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TECHNISCHES GEBIET
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Acetalsulfonat-Derivat, ein Verfahren für dessen
Herstellung und ein Verfahren für
die Herstellung eines Styroloxidderivats unter Verwendung eines
Acetalsulfonat-Derivats oder eines Mandelsäure-Derivats als ein Ausgangsmaterial.
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Die
Ausgangsmaterialien, Intermediate und Endprodukte dieser Erfindung
können
ebenfalls optisch aktive Substanzen sein. Die gemäß dieser
Erfindung erhaltenen Verbindungen sind nützlich als Ausgangsmaterialien
für Arzneimittel,
landwirtschaftliche Chemikalien und Ähnliche, und können außerdem bei
guter Ausbeute Styroloxid-Derivate und Ethanolamin-Derivate ergeben,
welche nützlich
Rohmaterialien für
Arzneimittel, landwirtschaftliche Chemikalien und Ähnliche
sind.
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Das
Acetalsulfonat-Derivat dieser Erfindung kann leicht in das entsprechende
Styroloxid-Derivat durch Epoxidierung ungewandelt werden. Das auf
diese Weise erhaltene Styroloxid-Derivat kann in das entsprechende
Ethanolamin-Derivate durch Reaktion mit verschiedenen Aminen umgewandelt
werden.
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STAND DER TECHNIK
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Mit
Blick auf ein Verfahren für
die Herstellung eines Acetalsulfonat-Derivats kann z.B. ein Verfahren
in Betracht gezogen werden, welches die Umwandlung eines Ethandiol-Derivats
in ein Sulfonat-Derivat gefolgt durch Schützen mit einem Acetal umfasst.
Dieses Verfahren hat jedoch ein Problem, dass es eine schlechte Selektivität bei der
Umwandlung eines Ethandiol-Derivats in ein Sulfonat-Derivat hat,
und folglich kann das beabsichtigte Produkt nicht mit hoher Ausbeute
isoliert werden (J. Org. Chem., 21, 1260 (1956)).
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Als
ein Verfahren für
die Herstellung eines Styroloxid-Derivats ist ein Verfahren gut
bekannt, welches die Epoxidierung eines 2-Hydroxy-2-phenylethylsulfonatderivats
oder eines 2-Hydroxy-2-phenylethylhalidderivats
unter Verwendung einer Base umfasst (J. Org. Chem. 21, 597 (1956)).
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Jedoch
sind das 2-Hydroxy-2-phenylethylsulfonatderivat
oder das 2-Hydroxy-2-phenylethylhalidderivat,
welche die in den vorhergehenden Verfahren verwendeten Materialien
sind, schwer mit hoher Reinheit zu erhalten. Demgemäß erfolgte
die Epoxidierungsreaktion bisher unter Verwendung der vorher erwähnten Derivate
als solche, gemischt mit ihren Positionsisomeren, d.h. einem 2-Hydroxy-1-phenylethylsulfonatderivat
oder 2-Hydroxy-1-phenylethylhalidderivat und einem Disulfonatderivat
oder Dihalidderivat (Synthesis, 1985, 983) (U.S.P. Nr. 4391826).
In diesem Verfahren, wenn ein Disulfonatderivat oder ein Dihalidderivat
in das Ausgangsmaterial gemischt ist, wird es wahrscheinlich eine
Schwierigkeit bei der Reinigung des Produkts verursachen, was in
der Verringerung der Ausbeute resultiert. Außerdem, wenn ein Positionsisomer
eingemischt ist, wird, obwohl das Verfahren kein Problem bei der
Herstellung einer racemischen Substanz hat, es wahrscheinlich eine
Verringerung der optischen Reinheit in dem Fall verursachen, dass
eine optisch aktive Substanz hergestellt wird.
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Obwohl
ein Acetalsulfonat-Derivat und ein Styroloxid-Derivat nützlich als
ein Zwischemprodukt für
Arzneimittel und landwirtschaftliche Chemikalien sind, haben die
bisherigen Verfahren für
ihre Herstellung die vorher beschriebenen Probleme. Demgemäß wurde
die Entwicklung eines industriellen Verfahrens für die Herstellung der Derivate
begierig erwartet, welches eine hohe Sicherheit hat, einfach und ökonomisch
ist, und gute Ausbeuten ergibt.
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Kitazume
T et al., Journal of Fluorine Chemistry, 35 (1987) Seiten 477-488;
beschreibt die Synthese von optisch aktiven Baublöcken, die
eine Monofluormethylgruppe tragen, wobei die Verbindung 2-Phenyl-2-tetrahydropyranyloxy-1-p-toluol-sulfononyloxyethan
offenbart wird.
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Kameyama
M et al., J. Org. Chem. 52, (1987), Seiten 3312-3316 beschreibt
die asymmetrische Addition von Alkan- und Arensulfonylchloriden
zu Olefinen, die durch einen Ruthenium(II)-phosphinkomplex mit chiralen
Liganden katalysiert wird, wobei die Verbindung (R)-(+)2-Phenyl-2-tetrahydropyranyloxy-1-p-toluol-sulfonyloxyethan
offenbart wird.
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Nakamura
Y et al., Tetrahedron Letters, Bd. 38. Nr. 15 (1997), Seiten 2709-2712
und Nakamura Y et al., Tetrahedron, 55 (1999), Seiten 4595-4620
beschreiben die SmI2-vermittelte reduktive
Enolisierung von α-heterosubstituierten
Ketonen bzw. Lactonen durch SmI2-vermittelte Reduktion,
wobei die Verbindungen (S)-2-Phenyl-2-tetrahydropyranyloxy-1-p-toluol-sulfonyloxyethan
und (R)-2-(2-Chlorphenyl)-2-tetrahydropyranyloxy-1-p-toluol-sulfonyloxyethan
offenbart werden.
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EP-A-0
845 451 ist auf Naphthyhloxyessigsäurederivate gerichtet. In diesem
Dokument wird eine Verbindung offenbart, wobei R3 eine
3,4,5,6-Tetrahydro-2H-pyran-2-yl-Gruppe ist, und R4 eine
substituierte Phenylgruppe ist.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfinder unternahmen ausgiebige Untersuchungen, um die vorher erwähnten Ziele
zu erreichen. Im Ergebnis haben die Erfinder gefunden, dass ein
Acetalsulfonat-Derivat
in hoher Reinheit und mit hoher Ausbeute unter Verwendung eines
preiswerten Mandelsäure-Derivats
als ein Ausgangsmaterial hergestellt werden kann, und dass ein Styroloxid-Derivat
in hoher Reinheit und mit hoher Ausbeute unter Verwendung eines Acetalsulfonat-Derivats
oder eines Mandelsäure-Derivats
als ein Ausgangsmaterial hergestellt werden kann. Diese Erfindung
wurde auf der Grundlage der vorherigen Befunde erreicht.
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Folglich
bezieht sich der erste Gesichtspunkt der Erfindung auf ein Acetalsulfonat-Derivat,
welches durch folgende Formel (1) dargestellt wird,
wobei R
1 und
R
2 gleich oder unterschiedlich voneinander
sein können
und jeweils ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe,
eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1–4 Kohlenstoffatomen,
die wahlweise mit einem Halogen substituiert ist, eine geradkettige
oder verzweigte Alkoxygruppe mit 1–4 Kohlenstoffatomen, die wahlweise
mit einem Halogen substituiert ist, eine Aminogruppe, die wahlweise
substituiert ist, eine Nitrogruppe oder eine Trifluormethylgruppe
bezeichnen, oder R
1 und R
2 zusammen
eine niedere Alkylendioxygruppe bezeichnen, R
3 eine
3,4,5,6,-Tetrahydro-2H-pyran-2-yl-Gruppe oder eine 1-Methoxy-1-methylethylgruppe
bezeichnet, wobei R
4 in der Formel (1) eine
Methylgruppe ist.
