JP2005082572A - 光学活性環状アミノ酸誘導体、その中間体及びそれらの製造方法 - Google Patents

光学活性環状アミノ酸誘導体、その中間体及びそれらの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 医農薬の合成中間体として有用な、新規な環状アミノ酸誘導体、及びその中間体を提供する。また4員環〜6員環まで適用可能で、非常に高い光学選択性で目的物を得ることができる汎用性の高い該化合物の製造方法を提供する。
【解決手段】 下記一般式(3)
【化1】
Figure 2005082572

で示される光学活性アミノ酸を原料とし、下記一般式(2)
【化2】
Figure 2005082572

で示されるN−ハロアルキルアミノ酸誘導体に誘導した後、該化合物を塩基で処理することにより下記一般式(1)
【化3】
Figure 2005082572

で示される光学活性アミノ酸誘導体を得る。
【選択図】 なし

Description

本発明は新規な光学活性環状アミノ酸誘導体、その中間体及びそれらの製造方法に関する。本発明の光学活性環状アミノ酸誘導体は、医農薬の合成中間体として有用な化合物である。
本発明の光学活性環状アミノ酸誘導体は新規化合物である。
一方、公知の環状アミノ酸誘導体としては、3員環〜6員環の化合物が知られている(例えば、非特許文献1〜非特許文献3参照)。また、光学活性アミノ酸誘導体を原料とし、光学活性な環状アミノ酸誘導体を得る方法としては、例えば、非特許文献4や、非特許文献5に記載の方法が知られている。
Kyung−Ho Park,et.al.,Tetrahedron,58(2002),8629−8659
Ghislaine Priem,et.al.,J.Org.Chem.,68(2003),3844−3848 Zhuo Tang,et.al.,J.Am.Soc.,125(2003),5262−5263 Guillermo Gerona−Navarro,et.al.,J.Org.Chem.,66(2001),3538−3547 Brian Beagley,et.al.,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1991,924
しかしながら、非特許文献4に記載の方法は、4員環のβ−ラクタムの製造方法にのみ限定され、また得られた生成物の光学純度が低いという問題がある。また非特許文献5に記載の方法は、アザ環化反応を用いた方法で、生成物がアザ環状アミノ酸に限定される問題がある。
本発明の目的は、新規な環状アミノ酸誘導体、その中間体を提供することであり、さらには4員環〜6員環まで適用可能で、非常に高い光学選択性で目的物を得ることができる汎用性の高い該化合物の製造方法を提供することである。
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、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環状アミノ誘導体、
Figure 2005082572
(式中、Rはメチル基、エチル基、炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、ヘテロ原子を含む炭素数2〜10の直鎖、分岐若しくは環式のヘテロアルキル基を示し、nは1〜6の整数、*は不斉炭素、Bocはtert−ブトキシカルボニル基を示す。)
2.下記一般式(2)で示されるN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体、
Figure 2005082572
(式中、Rはメチル基、エチル基、炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、ヘテロ原子を含む炭素数2〜10の直鎖、分岐若しくは環式のヘテロアルキル基を示し、nは1〜6の整数、*は不斉炭素、Xはハロゲン原子、Bocはtert−ブトキシカルボニル基を示す。)
3.上記一般式(2)で示されるN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体を塩基で処理することを特徴とする上記一般式(1)で示される光学活性環状アミノ酸誘導体の製造方法、
4.下記一般式(3)
Figure 2005082572
(式中、Rは、メチル基、エチル基、炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、ヘテロ原子を含む炭素数2〜10の直鎖、分岐若しくは環式のヘテロアルキル基を示す。)
で示される光学活性アミノ酸誘導体と下記一般式(4)
Figure 2005082572
(式中、nは1〜6の整数、Xはハロゲン原子を示す。)
で示されるハロゲン化アルコールを反応させてN−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体を得、次いで該N−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体中の窒素原子をtert−ブトキシカルボニル化した後、得られた化合物中の水酸基をハロゲン原子に置換することを特徴とする上記一般式(2)で示されるN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体の製造方法、並びに
5.上記一般式(3)で示される光学活性アミノ酸誘導体と下記一般式(5)
Figure 2005082572
(式中、nは1〜6の整数を示す。)
で示されるラクトール類を反応させ、生成したイミノ化合物を還元してN−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体を得、次いで該N−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体中の窒素原子をtert−ブトキシカルボニル化した後、得られた化合物中の水酸基をハロゲン原子に置換することを特徴とする上記一般式(2)で示されるN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体の製造方法、
である。
本発明を以下詳細に説明する。
本発明において、上記一般式(1)で示される化合物としては、特に限定するものではないが、具体的には、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−ベンジルプロリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−メチルプロリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−エチルプロリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−イソプロピルプロリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−(n−プロピル)プロリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−(1,1−ジメチルエチル)プロリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−(メチルチオメチル)プロリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−(4−エトキシフェニルメチル)プロリン エチルエステル、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ベンジルアゼチジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−メチルアゼチジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−エチルアゼチジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−イソプロピルアゼチジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(n−プロピル)アゼチジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(1,1−ジメチルエチル)アゼチジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(メチルチオメチル)アゼチジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(4−エトキシフェニルメチル)アゼチジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ベンジルピペリジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−メチルピペリジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−エチルピペリジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−イソプロピルピペリジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(n−プロピル)ピペリジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(1,1−ジメチルエチル)ピペリジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(メチルチオメチル)ピペリジン−2−カルボキシレート、エチル(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(4−エトキシフェニルメチル)ピペリジン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ベンジルアゼパン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−メチルアゼパン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−エチルアゼパン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−イソプロピルアゼパン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(n−プロピル)アゼパン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(1,1−ジメチルエチル)アゼパン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(メチルチオメチル)アゼパン−2−カルボキシレート、エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−(4−メトキシフェニルメチル)アゼパン−2−カルボキシレート等があげられ、またこれらの鏡像体である(R)−体も含まれる。
