JP2004161614A - beta-SUBSTITUTED-gamma-BUTYROLACTONES AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing β-substituted-γ-butyrolactones and to provide compounds of the β-substituted-γ-butyrolactones. <P>SOLUTION: The method for producing (S)-or (R)-β-substituted-γ-butyrolactones represented by general formula (1) (wherein, R<SB>1</SB>is hydrogen, acetyl, benzyl, benzoyl, 2-or 4-nitrophenylcarbonyl, 2-or 4-bromophenylcarbonyl, 2-or 4-chlorophenylcarbonyl or 1-or 2-naphthylcarbonyl) or a racemic mixture thereof is carried out as follows. β-Substituted-γ-succinic anhydrides represented by general formula (2) are converted into the corresponding β-substituted-γ-butyrolactones represented by general formula (1) in a proper solvent such as tetrahydrofuran, methylene chloride, dichloromethane or ethyl acetate with zinc borohydride. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

（式中、Ｒ_１は、水素、アセチル、ベンジル、ベンゾイル、２−若しくは４−ニトロフェニルカルボニル、２−若しくは４−ブロモフェニルカルボニル、２−若しくは４−クロロフェニルカルボニル又は１−若しくは２−ナフチルカルボニルである。）
【０００３】
本発明の一般式（Ｉ）のβ−置換−γ−ブチロラクトンは、β位にキラル中心を有する。それ故に、本発明の化合物は、（Ｓ）−異性体（Ｉ−１）、（Ｒ）−異性体（Ｉ−２）及びそれらのラセミ混合物として存在する。これらの化合物は、本発明の範囲内である。
【０００４】
【化４】

（式中、Ｒ_１は上記に定義される通りである。）
【０００５】
本発明の化合物は、（Ｓ）−β−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン（Ｉａ）、（Ｒ）−β−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン（Ｉｂ）、（Ｓ）−β−アセトキシ−γ−ブチロラクトン（Ｉｃ）、（Ｒ）−β−アセトキシ−γ−ブチロラクトン（Ｉｄ）、（Ｓ）−β−ベンジルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｒ）−β−ベンジルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｓ）−β−ベンゾイルオキシ−γ−ブチロラクトン（Ｉｅ）、（Ｒ）−β−ベンゾイルオキシ−γ−ブチロラクトン（Ｉｆ）、（Ｓ）−β−［２−ニトロ（又は４−ニトロ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｒ）−β−［２−ニトロ（又は４−ニトロ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｓ）−β−［２−クロロ（又は４−クロロ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｒ）−β−［２−クロロ（又は４−クロロ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｓ）−β−［２−ブロモ（又は４−ブロモ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｒ）−β−［２−ブロモ（又は４−ブロモ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｓ）−β−［１−ナフチル−（又は２−ナフチル）］−γ−ブチロラクトン、（Ｒ）−β−［１−ナフチル−（又は２−ナフチル）］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、又は、それらのラセミ混合物として例示され得る。
【０００６】
上記化合物の中で、化合物（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）及び（Ｉｄ）は、公知の化合物であり、化合物（Ｉｅ）及び（Ｉｆ）等は新規の化合物である。
【０００７】
【化５】