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Der
zweite Gesichtspunkt dieser Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
für die
Herstellung eines Acetalsulfonat-Derivats, dargestellt durch die
vorhergehende Formel (1), welches umfasst:
- (a)
einen ersten Schritt der Veresterung eines Mandelsäurederivats
dargestellt durch die folgende Formel (2), wobei R1 und
R2 die Gleichen wie vorher definiert sind,
- (b) einen zweiten Schritt des Schützens eines durch die folgende
Formel (3) dargestellten Mandelsäureesterderivats,
das in dem ersten Schritt erhalten wurde, durch ein Acetal, wobei R1 und
R2 die Gleichen wie vorher definiert sind,
und R5 eine geradkettige oder verzweigte
Alkylgruppe mit 1–4
Kohlenstoffatomen bezeichnet,
- (c) einen dritten Schritt der Reduktion eines durch die folgende
Formel (4) dargestellten Acetyl-Derivats, das in dem zweiten Schritt
erhalten wurde, wobei R1,
R2, R3 und R5 die Gleichen wie vorher definiert sind,
und
- (d) einen vierten Schritt der Reaktion eines Sulfonylchloridderivat
mit einem durch die folgende Formel (5) dargestellten Ethandiolderivat,
das in dem dritten Schritt erhalten wurde, wobei R1,
R2 und R3 die Gleichen
wie vorher definiert sind.
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Der
dritte Gesichtspunkt dieser Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
für die
Herstellung eines Styroloxid-Derivats, dargestellt durch die folgende
Formel (6)
wobei R
1 und
R
2 die Gleichen wie vorher definiert sind,
welches umfasst:
- (e) einen Entschützungsschritt
zum Entschützen
eines durch die folgende Formel (1) dargestellten Acetalsulfonat-Derivats wobei R1,
R2, R3 und R4 die Gleiche wie vorher definiert sind,
und
- (f) ein Epoxidisierungsschritt der Epoxidisierung eines durch
die folgende Formel (7) dargestellten Sulfonat-Derivats, das in dem vorher erwähnten Entschützungsschritt
erhalten wurde, mit der Hilfe eines Basenkatalysators, wobei R1,
R2 und R4 die Gleichen
wie vorher definiert sind.
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Der
vierte Gesichtspunkt dieser Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
für die
Herstellung des Styroloxid-Derivats, dargestellt durch die vorher
erwähnte
Formel (6) aus einem Mandelsäure-Derivat
durch serielle Verfahren, wobei das Styroloxid-Derivat durch die
folgende Formel (6) dargestellt wird.
wobei R
1 und
R
2 die Gleichen wie vorher definiert sind,
welches umfasst:
- (a) einen ersten Schritt der
Veresterung eines durch die folgende Formel (2) dargestellten Mandelsäurederivats, wobei R1 und
R2 die Gleichen wie vorher definiert sind,
- (b) einen zweiten Schritt des Schützens eines durch die folgende
Formel (3) dargestellten Mandelsäureesterderivats,
das in dem ersten Schritt erhalten wurde, durch ein Acetal wobei R1,
R2 und R5 die Gleichen
wie vorher definiert sind,
- (c) einen dritten Schritt der Reduktion eines durch die folgende
Formel (4) dargestellten Acetal-Derivats, das in dem zweiten Schritt
erhalten wurde, wobei R1,
R2, R3 und R5 die Gleichen wie vorher definiert sind,
- (d) einen vierten Schritt der Reaktion eines Sulfonylchlorid-Derivats
mit einem durch die folgende Formel (5) dargestellten Ethandiolderivat,
das in dem dritten Schritt erhalten wurde, wobei R1,
R2 und R3 die Gleichen
wie vorher definiert sind,
- (e) einen Entschützungsschritt
des Entschützens
eines durch die folgende Formel (1) dargestellten Acetalsulfonat-Derivats,
das in dem vierten Schritt erhalten wurde, wobei R1,
R2, R3 und R4 die Gleichen wie vorher definiert sind,
und
- (f) ein Epoxidisierungsschritt des Epoxidierens eines durch
die folgende Formel (7) dargestellten Sulfonat-Derivats, das in dem vorher erwähnten Entschützungsschritt
erhalten wurde, mit der Hilfe eine Basenkatalysators, wobei R1,
R2 und R4 die Gleichen
wie vorher definiert sind.
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Einige
Ausführungsformen
dieser Erfindung werden ausführlicher
im Folgenden beschreiben.
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Das
Acetalsulfonat-Derivat dieser Erfindung wird durch die vorher erwähnte Formel
(1) dargestellt, wobei R1 und R2 gleich
oder unterschiedlich voneinander sein können und jeweils ein Wasserstoffatom,
ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine geradkettige oder verzweigte
Alkylgruppe mit 1–4
Kohlenstoffatomen, die wahlweise mit einem Halogen substituiert
ist, eine geradkettige oder verzweigte Alkoxygruppe mit 1–4 Kohlenstoffatomen,
die wahlweise mit einem Halogen substituiert ist, eine Aminogruppe,
die wahlweise substituiert ist, eine Nitrogruppe oder eine Trifluormethylgruppe
bezeichnen, oder R1 und R2 zusammen
eine niedere Alkylendioxygruppe bezeichnet.
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Die
geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1–4 Kohlenstoffatomen, die wahlweise
mit einem Halogen substituiert werden kann, kann z.B. eine Methylgruppe,
eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine
n-Butylgruppe, eine Isobutylgruppe, eine sec-Butylgruppe, eine tert-Butylgruppe,
eine Trifluormethylgruppe und eine Trichlormethylgruppe sein. Die
geradkettige oder verzweigte Alkoxygruppe mit 1–4 Kohlenstoffatomen, die wahlweise
mit einem Halogen substituiert ist, kann z.B. eine Methoxygruppe,
eine Ethoxygruppe, eine n-Propoxygruppe, eine Isopropoxygruppe,
eine n-Butoxygruppe, eine sec-Butoxygruppe, eine tert-Butoxygruppe
und eine Trifluormethoxygruppe sein. Die Aminogruppe, die wahlweise
substituiert sein kann, kann z.B. eine Aminogruppe, eine Methylaminogruppe,
eine Dimethylaminogruppe, eine Methylethylaminogruppe, eine Morpholinogruppe,
eine Piperidinogruppe, eine Pyrrolylgruppe, eine Imidazolylgruppe
und eine Triazolylgruppe sein. Das Halogenatom kann ein Fluor-,
Chlor-, Brom- oder Iodatom sein. Die niedere Alkylendioxygruppe,
die zusammen t durch R1 und R2 gebildet
wird, kann z.B. die Methylendioxygruppe oder die Ethylendioxygruppe
sein.
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In
der vorher erwähnten
Formel (1) bezeichnet R3 eine 3,4,5,6-Tetrahydro-2H-pyran-2-yl-Gruppe
oder eine 1-Methoxy-1-methylethyl-Gruppe;
R4 bezeichnet eine Methylgruppe.
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Spezifische
Beispiele des Acetalsulfonat-Derivats dieser Erfindung enthalten
2-Phenyl-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(2- Chlorphenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)ethylmethansulfonat,
2-(3-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(4-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(2-Methylphenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)ethylmethansulfonat,
2-(3-Methylphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(4-Methylphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(2-Hydroxyphenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)ethylmethansulfonat,
2-(3-Hydroxyphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(2-Methoxyphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(3-Methoxyphenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethoyloxy)ethylmethansulfonat,
2-(4-Methoxyphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(2-Trifluormethylphenyl)-21-methoxy-1-methylethyloxy)ethylmethansulfonat,
2-(3-Trifluormethylphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat, 2-(4-Trifluormethylphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(2-Aminophenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(3-Aminophenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(4-Aminophenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)ethylmethansulfonat,
2-(2-Nitrophenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(3-Nitrophenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(4-Nitrophenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(2,4-Dichlorphenyl)-2- (3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
2-(2,4-Difluorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat, 2-(3,4-Methylendioxyphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat.