上記一般式(1)で示される光学活性環状アミノ酸誘導体は、上記一般式(2)で示されるN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体を塩基で処理することにより、その不斉を維持したまた得ることができる。
上記一般式(2)で示されるN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体としては、特に限定するものではないが、具体的には、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ブロモプロピル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ブロモプロピル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ブロモプロピル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ブロモプロピル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ブロモプロピル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ブロモプロピル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ブロモプロピル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ブロモプロピル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ブロモエチル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ブロモエチル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ブロモエチル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ブロモエチル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ブロモエチル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ブロモエチル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ブロモエチル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ブロモエチル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ブロモブチル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ブロモブチル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ブロモブチル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ブロモブチル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ブロモブチル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ブロモブチル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ブロモブチル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ブロモブチル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ブロモペンチル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ブロモペンチル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ブロモペンチル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ブロモペンチル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ブロモペンチル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ブロモペンチル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ブロモペンチル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ブロモペンチル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−クロロプロピル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−クロロプロピル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−クロロプロピル)−2−アミノブタン酸エチルエステル、 (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−クロロプロピル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−クロロプロピル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−クロロプロピル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−クロロプロピル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−クロロプロピル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−クロロエチル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−クロロエチル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−クロロエチル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−クロロエチル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−クロロエチル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−クロロエチル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−クロロエチル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−クロロエチル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−クロロブチル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−クロロブチル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−クロロブチル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−クロロブチル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−クロロブチル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−クロロブチル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−クロロブチル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−クロロブチル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−クロロペンチル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−クロロペンチル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−クロロペンチル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−クロロペンチル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−クロロペンチル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−クロロペンチル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−クロロペンチル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−クロロペンチル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ヨウドプロピル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ヨウドプロピル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ヨウドプロピル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ヨウドプロピル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ヨウドプロピル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ヨウドプロピル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ヨウドプロピル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(3−ヨウドプロピル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ブロモエチル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ヨウドエチル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ヨウドエチル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ヨウドエチル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ヨウドエチル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ヨウドエチル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ヨウドエチル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(2−ヨウドエチル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ヨウドブチル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ブロモブチル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ヨウドブチル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ヨウドブチル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ヨウドブチル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ヨウドブチル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ヨウドブチル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(4−ヨウドブチル)−O−エチルチロシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ヨウドペンチル)フェニルアラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ヨウドペンチル)アラニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ヨウドペンチル)−2−アミノブタン酸 エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ヨウドペンチル)バリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ヨウドペンチル)ノルバリン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ヨウドペンチル)−tert−ロイシン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ヨウドペンチル)メチオニン エチルエステル、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(5−ヨウドペンチル)−O−エチルチロシン エチルエステル等が挙げられ、これらの鏡像体である(R)体もこれに含まれる。
上記一般式(2)で示されるN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体は、上記一般式(3)で示される光学活性アミノ酸類を原料として誘導することができる。
上記一般式(3)で示される光学活性アミノ酸誘導体としては、天然、非天然に関わらず非環式の光学活性なα−アミノ酸のエチルエステルであればよく、特に限定するものではないが、具体的には、例えば、L−フェニルアラニン エチルエステル、L−アラニン エチルエステル、L−2−アミノブタン酸 エチルエステル、L−バリン エチルエステル、L−ノルバリン エチルエステル、L−tert−ロイシン エチルエステル、L−メチオニン エチルエステル、L−O−エチルチロシン エチルエステル等が挙げられ、これらとの鏡像体であるD−体もこれに含まれ、またこれらアミノ酸誘導体の塩酸塩も含まれる。
本発明の上記一般式(1)、一般式(2)、及び一般式(3)で示される化合物においては、原料の入手の容易さから、置換基Rが、メチル基、イソプロピル基、ベンジル基、4−エトキシフェニルメチル基又は2−メチルチオエチル基を示し、nは2〜5の整数を示す化合物が好ましい。
上記一般式(3)で示されるアミノ酸誘導体から上記一般式(2)で示されるN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体を得る方法としては、特に限定するものではないが、例えば、上記一般式(3)で示されるアミノ酸誘導体と上記一般式(4)で示される含ハロゲンアルコール類を、通常20℃〜150℃の温度範囲下、反応に不活性な溶剤中、通常1〜10時間反応させることによりN−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体を得、次いでN−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体中の窒素原子をtert−ブトキシカルボニル化した後、得られた化合物の水酸基をハロゲン原子に置換することにより得ることができる。
上記一般式(4)で示される含ハロゲンアルコール類としては、特に限定するものではないが、具体的には、2−クロロエタノール、3−クロロプロパノール、4−クロロブタノール、5−クロロペンタノール、6−クロロヘキサノール、2−ブロモエタノール、3−ブロモプロパノール、4−ブロモブタノール、5−ブロモペンタノール、6−ブロモヘキサノール、2−ヨウドエタノール、3−ヨウドプロパノール、4−ヨウドブタノール、5−ヨウドペンタノール、6−ヨウドヘキサノール等が挙げられ、反応に用いる上記一般式(3)で示される光学活性アミノ酸誘導体1モルに対して、通常1〜1.5モル使用する。
また上記一般式(3)で示されるアミノ酸誘導体から上記一般式(2)で示されるN−ハロアルキルアミノ酸誘導体を得る別法として、上記一般式(3)で示されるアミノ酸誘導体と上記一般式(5)で示されるラクトール類を0℃〜100℃の温度範囲下、反応に不活性な溶剤中、1〜24時間反応させてイミノ化合物を得た後、該イミノ化合物をナトリウムボロハイドライド等で還元しN−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体を得、次いでN−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体中の窒素原子をtert−ブトキシカルボニル化した後、得られた化合物の水酸基をハロゲン原子に置換することにより、上記一般式(2)で示されるN−ハロアルキルアミノ酸誘導体を得ることも可能である。
上記一般式(5)で示されるラクトール類としては、特に限定するものではないが、具体的には、β−プロピオラクトール、γ−ブチロラクトール(2−ヒドロキシテトラヒドロフラン)、δ−ペンタノラクトール等が挙げられ、上記一般式(3)で示される光学活性アミノ酸誘導体1モルに対して通常1〜2モル使用する。
本発明の方法において、得られたN−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体をN−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体に誘導する方法としては、特に限定するものではないが、例えば、ジクロロメタン等の溶媒中、過剰のトリエチルアミン、ジイソプロピルアミン等の塩基存在下、過剰のtert−ブチルカーボネートを、通常0〜30℃の温度範囲で、通常1〜48時間反応させることにより、目的物のN−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体を得ることができる。
