JP2004196721A - 光学活性複素環化合物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】医、農薬等で重要な光学活性複素環化合物、中でも新規化合物である、光学活性な3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体及び光学活性な3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】光学活性なN−メトキシメチル保護四級α−アミノ酸誘導体に各種の酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させるより、光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体や3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体を得る。
【選択図】 なし
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【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学活性α−アミノ酸由来の光学活性複素環化合物及びその製造方法に関する。光学活性複素環化合物は医、農薬合成中間体として有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】
従来、3位に不斉4級炭素を有するテトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体化合物は、例えば、3位にメチル基を有するカルボン酸又はエステルが報告されており(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)、また、3位にヒドロキシメチル基を有するカルボン酸が知られている(例えば、非特許文献3参照)。一方、3位にメチル基及びヒドロキシメチル基以外の置換基を有する光学活性なテトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体化合物、とりわけ官能基変換や結合生成の容易なアリル基を3位に有する化合物は知られていない。
【0003】
また、これらの化合物におけるテトラヒドロイソキノリン骨格の合成方法としては上記文献で、フェニルアラニン及びそのエステル体を、ぎ酸や塩酸等の存在下でホルムアルデヒドと反応させた、Pictet−Spengler型の反応が知られている。また、分子内Pictet−Spengler類似型反応を用いてテトラヒドロイソキノリン骨格を形成させた例として、セリンのアミノ基及び側鎖水酸基の保護に用いているアミナールのメチレンに求核させて骨格形成に用いている(例えば、非特許文献3参照)。しかしながらこの方法では、適用可能な基質アミノ酸はセリンに限定される。
【0004】
3位に4級炭素を有するテトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体化合物として、例えば、3−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸メチルエステル(例えば、特許文献1参照)や、3位の光学活性体としては、2位窒素を保護した3−メチル−3−アミド化合物(例えば、特許文献2参照)が知られている。一方、3位にメチル基以外の置換基を有する、とりわけアリル基の導入された不斉4級炭素をもつ、テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体は知られていない。
【0005】
また、上記化合物の合成方法としては、例えば、テトラヒドロイソキノリンの合成と同様に、α−メチルトリプトファンのエステルとホルムアルデヒドを用いた、Pictet−Spengler型の反応が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。一方、分子内のPictet−Spengler類似型反応によるテトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の合成例は知られていない。
【0006】
【特許文献1】
特開昭61−63682号公報
【特許文献2】
国際公開92/04348号パンフレット
【非特許文献1】
J.Org.Chem.1978,Vol.43,No.11,2115−2122
【非特許文献2】
Helv.Chim.Acta 1987,Vol.70,1944−1954
【非特許文献3】
Tetrahedron Letters,2001,Vol.42,2111−2113
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、医、農薬等で重要な光学活性複素環化合物、中でも新規化合物である、光学活性な3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体、及び光学活性な3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体を提供することにあり、更には、これらの化合物を製造するための簡便で一般的な、新規の方法を提供することにある
【0008】
【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、入手容易な光学活性四級α−アミノ酸誘導体を原料として、効率的に目的化合物を製造する方法を見出すために鋭意検討し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
1 下記一般式(1)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体、
【0009】
【化11】
[上記一般式(1)中、R1は水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のアルキルオキシ基を表す。R2は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表す。R3は炭素数2〜5のアルキル基又は炭素数2〜5のアルケニル基を表す。R4は水素、炭素数1〜5のアルキルカルボニル基又は炭素数1〜5のアルキルオキシカルボニル基を表す。nは1〜4の整数を表す。]
2 下記式(2)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン誘導体、
【0010】
【化12】
3 下記一般式(3)
【0011】
【化13】
[上記一般式(3)中、R1、R2、R3、R4、nは上記と同じ定義である。]
で示される光学活性α−アミノ酸誘導体に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることを特徴とする上記一般式(1)に示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体の製造方法、
4 下記式(4)
【0012】
【化14】
で示される光学活性α−アミノ酸誘導体のアミノ保護基に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることを特徴とする上記式(2)に示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン誘導体の製造方法、
5 下記一般式(5)で示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体、
【0013】
【化15】
[上記一般式(5)中、R5は水素原子、炭素数1〜5のアルキルオキシアルキル基、炭素数1〜5のアルキルカルボニル基又は炭素数1〜5のアルキルオキシカルボニル基を表す。R6は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表す。R7は炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数2〜5のアルケニル基を表す。R8は水素、炭素数1〜5のアルキルカルボニル基又は炭素数1〜5のアルキルオキシカルボニル基を表す。]
6 下記一般式(6)で示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体、
【0014】
【化16】
[上記一般式(6)中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキルオキシアルキル基又は炭素数1〜5のアルキルオキシカルボニル基を表す。]
7 下記一般式(7)で示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体、
【0015】
【化17】
[上記一般式(7)中、Rは上記と同じ定義である。]
8 下記一般式(8)
【0016】
【化18】
[上記一般式(8)中、R5、R6、R7、R8は上記と同じ定義である。]
で示される光学活性α−アミノ酸誘導体に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることを特徴とする上記一般式(5)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造方法、
9 下記一般式(9)
【0017】
【化19】
[上記一般式(9)中、Rは上記と同じ定義である。]
で示される化合物に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることを特徴とする上記一般式(6)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造方法、並びに
10 下記一般式(10)
【0018】
【化20】
[上記一般式(10)中、Rは上記と同じ定義である。]
で示される化合物に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることを特徴とする上記一般式(7)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造方法、
である。
【0019】
本発明を以下詳細に説明する。
【0020】
本発明において、上記一般式(1)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体としては、特に限定するものではないが、具体的には、上記式(2)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン誘導体が例示される。