Die vorher erwähnten
Acetalsulfonat-Derivate können
ebenfalls die entsprechenden optisch aktiven Substanzen sein.
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Das
Rohmaterial in dieser Erfindung verwendete Mandelsäure-Derivat
wird durch die vorher erwähnte Formel
(2) dargestellt, wobei R1 und R2 die
Gleichen wie in der vorherigen Formel (1) definiert sind.
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Spezifische
Beispiele des Mandelsäure-Derivats,
das wie vorher beschrieben definiert ist, enthält Mandelsäure, 2-Chlormandelsäure, 3-Chlormandelsäure, 4-Chlormandelsäure, 2-Methylmandelsäure, 3-Methylmandelsäure, 4-Methylmandelsäure, 2-Hydroxymandelsäure, 3-Hydroxymandelsäure, 4-Hydroxymandelsäure, 2-Methoxymandelsäure, 3-Methoxymandelsäure, 4-Methoxymandelsäure, 2-Trifluormethylmandelsäure, 3-Trifluormethylmandelsäure, 4-Trifluormethylmandelsäure, 2-Aminomandelsäure, 3-Aminomandelsäure, 4-Aminomandelsäure, 2-Nitromandelsäure, 3-Nitromandelsäure, 4-Nitromandelsäure, 2,4-Dichlormandelsäure, 2,4-Difluormandelsäure und
3,4-Methylendioxymandelsäure.
Die vorher erwähnten
Mandelsäure-Derivate können ebenfalls
den entsprechenden optischen aktiven Substanzen sein.
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Das
wie vorher beschrieben definierte Mandelsäure-Derivat kann leicht in dem ersten Schritt
durch Veresterung in ein entsprechendes Mandelsäureester-Derivat, dargestellt durch die Formel
(3), umgewandelt werden. Zum Beispiel kann es leicht in der Anwesenheit
eines Säurekatalysators
in einem Alkohol, wie etwa Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol,
n-Butanol, Isobutanol, sec-Butanol und tert-Butanol hergestellt
werden. In dem durch die Formel (3) dargestellten Mandelester-Derivat,
das in dem ersten Schritt erhalten wurde, ist R5 z.B.
eine Methyl-, eine Ethyl-, eine n-Propyl-, eine Isopropyl-, eine n-Butyl-,
eine Isobutyl-, eine sec-Butyl- oder eine tert-Butylgruppe.
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Bei
der Veresterung des ersten Schritts der Reaktion kann der Alkohol
im Überschuss
verwendet werden, um ihn ebenfalls als ein Lösungsmittel zu verwenden, es
können
aber auch andere organische Lösungsmittel
statt Alkohole verwendet werden. Beispiele des organischen Lösungsmittels
enthalten aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol und Xylol,
halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie etwa Methylenchlorid und Chloroform,
Ether, wie etwa Diethylether, Diisopropylether, Tetrahydrofuran,
1,4-Dioxan und tert-Butylmethylether, Lösungsmittel vom Estertyp, wie
etwa Ethylacetat und Methylacetat, und Lösungsmittel vom Nitriltyp,
wie etwa Acetonitril. Diese organischen Lösungsmittel können allein
oder als eine Mischung davon verwendet werden.
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Der
Säurekatalysator,
welcher in dem ersten Schritt verwendet werden kann, kann z.B. Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure (Salzsäure), Salpetersäure, Phosphorsäure, p-Toluolsulfonsäure und
Methansulfonsäure
sein.
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Die
Reaktionstemperatur des ersten Schritts kann im Bereich von 0–100°C, bevorzugt
20°C–80°C sein. Die
Reaktionsdauer, welche gemäß der verwendeten
Säure und
der Reaktionstemperatur schwanken kann, kann gewöhnlich nicht mehr als 12 Stunden,
bevorzugt im Bereich von 0,5–6
Stunden sein.
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Das
Mandelsäureester-Derivat
der Formel (3), das in dem ersten Schritt erhalten wurde, kann leicht
in dem zweiten Schritt in ein entsprechendes Acetalderivat, dargestellt
durch die Formel (4), umgewandelt werden, z.B. durch Reaktionen
davon mit einem acetalisierenden Mittel unter saueren Bedingungen
unter Verwendung eines Säurekatalysators.
In der Formel (4) haben R3 und R5 die gleiche Bedeutung wie vorher beschrieben.
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Das
acetalisierende Mittel, welches in dem zweiten Schritt verwendet
werden kann, kann z.B. 1-Methoxy-1-methylethyl oder 3,4-Dihydro-2H-pyran
sein.
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Der
Säurekatalysator,
welcher in dem zweiten Schritt verwendet werden kann, kann z.B.
Essigsäure, Trifluoressigsäure, p-Toluolsulfonsäure und
Methansulfonsäure
sein.
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Das
Reaktionslösungsmittel,
welches in dem zweiten Schritt verwendet werden kann, können organische
Lösungsmittel
sein, die inert zu der Reaktion sind, wobei sie jeweils allein oder
als Mischung davon verwendet werden, z.B. aromatische Kohlenwasserstoffe,
wie etwa Toluol und Xylol, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie
etwa Methylenchlorid und Chloroform, Ether, wie etwa Diethylether,
Diisopropylether, Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan und t-Butylmethylether,
Lösungsmittel
vom Estertyp, wie etwa Ethylacetat und Methylacetat, und Lösungsmittel
vom Nitriltyp, wie etwa Acetonitril.
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Die
Reaktionstemperatur des zweiten Schritts kann im Bereich von 0–100°C, bevorzugt
10–40°C sein. Die
Reaktionsdauer, welche gemäß der verwendeten
Säure und
der Reaktionstemperatur schwanken kann, kann gewöhnlicherweise nicht mehr als
12 Stunden, bevorzugt im Bereich von 0,5–6 Stunden sein.
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Da
Acetalderivat der Formel (4), das in dem zweiten Schritt erhalten
wird, kann leicht in dem dritten Schritt in das entsprechende Ethandiolderivat,
dargestellt durch die Formel (5), durch eine Reduktion davon umgewandelt
werden.
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Ein
Reduktionsmittel, welches in dem dritten Schritt verwendet werden
kann, kann z.B. Natriumborhydrid, Lithiumaluminiumhydrid und Natriumdihydrobis(2-methoxyethoxy)aluminat
sein, bevorzugt Natriumdihydrobis(2-methoxyethoxy)aluminat.
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Ein
Reaktionslösungsmittel,
welches in dem dritten Schritt verwendet werden kann, kann ein organisches
Lösungsmittel
sein, das inert gegenüber
der Reaktion ist, wobei es jeweils allein oder als eine Mischung davon
verwendet werden kann, z.B. ein aromatischer Kohlenwasserstoff,
wie etwa Toluol und Xylol, ein halogenierter Kohlenwasserstoff,
wie etwa Methylenchlorid und Chloroform, ein Ether, wie etwa Diethylether,
Diisopropylether, Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan und t-Butylmethylether,
ein Lösungsmittel
vom Estertyp, wie etwa Ethylacetat und Methylacetat, oder ein Lösungsmittel
vom Nitriltyp, wie etwa Acetonitril.
