JP2003073344A - 光学活性3−メチル−4−ヒドロキシブチルアミン類の製造方法 - Google Patents

光学活性3−メチル−4−ヒドロキシブチルアミン類の製造方法

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JP2003073344A
JP2003073344A JP2001262569A JP2001262569A JP2003073344A JP 2003073344 A JP2003073344 A JP 2003073344A JP 2001262569 A JP2001262569 A JP 2001262569A JP 2001262569 A JP2001262569 A JP 2001262569A JP 2003073344 A JP2003073344 A JP 2003073344A
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Hisayuki Watanabe
久幸 渡邊
Yasuo Kawamura
保夫 河村
Isao Hashiba
功 橋場
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Nissan Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 医・農薬などの製造中間体として有用な、光
学活性3−メチル−4−ヒドロキシブチルアミン類を効
率よく製造する。 【解決手段】 式(1) 【化1】 [式中、Xはハロゲン原子等を表す。]で表される化合
物と金属シアン化合物を反応させることにより製造され
る式(2) 【化2】 で表される化合物を不斉水素化することにより製造され
る式(3) 【化3】 で表される、光学活性化合物又はその鏡像異性体を還元
することにより製造される式(4) 【化4】 で表される、光学活性化合物又はその鏡像異性体の水酸
基を保護することを特徴とする式(5) 【化5】 (式中、R1は水酸基の保護基を表す。)で表される、
3−メチル−4−置換オキシ−ブチルアミン類又はその
鏡像異性体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排尿異常改善剤と
して有用な、(9R)−7−[3,5−ビス(トリフル
オロメチル)ベンジル]−6,7,8,9,10,11
−ヘキサヒドロ−5−(4−ヒドロキシメチルフェニ
ル)−9−メチル−6,13−ジオキソ−13H−
[1,4]−ジアゾシノ[2,1−g][1,7]ナフ
チリジンの製造中間体として、又、その他の医・農薬の
製造中間体として有用な化合物である光学活性3−置換
−4−ヒドロキシ−ブチルアミン類及びその誘導体の製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術および課題】従来、光学活性3−置換−4
−ヒドロキシ−ブチルアミン類及びその誘導体の製造方
法としては、テトラヘドロン(Tetrahedron) 39巻
3107項(1983年)、およびジャーナル オブ
メディシナルケミストリー(J. Med. Chem.)30巻
1948項(1987年)を参考にして、(S)−3
−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチルエステル
を用いて(R)−3−メチル−4−(2−テトラヒドロ
ピラニルオキシ)ブチルアミンを合成する方法が、特開
平10−109989号公報に報告されているが、光学
活性3−置換−4−ヒドロキシ−ブチルアミン類及びそ
の誘導体の製造方法として満足できるものではなく、さ
らに工業的に有利な方法が求められている。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を行った結果、効率的な製造方
法を見出し、本発明を完成した。
【0004】即ち、本発明は、式(1)
【0005】
【化11】
【0006】[式中、Xはハロゲン原子、C1-4アルキル
スルホニルオキシ基(該アルキルスルホニルオキシ基は
ハロゲン原子で任意に置換されていてもよい。)又はア
リールスルホニルオキシ基を表す。]で表される化合物
と金属シアン化合物を反応させることにより製造される
式(2)
【0007】
【化12】
【0008】で表される、3−シアノ−2−メチル−2
−プロペノールを不斉水素化することにより製造される
式(3)
【0009】
【化13】
【0010】で表される、光学活性2−メチル−3−ヒ
ドロキシ−ブチロニトリル又はその鏡像異性体を還元す
ることにより製造される式(4)
【0011】
【化14】
【0012】で表される、光学活性3−メチル−4−ヒ
ドロキシブチルアミン又はその鏡像異性体の水酸基を保
護することを特徴とする式(5)
【0013】
【化15】
【0014】(式中、R1は水酸基の保護基を表す。)
で表される、光学活性3−メチル−4−ヒドロキシブチ
ルアミン類又はその鏡像異性体の製造方法に関するもの
であり、又、式(1)
【0015】
【化16】
【0016】[式中、Xはハロゲン原子、C1-4アルキル
スルホニルオキシ基(該アルキルスルホニルオキシ基は
ハロゲン原子で任意に置換されていてもよい。)又はア
リールスルホニルオキシ基を表す。]で表される化合物
と金属シアン化合物を反応させることにより製造される
式(2)
【0017】
【化17】
【0018】で表される、3−シアノ−2−メチル−2
−プロペノールの水酸基を保護することにより製造され
る式(6)
【0019】
【化18】