【0021】
本発明において、上記一般式(5)で示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体としては、特に限定するものではないが、具体的には、上記一般式(6)や一般式(7)で示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体が例示される。
【0022】
本発明の方法において、上記一般式(1)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体は、上記一般式(3)で示される光学活性α−アミノ酸誘導体に上記一般式(3)で示される光学活性α−アミノ酸誘導体に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることにより調製される。
【0023】
本発明の上記一般式(1)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体の製造に用いる原料としては、上記一般式(3)に示されるN−メトキシメチル光学活性四級α−アルキル−α−アミノ酸誘導体であれば特に限定するものではないが、例えば、N−ターシャリーブトキシカルボニル−N−メトキシメチル−(3,4−ジメトキシフェニル)−α−メチルアラニン エチルエステル、N−ターシャリーブトキシカルボニル−N−メトキシメチル−(3,4−ジメトキシフェニル)−α−アリルアラニン エチルエステル等が挙げられる。具体的には、上記式(2)に示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン誘導体の製造に用いる原料としては、上記式(4)で示される光学活性α−アミノ酸誘導体が例示される。
【0024】
本発明の方法において、上記一般式(5)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体は、上記一般式(8)で示される光学活性α−アミノ酸誘導体に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることにより調製される。
【0025】
本発明の上記一般式(5)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造に用いる原料としては、上記一般式(8)に示されるN−メトキシメチル光学活性四級α−アルキル−α−アミノ酸誘導体であれば特に限定するものではないが、例えば、N(i),N(α)−ビスメトキシメチル−N(α)−ターシャリーブトキシカルボニル−α−メチルトリプトファン エチルエステル、N(i),N(α)−ビスメトキシメチル−N(α)−ターシャリーブトキシカルボニル−α−アリルトリプトファン エチルエステル等が挙げられる。具体的には、上記一般式(6)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造に用いる原料としては、下記一般式(9)で示される化合物が例示され、上記一般式(7)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造に用いる原料としては、下記一般式(10)で示される化合物が例示される。
【0026】
本発明の方法において、用いる原料は、例えば、Angewandte Chemie International Edition,2000,Vol.39,2155−2157.に記載されているα−アミノ酸の不斉α−アルキル化反応で得られる光学活性の生成物を直接使用することができる。
【0027】
本発明の方法において、使用する酸としては、特に限定するものではないが、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸及びこの有機溶剤溶液又は水溶液、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機スルホン酸、ぎ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸等のカルボン酸、ブロモトリメチルシラン、トリメチルシリルトリフラート、トリフルオロボラン、四塩化チタン等のルイス酸が挙げられる。
【0028】
本発明の方法において、使用する原料と各種の酸は、あらゆる量比で使用可能であるが、余りにも過剰の使用は経済的ではない。好ましくは、原料に対して酸を0.5〜10.0等量用いる。
【0029】
本発明の方法において、適用可能な溶剤としては、反応に不活性な溶剤であればあらゆるものが適用可能であり、特に限定するものではないが、具体的には、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、ブロモホルム、ジブロモメタン等のハロゲン化溶剤、THFやジエチルエーテル等のエーテル系溶剤、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶剤、ヘキサン、酢酸エチル等の脂肪族炭化水素系溶剤等が挙げられ、好ましくは酢酸エチルが挙げられる。
【0030】
本発明の方法において、反応温度としては、反応に具する基質に対して異なるため特に限定するものではないが、通常−78℃〜150℃の範囲で実施可能であり、多くの反応においては−30℃〜100℃の温度範囲で高収率で目的物を与える。
【0031】
本発明の方法において、基質濃度としては、特に限定するものではないが、溶剤に対して通常0.1重量%〜50重量%の範囲で反応を実施する。
【0032】
本発明の方法において、反応時間としては、反応に具する基質の種類、酸の種類により異なるため特に限定するものではないが、通常は96時間以内に反応が完結する。
【0033】
本発明の方法において、反応終了後の後処理操作は特に限定するものではないが、具体例としては、反応液を少量のシリカゲルを詰めたカラムに通した溶液を濃縮することにより粗製の目的物を得る方法等がある。目的物の精製に当たっては、シリカゲル分集薄層クロマトグラフィ−又は分集カラム等による方法や、蒸留、再結晶等の通常の方法を用いることができる。
【0034】
【発明の効果】
本発明により、光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体及び光学活性3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体を効率的に製造することが可能となり、本発明は工業的に極めて有意義である。
【0035】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(旋光度の測定)
HORIBA製SEPA−200を使用。
(融点測定)
ヤナギモト(株)製融点測定器を使用。
(1H−NMR、13C−NMRの測定)
Varian製Gemini−200(200MHz)又はJEOL製JMN−GX400(400MHz)を使用。
(MASSの測定)
JEOL製JMX−DX300を使用。
(IR測定)
JASCO製 FT/IR300を使用。
(光学純度の検定)
ダイセル(株)のキラルカラムOD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0.5〜1ml/minで測定した。
【0036】
実施例1 (S)−1,2,3,4−テトラヒドロ−6,7−ジメトキシ−3−メチル−3−イソキノリンカルボン酸エチルエステルの製造
【0037】
【化21】
Angewandte Chemie International Edition,2000,Vol.39,2155−2157.に記載の方法で得た光学純度80%のN−ターシャリーブトキシカルボニル−N−メトキシメチル−(3,4−ジメトキシフェニル)−α−メチルアラニン エチルエステル(79.5mg,0.19mmol)を、4N塩化水素の酢酸エチル溶液(2mL)に溶解し、室温で12時間攪拌した。溶媒を減圧下留去して除いた後、再度酢酸エチル(20mL)に溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。溶剤を減圧留去し、得られた粗製の微黄色油状物をシリカゲル薄層クロマトグラフィーに附し、無色油状物(37mg,65%収率)を得た。
【0038】
[α]D 20 +69(c1.00,CHCl3)
光学純度80%(S)
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 6.58(1H,s),6.50(1H,s),4.13(2H,q,J=7.1Hz),4.09(1H,d,J=15.4Hz),3.94(1H,d,J=15.4Hz),3.85(3H,s),3.83(3H,s),3.18(1H,d,J=15.9Hz),2.71(1H,d,J=15.9Hz),2.19(1H,s),1.43(3H,s),1.21(3H,t,J=7.1Hz). IR(CHCl3)3331,2938,1724,1613,1517,1465,1252,1196,1105 cm-1. MS m/z(rel intensity)279(M+,30),250(10),206(100). HRMS Calcd for C15H21NO4:279.1471(M+);Found m/z279.1491。
【0039】
調製例1 N−ターシャリーブトキシカルボニル−N−メトキシメチル−(3,4−ジメトキシフェニル)−α−アリルアラニン エチルエステルの合成
【0040】
【化22】
カリウムヘキサメチルジシラジドのTHF溶液(0.44M,1.25mL,0.55mmol)をトルエン(3mL)で希釈した。これにN−ターシャリーブトキシカルボニル−N−メトキシメチル−(3,4−ジメトキシフェニル)アラニン エチルエステル(198mg,0.5mmol)のトルエン(2mL)溶液を−78℃で添加した。同温下30分攪拌した後、よう化アリル(0.15mL,1.5mmol)を添加し更に同温下18時間攪拌した。反応液を飽和塩化アンモウニウム水溶液中に加え、酢酸エチルで抽出した。有機相を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。溶剤を減圧留去し、得られた粗製の微黄色油状物をシリカゲル薄層クロマトグラフィーに附し、微黄色油状物(170mg,75%収率)を得た。
【0041】
光学純度80%(S) (HPLC;Daicel Chiralpak AD,3% i−PrOH/hexane,1.0mL/min,tR=16min(minor),tR=19min(major)).