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Eine
Reaktionstemperatur des dritten Schritts kann im Bereich von –20 bis
100°C sein,
bevorzugt 0–40°C. Eine Reaktionsdauer
kann gewöhnlich
nicht mehr als 12 Stunden, bevorzugt im Bereich von 0,5–6 Stunden
sein.
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Das
im dritten Schritt erhaltene Ethandiolderivat der Formel (5) kann
im vierten Schritt leicht in ein entsprechendes Acetalsulfonat-Derivat,
dargestellt durch die Formel (1), durch Reaktion mit einem Sulfonylchloridderivat
umgewandelt werden.
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Das
in dem vierten Schritt verwendete Sulfonylchloridderivat ist Methansulfonylchlorid.
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In
dem vierten Schritt kann eine Base verwendet werden. Die Base kann
z.B. ein Trialkylamin, wie etwa Trimethylamin und Triethylamin,
ein cyclisches tertiäres
Amid, wie etwa N-Methylmorpholin und N-Methylpiperidin, N,N-Dimethylanilin,
Pyridin, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid sein.
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Ein
Reaktionslösungsmittel,
welches in dem vierten Schritt verwendet werden kann, kann ein organisches
Lösungsmittel
sein, das inert gegenüber
der Reaktion ist, wobei es jeweils alleine oder als eine Mischung
davon verwendet werden können,
z.B. ein aromatischer Kohlenwasserstoff, wie etwa Toluol und Xylol, ein
halogenierter Kohlenwasserstoff, wie etwa Methylenchlorid und Chloroform,
ein Ether, wie etwa Diethylether, Diisopropylether, Tetrahydrofuran,
1,4-Dioxan und t-Butylmethylether,
ein Lösungsmittel
vom Estertyp, wie etwa Ethylacetat und Methylacetat, ein Lösungsmittel
vom Nitriltyp, wie etwa Acetonitril, oder Wasser.
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Eine
Reaktionstemperatur des vierten Schritts kann im Bereich von –20 bis
100°C, bevorzugt
0–40°C sein. Eine
Reaktionsdauer kann gewöhnlich
nicht mehr als 12 Stunden bevorzugt im Bereich von 0,5–6 Stunden
sein.
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Das
beabsichtigte Acetalsulfonat kann leicht nach Abschluss der Reaktion,
entsprechend der Notwendigkeit, z.B. unter Verwendung einer Säule gereinigt
werden.
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Wenn
optisch aktive Mandelsäure-Derivate
als die Ausgangsverbindungen verwendet und der Reaktion durch das
vorher erwähnte
Verfahren unterzogen werden, wurde gefunden, dass die erhaltenen
Acetalsulfonat-Derivate entsprechende korrespondierende Konfigurationen
haben, und auf diese Weise wurden die Konfigurationen beibehalten.
Auf diese Weise wurde es möglich,
aus einem optisch aktiven Mandelsäure-Derivat ein entsprechend
optisch aktives Acetalsulfonat-Derivat zu erhalten, wobei die Konfiguration
beibehalten wurden. Die optische Reinheit des erhaltenen optisch
aktiven Acetalsulfonat-Derivats
wurde durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
unter Verwendung einer Säule
mit optischer Auflösung
bestimmt.
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In
dem Verfahren für
die Herstellung eines Styroloxid-Derivats des dritten Gesichtspunkt
dieser Erfindung können
spezifische Beispiele des als das Ausgangsmaterial verwendeten Acetalsulfonat-Derivats
die vorher beschriebenen Acetalsulfonat-Derivate des ersten Gesichtspunkts
dieser Erfindung sein, und die zuvor beschriebenen Acetalsulfonat-Derivate,
die durch das Verfahren des zweiten Gesichtspunkts dieser Erfindung erhalten
werden.
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Der
Schutzschritt des Schritts (e) in dem dritten Gesichtspunkt dieser
Erfindung ist ein Schritt der Deacetalisierung des durch die Formel
(1) dargestellten Acetalsulfonat-Derivats, des Ausgangsmaterials,
um ein Sulfonatderivat, dargestellt durch die Formel (7), zu bilden.
In dem Schritt (e) kann das Acetalsulfonat-Derivat leicht entschützt werden,
z.B. durch Behandlung mit einer Säure.
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Die
Säure kann
z.B. eine organische Säuren
sein, wie etwa Chlorwasserstoffsäure,
Schwefelsäure und
Phosphorsäure,
und einer organische Säure,
wie etwa Ameisensäure,
Essigsäure,
Methansulfonsäure und
p-Toluolsulfonsäure.
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Ein
Reaktionslösungsmittel,
welches in dem Schritt (e) verwendet werden kann, kann ein protisches Lösungsmittel,
wie etwa Wasser, Methanol, Ethanol und Isopropanol sein, das allein
oder als Mischung davon mit einem aprotischen Lösungsmittel verwendet werden.
Das verwendete aprotische Lösungsmittel
kann z.B. ein aromatischer Kohlenwasserstoff, wie etwa Toluol und
Xylol, ein aliphatischer Kohlenwasserstoff, wie etwa Hexan, Heptan
und Cyclohexan, ein halogenierter Kohlenwasserstoff, wie etwa Methylenchlorid
und Chloroform, ein Ester, wie etwa Methylacetat und Ethylacetat,
ein Ether, wie etwa Dioxan, Tetrahydrofuran, Diisopropylether und
t-Butylmethylether oder Acetonitril sein.
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Eine
Reaktionstemperatur des Schritts (e) kann 0–100°C, bevorzugt 20–80°C sein. Eine
Reaktionsdauer, welche gemäß der Säure, dem
Lösungsmittel
und der verwendeten Temperatur schwanken kann, kann gewöhnlich nicht
mehr als 12 Stunden, bevorzugt 0,5–6 Stunden sein.
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Der
Epoxidisierungsschritt (f) in dem dritten Gesichtspunkt dieser Erfindung
ist ein Schritt der Epoxidisierung des durch die Formel (7) dargestellten
Sulfonatderivats, das in dem Schritt (e) erhalten wurde, in der Anwesenheit
eines Basenkatalysators.
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Der
verwendete Basenkatalysator kann z.B. ein Alkalimetallalkoholat,
wie etwa Natriummethoxid und Natriumethoxid, ein Alkalimetallsalz,
wie etwa Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, oder ein Alkalicarbonat, wie
etwa Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat sein.
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Ein
Reaktionslösungsmittel,
welches in dem Schritt (f) verwendet werden kann, kann ein protisches Lösungsmittel,
wie etwa Wasser, Methanol, Ethanol und Isopropanol sein, die jeweils
allein oder in Kombination oder als eine Mischung davon mit einem
aprotischen Lösungsmittel
verwendet werden. Wenn ein mit Wasser nicht mischbares organisches
Lösungsmittel
als eine Mischung mit Wasser verwendet wird, kann die Reaktion in
einem Doppelschichtsystem durchgeführt werden. Das mit Wasser
nicht mischbare organische Lösungsmittel
kann ein aromatischer Kohlenwasserstoff, wie etwa Toluol und Xylol,
ein halogenierter Kohlenwasserstoff, wie etwa Methylenchlorid und
Chloroform, ein Ether, wie etwa Diisopropylether und t-Butylmethylether,
oder ein Ester, wie etwa Ethylacetat und Methylacetat, sein. Beispiele
von organischen Lösungsmitteln, die
mit Wasser mischbar sind, enthalten Alkohole, wie etwa Methanol,
Ethanol und Isopropanol, Ether, wie etwa Dioxan, Tetrahydrofuran
und Dimethoxyethan, Amide, wie etwa N,N-Dimethylformamid und N,N-Dimethylacetamid,
und Acetonitril.
