JP2001278839A - 2−位が置換された光学活性カルボン酸の製造法 - Google Patents
2−位が置換された光学活性カルボン酸の製造法Info
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Abstract
チルチオカルボン酸を入手容易な原料から、高い光学純
度で効率的に製造する方法を提供する。 【解決手段】 光学活性な2−アミノカルボン酸(4)
から誘導できる光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸
(1)を、塩化チオニル及び塩基成分と作用させて、2
−位の立体配置の反転を伴って塩素化することにより、
光学活性な2−クロロカルボン酸クロリド(5)に誘導
した後に、これを加水分解することにより、光学活性な
2−クロロカルボン酸(2)に誘導する。更に、これを
チオ酢酸塩と反応させて、2−位の立体配置の反転を伴
ってアセチルチオ化することにより、光学活性な2−ア
セチルチオカルボン酸(3)を製造する。 【化1】
Description
間体として重要な光学活性な2−クロロカルボン酸、な
かでも(R)−2−クロロカルボン酸、とりわけ(R)
−2−クロロ−3−フェニルプロピオン酸の製造法、及
び、光学活性な2−アセチルチオカルボン酸、なかでも
(S)−2−アセチルチオカルボン酸、とりわけ(S)
−2−アセチルチオ−3−フェニルプロピオン酸の製造
法に関する。なお、上記(S)−2−アセチルチオ−3
−フェニルプロピオン酸は血圧降下剤中間体(特開平8
−337527)として有用な化合物である。
カルボン酸である、一般式(2)
い炭素数1から12のアルキル基、置換基を有していて
も良い炭素数6から14のアリール基、又は、置換基を
有していても良い炭素数7から15のアラルキル基をあ
らわす)の製造法に関して、従来、 i)アミノ酸を原料として亜硝酸ナトリウムを用い立体
配置を保持してクロロ化する方法(Liebigs A
nn.1907,357,1.) ii)2−ヒドロキシカルボン酸エステルを立体配置の
反転を伴ってクロロ化する方法(特開昭61−5753
4号公報)が知られている。
ノ酸を原料として用いると2−位の立体配置が(S)の
2−クロロカルボン酸が得られるが、2−位の立体配置
が(R)の2−クロロカルボン酸を製造する為には高価
な非天然型D−アミノ酸を原料とする必要があり、
(R)の2−クロロカルボン酸を得るための方法として
は限界がある。
ン酸を2−ヒドロキシカルボン酸エステルに誘導した
後、立体配置の反転を伴ってクロロ化し、その後、加水
分解して2−クロロカルボン酸に誘導する必要があり、
工程数が多く効率的でない。この様に、これまでL−ア
ミノ酸等の安価な原料から(R)−2−クロロカルボン
酸を効率的に製造する方法は確立されておらず、その製
法の確立が強く望まれていた。また一般式(3)
学活性な2−アセチルチオカルボン酸は医薬品の製造上
重要な中間体であり(例えば特開平8−337527号
公報)、その製造法としては、従来、 (i)非天然型D−アミノ酸の立体保持ブロモ化反応を
経由してチオアセチル化する方法(特開平8−3375
27号公報等) (ii)ラセミの2−アセチルチオカルボン酸の光学分
割による方法(特開平6−56790号公報) (iii)チアゾリン化合物を微生物で加水分解する方
法(特開平11−192097号公報) (iv)ジ置換アクリル酸誘導体を微生物で立体選択的
に還元する方法(特開平11−196889号公報) が知られている。
造しようとすると、高価な非天然型D−アミノ酸を原料
に用いる必要があり、(S)体を製造するための方法と
しては限界がある。(ii)の方法は、ラセミの2−ア
セチルチオカルボン酸を光学分割するため、効率が悪く
工業的な利用に問題がある。(iii)の方法は、チオ
ヒダントイン誘導体の加水分解により得られた2−チオ
カルボン酸誘導体の光学純度が82%eeと低いため、
別途光学純度を高める操作が必要となり工業的な利用に
問題がある。(iv)の方法は、メルカプトアクリル酸
誘導体の不斉還元の収率が60〜70%と低く、また、
得られた2−チオカルボン酸誘導体の光学純度が90%
eeと低いため、別途光学純度を高める操作が必要とな
り工業的な利用に問題がある。この様に、L−アミノ酸
等の安価な原料から高い光学純度の(S)−2−アセチ
ルチオカルボン酸を効率的に製造する方法はこれまで知
られておらず、この製法の確立が強く望まれていた。
鑑み、医薬品等の製造上重要な光学活性2−クロロカル
ボン酸及び2−アセチルチオカルボン酸をL−アミノ酸
等の入手容易な原料から、高い光学純度で効率的に製造
することを目的とするものである。
般式(1)
い炭素数1から12のアルキル基、置換基を有していて
も良い炭素数6から14のアリール基、又は、置換基を
有していても良い炭素数7から15のアラルキル基をあ
らわす)で表される光学活性な2−ヒドロキシカルボン
酸を、塩化チオニル及び塩基性化合物と作用させること
により、2−位の立体配置の反転を伴って塩素化する、
一般式(5)
光学活性な2−クロロカルボン酸クロリドを製造する方
法である。また、本発明は、上記一般式(1)で表され
る光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸を、塩化チオニ
ル及び塩基性化合物と作用させて、2−位の立体配置の
反転を伴って塩素化することにより、上記一般式(5)
で表される光学活性な2−クロロカルボン酸クロリドを
得た後に、得られた該酸クロリドを加水分解する、一般
式(2)
光学活性な2−クロロカルボン酸を製造する方法であ
る。更に、本発明は、上記一般式(2)で表される光学
活性な2−クロロカルボン酸を、チオ酢酸塩と反応させ
ることにより、2−位の立体配置の反転を伴ってアセチ
ルチオ化する、一般式(3)
学活性な2−アセチルチオカルボン酸を製造する方法で
ある。以下、本発明を詳述する。
以下の反応式に従って、(a)一般式(4)で表される
光学活性な2−アミノカルボン酸を一般式(1)で表さ
れる光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸に変換する工
程、(b)光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸(1)
を一般式(5)で表される光学活性な2−クロロカルボ
ン酸クロリドに変換する工程、及び、光学活性な2−ク
ロロカルボン酸クロリド(5)を、一般式(2)で表さ
れる光学活性な2−クロロカルボン酸に変換する工程、
(c)更に、光学活性な2−クロロカルボン酸(2)を
一般式(3)で表される光学活性な2−アセチルチオカ
ルボン酸に変換する工程からなる。この3つの工程を、
以下順を追って詳細に説明する。
な2−アミノカルボン酸を、一般的な製法(J.Am.
