hz,1H),5.20(ddd,J=1.2,9.2,15.6Hz,1H),5.40(dd,J=5.6,15.6Hz,1H),7.09-7.14(m,3H),7.18-7.28(m,5H),7.35-7.37(m,2H)
13C NMR(CDCl3)δ176.9,141.8,137.8,134.5,133.8(2C),131.4,129.2,128.4(4C),127.8(2C),125.9,85.4,70.9,51.5,48.3,38.5,35.5,33.2,32.9,31.6,-3.80,-4.78
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C26H32O3SiNa:443.2013,found:443.2018
IR(neat)ν2953,2860,1768,1456,1427,1249,1167,1111,1031,976,844,815,761,738,700cm-1
[α]D 26-17.62(c1.5,CHCl3)
(3)氢化工序,玉尾·弗莱明氧化工序
[化学式40]
Figure BDA0003525507760000391
(式中,PhMe2Si表示二甲基(苯基)甲硅烷基,Ph表示苯基。)
在得到的(3aR,4R,5R,6aS)-5-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-4-((S,E)-3-羟基-5-苯基-1-戊烯-1-基)六氢-2H-环戊并[b]呋喃-2-酮(84.1mg,0.2mmol)的乙醇溶液中,加入10%钯负载活性炭(84.1mg,10质量%,相对于钯负载活性炭为10质量%的钯)。在氢气气氛下,将混合物在室温下搅拌1.5小时,然后过滤反应混合物,除去钯负载活性炭。将除去的钯负载活性炭用乙酸乙酯洗涤,将有机相合并并减压浓缩。
在得到的粗产物的甲苯(262μL)溶液中,加入四氟硼酸水溶液(262μL,2.0mmol,47wt%),并且将包含粗产物的混合物与甲苯在80℃下共沸5分钟。向反应混合物中加入碳酸钾(276mg,2.0mmol)并在二甲基甲酰胺(600μL)和水(300μL)中进行中和。在60℃下,在反应混合物中加入氟化钾(116mg,2.0mmol)和过氧化氢水溶液(133μL,2.0mmol)。将混合物在相同温度下搅拌4小时,然后加入饱和硫代硫酸钠水溶液使反应停止。将水相用二氯甲烷萃取三次,合并有机相,用饱和食盐水洗涤,用无水硫酸钠干燥,过滤并在减压下浓缩。浓缩后,将反应混合物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:正己烷/乙酸乙酯=1/2),得到(3aR,4R,5R,6aS)-5-羟基-4-((R)-3-羟基-5-苯基戊基)六氢-2H-环戊并[b]呋喃-2-酮(48.6mg,0.16mmol,收率80%),为黄色油状(单一异构体)。
对该产物进行1H NMR、13C NMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))、红外吸收光谱(IR)、旋光度测定([α]D)的各理化学分析,其结果如下所示。
1H NMR(CDCl3)δ1.25(s,2H),1.40-1.46(m,2H),1.50-1.58(m,2H),1.75-1.86(m,3H),2.02(qd,J=1.6,14.8Hz,1H),2.31(ddd,J=6.0,6.4,14.8Hz,1H),2.49(dd,J=1.6,18.8Hz,1H),2.47-2.53(m,1H),2.64-2.71(m,1H),2.74-2.82(m,1H),2.79(dd,J=11.2,19.2Hz,1H),3.59-3.65(m,1H),4.00(q,J=4.0Hz),4.94(dt,J=2.0,7.2Hz),7.18-7.21(m,3H),7.26-7.31(m,2H)
13C NMR(CDCl3)δ177.4,141.7,128.5(2C),128.4(2C),126.0,83.8,77.5,71.2,53.7,43.1,39.2,35.9,35.0,32.0,29.0
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C18H24O4Na:304.1675,found:304.1678
IR(neat)ν3391,2925,1753,1454,1365,1185,1031,750,701,419cm-1