【0020】(式中、R1は水酸基の保護基を表す。)
で表される、3−置換オキシ−1−シアノ−2−メチル
プロペン類を不斉水素化することにより製造される式
(7)
【0021】
【化19】
【0022】(式中、R1は前記と同じ意味を表す。)
で表される、2−メチル−3−置換オキシブチロニトリ
ル類又はその鏡像異性体を還元することを特徴とする式
(5)
【0023】
【化20】
【0024】(式中、R1は前記と同じ意味を表す。)
で表される、光学活性3−メチル−4−ヒドロキシブチ
ルアミン類又はその鏡像異性体の製造方法に関するもの
である。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、更に詳細に本発明を説明す
る。
【0026】まず、R1及びXの各置換基における語句に
ついて説明する。
【0027】尚、本明細書中「n」はノルマルを、
「i」はイソを、「s」はセカンダリーを、「t」はタ
ーシャリーを、「p」はパラを意味する。
【0028】ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素
原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
【0029】C1-4アルキルスルホニルオキシ基として
は、メチルスルホニルオキシ、エチルスルホニルオキ
シ、n-プロピルスルホニルオキシ、i-プロピルスルホニ
ルオキシ、n-ブチルスルホニルオキシ、i-ブチルスルホ
ニルオキシ、s-ブチルスルホニルオキ及びt-ブチルスル
ホニルオキシが挙げられる。
【0030】アリールスルホニルオキシ基としては、ベ
ンゼンスルホニルオキシ及びp−トルエンスルホニルオ
キシ等が挙げられる。
【0031】Xの具体例としては、フッ素原子、塩素原
子、臭素原子、ヨウ素原子、メチルスルホニルオキシ、
エチルスルホニルオキシ、n-プロピルスルホニルオキ
シ、i-プロピルスルホニルオキシ、n-ブチルスルホニル
オキシ、i-ブチルスルホニルオキシ、s-ブチルスルホニ
ルオキ、t-ブチルスルホニルオキシ、トリフルオロメタ
ンスルホニル、ベンゼンスルホニルオキシ及びp−トル
エンスルホニルオキシ等が挙げられ、好ましくは、塩素
原子、臭素原子、メタンスルホニルオキシ基が挙げら
れ、更に好ましくは塩素原子が挙げられる。
【0032】金属シアン化合物の具体例としては、シア
ン化リチウム、シアン化ナトリウム、シアン化カリウ
ム、シアン化セシウム、シアン化銅、シアン化亜鉛等が
挙げられ、好ましくは、シアン化リチウム、シアン化ナ
トリウム及びシアン化カリウムが挙げられる。
【0033】R1が表す水酸基の保護基としては、水酸
基の保護基として通常知られている保護基であれば特に
制限はなく、例えばトリメチルシリル基、トリエチルシ
リル基、トリイソプロピルシリル基、t-ブチルジメチ
ルシリル基、t-ブチルジフェニルシリル基などの三置
換シリル基;メトキシメチル基、メトキシエトキシメチ
ル基、1−(エトキシ)エチル基、メトキシイソプロピ
ル基などの1−(アルコキシ)アルキル基;テトラヒド
ロフラニル基、テトラヒドロピラニル基などの2−オキ
サシクロアルキル基;t-ブチル基などのアルキル基;
ベンジル基、パラメトキシベンジル基などのアラルキル
基;アリル基、プロペニル基などのアルケニル基;パラ
メトキシフェニル基などのアリール基;アセチル基、ト
リフルオロアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、
ピバロイル基、ベンゾイル基、メチルベンゾイル基など
のアシル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニ
ル基、プロピルオキシカルボニル基、イソプロピルオキ
シカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、イソブチ
ルオキシカルボニル基、t-ブチルオキシカルボニル基
などのアルコキシカルボニル基等が挙げられ、中間体と
しての使い勝手の点から2−オキサシクロアルキル基及
びアシル基等が好ましく、例えば、テトラヒドロピラニ
ル基及びベンゾイル基が好ましい。
【0034】次に、本願発明の光学活性3−メチル−4
−ヒドロキシブチルアミン類の製造方法について説明す
る。
【0035】本願発明の光学活性3−メチル−4−ヒド
ロキシブチルアミン類及びその誘導体の製造方法は下記
の反応スキームで表される。
【0036】
【化21】
【0037】(式中、X及びR1は前記と同じ意味を表
す。) 即ち、化合物(1)と金属シアン化合物を反応させるこ
とにより、3−シアノ−2−メチル−2−プロペノール
(2)とした後、不斉水素化して光学活性3−シアノ−
2−メチルプロパノール又はその鏡像異性体(3)と
し、これを還元することにより、光学活性3−メチルー
4−ヒドロキシブチルアミン又はその鏡像異性体(4)
とした後、水酸基を保護することにより光学活性3−メ
チル−4−ヒドロキシブチルアミン類(5)を製造する
ことができ、又、化合物(1)と金属シアン化合物を反
応させることにより、3−シアノ−2−メチル−2−プ
ロペノール(2)とし、この水酸基を保護することによ
り3−置換オキシ−1−シアノ−2−メチルプロペン類
(6)とした後、不斉水素化して光学活性3−メチル−
4−置換オキシブチロニトリル類又はその鏡像異性体
(7)とし、これを還元することにより光学活性3−メ
チル−4−ヒドロキシブチルアミン類(5)を製造する
こともできる。
【0038】上記反応スキームの製造工程は、逐次進め
