JP2000515882A - (s)―3,4―ジヒドロキシ酪酸の保護されたエステルを合成するための改善された方法 - Google Patents

(s)―3,4―ジヒドロキシ酪酸の保護されたエステルを合成するための改善された方法

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(57)【要約】 ワンポット法で炭水化物基質から(S)−3,4−O−イソプロピリデン−3,4−ジヒドロキシ酪酸のエステル、(S)−3,4−ジヒドロキシ酪酸の環式オルトエステルおよび(S)−3−ヒドロキシブチロラクトンを製造および単離するための改善された方法が記載されている。

Description

【発明の詳細な説明】 (S)−3,4−ジヒドロキシ酪酸の保護されたエステルを 合成するための改善された方法 発明の背景 (S)−3−ヒドロキシブチロラクトンおよびその誘導体、(S)−3,4−O− イソプロピリデン−3,4−ジヒドロキシ酪酸メチルは、[R−(R*,R*)]−2 −(4−フルオロフェニル)−β,δ−ジヒドロキシ−5−(1−メチルエチル)− 3−フェニル−4−[(フェニルアミノ)カルボニル]−1H−ピロール−1−ヘ プタン酸カルシウム塩(2:1)(アトルバスタチン)、新しいHMG−CoAレ ダクターゼ阻害剤(NanningaらのTetrahedron Lett.(1992),33巻,2279頁)の 製造における光学活性出発物質である。 キラルなジヒドロキシ酪酸および対応するエステル、ラクトン、並びに誘導体 は、重要な化学物質であることがわかっている。天然の産物を合成する試みにお ける有用な中間体であることに加えて、多数の臨床的用途が開示されている(Ben ezraらのJ.Org.Chem.(1985),50巻,1144頁、HanessianらのCan.J.Chem.( 1987),65巻,195頁、AhnらのTetrahedron Lett.(1992),507頁参照)。(S)− 3−ヒドロキシブチロラクトンは、飽和剤として(OkukadoらのBull.Chem.Soc .Jpn.(1988),61巻,2025頁)および神経弛緩薬への増強剤として(Fuxeらの 米国特許第4,138,484号)報告されている。 明らかに、(S)−3,4−ジヒドロキシ酪酸、(S)−3−ヒドロキシブチロラ クトン、およびこれらのキラル分子の誘導体を大規模に製造するための簡単で安 価な方法が必要とされている。小規模の複雑な合成は数多く報告されており、こ れらの化合物の重要性を示している。 (S)−3,4−O−イソプロピリデン−3,4−ジヒドロキシ酪酸メチルの 製造は文献に報告されている。それはリンゴ酸ジメチルをボラン−ジメチルスル フィド錯体/NaBH4で還元し、次いでジメトキシプロパンを用いる酸触媒化 反応によりアセトニドを得ることによって製造される(SaitoらのChem.Lett.(1 984),1389頁、Tetrahedron(1992),48巻,4067頁)。 アセトニドは、イソアスコルビン酸から多段階順序を経て製造されてきたが、 合成方法における中間体が不安定であるため、収率はかなり低かった(Tanakaら のSynthesis(1987),570頁)。アセトニドのエチルエステルはD−イソアスコル ビン酸から同様の多工程ルートを経て製造できる(AbushanabらのSynth.Comm.( 1989),19巻,3077頁)。ラセミ混合物のリンゴ酸ジメチルを出発物質とする酵素 分解も、小規模にアセトニドメチルエステルを製造するのに使用されてきた(Ben ezraらのJ.Org.Chem.(1985),50巻,1144頁)。 さらに報告されている方法(WilliamsらのTetrahedron Lett.(1988),29巻, 5087頁)には、対応するアセトニドアルデヒドをアルコール中の臭素で直接酸化 してアセトニドメチルエステルを良好な収率で得ることが記載されている。 このアセトニドエステルへの経路は多様であるが、それらはいずれも出発物質 が高価であるか、試薬の取り扱いが困難であるか、または多段階順序を含むかの いずれかである。 (S)−3,4−ジヒドロキシ酪酸および対応する内部エステル、(S)−3−ヒ ドロキシブチロラクトンを製造するための文献には多くの方法が記載されている 。水溶性の炭水化物の(S)−3,4−ジヒドロキシ酪酸および対応するラクトン 、(S)−3−ヒドロキシブチロラクトンへの酸化は、報告されている(Hollingsw orthの米国特許第5,292,939号、同第5,319,110号、および同第5,374,773号)。し かしながら、生成物:(S)−3−ヒドロキシブチロ ラクトンをどのようにして単離するかについては、クロマトグラフィーによるも のを除いて議論されていない。このヒドロキシラクトンは、分子の水溶性が非常 に高く、また蒸留による精製に必要な高い温度で容易に分解/脱水するため、反 応混合物から単離するのが非常に困難である。これらの特許で議論されている製 造法は、おそらく酸化による高い発熱性のため、かなり希釈して実施される。さ らにこの製造法では、ヒドロキシラクトン((S)−3−ヒドロキシブチロラクト ン)を報告されている収率で得られない。従って、この方法は大規模に(S)−3 −ヒドロキシブチロラクトンを経済的に製造するのに、容易に適用させることは できない。さらに、上記特許は、炭水化物の酸化反応混合物から直接(S)−3, 4−O−イソプロピリデン−3,4−ジヒドロキシブチレートのエステルを製造 することについて議論していない。 (S)−3−ヒドロキシブチロラクトンの製造が、(S)−リンゴ酸を出発物質と する多段階法で報告されている(PrestwichらのJ.Org.Chem.(1981),46巻,43 19頁)。(S)−リンゴ酸またはアスパラギン酸のいずれかからの僅かに短い経路 が報告されている(LarchevequeらによるSynth.Commun.(1996),16巻,183頁 )が、アスパラギン酸のリンゴ酸への光学的な転化は中間体がラセミ化するため 100%ではなかった。また、(S)−リンゴ酸のエステルは、ボラン−ジメチルス ルフィド/ホウ水素化ナトリウムを用いてジヒドロキシエステルを製造し、続い て酸触媒により(S)−3−ヒドロキシブチロラクトンに環化するのに用いられて きた(SaitoらのChem.Lett.1984),1389頁)。 D−ジイソアスコルビン酸からの6段階法が報告されている(TanakaらのSynt hesis(1987),570頁)が、ジアステレオマーの分離が必要であり、しかもシリカ ゲルクロマトグラフィーによる精製を伴い小規模でしか実施することができない 。 6−(2,3−ジヒドロキシプロピル)−1,3−ジオキシン−4−オンの酸化 および酸触媒化された環化では、(S)−3−ヒドロキシブチロラクトンが高い光 学純度で得られるが、6段階法が必要である(SakakiらのJ.Chem.Soc.,Chem. Commum.(1991),434頁)。 ジヒドロキシアセトン燐酸塩(DHAP)を用いて3−ヒドロキシ−4−オキシブ タノエートをウサギ筋アルドラーゼで触媒化して縮合すると、小規模で優れた光 学純度で(S)−3−ヒドロキシブチロラクトンが得られる(WhitesidesらのJ.Or g.Chem.(1993),58巻,1887頁)。 (R)−3−クロロ−1,2−プロパンジオールからシアン化およびジヒドロキ シニトリルの加水分解を経た(S)−3,4−ジヒドロキシ酪酸の製造が報告され ている(Inoueらの米国特許第4,994,597号)。対応するヒドロキシケトンをパーヘ キサヒドロ安息香酸を用いて酸化すると3−ヒドロキシブチロラクトンが得られ る(Cotarcaらの国際特許出願、WO 94/29294)が、キラル純度の報告はない。 反対の鏡像異性体は、酵母還元および適当なケトエステルの環化によって製造 されてきた(SeebachらのSynthesis(1986),37頁)。L−アスコルビン酸(Lukら のSynthesis(1988),226頁、TanakaらのSynthesis(1987),570頁)を用いて、多 段階法により(R)−3−ヒドロキシブチロラクトンを合成している。 リパーゼを用いたラセミ混合物のヒドロキシラクトンの光学的分割は、報告さ れている(Miyazawaらの米国特許第5,084,392号)が、鏡像異性体の過剰が中程 度でしかなく、反対の鏡像異性体が失われることになる。また、この方法では反 応時間が長いことが報告されている。コバルト触媒を用いたグリシドールのカル ボニル化が使用されているが、カルボニル化を実施するのに高い圧力が必要であ り、そしてかなりの量の不飽和エステルが生成する。 光学的に活性なラクトンを製造する方法においてキラルなグリシドールを使用す ることは示されていない(Brimaらの米国特許第4,968,817号)。(R)−3,4−O −イソプロピリデン−3,4−ジヒドロキシ酪酸メチルの酸触媒による脱保護お よびその後のラクトン化は、(R)−3−ヒドロキシブチロラクトンを製造するの に使用されてきた(LukらのSynthesis(1988),226頁、TanakaらのSynthesis(1987 ),570頁)。(S)−3,4−ジヒドロキシ酪酸メチルの対応するシクロヘキシリデ ン保護されたエステルを、脱保護し、そして希釈された水性の酸でラクトン化す ると(S)−3−ヒドロキシブチロラクトンが得られる(TanakaらのSynthesis(198 7),570頁)。 類似のヒドロキシラクトンからアセトニドメチルエステルを直接形成するのは 文献で報告されているが、この方法は出発物質として精製されたラクトンを使用 する(LarchevequeらのTetrahedron(1987),43巻,2303頁)。 本発明の目的は、炭水化物源から(S)−3,4−O−イソプロピリデン−3,4 −ジヒドロキシ酪酸のエステルおよび(S)−3−ヒドロキシブチロラクトンを、 安価で、スケールアップが可能で、直接的な経路を提供することである。 発明の概要 従って、本発明の第一の態様は、 工程(a)溶媒中の炭水化物基質を、塩基の存在下で過酸化水素を用いて処理し 、次いで酸を用いて酸性化し、式IV の化合物およびグリコール酸からなる混合物を得、 工程(b)溶媒を除去して式IVの化合物を式II の化合物に変換し、 工程(c)式IIの化合物を含む混合物を、酸触媒の存在下で、式VI R2−OH VI (式中、R2は下に定義の通りである)のアルコールで処理して、式V (式中、R2は下に定義の通りである)の化合物を得、そして 工程(d)式Vの化合物を含む混合物を、酸触媒の存在下で、式III (式中、R、R1およびR2は下に定義の通りである)の化合物で処理して、式I の化合物を得る ことからなる、式I(式中、RおよびR1は、それぞれ独立して1〜3個の炭素原子を有するアルキ ルであり、そしてR2は1〜8個の炭素原子を有するアルキルである)を有する 化合物を製造するための改善された方法である。 