JP2005255598A - エポキシ化合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンから対応するエポキシ化合物を、簡単な工程で、高い収率で立体特異的に製造する方法を提供する。
【解決手段】
α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンを過酸化金属で酸化する工程により、対応するエポキシ化合物を製造する。
【選択図】なし
【解決手段】
α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンを過酸化金属で酸化する工程により、対応するエポキシ化合物を製造する。
【選択図】なし
Description
本発明は、エポキシ化合物の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、α，β−エポキシアルデヒド化合物、α，β−エポキシカルボニル化合物またはα−ニトロエポキシ化合物の製造方法に関する。
一般的に、α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物、α−ニトロアルケンなどの不飽和結合（−Ｃ＝Ｃ−）においては、電子密度がかなり低いため、通常のエポキシ化剤（酸化剤）を用いても、エポキシ化反応（酸化反応）が起こりにくいことはよく知られている。したがって、これらの不飽和化合物のエポキシ化反応については、これまでにも様々な検討がなされてきた。
たとえば、非特許文献１には、カルコンなどのα，β−不飽和カルボニル化合物を、ジメチルジオキシシランのような特殊な酸化剤を用いてエポキシ化する方法が記載されている。しかし、この反応には、過剰の酸化剤が必要になる、反応時間が長くなる、などの問題があった。また、非特許文献２には、α，β−不飽和カルボニル化合物を、ハイドロタルサイト触媒の存在下、過酸化水素を用いてエポキシ化する方法が記載されている。このエポキシ化方法によれば、転化率は高くなるものの、反応時間が長くなる、触媒や過剰の酸化剤が必要になる、などの問題があり、さらに、反応性が低いためにエポキシ化できる基質にも限界があった。
そのほかにも、カルボニル基に隣接する炭素−炭素二重結合を有する化合物を、光学活性ジヒドロキシ化合物または光学活性１，３−ジケト化合物と希土類金属アルコキシドから調製される錯体の存在下で、ヒドロパーオキシド化合物を用いてエポキシ化する方法（特許文献１参照）、α、β−不飽和ケトンを、シンコニニウム塩の存在下、過酸化水素を酸化剤として、水酸化アルカリ金属塩を含む水相と有機相との不均一混合溶媒系においてエポキシ化する方法（特許文献２参照）、α、β−不飽和ケトンを、希土類金属錯体の存在下、ｔ−ブチルヒドロパーオキシドなどを酸化剤として用いてエポキシ化する方法（特許文献３参照）、α、β−不飽和カルボニルを、マンガンなどの遷移金属を含む特定の構造のキラル触媒の存在下、次亜塩素酸ナトリウムなどの酸素原子源を用いてエポキシ化する方法（特許文献４参照）などが報告されているが、いずれも、複雑な調製を要する触媒を必要とするものであり、また、生成するエポキシ化合物について、充分な立体特異性が得られないなどの問題もあった。
また、エポキシ化に用いられる酸化剤の種類や酸化条件によっては、エポキシ化すべき炭素−炭素二重結合以外の部位が酸化されたり（アリル位の酸化反応）、生成したエポキシ化合物がさらに反応して副生成物が生じることが知られている。たとえば、非特許文献３および４には、塩基性条件下での過酸化水素によるエポキシ化反応では、生成したエポキシ化合物の開環反応などで副生成物が生成する問題があることが報告されている。
したがって、これまで、α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンなどの不飽和化合物を、簡単な工程で、かつ高い収率で、立体特異的にエポキシ化して、対応するエポキシ化合物を製造する方法については、これまで確立されていなかった。
本発明は、α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物、α−ニトロアルケンなどの不飽和化合物を、簡単な工程で、かつ高い収率で、ジアステレオ立体特異的にエポキシ化して、対応するエポキシ化合物を製造する方法を提供することを目的とする。
本発明は、α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンを過酸化金属で酸化する工程からなるエポキシ化合物の製造方法に関する。
前記製造方法において、過酸化金属は過酸化ナトリウムであることが好ましい。
従来、α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンなどの不飽和化合物などのエポキシ化反応には、酸化剤として、ヒドロパーオキシド化合物、過酸化水素、Ｎ−オキシド、次亜塩素酸ナトリウムなどが用いられており、高分子の合成やアリル位の酸化反応などに用いられてきた過酸化ナトリウムを酸化剤として使用した例は報告されていない。