Chem.Soc.,1964,86,5326)に従
い、亜硝酸塩とプロトン酸と作用させて、2−位の立体
配置を保持したままヒドロキシル化することにより、上
記一般式(1)で表される光学活性な2−ヒドロキシカ
ルボン酸を調製することからなる。
1は、置換基を有していても良い炭素数1から12のア
ルキル基、置換基を有していても良い炭素数6から14
のアリール基、又は、置換基を有していても良い炭素数
7から15のアラルキル基をあらわす。具体的には、メ
チル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル
基、n−オクチル基、ヒドロキシメチル基、フェニル
基、p−ヒドロキシフェニル基、ベンジル基、p−クロ
ロベンジル基、p−フルオロベンジル基、ナフチル基等
を挙げることが出来るが、これらに限定されるものでは
ない。好ましくは置換基を有していても良い炭素数7か
ら15のアラルキル基であり、より好ましくはベンジル
基である。R1が有していても良い置換基としては、メ
トキシ基、エトキシ基、tert−ブチルオキシ基、n
−オクチルオキシ基等の炭素数1から12のアルコキシ
基、フェニルオキシ基、p−ヒドロキシフェニルオキシ
基等の炭素数6から14のアリールオキシ基、ベンジル
オキシ基、p−クロロベンジルオキシ基、p−フルオロ
ベンジルオキシ基等の炭素数7から15のアラルキルオ
キシ基、アセチル基、ベンゾイル基等の炭素数1から1
5のアシル基、ハロゲン原子、水酸基等が挙げられる。
位の立体配置は保持される。すなわち、上記一般式
(4)における2−位の立体配置が(R)であるとき、
一般式(1)における2−位の立体配置は(R)であ
り、又、一般式(4)における2−位の立体配置が
(S)であるとき、一般式(1)における2−位の立体
配置は(S)である。一般式(4)における2−位の立
体配置は(R)又は(S)のいずれでもよいが、好まし
くは(S)である。
は、特に限定されないが、例えば、亜硝酸アルカリ金属
塩を挙げることができ、具体的には、亜硝酸ナトリウ
ム、亜硝酸カリウム、亜硝酸リチウム、亜硝酸セシウム
等を挙げることが出来る。好ましくは、亜硝酸ナトリウ
ムである。
は、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、酢酸、クエン酸等を挙
げることが出来るが、これらに限定されるものではな
い。好ましくは、硫酸である。
トン酸の使用量は一般式(4)で表される光学活性な2
−アミノカルボン酸に対して、例えば1から10倍モル
量であり、好ましくは1から5倍モル量である。その反
応温度としては、−40℃から120℃が好ましく、よ
り好ましくは−20℃から80℃である。
ためには、一般的な後処理を行えばよい。例えば、反応
終了後の反応液に、酢酸エチル、ジエチルエーテル、塩
化メチレン、トルエン、ヘキサン等の一般的な抽出溶媒
を用いて抽出操作を行う。得られた抽出液から、減圧加
熱等の操作により反応溶媒および抽出溶媒を留去する
と、目的物が得られる。このようにして得られる目的物
は、ほぼ純粋なものであるが、晶析精製、分別蒸留、カ
ラムクロマトグラフィー等の一般的な手法により精製を
加え、さらに純度を高めてもよい。
な2−ヒドロキシカルボン酸を、塩化チオニル及び塩基
性化合物と作用させることにより、2−位の立体配置の
反転を伴って塩素化し、上記一般式(5)で表される光
学活性な2−クロロカルボン酸クロリドに変換する工
程、更にこの光学活性な2−クロロカルボン酸クロリド
(5)を加水分解することにより、上記一般式(2)で
表される光学活性な2−クロロカルボン酸に導く工程を
含む。
いて、R1は上記と同じである。好ましくはベンジル基
である。本工程において一般式(1)における2−位の
立体配置は反転する。すなわち、上記一般式(1)にお
ける2−位の立体配置が(S)であるとき、一般式
(5)及び(2)における2−位の立体配置は(R)で
あり、又、一般式(1)における2−位の立体配置が
(R)であるとき、一般式(5)及び(2)における2
−位の立体配置は(S)である。一般式(1)における
2−位の立体配置は(R)又は(S)のいずれでもよい
が、好ましくは(S)である。
反転率は95%以上であることが好ましい。ここでいう
立体反転率とは、原料[2−ヒドロキシカルボン酸
(1)]の鏡像体過剰率(%ee)に対する、逆の立体
配置を有する生成物[2−クロロカルボン酸クロリド
(5)又は2−クロロカルボン酸(2)]の鏡像体過剰
率(%ee)の比で表される。
ドロキシカルボン酸(1)に対する塩化チオニルの使用
量は、普通、2倍モル量以上であるが、本発明者らは、
原料あるいは生成物の分解、ラセミ化等を抑制し、収率
を最大化するためには、更に過剰量使用するのが好まし
いことを見いだした。従って、本工程(b)における塩
化チオニルの使用量は、一般式(1)で表される光学活
性な2−ヒドロキシカルボン酸に対して、一般に2倍モ
ル量以上であるが、本発明の効果を最大に発揮するため
には2.5倍モル量以上、好ましくは3倍モル量以上で
ある。
合物としては特に限定されないが、好ましくは、有機塩
基、アミド基含有化合物、4級アンモニウムハロゲン化
物が挙げられる。上記有機塩基としてはアルキルアミ
ン、アラルキルアミン、アリールアミン及び芳香族アミ
ンがあげられ、具体的には、トリエチルアミン、トリブ
チルアミン、エチルジイソプロピルアミン、N−メチル
−2−ピロリジン、ジメチルアニリン、イミダゾール、
ピリジン、ルチジン等を挙げることが出来るが、これら
に限定されるものではない。好ましくは、トリエチルア
ミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジンである。
具体的には、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、テトラメチル尿素、N−メチル−2−ピロリド
ン、ヘキサメチル燐酸トリアミド等を挙げることが出来
るが、これらに限定されるものではない。好ましくは、
ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドンで
ある。
としては、具体的には、塩化テトラメチルアンモニウ
ム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラn−ブ