本発明の第二の態様は、 工程(a)溶媒中の炭水化物基質を、塩基の存在下で過酸化水素で処理し、 続いて酸を用いて酸性化し、式IV の化合物およびグリコール酸を含む混合物を得、 工程(b)溶媒を除去し、式IVの化合物を式II の化合物に変換し、 工程(c)式IIの化合物を含む混合物を、酸触媒の存在下で、式VI R2−OH VI (式中、R2は下に定義のとおりである)のアルコールで処理して、式V (式中、R2は下に定義のとおりである)の化合物を得、そして 工程(d)式Vの化合物を含む混合物を、酸触媒の存在下で、式IIIa H3C−C(OR23 IIIa (式中、R2は下に定義のとおりである)の化合物で処理して、式Iaの化合物 を得る ことからなる、式Ia (式中、R2は1〜8個の炭素原子を有するアルキルである)の化合物を得るた めの方法である。 発明の詳述 本発明では、「アルキル」の用語は、1〜8個の炭素原子を有する直鎖または 枝分かれ炭化水素基のことであり、そして例えばメチル、エチル、n−プロピル 、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ペンチル、t−ア ミル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル等が含まれる。 「アルカリ金属」は、周期表のIA属の金属であり、そして例えばリチウム、 ナトリウム、カリウム等が含まれる。 アルカリ土類金属は、周期表のIIA属の金属であり、そして例えばカルシウム 、バリウム、ストロンチウム等が含まれる。 本発明の方法は、式Iおよび式Iaの化合物を製造するための新しい、改善さ れた、経済的な、そして商業的に実行可能な方法である。本発明の第一の態様に おける本発明の方法は、スキームIに概略を示す。 式IVの化合物は、炭水化物基質、例えば水溶性の炭水化物、二糖類、またはよ り大きなオリゴマー、例えばラクトース、マルトース、マルトデキストリン等か ら、例えば水等のような溶媒中で、例えばアルカリ金属水酸化物、例えば水酸化 ナトリウム、水酸化カリウム等、アルカリ土類金属、例えば水酸化カルシウム等 のような塩基の存在下で、約25℃〜約80℃の温度で約2〜約24時間、過酸 化水素を用いて酸化し、続いて反応混合物を例えば塩酸、臭化水素酸等のような 酸を用いて約0〜約3のpHに酸性化し、式IV:グリコール酸、および有機副生 物を得ることによって製造される。好ましくは、反応は、水酸化ナトリウムの存 在下で、水中のラクトースおよび過酸化水素を用いて、約65℃〜75℃の温度 で約4〜10時間実施し、続いて37%塩酸水溶液を用いて、pHを1.5未満 に酸性化する。 溶媒を、例えば真空下、約35℃〜約75℃の温度で蒸留して、式IVの化 合物を式IIのラクトンに変換する。好ましくは、溶媒は約65℃までの温度で真 空下での蒸留によって除去する。 式IIの化合物を含む混合物を、式VI(R2は例えばメタノール、エタノール等 のような1〜8個の炭素原子のアルキルである)のアルコール中に取り、そして 副生物塩を濾過により除く。好ましくは、式IIの化合物はメタノール中に取る。 例えば、塩酸、硫酸、パラートルエンスルホン酸等のような酸触媒を是前記混合 物に添加し、そして混合物をほぼ室温からほぼ溶媒の還流温度で約5分から約3 時間反応させる。好ましくは、酸触媒は塩酸であり、そして混合物は還流下で約 2時間反応させる。さらに副生物のグリコール酸エステルが蒸留されなくなるま で、例えばほぼ大気圧での蒸留ないしは約75℃での真空下での蒸留によって揮 発物を除去する。好ましくは、大気圧での蒸留、続いて約75℃の温度で真空下 で蒸留することによって溶媒を除去する。式IIの化合物を含む反応混合物に、例 えばメタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール等のような1 〜8個の炭素原子を有するアルコール、および例えば無機酸、例えば塩酸等、有 機酸、例えばパラートルエンスルホン酸等のような酸触媒を入れ、そして混合物 をほぼ室温から溶媒の還流温度で約30分から約8時間反応させて、式Vの化合 物を得て、これを単離することなく、式III(式中、RおよびR1はそれぞれ独立 して1〜3個の炭素原子のアルキルであり、そしてR2は1〜8個の炭素原子の アルキル、例えばジメトキシプロパン、ジエトキシプロパン等である)の化合物 と反応させ、そして混合物をほぼ室温から溶媒の還流温度で約30分から約8時 間反応させ、続いて例えば蒸留によって溶媒を除去すると式Iの化合物が得られ る。式Iの化合物を、真空下での蒸留によって粗反応混合物から単離する。好ま しくは、反応はパラ−トルエンスルホン酸の存在下で約1時間、メタノールおよ びジメトキシプロパン中で実施し、続いて蒸留によって溶媒 を除去する。過剰の溶媒を除去した後、真空下での蒸留によって粗反応混合物か ら式Iの化合物を単離する。 本発明の第二の態様における方法をスキームIIに示す。式Iの化合物を製造す るのに使用した方法体系を用いた類似のやり方で、式Ia(式中、R2は上に定 義の通りである)の化合物を炭水化物基質から製造した。従って、式Vの化合物 を式IIIa(式中、R2は上記定義した通りである)のオルトエステル、例えばト リメチルオルトアセテート、トリエチルオルトアセテート等を用いて処理して、 式Iaの化合物を得る。 式IIIおよび式IIIaの化合物は、知られているか、または当該技術分野で知ら れている方法によって製造することができる。 (S)−3−ヒドロキシブチロラクトンおよび(S)−3,4−O−イソプロピ リデン−3,4−ジヒドロキシ酪酸メチル(前記のとおり)は、酢酸中のHBr を用いた処理および続くエタノールを用いたエステル化による(Taokaらの1990年 9月10日出願の日本国特許出願)、または臭化トリメチルシリルおよびエタノー ルを用いた処理による(LarchevequeらのTetrahedron(1990),46巻,4277頁)( S)−4−ブロモ−3−ヒドロキシ酪酸エチルの製造における出発物質として使 用できる。 