本発明によれば、α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンをエポキシ化して、対応するα，β−エポキシアルデヒド化合物、α，β−エポキシカルボニル化合物またはα−ニトロエポキシ化合物を、ジアステレオ立体特異的に、かつ高収率で製造することが可能となる。また、本発明では、エポキシ化に触媒が不要であるため、触媒合成の複雑な工程を含まず、簡単な工程でエポキシ化合物を製造することが可能となる。
本発明のエポキシ化合物の製造方法は、α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンを過酸化金属で酸化する工程からなる。
本発明で用いられるα，β−不飽和アルデヒド化合物としては、ｔｒａｎｓ−シンナムアルデヒド、ｃｉｓ−シンナムアルデヒド、アクリルアルデヒド、ゲラニアール、２，６−ノナジエナール、ミルテナールなどがあげられる。とくに、反応性やジアステレオ立体特異性の点より、ｔｒａｎｓ−シンナムアルデヒドやｃｉｓ−シンナムアルデヒドが好ましく用いられる。
α，β−不飽和カルボニル化合物としては、イタコン酸およびそのエステル、アクリル酸およびそのエステル、アクリロフェノン、メタクリル酸およびそのエステル、アスコルビン酸、アンゲリカ酸およびそのエステル、α−またはβ−イオノン、ビニルケトン類、イソホロン、イロン類、オリバニン酸およびそのエステル、カフェイン酸およびそのエステル、カルボン酸、キサンタチン、クマリン類、クロモン、ケイ皮酸およびそのエステル、α−シアノアクリル酸およびそのエステル、シキミ酸およびそのエステル、２−シクロヘキセン−１−オン、２−シクロペンテン−１−オン、ジヒドロジャスモン、セファロン酸、ソルビン酸およびそのエステル、ダマスコン、マレイン酸およびそのエステル、フマル酸およびそのエステル、無水マレイン酸、メサコン酸およびそのエステル、幼若ホルモンＩや、一般式（１）で表されるカルコン化合物などがあげられる。
（式（１）中、ＸおよびＹは、−ＮＯ2、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＨ3、−ＯＣＨ3、−ＮＨ2、−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯ2Ｒ1、−Ｈ、−ＣＨＯ、−Ｎ3、−ＳＯＲ2、−ＳＯ2Ｒ3、−Ｉ、−Ｆ、−Ｐｈ、−ＮＲ4 2、−ＮＨＣＯＲ5を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ1は、炭素数１〜１２のアルキル基、Ｒ2は、炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ3は、炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ4は、炭素数１〜１２のアルキル基、Ｒ5は、炭素数１〜１２のアルキル基を表わす。）これらの中では、とくに、反応性や立体特異性の点より、−ＮＯ2、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−ＣＦ3、−ＣＮ、−ＣＯ2Ｒ1、−ＣＨＯ、−ＳＯＲ2、−ＳＯ2Ｒ3、−Ｉ、−Ｆが好ましく用いられる。
α−ニトロアルケンとしては、ニトロエチレン、炭素数１〜１０の１−ニトロ−１−アルケン、２−（２−ニトロビニル）フラン、α−またはβ−ニトロスチレンなどがあげられる。これらの中では、とくに、反応性やジアステレオ立体特異性の点より、ニトロエチレンが好ましく用いられる。
本発明において用いられる過酸化金属は、化学式Ｍ2Ｏ2またはＭＯ2で表わされる酸化剤であり、Ｍは金属を表わす。過酸化金属の具体例としては、たとえば過酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ2）、過酸化亜鉛（ＺｎＯ2）、過酸化バリウム（ＢａＯ2）、過酸化鉛（ＰｂＯ2）、過酸化ストロンチウム（ＳｒＯ2）などがあげられる。なかでも、高い反応性と高いジアステレオ立体特異性が得られる点で過酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ2）が好ましい。
本発明では、酸化剤として前記過酸化金属を用いて、前記α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンの不飽和部分のエポキシ化を行ない、α，β−エポキシアルデヒド化合物、α，β−エポキシカルボニル化合物またはα−ニトロエポキシ化合物を製造する。
エポキシ化反応に用いられる過酸化金属の使用量は、α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケン１モルに対して０．５〜１０モルであることが好ましく、０．５〜３．０モルであることがより好ましい。過酸化金属の使用量が０．５モル未満では、未反応の原料が反応後に残り、１０モルをこえると、生成物の二次反応が進行して副生成物が生成する傾向がある。
エポキシ化反応に用いられる溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、水などが好ましい。これらの溶媒は、単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用することもできる。とくに、基質や過酸化金属の溶解度の点より、メタノール、エタノール、水−アルコール系などが好ましい。
エポキシ化反応の反応温度は、−１０〜５０℃が好ましく、０〜４０℃がより好ましい。反応温度が−１０℃未満では、反応時間が長くなり、５０℃をこえると二次反応による副生成物が生じる傾向がある。
エポキシ化反応終了後は、未反応の過酸化金属を還元し、反応混合物を酸で中和したのち、生成物を有機溶媒で抽出し、濃縮する。ついで、濃縮物を通常の方法、たとえば、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンをエポキシ化したα，β−エポキシアルデヒド化合物、α，β−エポキシカルボニル化合物またはα−ニトロエポキシ化合物を得ることができる。
本発明の製造方法では、酸化剤として過酸化金属を用いることにより、α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンから、簡便に、対応するエポキシ化合物であるα，β−エポキシアルデヒド化合物、α，β−エポキシカルボニル化合物またはα−ニトロエポキシ化合物を高収率で得ることが可能である。さらに、本発明において、エポキシ化反応はジアステレオ立体特異的に進行し、たとえば、一方の異性体を、好ましくは９５％以上、より好ましくは１００％得ることができる。なお、このような立体特異性の検討は、シフト試薬を用いたＮＭＲによる解析やＨＰＬＣによる解析などより行なうことができる。
本発明の製造方法により得られるα，β−エポキシアルデヒド化合物、α，β−エポキシカルボニル化合物、α−ニトロエポキシ化合物などのエポキシ化合物は、医薬品、農薬、研究用試薬、化成品、香水、香料、高分子材料、有機材料、接着剤など種々の化合物の原料、中間体として好ましく用いられる。たとえば、本発明で得られるα，β−エポキシカルボニル化合物は、新薬開発などに用いられるビルディングブロックの前駆体として用いられる。この場合、ビルディングブロックは、α，β−エポキシカルボニル化合物から生じるカルボニル陰イオンと、アミン類、メルカプト類、アミノ酸、糖、ステロイド、核酸、ハロゲン化アルキルなどとを反応させて製造することができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例中、エポキシ化反応により得られるエポキシ化合物の構造は、次のようにして評価した。
１．ＮＭＲによる構造解析
1Ｈおよび13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを日本電子（株）製のＪＥＯＬ ＪＮＭ−ＥＸ３００（３００ＭＨｚ）またはＪＮＭ−ＥＸ９０（９０ＭＨｚ）機器により、３００．４０ＭＨｚ（1Ｈ）および７５．４５ＭＨｚ（13Ｃ）において、内部標準としてテトラメチルシラン（ＴＭＳ）、溶媒としてＣＤＣｌ3を用いて測定した。
1Ｈおよび13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを日本電子（株）製のＪＥＯＬ ＪＮＭ−ＥＸ３００（３００ＭＨｚ）またはＪＮＭ−ＥＸ９０（９０ＭＨｚ）機器により、３００．４０ＭＨｚ（1Ｈ）および７５．４５ＭＨｚ（13Ｃ）において、内部標準としてテトラメチルシラン（ＴＭＳ）、溶媒としてＣＤＣｌ3を用いて測定した。
２．化学シフト試薬を用いた1Ｈ−ＮＭＲによる構造解析
化学シフト試薬として、Ｅｕ（ＤＰＭ）3［トリ（ジピバロイルメタナト）ユーロピウム（III）］を用い、１０〜４０モル％の濃度で1Ｈ−ＮＭＲの測定を行なった。その結果、１０モル％のＥｕ（ＤＰＭ）3を用いたときに最良の結果が得られ、ピーク幅が広くなり、低磁場にシフトした。
化学シフト試薬として、Ｅｕ（ＤＰＭ）3［トリ（ジピバロイルメタナト）ユーロピウム（III）］を用い、１０〜４０モル％の濃度で1Ｈ−ＮＭＲの測定を行なった。その結果、１０モル％のＥｕ（ＤＰＭ）3を用いたときに最良の結果が得られ、ピーク幅が広くなり、低磁場にシフトした。
３．質量分析
（株）島津製作所製のＳｈｉｍａｄｚｕ ＧＣＭＳ−ＡＰ ５０５０ガスクロマトグラフィー−質量分析計により測定した。
（株）島津製作所製のＳｈｉｍａｄｚｕ ＧＣＭＳ−ＡＰ ５０５０ガスクロマトグラフィー−質量分析計により測定した。
４．赤外吸収スペクトル分析
日本分光（株）製のＦＴ／ＩＲ−４１０を用いて赤外吸収スペクトルを測定した。
日本分光（株）製のＦＴ／ＩＲ−４１０を用いて赤外吸収スペクトルを測定した。
実施例１
ｔｒａｎｓ−シンナムアルデヒド（ａ）０．５ｇ（３．７９ｍｍｏｌ）とメタノール１５ｍｌとの混合物に、過酸化ナトリウム０．１５ｇ（１．９ｍｍｏｌ）を添加し、生成した懸濁液を室温で激しく撹拌した。反応を薄層クロマトグラフィーで追跡し、１時間後、反応混合物を０℃に冷却し、０．０１Ｎの塩酸で中和した。有機溶媒を減圧下で留去したのち、２０ｍｌの酢酸エチルで抽出する操作を３回繰り返した。酢酸エチル溶液を硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過により硫酸ナトリウムを除去し、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝１：４（重量比））で精製して、エポキシ化合物を得た。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ル（ａ’）と（２Ｓ，３Ｒ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ル（ａ”）の混合物であり、収率は６２％であった。