[α]D 20 −39(c1.00,CHCl3)
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 6.76(1H,d,J=8.0Hz),6.65(1H,dd,J=8.0Hz,1.8Hz),6.55(1H,br−s),5.65−5.85(1H,m),5.24−5.15(2H,m),4.80−4.55(1H,br),4.38−4.05(2H,br−m),3.86(3H,s),3.83(3H,s),3.83−3.60(1H,br−m),3.31(3H,s),3.27(1H,d,J=13.8Hz),3.10(1H,d,J=13.8Hz),2.90−2.48(2H,m),1.51(9H,s),1.22(3H,br−t). IR(CHCl3)2978,1741,1700,1517,1464,1375,1293,1263,1137,1085 cm-1. MS m/z(rel intensity)437(M+,30),304(20),276(50),186(100),151(90).HRMS Calcd for C15H21NO4:279.1471(M+);Found m/z 279.1491.Anal.Calcd for C23H35NO7:C,63.14;H,8.06;N,3.20. Found:C,62.78;H,8.21;N,3.25。
【0042】
実施例2 1,2,3,4−テトラヒドロ−6,7−ジメトキシ−3−アリル−3−イソキノリンカルボン酸エチルエステルの製造
【0043】
【化23】
調製例1で得られた生成物(光学純度51%)を原料として用い、実施例1と同一の条件で反応を行い、微黄色油状物(93%収率)を得た。
【0044】
[α]D 20 +27(c1.00,CHCl3)
光学純度51%
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 6.58(1H,s),6.50(1H,s),5.88−5.65(1H,m),5.21−5.11(2H,m),4.08(2H,q,J=7.2Hz),3.98(1H,d,J=15.7Hz),3.90(1H,d,J=15.7Hz),3.84(3H,s),3.82(3H,s),3.13(1H,d,J=15.9Hz),2.72(1H,d,J=15.9Hz),2.50(2H,ABX,JAB=14.0Hz,△vJAB=16.3Hz,JAX=6.5Hz,JBX=8.0Hz),1.20(3H,t,J=7.2Hz). IR(CHCl3)2935,1723,1615,1520,1245,1222 cm-1. MS m/z(relintensity)305(M+,10),264(100),232(90),190(70).HRMS Calcd for C17H23NO4:305.1627(M+);Found m/z 305.1622。
【0045】
調製例2 N(i),N(α)−ビスメトキシメチル−N(α)−ターシャリーブトキシカルボニル−α−アリルトリプトファンエチルエステルの製造
【0046】
【化24】
(L)−トリプトファンからエチルエステル化、α−アミノ基のBoc化、ビスメトキシメチル化を経て誘導した上式左の化合物を、調製例1と同一の条件で反応させ、微黄色油状物(93%収率)を得た。
【0047】
光学純度68% (HPLC;Daicel Chiralpak AD,3% i−PrOH/hexane,0.5mL/min,tR=30min(R),tR=33min(S))
[α]D 20 −36(c1.00,CHCl3)
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 7.52(1H,d,J=7.8Hz),7.42(1H,d,J=7.8Hz),7.18(1H,d,J=7.8Hz),7.10(1H,d,J=7.8Hz),6.94(1H,br−s),5.95−5.80(1H,m),5.42(2H,s),5.20(1H,d,J=10.6Hz),5.19(1H,d,J=15.8Hz)、4.50−4.05(1H,br−m)、4.07(2H,q,J=7.2Hz),3.90−3.60(1H,br−m)、3.26(3H,br−s),3.21(3H,s),2.90−2.60(2H,m),1.53(9H,s),1.26(3H,t,J=7.2Hz). IR(CHCl3)2980,1740,1700,1462,1403,1365,1295,1135,1085 cm-1. MS m/z(rel intensity)460(M+,20),327(10),299(15),174(100). HRMS m/z(M+)Calc.for C25H36N2O6,460.2573,Found
m/z 460.2573。
【0048】
実施例3 3−アリル−1,2,3,4−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸エチルエステルの製造
【0049】
【化25】
調製例2で得られた生成物(光学純度68%)を原料として用い、実施例1と同一の条件で反応を行い、微黄色油状物(30%収率)を得た。
【0050】
[α]D 20 +69(c0.75,CHCl3)
光学純度68%
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 7.87(1H,br−s),7.51−7.45(1H,m),7.28−7.19(1H,m),7.17−7.07(2H,m),5.92−5.70(1H,m),5.23−5.15(2H,m),4.30−3.97(4H,m),3.33(1H,d,J=15.5Hz),2.80(1H,d,J=15.5Hz),2.59(2H,ABX,JAB=13.6Hz,△vJAB=20.5Hz,JAX=7.0Hz,JBX=7.8Hz),1.19(3H,t,J=7.0Hz). IR(CHCl3)3400,3320,2980,1728,1458,1220,1195,1159 cm-1. MS m/z(rel intensity)284(M+,70),243(80),211(50),169(70),143(100). HRMS m/z(M+)Calc. for C17H20N2O2:284.1525,Found.284.1512。
【0051】
調製例3 N(i),N(α)−ジターシャリーブトキシカルボニル−N(α)−メトキシメチルトリプトファンエチルエステルの製造
【0052】
【化26】
本反応の原料は、Journal of American Chemical Society 1999,vol.121,11953に記載の方法に従って合成した。N(i),N(α)−ジターシャリーブトキシカルボニルトリプトファン エチルエステル(2.0g,4.6mmol)のTHF(20mL)溶液を、カリウムヘキサメチルジシラジド(0.59M,7.44mL,4.4mmol)のTHF溶液に−78℃で加え、10分間攪拌した。クロロメチルメチルエーテル(0.69mL,9.2mmol)を滴下した後、同温下12時間攪拌した。反応液を飽和塩化アンモウニウム水溶液中に加え、酢酸エチルで抽出した。有機相を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。溶剤を減圧留去し、得られた粗製の微黄色油状物をシリカゲル薄層クロマトグラフィーに附し、無色油状物(150mg,68%収率)を得た。
【0053】
[α]D 20 −69(c1.07,CHCl3)
光学純度99% (HPLC;Daicel Chiralpak AD,5% EtOH/hexane,0.5mL/min,tR=11min(S),tR=15min(R))
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 8.10(1H,d,J=8.0Hz),7.58−7.46(1H,m),7.40(1H,br−s),7.38−7.18(2H,m),4.75,4.63(1H,two d,J=12.5Hz,12.5Hz),4.43−4.05(4H,m),3.55−3.40(2H,m),3.24,3.16(3H,two s),1.65(9H,s),1.46(9H,s),1.17,1.14(3H,two d,J=7.1Hz,7.1Hz). IR(CHCl3)2978,1734,1708,1454,1369,1258,1091 cm-1. MS m/z(rel intensity)476(M+,30),332(15),315(20),259(80),215(80),130(100). Anal.Calcd for C25H36N2O7:C,63.01;H,7.61;N,5.88. Found:C,62.82;H,7.71;N,5.79。