チルアンモニウム、塩化ベンジルトリメチルアンモニウ
ム、塩化ベンジルトリn−ブチルアンモニウム、臭化テ
トラメチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウ
ム、臭化テトラn−ブチルアンモニウム、臭化ベンジル
トリメチルアンモニウム、臭化ベンジルトリn−ブチル
アンモニウム等を挙げることが出来るが、これらに限定
されるものではない。好ましくは、塩化テトラn−ブチ
ルアンモニウムである。上記塩基性化合物のうち、一般
にアミド基含有化合物が好ましい。中でもジメチルホル
ムアミド、N−メチル−2−ピロリドン等が好適に用い
られる。
の使用量は一般式(1)で表される光学活性な2−ヒド
ロキシカルボン酸に対して、化学量論量以上を用いるこ
ともできるが、好ましくは0.5倍モル量以下である。
普通、約0.1〜0.5倍モル量で好適に実施できる。
は、非プロトン性有機溶媒が好ましい。非プロトン性有
機溶媒としては特に限定されず、例えば、n−ヘキサ
ン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶
媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−
ジオキサン、t−ブチルメチルエーテル、ジメトキシエ
タン、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテ
ル系溶媒;塩化メチレン、クロロホルム、1,1,1−
トリクロロエタン等のハロゲン系溶媒;アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジ
エチルアセトアミド、ジメチルブチルアミド、N−メチ
ル−2−ピロリドン、ヘキサメチル燐酸トリアミド等の
含窒素系溶媒等を挙げることが出来る。これらは単独で
用いても良く、2種類以上を併用してもよい。
ラン、1,4−ジオキサン、t−ブチルメチルエーテ
ル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジメチルエ
ーテル等のエーテル系溶媒あるいはベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒を用いると、高
い立体反転率かつ高い収率で反応が進行し、光学活性な
2−ヒドロキシカルボン酸(1)から光学活性な2−ク
ロロカルボン酸クロリド(5)を高い光学純度で得るこ
とが出来る。なかでもテトラヒドロフラン、ジメトキシ
エタン、1,4−ジオキサン、トルエンが好ましく、と
りわけテトラヒドロフラン、トルエンが好ましい。
0℃が好ましく、より好ましくは0℃から80℃であ
り、とりわけ20℃から60℃が最も好ましい。その反
応濃度としては、特に限定されないが、溶媒量に対して
一般式(1)で表される光学活性な2−ヒドロキシカル
ボン酸量で5w/v%以上、好ましくは10w/v%以
上である。
されないが、例えば、光学活性な2−ヒドロキシカルボ
ン酸(1)の溶液に塩化チオニルを加え、数時間攪拌す
る。しかる後に上記塩基性化合物を加えた後に、数時間
攪拌することで光学活性な2−クロロカルボン酸クロリ
ド(5)が得られる。光学活性な2−クロロカルボン酸
クロリド(5)は、例えば、該反応液から溶媒を蒸発さ
せた後、濃縮液を減圧蒸留することにより単離できる。
クロリド(5)を加水分解することにより、光学活性な
2−クロロカルボン酸(2)に変換できる。上記加水分
解反応は、通常、光学活性な2−クロロカルボン酸クロ
リド(5)を含む上記反応液又は溶液に、室温又は室温
以下で水を加え、数分〜数時間攪拌することにより実施
できる。
は、一般的な後処理を行えばよい。例えば、加水分解反
応終了後の反応液に、酢酸エチル、ジエチルエーテル、
塩化メチレン、トルエン、ヘキサン等の一般的な抽出溶
媒を用いて抽出操作を行う。得られた抽出液から、減圧
加熱等の操作により反応溶媒および抽出溶媒を留去する
と、光学活性な2−クロロカルボン酸(2)が得られ
る。また、加水分解をすることなく、濃縮、蒸留等の操
作により光学活性な2−クロロカルボン酸クロリド
(5)を一旦取得した後、加水分解反応以降の操作を行
ってもよい。
(2)の抽出に際しては、少なくとも1回、中性〜塩基
性条件下、光学活性な2−クロロカルボン酸(2)を水
相に分配して、有機溶媒中に夾雑物を除去する操作を行
ってもよい。また、最終的に、酸性条件下、光学活性な
2−クロロカルボン酸(2)を有機溶媒中に分配して、
中和により生じる塩等を含む夾雑物を水相に除去する操
作を行ってもよい。このようにして得られる生成物は、
ほぼ純粋なものであるが、晶析精製、分別蒸留、カラム
クロマトグラフィー等の一般的な手法により精製を加
え、さらに純度を高めてもよい。
な2−クロロカルボン酸を、チオ酢酸塩と反応させるこ
とにより、2−位の立体配置の反転を伴ってアセチルチ
オ化して、一般式(3)で表される光学活性な2−アセ
チルチオカルボン酸を調製することからなる。
1は上記と同じである。好ましくはベンジル基である。
本工程において一般式(2)における2−位の立体配置
は反転する、すなわち、上記一般式(2)における2−
位の立体配置が(S)であるとき、一般式(3)におけ
る2−位の立体配置は(R)であり、又、一般式(2)
における2−位の立体配置が(R)であるとき、一般式
(3)における2−位の立体配置は(S)である。一般
式(2)における2−位の立体配置は(R)又は(S)
のいずれでもよいが、好ましくは(R)である。
5%以上であることが好ましい。ここでいう立体反転率
とは、原料[2−クロロカルボン酸(2)]の鏡像体過
剰率(%ee)に対する、逆の立体配置を有する生成物
[2−アセチルチオカルボン酸(3)]の鏡像体過剰率
(%ee)の比で表される。
は、特に限定されないが、チオ酢酸と塩基との塩を挙げ
ることができ、好ましくは、チオ酢酸ナトリウム、チオ
酢酸カリウム、チオ酢酸リチウム、チオ酢酸セシウム等
のチオ酢酸アルカリ金属塩である。中でも、チオ酢酸カ
リウムが好適に用いられる。
属の水酸化物、水素化物、アルコキシド等)を用いて反
応系中でチオ酢酸塩を調製し反応をおこなってもよい。
上記アルカリ金属の水酸化物としては水酸化リチウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を挙げることが出