反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、（２Ｒ，３Ｓ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ル（ａ’）および（２Ｓ，３Ｒ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ル（ａ”）が優先的に生成し、（２Ｓ，３Ｓ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ルおよび（２Ｒ，３Ｒ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ルの生成は認められなかった。
ｔｒａｎｓ−シンナムアルデヒド（ａ）０．５ｇ（３．７９ｍｍｏｌ）とメタノール１５ｍｌとの混合物に、過酸化ナトリウム０．１５ｇ（１．９ｍｍｏｌ）を添加し、生成した懸濁液を室温で激しく撹拌した。反応を薄層クロマトグラフィーで追跡し、１時間後、反応混合物を０℃に冷却し、０．０１Ｎの塩酸で中和した。有機溶媒を減圧下で留去したのち、２０ｍｌの酢酸エチルで抽出する操作を３回繰り返した。酢酸エチル溶液を硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過により硫酸ナトリウムを除去し、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝１：４（重量比））で精製して、エポキシ化合物を得た。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ル（ａ’）と（２Ｓ，３Ｒ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ル（ａ”）の混合物であり、収率は６２％であった。反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、（２Ｒ，３Ｓ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ル（ａ’）および（２Ｓ，３Ｒ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ル（ａ”）が優先的に生成し、（２Ｓ，３Ｓ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ルおよび（２Ｒ，３Ｒ）−３−フェニル−２，３−エポキシ−１−プロパナ−ルの生成は認められなかった。
実施例２
ｔｒａｎｓ−シンナムアルデヒドの代わりに、イタコン酸ジメチル（ｂ）０．６ｇ（３．７９ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、エポキシ化反応を行なった。得られたエポキシ化合物は、（３Ｒ）−３，４−エポキシ−３−（メトキシカルボニル）ブタン酸メチル（ｂ’）と（３Ｓ）−３，４−エポキシ−３−（メトキシカルボニル）ブタン酸メチル（ｂ”）の混合物であり、収率は７５％であった。この場合も、反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、かつ（３Ｒ）−３，４−エポキシ−３−（メトキシカルボニル）ブタン酸メチル（ｂ’）と（３Ｓ）−３，４−エポキシ−３−（メトキシカルボニル）ブタン酸メチル（ｂ”）はエナンチオマー混合物として生成した。
ｔｒａｎｓ−シンナムアルデヒドの代わりに、イタコン酸ジメチル（ｂ）０．６ｇ（３．７９ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、エポキシ化反応を行なった。得られたエポキシ化合物は、（３Ｒ）−３，４−エポキシ−３−（メトキシカルボニル）ブタン酸メチル（ｂ’）と（３Ｓ）−３，４−エポキシ−３−（メトキシカルボニル）ブタン酸メチル（ｂ”）の混合物であり、収率は７５％であった。この場合も、反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、かつ（３Ｒ）−３，４−エポキシ−３−（メトキシカルボニル）ブタン酸メチル（ｂ’）と（３Ｓ）−３，４−エポキシ−３−（メトキシカルボニル）ブタン酸メチル（ｂ”）はエナンチオマー混合物として生成した。
実施例３
カルコン（ｃ）０．５ｇ（２．４ｍｍｏｌ）とメタノール１５ｍｌとの混合物に、過酸化ナトリウム０．１９ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を添加し、生成した懸濁液を室温で激しく撹拌した。反応を薄層クロマトグラフィーで追跡し、２時間後、反応混合物を０℃に冷却し、０．０１Ｎの塩酸で中和した。有機溶媒を減圧下で留去したのち、２０ｍｌの酢酸エチルで抽出する操作を３回繰り返した。酢酸エチル溶液を硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過により硫酸ナトリウムを除去し、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチルの４％ｎ−ヘキサン溶液）で精製して、エポキシ化合物を得た。