NanningaらのTetrahedron Letters(1992),33巻,2279頁)には、低脂血症お よび低コレステロール血症の薬剤として有用である[R−(R*,R*)]−2−(4 −フルオロフェニル)−β,δ−ジヒドロキシ−5−(1−メチルエチル)−3− フェニル−4−フェニルアミノカルボニル−1H−ピロール−1−ヘプタン酸カ ルシウム塩(2:1)(アトルバスタチン)の製造に使用される(R)−4−シア ノ−3−ヒドロキシ酪酸エチルの製造において(S)−4−ブロモ−3−ヒドロキ シ酪酸エチルを使用することを開示している。また、式Iaの化合物はアトルバ スタチンの製造にも使用することができ る。 以下の実施例は、本方法、出発物質の製造、および(S)−3−ヒドロキシブチ ロラクトン[これは、(R)−4−ブロモ−3−ヒドロキシブタノエートを製造す るのに使用され、これは順に(5R)−1,1−ジメチルエチル6−シアノ−5− ヒドロキシ−3−オキソヘキサノエートを製造するのに使用され、これは次に( 4R−シス)−1,1−ジメチルエチル6−シアノメチル−2,2−ジメチル−1, 3−ジオキサン−4−アセテートを製造するのに使用され、これは次に(4R− シス)−1,1−ジメチルエチル6−(2−アミノエチル)−2,2−ジメチル−1, 3−ジオキサン−4−アセテートを製造するのに使用され、これは次に(2R− トランス)−5−(4−フルオロフェニル)−2−(1−メチルエチル)−N,4−ジ フェニル−1−[2−テトラヒドロ−4−ヒドロキシ−6−オキソ−2H−ピラ ン−2−イル)エチル]−1H−ピロール−3−カルボキシアミドまたはヒドロ キシ酸の塩である「R−(R*,R*)]−2−(4−フルオロフェニル−β,δ−ジ ヒドロキシ−5−(1−メチルエチル)−3−フェニル−4−[(フェニルアミノ) カルボニル]−1H−ピロール−1−ヘプタン酸カルシウム塩(2:1)、上記 化合物の対応する開環されたラクトン、低脂血症および低コレステロール血症の 薬剤として有用なアトルバスタチンを製造するのに有用である]を製造するため の本方法によって得られた式Iの化合物、(S)−3,4−O−イソプロピリデン −3,4−ジヒドロキシ酪酸メチルの使用を示して説明している。 スキーム IスキームII 実施例 1 (S)−3,4−O−イソプロピリデン−3,4−ジヒドロキシ酪酸メチル 機械撹拌機、熱電対および還流冷却器を備えた1L丸底フラスコに、250g (694ミリモル)のラクトース一水和物、250mlの水を入れ、混合物を65℃ 〜75℃に加熱した。スラリーが温度に達したら、200mlの水酸化ナトリウム 溶液(122g、50%水酸化ナトリウム容積に合わせて希釈)および200mlの過 酸化水素(H2O2)(35%、75.0g、772ミリモル容積に合わせて希釈)を蠕動ポ ンプを介して、7〜10時間にわたって同時に添加した。添加の間は、発熱反応 の温度を65℃〜80℃の間に維持した。添加が完了すると、温度を反応温度で 1時間維持し、それからゆっくりと室温に冷却させた。負の過酸化物試験では、 37%塩酸(HCl)水溶液(128mL、1.54モル)を用いて<1.5のpHに酸性化した 。実験室用の真空で、65℃までのバッチ温度で蒸留して水を除去した。塩化ナ トリウムで飽和した油を少し冷却し、200mlのメタノール(MeOH)を入れ、混 合物を加熱還流し、次いでフリット付ロートで濾過した。塩ケークを追加のMe OH50mlで2回洗った。合わせたメタノールろ液にHCl(無水、3.6g)を 入れ、混合物を2時間加熱還流した。大気圧で蒸留して溶媒を除去した。次いで 、短路蒸留カラムを取り付け、そしてさらにグリコール酸メチルが蒸留されなく なるまで、真空下で、75℃より低い温度で混合物を蒸留した。追加のMeOH 150mlおよび3.5gのHClを入れ、1〜2時間加熱還流し、次いで、残っ ているグリコール酸エステルを真空下での蒸留によって除いた。内容物を50℃ 〜55℃に冷却し、そして5.0gのパラトルエンスルホン酸および50mlのM eOHを入れた。ジメトキシプロパン(400ml)を滴加ロートを介して1〜2時 間かけて入れながら、反応混合物を60℃〜65℃で加熱し、次いで、さらに1 時間60℃〜65℃に保持した。反応が完了したら、溶媒を大 気圧で除去し、再利用のため確保した。短路蒸留カラムを取り付け、3.4mmHg で63℃〜90℃(蒸気圧)で蒸留した画分を、粗(S)−3,4−O−イソプロ ピリデン−3,4−ジヒドロキシ酪酸メチルとして得た(収量59.7g(44.5%)、気 相クロマトグラフィー(VPC)による純度89.9%)。この物質は、アトルバスタチ ンの合成に重要な中間体である(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸エチルの 製造における出発物質として使用するのに十分純粋であった(NanningaらのTetra hedron Lett.(1992),33巻,2279頁)。より高純度の物質は、所望により分別蒸 留によって得ることができる。 プロトン核磁気共鳴分光法 カーボンNMR(13CNMR)(50MHz,CDCl3):δ170.9、109.2、72.0、69.1、51.6、3 8.8、26.8、25.5。 