来るが、これらに限定されるものではない。好ましく
は、水酸化カリウムである。上記アルカリ金属の水素化
物としては水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化
カリウム等を挙げることが出来るが、これらに限定され
るものではない。好ましくは、水素化カリウムである。
上記アルカリ金属のアルコキシドとしてはリチウムメト
キシド、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド等
を挙げることが出来るが、これらに限定されるものでは
ない。好ましくは、カリウムメトキシドである。
量は一般式(2)で表される光学活性な2−クロロカル
ボン酸に対して、1から5倍当量であり、好ましくは1
から2倍当量である。
非プロトン性化合物の存在下で行うことが好ましい。上
記極性非プロトン性化合物としては特に限定されず、例
えば、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジメ
トキシエタン、エチレングリコールジメチルエーテル等
の水溶性エーテル系化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル等
のエステル系化合物;アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン系化合物;塩化メチレン、クロロホルム、1,
1,1−トリクロロエタン等のハロゲン系化合物;ジメ
チルスルホキシド等の含硫黄系化合物;アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジ
エチルアセトアミド、ジメチルブチルアミド、N−メチ
ル−2−ピロリドン、ヘキサメチル燐酸トリアミド等の
含窒素系化合物等が挙げられる。これらは単独で用いて
も良く、2種類以上を併用してもよい。なかでも、水溶
性エーテル系化合物、エステル系化合物、ケトン系化合
物、含硫黄系化合物、含窒素系化合物が好ましく用いら
れる。具体的には、誘電率15以上かつ双極子モーメン
ト2.5D以上の極性非プロトン性化合物が好ましい。
そのなかでも、上述の含窒素系化合物であって液状のも
のが好適である。とりわけ、反応収率及び立体反転率等
の観点から、アミド基含有液状化合物が好適であり、具
体的には、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ジエチルアセトアミド、ジメチルブチルアミド、N
−メチル−2−ピロリドンが好ましい。
系中に存在させるには、該化合物のうち液状のものをチ
オアセチル化における反応溶媒として用いても良いし、
また、該化合物のうち固体のものを水及び/又は下記そ
の他の有機溶媒に溶解させて存在させても良い。このう
ち、反応溶媒として用いることが簡便である。極性非プ
ロトン性化合物を反応溶媒として用いる場合、反応溶媒
は極性非プロトン性化合物単独でも良いし、水及び/又
は下記その他の有機溶媒との混合溶媒でも良い。
は、一般に、水、有機溶媒、又は、それらからなる混合
溶媒である。上記有機溶媒には上記極性非プロトン性化
合物が含まれるが、それ以外の有機溶媒としては特に限
定されず、例えば、メタノール、エタノール、ブタノー
ル、イソプロパノール、エチレングリコール、メトキシ
アルコール等のアルコール系溶媒;ベンゼン、トルエ
ン、n−ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶
媒;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブ
チルエーテル、t−ブチルメチルエーテル等の非水溶性
エーテル系溶媒等を挙げることが出来る。これらは単独
で用いても良く、2種類以上を併用してもよい。
向上を狙いとして、相関移動触媒を用いることもでき
る。使用する相関移動触媒としては、特に限定されない
が、例えば、12−クラウン−4、15−クラウン−
5、18−クラウン−6、24−クラウン−8、ジベン
ゾ−18−クラウン−6、ジベンゾ−24−クラウン−
8、ジシクロヘキシル−18−クラウン−6、ジシクロ
ヘキシル−24−クラウン−8等のクラウンエーテル
類;クリプタンド[2,2]、クリプタンド[2,1,
1]、クリプタンド[2,2,1]、クリプタンド
[2,2,2]、クリプタンド[2B,2,2]等のク
リプタンド類;トリオクチルメチルアンモニウムクロリ
ド(商品名:ALIQUAT 336)、トリオクチル
メチルアンモニウムブロミド、メチルトリアルキル(炭
素数8から10)アンモニウムクロリド(商品名:Ad
ogen 464)等の4級アンモニウム塩が挙げられ
る。上記相関移動触媒のうち、一般に4級アンモニウム
塩が好ましく、中でもトリオクチルメチルアンモニウム
クロリドが好適に用いられる。
いが、一般に、一般式(2)で表される光学活性な2−
クロロカルボン酸に対して0.05から5モル%が好ま
しく、より好ましくは0.3から1モル%である。その
反応温度としては、−20℃から120℃が好ましく、
より好ましくは0℃から50℃である。
ためには、一般的な後処理を行えばよい。例えば、反応
終了後の反応液に水を加え、酢酸エチル、ジエチルエー
テル、塩化メチレン、トルエン、ヘキサン等の一般的な
抽出溶媒を用いて抽出操作を行う。得られた抽出液か
ら、減圧加熱等の操作により反応溶媒および抽出溶媒を
留去すると、目的物が得られる。また、反応終了後、直
ちに減圧加熱等の操作により反応溶媒を留去してから同
様の操作を行ってもよい。このようにして得られる目的
物は、ほぼ純粋なものであるが、晶析精製、分別蒸留、
カラムクロマトグラフィー等の一般的な手法により精製
を加え、さらに純度を高めてもよい。
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるも
のではない。 (実施例1)(2S)−2−ヒドロキシ−3−フェニル
プロピオン酸
l)を1N硫酸水溶液100mlに溶かした溶液に、亜
硝酸ナトリウム14g(217mmol)を水20ml
に溶かした溶液を0℃で3時間かけて滴下した後、室温
で終夜攪拌した。酢酸エチル100mlで3回抽出した
後、有機相を硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下溶