また、本発明の方法において、得られたN−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体を、N−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体にハロゲン置換する方法としては、特に限定するものではないが、例えば、溶媒中、過剰の臭化水素、塩化水素、四塩化炭素、ヨウ化水素等を、通常0〜100℃の温度範囲で、通常1〜48時間反応させることにより、目的物のN−(tert−ブトキシカルボニル)−N−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体を得ることができる。なお、前記反応を促進させる目的で、トリフェニルフォスフィンオキサイド類を添加して反応を行ってもよい。
本発明においては、上記一般式(2)で示される光学活性N−ハロアルキルアミノ酸誘導体を塩素で処理することにより不斉を維持したまま上記一般式(1)で示される光学活性環状アミノ酸誘導体を得ることができるが、その際に適用可能な塩基としては、特に限定するものではないが、例えば、リチウムハイドライド、ナトリウムハイドライド、カルシウムハイドライド、リチウムジエチルアミド、リチウムジイソプロピルアミド、リチウム 2,2,6,6−テトラメチルピペラジド、リチウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジド、ジムシルソジウム等が挙げられ、好ましくは、リチウム 2,2,6,6−テトラメチルピペラジド、リチウムヘキサメチルジシラジド、カリウムヘキサメチルジシラジド等が挙げられる。塩基の使用量としては、反応に用いる上記一般式(2)で示される光学活性N−ハロアルキルアミノ酸誘導体1モルに対して、通常1〜2モル使用する。
上記一般式(2)で示される光学活性N−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体から上記一般式(1)で示される光学活性環状アミノ酸誘導体を得る際に、適用可能な溶剤としては、反応不活性な溶剤であればあらゆるものが適用可能であるが、具体的には、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化水素類、N,N−ジメチルフォルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン極性溶剤等が挙げられ、好ましくは、テトラヒドロフラン、トルエン、N,N−ジメチルフォルムアミド等が挙げられる。溶剤の使用量としては、特に限定するものではないが、反応に用いる上記一般式(2)で示される光学活性N−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体に対して、5倍〜50倍量使用する。
上記一般式(2)で示される光学活性N−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体から上記一般式(1)で示される光学活性環状アミノ酸誘導体を得る際の反応条件としては、反応温度は通常−100℃〜−20℃の範囲、さらに好ましくは−80℃〜−50℃の範囲で実施可能である。また反応時間としては通常10分〜4時間の範囲である。
反応終了後、飽和の塩化アンモニウム水溶液等で中和した後、抽出、乾燥、必要に応じてカラムクロマトグラフィー等で精製することにより目的とする上記一般式(1)で示される光学活性環状アミノ酸誘導体を高収率、かつ高光学純度で得る。
本発明により、新規な光学活性環状アミノ酸、及びその中間体が提供される。本発明の光学活性環状アミノ酸は、医農薬の合成中間体として有用な化合物である。
また本発明により、4員環〜6員環まで適用可能で、非常に高い光学選択性で目的物を得ることができる汎用性の高い該化合物の製造方法を提供することができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下実施例のみに限定されるものではない。
実施例1 (S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアラニン エチルエステルの調製
L−フェニルアラニン エチルエステル・塩酸塩(1.00g,4.3mmol)、炭酸カリウム(1.32g,9.6mmol)、ヨウ化ナトリウム(65mg,0.43mmol)、3−ブロモプロパノ−ル(0.91g,6.5mmol)及びN,N−ジメチルフォルムアミド(5ml)を混合し、70℃で攪拌しながら2時間反応を行った。反応終了後、反応物を氷水に投入、酢酸エチル(25ml×3回)で抽出した。抽出した有機層は合わせて、水洗、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過、減圧下濃縮することにより粘稠な油状物を得た。
反応器に得られた粘稠な油状物のジクロロメタン(10ml)溶液を仕込み、これにジ−tert−ブチル ジカ−ボネ−ト(1.14g,5.2mmol)及びジイソプロピルアミン(0.83ml,4.8mmol)を仕込み、室温で24時間反応を行った。反応終了後、反応混合物に0.5N−塩酸(20ml)を添加し、ジクロロメタンで抽出を行った。抽出した有機層は合わせて、水洗、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過、減圧下濃縮することにより残査を得、得られた残査はさらに精製することなく次反応に用いた。
残査のジクロロメタン(10ml)溶液を0℃に冷却し、これに四臭化炭素(1.88g,5.7mmol)、続いてトリフェニルフォスフィン(1.82g,6.9mmol)を添加した。30分攪拌した後、これを飽和の炭酸水素ナトリウム水溶液(10ml)に投入し、ジクロロメタンで抽出した。抽出した有機層は合わせて水洗、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過、減圧下濃縮を行った。得られた残査はカラムクロマトグラフィ−(シリカゲル,酢酸エチル/ヘキサ=15/85 vol/vol)で精製することにより目的物の(S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアラニン エチルエステルを得た(>99%ee,1.10g,収率63%/3ステップ)。
<分析結果>
性状:無色針状結晶
融点:54.0−54.5℃(ヘキサン−酢酸エチル再結晶品)
光学純度の決定:ダイセル社製キラルセルAD(ヘキサン/2−プロパノ−ル=99/1 vol/vol),流速1.0ml/min,t=19(R),22(S)min
比旋光度[α] 21=−118°(c 1.0,CHCl
H−NMR(400MHz,CDCl)δ7.35−7.14(m,5H),4.30−4.10(m,2H),4.10−3.90(m,1H),3.45−3.10(m,5H),2.78−2.54(m,1H),1.95−1.75(m,2H),1.46(s,9H),1.32,1.26(two t,J=6.5,6.5Hz,ratio=1:1,3H)
IR(neat)2978,1741,1696,1366,1267,1168cm−1
MS m/z(rel intensity)415(M+,10),413(M+,10),359(10),322(15),284(20),222(100),175(50)
元素分析 計算値 C1928BrNO:C,55.08;H,6.81;N,3.38%
測定値 :C,54.97;H,6.82,N,3.39%。
実施例2 (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−ベンジルプロリン エチルエステルの調製
実施例1で得られた(S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアラニン エチルエステル(104mg,0.25mmol)の乾燥N,N−ジメチルフォルムアミド(2.4ml)溶液を−60に冷却し、これにカリウム ヘキサメチルジシラジド(以下、KHMDSと称する。)(0.50M/THF溶液,0.60ml,0.30mmol)添加した。30分攪拌後、反応混合物を飽和の塩化アンモニウム水溶液に投入し、次いで酢酸エチルで抽出した。得られた有機層は合わせて飽和の炭酸水素ナトリウム水及び水で洗浄、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過、減圧下濃縮した。得られた残査はさらに分取薄層クロマトグラフィ−(シリカゲル,ジエチルエ−テル/ヘキサン=1/2 vol/vol)で精製することにより目的物の(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−ベンジルプロリン エチルエステルを得た(78mg,収率94%,98%ee)。
なおKHMDSの調製はBrown,C.A.,J.Org.Chem.,1974,39,3914に記載の方法に従った。
<分析結果>
性状:無色透明油状物
HPLC((S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−ベンジルプロリン エチルエステルをN−ベンゾイル体へ誘導の後測定):ダイセル社製キラルセルOD(ヘキサン/2−プロパノ−ル=90/10 vol/vol),流量:1.0ml/min,t=8.3(R),25(S)min
比旋光度[α] 21(98%ee品)=−103°(c 0.8,CHCl
H−NMR(400MHz,CDCl)δ7.30−7.20(m,3H),7.16−7.13(m,2H),4.32−4.09(m,2H),3.77,3.58(two d,J=13.6,14.0Hz,ratio=3:5,1H),3.48,3.38(two dt,J=10.7,7.3Hz,10.4,7.3Hz,ratio=5:3,1H),3.05,3.04(two d,J=14.0,13.6Hz,ratio=5:3,1H),3.01,2.89(two ddd,J=10.4,7.3,4.1Hz,10.4,7.3,6.7Hz,ratio=5:3,1H),2.12−1.97(m,2H),1.67−1.45(m,1H),1.51,1.50(two s,ratio=3:5,9H),1.30,1.27(two t,J=7.2,7.1Hz,ratio=5:3,3H),0.99−0.83(m,1H)