実施例 2 (S)−3−ヒドロキシブチロラクトン 磁気撹拌棒を備えた250mlフラスコに、実施例1のアセトニド(VPC分析に よる純度95.1%)、50mlのテトラヒドロフラン(THF)および1Omlの1.0M のHClを入れた。VPC分析が出発物質の消費を示すまで、内容物を室温で6 時間撹拌した。フラスコの内容物を、50℃から55℃の温度で、実験室用の真 空で、蒸留してすべての溶媒を除去し、暗琥珀色の油状物5.8gを得た(VPCに よる純度95.7%、収率99.5%)。 13C NMR(50MHz,CDCl3):δ176.9、76.2、67.3、37.7。 実施例 3 (R)−4−ブロモ−3−ヒドロキシ酪酸エチル 磁気撹拌棒および窒素(N2)引入口を備えた50ml丸底フラスコに、2.13 gの(S)−3−ヒドロキシブチロラクトン(実施例2)(VPCによる純度95.7% )および5.0mLの酢酸を入れた。フラスコを氷浴を用いて冷却し、そして酢酸 中の33%臭化水素(HBr)9.0mlを数分間にわたって滴加し、そして氷浴をは ずし、混合物を室温まで昇温させ、N2下で一夜撹拌した。反応が完了してない ことをVPCが示す時には、追加の酢酸中の33%HBr1.0mlを添加し、そ して混合物を室温で一夜撹拌した。反応物をエチルアルコール(85ml)中に注加 することによって急冷し、そして反応が完了するまで還流下で加熱した(8時間 )。溶媒を除去し、残留物を酢酸エチル(100ml)に取り、希釈した重炭酸ナト リウム(NaHCO3)水溶液(25ml)、水(25ml)およびブライン(25ml)で洗浄した 。有機相を蒸留し、そして残留物をシリカゲルクロマトグラフィーで精製して1 .74gの表題化合物を得た。 13C NMR(50MHz,CDCl3):δ171.5、67.6、60.9、39.4、37.2、14.0。 実施例 4 (5R)−1,1−ジメチルエチル6−シアノ−5−ヒドロキシ−3−オキソヘキ サノエート 工程A:(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸エチルエステルの製造 40Lの脱塩水に溶解した2.2kg(44モル)のシアン化ナトリウムの溶 液を含む50ガロン反応器に、8Lのエタノールに溶解した7kg(33モル)の( S)−4−ブロモ−3−ヒドロキシ酪酸エチルエステル(実施例3)を添加した 。反応混合物を室温で16時間撹拌した。酢酸エチル(65L)を添加し、混合物 を攪拌し、そして層を分離させた。下方の水性層を、2.5kgの塩化ナトリウム および65Lの酢酸エチルを含む50ガロン溶液に移し、混合物を攪拌し、そし て層を分離し、下方の水性層を捨てた。有機層を合わせ、真空下で濃縮した。残 留物を蒸留して3.1kgの表題化合物を得た。 沸点110〜125℃、0.5mmHg;旋光性[α]D 25=−33.1°(c=1.08、クロロホル ム);VPC:15℃/分で30メートルDB−5キャピラリ−カラム100(2)〜280(15)、 7.28分の保持時間、面積95.6%。 工程B:(5R)−1,1−ジメチルエチル6−シアノ−5−ヒドロキシ−3−オ キソヘキサノエートの製造 テトラヒドロフラン−ヘプタン中のリチウムジイソプロピルアミド(2M、10 0kg)の撹拌された−50℃の溶液に、t−ブチルアセテート(30kg、255モル) 、次いで3kgのテトラヒドロフランのすすぎ液を添加し、そして混合物を−45 ℃〜−5℃で50分間撹拌した。次いで、30kgのテトラヒドロフランの溶液と して、(R)−4−シアノ−3−ヒドロキシ酪酸エチルエステル(工程A)(10kg、6 4モル)を前記混合物に添加した。反応混合物を−5℃〜−30℃で30分間撹拌 し、240Lの0℃2.8N塩酸水溶液に移した。水性層を50kgの酢酸エチル で抽出し、水性層を分離し、そして36kgの酢酸エチルで再抽出し、抽出物を合 わせ、真空下で濃縮して粗(5R)−1,1−ジメチルエチル6−シアノ−5−ヒ ドロキシ−3−オキソヘキサノエートを得て、これは単離しなかった。少量の試 料をフラッシュシリカゲル 上で、ヘキサン:酢酸エチル1:1で溶離してカラムクロマトグラフィーによっ て精製した。 質量分光分析(MS)(EI)m/e,(%):229(3)、228(26)、173(10)、172(100)、15 4(62)、112(30)、59(50)、57(77)。 実施例 5 (4R−シス)−1−1−ジメチルエチル6−シアノメチル−2,2−ジメチル1 ,3−ジオキサン−4−アセテート 工程A:[R−(R*,R*)]−1,1−ジメチルエチル6−シアノ−3,5−ジヒ ドロキシヘキサノエートの製造 粗(5R)−1,1−ジメチルエチル6−シアノ−5−ヒドロキシ−3−オキソ ーヘキサノエート(実施例4)約52モルを、窒素雰囲気下で90Lのテトラヒ ドロフランおよび19Lのメタノールに溶解した。この溶液を−85℃に冷却し 、そしてテトラヒドロフラン中のメトキシ−ジエチルボランの50%溶液24L を添加した。反応物を−97℃に冷却し、そして3.6kg(126モル)のホウ水素 化ナトリウムを0.2kgづつ3時間以上添加した。反応を−93℃と−85℃の 間に5時間維持し、そして室温に昇温させ、窒素雰囲気下で10時間維持した。 7.5L(118.5モル)の酢酸を添加して反応物を急冷し、そして真空蒸留によっ て油状物に濃縮した。残留物を40Lのメタノールに溶解し、真空蒸留によって 濃縮し、44Lのメタノールに再溶解し、そして真空蒸留によって再濃縮して茶 色の油状物を得た。この油状物を90Lの酢酸にとり、30Lの脱イオン水で洗 浄した。