[α]D 26-9.91(c1.2,CHCl3)
(4)内酯还原工序、α链导入工序
[化学式41]
Figure BDA0003525507760000401
(式中,Ph表示苯基。)
在-78℃下,在得到的(3aR,4R,5R,6aS)-5-羟基-4-((R)-3-羟基-5-苯基戊基)六氢-2H-环戊并[b]呋喃-2-酮(30mg,0.1mmol,1.0eq.)的二氯甲烷(2mL)溶液中,加入二异丁基氢化铝(1.0M正己烷溶液,330μL,0.33mmol,3.3eq.)。在相同温度下搅拌反应混合物2小时后,加入酒石酸钾钠(2.0mL),将反应混合物升温至室温,在相同温度下搅拌2小时。用二氯甲烷(3×10mL)萃取水相,用无水硫酸钠干燥合并的有机相,过滤,减压浓缩,得到粗产物。
在0℃下,在溴化(4-羧基丁基)(三苯基)鏻(265mg,0.6mmol)的固体中,加入叔丁醇钾(1.0M四氢呋喃溶液,1.2mL,1.2mmol),将得到的橙色溶液在室温下搅拌45分钟。在-10℃下加入上述得到的粗产物的无水四氢呋喃(1.0mL)溶液,在相同温度下搅拌4小时后,加入饱和氯化铵水溶液(2.0mL)使反应停止。将水相用二氯甲烷(5×3mL)萃取,并将合并的有机相用饱和食盐水洗涤,用无水硫酸钠干燥,过滤并在减压下浓缩。浓缩后,将反应混合物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:二氯甲烷/甲醇=20/1~10/1),得到(Z)-7-((1R,2R,3R,5S)-3,5-二羟基-2-((R)-3-羟基-5-苯基戊基)环戊基)庚-5-烯酸(25.0mg,64.1mmol,收率64.1%),为无色透明油状物(单一异构体)。
对该产物进行1H NMR、13C NMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))、红外吸收光谱(IR)、旋光度测定([α]D)的各理化学分析,其结果如下所示。
1H NMR(CDCl3)δ0.85-0.96(m,3H),1.32-1.43(m,3H),1.57-1.78(m,5H),1.79-1.92(m,5H),2.00-2.09(m,2H),2.17-2.19(m,2H),2.20-2.38(m,2H),2.61-2.69(m,1H),2.75-2.4(m,1H),3.64(br,1H),4.00(br,1H),4.16(br,1H),5.37-5.41(m,2H),7.14-7.19(m,3H),7.24-7.27(m,2H)
13C NMR(CDCl3)δ24.8,26.5,26.8,29.3,32.2,35.4,38.9,42.5,51.8,52.4,71.6,78.7,125.9,128.5(2C),128.5(2C),129.6,129.6,142.2
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C23H34O5Na:413.2299,found:413.2295
IR(neat)ν3391,2925,1753,1454,1365,1185,1031,750,701,419cm-1
[α]D 26 30.2(c0.40,MeOH)
(5)酯化工序
[化学式42]
Figure BDA0003525507760000411
(式中,Ph表示苯基,iPr表示异丙基。)
在室温下,在得到的(Z)-7-((1R,2R,3R,5S)-3,5-二羟基-2-((R)-3-羟基-5-苯基戊基)环戊基)庚-5-烯酸(19.5mg,0.05mmol)的二甲基甲酰胺(300μL)溶液中,一次性加入碳酸铯(32.6mg,0.1mmol),并进一步加入2-碘丙烷(30μL,0.20mmol)。将反应混合物在相同温度下搅拌2小时后,注入到3%柠檬酸水溶液(1mL)中,用叔丁基甲基醚(4×5mL)萃取。将合并的有机相用10%碳酸氢钠水溶液(10mL)洗涤,用饱和食盐水(10mL)洗涤,用无水硫酸钠干燥,过滤并在减压下浓缩。浓缩后,将反应混合物用硅胶柱色谱纯化(洗脱溶剂:正己烷/乙酸乙酯=2/1~1/2),得到拉坦前列腺素(21.6mg,0.0425mmol,收率84%),为无色透明油状物(单一异构体)。
对该产物进行1H NMR、13CNMR、电喷雾电离法的高分辨率质量分析(HRMS(ESI))、红外吸收光谱(IR)、旋光度测定([α]D)的各理化学分析,其结果如下所示。