【０００８】
上記のβ−置換−γ−ブチロラクトン類は、多くの医薬、農薬、香料、及び、芳香剤を製造するための重要な中間体である。
【０００９】
公知化合物である（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）及び（Ｉｄ）以外の、本発明により新たに製造された、新規化合物（Ｉｅ）、（Ｉｆ）、（Ｓ）−［２−ニトロ（又は４−ニトロ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｒ）−［２−ニトロ（又は４−ニトロ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｓ）−β−［２−クロロ（又は４−クロロ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｒ）−β−［２−クロロ（又は４−クロロ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｓ）−β−［２−ブロモ（又は４−ブロモ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｒ）−β−［２−ブロモ（又は４−ブロモ）フェニル］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｓ）−β−［１−ナフチル−（又は２−ナフチル）］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、（Ｒ）−β−［１−ナフチル−（又は２−ナフチル）］カルボニルオキシ−γ−ブチロラクトン、又は、それらのラセミ混合物は、非常に優れた物理化学的特性を有する。それ故に、本発明の新規化合物は、多くの医薬、農薬、香料、及び、芳香剤を製造するための重要な中間体として使用できる。
【００１０】
これらのラクトンの一般的な製造方法は、Ｋｌｅｉｎ等の米国特許第３０２４２５０号明細書、Ｓｍｉｔｈの同第３８６８３７０号明細書、Ｐｏｗｅｌｌの同第３９９７５６９号明細書、Ｄｅ Ｔｈｏｍａｓ等の同第４１０５６７４号明細書、Ｒａｍｉｏｕｌｌｅ等の同第４１５５９１９号明細書、Ｒａｏの同第４７７２７２９号明細書、Ｆｉｓｈｅｒ等の同第４９４０８０５号明細書、Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈの同第５２９２９３９号明細書、Ｈａｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈの同第５３１９１１０号明細書、Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈの同第５３７４７７３号明細書、Ｆｕｃｈｉｋａｍｉ等の同第５５０２２１７号明細書、Ｄｅｎｉｓ Ｍ． Ｂａｉｌｅｙ等著、Ｊ．Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．、第３５巻、第１０号、３５７４頁（１９７０年）、Ａｌａｎ Ｊ． ＭｃＡｌｅｅｓ等著、Ｊ． Ｃ． Ｓ． Ｐｅｒｋｉｎ Ｉ． ２０３７頁（１９７７年）、Ｇｌｅｎｎ Ｊ． ＭｃＧａｒｖｅｙ等著、Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．、１９８６年、第１０８巻、４９４３〜４９５２頁、Ｅ． Ｊ． Ｃｏｒｅｙ 等著、Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．、第１００巻、１９４２〜１９４３頁（１９７８年）に記載されている。
【００１１】
これらの全ての特許及び文献は、種々のラクトン類の製造方法を記載している。
【００１２】
３．発明の詳細な説明
１９８２年に、Ｄ． Ｈ． Ｒ． Ｂａｒｔｏｎ等は、ｌ−リンゴ酸から出発する、（Ｓ）−（−）−β−ベンジルオキシ−γ−ブチロラクトンの最初の合成に関する論文を発表した（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．、１９８２年、６５１）。Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈもまた、（Ｓ）−β−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンを製造するための前駆体として、ｌ−リンゴ酸を使用した（米国特許第５８０８１０７号明細書）。しかしながら、水素化ホウ素ナトリウムからｉｎ ｓｉｔｕで製造された水素化ホウ素リチウム、及び、塩化リチウムは、未だ高価であり、また還元に必要な正確な量を測定するのが難しい。過剰の水素化ホウ素リチウムは、エステル５をトリオール７まで還元し過ぎてしまう可能性がある（反応式Ｉ）。
【００１３】
【化６】

【００１４】
それ故に、ｌ−リンゴ酸４から、（Ｓ）−又は（Ｒ）−β−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンを製造するための、更に改良された方法が必要とされている。特に、本発明の目的は、ｌ−リンゴ酸からの、（Ｓ）−又は（Ｒ）−β−ヒドロキシ、及び、他の置換−γ−ブチロラクトンの改良された製造方法を見出すことである。
【００１５】
水素化ホウ素アルカリ金属、特に水素化ホウ素ナトリウムを、無水物をラクトンに転化させるための還元剤として使用することは、先行技術において一般的に知られている。ｌ−リンゴ酸４から製造される、（Ｓ）−β−アセトキシ−無水コハク酸２は、水素化ホウ素ナトリウムによって、優れた収率で、（Ｓ）−β−アセトキシ−ブチロラクトンＩｃまで還元され得る（反応式ＩＩ）。
【００１６】
【化７】