酢酸エチル溶液を真空蒸留によって濃縮し、表題化合物[R−(R*,R* )]−1,1−ジメチルエチル6−シアノ−3,5−ジヒドロキシヘキサノエート を得て、 これをさらに精製することなく使用した。 工程B:(4R−シス)−1−1−ジメチルエチル6−シアノメチル−2,2−ジ メチル1,3−ジオキサン−4−アセテートの製造 粗[R−(R*,R*)]−1,1−ジメチルエチル6−シアノ−3,5−ジヒドロ キシヘキサノエート(工程A)(約50モル)を、67.5Lの2,2−ジメトキシ プロパンおよび38.0Lのアセトンに溶解した。メタンスルホン酸(167ml)を 添加し、そして溶液を室温で2時間撹拌した。50Lの水性重炭酸ナトリウムお よび80Lの酢酸エチルを添加した後、反応物を攪拌し、層を分離し、有機層を 80Lのヘキサンで希釈した。有機層を100Lの水で2回洗浄した。真空蒸留 によって濃縮した後、残留物を80Lの温ヘキサンに溶解した。冷却して形成し た結晶を、濾過および乾燥後に集めて10.1kgの生成物をオフホワイトの固体 として得た。この物質を80Lのヘプタンに溶解し、50℃に暖め、ゆっくりと 10℃に冷却して再結晶し、そして濾過により生成物を集めた。乾燥後、9.1k gの(4R−シス)−1,1−ジメチル6−シアノメチル−2,2−ジメチル−1,3 −ジオキサン−4−アセテートをオフホワイトの固体;融点64.7〜68℃と して得た。 13C NMR(50MHz,CDCl3):δ19.74、25.09、28.24、29.88、35.58、42.50、65. 20、65.81、80.87、99.48、116.68、169.75。 ガスクロマトグラフィー/質量分光分析(GC/MS)m/e:254、198、154、138 、120、59、57、43、41。 フーリエ変換赤外分光法(FTIR)(KBr):941.4、1116.2、1154.8、1188.3、 1257.7、1293.7、1309.1、1368.3、1725.8、2361.1、2983.5、2996.4cm-1。 実施例 6 (4R−シス)−1,1−ジメチルエチル6−(2−アミノエチル)−2,2−ジメ チル1,3−ジオキサン−4−アセテート 15kgの無水アンモニアを含む100Lのメタノール中の(4R−シス)−1 ,1−ジメチルエチル6−シアノメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン −4−アセテート(実施例5)、8.2kg(30.5モル)の溶液を、1%モリブデン をドープされたラニーニッケル8kgのスラリーの存在下、30℃、50ポンド/ 平方インチ(psi)で、水素ガスと反応させた。6時間後、水素の取り込みをや め、混合物を20℃に冷却し、ガス抜きをして窒素交換し、そしてスラリーを濾 過して、蒸留によって濃縮し、真空下で蒸留して7.8kgの96%純度の(4R −シス)−1,1−ジメチルエチル6−(2−アミノエチル)−2,2−ジメチル− 1,3−ジオキサン−4−アセテートを透明な油状物として得た;沸点0.5mmHg で125〜135℃。 13C NMR(50MHz,CDCl3):δ169.8、98.4、80.2、67.2、66.1、42.6、39.8、38 .3、36.5、30.0、28.0、19.6。 GC/MS,m/e:202、200、173、158、142、140、114、113、100、99、97、72、 57。 FTIR(生):951.6、1159.9、1201.1、1260.3、1314.3、1368.3、1381.2、173 1.0、2870.3、2939.8、2980.9、3382.2cm-1。 実施例 7 [R−(R*,R*)]、[R−(R*,S*)]、[S−(R*,R*)]および[S−(R*, S*]異性体の(±)4−フルオロ−α−[2−メチル−1−オキソプロピル]− γ−オキソ−N,β−ジフェニル]ベンゼンブタンアミド混合物 工程A:4−メチル−3−オキソ−N−フェニル−2−(フェニルメチレン) ペンタンアミドの製造 660kgのヘキサン中の100kgの4−メチル−3−オキソ−N−フェニルペ ンタンアミド(実施例A)の懸濁液を窒素下で撹拌しながら8kgのβ−アラニン 、47kgのベンズアルデヒド、および13kgの氷酢酸で処理した。得られた懸濁 液を加熱して、20時間水を除去しながら還流させた。追加の396kgのヘキサ ンおよび3kgの氷酢酸を添加し、そして1時間還流を続けて水を除去した。反応 混合物を20℃〜25℃に冷却し、そして生成物を濾過により単離した。生成物 を、50℃〜60℃でヘキサン中でスラリーにし、冷却し、そして濾過すること によって精製した。生成物を20〜25℃で水を用いて2回スラリーにし、濾過 し、そして真空下で乾燥して4−メチル−3−オキソ−N−フェニル−2−(フ ェニルメチレン)ペンタンアミド、融点143.7〜154.4℃を得た。VPC:30メ ートルDB−5キャピラリ−カラム15℃/分で50℃〜270℃まで;19.33分、99 .7%(面積)。 GC/MS:M/Z293[M]+ 工程B:[R−(R*,R*)]、[R−(R*,S*)]、[S−(R*,R*)]および[S −(R*,S*)]異性体の(±)4−フルオロ−α−[2−メチル−1−オキソプロピ ル]−γ−オキソ−N,β−ジフェニル]ベンゼンブタンアミド混合物の製造 無水エタノール300L中の17.5kgの3−エチル−5−(2−ヒドロキ シエチル)−4−メチルチアゾリウムブロミドの溶液を、エタノール275Lを 蒸留することによって濃縮した。アルゴン雰囲気下で、100kg(340モル)の 4−メチル−3−オキソ−N−フェニル−2−(フェニルメチレン)ペンタンアミ ド(工程A)、47.5L(340モル)のトリエチルアミン、および40L(375 モル)の4−フルオロベンズアルデヒドを添加した。