ることもできるが、条件を選ぶことにより連続化するこ
とも可能である。
【0039】得られた化合物(5)は特開平10−10
9989号公報記載の薬理活性化合物に導くことができ
る。
【0040】〔化合物(1)から化合物(2)の製造〕
化合物(1)と金属シアン化合物を反応させることによ
り、3−シアノ−2−メチル−2−プロペノール(2)
を製造することができる。 この際、化合物(1)(無
溶媒又は溶媒で希釈)に金属シアン化合物(無溶媒又は
溶媒で希釈)を加えて反応させてもよいが、金属シアン
化合物(無溶媒又は溶媒で希釈)に化合物(1)(無溶
媒又は溶媒で希釈)を加えて反応させることもできる。
【0041】反応は大気中、あるいは窒素、アルゴン等
の不活性ガス雰囲気下で行うこともできる。
【0042】化合物(1)に金属シアン化合物を加える
か又は金属シアン化合物に化合物(1)を加える際の温
度としては、通常−110℃から反応に使用する溶媒の
沸点の範囲で行うことができ、好ましくは−5〜100
℃の範囲である。
【0043】反応時間としては原料化合物が消費される
までの時間であるが、通常1分から24時間の範囲で行
うことができる。
【0044】反応させる温度としては特に限定されるも
のではないが、通常−110℃から反応に使用する溶媒
の沸点の範囲で行うことができ、好ましくは−10〜1
00℃の範囲である。
【0045】反応させる時間は、反応させる温度により
変化するため一概に規定できないが、例えば、反応温度
が25℃の場合は、通常1〜50時間の範囲であり、好
ましくは3〜20時間行えば充分である。
【0046】化合物(1)は、合成品を用いることがで
きるが、市販品をそのまま用いることもできる。
【0047】使用する金属シアン化合物としては、シア
ン化リチウム、シアン化ナトリウム、シアン化カリウ
ム、シアン化セシウム、シアン化銅、シアン化亜鉛等が
挙げられる。
【0048】化合物(1)と金属シアン化合物のモル比
は任意に設定できるが、通常0.5〜5(金属シアン化
合物/(1))倍モルの範囲が挙げられ、好ましくは
0.8〜2.1((2)/(1))倍モルの範囲があげら
れる。
【0049】反応は無溶媒でも進行するが、通常は溶媒
を用いた方が好ましく、溶媒の種類としては、水、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族
化合物類、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭
化水素類、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化
炭化水素類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメト
キシエタン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、アセトニ
トリル、イソブチロニトリル等のニトリル類、N, N−ジ
メチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、N, N’−
ジメチルイミダゾリノン等のアミド類、ジメチルスルホ
キシドおよびこれらの混合物があげられ、好ましくは
水、アミド類、ジメチルスルホキシドが挙げられる。
【0050】溶媒を使用する際の量は、反応基質に対
し、通常0.1〜30重量倍の範囲を用いる事ができる
が、好ましくは5.0〜20重量倍が挙げられる。
【0051】尚、ここでいう溶媒を使用する際の量と
は、化合物(1)、金属シアン化合物等を希釈するのに
用いた溶媒量の総和を意味する。
【0052】反応終了後、反応混合物に食塩を加え、例
えば酢酸エチル、トルエン等の溶媒を抽出溶媒として加
えて抽出操作を行う。 分離した有機層に、場合によっ
ては食塩水溶液等を加えて水洗操作を行う。 分離した
有機層を硫酸マグネシウム等の乾燥剤で乾燥し、減圧下
で溶媒を留去することで3−シアノ−2−メチル−2−
プロペノール(2)を得ることができる。 さらにシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーあるいは蒸留により容
易に精製することができる。
【0053】〔化合物(2)から化合物(3)の製造〕
化合物(2)を不斉水素化することにより化合物(3)
を製造することができる。
【0054】不斉水素化は、光学活性触媒の存在下、水
素源を作用させることにより達成される。
【0055】この際使用する光学活性触媒は、通常、不
斉配位子を有する遷移金属錯体である。
【0056】遷移金属としては、例えばニッケル、パラ
ジウム、白金、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、
ルテニウム、チタン等が挙げられ、入手の容易さ等か
ら、好ましくはロジウム等が挙げられる。
【0057】使用する不斉配位子としては、通常使用さ
れている不斉配位子を用いることができるが、例えば、
カタリティク アシメトリック シンセシス 第2版、
2000年、第2〜6項(CATALYTIC ASYMMETRIC SYNTH
ESIS Second Edition, 2000,WILEY-VCH, p2〜6)に記
載されている配位子を挙げることができる。
【0058】例えば、(S,S)-BDPP、(R,R)-BICP、(R)-BI
MOP、(S)-BINAP、(S)-TolBINAP、(S)-XylBINAP、(S)-DT
BBINAP、(S)-p-MeO-BINAP、(S)-BINAP-SO3Na、(S)-Cy-B