【００１７】
しかしながら、γ−ブチロラクトンＩａ及びＩｃは、両方とも粘性のあるシロップ状生成物である。商業的に満足できる品質までそれらを精製するには、非常に多大な労力を必要とする。ｌ−リンゴ酸のβ−ヒドロキシ基が、ベンゾイル基でブロックされている場合、得られる（Ｓ）−β−ベンゾイルオキシ−無水コハク酸３は、結晶性の化合物であり、水素化ホウ素ナトリウムによって還元され、結晶性の（Ｓ）−β−ベンゾイルオキシ−γ−ブチロラクトンＩｅを与え得る。この生成物は、再結晶によって、薬品の製造に使用できる品質を容易に満たすことができる。
【００１８】
ところで、我々は、水素化ホウ素亜鉛が、（Ｓ）−β−アセトキシ−無水コハク酸２及び（Ｓ）−β−ベンゾイルオキシ−無水コハク酸３を、対応するγ−ブチロラクトンＩｃ及びＩｅに還元するためのより優れた還元剤であり、それによってより優れた品質及び収率を与えることを見出した（反応式ＩＩ）。水素化ホウ素亜鉛はまた、他の水素化ホウ素アルカリよりも安価である。
【００１９】
（Ｒ）−系のβ−置換−γ−ブチロラクトン類もまた、（Ｓ）−系に適用されるのと同じ化学反応（ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）によって製造される。無水物を水素化ホウ素亜鉛で還元することは、収率及び純度に関して、水素化ホウ素ナトリウムよりも好ましい。
【００２０】
粗（Ｓ）−又は（Ｒ）−β−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン類は、水溶性であり、粘性のある化合物である。これらの化合物を、単純な又は高真空蒸留等の従来の方法によって精製することは非常に難しい。我々は、（Ｓ）−又は（Ｒ）−β−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンをベンゾイル化すると、得られる（Ｓ）−又は（Ｒ）−β−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンＩｅ及びＩｆは、適当な溶媒中で再結晶することによって容易に精製される、結晶性の化合物になることを見出した（ｉｎｖｅｎｔｅｄ）（反応式ＩＩＩ）。
【００２１】
【化８】