得られた溶液を撹拌して、 75℃〜80℃で23時間加熱した。スラリーを80℃で600Lのイソプロパ ノールに溶解した。得られた溶液をゆっくりと冷却し、そして生成物を濾過によ り単離した。イソプロパノールで沈殿を洗浄し、真空下で乾燥して[R−(R*, R*)]、[R−(R*,S*)]、[S−(R*,R*)]および[S−(R*,S*)]異性 体の(±)4−フルオロ−α−[2−メチル−1−オキソプロピル]−γ−オキソ −N,β−ジフェニル]ベンゼンブタンアミド混合物99kg;融点206.8〜207.6 ℃を得た。 高圧液体クロマトグラフィー(HPLC):(アセトニトリル:テトラヒドロフラ ン:水)(40:25:55)。 Econosil C18、5μ、25cm、1.0ml/分、254nm、16.77分、99.2%(面積)。 実施例 8 [R−(R*,R*)]−2−(4−フルオロフェニル)−β,δ−ジヒドロキシ−5 −(1−メチルエチル)−3−フェニル−4−[フェニルアミノカルボニル]− 1H−ピロール−1−ヘプタン酸、カルシウム塩(2:1) 120Lのヘプタン/30LのTHF中の(4R−シス)−1,1−ジメチルエ チル6−(2−アミノエチル)−2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン −4−アセテート、7.8kg(実施例6)、[R−(R*,R*)]、[R−(R*,S*)] 、[S−(R*,R*)]および[S−(R*,S*)]異性体の(±)4−フルオロ−α−[ 2−メチル−1−オキソプロピル]−γ−オキソ−N,β−ジフェニル]ベンゼ ンブタンアミド混合物12.8kg(実施例7)および2.1kgのピバリン酸の溶液 を、還流下で40時間加熱した。溶液を冷却し、90Lのt−ブチルメチルエー テルおよび5.0Lのメタノールで希釈し、次いで希水酸化ナトリウム(61.6L )、希HCl(62.6L)で洗浄し、次いで蒸留によって溶媒を除去した。生成 物の油状物をメタノール(75.0L)に取り、水15L中の1.6kgの37%HC lを入れ、そして反応混合物を室温で12時間撹拌した。水20L中の50%水 酸化ナトリウム4.0kgの溶液を入れ、そして室温で2時間撹拌した。反応混合 物を水(112L)で希釈し、そしてt−ブチルメチルエーテル(400L)で洗浄し た。生成物を含む水性層を、水10L中HCl(3.8kg、37%)で酸性にし、そ してt−ブチルメチルエーテル(200L)中に取った。生成物の酸をメタノール (66.0L)で希釈し、水134L中の50%水酸化ナトリウム1.8kgで30 分間、鹸化した。水性の生成物層を単離し、還流下で16時間加熱した。溶液を 冷却し、次いでt−ブチルメチルエーテル(167.5L)で洗浄した。生成物の塩 を水(134L)で希釈し、水66L中の2.5kgの酢酸カルシウムを添加し、生成 物を沈殿させながら反応混合物を室温で1.2時間撹拌した。カルシウム塩を5 0℃で酢酸エチル/ヘプタン(128L/70L)中に取り、そして再び50℃で、 酢酸エチル/ヘプタン(60.0L/42.0L)を用いて水性層を抽出した。合わせた 有機抽出物を水性酢酸カルシウム/メタノール溶液(水165L中の0.63kgの酢酸 カルシウム/メタノール10:1)で洗浄し、そして生成物を熱い(50℃)有機溶 媒から沈殿させた。生成物の塩ケークをヘプタン/酢酸エチルで洗浄し、次いで 真空下で乾燥させて10.1kg(57.4%) の白色固体を得た。 13C NMR(50MHz DMSO-d6):δ178.4、166.2、163.2、160.0、139.4、136.0、13 4.9、133.4、133.3、129.1、128.7、128.4、127.6、127.3、125.3、123.0、120. 6、119.4、117.5、115.5、115.2、66.3、43.9、43.6、40.9、39.1、25.6、22.3 。 出発物質の製造 実施例A 4−メチル−3−オキソ−N−フェニルペンタンアミド 機械攪拌機、温度計を備え、蒸留用に組まれた12Lの三つ口丸底フラスコに 、2.6Lのトルエン、1.73kg(12モル)のメチル4−メチル−3−オキソペ ンタノエートおよび72g(1.18モル)のエチレンジアミンを入れた。混合物を 80℃に加熱し、0.49kgのアニリンを入れた。混合物を還流させ、蒸留を開 始した。40分後、さらに0.245kgのアニリンを入れ、40分間隔をあけて さらにアニリンを2回(0.245および0.25kg)を加えた。全部で985mlの溶媒 が除去されるまで、さらに1〜5時間蒸留を続けた。溶液を室温で16時間撹拌 し、そして真空蒸留(約85mmHgで)によってさらに550mlの溶媒を除去した 。混合物を冷却し、2Lの水を入れ、油状物を得た。混合物を40℃に暖め、さ らに1Lの水を入れた。トルエン/水の混合物700mlを真空蒸留(約20mmHg )によって除去した。2Lの水を入れ、混合物を10日間放置した。生成物を濾 過によって単離し、ヘキサンで3回洗浄した。真空中で乾燥し、1.7kgの4− メチル−3−オキソ−N− フェニルペンタンアミドを水和物;融点46.5〜58.8℃として得た。 HPLC:98.8%−保持時間3.56分、乾燥基剤上でアセトニトリル/水65:35。 VPC:87.6%−保持時間12.43分、10.8%のアニリンも(分解)。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.