1H NMR(CDCl3)δ1.23(d,J=6.4Hz,6H),1.30-1.90,(m,14H),2.08-2.36(m,6H),2.44(d,J=5.5Hz,1H),2.63-2.85(m,2H),3.64-3.70(m,1H),3.94(br s,1H),4.17(br s,1H),5.00(sept,J=6.4Hz,1H),5.35-5.50(m,2H),7.15-7.22(m,3H,ArH),7.26-7.31(m,2H,ArH)
13C NMR(CDCl3)δ21.9(2C),25.0,26.7,27.0,29.7,32.2,34.2,35.9,39.1,42.6,51.9,52.8,67.8,71.4,74.7,78.8,125.9,128.5(2C),128.5(2C),129.5,129.6,142.2,173.6
HRMS(ESI):[M+Na]+calcd for C26H40O5Na:455.2768,found:455.2768
IR(neat)ν3391,2925,1753,1454,1365,1185,1031,750,701,419cm-1
[α]D 26 35.1(c0.42,MeOH)
工业适用性
根据本发明的环戊烷化合物的制备方法,其能够以非对映选择性地且根据需要以对映选择性地简便地合成分子内具有多个不对称中心的环戊烷化合物。
特别是作为在环戊烷环上具有多个不对称中心的科里内酯的制备方法是有用的。

Claims (10)

1.一种式(III)所示的环戊烷化合物的制备方法,该方法包括:在含有环状胺化合物或链状胺化合物的催化剂的存在下,将式(I)所示的α,β-不饱和醛化合物或其顺反异构体、与式(II)所示的α,β-不饱和酮化合物或其顺反异构体进行环化,
[化学式1]
Figure FDA0003525507750000011
式(I)中,
R1A表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、取代甲硅烷基、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2或氢原子;
R1B表示氢原子、卤素或C1-6烷基;
RX表示C1-6烷基或可具有取代基的芳香族烃环基;
RX1和RX2各自相同或不同,表示RX
[化学式2]
Figure FDA0003525507750000012
式(II)中,
R2A表示-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2B表示氢原子、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2C表示氢原子或卤素;
R2D和R2E各自相同或不同,表示氢原子、C1-6烷基、可具有取代基的芳香族烃环基或可具有取代基的芳香族杂环基;
R2C与R2E成为一体,可表示可被取代的C2-4亚烷基、或可被取代且亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代而成的C2-4亚烷基;
RX表示C1-6烷基或可具有取代基的芳香族烃环基;
RX1和RX2各自相同或不同,表示RX
[化学式3]
Figure FDA0003525507750000021
式(III)中,
R1A表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、取代甲硅烷基、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2或氢原子;
R1B表示氢原子、卤素或C1-6烷基;
R2A表示-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2B表示氢原子、-C(=O)-O-RX、-C(=O)-S-RX、-C(=O)-RX、-C(=O)-N(-RX1)-RX2、氰基或硝基;
R2C表示氢原子或卤素;
R2D和R2E各自相同或不同,表示氢原子、C1-6烷基、可具有取代基的芳香族烃环基或可具有取代基的芳香族杂环基;
R2C与R2E成为一体,可表示可被取代的C2-4亚烷基、或可被取代且亚烷基的一部分亚甲基(-CH2-)被-O-、-S-或-N(C1-6烷基)-取代而成的C2-4亚烷基;
RX表示C1-6烷基或可具有取代基的芳香族烃环基;
RX1和RX2各自相同或不同,表示RX
式(III)中的立体化学的表示示出相对构型。
2.根据权利要求1所述的环戊烷化合物的制备方法,其中,所述环化在酸存在下进行。