【0054】
調製例4 N(i),N(α)−ジターシャリーブトキシカルボニル−N(α)−メトキシメチル−α−メチルトリプトファンエチルエステルの製造
【0055】
【化27】
調製例3で得られた生成物(光学純度99%)を原料として用い、親電子剤としてよう化メチルを用いる以外は参考例2と同一の条件に附すことにより、微黄色油状物(73%収率)を得た。
【0056】
[α]D 20 −57.0(c1.00,CHCl3)
光学純度66% (HPLC;Daicel Chiralpak AD,1% i−PrOH/hexane,0.5mL/min,tR=25min(major),tR=33min(minor)).
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 8.10(1H,d,J=8.0Hz),7.43(1H,d,J=7.7Hz),7.32(1H,s),7.32−7.19(2H,m),4.70−4.50(1H,br),4.30−4.05(2H,br),3.98(1H,br−d,J=12.8Hz),3.80−3.60(1H,br),3.30−3.10(1H,br),3.25(3H,s),1.67(9H,s),1.56(3H,s),1.53(9H,s),1.28(3H,t,J=7.0Hz). FTIR(CHCl3)2978,1736,1700,1454,1370,1296,1257,1159,1092 cm-1. MS m/z(rel intensity)490(M+,15),329(20),273(40),229(30),160(100). HRMS m/z(M+)Calc. for C26H38N2O7:490.2679,Found.490.2665。
【0057】
実施例4 3−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸 エチルエステルの製造
【0058】
【化28】
調製例4で得られた生成物(光学純度66%)を原料として用い、実施例1と同一の条件で反応を行い、白色固形物(85%収率)を得た。
【0059】
[α]D 20 +71(c1.00,CHCl3)
光学純度66%
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 7.99(1H,br−s),7.50−7.43(1H,m),7.28−7.20(1H,m),7.18−7.03(2H,m),4.26−4.03(3H,m),3.97(1H,d,J=15.6Hz),3.33(1H,d,J=13.8Hz),2.76(1H,d,J=13.8Hz),2.69(1H,br−s),1.49(3H,s),1.19(3H,t,J=7.1Hz). IR(CHCl3)3400,3200,2980,1725,1458,1190,1105 cm-1. MS m/z(rel intensity)258(M+,50),185(80),143(100). Anal. Calcd for C15H18N2O2:C,69.74;H,7.02;N,10.84. Found:C,69.59;H,7.21;N,10.60。
【0060】
調製例5 N(i),N(α)−ジターシャリーブトキシカルボニル−N(α)−メトキシメチル−α−アリルトリプトファンエチルエステルの製造
【0061】
【化29】
親電子剤としてよう化アリルを用いる以外は調製例4と同一の条件で反応を行い、標記化合物を75%の収率で得た。
【0062】
[α]D 20 −31(c1.00,CHCl3)
光学純度54%
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 8.05(1H,s),7.51−7.40(1H,m),7.28−7.01(3H,m),5.92−5.69(1H,m),5.17(2H,br−d,J=13.4Hz),4.23−3.98(3H,m),3.91(1H,d,J=15.6Hz),3.05(2H,ABq,JAB=15.4Hz,△vAB=107.3Hz),2.57(2H,ABX,JAB=13.8Hz,△vAB=19.1Hz,JAX=6.6Hz,JBX=8.4Hz),2.34(1H,s),1.19(3H,t,J=7.0Hz). IR(CHCl3)2978,1738,1699、1454,1369,1296,1257,1159,1082 cm-1. MS m/z(rel intensity)516(M+,20),355(10),299(20),255(15),186(100). HRMS. Calcd for C28H40N2O7:516.2836, Found m/z 516.2847。
【0063】
実施例5 3−アリル−1,2,3,4−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸エチルエステルの製造
【0064】
【化30】
調製例5の生成物(光学純度54%)を用いて実施例1と同一の条件により反応を行い、実施例3と同一の生成物を80%の収率で得た。
【発明の属する技術分野】
本発明は光学活性α−アミノ酸由来の光学活性複素環化合物及びその製造方法に関する。光学活性複素環化合物は医、農薬合成中間体として有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】
従来、3位に不斉4級炭素を有するテトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体化合物は、例えば、3位にメチル基を有するカルボン酸又はエステルが報告されており(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)、また、3位にヒドロキシメチル基を有するカルボン酸が知られている(例えば、非特許文献3参照)。一方、3位にメチル基及びヒドロキシメチル基以外の置換基を有する光学活性なテトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体化合物、とりわけ官能基変換や結合生成の容易なアリル基を3位に有する化合物は知られていない。
【0003】
また、これらの化合物におけるテトラヒドロイソキノリン骨格の合成方法としては上記文献で、フェニルアラニン及びそのエステル体を、ぎ酸や塩酸等の存在下でホルムアルデヒドと反応させた、Pictet−Spengler型の反応が知られている。また、分子内Pictet−Spengler類似型反応を用いてテトラヒドロイソキノリン骨格を形成させた例として、セリンのアミノ基及び側鎖水酸基の保護に用いているアミナールのメチレンに求核させて骨格形成に用いている(例えば、非特許文献3参照)。しかしながらこの方法では、適用可能な基質アミノ酸はセリンに限定される。
【0004】
3位に4級炭素を有するテトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体化合物として、例えば、3−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸メチルエステル(例えば、特許文献1参照)や、3位の光学活性体としては、2位窒素を保護した3−メチル−3−アミド化合物(例えば、特許文献2参照)が知られている。一方、3位にメチル基以外の置換基を有する、とりわけアリル基の導入された不斉4級炭素をもつ、テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体は知られていない。
【0005】
また、上記化合物の合成方法としては、例えば、テトラヒドロイソキノリンの合成と同様に、α−メチルトリプトファンのエステルとホルムアルデヒドを用いた、Pictet−Spengler型の反応が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。一方、分子内のPictet−Spengler類似型反応によるテトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の合成例は知られていない。
【0006】
【特許文献1】
特開昭61−63682号公報
【特許文献2】
国際公開92/04348号パンフレット
【非特許文献1】
