JP2000229242A - エノン類の不斉エポキシ化触媒及びそれを用いた光学活性エポキシドの製造方法 - Google Patents
エノン類の不斉エポキシ化触媒及びそれを用いた光学活性エポキシドの製造方法Info
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Abstract
ノン類の不斉エポキシ化触媒を提供する。 【解決手段】 エノン類の不斉エポキシ化反応におい
て、(R)−ビナフトールと、ランタントリイソプロポ
キシドと、ルチジン−N−オキサイド、1,3−ジメチ
ル−2−イミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホルトリ
アミド、トリフェニルフォスフィンオキサイド、トリ
(2−メチルフェニル)フォスフィンオキサイド又はト
リ(4−メチルフェニル)フォスフィンオキサイドを含
有する触媒を用いる。
Description
ポキシ化触媒及びそれを用いた光学活性エポキシドの製
造方法に関する。
は、光学活性ジヒドロキシ化合物と希土類金属アルコキ
シドのテトラヒドロフラン溶液より調製される錯体触媒
の存在下、カルコン等のカルボニル基に隣接する炭素−
炭素二重結合を有する化合物を、ヒドロキシパーオキシ
ド化合物で不斉エポキシ化する方法が知られており、具
体的には、(R)−ビナフトールとランタントリイソプ
ロポキシドのテトラヒドロフラン溶液を(R)−ランタ
ン−ビナフトキシド錯体として反応に用いている(特開
平10−120668号公報)。
20668号公報に記載の方法では、例えば、酸化剤と
してtert−ブチルハイドロパーオキシド(以下TB
HPと略す)を用いた場合、目的とする光学活性エポキ
シドが低収率、低光学純度でしか得られない。このため
満足出来る結果を得るためには、3位にメチロールを導
入したビナフトールを用い、さらに特殊な酸化剤である
クメンハイドロパーオキシド(以下CMHPと略す)を
用いる必要があった。
高く、かつ高光学純度を与える触媒の開発について鋭意
検討した結果、(A)ビナフトール、(B)ランタント
リイソプロポキシド、並びに(C)ルチジン−N−オキ
サイド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ヘ
キサメチルホスホルトリアミド、トリフェニルフォスフ
ィンオキサイド、トリ(2−メチルフェニル)フォスフ
ィンオキサイド及びトリ(4−メチルフェニル)フォス
フィンオキサイドからなる群より選ばれる1種を含有す
ることを特徴とするエノン類の不斉エポキシ化触媒を見
出し本発明を完成させるに至った。
ポキシ化触媒、及びこの触媒の存在下、下記一般式
(1)
1〜20の直鎖状、分枝状若しくは環式のアルキル基、
芳香族基、炭素数1〜5のアルキル基で1〜5置換され
た芳香族基、炭素数1〜5のアルコキシ基で1〜5置換
された芳香族基、ハロゲン元素で1〜5置換された芳香
族基、芳香族基で置換された炭素数1〜5の直鎖状、分
枝状若しくは環式アルキル基、又はハロゲン化芳香族基
で置換された炭素数1〜5の直鎖状、分枝状若しくは環
式アルキル基を表わす。)で示されるエノン類と酸化剤
を反応させることを特徴とする下記一般式(2)
り、*印は光学活性炭素を示す。)で示される光学活性
エポキシドの製造方法である。
(B)ランタントリイソプロポキシドと、(C)ルチジ
ン−N−オキサイド、1,3−ジメチル−2−イミダゾ
リジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、トリフェ
ニルフォスフィンオキサイド、トリ(2−メチルフェニ
ル)フォスフィンオキサイド又はトリ(4−メチルフェ
ニル)フォスフィンオキサイドを含有する。
(R)−ビナフトール、(S)−ビナフトールが挙げら
れる。
のでないが、(B)ランタンイオン1モルに対して、
(A)ビナフトールが通常1〜3モル、(C)ルチジン
−N−オキサイド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリ
ジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、トリフェニ
ルフォスフィンオキサイド、トリ(2−メチルフェニ
ル)フォスフィンオキサイド又はトリ(4−メチルフェ
ニル)フォスフィンオキサイドが通常0.1〜10モ
ル、好ましくは1〜10モルである。
化反応に利用可能であり、高い反応性を示し、また生成
物に高い光学純度を与える。
発現する光学絶対配置は、一般的には、触媒を構成する
ビナフトールの光学絶対配置に依存し、(R)−ビナフ
トールを用いた場合に、生成物の不斉炭素の光学絶対配
置が(R)体になる基質は、(S)−ビナフトールを用
いれば、生成物の不斉炭素の光学絶対配置は(S)体に
なる関係にある。但し、(R)−ビナフトールを用いれ
ば、生成物の不斉炭素の光学絶対配置が(R)体になる
というわけではなく、基質の種類等によって生成物の光