3.根据权利要求1或2所述的环戊烷化合物的制备方法,其中,所述环状胺化合物或所述链状胺化合物为吡咯烷化合物,所述吡咯烷化合物为在吡咯烷环的氮原子的α位的碳上具有不对称中心的吡咯烷化合物。
4.根据权利要求3所述的环戊烷化合物的制备方法,其中,所述吡咯烷化合物为式(IV)所示的化合物或式(V)所示的化合物,
[化学式4]
Figure FDA0003525507750000031
式(IV)中,
R4A表示羧基、四唑基或-C(R4C)(R4D)-OR4E基;
R4C和R4D各自相同或不同,表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、可具有取代基的C1-6烷基;
R4E表示氢原子、取代甲硅烷基或可具有取代基的C1-6烷基;
R4B表示羟基的保护基;
n表示0或1;
式(IV)中的立体化学的表示示出绝对构型;
[化学式5]
Figure FDA0003525507750000032
式(V)中,
R4A表示羧基、四唑基或-C(R4C)(R4D)-OR4E基;
R4C和R4D各自相同或不同,表示可具有取代基的芳香族烃环基、可具有取代基的芳香族杂环基、可具有取代基的C1-6烷基;
R4E表示氢原子、取代甲硅烷基或可具有取代基的C1-6烷基;
R4B表示羟基的保护基;
n表示0或1;
式(V)中的立体化学的表示示出绝对构型。
5.根据权利要求4所述的环戊烷化合物的制备方法,其中,所述吡咯烷化合物为(R)-2-(二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷、(S)-2-(二苯基((三甲基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷、(R)-2-(二苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷或(S)-2-(二苯基((甲基二苯基甲硅烷基)氧基)甲基)吡咯烷。
6.一种式(III-a)所示的环戊烷化合物的制备方法,该方法包括:在含有环状胺化合物或链状胺化合物的催化剂的存在下,将式(I)所示的α,β-不饱和醛化合物、与式(II)所示的α,β-不饱和酮化合物进行环化,
[化学式6]
Figure FDA0003525507750000041
式(I)中,R1A为取代甲硅烷基,R1B为氢原子;
[化学式7]
Figure FDA0003525507750000042
式(II)中,R2A为-C(=O)-O-RX,R2B、R2C、R2D和R2E为氢原子,RX为C1-6烷基;
[化学式8]
Figure FDA0003525507750000043
式(III-a)中,
R3A表示取代甲硅烷基;
R3B表示-C(=O)-O-RY
RY表示C1-6烷基;
式(III-a)中的立体化学的表示示出相对构型。
7.一种式(III-b)所示的内酯化合物的制备方法,该方法包括:将通过权利要求6所述的环戊烷化合物的制备方法制备的式(III-a)所示的环戊烷化合物还原后进行内酯化,
[化学式9]
Figure FDA0003525507750000051
式(III-b)中,
R3A表示取代甲硅烷基;
式(III-b)中的立体化学的表示示出相对构型。
8.一种式(III-c)所示的二醇化合物的制备方法,该方法包括:将通过权利要求7所述的内酯化合物的制备方法制备的式(III-b)所示的内酯化合物利用玉尾-弗莱明反应进行氧化,
[化学式10]
Figure FDA0003525507750000052
式(III-c)中的立体化学的表示示出相对构型。
9.一种式(III-a)所示的环戊烷化合物,
[化学式11]
Figure FDA0003525507750000053
式(III-a)中,
R3A表示取代甲硅烷基;
R3B表示-C(=O)-O-RY
RY表示C1-6烷基;
式(III-a)中的立体化学的表示示出相对构型。
10.一种式(III-b)所示的内酯化合物,
[化学式12]
Figure FDA0003525507750000061
式(III-b)中,
R3A表示取代甲硅烷基;
式(III-b)中的立体化学的表示示出相对构型。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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