J.Org.Chem.1978,Vol.43,No.11,2115−2122
【非特許文献2】
Helv.Chim.Acta 1987,Vol.70,1944−1954
【非特許文献3】
Tetrahedron Letters,2001,Vol.42,2111−2113
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、医、農薬等で重要な光学活性複素環化合物、中でも新規化合物である、光学活性な3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体、及び光学活性な3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体を提供することにあり、更には、これらの化合物を製造するための簡便で一般的な、新規の方法を提供することにある
【0008】
【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、入手容易な光学活性四級α−アミノ酸誘導体を原料として、効率的に目的化合物を製造する方法を見出すために鋭意検討し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
1 下記一般式(1)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体、
【0009】
【化11】
[上記一般式(1)中、R1は水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のアルキルオキシ基を表す。R2は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表す。R3は炭素数2〜5のアルキル基又は炭素数2〜5のアルケニル基を表す。R4は水素、炭素数1〜5のアルキルカルボニル基又は炭素数1〜5のアルキルオキシカルボニル基を表す。nは1〜4の整数を表す。]
2 下記式(2)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン誘導体、
【0010】
【化12】
3 下記一般式(3)
【0011】
【化13】
[上記一般式(3)中、R1、R2、R3、R4、nは上記と同じ定義である。]
で示される光学活性α−アミノ酸誘導体に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることを特徴とする上記一般式(1)に示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体の製造方法、
4 下記式(4)
【0012】
【化14】
で示される光学活性α−アミノ酸誘導体のアミノ保護基に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることを特徴とする上記式(2)に示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン誘導体の製造方法、
5 下記一般式(5)で示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体、
【0013】
【化15】
[上記一般式(5)中、R5は水素原子、炭素数1〜5のアルキルオキシアルキル基、炭素数1〜5のアルキルカルボニル基又は炭素数1〜5のアルキルオキシカルボニル基を表す。R6は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表す。R7は炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数2〜5のアルケニル基を表す。R8は水素、炭素数1〜5のアルキルカルボニル基又は炭素数1〜5のアルキルオキシカルボニル基を表す。]
6 下記一般式(6)で示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体、
【0014】
【化16】
[上記一般式(6)中、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキルオキシアルキル基又は炭素数1〜5のアルキルオキシカルボニル基を表す。]
7 下記一般式(7)で示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体、
【0015】
【化17】
[上記一般式(7)中、Rは上記と同じ定義である。]
8 下記一般式(8)
【0016】
【化18】
[上記一般式(8)中、R5、R6、R7、R8は上記と同じ定義である。]
で示される光学活性α−アミノ酸誘導体に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることを特徴とする上記一般式(5)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造方法、
9 下記一般式(9)
【0017】
【化19】
[上記一般式(9)中、Rは上記と同じ定義である。]
で示される化合物に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることを特徴とする上記一般式(6)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造方法、並びに
10 下記一般式(10)
【0018】
【化20】
[上記一般式(10)中、Rは上記と同じ定義である。]
で示される化合物に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることを特徴とする上記一般式(7)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造方法、
である。
【0019】
本発明を以下詳細に説明する。
【0020】
本発明において、上記一般式(1)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体としては、特に限定するものではないが、具体的には、上記式(2)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン誘導体が例示される。
【0021】
本発明において、上記一般式(5)で示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体としては、特に限定するものではないが、具体的には、上記一般式(6)や一般式(7)で示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体が例示される。
【0022】
本発明の方法において、上記一般式(1)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体は、上記一般式(3)で示される光学活性α−アミノ酸誘導体に上記一般式(3)で示される光学活性α−アミノ酸誘導体に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることにより調製される。
【0023】
本発明の上記一般式(1)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体の製造に用いる原料としては、上記一般式(3)に示されるN−メトキシメチル光学活性四級α−アルキル−α−アミノ酸誘導体であれば特に限定するものではないが、例えば、N−ターシャリーブトキシカルボニル−N−メトキシメチル−(3,4−ジメトキシフェニル)−α−メチルアラニン エチルエステル、N−ターシャリーブトキシカルボニル−N−メトキシメチル−(3,4−ジメトキシフェニル)−α−アリルアラニン エチルエステル等が挙げられる。具体的には、上記式(2)に示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン誘導体の製造に用いる原料としては、上記式(4)で示される光学活性α−アミノ酸誘導体が例示される。
【0024】
本発明の方法において、上記一般式(5)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体は、上記一般式(8)で示される光学活性α−アミノ酸誘導体に酸を作用させて、メトシキ基の脱離を伴いつつ環化させることにより調製される。
【0025】