学絶対配置は異なる。本発明の触媒を用いて不斉エポキ
シ化反応を行った場合、一般的には、(R)−ビナフト
ールを用いれば、生成するエノンのエポキシドの2位
(α位)と3位(β位)の光学絶対配置は(2S,3
R)になり、一方、(S)−ビナフトールを用いれば、
(2R,3S)になる。
に限定するものではないが、反応に具される基質に対し
て、ランタンイオンのモル数を基準として、0.01〜
50モル%、さらに好ましくは0.1〜25モル%の範
囲である。
媒及びエポキシ化反応に不活性溶剤であればあらゆる溶
剤が適用可能であるが、触媒の安定性、エポキシ化反応
の反応成績の面でジメチルエーテル、ジイソプロピルエ
ーテル、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラ
ン(以下THFと略す)等のエーテル系溶剤が好まし
く、中でも最も高結果を与えるのはTHFである。
ンに対して重量換算で2〜200倍量、さらに好ましく
は5〜100倍量の範囲である。
は、下記一般式(1)
1〜20の直鎖状、分枝状若しくは環式のアルキル基、
芳香族基、炭素数1〜5のアルキル基で1〜5置換され
た芳香族基、炭素数1〜5のアルコキシ基で1〜5置換
された芳香族基、ハロゲン元素で1〜5置換された芳香
族基、芳香族基で置換された炭素数1〜5の直鎖状、分
枝状若しくは環式アルキル基、又はハロゲン化芳香族基
で置換された炭素数1〜5の直鎖状、分枝状若しくは環
式アルキル基を表わす。)で示される化合物であればあ
らゆるものが適用可能であるが、具体的には、メチルビ
ニルケトン、trans−3−ペンテン−2−オン、t
rans−3−ヘキセン−2−オン、trans−3−
ヘプテン−2−オン、trans−3−オクテン−2−
オン、trans−3−ノネン−2−オン、エチルビニ
ルケトン、trans−4−ヘキセン−3−オン、tr
ans−4−へプテン−3−オン、trans−4−オ
クテン−3−オン、trans−4−ノネン−3−オ
ン、イソプロピルビニルケトン、trans−2−メチ
ル−4−ヘキセン−3−オン、trans−2−メチル
−4−へプテン−3−オン、trans−2−メチル−
4−オクテン−3−オン、trans−2−メチル−4
−ノネン−3−オン、trans−1,3−ジフェニル
−2−プロピレンン−1−オン(カルコン)、tran
s−2−メチル−5−フェニル−4−ペンテン−3−オ
ン、4−メチル−1−フェニル−3−ペンテン−2−オ
ン、4−フェニル−3−ブチレン−2−オン、6−フェ
ニル−3−へキセン−2−オン、5−フェニル−3−ヘ
キセン−2−オン等が挙げられる。
るTBHPは、市販のデカン等の溶液をそのまま用いて
も良いし、70%又は90%水溶液よりトルエン抽出
し、硫酸マグネシウム等で乾燥の後、本発明に使用して
も良い。また、TBHPにこだわることなくクメンハイ
ドロパーオキサイド等の他の酸化剤を用いても何等支障
はなく、さらに、反応基質の種類によっては、クメンハ
イドロパーオキサイドを用いることによりほぼ定量的に
純粋な光学活性体を与える場合もある。
対して理論的には等量で充分であるが、反応を完結させ
るために好ましくは1.1モル倍量以上使用する。
の基質の違いにより異なるが、通常−50℃〜100℃
の範囲でき、反応時間としては、通常24時間以内で反
応が完結し、特にトリフェニルフォスフィンオキサイド
を用いた場合においては、多くの場合において2時間以
内に反応が完結する。
た触媒形成反応、エポキシ化反応を加速する目的で、必
要に応じてゼオライトをエノンに対してあらゆる量比で
使用可能であるが、通常エノン1mmolに対して10
mg〜2g程度、好ましくは等重量程度使用する。ゼオ
ライトの種類としてはモレキューラシーブ3A、4A、
5Aに代表されるA型ゼオライト、モレキュラシーブ1
3X、Y型、L型等様々なゼオライトが適用可能である
が、モレキューラシーブ4Aが好ましい。
フィー等で精製を行うことにより、目的物のα,β−エ
ポキシケトンを高収率、高光学純度で得る。
かつ高光学純度でのエノン類の不斉エポキシ化反応が提
供されるので、本発明は各種医農薬中間体の製造方法と
して極めて有用である。
が、本発明は実施例のみに限定されるものではない。な
お、生成物の光学純度の検定は、以下のとおり実施し
た。
OB−H又はADを装着した高速液体クロマトグラフィ
ーで行い、溶離溶媒:Hexane/i−PrOH=2
/1〜100/1(vol/vol)、流量1ml/m
inで測定した。
ジフェニルプロパン−1−オンの場合、キラルカラムO
B−Hを用い、溶離溶媒:Hexane/i−PrOH
=2/1、流量1ml/minの条件下で、保持時間2
4分に(2S,3R体)、32分に(2R,3S体)の
各エナンチオマーのピークが出現した。
(506mg)を入れ、真空ポンプで減圧下、ヒートガ
ンで30分加熱し、乾燥させた。室温まで冷却の後、ト
リフェニルフォスフィンオキサイド(21.2mg、
0.0758mmol)、(R)−ビナフトール(7.