工程(a)溶媒中の炭水化物基質を、塩基の存在下で過酸化水素で処理し、続 いて酸を用いて酸性化し、式IV の化合物およびグリコール酸を含む混合物を得、 工程(b)溶媒を除去し、式IVの化合物を式II の化合物に変換し、 工程(c)式IIの化合物を含む混合物を、酸触媒の存在下で、式VI R2−OH VI (式中、R2は下に定義のとおりである)のアルコールで処理して、式V (式中、R2は下に定義のとおりである)の化合物を得、そして 工程(d)式Vの化合物を含む混合物を、酸触媒の存在下で、式III (式中、R、R1およびR2は下に定義の通りである)の化合物で処理して、式I の化合物を得る ことからなる、式I(式中、RおよびR1は、それぞれ独立して1〜3個の炭素原子を有するアルキ ルであり、そしてR2は1〜8個の炭素原子を有するアルキルである)の化合物 の製造法。 2.工程(A)における炭水化物基質が、水溶性炭水化物である二糖類;および水 溶性の炭水化物であるより高級なオリゴマーからなる群より選ばれる、請求項1 に記載の方法。 3.炭水化物基質が、ラクトース、マルトースおよびマルトデキストリンからな る群より選ばれる、請求項2の方法。 4.炭水化物基質がラクトースである、請求項3の方法。 5.工程(a)における塩基が、アルカリ金属水酸化物およびアルカリ土類金属水 酸化物からなる群より選ばれる、請求項1の方法。 6.塩基が水酸化ナトリウムである請求項5の方法。 7.工程(a)における酸が、塩酸および臭化水素酸からなる群より選ばれる請求 項1の方法。 8.酸が塩酸である、請求項7の方法。 9.工程(a)における溶媒が水である、請求項1の方法。 10.工程(b)において、溶媒を約35℃〜約75℃の温度で真空下で除去する、 請求項1の方法。 11.工程(c)において、式VIのアルコールがメタノールおよびエタノールからな る群より選ばれる、請求項1の方法。 12.アルコールがメタノールである、請求項11の方法。 13.工程(c)において、酸触媒が塩酸、硫酸およびパラートルエンスルホン 酸からなる群より選ばれる、請求項1の方法。 14.酸触媒が塩酸である、請求項13の方法。 15.工程(d)において、式IIIの化合物が、ジメトキシプロパンおよびジエトキ シプロパンからなる群より選ばれる請求項1の方法。 16.式IIIの化合物がジメトキシプロパンである、請求項15の方法。 17.工程(d)における酸触媒が、無機酸および有機酸からなる群より選ばれる、 請求項1の方法。 18.酸触媒が、塩酸およびパラートルエンスルホン酸からなる群より選ばれる、 請求項17の方法。 19.酸触媒がパラートルエンスルホン酸である、請求項18の方法。 20.(S)−3,4−O−イソプロピリデン−3,4−ジヒドロキシ酪酸メチルを製 造するための、請求項1の方法。 21.工程(a)溶媒中の炭水化物基質を、塩基の存在下で過酸化水素を用いて処理 し、次いで酸を用いて酸性化し、式IV の化合物およびグリコール酸を含む混合物を得、 工程(b)溶媒を除去して、式IVの化合物を式II の化合物に変換し、 工程(c)式IIの化合物を含む混合物を、酸触媒の存在下で、式VI R2−OH VI (式中、R2は下に定義の通りである)のアルコールで処理して、式V (式中、R2は下に定義の通りである)の化合物を得、そして 工程(d)式Vの化合物を含む混合物を、酸触媒の存在下で、式IIIa H3C−C(OR2)3 IIIa (式中、R2は下に定義の通りである)の化合物で処理して、式Iaの化合物を 得る ことからなる、式Ia (式中、R2は1〜8個の炭素原子を有するアルキルである)の化合物の製造 法。 22.工程(a)における炭水化物基質が、水溶性の炭水化物である二糖類;および 水溶性の炭水化物であるより高級なオリゴマーからなる群より選ばれる、請求項 21の方法。 23.炭水化物基質が、ラクトース、マルトースおよびマルトデキストリンからな る群より選ばれる、請求項22の方法。 24.炭水化物基質がラクトースである、請求項23の方法。 25.工程(a)における塩基が、アルカリ金属水酸化物およびアルカリ土類金属水 酸化物からなる群より選ばれる、請求項21の方法。 26.塩基が水酸化ナトリウムである請求項25の方法。 27.工程(a)における酸が、塩酸および臭化水素酸からなる群より選ばれる請求 項21の方法。 28.酸が塩酸である、請求項27の方法。 29.工程(a)における溶媒が水である、請求項21の方法。 30.工程(b)において、溶媒を約35℃〜約75℃の温度で真空下で除去する、 請求項21の方法。 31.工程(c)において、式VIのアルコールがメタノールおよびエタノールからな る群より選ばれる、請求項21の方法。 32.アルコールがメタノールである、請求項31の方法。 33.工程(c)において、酸触媒が塩酸、硫酸およびパラ−トルエンスルホン酸か らなる群より選ばれる、請求項21の方法。 34.酸触媒が塩酸である、請求項33の方法。 35.工程(d)において、式IIIaの化合物が、トリメチルオルトアセテートおよ びトリエチルオルトアセテートからなる群より選ばれる請求項21の方法。 36.式IIIaの化合物がトリメチルオルトアセテートである、請求項35の方法 。 37.工程(d)における酸触媒が、無機酸および有機酸からなる群より選ばれる、 請求項21の方法。 38.酸触媒が、塩酸およびパラ−トルエンスルホン酸からなる群より選ばれる、 請求項37の方法。 39.酸触媒がパラ−トルエンスルホン酸である、請求項38の方法。
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