【００２２】
実施例１
（Ｓ）−β−アセトキシ無水コハク酸２の製造
塩化アセチル（８．８ｇ、１１１．９ｍｍｏｌ）を、窒素雰囲気下で攪拌しながら、ｌ−リンゴ酸（５ｇ、３７．３ｍｍｏｌ）に添加し、５５〜６０℃で３時間還流させた。塩化水素ガスの放出が止まったときに、反応混合物を室温まで冷却し、ＴＨＦ（１０ｍｌ）を用いて処理し、次いで１０分間攪拌した。溶媒及び過剰の塩化アセチルを、ロータリーエバポレーターで除去した。ジエチルエーテル（２０ｍｌ）を反応混合物に添加し、攪拌して、白色固体５．５ｇ（収率９２．２％）を得た；ｍ．ｐ．５６〜５７℃。
【００２３】
ＩＲ（ＫＢｒ）：１８７１及び１７９２ｃｍ^−１（Ｃ＝０、無水物）及び１７４６ｃｍ^−１（Ｃ＝０、アセトキシ基）
【００２４】
実施例２
（Ｓ）−β−ベンゾイルオキシ無水コハク酸３の製造
塩化ベンゾイル（１５．７ｇ、１１１．９ｍｍｏｌ）を、室温で攪拌しながら、１０ｍｌの無水ＴＨＦ中のｌ−リンゴ酸（５．０ｇ、３７．３ｍｍｏｌ）に添加し、８０〜８５℃で３時間加熱した。塩化水素ガスの放出が止まったときに、ＴＨＦをロータリーエバポレーターで蒸留し、ジエチルエーテル（２０ｍｌ）を添加し、攪拌した。白色固体を濾集し、５ｍｌのジエチルエーテルで洗浄し、乾燥して、６．５ｇ（収率７９．１％）を得た；ｍ．ｐ．１５９〜１６０℃。
【００２５】
ＩＲ（ＫＢｒ）：１８６２及び１７８９ｃｍ^−１（Ｃ＝０、無水物）及び１７０８ｃｍ^−１（Ｃ＝０、ベンゾイル）
【００２６】
実施例３
（Ｓ）−β−アセトキシ−γ−ブチロラクトンＩｃの製造
２４ｍｌのＴＨＦ中のＺｎ（ＢＨ_４）_２（１．４４ｇ、１５．８ｍｍｏｌ）に、２０ｍｌのＴＨＦ中の（Ｓ）−β−アセトキシ−γ−無水コハク酸２（５．０ｇ、３１．６ｍｍｏｌ）を、１時間かけて、５℃未満で添加し、室温で３時間攪拌した。反応混合物を再度５℃未満に冷却し、６ＮのＨＣｌ ５ｍｌで処理し、３０分間攪拌した。ＴＨＦをロータリーエバポレーターで除去し、油水層（ｏｉｌｙ ｗａｔｅｒ ｌａｙｅｒ）を酢酸エチル５０ｍｌで２回抽出した。混合された酢酸エチルを硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、蒸発させて、黄色油状物４．８ｇ（８５％）が生じた。
【００２７】
ＩＲ（ＫＢｒ）：１７３８（Ｃ＝０、アセトキシ）及び１７８４ｃｍ^−１（Ｃ＝０、ラクトン）
【００２８】
実施例４
（Ｓ）−β−ベンゾイルオキシ−γ−ブチロラクトンＩｅの製造
１０ｍｌのＴＨＦ中のＺｎ（ＢＨ_４）_２（０．６２ｇ、６．８ｍｍｏｌ）に、２０ｍｌのＴＨＦに溶解された（Ｓ）−β−ベンゾイルオキシ−γ−無水コハク酸（３．０ｇ、１３．６ｍｍｏｌ）を、１時間かけて、５℃未満でゆっくりと添加し、室温で３時間攪拌した。反応混合物を再度５℃未満に冷却し、６Ｎ ＨＣｌ溶液５ｍｌで処理し、３０分間攪拌した。ＴＨＦ２０ｍｌをロータリーエバポレーターで除去し、冷蔵庫内で一晩５℃に保持した。未知の不純物である白色固体０．２ｇが得られた。濾液を濃縮し、白色固体２．８ｇを得た。この固体を１００ｍｌの塩化メチレン中に溶解させ、１Ｎ ＨＣｌ溶液２０ｍｌで３回抽出した。塩化メチレンを蒸発させて、白色固体２．６ｇ（収率８８．０％）を得た；ｍ．ｐ．７３〜７４℃。
【００２９】
ＩＲ（ＫＢｒ）：１７１６（Ｃ＝０、ベンゾイルオキシ）及び１７７０ｃｍ^−１（Ｃ＝０、ラクトン）
【００３０】
実施例５
（Ｒ）−ベンゾイルオキシ−ブチロラクトンＩｆの製造
実施例４の（Ｓ）−β−ベンゾイルオキシ−γ−無水コハク酸に代えて、（Ｒ）−β−ベンゾイルオキシ−γ−無水コハク酸を使用して、標記化合物を得た。
【００３１】
他の化合物は、適当な出発物質を使用して、実施例３又は４と類似の方法によって製造できる。
【００３２】
前述の説明は、本発明を説明するものに過ぎず、本発明は添付される特許請求の範囲によってのみ制限されることを意図している。[0001]
(Field of the Invention)
The present invention relates to a method for producing a β-substituted-γ-butyrolactone represented by the general formula (I), and a produced β-substituted-γ-butyrolactone.
[0002]
Embedded image

Wherein R ₁ is hydrogen, acetyl, benzyl, benzoyl, 2- or 4-nitrophenylcarbonyl, 2- or 4-bromophenylcarbonyl, 2- or 4-chlorophenylcarbonyl or 1- or 2-naphthylcarbonyl is there.)
[0003]
The β-substituted-γ-butyrolactone of the general formula (I) of the present invention has a chiral center at the β-position. Therefore, the compounds of the present invention exist as (S) -isomer (I-1), (R) -isomer (I-2) and racemic mixtures thereof. These compounds are within the scope of the present invention.
[0004]
Embedded image