IR(neat)2977,1738,1696,1391,1171cm−1
MS m/z(rel intensity)333(M+,10),260(40),242(90),204(90),142(100),114(20)
元素分析
計算値 C1927NO:C,68.44;H,8.16;N,4.20%
測定値 :C,68.29;H,8.33;N,4.17%。
<絶対配置の決定>
(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−ベンジルプロリン エチルエステル(98%ee,150mg,0.45mmol)を6N−塩酸(4ml)に懸濁させ、加熱還流下12時間反応を行った。反応終了後、溶媒を留去し、イオン交換樹脂(DOWEX50W−X8,H−form)で精製することによりα−ベンジルプロリンを得た(85mg,収率92%)。比旋光度[α] 20=47°(c 1.0,1N−HClaq.)。
一方、文献(Wang,H.;Germans,J.P.,Synlett,1999,33)記載の方法に従い、(R)−α−ベンジルプロリンを調製し、比旋光度を測定した結果、比旋光度[α] 20=−47(c 0.8,1N−HClaq.)であり、実施例2で調製した(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−ベンジルプロリン エチルエステルとは絶対配置が逆であることを確認した。
実施例3
実施例2のN,N−ジメチルフォルムアミドをテトラヒドロフランに替え、反応温度−78℃とした以外は実施例2と同じ操作で反応を行い、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−ベンジルプロリン エチルエステルを得た(収率92%)。光学純度はHPLCで測定の結果89%eeであった。
実施例4
実施例2のN,N−ジメチルフォルムアミドをトルエンに替え、反応温度及び時間−78℃、2時間とした以外は実施例2と同じ操作で反応を行い、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−ベンジルプロリン エチルエステルを得た(収率92%)。光学純度はHPLCで測定の結果47%eeであった。
実施例5
実施例2のKHMDSをリチウムヘキサメチルジシラジドに替えた以外は実施例2と同じ操作で反応を行い、(S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−ベンジルプロリン エチルエステルを得た(収率60%)。光学純度はHPLCで測定の結果77%eeであった。
実施例6 (S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−O−エチルチロシン エチルエステルの調製
L−チロシンを原料とし、エチルエステル及びエチルエ−テル化後、実施例1と同じ操作を行い、(S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−O−エチルチロシン エチルエステルを得た(L−チロシンからの収率62%)。
<分析結果>
性状:無色透明液体
比旋光度:[α] 20=−104°(c 1.0,CHCl)。
H−NMR(CDCl,400MHz)δ7.11−7.04(m,2H),6.83(d,J=8.8Hz,2H),4.30−4.10(m,2H),4.01(q,J=7.2Hz,2H),4.04−3.96,3.90−3.85(two m,ratio=1:1,1H),3.45−3.05(m,5H),2.79−2.70,2.63−2.54(two m,ratio=1:1,1H),1.92−1.73(m,2H),1.45(s,9H),1.40(t,J=7.2Hz,3H),1.341.21(m,3H)
IR(CHCl)2977,1740,1697,1512,1366,1246,1175,1047cm−1
Mass m/z(rel intensity)459(M+,5),457(M+,5),386(5),384(5),340(5),312(5),284(10),220(100),135(80),107(40)
HRMS 計算値 C2132NBr:459.1443
測定値 :459.1449。
実施例7 N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−(4−エトキシフェニルメチル)プロリンエチルエステルの調製
実施例6で得られた(S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−O−エチルチロシン エチルエステルを用い、実施例3と同じ操作で反応を行い、目的物のN−(tert−ブトキシカルボニル)−α−(4−エトキシフェニルメチル)プロリン エチルエステルを収率95%、光学純度97%eeで得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体。
HPLC(N−ベンゾイル体に誘導し測定):ダイセル社製キラルセルOD(ヘキサン/2−プロパノール=95/5 vol/vol),流速1.0ml/min,t=15(minor),36(major)min
比旋光度[α] 20(97%ee)=−116°(c 1.0,CHCl
H−NMR(CDCl,400MHz) δ7.06−7.00(m,2H),6.83−6.78(m,2H),4.31−4.21(m,1H),4.18−4.08(m,1H),4.05−3.98(m,2H),3.69,3.51(two d,J=15.6,15.6Hz,ratio=1:2,1H),3.52−3.435(m,1H),3.05−2.86(m,1H),2.98,2.97(two d,J=15.6,15.6Hz,ratio=2:1,1H),2.10−1.94(m,2H),1.61−1.53(m,1H),1.51,1.50(two s,ratio=1:2,9H),1.40(t,J=7.2Hz,3H),1.29,1.27(two d,J=7.6,7.2Hz,
ratio=2:1,3H),1.06−0.87(m,1H)
IR(CHCl)2977,1737,1696,1511,1391,1246,1173 cm−1
Mass,m/z(rel intensity)377(M+,80),304(30),276(20),242(90),204(60),174(20),142(100),135(70),107(60),57(60)
元素分析
計算値 C2131N:C,66.82;H;8.28,N3.71%
測定値 :C,66.58;H,8.23,N3.72%。
実施例8 (S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)メチオニン エチルエステルの調製
(S)−メチオニン エチルエステル・塩酸塩を原料とし、実施例1と同じ操作で目的物(S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)メチオニン エチルエステルを得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体。
比旋光度[α] 20=−62°(c 1.8,CHCl)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ4.274.06(m,3H),3.71−3.45(m,2H),3.45,3.42(two t,J=6.7,6.7Hz,ratio=2:1,1H),3.22−3.14(m,1H),2.65−2.49(m,2H),2.41−2.32(m,1H),2.25−2.05(m,3H),2.11(s,3H),1.47,1.42(two s,ratio=1:2,9H),1.33−1.23(two br t,3H)。
IR(neat)2923,1740,1697,1160cm−1
MS m/z(rel intensity)399(M+,10),397(10),267(100),224(70),176(20),57(50)
元素分析
計算値 C1528BrNOS:C,45.23;H,7.08;N,3.52%
測定値 :C,44.96;H,7.16;N,3.58%。
実施例9 N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−(2−メチルチオエチル)プロリン エチルエステルの調製
実施例8で調製した(S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)メチオニン エチルエステルを原料とし、実施例2と同じ操作で目的物のN−(tert−ブトキシカルボニル)−α−(2−メチルチオエチル)プロリン エチルエステルを収率92%、光学純度97%eeで得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体
HPLC(N−ベンゾエート誘導体に誘導して):ダイセル社製キラルセルOD(ヘキサン/2−プロパノール=90/10 vol/vol),流量1.0ml/min,t=10(minor),23(major)min
比旋光度[α] 20(97%ee品)=−26°(c 0.9,CHCl
H−NMR(400MHz,CDCl)δ4.25−4.06(m,2H),3.73,3.59(two ddd,J=10.6,8.1,5.5Hz,10.6,7.8,6.0Hz,ratio=2:1,1H),3.46−3.37(m,1H),2.61−2.37(m,3H),2.20−1.99(m,6H),1.98−1.76(m,2H),1.45,1.42(two s,ratio=1:2,9H),1.27,1.24(two t,J=7.0,7.0Hz,ratio=2:1,3H)
IR(neat)2975,1737,1697,1389,1163cm−1
MS m/z (rel intensity)317(M+,10),243(30),187(100),144(90),96(30),58(90)
HRMS 計算値 C1527NOS;317.1661
測定値 ;317.1660。