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Eine
Reaktionstemperatur des Schritts (f) kann im Bereich von 0–100°C, bevorzugt
10–40°C sein. Eine Reaktionsdauer,
welche gemäß der verwendeten
Base und Reaktionstemperatur schwanken kann, kann gewöhnlich nicht
mehr als 12 Stunden, bevorzugt 0,5–6 Stunden sein.
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Spezifische
Beispiele des durch die Formel (6) dargestellten Styroloxids, das
durch die zwei Schritte des Schritts (e) und des Schritts (f) aus
dem Acetalsulfonat-Derivat, dargestellt durch die Formel (1), erhalten wurde,
enthalten Styroloxid, 3-Chlorstyroloxid, 4-Chlorstyroloxid, 3,4-Dichlorstyroloxid,
4-Methylstyroloxid, 3,4-Methylendioxystyroloxid,
4-Trifluormethylstyroloxid
und 2-Chlorstyroloxid. Die vorher erwähnten Styroloxid-Derivate können ebenfalls
entsprechende optisch aktive Substanzen sein.
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Es
wurde gefunden, dass wenn optisch aktive Acetalsulfonat-Derivate
als die Ausgangsverbindungen verwendet werden und einer Reaktion
durch das vorher erwähnte
Verfahren unterzogen werden, die die erhaltenen Styroloxid-Derivate
die jeweils entsprechenden Konfigurationen haben, und auf diese
Weise die Konfigurationen beibehalten haben. Auf diese Weise wurde
es möglich,
aus einem optisch aktiven Acetalsulfonat-Derivat einen entsprechend optisch aktives
Styroloxid-Derivat
unter Beibehaltung der Konfiguration zur Verfügung zu stellen. Die optische
Reinheit des optisch aktiven Styroloxid-Derivats wurde durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
unter Verwendung einer Säule
mit optischer Auflösung
bestimmt.
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Im
Verfahren für
die Herstellung eines Styroloxid-Derivats
des vierten Gesichtspunkts dieser Erfindung, wobei das durch die
Formel (6) dargestellte Styroloxid-Derivat aus dem durch die Formel (2)
dargestellten Mandelsäure-Derivat
durch serielle Verfahren hergestellt wird, ist das verwendete Mandelsäure-Derivat das
Gleiche wie das durch die Formel (2) in dem zweiten Gesichtspunkt
dieser Erfindung dargestellte, der erste Schritt der Veresterung
des Mandelsäure-Derivats
ist der Gleiche wie der erste Schritt in dem zweiten Gesichtspunkt
dieser Erfindung, das in dem ersten Schritt erhaltene Mandelsäure-Derivat
ist das Gleiche wie das durch die Formel (3) in dem zweiten Gesichtpunkt
dieser Erfindung dargestellt, der zweite Schritt des Schützens des
Mandelsäure-Derivats
durch ein Acetal ist der Gleiche wie der zweite Schritt in dem zweiten
Gesichtspunkt dieser Erfindung, das in dem zweiten Schritt erhaltene
Acetalderivat ist das Gleiche, wie das durch die Formel (4) in dem
zweiten Gesichtspunkt dieser Erfindung dargestellte, der dritte
Schritt der Reduktion des Acetalderivats ist der Gleiche wie der
dritte Schritt in dem zweiten Gesichtspunkt dieser Erfindung, das
in dem dritten Schritt erhaltene Ethanolderivat ist das Gleiche,
wie das durch die Formel (5) in dem zweiten Gesichtpunkt dieser
Erfindung dargestellte, der vierte Schritt der Reaktion des Ethandiolderivats
mit einem Sulfonylchloridderivat ist der Gleiche, wie der vierte
Schritt in dem zweiten Gesichtspunkt dieser Erfindung, das in dem vierten
Schritt erhaltene Acetalsulfonat-Derivat
ist das Gleiche wie das Acetalsulfonat-Derivat, dargestellt durch
die Formel (1) des ersten Gesichtspunkts dieser Erfindung und das
Gleiche, wie das durch das Verfahren des zweiten Gesichtpunkts dieser
Erfindung erhaltene Acetalsulfonat, der Entschützungsschritt (Schritt (e)) des
Entschützen
des Acetalsulfonat-Derivats ist der Gleiche wie der Schritt (e)
in dem dritten Gesichtspunkt dieser Erfindung, das in dem Schritt
(e) erhaltene Sulfonatderivat ist das Gleiche wie das durch die
Formel (7) in dem dritten Gesichtpunkt dieser Erfindung dargestellte,
und der Epoxidisierungsschritt (Schritt (f)) der Epoxidisierung
des Sulfonatderivats mit der Hilfe eines Basenkatalysators ist der
Gleiche wie der Schritt (f) in dem dritten Gesichtspunkt dieser
Erfindung.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung wird im Folgenden ausführlich
mit Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben,
aber die Erfindung ist keineswegs auf die Beispiele beschränkt.
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Beispiel 1 Herstellung
von (R)-2-Phenyl-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat
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1) Zubereitung von (R)-Mandelsäuremethylester
-
In
Methanol (20 ml) wurden (R)-Mandelsäure (5,0 g) und p-Toluolsulfonsäure (0,1
g) gegeben und die resultierende Mischung wurde unter Reflux für 2 Stunden
erwärmt.
Die Reaktionsmischung wurde gekühlt, dann
neutralisiert und konzentriert. Ethylacetat und Wasser wurden zu
dem resultierenden Rest gegeben, und die organische Schicht wurde
durch Schichttrennung gesammelt. Die organische Schicht wurde mit
gesättigter wässriger
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde durch Filtration entfernt und das Lösungsmittel wurde aus dem Filtrat
abdestilliert, um die vorher erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (5,35 g, 97,9 %).
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2) Zubereitung von (R)-2-Phenyl-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)mandelsäuremethylester
-
In
Toluol (20 ml) wurde (R)-Mandelsäuremethylester
(5,0 g), der vorher in 1) erhalten wurde, und p-Toluolsulfonsäure (0,1 g) gegeben und dazu
wurde tropfenweise unter Eiskühlung
3,4-Dihydro-2H-pyran (2,55 g) gegeben. Die resultierende Mischung
wurde bei der gleichen Temperatur für 1 Stunde gerührt, die
Reaktionsmischung wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonat-Lösung gewaschen,
dann wurde die organische Schicht mit gesättigter wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen
und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde durch Filtration entfernt und das Lösungsmittel wurde abdestilliert,
um die vorher erwähnte
farblose Verbindung zu erhalten (7,35 g, 97,5 %).
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3) Zubereitung von (R)-2-Phenyl-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethanol
-
In
Toluol (15 ml) wurde der vorher in 2) erhaltene (R)-2-Phenyl-2-(3,4,5,6-Tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)mandelsäuremethylester
(7,0 g) gegeben und dazu wurde unter Eiskühlung tropfenweise eine 70
%ige Natriumdihydrobis(2-methoxyethoxy)aluminattoluollösung (8,73
g) gegeben. Die resultierende Mischung wurde bei der gleichen Temperatur
für 1 Stunden
gerührt,
die Reaktionsmischung wurde in eine 30 %ige wässriger (+)-Kaliumnatriumtartratlösung (31,3
g) gegeben, dann für
1 Stunde gerührt,
und dann wurde die organische Schicht abgetrennt. Die erhaltene
organische Schicht wurde mit Wasser und weiterhin mit einer gesättigten wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet.
Das Trocknungsmittel wurde durch Filtration entfernt, und das Lösungsmittel
wurde abdestilliert, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (6,10 g, 97,9 %).