INAP、(S)-BIPHEMP、(S)-MeO-BIPHEP、(S)-p-Tol-MeO-B
IPHEP、di-t-Bu-MeO-BIPHEP、(S)-Fr-MeO-BIPHEP、(S)-
BICPEP、(S)-BICHEP、(R,R)-BIPNOR、(R,R)-BisP*、(S,
S)-t-BuBisP*、(S)-bis-steroidal phosphine、(S)-tet
raMe-BITIANP、(S)-Me-BPE、(S)-Et-BPE、(S)-i-BPE、
(S,S)-CHIRAPHOS、(R,R)-CDP、(S,S)-DIOP、(S,S)-DIOP
-OH、(S,S)-MOD-DIOP、(S,S)-CyDIOP、(S,S)-DIPAMP、
(S,S)-Me-DuPHOS、(S,S)-Et-DuPHOS、(S,S)-i-Pr-DuPHO
S、(S,S)-FerroPHOS、(S)-H8-BINAP、(S,S)-NORPHOS、
(R,S,R,S)-Me-PennPhos、(S)-[2.2]PHANEPHOS、(S,S)-P
YRPHOS、(S,S)-RENORPHOS、(S,S,S,S)-RoPHOS、(R,R)-T
BPC、(R,R)-(S,S)-TRAP、(R,R)-(S,S)-EtTRAP、(R,R)-
(S,S)-i-BuTRAP、(S)-SEGPHOS等のC2-キラルジホスフィ
ン類およびこれらの鏡像異性体、および(R)-(S)-BPPF
A、(R)-(S)-BPPFOH、(2S,4S)-BPPM、(R)-(S)-BCPM、(R)
-(S)-MCCPM、(R)-(S)-m-CH3POPPM、(R)-(S)-MOD-BCPM、
(S)-CAMP、(R)-cy2-BIPHEMP、(S,R,R,R)-TMO-DEGUPHO
S、(R)-(S)-JOSIPHOS、(R)-(S)-XYLIPHOS、(R)-(S)-xyl
2PF-Pxyl2、(R)-(S)-MOD-XYLIPHOS、(R)-MOC-BIMOP、(1
R,2R)-PPCP、(R)-PROPHOS、(R)-BENZPHOS、(R)-CyCPHO
S、(S,S)-SulfBDPP等の非C2-キラルジホスフィン類およ
びこれらの鏡像異性体、および(S,S)-BDPCH、(S,S)-BDP
CP、(S,R)-BICPO、Ph-β-GLUP、Ph-β-GLUP-OH、(R,R,
R)-spirOP等のビスホスフィナイト類およびこれらの鏡
像異性体、および(R)-BDPAB、(1S,2R)-DPAMPP、(R)-H8-
BDPAB、(S)-Cp,Cp-IndoNOP、(S,2S)-Cr(CO)3-Cp,Cp-Ind
oNOP、(S)-isoAlaNOP 、(S)-Ph,Cp-isoAlaNOP、(S)-Cp,
Cp-isoAlaNOP、(S)-Ph,Cp-methyllactamide、(S)-Ph,Ph
-oxoProNOP、(S)-Cp,Cp-oxoProNOP、(S)-Cy,Cy-oxoProN
OP、(R)-PINDOPHOS、(S,S)-PNNP、(S)-PROLOPHOS等のア
ミドホスフィンおよびアミノホスフィン類およびこれら
の鏡像異性体を挙げることができ、入手の容易さ等か
ら、好ましくは(S,S)-t-BuBisP*等を挙げることができ
る。
【0059】これらの遷移金属錯体を触媒として用いる
際には、反応基質に対して触媒を通常0.001〜1.0
倍モル使用する。
【0060】水素源としては、水素およびギ酸/トリエ
チルアミン系、ギ酸/α−フェネチルアミン系、ギ酸/
トリフェニルアミン系、2−プロパノール等が挙げられ
る。
【0061】使用する水素源の量としては、反応基質に
対して水素を通常1.0〜100倍モルを使用する。
【0062】反応は通常、溶媒を必要とし、溶媒として
は、水、ギ酸、酢酸などの有機酸類、酢酸エチル、酢酸
ブチルなどのエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の芳香族化合物類、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘ
キサン等の炭化水素類、メタノール、エタノール、t−
ブチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレング
リコールなどのアルコール類、ジオキサン、テトラヒド
ロフラン、ジメトキシエタン、ジグライム等のエーテル
類あるいはこれらの混合物が挙げられる。
【0063】溶媒を使用する際の量は、反応基質に対
し、通常0.1〜30重量倍の範囲を用いる事ができる
が、好ましくは1.0〜20重量倍が挙げられる。
【0064】反応温度は、通常−80℃から使用する溶
媒の沸点の範囲が挙げられるが、好ましくは25℃から
使用する溶媒の沸点の範囲が挙げられる。
【0065】溶媒を使用する際の量は、反応基質に対
し、通常0.1〜30重量倍の範囲を用いる事ができる
が、好ましくは1.0〜20重量倍が挙げられる。
【0066】反応温度は、通常−80℃から使用する溶
媒の沸点の範囲が挙げられるが、好ましくは25℃から
使用する溶媒の沸点の範囲が挙げられる。
【0067】反応圧力は通常、常圧〜20MPaが挙げら
れる。
【0068】〔化合物(3)から化合物(4)の製造〕
化合物(3)を還元することにより化合物(4)を製造
することができる。
【0069】還元方法として試薬還元と接触水素添加が
挙げられる。
【0070】A. 試薬還元 還元剤としては、たとえばBH3-THF、BH3-SMe2、LiAlH(O
Me)3、LiAlH4、AlH3、LiBEt3H、 (i-Bu)2AlH、NaAlEt2H