Wherein R ₁ is as defined above.
[0005]
The compound of the present invention comprises (S) -β-hydroxy-γ-butyrolactone (Ia), (R) -β-hydroxy-γ-butyrolactone (Ib), (S) -β-acetoxy-γ-butyrolactone (Ic). , (R) -β-acetoxy-γ-butyrolactone (Id), (S) -β-benzyloxy-γ-butyrolactone, (R) -β-benzyloxy-γ-butyrolactone, (S) -β-benzoyloxy -Γ-butyrolactone (Ie), (R) -β-benzoyloxy-γ-butyrolactone (If), (S) -β- [2-nitro (or 4-nitro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, R) -β- [2-nitro (or 4-nitro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (S) -β- [2-chloro (or 4-chloro) phenyl] carbonyl Xy-γ-butyrolactone, (R) -β- [2-chloro (or 4-chloro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (S) -β- [2-bromo (or 4-bromo) phenyl] carbonyl Oxy-γ-butyrolactone, (R) -β- [2-bromo (or 4-bromo) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (S) -β- [1-naphthyl- (or 2-naphthyl)]- γ-butyrolactone, (R) -β- [1-naphthyl- (or 2-naphthyl)] carbonyloxy-γ-butyrolactone, or a racemic mixture thereof.
[0006]
Among the above compounds, compounds (Ia), (Ib), (Ic) and (Id) are known compounds, and compounds (Ie) and (If) are novel compounds.
[0007]
Embedded image

[0008]
The above β-substituted-γ-butyrolactones are important intermediates for producing many pharmaceuticals, pesticides, fragrances and fragrances.
[0009]
Except for the known compounds (Ia), (Ib), (Ic) and (Id), novel compounds (Ie), (If), (S)-[2-nitro () newly produced according to the present invention. Or (4-nitro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (R)-[2-nitro (or 4-nitro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (S) -β- [2-chloro (or 4 -Chloro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (R) -β- [2-chloro (or 4-chloro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (S) -β- [2-bromo (or 4 -Bromo) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (R) -β- [2-bromo (or 4-bromo) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (S) -β- [1- Naphthyl- (or 2-naphthyl)] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (R) -β- [1-naphthyl- (or 2-naphthyl)] carbonyloxy-γ-butyrolactone, or a racemic mixture thereof, Has excellent physicochemical properties. Therefore, the novel compounds of the present invention can be used as important intermediates for producing many pharmaceuticals, pesticides, fragrances and fragrances.
[0010]
General methods for producing these lactones are described in U.S. Pat. Nos. 3,024,250 to Klein et al., 3,868,370 to Smith, 3,997,569 to Powell, and 4,105,674 to De Thomas et al. No. 4,155,919 to Raoille et al., No. 4,727,729 to Rao, No. 4,940,805 to Fisher, et al., No. 5,292,939 to Hollingsworth, No. 5,319,110 to Hallingsworth, Hollingsworth. No. 5,374,773, Fuchikami et al., No. 5,502,217, Denis M. et al. Bailey et al. Org. Chem. 35, No. 10, p. 3574 (1970), Alan J. et al. McAles et al. C. S. Perkin I. 2037 (1977); Glenn J. et al. McGarvey et al. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 4943-4952; J. Corey et al. Am. Chem. Soc. 100, 1942-1943 (1978).
[0011]
All of these patents and literature describe methods for producing various lactones.
[0012]
3. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION H. R. Barton et al. Published a paper on the first synthesis of (S)-(-)-β-benzyloxy-γ-butyrolactone starting from 1-malic acid (Tetrahedron Lett., 1982, 651). Hollingsworth also used l-malic acid as a precursor for producing (S) -β-hydroxy-γ-butyrolactone (US Pat. No. 5,808,107). However, lithium borohydride and lithium chloride produced in situ from sodium borohydride are still expensive and it is difficult to determine the exact amount required for reduction. Excess lithium borohydride can reduce ester 5 too much to triol 7 (Scheme I).
[0013]
Embedded image

[0014]
Therefore, there is a need for a further improved method for producing (S)-or (R) -β-hydroxy-γ-butyrolactone from 1-malic acid 4 . In particular, it is an object of the present invention to find an improved process for the production of (S)-or (R) -β-hydroxy and other substituted-γ-butyrolactone from 1-malic acid.
[0015]
It is generally known in the prior art to use alkali metal borohydrides, especially sodium borohydride, as reducing agents for converting anhydrides to lactones. (S) -β-acetoxy-succinic anhydride 2 , produced from 1-malic acid 4, can be reduced to (S) -β-acetoxy-butyrolactone Ic by sodium borohydride in excellent yield. (Scheme II).
[0016]
Embedded image