実施例10 (S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)バリンエチルエステルの調製
L−バリン エチルエステル・塩酸塩を原料とし実施例1と同じ操作で(S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)バリン エチルエステルを得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体。
比旋光度[α] 20=−53°(c 0.6,CHCl)。
H−NMR(400MHz,CDCl) δ4.23−4.11(m,3H),3.70−3.30(m,4H),2.38−2.05(m,3H),1.46,1.44(two s,ratio=1:1,9H),1.28(br t,J=7.7Hz,3H),1.01(br s,3H),0.90(d,J=6.7Hz,3H)
IR(neat)2972,1738,1697,1457,1367,1153cm−1
MS m/z(rel intensity)367(M+,3),365(3),292(20),236(50),192(50),130(50),84(90),57(100)。
元素分析
計算値 C1528BrNO:C,49.19;H,7.70;N,3.82%
測定値 :C,49.01;H,7.77;N,3.83%。
実施例11 N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−イソプロピルプロリン エチルエステルの調製
実施例10で調製した(S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)バリン エチルエステルを原料とし、実施例2と同じ操作で反応を行い、目的物のN−(tert−ブトキシカルボニル)−α−イソプロピルプロリン エチルエステルを収率78%、光学純度94%eeで得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体。
HPLC(N−ベンゾエート誘導体に誘導して):ダイセル社製キラルセルOD(ヘキサン/2−プロパノール=90/10 vol/vol),流量:1.0ml/min,t=8.7(minor),16(major)min
比旋光度[α] 20(94%ee)=−33°(c 0.3,CHCl)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ4.21−4.06(m,2H),3.86−3.82,3.73−3.68(two m,ratio=3:1,1H),3.26−3.19(m,1H),2.94,2.79(two septet,J=6.9,6.9Hz,ratio=1:3,1H),2.04−1.92(m,3H),1.82−1.74(m,1H),1.44,1.41(two s,ratio=1:3,9H),1.26,1.23(two t,J=7.3,7.3Hz,ratio=3:1,3H),1.07(d,J=6.9Hz,3H),0.80(d,J=6.9Hz,3H)
IR(neat)2976,1741,1697,1393,1162cm−1
MS m/z(rel intensity)285(M+,1),212(70),156(70),142(50),112(100),84(40),57(50)
HRMS 計算値 C1527NO;285.1941
測定値 ;285.1949。
実施例12 (S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)アラニンエチルエステルの調製
L−アラニン エチルエステル・塩酸塩を原料とし、実施例1と同じ操作で反応を行い、(S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)アラニン エチルエステルを得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体
比旋光度[α] 20=−28°(c 1.2,CHCl)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ4.40−4.30(m,1/2H),4.23−4.10(m,2H),4.05−3.97(m,1/2H),3.60−3.40(m,3H),3.28−3.15(m,1H),2.21−2.05(m,2H),1.46,1.42(two br s,ratio=1:1,9H),1.47(d,J=7.3Hz,3H),1.31−1.23(br,3H)
IR(neat)2979,1742,1697,1366,1158cm−1
MS m/z(rel intensity)339(M+,2),337(M+,2),264(10),208(20),164(20),114(20),84(100)。
元素分析
計算値 C1324BrNO:C,46.16;H,7.15;N,4.14%
測定値 :C,45.97;H,7.06;N,4.16%。
実施例13 (R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−メチルプロリン エチルエステルの調製
実施例12で調製した(S)−N−(3−ブロモプロピル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)アラニン エチルエステルを原料とし、実施例2と同じ操作で反応を行い、目的物の(R)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−α−メチルプロリン エチルエステルを収率91%、光学純度95%eeで得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体。
HPLC(N−ベンゾエート誘導体の誘導して):ダイセル社製キラルセルOD(ヘキサン/2−プロパノール=90/10 vol/vol),流量1.0ml/min,t=12(S),20(R)min
比旋光度[α] 20(95%ee品)=33°(c 0.6,CHCl)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ4.26−4.06(m,2H),3.62−3.44(m,2H),2.22−2.09(m,1H),1.95−1.80(m,3H),1.56,1.51(two s,ratio=1:3,3H),1.45,1.41(two s,ratio=1:3,9H),1.27,1.25(two t,J=7.3,6.9Hz,ratio=3:1,3H)
IR(neat)2978,1740,1698,1391,1258cm−1
MS m/z(rel intensity)257(M+,1),184(30),156(20),128(100),84(60)
元素分析
計算値 C1323NO:C,60.68;H,9.01;N,5.44%
測定値 :C,60.66;H,9.12;N,5.43%。
<実施例13で得られた化合物の絶対構造の決定>
実施例13と同様の方法で得られた76%eeのN−(tert−ブトキシカルボニル)−α−メチルプロリン エチルエステル(20mg,0.08mmol)のナトリウムメトキシド(0.5mmol)を含有するメタノール(0.2ml)溶液を室温下、19時間攪拌を行った。反応混合物を酢酸エチルで希釈し、飽和の炭酸水素ナトリウム水溶液及び水で洗浄し、次いで硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過、減圧下濃縮した。得られた残査は4N−塩酸のジオキサン溶液(2ml)に溶解させ、室温で2時間攪拌を行った。反応後、溶剤を留去、得られた残査をメタノール−酢酸エチルで再結晶することによりα−メチルプロリン メチルエステル・塩酸塩を得た(4.1mg,収率29%)。
比旋光度[α] 20=24°(c 0.2,MeOH)。
[文献値:(S)−α−メチルプロリン メチルエステル・塩酸塩;比旋光度[α] 20=−31.6°(c 1.3,MeOH)]
*:Lewis,A.Wilkie,J.;Rutherford,T.J.;Gani,D.,J,Chem.Soc.Perkin I,1998,3777−3793。
実施例14 (S)−N−(2−ブロモエチル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアラニン エチルエステルの調製
L−フェニルアラニン エチルエステル・塩酸塩を原料とし、実施例1と同じ操作で(S)−N−(2−ブロモエチル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアラニン エチルエステルを得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体
比旋光度[α] 20=−99°(c 1.1,CHCl
H−NMR(400MHz,CDCl)δ7.33−7.15(m,5H),4.33−4.05(m,3H),3.54−3.30(m,2H),3.26−2.97(m,3H),1.44(s,9H),1.30,1.26(two t,J=7.2,7.2Hz,ratio=1:1,3H)
IR(neat)2977,1741,1699,1158cm−1
MS m/z(rel intensity)401(M+,4),399(4),326(6),270(8),208(50),176(100)
HRMS
計算値 C1826 81BrNO;401.1024,C1826 79BrNO;399.1045
測定値 ;401.1029, ;399.1047。
実施例15 エチル N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ベンジルアゼチジン−2−カルボキシレートの調製