2、NaBH4-ZnCl2、NaBH4-BF3OEt2、NaBH4-TMSCl、NaBH4-
LiCl、NaBH4-AlCl3、NaBH4-CoCl2などが挙げられ、好ま
しくはLiAlH4が挙げられる。
【0071】使用する還元剤の量としては、化合物
(3)に対して通常1.0〜20モル倍が挙げられる。
【0072】反応は通常、溶媒を必要とし、溶媒として
は、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族化合物
類、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素
類、メタノール、エタノール、t−ブチルアルコール、
エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのアル
コール類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメトキ
シエタン、ジグライム等のエーテル類あるいはこれらの
混合物が挙げられる。
【0073】溶媒を使用する際の量は、反応基質に対
し、通常0.1〜30重量倍の範囲を用いる事ができる
が、好ましくは1.0〜20重量倍が挙げられる。
【0074】反応温度は、通常−80℃から使用する溶
媒の沸点の範囲が挙げられるが、好ましくは−30℃か
ら使用する溶媒の沸点の範囲が挙げられる。
【0075】還元剤としてLiAlH4を用いる場合、使用す
るLiAlH4の量としては、化合物(3)に対して通常1.
0〜20倍モルが挙げられ、好ましくは0.5〜1.3倍
モルが挙げられる。
【0076】反応は通常、溶媒を必要とし、溶媒として
は、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族化合物
類、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素
類、メタノール、エタノール、t−ブチルアルコール、
エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのアル
コール類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメトキ
シエタン、ジグライム等のエーテル類あるいはこれらの
混合物が挙げられ、好ましくはエーテル類が挙げられ、
さらに好ましくはテトラヒドロフランが挙げられる。
【0077】溶媒を使用する際の量は、反応基質に対
し、通常0.1〜30重量倍の範囲を用いる事ができる
が、好ましくは1.0〜20重量倍が挙げられる。
【0078】反応温度は、通常−80℃から使用する溶
媒の沸点の範囲が挙げられるが、好ましくは−30℃か
ら使用する溶媒の沸点の範囲が挙げられ、さらに好まし
くは0℃から使用する溶媒の沸点の範囲が挙げられる。
【0079】B. 接触水素添加 化合物(3)に対して水素を通常2.0〜100倍モル
を使用する。
【0080】化合物(3)に対して触媒を通常0.00
1〜1.0倍モル使用する。
【0081】触媒として、酸化白金(IV)、白金ブラッ
ク、白金カーボン粉末、白金カーボンサルファイド粉末
などの白金触媒、パラジウムカーボン、パラジウムアル
ミナ、パラジウムブラック、酸化パラジウムなどのパラ
ジウム触媒、オスミウムカーボンなどのオスミウム触
媒、レニウムカーボンなどのレニウム触媒、ラネーニッ
ケルなどのニッケル触媒が挙げられる。
【0082】反応を加速するために、硫酸、塩酸、リン
酸、過塩素酸などの酸類、アンモニア、ピリジン、トリ
エチルアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど
の塩基を加えることができる。
【0083】反応は通常溶媒を必要とし、溶媒として
水、ギ酸、酢酸などの有機酸類、酢酸エチル、酢酸ブチ
ルなどのエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等
の芳香族化合物類、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサ
ン等の炭化水素類、メタノール、エタノール、t−ブチ
ルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ールなどのアルコール類、ジオキサン、テトラヒドロフ
ラン、ジメトキシエタン、ジグライム等のエーテル類あ
るいはこれらの混合物が挙げられる。
【0084】溶媒を使用する際の量は、反応基質に対
し、通常0.1〜30重量倍の範囲を用いる事ができる
が、好ましくは1.0〜20重量倍が挙げられる。
【0085】反応温度は、通常−80℃から使用する溶
媒の沸点の範囲が挙げられるが、好ましくは25℃から
使用する溶媒の沸点の範囲が挙げられる。
【0086】反応圧力は通常、常圧〜20MPaが挙げら
れる。 〔化合物(4)から化合物(5)の製造〕化合物(4)
の水酸基を保護することにより化合物(5)を製造する
ことができる。
【0087】水酸基の保護基としては、前述の保護基が
挙げられ、これら保護基の導入および除去は文献記載の
方法を適宜採用して行うことができる(Green, T.W.; W
uts,P.G.M. “Protective Groups in Organic Synthesi
s”, 2nd Ed., Wiley Interscience Publication, John
-Weiley&Sons, New York, 1991, pp 14-118)。