[0017]
However, γ-butyrolactones Ia and Ic are both viscous syrupy products. Purifying them to commercially acceptable quality requires a great deal of effort. When the β-hydroxy group of 1-malic acid is blocked with a benzoyl group, the (S) -β-benzoyloxy-succinic anhydride 3 obtained is a crystalline compound and is reduced by sodium borohydride. To give crystalline (S) -β-benzoyloxy-γ-butyrolactone Ie . The product can easily meet the quality that can be used for the production of a medicine by recrystallization.
[0018]
By the way, we consider that zinc borohydride reduces (S) -β-acetoxy-succinic anhydride 2 and (S) -β-benzoyloxy-succinic anhydride 3 to the corresponding γ-butyrolactones Ic and Ie . To give better quality and yields (Scheme II). Zinc borohydride is also less expensive than other alkali borohydrides.
[0019]
(R) -based β-substituted-γ-butyrolactones are also produced by the same chemistry as applied to (S) -based. Reducing the anhydride with zinc borohydride is preferred over sodium borohydride in terms of yield and purity.
[0020]
Crude (S)-or (R) -β-hydroxy-γ-butyrolactone is a water-soluble and viscous compound. It is very difficult to purify these compounds by conventional methods such as simple or high vacuum distillation. When we benzoylate (S)-or (R) -β-hydroxy-γ-butyrolactone, the resulting (S)-or (R) -β-hydroxy-γ-butyrolactone Ie and If are converted to a suitable solvent. Found to be crystalline compounds that are easily purified by recrystallization in (reaction formula III).
[0021]
Embedded image

[0022]
Example 1
Preparation of (S) -β-acetoxysuccinic anhydride 2 Acetyl chloride (8.8 g, 111.9 mmol) was added to l-malic acid (5 g, 37.3 mmol) with stirring under a nitrogen atmosphere, and 55 Reflux at ６０60 ° C. for 3 hours. When evolution of hydrogen chloride gas ceased, the reaction mixture was cooled to room temperature, treated with THF (10 ml) and then stirred for 10 minutes. Solvent and excess acetyl chloride were removed on a rotary evaporator. Diethyl ether (20 ml) was added to the reaction mixture and stirred to give 5.5 g (92.2% yield) of a white solid; m.p. p. 56-57 ° C.
[0023]
IR (KBr): 1871 and 1792 cm ^-1 (C = 0, anhydride) and 1746 cm ^-1 (C = 0, acetoxy group)
[0024]
Example 2
Preparation of (S) -β-benzoyloxysuccinic anhydride 3 While stirring benzoyl chloride (15.7 g, 111.9 mmol) at room temperature in l-malic anhydride (5.0 g, 37.11 g) in 10 ml of anhydrous THF. 3 mmol) and heated at 80-85 ° C. for 3 hours. When the evolution of hydrogen chloride gas ceased, the THF was distilled off on a rotary evaporator, diethyl ether (20 ml) was added and stirred. The white solid was collected by filtration, washed with 5 ml of diethyl ether and dried to give 6.5 g (79.1% yield); p. 159-160 ° C.
[0025]
IR (KBr): 1862 and 1789 cm ^-1 (C = 0, anhydrous) and 1708 cm ^-1 (C = 0, benzoyl)
[0026]
Example 3
Preparation of (S) -β-acetoxy-γ-butyrolactone Ic Zn (BH ₄ ) ₂ (1.44 g, 15.8 mmol) in 24 ml of THF was added to (S) -β-acetoxy-γ in 20 ml of THF. -Succinic anhydride 2 (5.0 g, 31.6 mmol) was added over 1 hour at less than 5 ° C and stirred at room temperature for 3 hours. The reaction mixture was cooled again below 5 ° C., treated with 5 ml of 6N HCl and stirred for 30 minutes. The THF was removed on a rotary evaporator and the oily water layer was extracted twice with 50 ml of ethyl acetate. The combined ethyl acetate was dried over sodium sulfate, filtered, and evaporated to yield 4.8 g (85%) of a yellow oil.
[0027]
IR (KBr): 1738 (C = 0, acetoxy) and 1784 cm ^-1 (C = 0, lactone).
[0028]
Example 4
Preparation of (S) -β-benzoyloxy-γ-butyrolactone Ie In Zn (BH ₄ ) ₂ (0.62 g, 6.8 mmol) in 10 ml of THF, (S) -β- dissolved in 20 ml of THF. Benzoyloxy-γ-succinic anhydride (3.0 g, 13.6 mmol) was added slowly over 1 hour at less than 5 ° C. and stirred at room temperature for 3 hours. The reaction mixture was cooled again below 5 ° C., treated with 5 ml of 6N HCl solution and stirred for 30 minutes. 20 ml of THF was removed with a rotary evaporator and kept at 5 ° C. in a refrigerator overnight. 0.2 g of a white solid, an unknown impurity, was obtained. The filtrate was concentrated to obtain 2.8 g of a white solid. This solid was dissolved in 100 ml of methylene chloride and extracted three times with 20 ml of 1N HCl solution. Evaporation of the methylene chloride afforded 2.6 g (88.0% yield) of a white solid; m.p. p. 73-74 ° C.
[0029]
IR (KBr): 1716 (C = 0, benzoyloxy) and 1770 cm ^-1 (C = 0, lactone).
[0030]
Example 5
Preparation of (R) -benzoyloxy-butyrolactone If In place of (S) -β-benzoyloxy-γ-succinic anhydride in Example 4, (R) -β-benzoyloxy-γ-succinic anhydride was used. To give the title compound.
[0031]
Other compounds can be prepared by methods analogous to Examples 3 or 4, using appropriate starting materials.
[0032]
The foregoing description is merely illustrative of the invention, and it is intended that the invention be limited only by the appended claims.