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4) Zubereitung von (R)-2-Phenyl-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat
-
In
Toluol (20 ml) wurden (R)-2-Phenyl-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethanol
(6,0 g) und Triethylamin (5,4 g) gegeben, dann wurde dazu tropfenweise
unter Eiskühlung
Methansulfonylchlorid (3,1 g) gegeben. Die resultierende Mischung
wurde bei der gleichen Temperatur für 1 Stunde gerührt, die Reaktionsmischung
wurde mit Wasser gewaschen, dann wurde die organische Schicht mit
einer gesättigten
wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen
und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel wurde
abfiltriert, dann wurde das Lösungsmittel
abdestilliert, um die vorher erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (7,8 g, 96,2 %). Die optische Reinheit des
erhaltenen Produkts war 99,9 % e.e.
-
Die
Gesamtausbeute von 1) bis 4) war 89,9 %.
1H-NMR
(CDCL3)δ:
1,48–1,77
(6H, m), 2,97 und 3,01 (3H, s), 3,31–3,53 und 3,92–3,97 (2H,
m), 4,25–4,41
(2H, m), 4,49–4,96
(1H, m), 4,90–5,04
(1H, m), 7,14–7,43
(5H, m).
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Beispiel 2 Zubereitung
von (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat
-
1) Zubereitung von (R)-3-Chlormandelsäuremethylester
-
In
Methanol (20 ml) wurden (R)-3-Chlormandelsäure (5,0 g) und p-Toluolsulfonsäure (0,1
g) gegeben und die resultierende Mischung wurde unter Reflux für 2 Stunden
erwärmt.
Die Reaktionsmischung wurde gekühlt,
dann neutralisiert und konzentriert. Ethylacetat und Wasser wurden
zu dem resultierenden Rest gegeben, und die organische Schicht wurde
durch Schichttrennung gesammelt. Die organische Schicht wurde mit einer
gesättigter
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen, und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet.
Das Trocknungsmittel wurde abfiltriert, und dann wurde das Lösungsmittel
abdestilliert, um die vorher erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (5,27 g, 98,3 %).
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2) Zubereitung von (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)mandelsäuremethylester
-
In
Toluol (20 ml) wurden der vorher in 1) erhaltene (R)-3-Chlormandelsäuremethylester
(5,2 g) und p-Toluolsulfonsäure (0,1
g) gegeben, dazu wurde dann unter Eiskühlung tropfenweise 3,4-Dihydro-2H-pyran (2,19
g) gegeben. Die resultierende Mischung wurde bei der gleichen Temperatur
für 1 Stunden
gerührt,
die Reaktionsmischung wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen,
dann wurde die organische Schicht weiter mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert, dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert,
um die vorher erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (7,20 g, 97,5 %).
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3) Zubereitung von (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethanol
-
In
Toluol (15 ml) wurden (R)-2-(3-Chlorphenyl-2-(3,4,5,6-Tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)mandelsäuremethylester
(7,0 g), der vorher in 2) erhalten wurde, und dann, unter Eiskühlung und
tropfenweise, eine 70 %ige Natriumdihydrobis(2-methoxyethoxy)aluminattoluollösung (7,67
g) zugegeben. Die resultierende Mischung wurde bei der gleichen
Temperatur für
1 Stunden gerührt.
Dann wurde die Reaktionsmischung in eine 30 %ige wässrige (+)-Kaliumnatriumtartratlösung (27,6
g) gegeben, die resultierende Mischung wurde für 1 Stunde gerührt, und
dann wurde die organische Schicht abgetrennt. Die erhaltene organische
Schicht wurde mit Wasser und weiter mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet.
Das Trocknungsmittel wurde abfiltriert und das Lösungsmittel wurde abdestilliert,
um die vorher erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (6,2 g, 98,1 %).
-
4) Zubereitung von (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat
-
In
Toluol (20 ml) wurden (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethanol,
das vorher in 3) erhalten wurde (6,0 g), und Triethylamin (4,7 g)
und weiterhin, unter Eiskühlung
und tropfenweise, Methansulfonylchlorid (2,68 g) gegeben. Die resultierende
Mischung wurde bei der gleichen Temperatur für 1 Stunde gerührt, die
Reaktionsmischung wurde mit Wasser gewaschen, dann wurde die organische
Schicht weiter mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert, dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert,
um die vorher erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (7,6 g, 97,1 %). Die optische Reinheit des
erhaltenen Produkts war 99,9 % e.e.
1H-NMR
(CDCL3)δ:
1,48–1,77
(6H, m), 2,97 und 3,01 (3H, s), 3,31–3,53 und 3,92–3,97 (2H,
m), 4,25–4,41
(2H, m), 4,49–4,96
(1H, m), 4,90–5,04
(1H, m), 7,23–7,42
(4H, m).
-
Die
Gesamtausbeute von 1) bis 4) war 91,3 %.
-
Beispiel 3 Zubereitung
von (R)-2-(4-Chlorphenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)ethylmethansulfonat
-
1) Zubereitung von (R)-4-Chlormandelsäuremethylester
-
In
Toluol (20 ml) wurden Methanol (3,0 g), (R)-4-Chlormandelsäure (5,0 g) und p-Toluolsulfonsäure (0,1
g) gegeben und die resultierende Mischung wurde unter Reflux für 2 Stunden
erwärmt.
Die Reaktionsmischung wurde gekühlt,
dann mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumhydrogencarbonatlösung
gewaschen, und dann wurde die organische Schicht mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert und das Lösungsmittel wurde
abdestilliert, um die vorher erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (5,23 g, 97,5 %).
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2) Zubereitung von (R)-2-(4-Chlorphenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)mandelsäuremethylester
-
In
Methylenchlorid (20 ml) wurden (R)-4-Chlormandelsäuremethylester, der vorher
in 1) erhalten wurde (5,0 g), und p-Toluolsulfonsäure (0,1
g) und weiterhin, unter Eiskühlung
und tropfenweise, 2-Methoxypropen (1,89
g) zugegeben. Die resultierende Mischung wurde bei der gleichen
Temperatur für
1 Stunde gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen,
dann wurde die organische Schicht weiterhin mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert und dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert,
um die vorher erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (6,59 g, 97,0 %).
-
3) Zubereitung von (R)-2-(4-Chlorphenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)ethanol
-
In
Methanol (20 ml) wurden (R)-2-(4-Chlorphenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)mandelsäuremethylester,
der vorher in 2) erhalten wurde (6,0 g), und weiterhin, unter Eiskühlung, Natriumborhydrid
(4,35 g) zugegeben. Die resultierende Mischung wurde bei der gleichen
Temperatur gerührt,
neutralisiert und die Reaktionsmischung wurde konzentriert. Methylacetat
und Wasser wurden zu dem resultierenden Rest gegeben, und die organische
Schicht wurde durch Schichttrennung gesammelt. Die organische Schicht
wurde mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert und dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert,
um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (5,2 g, 96,7 %).
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4) Zubereitung von (R)-2-(4-Chlorphenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)ethylmethansulfonat
-
In
Methylenchlorid (20 ml) wurden (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)ethanol,
das vorher in 3) erhalten wurde (5,0 g), und Triethylamin (3,9 g)
und weiter, unter Eiskühlung
und tropfenweise, Methansulfonylchlorid (2,46 g) gegeben und die
resultierende Mischung wurde bei der gleichen Temperatur für 1 Stunde
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit Wasser gewaschen und die organische
Schicht wurde mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert und das Lösungsmittel
wurde abdestilliert, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (6,33 g, 96,0 %). die optische Reinheit des erhaltenen
Produkts war 99,9 % e.e.
-
Die
Gesamtausbeute von 1) bis 4) war 87,8 %.
1H-NMR
(CDCL3)δ:
1,48–1,77
(6H, m), 2,97 und 3,01 (3H, s), 3,31–3,53 und 3,92–3,97 (2H,
m), 4,25–4,41
(2H, m), 4,49–4,96
(1H, m), 4,90–5,04
(1H, m), 7,21–7,40
(4H, m).