【0088】例えば、水酸基の保護基としてt−ブチル
ジメチルシリル基、t−ブチルジフェニルシリル基など
のかさ高い三置換シリル基を保護基とする場合、反応
は、t−ブチルジメチルシリルクロリド、t−ブチルジ
フェニルシリルクロリドなどの三置換シリルハライドま
たはt−ブチルジメチルシリルトリフルオロメタンスル
ホネート、t−ブチルジフェニルシリルトリフルオロメ
タンスルホネートなどの三置換シリルトリフルオロメタ
ンスルホネートを、イミダゾール、2,6−ルチジンな
どの塩基の存在下に、化合物(4)と反応させることに
より行うことができる。
【0089】又、例えば、水酸基の保護基としてアセチ
ル基、トリフルオロアセチル基、ベンゾイル基などのア
シル基を保護基とする場合、反応は無水酢酸、無水トリ
フルオロ酢酸などのカルボン酸無水物または塩化ベンゾ
イルなどのカルボン酸ハロゲン化物を、ピリジン、トリ
エチルアミンなどの塩基の存在下に化合物(4)と反応
させることにより行うことができ、また、水酸基の保護
基としてメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基
などのアルコキシカルボニル基を保護基とする場合、反
応はクロロ炭酸メチル、クロロ炭酸エチルなどのクロロ
炭酸エステルをピリジン、トリエチルアミンなどの塩基
の存在下に化合物(4)と反応させることにより行うこ
とができる。
【0090】又、例えば、水酸基の保護基としてテトラ
ヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基などの2−
オキサシクロアルキル基を保護基とする場合、反応は、
2,3−ジヒドロフラン、2,3−ジヒドロピランなどの
不飽和環状エーテルを、酸の存在下に、化合物(4)と
反応させることにより行うことができる。
【0091】使用する酸としては、塩酸、硫酸などの鉱
酸、あるいはギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、マンデル
酸、酒石酸などのカルボン酸類、あるいはメタンスルホ
ン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、
トリフルオロメタンスルホン酸、カンファースルホン酸
などのスルホン酸類、オキシ塩化リン、Amberlite IR-1
20(H型)が挙げられる。
【0092】化合物(4)に対する酸の量としては、通
常0.001〜2.0倍モルが挙げられる。
【0093】化合物(4)に対する不飽和環状エーテル
の量としては、0.8〜10倍モルが挙げられる。
【0094】反応は無溶媒でも進行するが、溶媒を用い
てもよく、溶媒の種類としては、ベンゼン、トルエン、
キシレン、クロロベンゼン等の芳香族化合物類、ヘキサ
ン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素類、クロロ
ホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等のハロゲン化
炭化水素類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメト
キシエタン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、アセトニ
トリル、イソブチロニトリル等のニトリル類、N, N−ジ
メチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、N, N’−
ジメチルイミダゾリノン等のアミド類、ジメチルスルホ
キシドおよびこれらの混合物が挙げられ、好ましくはハ
ロゲン化炭化水素類、エーテル類が挙げられる。
【0095】溶媒を使用する際の量は、反応基質に対
し、通常0.1〜30重量倍の範囲を用いる事ができる
が、好ましくは1.0〜20重量倍が挙げられる。
【0096】反応温度は、通常−80〜200℃で行わ
れるが、好ましくは−30℃から使用する溶媒の沸点の
範囲が挙げられる。
【0097】〔化合物(2)から化合物(6)の製造〕
化合物(2)の水酸基を保護することにより化合物
(6)を製造することができる。
【0098】水酸基を保護することによる化合物(6)
の製造方法は、化合物(4)から化合物(5)を製造す
る方法と同様の条件で行うことができる。
【0099】〔化合物(6)から化合物(7)の製造〕
化合物(6)を不斉水素化することにより化合物(7)
を製造することができる。
【0100】不斉水素化することによる化合物(7)の
製造方法は、化合物(2)から化合物(3)を製造する
方法と同様の条件で行うことができる。
【0101】〔化合物(7)から化合物(5)の製造〕
化合物(7)を還元することにより化合物(5)を製造
することができる。
【0102】還元することによる化合物(5)の製造方
法は、化合物(3)から化合物(4)を製造する方法と
同様の条件で行うことができる。
【0103】
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は、これらによって限定されるもの
ではない。
【0104】尚、2−クロロメチル−2−メチルオキシ
ラン(1-a)は、市販のものを用いた。
【0105】化合物の光学純度は、GC(ガスクロマト
グラフィー)により決定した。 化合物(3)及び(7
−b)(7−bは加水分解して3に誘導して測定した。)
は、以下の分析条件にて測定した。カラム:SUPELCO GA
MMA-DEX (30.0m×250μm×0.25μm)、80℃(20min.