媒を留去し粗精製(2S)−2−ヒドロキシ−3−フェ
ニルプロピオン酸12gを得た。さらに酢酸エチル35
mlを用いて再結晶し目的の(2S)−2−ヒドロキシ
−3−フェニルプロピオン酸7.5g(収率53%)を
得た。1 H−NMR(400MHz,CDCl3)δ(pp
m)7.34−7.25(5H,m),4.51(1H,
dd,J=7.3,4.4Hz),3.21(1H,d
d,J=14.2Hz,4.4Hz),3.00(1
H,dd,J=13.7Hz,7.4Hz)。 (実施例2)(2R)−2−クロロ−3−フェニルプロ
ピオン酸クロリド
プロピオン酸5.0g(30.1mmol)をトルエン
50mlを加え、塩化チオニル10.7g(90.3m
mol)を滴下し、40℃にて2時間攪拌した。その液
にジメチルホルムアミド0.44g(6.0mmol)
を加え、40℃にて24時間攪拌した。この反応液を減
圧濃縮した後に、更にトルエン90mlを加えて、再度
減圧濃縮を行った。こうして得られた濃縮液を減圧蒸留
(沸点:約1mmHg、102−103℃)して、(2
R)−2−クロロ−3−フェニルプロピオン酸クロリド
3.1g(14.1mmol、収率47%)を得た。1 H−NMR(400MHz,CDCl3)δ(pp
m)7.36−7.23(5H,m),4.71(1H,
t,J=7.3Hz),3.47(1H,dd,J=1
4.2Hz,6.4Hz),3.02(1H,dd,J
=14.2Hz,7.8Hz)。13C−NMR(10
0MHz,CDCl3)δ(ppm)170.25,1
34.30,129.36,128.83,127.8
4,65.44,40.68。IR(neat)(cm
−1)3034,1783,1605,1499,14
56,1435,1246,1175,1080,10
03,925,887,835,737,698,64
8,548,484。
フェニルプロピオン酸
プロピオン酸500mg(3.0mmol、光学純度1
00%ee(S))をテトラヒドロフラン5mlに溶か
した溶液に、塩化チオニル0.66ml(9.0mmo
l)を室温で滴下し15時間攪拌した。その反応溶液に
塩化テトラn−ブチルアンモニウム170mg(0.6
0mmol)を加え40℃で4時間加熱した。反応溶液
に水5mlを加え30分攪拌した後、酢酸エチル90m
lで抽出した。有機相を飽和食塩水溶液10mlで洗浄
し、無水硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下溶媒を
留去し目的の(2R)−クロロ−3−フェニルプロピオ
ン酸499mg(収率90%)を得た。1H−NMR
(400MHz,CDCl3)δ(ppm)7.36−
7.23(5H,m),4.49(1H,t,J=7.3
Hz),3.39(1H,dd,J=14.1Hz,
6.9Hz),3.02(1H,dd,J=14.2H
z,7.8Hz)。
対応するメチルエステルへ誘導して決定した。生成物2
5mg(0.14mmol)をメタノール1mlとトル
エン3.5mlの混合溶液に溶かし、10%トリメチル
シリルジアゾメタンヘキサン溶液200mg(0.18
mmol)を滴下し室温で30分反応した後、減圧下溶
媒を留去し濃縮物をシリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸
エチル=4:1)で精製して2−クロロ−3−フェニル
プロピオン酸メチルエステルを得た。このメチルエステ
ルのHPLC分析[カラム:ChiralcelOD−
H(ダイセル製)、溶離液:ヘキサン/イソプロパノ−
ル=100:1、流速:1.0ml/min、温度:4
0℃、検出波長:210nm、保持時間:R体 26m
in、S体28min]を行ったところ、98.9%e
e(R)(立体反転率98.9%)であった。
フェニルプロピオン酸 (2S)−2−ヒドロキシ−3−フェニルプロピオン酸
20.4g(122.8mmol、光学純度100%e
e(S))をテトラヒドロフラン200mlに溶かした
溶液に、塩化チオニル43.8g(368.4mmo
l)を滴下し、35〜40℃で2時間攪拌した。その液
にジメチルホルムアミド1.8g(24.6mmol)
を加え、42〜44℃にて6時間攪拌した。この反応液
を冷却し、20℃以下を維持しながら水70mlを滴下
し、約1時間攪拌した後、トルエン200mlで抽出し
た。有機相に水70mlを加え、30%水酸化ナトリウ
ム水にてpHを9.0に調整後、有機相を分液除去し、
水相を得た。この水相にトルエン200mlを加え、3
5%塩酸水にてpHを1.0に調整後、水相を分液除去
し、トルエン相を得た。このトルエンを減圧留去し、
(2R)−2−クロロ−3−フェニルプロピオン酸2
1.1g(114.3mmol、収率93%)を得た。
実施例3と同様の方法により生成物の光学純度を測定し
たところ、99.8%ee(R)(立体反転率99.8
%)であった。
フェニルプロピオン酸 (2S)−2−ヒドロキシ−3−フェニルプロピオン酸
20.4g(122.8mmol、光学純度100%e
e(S))に1,4−ジオキサン200mlを加え、塩
化チオニル43.8g(368.4mmol)を滴下
し、40℃にて2時間攪拌した。その液にジメチルホル
ムアミド1.8g(24.6mmol)を加え、40℃
にて6時間攪拌した。この反応液を冷却し、20℃以下
を維持しながら水70mlを滴下し、約1時間攪拌した
後、トルエン200mlで抽出した。有機相に水70m
lを加え、30%水酸化ナトリウム水にてpHを9.0
に調整後、有機相を分液除去し、水相を得た。この水相
にトルエン200mlを加え、35%塩酸水にてpHを
1.0に調整後、水相を分液除去し、トルエン相を得
た。このトルエンを減圧留去し、(2R)−2−クロロ
−3−フェニルプロピオン酸19.1g(103.3m
mol、収率84%)を得た。実施例3と同様の方法に
より生成物の光学純度を測定したところ、99.7%e
e(R)(立体反転率99.7%)であった。
フェニルプロピオン酸 (2S)−2−ヒドロキシ−3−フェニルプロピオン酸
20.4g(122.8mmol、光学純度100%e
e(S))にトルエン200mlを加え、塩化チオニル
43.8g(368.4mmol)を滴下し、40℃に
て2時間攪拌した。その液にジメチルホルムアミド1.