本発明の上記一般式(5)で示される光学活性3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造に用いる原料としては、上記一般式(8)に示されるN−メトキシメチル光学活性四級α−アルキル−α−アミノ酸誘導体であれば特に限定するものではないが、例えば、N(i),N(α)−ビスメトキシメチル−N(α)−ターシャリーブトキシカルボニル−α−メチルトリプトファン エチルエステル、N(i),N(α)−ビスメトキシメチル−N(α)−ターシャリーブトキシカルボニル−α−アリルトリプトファン エチルエステル等が挙げられる。具体的には、上記一般式(6)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造に用いる原料としては、下記一般式(9)で示される化合物が例示され、上記一般式(7)に示される光学活性−3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体の製造に用いる原料としては、下記一般式(10)で示される化合物が例示される。
【0026】
本発明の方法において、用いる原料は、例えば、Angewandte Chemie International Edition,2000,Vol.39,2155−2157.に記載されているα−アミノ酸の不斉α−アルキル化反応で得られる光学活性の生成物を直接使用することができる。
【0027】
本発明の方法において、使用する酸としては、特に限定するものではないが、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸及びこの有機溶剤溶液又は水溶液、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機スルホン酸、ぎ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸等のカルボン酸、ブロモトリメチルシラン、トリメチルシリルトリフラート、トリフルオロボラン、四塩化チタン等のルイス酸が挙げられる。
【0028】
本発明の方法において、使用する原料と各種の酸は、あらゆる量比で使用可能であるが、余りにも過剰の使用は経済的ではない。好ましくは、原料に対して酸を0.5〜10.0等量用いる。
【0029】
本発明の方法において、適用可能な溶剤としては、反応に不活性な溶剤であればあらゆるものが適用可能であり、特に限定するものではないが、具体的には、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、ブロモホルム、ジブロモメタン等のハロゲン化溶剤、THFやジエチルエーテル等のエーテル系溶剤、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶剤、ヘキサン、酢酸エチル等の脂肪族炭化水素系溶剤等が挙げられ、好ましくは酢酸エチルが挙げられる。
【0030】
本発明の方法において、反応温度としては、反応に具する基質に対して異なるため特に限定するものではないが、通常−78℃〜150℃の範囲で実施可能であり、多くの反応においては−30℃〜100℃の温度範囲で高収率で目的物を与える。
【0031】
本発明の方法において、基質濃度としては、特に限定するものではないが、溶剤に対して通常0.1重量%〜50重量%の範囲で反応を実施する。
【0032】
本発明の方法において、反応時間としては、反応に具する基質の種類、酸の種類により異なるため特に限定するものではないが、通常は96時間以内に反応が完結する。
【0033】
本発明の方法において、反応終了後の後処理操作は特に限定するものではないが、具体例としては、反応液を少量のシリカゲルを詰めたカラムに通した溶液を濃縮することにより粗製の目的物を得る方法等がある。目的物の精製に当たっては、シリカゲル分集薄層クロマトグラフィ−又は分集カラム等による方法や、蒸留、再結晶等の通常の方法を用いることができる。
【0034】
【発明の効果】
本発明により、光学活性3−アルキル−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸誘導体及び光学活性3−アルキル−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸誘導体を効率的に製造することが可能となり、本発明は工業的に極めて有意義である。
【0035】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(旋光度の測定)
HORIBA製SEPA−200を使用。
(融点測定)
ヤナギモト(株)製融点測定器を使用。
(1H−NMR、13C−NMRの測定)
Varian製Gemini−200(200MHz)又はJEOL製JMN−GX400(400MHz)を使用。
(MASSの測定)
JEOL製JMX−DX300を使用。
(IR測定)
JASCO製 FT/IR300を使用。
(光学純度の検定)
ダイセル(株)のキラルカラムOD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0.5〜1ml/minで測定した。
【0036】
実施例1 (S)−1,2,3,4−テトラヒドロ−6,7−ジメトキシ−3−メチル−3−イソキノリンカルボン酸エチルエステルの製造
【0037】
【化21】
Angewandte Chemie International Edition,2000,Vol.39,2155−2157.に記載の方法で得た光学純度80%のN−ターシャリーブトキシカルボニル−N−メトキシメチル−(3,4−ジメトキシフェニル)−α−メチルアラニン エチルエステル(79.5mg,0.19mmol)を、4N塩化水素の酢酸エチル溶液(2mL)に溶解し、室温で12時間攪拌した。溶媒を減圧下留去して除いた後、再度酢酸エチル(20mL)に溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。溶剤を減圧留去し、得られた粗製の微黄色油状物をシリカゲル薄層クロマトグラフィーに附し、無色油状物(37mg,65%収率)を得た。
【0038】
[α]D 20 +69(c1.00,CHCl3)
光学純度80%(S)
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 6.58(1H,s),6.50(1H,s),4.13(2H,q,J=7.1Hz),4.09(1H,d,J=15.4Hz),3.94(1H,d,J=15.4Hz),3.85(3H,s),3.83(3H,s),3.18(1H,d,J=15.9Hz),2.71(1H,d,J=15.9Hz),2.19(1H,s),1.43(3H,s),1.21(3H,t,J=7.1Hz). IR(CHCl3)3331,2938,1724,1613,1517,1465,1252,1196,1105 cm-1. MS m/z(rel intensity)279(M+,30),250(10),206(100). HRMS Calcd for C15H21NO4:279.1471(M+);Found m/z279.1491。
【0039】
調製例1 N−ターシャリーブトキシカルボニル−N−メトキシメチル−(3,4−ジメトキシフェニル)−α−アリルアラニン エチルエステルの合成
【0040】
【化22】
カリウムヘキサメチルジシラジドのTHF溶液(0.44M,1.25mL,0.55mmol)をトルエン(3mL)で希釈した。これにN−ターシャリーブトキシカルボニル−N−メトキシメチル−(3,4−ジメトキシフェニル)アラニン エチルエステル(198mg,0.5mmol)のトルエン(2mL)溶液を−78℃で添加した。同温下30分攪拌した後、よう化アリル(0.15mL,1.5mmol)を添加し更に同温下18時間攪拌した。反応液を飽和塩化アンモウニウム水溶液中に加え、酢酸エチルで抽出した。有機相を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。溶剤を減圧留去し、得られた粗製の微黄色油状物をシリカゲル薄層クロマトグラフィーに附し、微黄色油状物(170mg,75%収率)を得た。
【0041】
光学純度80%(S) (HPLC;Daicel Chiralpak AD,3% i−PrOH/hexane,1.0mL/min,tR=16min(minor),tR=19min(major)).