Claims (4)

The β-substituted-γ-succinic anhydride represented by the general formula (2) is converted to the corresponding general formula (1) by zinc borohydride in a suitable solvent such as tetrahydrofuran, methylene chloride, dichloromethane or ethyl acetate. A process for producing (S)-or (R) -β-substituted-γ-butyrolactone represented by the general formula (1), or a racemic mixture thereof, characterized by converting into the β-substituted-γ-butyrolactone shown below.

Wherein R ₁ is hydrogen, acetyl, benzyl, benzoyl, 2- or 4-nitrophenylcarbonyl, 2- or 4-bromophenylcarbonyl, 2- or 4-chlorophenylcarbonyl or 1- or 2-naphthylcarbonyl is there.) (S)-or (R) -β-substituted-butyrolactone represented by the general formula (1 ′) or a racemic mixture thereof.

(In the formula, R is benzoyl, 2- or 4-nitrophenylcarbonyl, 2- or 4-bromophenylcarbonyl, 2- or 4-chlorophenylcarbonyl, or 1- or 2-naphthylcarbonyl.) (S)-or (R) -β-substituted-butyrolactone is (S) -β-benzoyloxy-γ-butyrolactone (Ie), (R) -β-benzoyloxy-γ-butyrolactone (If), (S ) -Β- [2-nitro (or 4-nitro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (R) -β- [2-nitro (or 4-nitro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (S ) -Β [2-chloro (or 4-chloro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (R) -β- [2-chloro (or 4-chloro) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (S) -Β- [2-bromo (or 4-bromo) phenyl] carbonyloxy-γ-butyrolactone, (R) -β- [2-bromo (or 4-bromo) phenyl] -γ-butyrola Couton, a group consisting of (S) -β- [1-naphthyl- (or 2-naphthyl)]-γ-butyrolactone, and (R) -β- [1-naphthyl- (or 2-naphthyl)]-γ-butyrolactone. The (S)-or (R) -β-substituted-λ-butyrolactone according to claim 2, characterized in that it is selected from: The (S) -β-benzoyloxycarbonyl-γ-butyrolactone) according to claim 2 or 3, (1e).