実施例14で調製した(S)−N−(2−ブロモエチル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアラニン エチルエステルを原料として用い、実施例1と同じ操作で目的物のエチル N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ベンジルアゼチジン−2−カルボキシレートを収率61%、光学純度95%eeで得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体。
HPLC(N−ベンゾエート誘導体に誘導して):ダイセル社製キラルセルOD(ヘキサン/2−プロパノール=90/10 vol/vol),流量1.0ml/min,t=9.0(minor),12(major)min。
比旋光度[α] 20(95%ee品)=−103°(c 0.7,CHCl)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ7.34−7.23(m,5H),4.35−4.19(m,2H),3.81,3.75(two q,J=6.8,6.8Hz,ratio=2:1,1H),3.50,3.34(two d,J=14.3Hz,ratio=1:2,1H),3.14(q,J=6.8Hz,2/3H),3.06(d,J=14.3Hz,1H),3.10−3.02(br,1/3H),2.15−2.05(m,2H),1.48(s,9H),1.34(t,J=7.2Hz,3H)。
IR(neat)2976,1738,1705,1391,1151cm−1
MS m/z(rel intensity)319(M+,10),246(60),190(90),146(40),128(100),57(50)
元素分析
計算値 C1825NO:C,67.69;H,7.89;N,4.39%
測定値 :C,67.43;H,7.96;N,4.25%。
実施例16 (S)−N−(4−ブロモブチル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアラニン エチルエステルの調製
L−フェニルアラニン エチルエステル(1.00g,5.18mmol)、γ−ブチロラクトン(1.34g,15mmol)をジイソブチルアルミニウムハイドライドにより還元することにより得られるテトラヒドロフラン−2−オール、モレキュラシーブス4A(5g)及びジエチルエーテル(20ml)からなる混合物を室温下、12時間反応を行った。反応終了後、固形物をろ別、ジエチルエーテルで洗浄し、得られたろ液を減圧下、濃縮することにより粘稠な油状物を得た。次いで得られた油状物をメタノール(5ml)に溶解させ、0℃に冷却した後、これにナトリウムボロハイドライド(0.76g,20mmol)を小分けして添加した。1時間攪拌後、反応混合物を飽和の塩化アンモニウム水溶液に添加、酢酸エチル(20ml×3回)で抽出し、抽出液を合わせて水洗、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過、減圧下、濃縮した。得られた残査をジクロロメタンに溶解させ、室温下、ジ−tert−ブチルジカーボネート(1.42g,6.5mmol)を加え10分攪拌した後、これにジイソプロピルエチルアミン(1.05ml,6.1mmol)を加え、室温下、24時間反応を行った。得られた反応混合物を飽和の塩化アンモニウム水溶液(20ml)に添加、ジクロロメタンで抽出し、抽出液を水洗、硫酸マグネシウム上で乾燥、ろ過、減圧下濃縮することにより残査を得た。得られた残査はカラムクロマトグラフィー(シリカゲル,酢酸エチル/ヘキサン=1/1 vol/vol)で精製することにより無色透明な液体(1.60g)を得た。
得られた無色透明な液体はさらにジクロロメタン(10ml)に溶解させ、0℃とした後、これに四臭化炭素(1.89g,5.7mmol)及びトリフェニルフォスフィン(1.86g,70mmol)を加え30分間反応を行った。得られた反応混合物は飽和の炭酸水素ナトリウム水溶液に添加し、ジクロロメタンで抽出、得られた有機層を水洗、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過、減圧下濃縮した。
得られた残査はカラムクロマトグラフィー(シリカゲル,酢酸エチル/ヘキサン=15/85 vol/vol)で精製することにより目的物13(>99%ee,1.67g,L−フェニルアラニン エチルエステルからの収率75%)を得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体。
HPLC:ダイセル社製キラルセルAD(ヘキサン/2−プロパノール=99/1 vol/vol),
流量0.4ml/min,t=28(R),32(S)min
比旋光度[α] 20=−71°(c 1.0,CHCl
H−NMR(400MHz,CDCl)δ7.31−7.16(m,5H),4.30−4.10(m,2H),4.04,3.89(two dd,J=8.8,5.2Hz,10.1,4.9Hz,ratio=2:3,1H),3.35−3.09(m,5H),2.70−2.58,2.55−2.45(two m,ratio=2:3,1H),1.80−1.64(m,2H),1.46(s,9H),1.50−1.30(m,2H),1.29,1.25(two br t,J=7.5,7.8Hz,ratio=3:2,3H)
IR(neat)2977,1740,1696,1366,1252,1169cm−1
MS m/z(rel intensity)429(M+,3),427(3),354(10),336(10),298(20),254(20),236(100),176(40)
元素分析 計算値 C2030BrNO:C,56.08;H,7.06;N,3.27%
測定値 :C,55.92;H,7.11;N,3.24%。
実施例17 エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ベンジルピペリジン−2−カルボキシレートの調製
実施例16で調製した(S)−N−(4−ブロモブチル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアラニン エチルエステルを原料として用い、実施例2と同じ操作で反応を行い、目的物のエチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ベンジルピペリジン−2−カルボキシレートを収率84%、光学純度97%eeで得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体
HPLC(N−ベンゾエート誘導体に誘導して):ダイセル社製キラルセルOD(ヘキサン/2−プロパノール=90/10 vol/vol),流量1.0ml/min,t=7.7(minor),24(major)min
比旋光度[α] 20(97%ee品)=−126°(c 1.1,CHCl
H−NMR(400MHz,CDCl)δ7.30−7.15(m,5H),4.35−4.08(m,2H),3.90−3.60(m,2H),2.98(d,J=13.7Hz,1H),2.36−2.15(br,1H),1.97−1.87(m,1H),1.78−1.52(m,3H),1.47(s,9H),1.50−1.25(m,2H),1.30(t,J=7.2Hz,3H)
H−NMR(400MHz,d−toluenen,90℃)δ7.25−7.00m,5H),4.16−4.00(m,2H),3.95(d,J=14.0Hz,1H),3.84−3.73(m,1H),3.08(d,J=14.0Hz,1H),2.45(br t,J=8.0Hz,1H),1.87−1.77m,1H),1.63−1.38(m,3H),1.45(s,9H),1.27−1.01(m,2H),1.09(t,J=7.2Hz,3H)
IR(neat)2976,1737,1694,1397,1160cm−1
MS m/z(rel intensity)347(M+,1),274(30),256(100),218(90),174(90),156(95),128(30),91(50)。
元素分析
計算値 C2029NO:C,69.14;H,8.41;N,4.03%
測定値 :C,69.04;H,8.68;N,3.76%。
実施例18 (S)−N−(5−ブロモペンチル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアラニン エチルエステルの調製
L−フェニルアラニン エチルエステル(1.00g,5.18mmol),3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(1.00g,5.18mmol)と塩酸より調製される2−ヒドロキシテトラヒドロフラン、モレキュラシーブス4A(5g)及びジエチルエーテル(20ml)の混合物を室温下、12時間反応を行った。反応終了後、固形物をろ別、ジエチルエーテルで洗浄、得られたろ液を濃縮することにより粘稠な油状物を得た。得られた油状物をメタノールに溶解させ0℃とした後、これにナトリウムボロハイドライド(0.76g,20mmol)を小分けして添加し、さらに1時間反応を行った。反応混合物を飽和の塩化アンモニウム水溶液に添加、酢酸エチル(20ml×3回)で抽出し、得られた抽出液は合わせて水洗、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過、減圧下濃縮することにより油質の残査(1.05g)を得た。得られた残査をジクロロメタンに溶解させ、これにジ−tert−ブチルカーボネート(0.99g,4.5mmol)を室温下添加し、10分間攪拌の後、ジイソプロピルエチルアミン(0.73ml,4.3mmol)を添加し、さらに室温下24時間反応を行った。