2mg、0.0251mmol)及びマグネチックスタ
ラーチップを入れ反応系をアルゴンガスで置換した。次
いで、THF(1ml)を加え、5分攪拌することによ
り溶解させた後、ランタンイソプロポキシド(La(O
−iPr)3、8.0mg、0.0253mmol)の
THF溶液(1.52ml)を加え、1時間攪拌するこ
とにより触媒溶液を調製した。
液(5M、0.15ml、0.76mmol)を加え3
0分攪拌した後、カルコン(105.4mg、0.50
6mmol)のTHF(1ml)溶液を加え反応を行っ
た。反応の進行はシリカゲル薄層クロマトグラフィーに
より、30分後に終了したことを確認した。
ノール3mlを添加し15分攪拌し、次いで濾過、濃縮
することにより残査を得、シリカゲルカラム(Hexa
ne/AcOEt=30/1)で精製精製することによ
りtrans−(2S,3R)−エポキシ−1,3−ジ
フェニルプロパン−1−オンを無色透明なオイルして得
た(収量:112.4mg、収率:99%、光学純度:
96%ee)。
ィンオキサイドをトリ(4−メチルフェニル)フォスフ
ィンオキサイド(24.4mg、0.0758mmo
l)に変えた以外は実施例1と同じ操作を行い触媒溶液
を調製した。得られて触媒溶液を用い実施例1と同様に
カルコンのエポキシ化反応を行い、30分の反応でtr
ans−(2S,3R)−エポキシ−1,3−ジフェニ
ルプロパン−1−オン:107.8mgを得た(収率:
95%、光学純度94%ee、無色透明液体)。
ィンオキサイドをヘキサメチルフォスフォルトリアミド
に変えた以外は実施例1と同じ操作を行い、1.5時間
の反応で、trans−(2S,3R)−エポキシ−
1,3−ジフェニルプロパン−1−オン:112.4m
gを得た(収率:99%、光学純度86%ee、無色透
明液体)。
ィンオキサイドをルチジン−N−オキサイドに変えた以
外は実施例1と同じ操作を行い、3.0時間の反応で、
trans−(2S,3R)−エポキシ−1,3−ジフ
ェニルプロパン−1−オンを収率96%、光学純度74
%eeで得た。
ィンオキサイドを1,3−ジメチル−2−イミダゾリノ
ンに変えた以外は実施例1と同じ操作を行い、3.0時
間の反応で、trans−(2S,3R)−エポキシ−
1,3−ジフェニルプロパン−1−オンを収率97%、
光学純度68%eeで得た。
ィンオキサイドをトリ(2−メチルフェニル)フォスフ
ィンオキサイドに変えた以外は実施例1と同じ操作を行
い、1.5時間の反応で、trans−(2S,3R)
−エポキシ−1,3−ジフェニルプロパン−1−オンを
収率96%、光学純度73%eeで得た。
ィンオキサイドを添加しない以外は実施例1と同じ試剤
を用いて同様の操作を行い、3時間反応で、trans
−(2S,3R)−エポキシ−1,3−ジフェニルプロ
パン−1−オンを収率86%、光学純度73%eeで得
た。
液を調製した。用いるエノンをカルコンからtrans
−2−メチル−5−フェニル−4−ペンテン−3−オン
(87.7mg)に変更した以外同じ操作を行い、12
時間の反応でtrans−(4S,5R)−エポキシ−
2−メチル−5−フェニルペンタン−3−オン:64.