[α]D 20 −39(c1.00,CHCl3)
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 6.76(1H,d,J=8.0Hz),6.65(1H,dd,J=8.0Hz,1.8Hz),6.55(1H,br−s),5.65−5.85(1H,m),5.24−5.15(2H,m),4.80−4.55(1H,br),4.38−4.05(2H,br−m),3.86(3H,s),3.83(3H,s),3.83−3.60(1H,br−m),3.31(3H,s),3.27(1H,d,J=13.8Hz),3.10(1H,d,J=13.8Hz),2.90−2.48(2H,m),1.51(9H,s),1.22(3H,br−t). IR(CHCl3)2978,1741,1700,1517,1464,1375,1293,1263,1137,1085 cm-1. MS m/z(rel intensity)437(M+,30),304(20),276(50),186(100),151(90).HRMS Calcd for C15H21NO4:279.1471(M+);Found m/z 279.1491.Anal.Calcd for C23H35NO7:C,63.14;H,8.06;N,3.20. Found:C,62.78;H,8.21;N,3.25。
【0042】
実施例2 1,2,3,4−テトラヒドロ−6,7−ジメトキシ−3−アリル−3−イソキノリンカルボン酸エチルエステルの製造
【0043】
【化23】
調製例1で得られた生成物(光学純度51%)を原料として用い、実施例1と同一の条件で反応を行い、微黄色油状物(93%収率)を得た。
【0044】
[α]D 20 +27(c1.00,CHCl3)
光学純度51%
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 6.58(1H,s),6.50(1H,s),5.88−5.65(1H,m),5.21−5.11(2H,m),4.08(2H,q,J=7.2Hz),3.98(1H,d,J=15.7Hz),3.90(1H,d,J=15.7Hz),3.84(3H,s),3.82(3H,s),3.13(1H,d,J=15.9Hz),2.72(1H,d,J=15.9Hz),2.50(2H,ABX,JAB=14.0Hz,△vJAB=16.3Hz,JAX=6.5Hz,JBX=8.0Hz),1.20(3H,t,J=7.2Hz). IR(CHCl3)2935,1723,1615,1520,1245,1222 cm-1. MS m/z(relintensity)305(M+,10),264(100),232(90),190(70).HRMS Calcd for C17H23NO4:305.1627(M+);Found m/z 305.1622。
【0045】
調製例2 N(i),N(α)−ビスメトキシメチル−N(α)−ターシャリーブトキシカルボニル−α−アリルトリプトファンエチルエステルの製造
【0046】
【化24】
(L)−トリプトファンからエチルエステル化、α−アミノ基のBoc化、ビスメトキシメチル化を経て誘導した上式左の化合物を、調製例1と同一の条件で反応させ、微黄色油状物(93%収率)を得た。
【0047】
光学純度68% (HPLC;Daicel Chiralpak AD,3% i−PrOH/hexane,0.5mL/min,tR=30min(R),tR=33min(S))
[α]D 20 −36(c1.00,CHCl3)
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 7.52(1H,d,J=7.8Hz),7.42(1H,d,J=7.8Hz),7.18(1H,d,J=7.8Hz),7.10(1H,d,J=7.8Hz),6.94(1H,br−s),5.95−5.80(1H,m),5.42(2H,s),5.20(1H,d,J=10.6Hz),5.19(1H,d,J=15.8Hz)、4.50−4.05(1H,br−m)、4.07(2H,q,J=7.2Hz),3.90−3.60(1H,br−m)、3.26(3H,br−s),3.21(3H,s),2.90−2.60(2H,m),1.53(9H,s),1.26(3H,t,J=7.2Hz). IR(CHCl3)2980,1740,1700,1462,1403,1365,1295,1135,1085 cm-1. MS m/z(rel intensity)460(M+,20),327(10),299(15),174(100). HRMS m/z(M+)Calc.for C25H36N2O6,460.2573,Found
m/z 460.2573。
【0048】
実施例3 3−アリル−1,2,3,4−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸エチルエステルの製造
【0049】
【化25】
調製例2で得られた生成物(光学純度68%)を原料として用い、実施例1と同一の条件で反応を行い、微黄色油状物(30%収率)を得た。
【0050】
[α]D 20 +69(c0.75,CHCl3)
光学純度68%
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 7.87(1H,br−s),7.51−7.45(1H,m),7.28−7.19(1H,m),7.17−7.07(2H,m),5.92−5.70(1H,m),5.23−5.15(2H,m),4.30−3.97(4H,m),3.33(1H,d,J=15.5Hz),2.80(1H,d,J=15.5Hz),2.59(2H,ABX,JAB=13.6Hz,△vJAB=20.5Hz,JAX=7.0Hz,JBX=7.8Hz),1.19(3H,t,J=7.0Hz). IR(CHCl3)3400,3320,2980,1728,1458,1220,1195,1159 cm-1. MS m/z(rel intensity)284(M+,70),243(80),211(50),169(70),143(100). HRMS m/z(M+)Calc. for C17H20N2O2:284.1525,Found.284.1512。
【0051】
調製例3 N(i),N(α)−ジターシャリーブトキシカルボニル−N(α)−メトキシメチルトリプトファンエチルエステルの製造
【0052】
【化26】