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｃ’）と（２Ｓ，３Ｒ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｃ”）の混合物であり、収率は７６％であった。反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、（２Ｒ，３Ｓ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｃ’）および（２Ｓ，３Ｒ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｃ”）が優先的に生成し、（２Ｓ，３Ｓ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オンおよび（２Ｒ，３Ｒ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オンの生成は認められなかった。
カルコン（ｃ）０．５ｇ（２．４ｍｍｏｌ）とメタノール１５ｍｌとの混合物に、過酸化ナトリウム０．１９ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を添加し、生成した懸濁液を室温で激しく撹拌した。反応を薄層クロマトグラフィーで追跡し、２時間後、反応混合物を０℃に冷却し、０．０１Ｎの塩酸で中和した。有機溶媒を減圧下で留去したのち、２０ｍｌの酢酸エチルで抽出する操作を３回繰り返した。酢酸エチル溶液を硫酸ナトリウムで乾燥後、ろ過により硫酸ナトリウムを除去し、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチルの４％ｎ−ヘキサン溶液）で精製して、エポキシ化合物を得た。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｃ’）と（２Ｓ，３Ｒ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｃ”）の混合物であり、収率は７６％であった。反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、（２Ｒ，３Ｓ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｃ’）および（２Ｓ，３Ｒ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｃ”）が優先的に生成し、（２Ｓ，３Ｓ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オンおよび（２Ｒ，３Ｒ）−１，３−ジフェニル−２，３−エポキシプロパン−１−オンの生成は認められなかった。
実施例４
カルコン（ｃ）に代えて、カルコン誘導体（ｄ）０．５７ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例３と同様にして、エポキシ化を行なった。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｄ’）と（２Ｓ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｄ”）の混合物であり、収率は７２％であった。反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、（２Ｒ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｄ’）および（２Ｓ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｄ”）が優先的に生成し、（２Ｓ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンおよび（２Ｒ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンの生成は認められなかった。
カルコン（ｃ）に代えて、カルコン誘導体（ｄ）０．５７ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例３と同様にして、エポキシ化を行なった。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｄ’）と（２Ｓ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｄ”）の混合物であり、収率は７２％であった。反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、（２Ｒ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｄ’）および（２Ｓ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｄ”）が優先的に生成し、（２Ｓ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンおよび（２Ｒ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンの生成は認められなかった。
実施例５