8g(24.6mmol)を加え、40℃にて24時間
攪拌した。この反応液を冷却し、20℃以下を維持しな
がら水70mlを滴下し、約1時間攪拌した後、トルエ
ン200mlで抽出した。有機相に水70mlを加え、
30%水酸化ナトリウム水にてpHを9.0に調整後、
有機相を分液除去し、水相を得た。この水相にトルエン
200mlを加え、35%塩酸水にてpHを1.0に調
整後、水相を分液除去し、トルエン相を得た。このトル
エンを減圧留去し、(2R)−2−クロロ−3−フェニ
ルプロピオン酸21.6g(116.8mmol、収率
95%)を得た。実施例3と同様の方法により生成物の
光学純度を測定したところ、99.5%ee(R)(立
体反転率99.5%)であった。
フェニルプロピオン酸 (2S)−2−ヒドロキシ−3−フェニルプロピオン酸
200mg(1.2mmol、光学純度100%ee
(S))をジメトキシエタン2mlに溶かした溶液に、
塩化チオニル0.18ml(2.4mmol)を室温で
滴下し15時間攪拌した。その反応溶液にピリジン0.
01ml(0.12mmol)を加え60℃で4時間加
熱した。反応溶液に水10mlを加え30分攪拌した
後、酢酸エチル50mlで抽出した。有機相を飽和食塩
水溶液10mlで洗浄し、硫酸ナトリウムにより乾燥し
た。減圧下溶媒を留去し目的の(2R)−2−クロロ−
3−フェニルプロピオン酸135mg(収率61%)を
得た。 実施例3と同様の方法により生成物の光学純度
を測定したところ、光学純度97.6%ee(R)(立
体反転率97.6%)であった。
フェニルプロピオン酸 反応溶媒として以下の表1の溶媒を用いる以外、実施例
7と同様に塩化チオニル2倍モル量を用いて反応を行っ
た。結果を以下の表1に示す。
−3−フェニルプロピオン酸
−3−フェニルプロピオン酸100mg(0.54mm
ol)をジメチルホルムアミド2mlに溶かした溶液
に、チオ酢酸カリウム68mg(0.64mmol)を
室温で加え24 時間攪拌した。反応溶液に6%チオ硫
酸ナトリウム水溶液0.5mlを加え、酢酸エチル30
mlで抽出した。有機相を6%チオ硫酸ナトリウム水溶
液3ml、水3ml、飽和食塩水溶液3mlで洗浄し、
硫酸ナトリウムにより乾燥した。減圧下溶媒を留去し目
的の(2S)−2−アセチルチオ−3−フェニルプロピ
オン酸101mg(収率83%)を得た。1 H−NMR(400MHz,CDCl3)δ(pp
m)7.34−7.22(5H,m),4.43(1H,
t,J=7.6Hz),3.30(1H,dd,J=1
3.9Hz,7.9Hz),3.02(1H,dd,J
=13.9Hz,7.6Hz),2.33(3H,
s)。
対応するメチルエステルへ誘導して決定した。生成物2
5mg(0.12mmol)をメタノール1mlとトル
エン3.5mlの混合溶液に溶かし、10%トリメチル
シリルジアゾメタンヘキサン溶液166mg(0.15
mmol)を滴下し室温で30分反応した後、減圧下溶
媒を留去し濃縮物をシリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸
エチル=4:1)で精製して2−アセチルチオ−3−フ
ェニルプロピオン酸メチルエステルを得た。このメチル
エステルのHPLC分析[カラム:Chiralcel
OD−H(ダイセル製)、溶離液:ヘキサン/イソプロ
パノ−ル=100:1、流速:1.0ml/min、温
度:40℃、検出波長:210nm、保持時間:R体
37min、S体 38min]を行ったところ、光学
純度97.9%ee(S)(立体反転率98.2%)で
あった。
オ−3−フェニルプロピオン酸 (2R)−2−クロロ−3−フェニルプロピオン酸10
0mg(0.54mmol)をN−メチル−2−ピロリ
ドン2mlに溶かした溶液に、チオ酢酸カリウム93m
g(0.81mmol)を室温で加え24 時間攪拌し
た。実施例9と同様の方法により、反応の後処理を行
い、目的の(2S)−2−アセチルチオ−3−フェニル
プロピオン酸114mg(0.51mmol、収率94
%)を得た。
オ−3−フェニルプロピオン酸 チオ酢酸カリウム16.1g(141.0mmol)を
ジメチルホルムアミド40mlに混合させた液に対し
て、実施例4で得た(2R)−2−クロロ−3−フェニ
ルプロピオン酸20.0g(108.0mmol)を0
℃下滴下した後、室温で24時間攪拌した。反応溶液に
6%チオ硫酸ナトリウム水溶液60ml、トルエン20
0mlを加えた後に、35%塩酸水を4.6gでpH
1.7に調整後、分液し、有機相を取得した。この有機
相を6%チオ硫酸ナトリウム水溶液60ml、飽和食塩
水60ml、水60mlで洗浄した。減圧下溶媒を留去
し、目的の(2S)−2−アセチルチオ−3−フェニル
プロピオン酸20.7g(91.8mmol、収率85
%)を得た。実施例9と同様の方法により、生成物の光
学純度を測定したところ、98.9%ee(S)(立体
反転率99.1%)であった。
オ−3−フェニルプロピオン酸 反応溶媒として以下の表2の溶媒を用いる以外、実施例
9と同様に反応を行い、表2に示した時間が経過したと
きの、(2S)−2−アセチルチオ−3−フェニルプロ
ピオン酸(A)と(2R)−2−クロロ−3−フェニル
プロピオン酸(B)のHPLC分析時の面積値をもと
に、式1で表される(2S)−2−アセチルチオ−3−
フェニルプロピオン酸(A)の比率を求めた。 (A)の比率(%)=[(A)のHPLC面積値/
((B)のHPLC面積値+(A)のHPLC面積
値)]×100
物の面積値の評価には、以下のHPLC分析系を用いて
行った。 (HPLC) [カラム:野村化学 Develosil ODS−H