保持)、5℃/min.(昇温)、200℃(10min.保
持)、圧力68.8kPa、カラム流量0.7mL/min.、カ
ラム平均線速度20cm/sec、スプリット比100:
1、注入口温度200℃、検出器温度250℃又、(S,
S)-t-BuBisP*-Rh錯体とは、以下の構造を有する光学活
性触媒を意味する。
【0106】
【化22】
【0107】〔実施例1〕 3−シアノ−2−メチル−2−プロペノール(2)の合
【0108】
【化23】
【0109】300mL反応フラスコにNaCN(4.6g, 9
3.9mmol)をはかり込み、これに水(100mL)加え
て5℃とした。 同温にて激しく撹拌しながら2−クロ
ロメチル−2−メチルオキシラン(1-a)(10.0g,
93.9mmol)を1時間かけて滴下した後、常温で一晩
反応させた。 反応溶液に食塩(20g)を加えて溶解
させた後、酢酸エチルで抽出した。 有機層を無水硫酸
マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去すると表題化合物が
粗生成物として得られた。 これを蒸留(60〜70℃
/0.026〜0.033kPa)で精製することにより表
題化合物3−シアノ−2−メチル−2−プロペノール
(2)(4.73g, 収率52%)が得られた。
【0110】〔実施例2〕 (R)−3−メチル−4−ヒドロキシ−ブチロニトリル
(3)の合成
【0111】
【化24】
【0112】100mLオートクレーブに実施例1で得ら
れた3−シアノ−2−メチル−2−プロペノール(2)
(0.50g, 5.2mmol)、メタノール(18mL)、市
販の(S,S)-t-BuBisP*-Rh錯体(0.013g, 0.026m
mol)(日本化学工業株式会社製)をはかり込み、水素
雰囲気下(0.7MPa)で3日間撹拌し反応させた。 反
応溶液をフロリジールでろ過後、減圧濃縮すると表題化
合物(3)が粗生成物として得られた。 これをシリカ
ゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより表
題化合物(R)−3−メチル−4−ヒドロキシ−ブチロ
ニトリル(3)(0.17g, 収率33%, 光学収率27
%ee)が得られた。
【0113】〔実施例3〕 (R)−3−メチル−4−ヒドロキシ−ブチルアミン
(4)の合成
【0114】
【化25】
【0115】窒素雰囲気下、50mL反応フラスコに、実
施例2で得られた(R)−3−メチル−4−ヒドロキシ
−ブチロニトリル(3)(0.1g, 1.01mmol)をは
かり込み、テトラヒドロフラン(1mL)を加えて、0℃
とした。 これにLiAlH4(0.047g, 1.25mmol)
を加えた後、常温で1時間撹拌した。 0℃で水(0.
1mL)を加え、次いで15%水酸化ナトリウム水溶液
(0.1mL)を加えた後、常温で30分間撹拌した。
沈殿物をセライトろ過し、酢酸エチルで洗浄し、ろ液を
無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮すると表題化合物
が粗生成物として得られた。 これを蒸留(80−13
0℃/1.1−1.4kPa)により精製し、表題化合物
(R)−3−メチル−4−ヒドロキシ−ブチルアミン
(4)(0.075g, 収率72%)が得られた。
【0116】[実施例4] (R)−3−メチル−4−ヒドロキシ−ブチルアミン
(4)の合成
【0117】
【化26】
【0118】実施例2で得られた(R)−3−メチル−
4−ヒドロキシ−ブチロニトリル(3)(1.01g, 1
0mmol)のエタノール(10mL)溶液に2%Pt-C50%
含水品(0.2g)、35%塩酸(2.0g)を加えて、水
素圧下(0.7MPa)、50℃で4時間撹拌した。 触媒
をろ過後、濃縮し、20%水酸化ナトリウム水溶液を加
え、クロロホルムで抽出した。 有機層を無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥後、濃縮すると表題化合物(R)−3−
メチル−4−ヒドロキシ−ブチルアミン(0.78g, 収
率74%)が得られた。
【0119】〔実施例5〕 (R)−3−メチル−4−(2−テトラヒドロピラニル
オキシ)ブチルアミン(5−a)の合成
【0120】
【化27】
【0121】100mL反応フラスコに、実施例3および
4で得られた(R)−3−メチル−4−ヒドロキシ−ブ
チルアミン(4)(0.50g, 4.85mmol)をはかり
込み、テトラヒドロフラン(5mL)を加え、3,4−ジ
ヒドロピラン(0.61g, 7.25mmol)を加えて0℃
とした。 同温で撹拌しながら、35%塩酸(0.56
1g, 5.38mmol)を滴下し、その後常温で5時間撹拌
した。 反応溶液に15%水酸化ナトリウム水溶液を加
えて、pHを中性〜アルカリ性とし、酢酸エチルで抽出し
た。 有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮す
ると表題化合物が粗生成物として得られた。 これを蒸
留(80−100℃/0.8−1.2kPa)により精製
し、表題化合物(R)−3−メチル−4−(2−テトラ
ヒドロピラニルオキシ)ブチルアミン(5)(0.73