カルコン（ｃ）に代えて、カルコン誘導体（ｅ）０．６ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例３と同様にして、エポキシ化を行なった。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｅ’）と（２Ｓ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｅ”）の混合物であり、収率は８２％であった。反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、（２Ｒ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｅ’）および（２Ｓ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｅ”）が優先的に生成し、（２Ｓ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンおよび（２Ｒ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンの生成は認められなかった。
カルコン（ｃ）に代えて、カルコン誘導体（ｅ）０．６ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例３と同様にして、エポキシ化を行なった。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｅ’）と（２Ｓ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｅ”）の混合物であり、収率は８２％であった。反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、（２Ｒ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｅ’）および（２Ｓ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｅ”）が優先的に生成し、（２Ｓ，３Ｓ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンおよび（２Ｒ，３Ｒ）−１−フェニル−３−（ｐ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンの生成は認められなかった。
実施例６
カルコン（ｃ）に代えて、カルコン誘導体（ｆ）０．６４ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例３と同様にして、エポキシ化を行なった。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｆ’）と（２Ｓ，３Ｒ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｆ”）の混合物であり、収率は８０％であった。反応はほぼ完全に立体特異的であり、（２Ｒ，３Ｓ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｆ’）および（２Ｓ，３Ｒ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｆ”）が優先的に生成し、（２Ｓ，３Ｓ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンおよび（２Ｒ，３Ｒ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンの生成は認められなかった。
カルコン（ｃ）に代えて、カルコン誘導体（ｆ）０．６４ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例３と同様にして、エポキシ化を行なった。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｆ’）と（２Ｓ，３Ｒ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｆ”）の混合物であり、収率は８０％であった。反応はほぼ完全に立体特異的であり、（２Ｒ，３Ｓ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｆ’）および（２Ｓ，３Ｒ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｆ”）が優先的に生成し、（２Ｓ，３Ｓ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンおよび（２Ｒ，３Ｒ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｍ−ニトロフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンの生成は認められなかった。
実施例７