得られた混合物を飽和の塩化アンモニウム(20ml)水溶液に添加、ジクロロメタンで抽出、有機層を水洗、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過、減圧下濃縮した。得られた残査はカラムクロマトグラフィー(シリカゲル,酢酸エチル/ヘキサン=1/1 vol/vol)で精製することにより無色透明な油状物(1.28g)を得た。得られた油状物をジクロロメタン(10ml)に溶解させ、これに四臭化炭素(1.49g,4.5mmol)及びトリフェニルフォスフィン(1.44g,5.4mmol)を加え室温下、30分間反応させた。反応混合物は減圧下濃縮し、得られた残査をフラッシュカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=7/1 vol/vol)で精製することにより目的物15を無色透明油状物(99%ee,1.37g,L−フェニルアラニン エチルエステルからの収率として60%)として得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体。
HPLC(N−ベンゾエート誘導体に誘導して):ダイセル社製キラルセルOD(ヘキサン/2−プロパノール=90/10 vol/vol),流量1.0ml/min,t=10(R),17(S)min。
比旋光度[α] 20=−102°(c 0.7,CHCl)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ7.31−7.15(m,5H),4.28−4.14(br m,2H),4.14−3.87(m,1H),3.35−3.08(m,5H),2.70−2.50(m,1H),1.80−1.68(br,2H),1.45(s,9H),1.35−1.20(br m,7H)
IR(neat)2977,1740,1696,1169cm−1
MS m/z(rel intensty)443(M+,5),441(5),350(15),312(20),268(30),250(100),176(30)
HRMS
計算値 C2132 79BrNO;441.1514,C2132 81BrNO;443.1494
測定値 ;441.1501, ;443.1494。
実施例19 エチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ベンジルアゼパン−2−カルボキシレートの調製
実施例18で調製した(S)−N−(5−ブロモペンチル)−N−(tert−ブトキシカルボニル)フェニルアラニン エチルエステルを原料とし、反応時間を30分から2時間に変更した以外は実施例1と同じ操作で反応を行い、目的物のエチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ベンジルアゼパン−2−カルボキシレートを収率61%、光学純度72%eeで得た。
<分析結果>
性状:無色透明液体
HPLC(N−ベンゾエート誘導体に誘導して):ダイセル社製キラルセルOD(ヘキサン/2−プロパノール=90/10 vol/vol),流量1.0ml/min,t=7.9(R),13(S)min
比旋光度[α] 20(83%ee品)=−157°(c 0.6,CHCl
H−NMR(400MHz,CDCl)δ7.30−7.20(m,3H),7.12−7.09(m,2H),4.35−4.08(m,2H),3.84,3.53(two dd,J=14.5,6.7Hz,14.5,6.7Hz,ratio=1:1,1H),3.77,3.55(two d,J=13.4,13.4Hz,ratio=1:1,1H),2.97,2.94(two d,J=13.4,13.4Hz,ratio=1:1,1H),2.0−1.55(m,7H),1.51(s,9H),1.53−1.37(m,2H),1.34,1.29(two t,J=7.2,7.2Hz,ratio=1:1,3H),0.98−0.84(m,1H)
IR(neat)2928,1734,1692,1365,1286,1154cm−1
MS m/z(rel intensity)361(M+,1),270(60),260(20),232(20),170(100),142(10),96(60)
HRMS 計算値 C2131NO:361.2253
測定値 :361.2242。
<実施例19で得られた化合物の絶対構造の決定>
実施例19と同様の方法で得られた83%eeのエチル (S)−N−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ベンジルアゼパン−2−カルボキシレート(134mg,0.37mmol)の4N−塩化水素−ジオキサン溶液(5ml)を室温下、6時間反応させた。得られた混合物を酢酸エチルで希釈し、飽和の炭酸カリウム水溶液で洗浄、硫酸ナトリウム上で乾燥、ろ過、減圧下濃縮することにより残査を得た。残査は薄層クロマトクロマトグラフィ(シリカゲル,酢酸エチル/ヘキサン=1/3 vol/vol)で精製することによりエチル (S)−2−ベンジルアゼパン−2−カルボキシレート(80mg,収率83%)を得た。比旋光度の測定結果より絶対配置は(S)体であった。
比旋光度[α] 20=5.3°(c 1.0,CHCl)。
[文献値**:エチル (R)−ベンジルアゼピン−2−カルボキシレート:比旋光度[α] 20=−7.6°(c 1.0,CHCl)]
**:Geog,G.I.;Guan,X.;Kant,J.,Bioorg.& Med.Lett.,1991,1,125−128。

Claims (8)

  1. 下記一般式(1)で示される光学活性環状アミノ誘導体。
    Figure 2005082572
    (式中、Rはメチル基、エチル基、炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、ヘテロ原子を含む炭素数2〜10の直鎖、分岐若しくは環式のヘテロアルキル基を示し、nは1〜6の整数、*は不斉炭素、Bocはtert−ブトキシカルボニル基を示す。)
  2. 一般式(1)において、Rがメチル基、イソプロピル基、ベンジル基、4−エトキシフェニルメチル基又は2−メチルチオエチル基であり、nが2〜5の整数を示すことを特徴とする請求項1に記載の光学活性環状アミノ誘導体。
  3. 下記一般式(2)で示されるN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体。
    Figure 2005082572
    (式中、Rはメチル基、エチル基、炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、ヘテロ原子を含む炭素数2〜10の直鎖、分岐若しくは環式のヘテロアルキル基を示し、nは1〜6の整数、*は不斉炭素、Xはハロゲン原子、Bocはtert−ブトキシカルボニル基を示す。)
  4. 一般式(2)において、Rがメチル基、イソプロピル基、ベンジル基、4−エトキシフェニルメチル基又は2−メチルチオエチル基であり、nが2〜5の整数を示すことを特徴とする請求項3に記載のN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体。
  5. 請求項3又は請求項4に記載のN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体を塩基で処理することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光学活性環状アミノ酸誘導体の製造方法。
  6. 下記一般式(3)
    Figure 2005082572
    (式中、Rは、メチル基、エチル基、炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、ヘテロ原子を含む炭素数2〜10の直鎖、分岐若しくは環式のヘテロアルキル基を示す。)
    で示される光学活性アミノ酸誘導体と下記一般式(4)
    Figure 2005082572
    (式中、nは1〜6の整数、Xはハロゲン原子を示す。)
    で示されるハロゲン化アルコールを反応させてN−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体を得、次いで該N−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体中の窒素原子をtert−ブトキシカルボニル化した後、得られた化合物中の水酸基をハロゲン原子に置換することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体の製造方法。
  7. 下記一般式(3)
    Figure 2005082572
    (式中、Rは、メチル基、エチル基、炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたメチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換されたエチル基、置換基を有する炭素数6〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜10の直鎖、分岐若しくは環式のアルキル基、ヘテロ原子を含む炭素数2〜10の直鎖、分岐若しくは環式のヘテロアルキル基を示す。)
    で示される光学活性アミノ酸誘導体と下記一般式(5)
    Figure 2005082572
    (式中、nは1〜6の整数を示す。)
    で示されるラクトール類を反応させ、生成したイミノ化合物を還元してN−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体を得、次いで該N−(ヒドロキシアルキル)アミノ酸誘導体中の窒素原子をtert−ブトキシカルボニル化した後、得られた化合物中の水酸基をハロゲン原子に置換することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体の製造方法。
  8. 一般式(3)において、Rがメチル基、イソプロピル基、ベンジル基、4−エトキシフェニルメチル基又は2−メチルチオエチル基であり、nが2〜5の整数を示すことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のN−(ハロアルキル)アミノ酸誘導体の製造方法。
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