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Beispiel 4 Zubereitung
von (S)-2-(3-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat
-
Ein
Experiment wurde gemäß dem gleichen
Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme der Verwendung
von (S)-3-Chlormandelsäure
als ein Ausgangsmaterial, um die Titelverbindung mit einer Gesamtausbeute
von 91,0 % zu erhalten. Die optische Reinheit des erhaltenen Produkts
war 99,9 % e.e.
-
Beispiel 5 Zubereitung
von (R)-Styroloxid
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1) Zubereitung von (R)-2-Hydroxy-2-phenylethylmethansulfonat
-
In
Methanol (10 ml) wurden (R)-2-Phenyl-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat
(2,0 g) und Chlorwasserstoffsäure
(0,07 g) zugegeben, und die resultierende Mischung bei Raumtemperatur
für 3 Stunden
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde neutralisiert, konzentriert und dann
Ethylacetat und Wasser zu dem resultierenden Rest gegeben. Die organische
Schicht wurde durch Schichttrennung gesammelt, mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert und dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert,
um die vorher erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (1,4 g, 97,2 %).
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2) Zubereitung von (R)-Styroloxid
-
In
Methanol (10 ml) wurden (R)-2-Hydroxy-2-phenylethylmethansulfonat, das vorher
in 1) erhalten wurde (1,4 g), und 28 % NaOMe (1,25 g) gegeben und
die resultierende Mischung bei Raumtemperatur für 1 Stunde gerührt. Die
Reaktionsmischung wurde neutralisiert, konzentriert und dann Ethylacetat
und Wasser zu dem resultierenden Rest gegeben. Die organische Schicht
wurde durch Schichttrennung gesammelt, mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet.
Das Trocknungsmittel wurde abfiltriert dann wurde das Lösungsmittel
bei reduziertem Druck abdestilliert, um die resultierende ölige Substanz
unter reduziertem Druck zu destillieren, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
(0,7 g, 90,0 %) zu erhalten. Die optische Reinheit des erhaltenen
Produkts war 99,9 % e.e., wie durch HPLC bestimmt wurde.
-
Beispiel 6 Zubereitung
von (R)-3-Chlorstyroloxid
-
1) Zubereitung von (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-hydroxyethylmethansulfonat
-
In
Methanol (10 ml) wurden (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat
(3,0 g) und Chlorwasserstoffsäure
(0,11 g) gegeben, und die resultierende Mischung wurde bei Raumtemperatur
für 3 Stunden
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde neutralisiert, konzentriert und Ethylacetat
und Wasser wurden zu dem resultierenden Rest gegeben. Die organische
Schicht wurde durch Schichttrennung gesammelt, mit einer gesättigten
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert und dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert, um
die vorher erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (2,1 g, 93,5 %).
-
2) Zubereitung von (R)-3-Chlorstyroloxid
-
In
Methanol (10 ml) wurden (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-hydroxyethylmethansulfonat, das vorher
in 1) erhalten wurde (2,1 g), und 28 % NaOMe (1,6 g) gegeben, und
die resultierende Mischung bei Raumtemperatur für 1 Stunde gerührt. Die
Reaktionsmischung wurde neutralisiert, konzentriert und dann wurden
Methylacetat und Wasser zu dem resultierenden Rest gegeben. Die
organische Schicht wurde durch Schichttrennung gesammelt, mit einer
gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert, dann wurde das Lösungsmittel unter reduziertem Druck
abdestilliert und die resultierende ölige Substanz wurde unter reduziertem
Druck destilliert, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (1,15 g, 88,8 %). Die optische Reinheit des erhaltenen
Produkts war 99,9 % e.e., wie durch HPLC bestimmt wurde.
-
Beispiel 7 Zubereitung
von (R)-4-Chlorstyroloxid
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1) Zubereitung von (R)-2-(4-Chlorphenyl)-2-hydroxyethylmethansulfonat
-
In
Toluol (10 ml) wurden 2-(4-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat
(3,0 g), p-Toluolsulfonsäuremonohydrat
(1,7 g) und Methanol (0,5 g) gegeben und die resultierende Mischung
bei 50°C
für 1 Stunde
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung, dann
mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert und dann wurde das Lösungsmittel unter reduziertem
Druck abdestilliert, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (2,0 g, 89,0 %).
-
2) Zubereitung von (R)-4-Chlorstyroloxid
-
In
Toluol (10 ml) wurden (R)-2-(4-Chlorphenyl)-2-hydroxyethylmethansulfonat, das vorher
in 1) erhalten wurde (2,0 g), und 20 % NaOH (10 ml) gegeben, und
die resultierende Mischung wurde kräftig bei Raumtemperatur für 1 Stunde
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde einer Schichttrennung unterzogen, die
organische Schicht wurde mit Wasser dann mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen, und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das
Trocknungsmittel wurde abfiltriert, dann wurde das Lösungsmittel
unter reduziertem Druck abdestilliert und die resultierende ölige Substanz
wurde unter reduziertem Druck destilliert, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (1,1 g, 89,2 %). Die optische Reinheit des erhaltenen
Produkts war 99,9 % e.e., wie durch HPLC bestimmt wurde.
-
Bezugsbeispiel (außerhalb
des Umfangs der Erfindung) Zubereitung von (S)-Styroloxid
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1) Zubereitung von (S)-2-Phenyl-2-hydroxyethyl-p-toluolsulfonat
-
In
Toluol (10 ml) wurden (S)-2-Phenyl-2-(1-methoxy-1-methylethyloxy)ethyl-p-toluolsulfonat
(3,0 g), p-Toluolsulfonsäuremonohydrat
(1,7 g) und Methanol (0,5 g) gegeben, die resultierende Mischung
bei 50°C
für 1 Stunde
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen,
dann mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert und dann das Lösungsmittel
unter reduziertem Druck abdestilliert, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (2,1 g, 88,0 %).
-
2) Zubereitung von (S)-Styroloxid
-
In
Toluol (10 ml) wurde (S)-2-Phenyl-2-hydroxyethyl-p-toluolsulfonat, das vorher in 1) erhalten
wurde (2,0 g), und 20 % NaOH (10 ml) gegeben, und die resultierende
Mischung wurde kräftig
bei Raumtemperatur für
1 Stunde gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde einer Schichttrennung unterzogen, die
organische Schicht mit Wasser, dann mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen
und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert und dann das Lösungsmittel
unter reduziertem Druck abdestilliert. Die resultierende ölige Substanz
wurde unter reduziertem Druck destilliert, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (0,74 g, 90,0 %). Die optische Reinheit des erhaltenen
Produkts war 99,9 % e.e. wie durch HPLC bestimmt wurde.
-
Beispiel 8 Zubereitung
von (S)-3-Chlorstyroloxid
-
In
Toluol (10 ml) wurden (S)-2-(3-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat
(3,0 g), p-Toluolsulfonsäuremonohydrat
(1,7 g) und Methanol (0,5 g) gegeben, und die resultierende Mischung
wurde bei 50°C
für 1 Stunde
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung, und
dann mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen. Zu der organischen Schicht wurde 20 % NaOH (10 ml) gegeben,
und die resultierende Mischung wurde kräftig bei Raumtemperatur für 1 Stunde
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde einer Schichtentrennung unterzogen,
und die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, dann mit
einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert, dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert und
die resultierende ölige
Substanz wurde unter reduziertem Druck destilliert, um die vorher
erwähnte
farblose ölige
Verbindung zu erhalten (1,27 g, 91,7 %). Die optische Reinheit des
erhaltenen Produkts war 99,9 % e.e., wie durch HPLC bestimmt wurde.