カルコン（ｃ）に代えて、カルコン誘導体（ｇ）０．６ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例３と同様にして、エポキシ化を行なった。収率は７２％であった。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｇ’）または（２Ｓ，３Ｒ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｇ”）であった。反応は完全にジアステレオ立体特異的であり、（２Ｓ，３Ｓ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンおよび（２Ｒ，３Ｒ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンの生成は認められなかった。
カルコン（ｃ）に代えて、カルコン誘導体（ｇ）０．６ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を用いた以外は、実施例３と同様にして、エポキシ化を行なった。収率は７２％であった。得られたエポキシ化合物は、（２Ｒ，３Ｓ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｇ’）または（２Ｓ，３Ｒ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オン（ｇ”）であった。反応は完全にジアステレオ立体特異的であり、（２Ｓ，３Ｓ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンおよび（２Ｒ，３Ｒ）−１−（ｐ−メチルフェニル）−３−（ｐ−メトキシフェニル）−２，３−エポキシプロパン−１−オンの生成は認められなかった。
実施例８
２−（２−ニトロビニル）フラン（ｈ）０．１ｇ（０．７２ｍｏｌ）のメタノール溶液を撹拌しながら過酸化ナトリウム０．０５６ｇ（０．７２ｍｏｌ）を加え、懸濁液を室温で激しく２時間撹拌した。反応の進行は薄層クロマトグラフィーで追跡した。反応混合物を０℃に冷却し、０．０１Ｎの塩酸で中和した。有機溶媒を減圧下で留去したのち、残った水相を２０ｍｌのクロロホルムで抽出する操作を２回繰り返した。クロロホルム溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、クロロホルムを減圧下で留去してエポキシドの粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチル／メタノール＝２０：１（重量比））で精製して、エポキシ化合物（０．０８４ｇ）を得た。収率は７１％であった。得られたエポキシ化合物の1Ｈ−ＮＭＲによる構造解析の結果を、次に示す。
δ４．０１（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝１．２Ｈｚ、Ｈa)、５．２７（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝１．３Ｈｚ、Ｈb)、６．９９（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝１．７２、３．５４Ｈｚ、Ｈd)、７．６５（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝３．５２Ｈｚ、Ｈc)、７．８７（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝１．７４Ｈｚ、Ｈe)
２−（２−ニトロビニル）フラン（ｈ）０．１ｇ（０．７２ｍｏｌ）のメタノール溶液を撹拌しながら過酸化ナトリウム０．０５６ｇ（０．７２ｍｏｌ）を加え、懸濁液を室温で激しく２時間撹拌した。反応の進行は薄層クロマトグラフィーで追跡した。反応混合物を０℃に冷却し、０．０１Ｎの塩酸で中和した。有機溶媒を減圧下で留去したのち、残った水相を２０ｍｌのクロロホルムで抽出する操作を２回繰り返した。クロロホルム溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、クロロホルムを減圧下で留去してエポキシドの粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチル／メタノール＝２０：１（重量比））で精製して、エポキシ化合物（０．０８４ｇ）を得た。収率は７１％であった。得られたエポキシ化合物の1Ｈ−ＮＭＲによる構造解析の結果を、次に示す。
δ４．０１（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝１．２Ｈｚ、Ｈa)、５．２７（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝１．３Ｈｚ、Ｈb)、６．９９（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝１．７２、３．５４Ｈｚ、Ｈd)、７．６５（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝３．５２Ｈｚ、Ｈc)、７．８７（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝１．７４Ｈｚ、Ｈe)