本反応の原料は、Journal of American Chemical Society 1999,vol.121,11953に記載の方法に従って合成した。N(i),N(α)−ジターシャリーブトキシカルボニルトリプトファン エチルエステル(2.0g,4.6mmol)のTHF(20mL)溶液を、カリウムヘキサメチルジシラジド(0.59M,7.44mL,4.4mmol)のTHF溶液に−78℃で加え、10分間攪拌した。クロロメチルメチルエーテル(0.69mL,9.2mmol)を滴下した後、同温下12時間攪拌した。反応液を飽和塩化アンモウニウム水溶液中に加え、酢酸エチルで抽出した。有機相を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。溶剤を減圧留去し、得られた粗製の微黄色油状物をシリカゲル薄層クロマトグラフィーに附し、無色油状物(150mg,68%収率)を得た。
【0053】
[α]D 20 −69(c1.07,CHCl3)
光学純度99% (HPLC;Daicel Chiralpak AD,5% EtOH/hexane,0.5mL/min,tR=11min(S),tR=15min(R))
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 8.10(1H,d,J=8.0Hz),7.58−7.46(1H,m),7.40(1H,br−s),7.38−7.18(2H,m),4.75,4.63(1H,two d,J=12.5Hz,12.5Hz),4.43−4.05(4H,m),3.55−3.40(2H,m),3.24,3.16(3H,two s),1.65(9H,s),1.46(9H,s),1.17,1.14(3H,two d,J=7.1Hz,7.1Hz). IR(CHCl3)2978,1734,1708,1454,1369,1258,1091 cm-1. MS m/z(rel intensity)476(M+,30),332(15),315(20),259(80),215(80),130(100). Anal.Calcd for C25H36N2O7:C,63.01;H,7.61;N,5.88. Found:C,62.82;H,7.71;N,5.79。
【0054】
調製例4 N(i),N(α)−ジターシャリーブトキシカルボニル−N(α)−メトキシメチル−α−メチルトリプトファンエチルエステルの製造
【0055】
【化27】
調製例3で得られた生成物(光学純度99%)を原料として用い、親電子剤としてよう化メチルを用いる以外は参考例2と同一の条件に附すことにより、微黄色油状物(73%収率)を得た。
【0056】
[α]D 20 −57.0(c1.00,CHCl3)
光学純度66% (HPLC;Daicel Chiralpak AD,1% i−PrOH/hexane,0.5mL/min,tR=25min(major),tR=33min(minor)).
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 8.10(1H,d,J=8.0Hz),7.43(1H,d,J=7.7Hz),7.32(1H,s),7.32−7.19(2H,m),4.70−4.50(1H,br),4.30−4.05(2H,br),3.98(1H,br−d,J=12.8Hz),3.80−3.60(1H,br),3.30−3.10(1H,br),3.25(3H,s),1.67(9H,s),1.56(3H,s),1.53(9H,s),1.28(3H,t,J=7.0Hz). FTIR(CHCl3)2978,1736,1700,1454,1370,1296,1257,1159,1092 cm-1. MS m/z(rel intensity)490(M+,15),329(20),273(40),229(30),160(100). HRMS m/z(M+)Calc. for C26H38N2O7:490.2679,Found.490.2665。
【0057】
実施例4 3−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸 エチルエステルの製造
【0058】
【化28】
調製例4で得られた生成物(光学純度66%)を原料として用い、実施例1と同一の条件で反応を行い、白色固形物(85%収率)を得た。
【0059】
[α]D 20 +71(c1.00,CHCl3)
光学純度66%
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 7.99(1H,br−s),7.50−7.43(1H,m),7.28−7.20(1H,m),7.18−7.03(2H,m),4.26−4.03(3H,m),3.97(1H,d,J=15.6Hz),3.33(1H,d,J=13.8Hz),2.76(1H,d,J=13.8Hz),2.69(1H,br−s),1.49(3H,s),1.19(3H,t,J=7.1Hz). IR(CHCl3)3400,3200,2980,1725,1458,1190,1105 cm-1. MS m/z(rel intensity)258(M+,50),185(80),143(100). Anal. Calcd for C15H18N2O2:C,69.74;H,7.02;N,10.84. Found:C,69.59;H,7.21;N,10.60。
【0060】
調製例5 N(i),N(α)−ジターシャリーブトキシカルボニル−N(α)−メトキシメチル−α−アリルトリプトファンエチルエステルの製造
【0061】
【化29】
親電子剤としてよう化アリルを用いる以外は調製例4と同一の条件で反応を行い、標記化合物を75%の収率で得た。
【0062】
[α]D 20 −31(c1.00,CHCl3)
光学純度54%
1H−NMR(200MHz,CDCl3)σ 8.05(1H,s),7.51−7.40(1H,m),7.28−7.01(3H,m),5.92−5.69(1H,m),5.17(2H,br−d,J=13.4Hz),4.23−3.98(3H,m),3.91(1H,d,J=15.6Hz),3.05(2H,ABq,JAB=15.4Hz,△vAB=107.3Hz),2.57(2H,ABX,JAB=13.8Hz,△vAB=19.1Hz,JAX=6.6Hz,JBX=8.4Hz),2.34(1H,s),1.19(3H,t,J=7.0Hz). IR(CHCl3)2978,1738,1699、1454,1369,1296,1257,1159,1082 cm-1. MS m/z(rel intensity)516(M+,20),355(10),299(20),255(15),186(100). HRMS. Calcd for C28H40N2O7:516.2836, Found m/z 516.2847。
【0063】
実施例5 3−アリル−1,2,3,4−テトラヒドロ−β−カルボリン−3−カルボン酸エチルエステルの製造
【0064】
【化30】
調製例5の生成物(光学純度54%)を用いて実施例1と同一の条件により反応を行い、実施例3と同一の生成物を80%の収率で得た。
Claims (10)
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