-
Beispiel 9 Zubereitung
von (S)-3-Chlorstyroloxid
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Gemäß dem gleichen
Verfahren wie in Beispiel 10, mit der Ausnahme der Änderung
des Reaktionslösungsmittels
zu Ethylacetat, wurde die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
erhalten. Die optische Reinheit des erhaltenen Produkts war 99,9
% e.e., wie durch HPLC bestimmt wurde.
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Beispiel 10 Zubereitung
von (R, S)-3-Chlorstyroloxid
-
Gemäß dem gleichen
Verfahren wie im Bezugsbeispiel, mit der Ausnahme der Änderung
des Reaktionslösungsmittels
zu t-Butylmethylether und Änderung
des Ausgangsmaterials zu (R,S)-2-(3-Chlorphenyl)-2-(3,4,5,6-tetrahydro-[2H]-pyran-2-yloxy)ethylmethansulfonat,
wurde die vorher erwähnte
farblose ölige Verbindung
erhalten (1,25 g, 90,2 %).
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Beispiel 11 Zubereitung
von (R)-3-Chlorstyroloxid
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In
Toluol (1.000 ml) wurden (R)-3-Chlormandelsäure (10 g) und p-Toluolsufonsäure (0,2
g) gegeben und die resultierende Mischung bei 70°C für 2 Stunden gerührt. Das
Lösungsmittel
wurde unter reduziertem Druck abdestilliert. Zu dem Rest wurden
Toluol (100 ml) und dann, unter Eiskühlung und tropfenweise, 3,4-Dihydro-2H-pyran (5,0 g) gegeben
und die resultierende Mischung wurde bei der gleichen Temperatur
für 1 Stunde
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen,
dann wurde die organische Schicht weiter mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung gewaschen
und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert und dann eine 70 %ige Natriumdihydrobis(2-methoxyethoxy)aluminattoluollösung (16,7
g) tropfenweise zu dem Filtrat unter Eiskühlung gegeben. Die resultierende
Mischung wurde bei der gleichen Temperatur für 1 Stunde gerührt. Die
Reaktionsmischung wurde in eine 30 %ige wässrige (+)-Kaliumnatriumtartratlösung (60,0
g) gegeben, für
1 Stunde gerührt,
und dann wurde die organische Schicht abgetrennt. Die erhaltene
organische Schicht wurde mit Wasser und weiter mit einer gesättigten
Natriumchloridlösung
gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet.
Das Trocknungsmittel wurde abfiltriert. Dann wurde zu dem Filtrat Triethylamin
(10,8 g) und, unter Eiskühlung
und tropfenweise, Methansulfonylchlorid (6,42 g) gegeben. Die resultierende
Mischung wurde bei der gleichen Temperatur für 1 Stunde gerührt, die
Reaktionsmischung wurde mit Wasser gewaschen, dann wurden Methanol
(20 ml) und p-Toluolsulfonsäure (10,4
g) dazugegeben und die resultierende Mischung wurde bei 50°C für 1 Stunde
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit Wasser gewaschen, dann wurde eine
20 %ige wässrige
NaOH-Lösung
(40 g) unter Eiskühlung
dazugegeben, und die resultierende Mischung wurde bei der gleichen
Temperatur für
2 Stunden gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit Wasser gewaschen, weiter wurde die
organische Schicht mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert, dann wurde das Lösungsmittel unter reduziertem
Druck abdestilliert und die resultierende ölige Substanz wurde unter reduziertem
Druck destilliert, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (6,6 g, Ausbeute 79,7 %). Die optische Reinheit des
erhaltenen Produkts war 99,9 % e.e., wie durch HPLC bestimmt wurde.
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Vergleichsbeispiel 1 Zubereitung
von (R)-3-Chlorstyroloxid
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1) Zubereitung von (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-hydroxyethanol
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In
THF (70 ml) wurde (R)-3-Chlormandelsäure (10 g) gegeben und weiterhin
wurde unter Eiskühlung und
tropfenweise ein 1M-Diboran THF-Lösung (81,5 ml) über 2 Stunden
zugegeben und dann wurde das Rühren
bei 25°C
für 12
Stunden fortgesetzt. Die Reaktionsmischung wurde gekühlt, Methanol
(20 ml) wurde dazu über
30 Minuten gegeben, und dann wurde das Rühren für 3 Stunden fortgesetzt. Die
resultierende Reaktionsmischung wurde konzentriert, und dann wurde
der Rest aus Diethylether umkristallisiert, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (7,3 g, 78,9 %).
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2) Zubereitung von (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-hydroxyethylmethansulfonat
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In
Toluol (30 ml) wurden (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-hydroxyethanol, das vorher in 1) erhalten
wurde (7 g) Pyridin (8,0 g) und weiterhin, unter Eiskühlung und
tropfenweise, p-Toluolsulfonylchlorid (9,3 g) gegeben, und dann
wurde die resultierende Mischung bei der gleichen Temperatur für 24 Stunden
gerührt.
Der auf diese Weise ausgefällte
Feststoff wurde abfiltriert, das Filtrat wurde konzentriert und
der Rest wurde in Toluol (40 ml) gelöst und dann mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure gewaschen.
Die organische Schicht wurde durch Schichttrennung gesammelt, mit
einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Trocknungsmittel
wurde abfiltriert, das Lösungsmittel
wurde unter reduziertem Druck abdestilliert und der Rest wurde aus
Diethylether und Hexan umkristallisiert, um die vorher erwähnte farblose ölige Verbindung
zu erhalten (10,6 g, 80,0 %).
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3) Zubereitung von (R)-3-Chlorstyroloxid
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In
Dimethylsulfoxid (30 ml) wurde (R)-2-(3-Chlorphenyl)-2-hydroxyethylmethansulfonat,
das vorher in 2) erhalten wurde (10 g), und, unter Eiskühlung, eine
5N wässrige
NaOH-Lösung
(15 ml) gegeben, und dann wurde die resultierende Mischung bei der
gleichen Temperatur für
12 Stunden gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde in Eiswasser gegeben und mit 50 % Diethylether/Pentan
extrahiert. Die organische Schicht wurde mit einer gesättigten
wässrigen
Natriumchloridlösung
gewaschen und dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet.
Das Trocknungsmittel wurde abfiltriert, dann wurde das Lösungsmittel
unter reduziertem Druck abdestilliert und die erhaltene ölige Substanz
wurde unter reduziertem Druck destilliert, um die vorher erwähnte farblose ölige Substanz
zu erhalten (3,63 g, 76,5 %). Die optische Reinheit des erhaltenen
Produkts war 97,5 % e.e., wie durch HPLC bestimmt wurde.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Acetalsulfonat-Derivat, das als ein Rohmaterial für Arzneimittel, landwirtschaftliche
Chemikalien usw. nützlich
ist, und kann ein Acetalsulfonat-Derivat mit hoher Ausbeute und hoher
Reinheit zur Verfügung
stellen. Gemäß dieser
Erfindung kann aus einem Acetalsulfonat-Derivat oder einem Mandelsäure-Derivat
als ein Ausgangsmaterial ein beabsichtigtes Styroloxid-Derivat in
hoher Ausbeute und in hoher Reinheit erhalten werden, und, wenn
das Acetalsulfonat-Derivat oder das Mandelsäurederivat des Ausgangsmaterials
eine optisch aktive Substanz ist, kann ein entsprechendes Styroloxid-Derivat
erhalten werden, wobei die Konfiguration aufrechterhalten wird.
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Ferner
ist das Verfahren dieser Erfindung als ein einfaches und ökonomisches
industrielles Verfahren mit hoher Sicherheit geeignet.