2mgを得た(収率:67%、光学純度:96%ee、
無色透明液体)。
液を調製した。用いるエノンをカルコンからtrans
−4−メチル−1−フェニル−2−ペンテン−1−オン
(87.7mg)に変更した以外同じ操作を行い、1時
間の反応でtrans−(2S,3R)−エポキシ−4
−メチル−1−フェニルペンタン−1−オン:85.2
mgを得た(収率:89%、光学純度:93%ee、無
色透明液体)。
液を調製した。用いるエノンをカルコンからtrans
−4−フェニル−3−ブテン−2−オン(74.0m
g)に変更した以外同じ操作を行い、6時間の反応でt
rans−(3S,4R)−エポキシ−4−フェニルブ
タン−2−オン:75.5mgを得た(収率:92%、
光学純度:93%ee、無色透明液体)。
液を調製した。用いるエノンをカルコンからtrans
−6−フェニル−3−ヘキセン−2−オン(88.2m
g)に変更した以外同じ操作を行い、1時間の反応でt
rans−(3S,4R)−エポキシ−6−フェニルヘ
キサン−1−オン:88.6mgを得た(収率:92
%、光学純度:87%ee、無色透明液体)。
ドロパーオキサイドにに変更した以外は実施例1と同じ
操作を行い、1時間の反応でtrans−(2S,3
R)−エポキシ−1,3−ジフェニルプロパン−1−オ
ンを収率95%、光学純度:99%eeで得た。
4Aの使用量を506mgから100mgに変更し、T
BHPをクメンハイドロパーオキサイドにに変更した以
外は実施例1と同じ操作を行い、10分の反応でtra
ns−(2S,3R)−エポキシ−1,3−ジフェニル
プロパン−1−オンを収率97%、光学純度:99.8
%eeで得た。
4Aの使用量を506mgから25mgに変更し、TB
HPをクメンハイドロパーオキサイドにに変更した以外
は実施例1と同じ操作を行い、15分の反応でtran
s−(2S,3R)−エポキシ−1,3−ジフェニルプ
ロパン−1−オンを収率97%、光学純度:99.8%
eeで得た。
ィンオキサイドの使用量を21.2mgから7.0mg
に変更した以外は実施例1と同じ操作を行い、1時間の
反応でtrans−(2S,3R)−エポキシ−1,3
−ジフェニルプロパン−1−オンを収率91%、光学純
度:93%eeで得た。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)ビナフトール、(B)ランタント
リイソプロポキシド、並びに(C)ルチジン−N−オキ
サイド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ヘ
キサメチルホスホルトリアミド、トリフェニルフォスフ
ィンオキサイド、トリ(2−メチルフェニル)フォスフ
ィンオキサイド又はトリ(4−メチルフェニル)フォス
フィンオキサイドを含有することを特徴とするエノン類
の不斉エポキシ化触媒。 - 【請求項2】 請求項1に記載の触媒存在下、下記一般
式(1) 【化1】 (式中、R1、R2は各々独立して、炭素数1〜20の直
鎖状、分枝状若しくは環式のアルキル基、芳香族基、炭
素数1〜5のアルキル基で1〜5置換された芳香族基、
炭素数1〜5のアルコキシ基で1〜5置換された芳香族
基、ハロゲン元素で1〜5置換された芳香族基、芳香族
基で置換された炭素数1〜5の直鎖状、分枝状若しくは
環式アルキル基、又はハロゲン化芳香族基で置換された
炭素数1〜5の直鎖状、分枝状若しくは環式アルキル基
を表わす。)で示されるエノン類と酸化剤を反応させる
ことを特徴とする下記一般式(2) 【化2】 (式中、R1、R2は前記と同じ定義であり、*印は光学
活性炭素を示す。)で示される光学活性エポキシドの製
造方法。 - 【請求項3】 一般式(1)で示されるエノン類とし
て、カルコン、trans−2−メチル−5−フェニル
−4−ペンテン−3−オン又はtrans−4−メチル
−1−フェニル−2−ペンテン−1−オンと、酸化剤と
して、ターシャリーブチルハイドロキシパーオキサイド
を反応させることを特徴とする請求項2に記載の光学活
性エポキシドの製造方法。
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1999
- 1999-05-24 JP JP14385299A patent/JP4283377B2/ja not_active Expired - Fee Related
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