得られたエポキシ化合物は、（１Ｒ，２Ｓ）−２−（２−フラニル）−１−ニトロ−１，２−エポキシエタン（ｈ’）と（１Ｓ，２Ｒ）−２−（２−フラニル）−１−ニトロ−１，２−エポキシエタン（ｈ”）の混合物であった。反応はほぼ完全にジアステレオ立体特異的であり、（１Ｒ，２Ｓ）−２−（２−フラニル）−１−ニトロ−１，２−エポキシエタン（ｈ’）と（１Ｓ，２Ｒ）−２−（２−フラニル）−１−ニトロ−１，２−エポキシエタン（ｈ”）が優先的に生成し、（１Ｓ，２Ｓ）−２−（２−フラニル）−１−ニトロ−１，２−エポキシエタンおよび（１Ｒ，２Ｒ）−２−（２−フラニル）−１−ニトロ−１，２−エポキシエタンの生成は認められなかった。
比較例１
フェナントレン（１．００ｍｍｏｌ）とメタノール１０ｍｌとの混合物に、過酸化ナトリウム（１．００ｍｍｏｌ）を添加し、室温下で強く撹拌した。３０分おきに薄層クロマトグラフィーで反応の進行を追跡したが、２時間経過後も反応は起こらなかった。
フェナントレン（１．００ｍｍｏｌ）とメタノール１０ｍｌとの混合物に、過酸化ナトリウム（１．００ｍｍｏｌ）を添加し、室温下で強く撹拌した。３０分おきに薄層クロマトグラフィーで反応の進行を追跡したが、２時間経過後も反応は起こらなかった。
比較例２
フェナントレンに代えて、ｔｒａｎｓ−スチルベン（１．００ｍｍｏｌ）を用いた以外は、比較例１と同様にした。しかし、２時間経過後も反応は起こらなかった。
フェナントレンに代えて、ｔｒａｎｓ−スチルベン（１．００ｍｍｏｌ）を用いた以外は、比較例１と同様にした。しかし、２時間経過後も反応は起こらなかった。
比較例３
フェナントレンに代えて、シンナミルアルコール（１．００ｍｍｏｌ）を用いた以外は、比較例１と同様にした。しかし、２時間経過後も反応は起こらなかった。
フェナントレンに代えて、シンナミルアルコール（１．００ｍｍｏｌ）を用いた以外は、比較例１と同様にした。しかし、２時間経過後も反応は起こらなかった。
比較例４
スチレン（１．００ｍｍｏｌ）とメタノール１０ｍｌとの混合物に、過酸化ナトリウム（１．００ｍｍｏｌ）を添加し、０℃で強く撹拌した。３０分おきに薄層クロマトグタフィーで反応の進行を追跡したが、２時間経過後も反応は起こらなかった。
スチレン（１．００ｍｍｏｌ）とメタノール１０ｍｌとの混合物に、過酸化ナトリウム（１．００ｍｍｏｌ）を添加し、０℃で強く撹拌した。３０分おきに薄層クロマトグタフィーで反応の進行を追跡したが、２時間経過後も反応は起こらなかった。
比較例５
スチレンに代えて、アリルアミン（１．００ｍｍｏｌ）を用いた以外は、比較例４と同様にした。しかし、２時間経過後も反応は起こらなかった。
スチレンに代えて、アリルアミン（１．００ｍｍｏｌ）を用いた以外は、比較例４と同様にした。しかし、２時間経過後も反応は起こらなかった。
比較例６
スチレンに代えて、アクリロニトリル（１．００ｍｍｏｌ）を用いた以外は、比較例４と同様にした。しかし、２時間経過後も反応は起こらなかった。
スチレンに代えて、アクリロニトリル（１．００ｍｍｏｌ）を用いた以外は、比較例４と同様にした。しかし、２時間経過後も反応は起こらなかった。
Claims (2)
- α，β−不飽和アルデヒド化合物、α，β−不飽和カルボニル化合物またはα−ニトロアルケンを過酸化金属で酸化する工程からなるエポキシ化合物の製造方法。
- 過酸化金属が過酸化ナトリウムである請求項１記載のエポキシ化合物の製造方法。
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| JP2004068078A JP2005255598A (ja) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | エポキシ化合物の製造方法 |
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|---|---|
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Citations (6)
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| JP2003073370A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-03-12 | Bayer Ag | α，β−不飽和エノンおよびα，β−不飽和スルホンのエナンチオ区別エポキシ化のためのポリアミノ酸−触媒化法 |
| JP2003119186A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-04-23 | Bayer Ag | α，β−不飽和エノン及びα，β−不飽和スルホンのエナンチオ選択的エポキシ化のためのポリアミノ酸−触媒法 |
| JP2003532646A (ja) * | 2000-04-27 | 2003-11-05 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | オレフィンをエポキシ化する方法 |
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2004
- 2004-03-10 JP JP2004068078A patent/JP2005255598A/ja active Pending
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