g, 収率80%)が得られた。
【0122】〔実施例6〕 3−ベンゾイルオキシ−2−メチル−1−シアノ−1−
プロペン(6)の合成
【0123】
【化28】
【0124】300mL反応フラスコに、実施例1で得ら
れた3−シアノ−2−メチル−2−プロペノール(2)
(10g, 103.1mmol)をはかり込み、クロロホルム
(100mL)を加え、トリエチルアミン(12.5g, 1
23.5mmol)加えて0℃とした。 同温で撹拌しなが
ら、ベンゾイルクロライド(17.4g, 123.8mmo
l)を滴下し、その後常温で一晩撹拌した。 反応溶液
に希塩酸を加えてpHを中性〜酸性にした。 クロロホル
ムで抽出し、さらに食塩水で水洗した。 有機層を無水
硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去すると表題化合
物が粗生成物として得られた。 これをシリカゲルカラ
ムクロマトグラフィーで精製することにより表題化合物
3−ベンゾイルオキシ−2−メチル−1−シアノ−1−
プロペン(6)(16.58g, 収率80%)が得られ
た。
【0125】〔実施例7〕 (S)−3−メチル−4−ベンジルオキシ−ブチロニト
リル(7−b)の合成
【0126】
【化29】
【0127】100mLオートクレーブに実施例6で得ら
れた3−ベンゾイルオキシ−2−メチル−1−シアノ−
1−プロペン(6)(0.300g, 1.49mmol)、メ
タノール(10mL)、市販の(S,S)-t-BuBisP*-Rh錯体
(0.007g, 0.014mmol)(日本化学工業株式会
社製)をはかり込み、水素雰囲気下(0.7MPa)で2日
間撹拌し反応させた。 反応溶液をフロリジールでろ過
後、減圧濃縮すると表題化合物(3)が粗生成物として
得られた。 これをシリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーで精製することにより表題化合物(S)−3−メチル
−4−ベンジルオキシ−ブチロニトリル(7−b)(0.
030g, 収率10%, 光学収率5.4%ee)が得られ
た。
【0128】
【発明の効果】本発明方法を用いると、光学活性3−メ
チル−4−ヒドロキシブチルアミン類又はその鏡像異性
体を効率よく製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 255/12 C07C 255/12 255/14 255/14 C07D 309/12 C07D 309/12 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 C07M 7:00 C07M 7:00 Fターム(参考) 4C062 AA20 4H006 AA02 AB84 AC11 AC52 AC54 AC80 AC81 BA61 BN10 BU32 4H039 CA19 CA71 CB10 CF40

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(1) 【化1】 [式中、Xはハロゲン原子、C1-4アルキルスルホニルオ
    キシ基(該アルキルスルホニルオキシ基はハロゲン原子
    で任意に置換されていてもよい。)又はアリールスルホ
    ニルオキシ基を表す。]で表される化合物と金属シアン
    化合物を反応させることにより製造される式(2) 【化2】 で表される、3−シアノ−2−メチル−2−プロペノー
    ルを不斉水素化することにより製造される式(3) 【化3】 で表される、光学活性2−メチル−3−ヒドロキシ−ブ
    チロニトリル又はその鏡像異性体を還元することにより
    製造される式(4) 【化4】 で表される、光学活性3−メチル−4−ヒドロキシブチ
    ルアミン又はその鏡像異性体の水酸基を保護することを
    特徴とする式(5) 【化5】 (式中、R1は水酸基の保護基を表す。)で表される、
    光学活性3−メチル−4−ヒドロキシブチルアミン類又
    はその鏡像異性体の製造方法。
  2. 【請求項2】 式(1) 【化6】 [式中、Xはハロゲン原子、C1-4アルキルスルホニルオ
    キシ基(該アルキルスルホニルオキシ基はハロゲン原子
    で任意に置換されていてもよい。)又はアリールスルホ
    ニルオキシ基を表す。]で表される化合物と金属シアン
    化合物を反応させることにより製造される式(2) 【化7】 で表される、3−シアノ−2−メチル−2−プロペノー
    ルの水酸基を保護することにより製造される式(6) 【化8】 (式中、R1は水酸基の保護基を表す。)で表される、
    3−置換オキシ−1−シアノ−2−メチルプロペン類を
    不斉水素化することにより製造される式(7) 【化9】 (式中、R1は前記と同じ意味を表す。)で表される、
    2−メチル−3−置換オキシブチロニトリル類又はその
    鏡像異性体を還元することを特徴とする式(5) 【化10】 (式中、R1は前記と同じ意味を表す。)で表される、
    光学活性3−メチル−4−ヒドロキシブチルアミン類又
    はその鏡像異性体の製造方法。
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