G−3 150mm×4.6mmI.D.、移動相:
0.1wt/v%リン酸水/アセトニトリル=75/2
5、流速:1.0ml/min、検出:UV 210n
m、カラム温度:40℃、保持時間:(2R)−2−ク
ロロ−3−フェニルプロピオン酸(B) 19.9分、
(2S)−2−アセチルチオ−3−フェニルプロピオン
酸(A) 22.6分]
オ−3−フェニルプロピオン酸 反応溶媒として以下の表3の溶媒を用いる以外、実施例
9と同様に反応を行い、表3に示した時間が経過したと
きの、実施例12と同様に上記式1で表される(2S)
−2−アセチルチオ−3−フェニルプロピオン酸の比率
を求めた。
医薬品等の製造上重要な光学活性2−クロロカルボン酸
及び2−アセチルチオカルボン酸を入手容易な原料から
高い光学純度で効率的に製造することができる。
Claims (41)
- 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式中、R1は、置換基を有していても良い炭素数1か
ら12のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数
6から14のアリール基、又は、置換基を有していても
良い炭素数7から15のアラルキル基をあらわす)で表
される光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸を、塩化チ
オニル及び塩基性化合物と作用させることにより、2−
位の立体配置の反転を伴って塩素化することを特徴とす
る、一般式(5) 【化2】 (式中、R1は前記に同じ。)で表される光学活性な2
−クロロカルボン酸クロリドを製造する方法。 - 【請求項2】 一般式(1) 【化3】 (式中、R1は、置換基を有していても良い炭素数1か
ら12のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数
6から14のアリール基、又は、置換基を有していても
良い炭素数7から15のアラルキル基をあらわす)で表
される光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸を、塩化チ
オニル及び塩基性化合物と作用させて、2−位の立体配
置の反転を伴って塩素化することにより、一般式(5) 【化4】 (式中、R1は前記に同じ。)で表される光学活性な2
−クロロカルボン酸クロリドを得た後に、得られた該酸
クロリドを加水分解することを特徴とする、一般式
(2) 【化5】 (式中、R1は前記に同じ。)で表される光学活性な2
−クロロカルボン酸を製造する方法。 - 【請求項3】 光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸
(1)における2−位の立体配置が(S)であり、光学
活性な2−クロロカルボン酸クロリド(5)及び光学活
性な2−クロロカルボン酸(2)における2−位の立体
配置が(R)である請求項1又は2のいずれかに記載の
製造法。 - 【請求項4】 光学活性な2−ヒドロキシカルボン酸
(1)における2−位の立体配置が(R)であり、光学
活性な2−クロロカルボン酸クロリド(5)及び光学活
性な2−クロロカルボン酸(2)における2−位の立体
配置が(S)である請求項1又は2のいずれかに記載の
製造法。 - 【請求項5】 塩化チオニルの使用量は、光学活性な2
−ヒドロキシカルボン酸(1)に対して2倍モル量以上
である請求項1から4のいずれかに記載の製造法。 - 【請求項6】 反転塩素化の反応溶媒として、エーテル
系溶媒および芳香族炭化水素系溶媒のうち少なくとも1
種を使用する請求項1から5のいずれかに記載の製造
法。 - 【請求項7】 反転塩素化の反応溶媒として、テトラヒ
ドロフラン、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン及
びトルエンからなる群より選択される少なくとも1種を
使用する請求項6に記載の製造法。 - 【請求項8】 塩基性化合物として、有機塩基、アミド
基含有化合物および4級アンモニウムハロゲン化物から
なる群より選択される少なくとも1種を使用する請求項
1から7のいずれかに記載の製造法。 - 【請求項9】 有機塩基として、ピリジン、トリエチル
アミン及びジイソプロピルエチルアミンからなる群より
選択される少なくとも1種を使用する請求項8に記載の
製造法。 - 【請求項10】 アミド基含有化合物として、ジメチル
ホルムアミド及びN−メチル−2−ピロリドンのうち少
なくとも一種類を使用する請求項8に記載の製造法。 - 【請求項11】 4級アンモニウムハロゲン化物とし
て、塩化テトラn−ブチルアンモニウムを使用する請求
項8に記載の製造法。 - 【請求項12】 塩基性化合物の使用量は、光学活性な
2−ヒドロキシカルボン酸(1)に対して0.5倍モル
量以下である請求項1から11のいずれかに記載の製造
法。 - 【請求項13】 反転塩素化の立体反転率が95%以上
である請求項1から12のいずれかに記載の製造法。 - 【請求項14】 一般式(1)で表される光学活性な2
−ヒドロキシカルボン酸は、一般式(4) 【化6】 (式中、R1は前記に同じ)で表される光学活性な2−
アミノカルボン酸を、亜硝酸塩及びプロトン酸と作用さ
せて、2−位の立体配置を保持したままヒドロキシル化
することにより得られたものである請求項1から13の
いずれかに記載の製造法。 - 【請求項15】 亜硝酸塩として、亜硝酸ナトリウムを
使用する請求項14に記載の製造法。 - 【請求項16】 プロトン酸として硫酸を使用する請求
項14又は15のいずれかに記載の製造法。 - 【請求項17】 R1がベンジル基である請求項1から
16のいずれかに記載の製造法。 - 【請求項18】 一般式(2) 【化7】 (式中、R1は、置換基を有していても良い炭素数1か
ら12のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数
6から14のアリール基、又は、置換基を有していても
良い炭素数7から15のアラルキル基をあらわす)で表
される光学活性な2−クロロカルボン酸を、チオ酢酸塩
と反応させることにより、2−位の立体配置の反転を伴
ってアセチルチオ化することを特徴とする、一般式
(3) 【化8】 (式中、R1は前記に同じ)で表される光学活性な2−
アセチルチオカルボン酸を製造する方法。 - 【請求項19】 チオ酢酸塩との反応を、極性非プロト
ン性化合物の存在下で行う請求項18に記載の製造法。 - 【請求項20】 極性非プロトン性化合物として含窒素
系液状化合物を用いる請求項19に記載の製造法。 - 【請求項21】 含窒素系液状化合物を溶媒として用
い、前記溶媒はアミド基含有液状化合物である請求項2
0に記載の製造法。 - 【請求項22】 アミド基含有液状化合物として、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルア
セトアミド、ジメチルブチルアミド及びN−メチル−2
−ピロリドンからなる群より選択される少なくとも1種
を用いる請求項21に記載の製造法。 - 【請求項23】 光学活性な2−クロロカルボン酸
(2)における2−位の立体配置が(R)であり、光学
活性な2−アセチルチオカルボン酸(3)における2−
位の立体配置が(S)である請求項18から22のいず
れかに記載の製造法。 - 【請求項24】 光学活性な2−クロロカルボン酸
(2)における2−位の立体配置が(S)であり、光学
活性な2−アセチルチオカルボン酸(3)における2−
位の立体配置が(R)である請求項18から22のいず
れかに記載の製造法。 - 【請求項25】 チオ酢酸塩として、チオ酢酸アルカリ
金属塩を用いる請求項18から24のいずれかに記載の
製造法。 - 【請求項26】 チオ酢酸アルカリ金属塩として、チオ
酢酸カリウムを使用する請求項25に記載の製造法。 - 【請求項27】 アセチルチオ化の立体反転率が95%
以上である請求項18から26のいずれかに記載の製造
法。 - 【請求項28】 一般式(2)で表される光学活性な2
−クロロカルボン酸は、一般式(1) 【化9】 (式中、R1は前記に同じ)で表される光学活性な2−
ヒドロキシカルボン酸を、塩化チオニル及び塩基性化合
物と作用させて、2−位の立体配置の反転を伴って塩素
化することにより、一般式(5) 【化10】 (式中、R1は前記に同じ。)で表される光学活性な2
−クロロカルボン酸クロリドを得た後に、得られた該酸
クロリドを加水分解することにより得られたものである
請求項18から27のいずれかに記載の製造法。 - 【請求項29】 塩化チオニルの使用量は、光学活性な
2−ヒドロキシカルボン酸(1)に対して2倍モル量以
上である請求項28に記載の製造法。 - 【請求項30】 反転塩素化の反応溶媒として、エーテ
ル系溶媒および芳香族炭化水素系溶媒のうち少なくとも
1種を使用する請求項28又は29のいずれかに記載の
製造法。 - 【請求項31】 反転塩素化の反応溶媒として、テトラ
ヒドロフラン、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン
及びトルエンからなる群より選択される少なくとも1種
を使用する請求項30に記載の製造法。 - 【請求項32】 塩基性化合物として、有機塩基、アミ
ド基含有化合物および4級アンモニウムハロゲン化物か
らなる群より選択される少なくとも1種を使用する請求
項28から31のいずれかに記載の製造法。 - 【請求項33】 有機塩基として、ピリジン、トリエチ
ルアミン及びジイソプロピルエチルアミンからなる群よ
り選択される少なくとも1種を使用する請求項32に記
載の製造法。 - 【請求項34】 アミド基含有化合物として、ジメチル
ホルムアミド及びN−メチル−2−ピロリドンのうち少
なくとも一種類を使用する請求項32に記載の製造法。 - 【請求項35】 4級アンモニウムハロゲン化物とし
て、塩化テトラn−ブチルアンモニウムを使用する請求
項32に記載の製造法。 - 【請求項36】 塩基性化合物の使用量は、光学活性な
2−ヒドロキシカルボン酸(1)に対して0.5倍モル
量以下である請求項28から35のいずれかに記載の製
造法。 - 【請求項37】 反転塩素化の立体反転率が95%以上
である請求項28から36のいずれかに記載の製造法。 - 【請求項38】 一般式(1)で表される光学活性な2
−ヒドロキシカルボン酸は、一般式(4) 【化11】 (式中、R1は前記に同じ)で表される光学活性な2−
アミノカルボン酸を、亜硝酸塩及びプロトン酸と作用さ
せて、2−位の立体配置を保持したままヒドロキシル化
することにより得られたものである請求項28から37
のいずれかに記載の製造法。 - 【請求項39】 亜硝酸塩として、亜硝酸ナトリウムを
使用する請求項38に記載の製造法。 - 【請求項40】 プロトン酸として硫酸を使用する請求
項38又は39のいずれかに記載の製造法。 - 【請求項41】 R1がベンジル基である請求項18か
ら40のいずれかに記載の製造法。
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